旋挖机在桩基施工中的应用.pdf

一、前言 随着我国公路桥梁建设的迅猛发展，钻孔灌注桩施工在公路桥梁 基础中应用的越来越广泛。旋挖钻机在最近几年的桩基施工中涌现出 来的一种较为先进的施工方法，相比于回旋钻、冲击钻，该法无论在 时间、质量及经济上都胜出一筹，且该法中的机头可以更换，适合各 种土质情况。 二、工法特点 2.1 运动性：传统的钻机在进行桩位间的移动时，需要牵引平台、 滑撬、液压步履等甚至于挖掘机等，移动速度极为缓慢。旋挖机在这 方面有明显优势，因为旋挖机本身自带履带式底盘，它在行走时速度 更快，到位率更高。 2.2准确性：旋挖钻采用全电脑控制，自身调整各项技术指标, 保证钻机的孔位、垂直度、孔径、孔深等各项技术指标全部达到规 范和设计要求。旋挖钻机可根据地层的软硬自动调整扭矩及钻进比 例，不必依赖操作手的经验。 2.3适应性：旋挖机除了弱风化岩层中不能进行施工，其余土质 均可以进行施工。 2.4 效率性：旋挖钻利用钻机动力头下埋井口护筒，钻杆自动伸 缩，钻进过程中不用拆装,节省了人力和加接钻杆的时间，辅助时间 少，自动化程度高，工效明显提高。同直径、长度、土质的桩基， 旋挖钻施工所需的时间只是同回旋钻的 1/5 左右。 2.5 低碳性：旋挖钻采取的是非水介质取土，只需少量的泥浆护 壁及清孔，且泥浆可以重复适用。取出的土体积仅为桩体积的 1.1 倍。 三、适用范围 3.1 本法适用于市政建设、公路桥梁及高层建筑 3.2 本法适用于除弱风化以外的各种土质 四、工艺原理 4.1 旋挖钻机采用动力头形式，利用强大的扭矩直接将土或砂砾 等钻渣旋转挖掘，然后利用旋挖斗快速提出孔外，在不需要泥浆支 护的情况下，可实现干法施工，即使在特殊地层需要泥浆护壁的情 况下，泥浆只起支护作用，钻削中的泥浆含量相当低，这使污染源 大大减少，进而降低了施工成本，也改善了施工环境，成孔效率高。 五、施工工艺流程及操作要点 5.1施工准备工作 5.1.1钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实， 场地位于陡坡时，也可用枕木、型钢等搭设工作平台。在浅水中，宜 用筑岛围堰法施工，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。钻孔 场地在深水中或淤泥较厚时，可搭设工作平台进行施工，平台须坚固 稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时应考虑施工设备能安 全进、退场。如水流平稳时，钻机可设在船舶或浮箱上进行钻孔作业， 但须锚锭稳固保证桩位准确。 5.1.2准备好足够的混凝土原料、拌和及运输设备，如果需要泵 车，应提前冲洗好，以防灌注时发生堵管 5.1.3根据孔深，备足混凝土导管，事先预拼并做试压试验，按 自下而上顺序编号并标示尺度。 5.2确定桩位 5.2.1根据设置的三角网及桩位坐标图，用全站仪放出每个桩孔 的中心位置，然后用钢尺复核各桩孔之间的平面距离。定出桩位的中 心位置，并用在周围做上护桩，并报监理工程师检验，经监理工程师 检验桩位符合精度要求后可进行护筒的埋设。 5.3泥浆制备 按照两个墩位布设制浆池，及沉淀池，并用循环胶管连接，泥浆选用 优质钠基膨润土制成。入孔泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况 确定并应符合下列规定： 黏 度 一般地层16～22，松散易坍底层19～28 含砂率 新制泥浆不大于4% 胶体率 不小于95% pH 值 大于6.5 为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱 等，其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中 应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表，每个台班不 少于一次。 5.4埋置护筒 5.4.1护筒制作：钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒 采用6～8㎜厚钢板制作，应考虑钢护筒不变形和起吊方便的加强设备， 钢护筒长度1.5米—3.0米，护筒直径比桩径大0.2米。 5.4.2护筒埋置方法:可利用旋挖钻机钻头压力，直接将护筒埋入 设计深度。也可采用人工开挖，用吊车吊运护筒就位后回填的方法埋 设护筒。 5.4.3护筒埋置应符合下列规定： 1、护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆 面的高度要求，在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。 2、护筒埋置深度：岸滩上，粘性土应不小于1m，砂类土应不