旋挖钻机施工工艺
1、施工准备
(1)开工前应具备场地工程的地质资料和必要的水文地质资料,桩基工程施
工图及图纸会审纪要。
(2)施工现场环境和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、
危险建筑、精密仪器车间等的调查资料。
(3)主要施工机械及其配套设备的技术性能资料,所需材料的检验和配合比
试验,对所需的材料必需作材料的物理性能试验,并委托有资质的试验室根据所
用的原材料作好混凝土的配合比试验。
(4)具有有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案,有关载荷、施工工艺
的试验参考资料。
2、施工机械与设备
用的测量仪器,如、经纬仪、水准仪、钢卷尺、旋挖钻机、电焊机等机械设
备须有出厂合格证。
3、中小型机具的要求
(1)搅拌机
机体安装坚实平稳、搭有防雨操作棚;各类离合器、制动器、钢丝绳、防护
罩必须安全、可靠有效;操作手应持证上岗;必须有良好的单独接地。
(2)手持电动工具
必须单独安装漏电保护器;防护罩安全有效;外壳必须有接地或接零;橡皮
线不准破损。
(3)电焊机
有可靠的防雨措施;有良好的接地或接零保护;一、二次线接线处应有齐全
的防护罩;二次线应使用线鼻子;配线不许乱搭、乱拉,焊把绝缘良好;焊工持
证上岗。
(4)气瓶
各类气瓶有明显的色标和防震圈,不准在露天曝晒;乙炔气和氧气瓶距离应
大于5m;乙炔气瓶在使用时必须装回火防止器;皮管应用夹头紧固;操作人员必
须持证上岗。
4、安装钻具
钻具应有一定的刚度,在钻进中或其他操作时,不产生移动和摇晃,钻具的
安装应符合生产厂家的标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗,岩心钻头,岩
心回转钻头等各种规格的钻头。施工时,根据不同的土壤、地质条件按下列规定
选择不同的钻头:短螺旋钻具,适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中
等密实以上的砂土、风化岩层。岩心螺旋钻头,适用于碎石土、中等硬度的岩石
及风化岩层。岩心回转斗,适用于风化岩层及有裂纹的岩石。钻头规格由用户据
实际工程的情况选购选配。
5、常用清水施工工艺
旋挖钻进成孔工艺:旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎
岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔
外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩
土层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层,或
有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁
泥浆或稳定液进行护壁。以下仅对旋挖干取土成孔法施工工艺进行探讨。
(1)清水施工工艺的成孔工艺流程:
在成孔过程中不需泥浆护壁,而是钻斗在慢速旋挖过程中自造的泥浆对孔壁
起到一定稳定作用,在旋挖钻进过程中,钻斗往返于孔底与地表之间,所形成的
孔壁比较粗糙。旋挖钻孔灌注桩的桩土之间的咬合作用较强,能较好地反映出混
凝土桩体与黄土及粉质粘土之间的相互作用效应。
(2)场地布置原则
根据设计要求合理布置施工场地,先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打
密实。在进行场地整平后,组织有资格的测量放样人员,将所有桩位放出,钉好
十字保护桩,做好测量复核,并记录放样数据备案;规划行车路线时,使便道与
钻孔位置保持一定的距离;以免影响孔壁稳定;施工场地为旱地而且在施工期间
地下水位在原地面以下时,将场地平整夯实,清除杂物;场地位于浅水时,采用
筑岛后在顶面安置钻机,筑岛顶面高出施工水位1.0m左右;钻机底盘不宜直接置
于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷;钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出
土清运的方便。
(3)桩位放样
桩位放样,按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样,进行钻孔的标
高放样时,应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置,
使其误差在规范要求内。
(4)钻机就位
钻机就位时,要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。
(5)埋设钢护筒
(6)在准确放样的前提下埋设护筒,埋设护筒的方法和要求,应符合JTJ041-89
(以下简称《规范》)的规定。如果钻孔是在陆地上进行的,则一般采用挖坑
法,比较简单易行。
(7)钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端,钢护筒平面位置与垂直度应准确,
钢护筒周围和护筒底脚应紧密,不透水。
(8)埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样,把钻机钻孔的位置标于孔底。再把
钢护筒吊放进孔内,找出钢护筒的圆心位置,用十字线在钢护筒顶部或底部,然
后移动钢护筒,使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检
查,使钢护筒坚直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘
土,要分层夯实,达到最佳密实度。以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉
落,如果护筒底土层不是粘性土,应挖深或换土,在孔底回填夯实300-500mm厚度
的粘土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方,夯填时要防止钢护筒偏斜。
护筒上口应绑扎木方对称吊紧,防止下窜。
(9)钢护筒的制作及埋设的原则
长度4m以内的钢护筒,采用厚4-6mm的钢板制作,长度大于4m的钢护筒,采
用厚6-8mm钢板制作;钢护筒埋置较深时,采用多节钢护筒连接使用,连接形式采
用焊接,焊接时保证接头圆顺,同时满足刚度、强度及防漏的要求;钢护筒的内
径应大于钻头直径,具体尺寸按设计要求选用;钢护筒埋设深度应满足设计及有
关规范要求。若桩孔在河流中,应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中深0.5m以
上;钢护筒顶高出施工水位或地下水位1.5-2.0cm,并高出施工地面0.3cm;钢护筒
埋设前,先准确测量放样,保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm,埋设中保证钢护
筒斜度不大于1%;埋设钢护筒前,采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位
置后,提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。用粗颗粒土回填护筒外侧周
围,回填密实。
(10)钻孔施工
钻机成孔一般为清水施工工艺,无需泥浆护壁;若有地下水分布,且孔壁不
稳定,可制作护壁泥浆或稳定液进行护壁。以下是旋挖钻机钻孔施工的基本操
作:清水施工时,将钥匙开关打到电源档,旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记
画面,按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂,即首先将
旋挖钻机移到钻孔作业所在位置,旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。从桅杆
工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄
将
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