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  • 旋挖鉆機培訓 — 就業

    項目案例

    2019-10-08 -
    旋挖鉆機在超厚圓礫層的施工工法

     旋挖鉆機在超厚圓礫層的施工工法

                        1.前言


    南寧市白沙亭江立交工程位于南寧盆地邕江Ⅱ級階地,場區內的巖土層主要為素填土、第四系河流沖積相的粘土、砂土、圓礫及第三系湖相沉積的泥巖。邕江Ⅱ級階地堆積物是具有規律的上細下粗二元結構,上為粘土開始往下逐漸變為粉砂及圓礫層。本工程所處地帶是邕江二級階地堆積物發育較厚的地帶,尤其圓礫層厚達9m,階地堆積物總厚度達24m。


    由于本工程位于南寧市快速環道,交通壓力較大,盡快完成本工程對緩和快速環道交通壓力,保證快速環道車輛暢通具有重要意義。


    根據地質勘察報告揭露的施工現場地質情況,本工程采用了旋挖鉆機進行樁基施工,有效的加快了施工進度,為下一步施工創造了良好條件,在樁基施工過程中,通過總結和積累、形成了超厚圓礫層旋挖鉆機鉆孔施工工法。


    2.工法特點


    2.1.旋挖鉆機成孔速度快,機動性強,移動方便;


    2.2.施工現場環保干凈,對環境污染??;


    2.3.旋挖鉆機通過配備不同型式的鉆頭,可適用大部分地質土層,適用范圍廣泛;


    2.4.充盈系數較小,可有效降低混凝土數量,從而降低工程成本;


    2.5.孔底沉渣厚度較小,清孔方便,對樁基施工質量有保證;


    3.適用范圍


    本工法適用于公路、鐵路、市政橋梁及房建等工程的鉆孔灌注樁的施工。適用于土層、砂層、卵石粒徑小于100mm的圓礫層及巖層等。


    4.工藝原理


    旋挖鉆機鉆進成孔工藝旋挖成孔,首先是通過鉆機自有的行走功能和桅桿變幅機構使得鉆具能正確的就位到樁位,利用桅桿導向下放鉆桿將底部帶有活門的桶式鉆頭置放到孔位,鉆機動力頭裝置為鉆桿提供扭矩、加壓裝置通過加壓動力頭的方式將加壓力傳遞給鉆桿鉆頭,鉆頭回轉破碎巖土,并直接將其裝入鉆頭內,然后再由鉆機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土,這樣循環往復,不斷地取土、卸土,直至鉆至設計深度。在土層及砂層鉆孔時,采用筒式鉆頭鉆進,當遇到卵石層筒式鉆頭鉆進困難時,通過采用增加鉆頭儲備、增加泥漿濃度、螺旋鉆頭與筒式取芯鉆頭相配合的方法鉆孔。


    5.施工工藝流程及操作要點


    5.1.旋挖鉆進施工工藝流程




    5.2.操作要點


     ?。?)測量放線


    以業主提供的水準點及測量控制網進行引測,在軸線的延長線上做點建立控制網,在樁基施工過程中,每天應對現場測量控制點進行校核,并作好有效保護。


     ?。?)埋設護筒


    埋設護筒時,護筒中心軸線對正測定的樁位中心,嚴格保持護筒的垂直度。護筒固定在正確位置后,用粘土分層回填夯實,以保證其垂直度及防止泥漿流失及護筒位移。如果護筒底土層不是粘性土,應挖深或換土,在坑底回填夯實300~500mm厚度的粘土后,再安放護筒,以免護筒底口處滲漏塌方。護筒上口應綁扎木方或鋼管對稱吊緊,防止下竄。


     ?。?)設備安裝


    鉆機就位前,須將路基墊平填實,鉆機按指定位置就位,并須在技術人員指導下,調整桅桿及鉆桿的角度。鉆機安裝就位之后,應精心調平,確保施工中不發生傾斜、移位。


     ?。?)鉆孔


    ①一般地質情況鉆進:采用人工攪漿護壁,泥漿池可根據現場實際條件進行開挖。成孔是整個樁基施工工序的關鍵,成孔的質量控制好壞,關系到整個樁基工程的工程質量。保證成孔質量一項重要措施是泥漿護壁。泥漿配比如下:水:膨潤土:堿=100:8:0.5~1.0(注:配比在施工時應根據具體地層條件而定,目的是增強泥漿的性能,降低孔底沉渣厚度,達到設計要求標準)。在施工第一根樁時,要慢速運轉,掌握地層對鉆機的影響情況,以確定在該地層條件下的鉆進參數。在鉆進過程中,不可進尺太快,由于采取泥漿護壁,因此,要給一定的護壁時間。在鉆進過程中,一定要保持泥漿面,不得低于護筒頂1000px。在提鉆時,須及時向孔內補漿,以保證泥漿高度。在鉆進過程中,要經常檢查鉆斗尺寸(可根據試鉆情況決定其大?。?。施工過程中如發現地質情況與原鉆探資料不符應立即通知設計監理等部門及時處理。


    ②圓礫層鉆進:


      處理方法:


    ?采用增加鉆頭儲備及,要求每臺鉆機按工作效率至少配備相同直徑的鉆頭2個,或3個,一個用于鉆進時,其它備用鉆頭可以進行整修,不影響正常工作。


    ?采用增加泥漿濃度,除采用膨脹土泥漿外,儲備一定量的黃泥,必要時加入泥漿內,加大泥漿粘度,加大泥漿池容積,增加泥漿儲備,防止意外漏漿后,沒有泥漿補充現象發生;


    ?漂石粒徑較大時普通鉆頭更換為螺旋鉆頭,當卵石層結合嚴密,硬度大螺旋鉆頭無法鉆進或鉆進困難時,采用筒式取芯鉆頭,先將卵石層松動后,再用螺旋鉆頭鉆進。


      當采用普通筒式鉆頭成孔中遇到漂石或粗圓礫土層密度較大時,換螺旋鉆頭會破碎部份扁平漂石,破碎后在用普通鉆頭取出,當短螺旋鉆頭在施工中遇到了卡鉆現象時,采用筒式取芯鉆頭,先將板結的粗圓礫土層松動孔壁四周,再采用短螺旋鉆頭松動孔的芯部,最后采用筒式鉆頭取渣的鉆進方法。


     ?。?)清孔


    在鉆進到設計深度時,應立即清孔,采用磨盤式撈渣鉆頭撈渣法,可一次或多次進行撈渣。在清孔完成達到設計要求后,將孔口處雜物清理干凈,方可進行下步工序。


      清孔注意事項:


    ①清孔排渣時,必須注意保持孔內水頭,防止塌孔。


    ②清孔時應隨時檢查孔口溢出的泥漿指標應滿足泥漿指標的規定,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度應不大于設計及規范要求。


    ③不得用加深孔深的方法代替清孔的虛假行為。


    (6)制安鋼筋籠


    ①鋼筋施工:鋼筋籠的成型為防止鋼筋籠吊放時扭曲變形,按設計圖紙在主筋內側每隔2m加設一道直徑22mm的加強箍,每道加強箍在箍內設三角形加強支撐,與主筋焊接牢固組成骨架。主筋在現場對焊連接。大直徑螺旋形箍筋和加強箍的加工成形,采取在常用彎曲機的頂盤上加一個同箍筋直徑的圓盤以插銷連接,在不改變傳動機構的情況下進行彎曲成型,每根螺旋箍筋四圈。根據鋼筋籠長度及施工條件,本工程樁基鋼筋籠擬采用整體吊裝,鋼筋籠一次制作成型,主筋采用套筒連接。螺旋箍筋每隔1~1.5箍與主筋按梅花形用電弧焊點焊固定。在鋼筋籠四側主筋上每隔2m設置一個Ф16mm耳環作定位墊塊之用,使保護層保持125px,鋼筋籠外形尺寸要嚴格控制。


    ②鋼筋籠在吊裝前應做好充分準備,吊裝過程中嚴禁高起高落,要保持骨架成垂直狀態,以防彎曲、扭曲變形。


    ③采取適當的措施,將骨架的頂部加以固定,一般用二根角鋼將骨架焊在機架上,防止混凝土灌注過程中鋼筋籠上浮。


     ?。?) 灌注水下砼


      采用導管灌注水下砼作業。


    ① 安放導管


    a、導管吊裝前做好試拼工作,要求設計接口連接嚴密、牢固、不漏水,并做好水密及拉力試驗;


    b、吊裝時,導管應位于樁位中央,并在灌注凝土前進行升降試驗;


    c、整個吊裝過程中應豎直不傾斜,防止和井孔(或鋼筋籠)碰撞受損坍塌;


    d、導管底口至孔底的距離20-1000px,避免導管底口被沉淀物堵塞造成卡管事故;


    e、導管放下時,應逐節復查接頭螺栓不得松動,對現場接頭要做到把管口污物清除,橡皮圈墊正,螺栓擰牢;


    f、導管放下受阻時,只能采取徐起徐落和正反旋轉來加以排除,不得用高起猛落的方法。


    ② 混凝土澆筑


    ?原材料及配合比:施工前,根據要求做好試驗,并經監理批準后方可在施工中使用?;炷涟韬臀飸辛己玫暮鸵仔院土鲃有?。


    ?混凝土攪拌:混凝土采用商品混凝土,選擇信譽好、離施工現場近的商品混凝土公司。攪拌時,要求混凝土公司嚴格按配合比稱量砂、石,混凝土攪拌過程中及時測試坍落度,混凝土坍落度控制在18~500px。


    ?澆筑采用導管法,導管下至距孔底750px 處,導管直徑為625px,導管接頭連接處須加密封圈并上緊絲扣。


    ?導管隔水塞采用水泥塞,塞上釘有膠皮墊,采用剪球法施工,球的直徑比導管內徑小2~75px,并在其外部加0.3m砂漿以利塞體順利排出導管外。


    ?導管頂部應設置漏斗和儲槽以及配置灌注支架,漏斗和儲料槽的容量應滿足初次埋置深度1.0m左右和填充導管底部的需要,對直徑d=1.5m的樁,所需的儲備量為3.0m 3。對直徑1.8m的樁,所需儲備量為4.0 m 3。


    ?按規范要求制作試塊,每根樁做三組試塊,工地試驗室清水養護和標準養護,28天后進行測試。


    ?灌注開始后,應緊湊連續地進行,嚴禁中途停工,在灌注過程中應注意觀測管內混凝土下降和孔內水位、砼面升降情況,以正確指揮導管的提升和拆除,嚴禁把導管提升超出砼面,導管埋深度制在2~6m。


    ?拆除導管動作要求,時間不宜超過15min,要防止螺栓、橡皮墊和工具等掉入孔中,并注意安全,已拆的管節要立即清洗干凈,堆放整齊。


    ?為防止混凝土的上升頂托鋼筋骨架,當混凝土面接近鋼筋骨架底時,應適當地保持較深埋管并放慢灌注速度,以減少砼沖擊力,當混凝土進入骨架一定深度后,使鋼筋骨架在導管下面有一定的埋深。


    6.應用實例


    南寧市白沙亭江立交工程位于南寧盆地邕江Ⅱ級階地,場區內的巖土層主要為素填土、第四系河流沖積相的粘土、砂土、圓礫及第三系湖相沉積的泥巖。邕江Ⅱ級階地堆積物是具有規律的上細下粗二元結構,上為粘土開始往下逐漸變為粉砂及圓礫層。本工程所處地帶是邕江二級階地堆積物發育較厚的地帶,尤其圓礫層厚達9m,階地堆積物總厚度達24m。工程所有樁基均采用旋挖鉆機進行鉆孔灌注樁的施工,較好滿足了市政橋梁工程質量要求高、施工場地小、安全文明施工標準高及工期緊的要求。


    本文由旋挖鉆機培訓整理提供。

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