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(yōu)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(shù)量有限的矛盾，大大減少了現(xiàn)場施工設備數(shù)量，降低了施工管理難度、提高了施工效率，而且工程質(zhì)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(chǔ)工程施工;的超強輸出扭矩，確保在不同地質(zhì)狀況下完成施工;電噴渦輪增壓中冷柴油發(fā)動機;電腦感應負載變化，并相應調(diào)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(fā)動機噪音低、振動小、環(huán)保節(jié)能，廢氣排放符合歐EPACⅡ標準;液壓系統(tǒng)主控回路、先導控制回路，可使流量按需分配到系統(tǒng)工作裝置的各執(zhí)行部件，實現(xiàn)各工況負荷下的最佳匹配;系統(tǒng)獨立散熱。液壓泵、液壓馬達、液壓閥，實現(xiàn)了系統(tǒng)的高可靠性;采用先進的手動與自動相互切換的電子調(diào)平裝置，對桅桿進行實時監(jiān)控，保持桅桿在施工作業(yè)中的鉛垂狀態(tài)，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(zhì)量，使施工按規(guī)定程序有序地進行作業(yè)，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(jù)設計圖紙，由專業(yè)測量人員制作施工平面控制網(wǎng)，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(guān)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(guī)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(zhì)條件較好，主要地層為粉質(zhì)粘土層和強風化泥質(zhì)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(huán)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(huán)境保護的有關(guān)規(guī)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(chǎn)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(jié)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(nèi)。

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(diào)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(diào)整鉆桿垂直度，注入調(diào)制好的泥漿，然后進行鉆孔。當鉆頭下降到預定深度后，旋轉(zhuǎn)鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內(nèi)，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關(guān)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(wěn)定性。通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁，反復循環(huán)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(jīng)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(diào)垂工作，旋挖鉆機進入工作狀態(tài)，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(tài)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(nèi)即為對中完成，對中完成后設置鉆機的平面位置記憶系統(tǒng)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(diào)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(nèi)，正向旋轉(zhuǎn)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(cè)以后，繼續(xù)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(guān)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(tǒng)反復檢查成孔的豎直度，確保成孔質(zhì)量。鉆孔過程中，應經(jīng)常觀察主機在地面和支腿支撐處地面變化情況，發(fā)現(xiàn)下沉現(xiàn)象應及時停機處理，保證旋挖鉆機始終處于自動調(diào)垂的工作狀態(tài)。

⑧鉆孔過程中隨著孔深的增加向孔內(nèi)應及時、連續(xù)地補漿，維持護筒內(nèi)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(zhì)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(fā)生，并根據(jù)地質(zhì)情況的變化隨時調(diào)整泥漿的性能指標和鉆進工藝，以保證成孔質(zhì)量。

⑨鉆孔應連續(xù)進行，因故停鉆時，應注意保持孔內(nèi)泥漿比重，經(jīng)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(nèi)容為：工作項目，鉆進深度、孔底標高、地質(zhì)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(chǎn)生較大負壓作用，造成孔壁頸縮、坍塌現(xiàn)象。所以鉆斗提升時應嚴格控制其速度，經(jīng)現(xiàn)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(nèi)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(zhì)量。

②清孔的質(zhì)量要求。清孔的質(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)后，提起鉆桿卸落鉆渣終孔。終孔時須提前通知現(xiàn)場主管技術(shù)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(zhuǎn)清除孔底散落松渣。清孔應達到以下標準：孔內(nèi)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(zhì)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(zhì)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(diào)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(zhì)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(jīng)過質(zhì)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(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202-2002)及設計要求施工，各個施工環(huán)節(jié)互相配合，技術(shù)人員層層把關(guān)，砼灌注前應會同甲方、監(jiān)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(jié)導管密封拉板法進行，具體要求如下：

①把好商品砼的質(zhì)量關(guān)，經(jīng)常檢查砼的質(zhì)量，坍落度控制在18～22cm內(nèi)。

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(jié)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(nèi)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(nèi)混凝土柱高度的需要，以保證上部樁身的灌注質(zhì)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(nèi)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(guī)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(xù)不斷地灌注后，應有專人測量孔內(nèi)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(fā)現(xiàn)導管內(nèi)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(xù)進行，嚴禁中途停灌。灌注中，應注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位變化情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面上升高度和分段計算充盈系數(shù)(充盈系數(shù)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(jié)束時，由于導管內(nèi)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(xiàn)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(zhì)量及不浪費材料。

f、施工過程中，要協(xié)調(diào)混凝土運輸和灌注各個工序的合理配合，保證灌注連續(xù)作業(yè)和灌注質(zhì)量。