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旋挖钻机干挖法的解析

发布日期:2019-10-12 浏览:107

旋挖钻机作为基础工程机械中的新型机种,经过几年的推广应用,目前已被大量应用于公路及铁路、桥梁、水利工程、城市建筑工程等桩基工程之中。现介绍一下旋挖钻机干挖法钻孔桩施工工艺。

一、工法特点

1、钻进中可借助于钻架滑道上的液压油缸向下加压,加快钻进速度。

2、这种钻进工法,是通过箱型抗扭钻桅和旋转动力头 (KDK) 来驱动各种钻具成孔的,使用可伸缩履带的全液压履带式起重机,移动和定位都很方便。

3、设备重量、整机功率配置和主执行机构的输出能力大,满足了某些特殊领域特种工程的施工需要。适应工程施工难度加大,质量和效率要求不断提高的现实情况。

4、设备的操作、控制采用机电液一体化,提高了设备运行的可靠性和操作的灵活性。如电脑自动测斜偏的自动显示系统,对提高成孔效率及成孔精度作用非常大。

5、伸缩式主动钻杆大大减少了辅助作业时间,而且也可按地层变化及时更换选择适用的钻头型式创造了条件。

6、泥浆排放少,对保护环境有利。

7、弃土方便,挖出的土渣,汽车可直接运走,减少了现场泥泞化。

8、直接挖土,自动排土。开启桶钻斗门不需人工配合。

9、吊装钻头、护筒等不需吊车配合。

二手钻机

二、适用范围

此工法适用于公路及铁路、桥梁、水利工程、城市建筑工程等的钻孔灌注桩施工,可以在土层、砂卵石和风化岩等地质条件下旋挖桩孔施工,钻机用磨阻式钻杆钻机,最大钻孔深度 70 米,最大钻孔直径大于 2.5 米,可在海拔 2000 米以上,环境温度 -20~+40 度的条件下施工。使用球齿钻头可以进行单轴抗压强度超过 100Mpa 的坚硬岩石的施工,由于配有动力头方向接头,可进行带套管钻孔或非套管钻孔作业。

三、工艺流程

旋挖钻成孔施工法,又称钻斗施工法。成孔原理是在一个可闭合开启的斗钻的底部及侧边,镶焊切削刀锯,在伸缩钻杆旋挖驱动下,旋转切削挖掘层,同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内,钻斗满装后提出孔外卸土,如此循环形成桩孔。

四、施工工艺流程

制作钢筋笼→钻机就位开孔→设置护筒→旋挖钻进→清孔→下放钢筋笼→插入混凝土导管→灌注混凝土成桩→拔出导管→拔出护筒→混凝土养护。

五、施工要点

1、桩位的测量放样

采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样,放样后四周设护桩并复测,误差控制在5mm以内。桩位用?10mm、长度35-40cm钢筋打入地面30cm(四周填以水泥砂浆或混凝土来保护)作为桩的中心点,然后在桩位周围做上标记,既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。

2、埋设护筒

护筒的作用为固定桩位,引导钻头方向,隔离地面水流入孔内,保护孔壁不坍塌,确保成孔质量。

2-1、护筒的要求

护筒选用整体式钢制护筒,壁厚5—8mm,高度3m,内径180cm。为了增加护筒的刚度,防止周转使用中的变形,在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。由于整个钻孔桩地下水位较高,故在施工前先用水平仪测出原地面标高、地下水位的高度,在埋设护筒时,护筒的顶端均高出地下水位2.0m以上,以增加孔内水头压力。

2-2、护筒的埋设

在埋设护筒前,首先对场地进行平整,垫高、清除杂物。施工中,护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机,使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一,护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回,使护筒中心与桩位中心重合,并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不大于50mm,倾斜度的偏差不大于1%,则将其四周用粘土填实,准备下一道工序的施工。

3、钻孔

3-1、钻机就位

旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置,并在操作室内有仪表准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在2cm内。

3-2、钻进

当钻机就位准确后即开始钻进,钻进时每回次进尺控制在60cm左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢,特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正。同时,做好整个过程中的钻进记录。当回次进尺完成提升钻头时,斗内的土在自重作用下将两扇门关紧,防止土掉入孔内。出孔口后,通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆,使合叶门打开到出斗中土。

3-3、清孔、检孔、成孔验收 清孔:根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高,计算出钻孔深度,用测绳检测孔深,到位后进行清孔。清孔采用挖斗反复捞取沉渣,直到其厚度符合规范和设计要求,保证清孔后的各项指标符合现场实际地质情况的需要。

检孔:主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用ф22的钢筋加工制作,其外径等于设计桩径(150cm),长度为6m。检测时,将检孔器吊起,把测绳的零点系于检孔器的顶端,使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上,慢慢放入孔内,通过测绳的刻度加上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底,表明钻孔桩成孔质量合格,如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象,则需重新下钻头处理。

成孔验收:成孔达到质量标准后,即可进行下道工序的施工。

4、钢筋笼制作安装

旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快,且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施,避免安装时钢筋笼刮伤孔壁,就可以大大地降低沉渣厚度,有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制,重点是钢筋笼外径和直线度,主筋搭接纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此,要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这—工程中,垫块采用圆柱形砂浆垫块,沿钢筋笼每隔2m放置一组,每组设置4个,按90°均匀安放:既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

钢筋笼的吊装应3点起吊,保持笼轴线重合。入孔时,始终需保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放,保持稳定,避免碰撞孔壁,一旦遇阻立即查明原因,禁止晃动和强行冲击下放。

二手旋挖钻机

5、水下混凝土灌注

水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序,施工质量将严重影响灌注桩的质量,所以在施工中必须注意以下几点:

5-1、导管必须严密,长度适中,保证底端距孔底30~50cm;

5-2、混凝二亡拌和必须均匀,坍落度控制在18~22cm,首批混凝寸:必须保证封底成功;

5-3、混凝土浇筑必须连续作业,严禁中断浇筑;

5-4、浇筑过程中应有专人记录,以防导管提升过猛或导管埋入过深,造成断桩;

5-5、灌注桩的顶面标高应比设计值高50~100cm,以确保桩顶混凝土的质量。

6 、质量标准

6-1、成孔深度必须符合设计要求,以摩擦力为主的桩沉渣厚度严禁大于 300mm ;以端承力为主的桩沉渣厚度严禁大于 50mm 。

6-2、根据不同的土质,地下水质选定泥浆技术指标。

6-3、孔壁垂直度偏差控制在 H /100 以内。

6-4、孔位、孔径、孔深必须符合设计及规范要求。(转载,如有异议请联系我们删除)

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