旋挖機施工方案實施介紹

該旋挖鉆機設備具有“高效(是普通鉆機的十幾倍)、低噪聲、少泥漿、成孔事故率低、不用電”等優點。其高效的特點可以解決本工程工期短、場地狹窄、施工用電不足、可容納的施工設備數量有限的矛盾，大大減少了現場施工設備數量，降低了施工管理難度、提高了施工效率，而且工程質量和工期更有保證。

旋挖機的主要技要點

旋挖機，適用于城市高層建筑、鐵路、公路、橋梁等樁(中大型樁)基礎工程施工;的超強輸出扭矩，確保在不同地質狀況下完成施工;電噴渦輪增壓中冷柴油發動機;電腦感應負載變化，并相應調整輸出功率;柴油機具有自動加速/降速功能，使燃油耗費下降5-10%;發動機噪音低、振動小、環保節能，廢氣排放符合歐EPACⅡ標準;液壓系統主控回路、先導控制回路，可使流量按需分配到系統工作裝置的各執行部件，實現各工況負荷下的最佳匹配;系統獨立散熱。液壓泵、液壓馬達、液壓閥，實現了系統的高可靠性;采用先進的手動與自動相互切換的電子調平裝置，對桅桿進行實時監控，保持桅桿在施工作業中的鉛垂狀態，有效地確保了樁孔垂直度要求。

一、施工工藝流程

為確保旋挖鉆孔灌注樁施工質量，使施工按規定程序有序地進行作業，編制旋挖鉆孔灌注樁施工流程圖。

二、施工要點

(1)樁位測放及標高控制

根據設計圖紙，由專業測量人員制作施工平面控制網，校測場地基準線和基準點、測量軸線、樁的位置及樁的地面標高。采用極坐標法對每根樁孔進行放樣。為保證放樣準確無誤，對每根樁必須進行三次定位。定位和標高測定后會同有關部門和人員，對軸線、樁位、標高進行復核，并作記錄，符合設計、規范要求后方可進行施工。

(2)泥漿制備、使用與管理

① 泥漿制備

由于本工程施工地質條件較好，主要地層為粉質粘土層和強風化泥質砂巖層，是很好的造漿地層，所以本工程在鉆孔樁施工過程中采取原土造漿的方法制備泥漿。配比及性能指標詳見表。

② 泥漿使用

a、對于正循環鉆進，在一般土層中成孔時泥漿密度宜為1.3～1.40，粘度宜為16～28s，含砂率4～8%，膠體化率大于96% 。在軟土層中鉆進時，泥漿密度宜為1.3～1.5，粘度宜為19～28s，含砂率4～8%，膠體化率大于96% 。開孔鉆進時，泥漿應適當加稠,密度宜為1.3～1.50。

b、清孔后泥漿性能指標宜為：泥漿密度宜為1.15～1.25，粘度宜為17～22s，含砂率小于8%，膠體化率大于95% 。

③ 泥漿管理

施工過程中應做好泥漿的日常維護管理，廢棄的泥漿與渣應按環境保護的有關規定進行處理。

(3)成孔

1. 機械就位、護筒埋設

施工場地平整處理，保證旋挖鉆機底座場地應平整、夯實，避免在鉆進過程中鉆機產生沉陷。樁位確定后，利用十字線放出四個控制樁位，并以四個控制樁為基準進行埋設護筒。

護筒埋設：護筒由厚度4-6mm鋼板制成，護筒直徑比樁基孔徑大100-150mm，每節護筒長度1.5-3.0m，護筒至少高出地面30cm。以防止雜物、泥水流入孔內。

旋挖鉆機在埋設護筒時，應由人工進行輔助配合，護筒埋設利用旋挖機的鉆斗擠壓作用做相應的調整。

2. 鉆孔施工

旋挖鉆機在土層采用筒式鉆斗。鉆機就位后，調整鉆桿垂直度，注入調制好的泥漿，然后進行鉆孔。當鉆頭下降到預定深度后，旋轉鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點。鉆機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部，保證孔壁穩定性。通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁，反復循環直至成孔。具體操作如下：

①按既定的施工順序進行樁孔的施鉆工作，未經同意不可擅自改變施工順序而隨意進行樁孔的施鉆。

②啟動旋挖鉆機進行鉆桿起立、安裝鉆頭及調垂工作，旋挖鉆機進入工作狀態，檢查各項儀表和顯示器的工作畫面，確保旋挖鉆機的工作狀態正常。

③移動旋挖鉆機使鉆頭中心與樁位中心對中，對中通過鉆頭底部中心鉆齒的尖部與護樁交出的樁位中心進行控制，樁位中心通過“十”字護樁拉線交出，兩點處于同一鉛垂線上的偏差在驗收標準允許偏差范圍內即為對中完成，對中完成后設置鉆機的平面位置記憶系統記住工作位置保證工作中自動對中歸位，同時采用鋼板尺進行復測，做好鉆機就位的偏差記錄。

④開孔時，將鉆頭慢慢下落到地表高程時，通過電腦控制按鈕將深度顯示儀調整為零，以便鉆進過程中跟蹤鉆孔深度。然后再將鉆頭放入護筒(護壁)內，正向旋轉開始鉆進。

⑤選用斗筒式鉆頭鉆進時，當鉆頭提出孔外移至機側以后，繼續緩慢上提鉆頭，利用動力頭下的擋板將鉆頭上的頂壓板的頂壓桿下壓，通過與頂壓桿相連的連接桿件將鉆頭的底蓋打開卸落鉆渣，鉆渣卸落完成后，再將鉆頭下落至地面關閉底蓋。

⑥遇有堅硬地層，斗筒式鉆頭鉆進困難時，換用錐形螺旋鉆先將土層松散，再換用斗筒式鉆頭進行掏渣，如此往復，直至通過堅硬地層。

⑦施工過程中應通過鉆機本身的三向控制系統反復檢查成孔的豎直度，確保成孔質量。鉆孔過程中，應經常觀察主機在地面和支腿支撐處地面變化情況，發現下沉現象應及時停機處理，保證旋挖鉆機始終處于自動調垂的工作狀態。

⑧鉆孔過程中隨著孔深的增加向孔內應及時、連續地補漿，維持護筒內應有的水頭;高于護筒底腳0.5cm以上或底下水位以上1.5～2.0cm，保持足夠的泥漿壓力，防止孔壁坍塌。還要隨時注意地質變化，準確判斷地層情況，防止對地層的誤判導致坍孔等事故的發生，并根據地質情況的變化隨時調整泥漿的性能指標和鉆進工藝，以保證成孔質量。

⑨鉆孔應連續進行，因故停鉆時，應注意保持孔內泥漿比重，經常檢查樁孔周圍地表土的變化情況，防止孔壁坍塌。鉆孔完成后，應盡快澆筑混凝土。

⑩鉆孔過程中應做好各種記錄。

旋挖鉆機鉆進施工時及時填寫《鉆孔記錄表》，主要填寫內容為：工作項目，鉆進深度、孔底標高、地質描述、凈鉆孔時間及停鉆原因等;《鉆孔記錄表》由專人負責填寫，交接班時應有交接記錄。鉆孔達到預定鉆孔深度后，提起鉆桿，及時測量孔深及沉渣厚度。

3. 控制鉆斗鉆進、提升速度

(1)旋挖鉆機鉆機過程中應嚴格控制鉆進速度，避免鉆進尺度較大，造成埋鉆事故。

(2)若鉆機升降鉆斗時速度過快，鉆斗外壁和孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，再加上鉆斗下部產生較大負壓作用，造成孔壁頸縮、坍塌現象。所以鉆斗提升時應嚴格控制其速度，經現場實踐得知，鉆斗升降速度保持在0.75-0.80m/s。當鉆斗粉砂層或亞砂土層時，其升降速度應更加緩慢。

(3)清孔

①清孔的目的。清孔的目的是清除孔內鉆渣，盡量減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留過厚沉淀砂土而降低樁的承載力，確保灌注混凝土的質量。

②清孔的質量要求。清孔的質量要求是應清除孔底沉渣不大于50mm，泥漿性能指標：含砂率為6%。比重小于1.20，漏斗粘度不大于25s。

③清孔方法和步驟：

首先，鉆孔達到設計的鉆深后，必須核實地質情況，同時應將孔底松散的鉆渣清除干凈，即將鉆頭放至孔底后進行原位空轉后，提起鉆桿卸落鉆渣終孔。終孔時須提前通知現場主管技術人員以便終孔時立即進行測量孔深，該孔深為無沉渣的實際鉆深。

其次，沉淀一段時間后在吊裝鋼筋籠之前采用掏渣法進行清孔，采用旋挖鉆機將筒式鉆頭下至孔底進行掏渣，掏渣至終孔時的孔深時鉆頭進行空轉清除孔底散落松渣。清孔應達到以下標準：孔內排出或抽出的泥漿手摸無2～3cm顆粒，泥漿比重不大于1.1-1.2，含砂率小于6%，粘度17～25s;澆注砼前孔底沉渣厚度不大于5cm。

清孔完成后進行成孔檢測，對樁孔平面位置通過護樁拉線進行復測，對孔徑、孔深、沉渣厚度進行檢測，確保成孔質量達到驗收標準的要求。

(4)鋼筋籠制作與安裝

① 一般要求

a、鋼筋的種類、鋼號、直徑應符合設計要求。鋼筋的材質應進行物理力學性能或化學成分的分析試驗。

b、制作前應除銹、調直(螺旋筋除外)。主筋應盡量用整根鋼筋。如需接長，采用焊接接長，接頭面積百分率不宜大于50%。焊接的鋼材，應作可焊性和焊接質量的試驗。

(5)水下混凝土灌注

混凝土灌注是鉆孔灌注樁的重要工序，應予特別注意。孔底應經過質量檢驗合格后，才能進行灌注工作。

在水下砼灌注過程中應嚴格按照《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202-2002)及設計要求施工，各個施工環節互相配合，技術人員層層把關，砼灌注前應會同甲方、監理對該樁孔進行隱蔽驗收、簽字，合格后方可灌注。水下砼灌注采用豎向活節導管密封拉板法進行，具體要求如下：

①把好商品砼的質量關，經常檢查砼的質量，坍落度控制在18～22cm內。

②導管制作與安裝。灌注導管要便于安拆，并有足夠的強度和剛度。導管用鋼管制作，導管壁厚不宜小于3mm，直徑為250mm。每節導管長度，導管下部第一根為4500mm，導管中部為1500mm，導管上部為300～500mm。導管的駁接口必須加上止水密封膠圈，確保接頭密封良好。密封形式采用橡膠圈或橡膠皮墊。

灌注前對灌漿設備進行嚴格檢查導管要求內管光滑。下入導管一定要準確，導管底距孔底控制在0.3～0.5m。

③導管頂部應安裝漏斗和貯料斗。漏斗安裝高度應適應操作的需要，在灌注到最后階段時，能滿足對導管內混凝土柱高度的需要，以保證上部樁身的灌注質量。混凝土柱的高度，一般在樁底低于樁孔中水面時，應比水面至少高出2m。漏斗與貯料斗應有足夠的容量來貯存混凝土，以保證首批灌入的混凝土量能達到0.8m以上的埋管高度。

④隔板：采用預制鋼板，開灌前用鐵線固定在導管內臨近泥漿面處。

⑤灌注順序:灌注前，應再次測定孔底沉渣厚度。如厚度超過規定，應再次進行清孔。當下導管時，導管底部與孔底的距離以能放出混凝土為原則，一般為30～50cm。

a、首批混凝土連續不斷地灌注后，應有專人測量孔內混凝土面高明度，并計算導管埋置深度，一般控制在2～6m，不得少于1m或大于6m。嚴禁導管提出混凝土面。應及時填寫水下混凝土灌注記錄。如發現導管內大量進水，應立即停止灌注，查明原因，處理后再灌注。

b、水下灌注必須連續進行，嚴禁中途停灌。灌注中，應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位變化情況，及時測量孔內混凝土面上升高度和分段計算充盈系數(充盈系數應在1.05～1.2之間)，不得小于1。

c、導管提升時，不得掛住鋼筋籠，可設置防護三角形加筋板或設置錐形法蘭護罩。

d、灌注將結束時，由于導管內混凝土柱高度減小，超壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大。出現混凝土頂升困難時，可以小于300mm的幅度上下串動導管，但不許橫向擺動，確保灌注順利進行。

e、終灌時，采用撈樣筒撈取砼樣確定砼面高度。考慮到泥漿層的影響，實灌樁頂混凝土面應高于設計樁頂0.50m以上，以保證樁頂砼質量及不浪費材料。

f、施工過程中，要協調混凝土運輸和灌注各個工序的合理配合，保證灌注連續作業和灌注質量。