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  • 旋挖鉆機培訓 — 就業

    安全教育

    2019-10-08 -
    旋挖鉆機施工注意事項

    旋挖鉆機施工注意事項

    1 、施工準備工作

    1)會審圖紙  做好詳細的安全技術交底,施工前充分發揚民主,使全體職工參加對施工方案的討論,調動職工的積極性、創造性和對安全生產質量保證的重視,并對各部門進行考評。

    2)測量放樣  采用全站儀準確放樣各樁點的位置并使其誤差在規范要求內。

    3)所需材料的檢驗和配合比試驗  對所需材料必須作材料的物理性能試驗,并委托有資歷的試驗室根據所用的原材料作好砼的配合比試驗。

    4)整理場地  先平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實,鉆機底座不宜直接置于不堅實的填土上,以免產生不均勻沉陷。

    5)設置供電、供水系統  用150kW的發電機2臺供電,就施工現場打井作為供水系統。

    6)埋設護筒  護筒埋設工作是鉆孔灌注樁施工的開端,護筒平面位置與豎直度準確與否,護筒周圍和護筒底腳是否緊密、不透水,對成孔、成樁的質量都有重大的影響。埋設護筒時應通過定位的控制樁放樣,把鉆孔位置標于坑底,再把護筒吊放進坑內,找出護筒的圓心位置,用十字線在護筒頂部或底部,然后移動護筒,使護筒中心與鉆孔中心位置重合,同時用水平尺或垂球檢查,使護筒豎直。此后即在護筒周圍對稱、均勻地回填最佳含水量的粘土,要分層夯實,達到最佳密實度。夯填時要防止護筒偏斜。

    7)護壁泥漿 :制漿前先把粘土塊盡量打碎,在井孔外以泥漿攪拌機制成泥漿后使用,為了回收泥漿原料和減少環境污染,均應設置泥漿循環凈化系統。

    8)安制鉆孔機具 :鉆架是鉆孔的工作架,應能承受鉆具和其它輔助設備的重量,同時要穩定性好,具有一定的剛度,在鉆進中或其它操作時不產生移動和搖晃,它的高度應根據鉆具長度和鋼筋骨架節段長度決定,一般為8~10m,底盤長度則根據施工中出現的最大負荷計算決定,安全系數不宜小于3。

    2、鉆孔階段質量控制

    1)樁位放樣  在進行場地整平后組織有資格的測量放樣人員,將所有樁位放出,釘好十字保護樁,做好測量復核,并記錄放樣數據備案。

    2)埋設護筒:用拉線法做樁位偏差檢查,樁位偏差應滿足規范要求。

    3)成孔:成孔采用正循環回轉鉆進施工技術,用鉆頭鉆進,根據不同層次的土質結構,選擇不同的轉盤轉速和進尺進行控制。在砂層鉆進和進入強風化花崗巖層后,因土層太硬會引起鉆錐跳動及鉆錐偏斜、加大鉆桿擺動,因此選擇低檔慢速,優質泥漿大泵量方法鉆進。轉盤轉速參數取值13~40v/min,成孔深度按設計要求進行控制,設計要求為樁孔進入強風化花崗巖層5m。

    4)泥漿護壁 :在鉆進過程中根據地層不同情況保持一定的靜水水頭壓力,按平衡鉆進原理指導泥漿管理工作,盡量利用地層粘土自然造漿。泥漿稠度不能滿足要求時應選擇造漿能力強、粘度大的粘性土進行造漿,以提高泥漿稠度,確保鉆進過程不塌孔、不縮孔。樁孔施工采用一次性全面不間斷作業,施工中根據出渣情況判斷土層結構及時合理地調整泥漿性能指標,遇松散地層時適當增大泥漿相對密度和粘度,保持孔內水頭高度,盡量減輕沖液對孔壁的影響,同時降低轉速和鉆壓以滿足施工質量控制要求。工程泥漿性能指標如下表。

    指標\地層:一般地層    松散易塌地層

    相對密度:1.05~1.15    1.12~1.16

    粘度(Pa.s):18~25    24~28

    5)孔內事故預防措施  ①選擇有經驗、責任心強的施工隊伍,保證操作人員的素質;②加強鉆具檢查,對加工不良的鉆具嚴禁使用;③對孔內水頭高度,泥漿的相對密度和粘度經常觀察和檢測,發現問題及時解決,尤其在鉆孔排渣、提錐除土或因故停鉆時應保持孔內具有規定的水位和要求的泥漿性能指標,以防坍孔;④鉆孔作業應分班連續進行,經常注意土層變化,在土層變化處撈取渣樣,判明土層,然后跟地質剖面圖核對,根據土層情況采取相應措施,保證施工質量;⑤升降鉆錐須平穩,鉆錐提出井口應防止碰撞護筒、孔壁,防止鉤掛護筒底部,拆裝鉆桿時力求迅速。

    6)清孔:清孔是孔樁施工、保證成樁質量的重要一環,通過清孔確保樁孔的質量指標、孔底沉渣厚度、循環液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質量要求。本次采用正循環回轉鉆進技術,其清孔方法:樁孔終孔后將鉆具提高20~1250px,采用大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿并維持正循環30min以上,直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質、泥漿含砂量小于4%為止。工程樁孔因有較厚的松散易坍土層,清孔后不能立即終孔,而在孔內下入鋼筋籠,安裝好灌漿導管后施行二次清孔作業,以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保證砼成柱質量。

    3  旋挖鉆機成孔過程常見不良現象

    3.1  護筒冒水

    護筒外壁冒水,嚴重的會引起地基下沉、護筒傾斜和位移,造成樁孔偏斜,甚至無法施工。

    病因分析:埋設護筒時周圍土不密實,或護筒水位差太大,或鉆頭起落時碰撞。

    防治措施:埋護筒時坑底與四周要選用最佳含水量的粘土分層夯實;在護筒適當高度開孔,使護筒內保持有1~1.5m的水頭高度;起落鉆頭時防止碰撞護筒;初發現護筒冒水時可用粘土在四周填實加固,如護筒嚴重下沉或位移則應返工重埋。

    3.2  鉆進極慢或不進尺

    在硬可塑粘土層中鉆進極慢,一般為8~10h,占單樁鉆進時間的60%~70%。

    病因分析:鉆頭選型不當,合金刀具安裝角度欠妥,刀具切土過淺,鉆頭配重過輕,鉆頭被粘土糊滿。

    防治措施:更換或改造鉆頭,重新安排刀具角度、形狀、排列方向,加大配重、加強排渣、降低泥漿比重或改用鉆進方式,采取反循環鉆進方式。

    3.3  樁孔孔壁坍塌

    成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥漿不斷出現氣泡,有時護筒內的水位突然下降,均為塌孔的兆頭。
        病因分析:主要是由于土質松散,加之泥漿護壁不好;護筒埋設不好,筒內水位不高;提住鉆頭鉆進;鉆頭鉆速過快或空轉時間太長都易引起鉆孔下部坍塌;成孔后待灌時間和灌注時間過長。

    防治措施:在松散易坍土層中適當深埋護筒,密實回填土,使用優質泥漿,提高泥漿比重和粘度,升高護筒,終孔后補給泥漿,保持要求的水頭高度,保證鋼筋籠制作質量,防止變形;吊設時要對準孔位,吊直扶穩,緩緩下沉,防止碰撞孔壁;成孔后待灌時間一般不超過3h,并盡可能加快灌注速度、縮短灌注時間;在鋼筋籠未下孔內的情況下,漿砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上1~2m,或全孔回填并密實后再用原鉆頭和優質泥漿掃孔;在鋼筋籠碰孔壁而引起輕微坍塌的情況下,用直徑小于鋼筋籠內徑的鉆頭以優質泥漿掃孔或用導管清孔。

    3.4  樁孔局部縮頸

    局部縮頸是指局部孔徑小于設計孔徑。

    病因分析:泥漿性能欠佳,失水量大。引起塑性,土層吸水膨脹,或形成疏松,蜂窩狀厚層泥皮;鄰樁施工間距不當,土層中應力尚未消散,新孔孔壁軟土流變;鉆頭直徑磨損過大。

    防治措施:采用優質泥漿,控制泥漿比重和粘度,降低失水量;當設計樁距<4D時應跳隔1~2根樁施工;新樁盡可能在鄰樁成樁36h后開鉆;選用雙導正環保徑的籠狀鉆頭;用泥漿和足尺寸鉆頭掃孔;掃通清孔后盡快灌注砼。

    3.5  樁孔偏移傾斜

    成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。

    病因分析:鉆機安裝不平或鉆臺下有虛土產生不均勻沉陷;樁架不穩,鉆桿導架垂直,鉆機磨損,部件松動;護筒埋設偏斜,鉆桿彎曲,主動鉆桿傾斜;遇舊基礎或大石等地下障礙物,土層軟硬不均或基巖傾斜。

    防治措施:鉆機安裝周正、水平、穩固、無束前緣切點,轉盤中心和護筒中心三點面一線;護筒不偏斜,鉆桿不彎曲,主動鉆桿保持垂直,增添導向架,控制提引水龍頭,盡可能采用鉆挺加壓;清除地下障礙物;除軟硬互層采用輕壓慢轉技術參數外,從軟塑粘土層,尤其流塑粘土層和砂層進入硬塑粘土層或從粘土層進入基巖時,籠裝鉆下端的錐形導向小鉆頭需改用平底導向小鉆頭,或者直接用不帶導向小鉆頭的平底鉆頭鉆進;采用沉井、控孔樁等方式清除地下障礙物;在硬塑料粘土層發生偏斜時,用砂、料土混合物回填偏斜以上1~2m,待密實后用平度合金鉆頭輕壓慢轉傾斜;在基巖面發生偏斜時,可投入20~40mm粒徑碎石,略高于偏斜處,沖擊密實后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆或平底鋼粒鉆頭糾斜。

    3.6  孔底沉渣過多

    孔底沉淤,殘留泥砂過厚或孔壁泥土塌落在孔底。

    病因分析:清孔未凈,清孔泥漿比重過小或清水置換;鋼筋籠吊放未垂直對中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌時間過長,泥漿沉淀;沉渣厚度測量的孔底標高不統一。

    防治措施:終孔后鉆頭提高孔底10~500px,保持慢速空轉,維持循環清孔時間不少于30min;清孔采用優質泥漿,控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換,鋼筋籠垂直緩放入孔;用平底鉆頭時沉渣厚度從鉆頭底部所達到的孔底平面算起;用底部帶圓錘的籠頭鉆頭時沉渣厚度從鉆頭底部所達到的孔底平面算起;或采用導管二次清水,沖孔時間以導管內測量的孔底沉渣厚度達到規范要求為準;提高砼初灌時對孔底的沖擊力,導管底端距孔底控制在30~1000px,初灌砼量須滿足導管底端能埋入砼中1.0m以上的要求,利用隔水塞和砼沖刷殘留沉渣。

    4  旋挖鉆機成樁過程常見不良現象

    4.1  導管堵塞

    灌注過程中,砼在導管中不能下落,影響灌注工作順利進行?!?/span>
    病因分析  初灌時隔水塞堵管;粗骨粒徑過大;砼坍落度不合要求,和易性、流動性差,拌合不均勻產生離析;導管連接部位和焊縫不密時,發生漏水,管內形成水塞;當管內砼不滿而含有空氣時,砼整斗傾入導管,導致管內形成高壓氣塞,或氣塞擠破管節間密封墊繼而導致導管漏水;機械發生故障,導管內砼已初凝,增大下落阻力。

    防治措施  隔水塞直徑應與導管內徑匹配,能從管內順利排出,隔水膠墊應安裝在隔水塞的頂面,先儲灌0.2~0.3m3水泥砂漿,后灌注砼,防止骨粒長阻水塞,選用粒徑小于25mm的粗骨料,其最大粒徑不大于導管內徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4;嚴格砼配合比,坍落度控制在16~550px,坍落度降低至375px的時間一般不宜小于1h;砼拌合均勻,攪拌機拌合時間大于90s;確保導管連接部位和焊縫的密封性,導管應在大于0.5~0.7MPa下試壓,時間大于15min而不泄漏,以免在導管內形成水塞;澆灌過程中砼宜徐徐倒入漏斗的導管,避免在導管內形成高壓氣塞;為確保機械運轉正常必須有備用攪拌機,必要時可在砼中摻加緩凝劑;采用長桿沖搗,強力抖動導管,或在導管上端安裝震動器等方法迫使隔水塞或砼下落,如上述方法處理無效,應立即提出導管進行清理,視孔內砼情況重新澆灌或接樁處理;當隔水塞堵塞導管時可將提管時散落在孔底的砼拌合物清除,重新下隔水塞澆灌;當孔內砼尚未初凝時盡快清理導管,重新下至砼面,開泵沖冼浮漿后重新下隔水塞澆灌,隔水塞沖出后盡可能將導管向下插入原先澆灌的砼內,原位上下穿插導管,使砼混合密實,再繼續澆灌;砼初凝后可用較鋼筋籠直徑稍小的鉆頭鉆進至原先導管的底端埋置深度重新清孔,最好增加一節較小直徑的鋼筋籠埋入新孔,按正常程序澆灌砼。

    4.2  鋼筋籠上浮或下沉

        系指鋼筋籠的位置高于或低于設計位置的現象。上浮較大時降低了樁體抗水平剪切能力;下沉過多給土建施工帶來麻煩和損失。

    病因分析:鋼筋籠放置初始位置過高或過低,砼流動性過小,導管在砼中埋置深度過大(6m以上),鋼筋籠被砼頂托上??;導管掩埋過長,提升時易搖晃,難以對準籠的中心,易發生掛籠現象;導管提升過程砼下沉太快,瞬時反沖力使鋼筋籠上??;鋼筋籠制作質量不佳或吊裝不當而變形;或樁孔傾斜,鋼筋籠隨之而變形,增加了砼上升力;籠底鋼筋向內彎折鉤掛導管;鋼筋籠與孔口固定不變,在自重及受壓時將鐵絲拉長而沉;或鋼筋籠自重太輕,被砼頂起。

    防治措施:鋼筋籠旋轉初始位置準確無誤并與孔口固定牢固。為防止鐵絲拉長下沉或頂住上升力,可采用吊裝加套管等方法頂住鋼筋籠上口;加快灌注速度,縮短澆灌時間或添加緩凝劑,防止砼頂層進入鋼筋籠時流動性變小,砼接近籠底時控制導管埋深在1.5~2m,盡量減少穿插導管,改用轉動導管密實砼;每澆灌一斗砼,檢查一次埋深,勤測深,勤拆管,直到鋼筋籠埋牢后恢復正常埋置深度,一般控制在2~4m,最大不超過6m,便于轉動移位;鋼筋籠上升時停止澆灌砼,檢查埋管深度,拆除部分導管,保持埋管1.5~2m,導管鉤掛筋籠時要下降導管,轉動移位脫鉤后上提。

    4.3  斷樁

    砼凝固后不連續,中間被沖洗液等疏松體及泥土充填的間斷樁,影響了樁本身的整體性,降低了樁體強度和承載力,以至不滿足設計要求。

    病因分析:坍落度損失大的配方和澆灌過程不連續是造成斷樁的重要原因,灌注過程中發生埋管、卡管以及其他一些情況都將造成斷樁:①埋管:導管在砼中掩埋過長,鋼筋籠變形,灌注時間過長,砼已初凝,內阻力成倍增長,導管被卡死在砼內;法蘭盤頂住鋼筋籠下端,由于孔斜大,籠與孔壁摩擦阻力過大,加上籠內已有一定高的砼使導管無法提升;②卡管:骨料級配不合理,含有大粒徑的卵石、漂礫;砼出拌和機時間或運輸路程過長,已產生離析局部初凝現象而直接用于灌注,導管密封不良,局部漏水。

    防治措施:按有關規范要求,通過計算機和試配確定砼配合比,砼應具良好的和易和流動度,坍落度損失應滿足灌注要求,初凝時間應為正常灌注時間的2倍,要求灌注過程連續、快速,防止出現上述埋管、卡管及其它情況。

    5  旋挖鉆機不良現象的處理

    5.1  坍孔

    在灌注過程中如發現井孔護筒漿內泥漿位忽然上升溢出護筒,隨即驟降并冒出氣泡,應懷疑是坍孔征象,可用測深錘探測。如測深錘原系停掛在砼表面未取出的現被埋不能上提,或測深錘探測砼面時達不到原來深度,相差很多,均可證實確為坍孔。

    坍孔原因可能是護筒底腳周圍漏水,孔內水位降低或在潮汐河流中,當漲潮時孔內水位差減小,不能保持原有靜水壓力,以及由于護筒周圍堆放重物或機器振動等均可引起坍孔。

    發生坍孔后應查明原因,采取相應的措施,如保持或加大水頭、移開重物、排除振動等,防止繼續坍孔,然后用吸泥機吸出坍入孔中的泥土,如不繼續坍孔可恢復正常灌注。坍孔不嚴重時可回填至坍孔位置以上,并采取改善泥漿性能、加高水頭、埋深護筒等措施,繼續鉆進。坍孔嚴重時應立即將鉆孔全部用砂或小礫石夾粘土回填,暫停一段時間后查明坍孔原因,采取相應措施重鉆。坍孔部位不深時可采取深埋護筒法,將護筒周圍土夯實重新鉆孔。

    5.2  孔身偏斜

    遇有孔身偏斜、彎曲時應分析原因,進行處理。一般可在偏斜處吊住鉆錐反復掃孔,使鉆孔正直;偏斜嚴重時應回填粘性土到偏斜處,待沉積密實后再鉆進。

    5.3  擴孔、縮孔

    遇有擴孔、縮孔時應采取防止坍孔和防止鉆錐擺動過大的措施??s孔是鉆錐磨損過甚、焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的,前者應注意及時焊補鉆錐,后者應采用失水率小的優質泥漿護壁。已發生縮孔時宜在該處用鉆錐上下反復掃孔以擴大孔徑。

    5.4  糊鉆、埋鉆

    糊鉆、埋鉆常出現于正循環(含潛水鉆機)內回轉鉆進和沖擊鉆進中。遇此應對泥漿稠度、鉆渣進出口、鉆桿內徑大小、排渣設備進行檢查計算,并控制適當的進尺;若已嚴重糊鉆,應停鉆提出鉆錐,清除鉆渣。

    5.5  卡鉆

    卡鉆常發生在沖擊鉆孔??ㄣ@后不宜強提只宜輕提,輕提不動時可用小沖擊鉆錐沖擊或用沖、吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提出。

    5.6  掉鉆落物

    掉鉆落物時宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈,若落體已被泥沙埋住,應按前述各條,先清除泥砂,使打撈工具接觸落體后再打撈。

    在任何情況下,嚴禁施工人員進入沒有護筒或其它防護設施的鉆孔中處理故障。當必須下護筒或其它防護設施的鉆孔時,應檢查孔內無有害氣體,并備齊防毒、防溺、防坍埋等安全設施后方可行動。


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