旋挖鉆施工方案

旋挖鉆施工技術(shù)方案一、概述鉆孔樁工程，現(xiàn)場地形、地質(zhì)情況本標段共有鉆孔樁？根，樁徑1.00m、1.25m，樁長？m，上設大體積承臺。樁基按“m”法進行計算和配筋，其入土深度，在設計中已考慮了恒載、活載、溫度、支座位移、砂土液化等因素的影響。地質(zhì)情況主要為黏性土、粉性土、砂類土為主。具體分布情況見專業(yè)圖示。二、旋挖鉆機與常規(guī)鉆機比較的特點及適用范圍1、旋挖鉆機不同與常規(guī)鉆機的特點編號區(qū)別旋挖鉆機回旋鉆機1成孔工藝不同用筒式鉆頭成孔，將斗齒切削下來的土直接裝進筒式容器內(nèi)，然后由鉆桿提出。用梳齒鉆頭、滾刀鉆頭等將土切削，通過循環(huán)泥漿帶出孔口。2就位方式不同履帶式行走體系移動方便，就位僅需幾分鐘，鉆機整體置于履帶上進行鉆孔作業(yè)。通過吊車或人工簡易方法就位，對原地面要求高，輔助工作時間長3施工需求能源不同由自帶的柴油發(fā)動機輸出動力來完成鉆機的行走移動和鉆進工作依靠現(xiàn)場提供大功率電源來完成鉆孔工作，4鉆進工效不同鉆桿為液壓伸縮式，與鉆頭相連，可快速下鉆和提鉆，使鉆進速度快，效益高。鉆桿間通過栓接或銷接，每鉆進到一定深度，就必須人工加一節(jié)鉆桿，速度慢、效益低。5自身穩(wěn)定性的可調(diào)程度不同自身穩(wěn)定性通過底盤伸縮式履帶調(diào)整，機體垂直度，鉆桿垂直度，成孔垂直度通過電子監(jiān)測元件控制，操作手可直接讀取，操作起來簡易方便自身穩(wěn)定性和垂直度依靠墊在鉆機下面的方木和楔塊通過人工來調(diào)整，成孔垂直度只有在成孔后可測設。6使用的泥漿不同由澎潤土、燒堿、纖維素根據(jù)不同地質(zhì)按一定比例組成化學泥漿，泥皮薄，護壁作用好，并可重復利用，環(huán)境污染小。造漿材料一般為樁體自身土質(zhì)，遇到砂性土加些粘土或澎潤土即可。

2、旋挖鉆機的適用范圍

〈1〉從對地層的適宜性來講，既適用于粘性土，也適用于砂性土，還適用于強度不高的風化巖。

〈2〉從鉆孔的方式來講，既可以濕鉆，也可以干鉆。

〈3〉從鉆孔樁的類型來講，既可以鉆直孔，也可以鉆斜孔，最大樁徑可達2.5m,最深樁長可達100m?！?〉從施工空間來講，不需要提供較大的工作面即可作業(yè)，這是其他鉆孔灌注樁所無法比擬的。缺點是對于流塑狀態(tài)的粘性土和松散的砂性土，則必須解決泥漿問題，并慎重選用。旋挖鉆成孔施工的主要配套機械設備序號設備名稱型

號數(shù)量用

途1旋挖鉆機德國bg251臺鉆孔2裝載機zlm40e1臺鏟運棄渣3吊

車16t1臺下鋼筋籠，導管，砼灌注4電焊機30kw3臺焊接鋼筋籠5砂石泵6ps1臺清孔6泥漿泵3pnl3臺成孔排污8震動篩1臺化學泥漿的凈化，重復利用7發(fā)電機75kw1臺備用電源8經(jīng)緯儀水準儀各1套測量放線三、施工工藝1、工藝原理旋挖鉆機將整體自重置于可自動行走的履帶式底盤上，以自帶柴油發(fā)動機輸出動力來提供施工現(xiàn)場所需要的大功率電源，利用筒式鉆斗底部的斗齒，在液壓油缸的加壓下鉆進，切削土體，并壓入容器內(nèi)，然后由鉆桿提出筒式鉆頭，至孔口后快速回轉(zhuǎn)倒土。護壁泥漿采用優(yōu)質(zhì)膨潤土、燒堿、纖維素等根據(jù)地質(zhì)情況按一定比例配置而成，并隨著旋挖鉆進用泥漿泵持續(xù)注入孔內(nèi)，起到靜壓護壁作用，以保證水頭壓力，如此反復循環(huán)完成成孔作業(yè)。成孔達到設計深度和質(zhì)量要求后，安裝鋼筋籠和導管，灌注水下混凝土。工藝框圖如圖所示：旋挖鉆孔灌注樁的特別之處在于制備泥漿和補充泥漿，在鉆孔過程中，要制備符合性能指標的泥漿，同時要及時補充泥漿，以確?？變?nèi)水頭壓力，防止塌孔①、挖土鉆頭：是最常用的鉆頭，在鉆頭底部有兩扇僅可向斗內(nèi)方向打開的合葉門。當鉆進時，斗齒切削孔底土，經(jīng)合葉門將土壓入斗中，當回次進尺完成提升鉆頭時，斗內(nèi)的土在自重作用下將兩扇門關(guān)緊，防止土掉入孔內(nèi)。出孔口后，通過鉆桿上壓盤擠壓鉆頭上彈簧螺桿，使合葉門打開到出斗中土。

②、挖砂鉆頭：用于鉆進砂性土地層，也可用于孔底清渣。整體結(jié)構(gòu)與挖土鉆頭基本一樣，只是在底部為雙層，雙層底可以相對旋轉(zhuǎn)一個角度，實現(xiàn)進土口的打開與關(guān)閉。鉆進時進土口為打開狀態(tài)；進尺結(jié)束，鉆頭反向旋轉(zhuǎn)一個角度，進土口關(guān)閉，鉆頭成完全密封狀態(tài)，將土取出。這主要是基于砂性土無粘結(jié)力而設計。③、筒鉆：整體結(jié)構(gòu)與挖土鉆頭基本一樣，只是底部沒有封口。主要用于施工孔內(nèi)的兩層膠結(jié)巖層，該巖層整體性好，強度大，利用桶鉆的剪壓作用，破壞巖層的整體性，從而達到進尺的目的。與螺旋鉆配合使用效果更佳。

④、螺旋鉆頭：依靠螺旋葉片之間的空間收集從孔底切削的土體，主要用于鉆進膠結(jié)層，由小及大，循序漸進，達到破壞膠結(jié)層的整體性，從而達到進尺的目的。與桶鉆配合使用效果更佳。另外，對于粘性土，特別適宜干法鉆進。

棄渣外運與鉆進同步進行，每從孔內(nèi)出幾桶鉆渣，就用裝載機及時的外運至棄渣場，以減少現(xiàn)場施工干擾，減少棄渣對樁孔的壓力，確保施工現(xiàn)場的文明和質(zhì)量安全。e、清孔、檢孔、成孔驗收

清孔：根據(jù)鉆孔樁樁底的設計標高和護筒頂標高，計算出鉆孔深度，用測繩檢測孔深，到位后進行清孔。清孔采用挖斗反復撈取沉渣，直到其厚度符合規(guī)范和設計要求，然后注入純度較高的化學泥漿，置換出孔內(nèi)的鉆孔泥漿，保證清孔后的各項指標符合現(xiàn)場實際地質(zhì)情況的需要。

檢孔：主要檢查孔徑、孔的垂直度和孔深。用籠式檢孔器檢測。檢孔器用ф22的鋼筋加工制作，其外徑等于設計樁徑（150cm），長度為6m。檢測時，將檢孔器吊起，把測繩的零點系于檢孔器的頂端，使檢孔器的中心、孔的中心與起吊鋼絲繩的中心處于同一鉛垂線上，慢慢放入孔內(nèi)，通過測繩的刻度加上檢孔器6米的長度判斷其下放位置。如上下暢通無阻直到孔底，表明鉆孔樁成孔質(zhì)量合格，如中途遇阻則表明在遇阻部位有縮徑或孔傾斜現(xiàn)象，則需重新下鉆頭處理。成孔驗收：成孔達到如下質(zhì)量標準后，即可進行下一到工序的施工護筒埋設偏差（mm）孔徑（cm）孔深（m）樁位偏差（mm）沉渣厚（mm）≤50≥150≥60≤100≤150灌注前泥漿性能指標相對密度粘度pa.s酸堿性ph膠體率(%)砂率(%)1.10198-10≥95≤4（4）鋼筋籠的制作和安裝

a、鋼筋籠、聲測管的加工制作:鋼筋籠的加工和制作集中在鋼筋加工場進行。本工程每根鉆孔樁鋼筋籠的總長度為60.54m，根據(jù)原材的規(guī)格和吊機的起吊高度和起吊能力，分4節(jié)加工制作，每節(jié)長度分別為17.89m、17.89m、11.53、13.89m。鋼筋的主筋接頭采用對焊、單面焊接兩種焊接方法。在施工過程中，電焊工必須持證上崗。鋼筋籠的制作采用加勁筋成型法，具體方法是：制作時，按設計尺寸做好加勁筋（圓形箍圈），用石筆標出主筋的位置，把主筋擺放在平整的工作平臺上，并用石筆標出加勁筋的位置。焊接時，使加勁筋上任一主筋的標記對準主筋中部的加勁筋標記，扶正加勁筋，并用木制直角板尺校正加勁筋和主筋的垂直度，然后點焊。在一根主筋上焊好全部加勁筋后，人工轉(zhuǎn)動鋼筋骨架，將其余主筋逐根照上法焊好。然后吊起鋼筋籠放于支架上，套上盤條筋，按設計位置布好螺旋筋并綁扎于主筋上，再對整個鋼筋籠進行加固焊接。聲測管每根鉆孔樁設三根，呈等邊三角形布置，綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，底部用鋼板焊接堵死以防漏水。隨鋼筋籠同時安裝，每吊放好一節(jié)鋼筋籠后，對檢測管內(nèi)充水，看其水位是否下落，以判斷檢測管的嚴密性，確保澆注混凝土時不漏漿。

b、鋼筋籠的運輸和吊裝

成型的鋼筋籠用專用平板車運至孔口。鋼筋籠的吊裝用16t（20t）吊車來完成，采用二點起吊的方法。第一吊點設在鋼筋籠頂部的加勁箍處，第二吊點設在骨架長度的中部偏下。起吊時，先起第一吊點，使骨架稍提起，再與第二吊點同時起吊。待骨架離開地面一定高度后，第二吊點停止起吊，繼續(xù)提升第一吊點。隨著第一吊點不斷上升，慢慢的放松第二吊點，直到骨架同地面垂直，停止起吊。人工配合把鋼筋籠扶正后慢慢放入孔內(nèi)，同時解除第二吊點。鋼籠下放時嚴禁擺動碰撞孔壁。當骨架下到鋼筋籠頂部的加勁箍處，用40鋼軌穿過加勁箍的下方，將骨架穩(wěn)定的支撐于孔口臨時平臺上，再按照上述方法起吊第二節(jié)鋼筋籠。軸線與第一節(jié)對準后，進行鋼筋接頭連接。以此類推，直到全籠完成。用4根ф20的鋼筋與鋼筋籠的主筋相焊接并與孔口型鋼連接固定后，通過預埋在護筒四周的四個護樁打一道十字線，鋼筋籠的4根定位鋼筋再打一道十字線，通過二道十字線對鋼筋籠進行定位。二道十字線的交叉點如果在同一鉛垂線上，則鋼筋籠位置居于鉆孔樁的中心。二個交叉點在水平面上的投影的最大誤差不大于20㎜。定位合格后，通過護筒頂標高，推算鋼筋籠入護筒深度并準確安裝定位。5）導管安裝

a、導管的選用和檢查

導管采用直徑φ300mm、壁厚6mm的無縫鋼管，每節(jié)2.62m，底節(jié)4m，配2節(jié)1m，2節(jié)1.5m的短管，用以調(diào)節(jié)導管的長度及漏斗的高度。導管的連接采用絲扣式。并在二法蘭盤之間墊有4-5mm厚的橡膠止水墊圈。在下導管前，首先檢查其是否損壞，密封圈、卡口是否完好，內(nèi)壁是否光滑圓順，接頭是否嚴密。再進行水密承壓和接頭抗拉實驗，以檢查導管的密封性能、接頭抗拉能力。具體實驗方法如下:

①平整好場地，每隔一米鋪設方木一根并找平。

②在方木上安裝放置導管，每五根連成一體，上好前、后封蓋。

③向拼裝好的導管內(nèi)灌入70﹪的水，然后接好輸風管，輸入計算好的風壓力，經(jīng)計算為9個大氣壓（即895kpa）。

具體計算過程如下：

p＝γ1×hc-γ2×ηw

γ1—混凝土的重度，取γ1＝24kn/m3

hc—導管內(nèi)砼最大高度，取hc＝40m（樁長的2/3）

γ2—井孔內(nèi)泥漿的重度，取γ2＝1.08kn/m3

hw—井孔內(nèi)泥漿的深度，取hw＝60m。

p—導管可能受到的最大壓力（kpa）

則：p＝24×40-1.08×60＝895.2kpa

化為大氣壓：p＝895.2×103/1.01×105＝8.9個大氣壓

④將導管在恒壓下前后滾動，并持壓15min，觀察其接口處是否漏水、周身是否有變形，來驗證導管的密封性、承壓和抗拉性能。

b、導管長度的計算和吊放

以實際孔底標高和孔口架之間的距離來配置需要導管長度，并欲留30-50cm的懸空高度。拼裝時要嚴格檢查導管內(nèi)壁和法蘭盤表面，確保干凈無雜物，變形和磨損嚴重的導管嚴禁使用，導管的吊放用吊機，要確保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡掛鋼筋籠骨架。(6）混凝土的灌注

a、混凝土的澆注過程

水下混凝土的灌注應該在最短的時間內(nèi)完成。

導管下好后，根據(jù)孔內(nèi)泥漿指標和沉淀層厚度進行必要的二次清孔，確保混凝土澆注的順利進行。首批混凝土的灌注要滿足如下幾點要求：

①首次封底砼方量需4.4m3。儲料斗的容積為4.5m3。

②封底后導管有1.0m以上的埋深，導管內(nèi)有一部分砼填充。

③儲料斗的底部要設置一道隔水栓。

在灌注時，用汽車吊的主勾吊起儲料斗，與導管相連接，把隔水栓堵放在其底部，向斗內(nèi)注滿混凝土后，用吊機副勾鋼絲繩把隔水栓快速提出，使混凝土在很短的時間內(nèi)降落到孔底，完成封底工作，之后，應連續(xù)、緊湊的進行灌注，嚴禁中途停工。在灌注混凝土的過程中，每灌注一盤后，及時用測繩檢測混凝土面的上升高度，計算出導管在混凝土中的埋深，一般情況下導管的埋深控制在2-6m，即拆導管前埋深不大于6m，拆導管后埋深不小于2m。每次拔管一根，每根導管的長度為2.62m，要遵循“勤拔少拔”的原則，不能通過增加導管埋深來每次拔兩根或兩根以上的方法來減少拔管次數(shù)。當混凝土灌注到距樁頂設計標高還有4.5m左右的距離時，現(xiàn)場技術(shù)人員及時的計算出還需要的混凝土數(shù)量，并通知拌和站按需要量拌制以減少浪費。為保證樁頂砼質(zhì)量，在施工中我們要求比樁頂設計標高超灌80cm，同時用“掏筒”探測砼質(zhì)量，確認合格后方可提出導管，結(jié)束混凝土的灌注工作。

b、混凝土首灌量的計算v≥πd2/4×（h1＋h2）＋πd2/4×h1

v—灌注首批混凝土所需數(shù)量（m3）

d—樁孔直徑（m），取d＝1.5m

h1—樁孔底至導管底端間距，取h1＝0.3m

h2—導管初次埋置深度(m)，取h2＝1.0m

d—導管內(nèi)徑（m），取d＝0.3mh1—樁孔內(nèi)混凝土達到埋置深度1.0m時，導管內(nèi)混凝土柱平衡導管外壓力所需的高度，按保守點取h1＝30m，則：v≥π×1.52/4×（0.3＋1.0）＋π×0.32/4×30＝4.4m3四、質(zhì)量控制措施1、提高成孔質(zhì)量、防止塌孔在上層土質(zhì)較差時，如4#、8#墩樁位，將護筒加長至4-6m，提高護壁效果。在松散的雜填土層和流砂層成孔時，加大泥漿比重，增加粘度，以便形成較好的孔壁。2、嚴格控制，保證樁孔垂直度經(jīng)常安排專人檢查維修鉆機各部件，測定其垂直度與電子測試儀數(shù)據(jù)相符。用檢孔器對樁孔垂直度進行復檢。3、保證鋼筋籠和導管的垂直度，防止導管掛籠。鋼筋籠焊接完成后，起吊一定高度，用3m靠尺檢查相接兩段籠的平直度。導管每根連接完成后，扶正中心，緩慢地下放入孔中，防止撞擊孔壁或?qū)Ч苄辈迦牖\中。

4、加強砼試件制作的合格性，確?；炷恋膹姸确弦?。樁身砼的抗壓強度應符合設計規(guī)定，每根樁做3-4組混凝土試件，并根據(jù)28天強度判定其質(zhì)量。5、檢測手段①樁位偏移用直尺進行測量。

②樁的成孔深度用測繩測量。③樁的垂直度用檢孔器測量。④泥漿比重用比重計測定，泥漿稠度用漏斗粘度計測定，含砂量用含砂計量器測定