旋挖钻机施工流程及方案的介绍.doc

湖北地盛基础工程机械有限公司旋挖钻机施工流程及方案一、技术准备、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，施工图及图纸会审纪要。、施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线（高压线、管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、实际地质情况与设计上的部分差别等的调查资料，提前做好准备工作。确保不影响现场的施钻及其它工作。、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，对所需的材料必需做材料的试验，试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。、具有可操作性的桩基工程的施工组织设计或施工方案和有关施工工艺的试验参考资料。、工程地质资料作好全面的施工准备，施工前对工程的地质情况尤其是对粉沙土的特性进行必要的研究，对钻孔过程中可能会遇到的问题及突发事件采取针对性的措施及应急处理方案。二、机械设备准备根据现场施工要求，安排性能好的机械设备进场，并对进场设备进行必要的维护与保养，以保证设备正常运转。具体机械设备如表6。 旋挖钻施工主要机械设备表序号机械设备数量1旋挖钻 1台225T起重机 1台3内径30导管 1套4大小料斗1套5电焊机1台6HZS90拌和2套7泥浆泵3台三、测量准备 依据已经监理工程师批准并能满足工程需要的测量控制网，组织测量人员对桩位进行精确放样四、施工场地布置由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前对场地要平整夯实,保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜。合理布置施工场地：保证旋挖钻机及其它的施工机械安全就位与材料运输，钻渣的及时外运。合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。由于旋挖钻行走移位方便，在桩孔的施工顺序安排上采用相邻墩台的桩孔交替施工，以便减少钻孔作业和混凝土灌注作业的相互干扰。测量放样采用全站仪精确定位桩孔的位置，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中被扰动。五、钢护筒制作及埋设护筒采用钢板卷制成型，其内径比设计桩径大0.20.4m，上下口外围加焊加劲环。陆上桩基钢护筒采用长2米钢护筒。水中桩基钢护筒采用长9米钢护筒。护筒安装时，钻机操作手利用扩孔器将桩孔扩大，之后通过大扭矩钻头将钢护筒压入设计标高。护筒压入前及压入后，通过靠在护筒上的精确水平仪调整护筒的垂直位置。护筒顶一般高于原地面0.3 m,以便钻头定位及保护桩孔。六、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。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后, 即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。七、泥浆制备 对黏结性好的岩土层，采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。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。现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池），一般为钻孔容积的1. 52. 0倍，泥浆池的底部和四周要铺设塑料布或采取其它封闭措施，防止泥浆外流。 制备泥浆的的设备有两种，一是用泥浆搅拌机，二是用水力搅拌器。使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。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，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，保证泥浆的各项指标符合规范要求。 钻孔施工现场设置回收泥浆池用作回收护壁泥浆使用，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中，在储浆池中进一步处理（加入适量纯碱和CMC改善泥浆性能）经测试合格后重复使用。八、钻进、旋挖钻机的设置及调整施钻时，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杆起立及调垂，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钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位5范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位5范围时，只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。、钻孔作业钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到土方运输车方向的位置，用装载机将钻渣装入土方车，清运至适当地点进行弃方处理，以免造成水土流失或农田污染。完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层；对于深度较浅的卵石层可采取人工直接开挖的方法穿过该层后改用旋挖钻机钻进的方法。钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。、地质情况记录地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写钻孔记录表，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；钻孔记录表由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。九、终孔钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻渣，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用测孔仪进行检测。孔深及沉渣厚度检测：成孔后，根据旋挖钻显示界面的钻孔深度L1，利用测绳测量孔深L2，两者对比，如果L2小于L1，更换清底钻头，进行清底，并重新测定孔深。确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。十、 清孔及检测 清孔采用换浆法清孔，清孔时注意保持孔内水位。清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足规范要求，否则不应下放钢筋笼。待钢筋笼安装到位后下放导管再进行第二次清孔，灌注混凝土前清孔必须达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无颗粒感觉，泥浆比重1.03，含砂率2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。孔底沉渣的测量：采用前端悬挂平砣的测绳在孔壁周围测量孔深，测点不少于4个，两者底标高之差为沉渣厚度，每次测量前必须采用钢尺对测量绳进行校核,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。十一、钢筋笼的运输及安装：整根钢筋笼制作完成后，经自检合格后报监理工程师检查认可，然后在钢筋加工场内用25T吊车吊至平板式运输车上,分段运送至工地. 钢筋笼安装前应清除粘附的泥土和油渍，保证钢筋与混凝土紧密黏结。 、现场起吊现场钢筋笼的起吊直接利用25t吊机进行接高及下放，吊点设置在每节钢筋笼最上一层加劲箍处，对称布置，共计四个，吊耳采用圆钢制作并与相应主筋焊接，随着钢筋笼的不断接长，钢筋笼重量在不断增加，为避免钢筋笼发生吊装变形，钢筋笼顶口设置专用吊架，吊架结构钢筋笼下放到位时待上口吊筋对中后，再松钩将吊筋挂于横在护筒顶口的扁担梁上，并将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定。钢筋笼的施工顺序为起吊正位连接下放。、钢筋笼的下放提起连接好的骨架、抽出扁担梁，缓慢下放，重复上述工序。在下放过程中将钢筋笼的三角内撑割掉，以防钩挂混凝土灌注导管。钢筋笼下放到位后将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定，防止浇注混凝土时钢筋笼的上浮和下沉。固定时，要根据钢护筒的偏位情况将钢筋笼中心反方向调整，以使钢筋笼中与桩中心重合。、检测管的连接及检查按设计要求安装声测管：声测管外径5CM，壁厚1.5MM，与钢筋笼等长。除在底节钢筋笼加工时焊接在钢筋笼上外，其余各节均预先绑扎在钢筋笼内，每节钢筋笼对接完后，对接声测管、固定牢靠，并保证成桩后的声测管互相平行，声测管内灌水检查其是否漏水，声测管底口与钢筋笼平齐，声测管顶口堵死，声测管顶节外露高度满足检测要求。每节钢筋笼下放时应将声测管灌满清水，然后略微提高钢筋笼，并停滞一段时间观察检测管内水位，若水位无任何变化则表明检测管密实无漏，则可用套管插入（焊接）上下节检测管后，进行下放；若水位有所下降，则应将钢筋笼缓慢提起，查找漏水位置，并予以封堵，封堵完毕即可插入（焊接）下放。钢筋笼下放到位后，顶口用铁板封闭以防泥浆等杂物掉进孔内。声测管的插入（焊接）除要求强度以外，还要满足插入连接（焊缝）致密不漏水。十二、导管下放 导管选择 导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管采用300mm内径导管，中间节长2.6m，最下节长4-5m，配 备0.5m、1m、1.5m非标准节。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸， 对于旧导管在试压前应通过称重的方式判定导管壁厚是否满足使用要求。 导管在使用前，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，应进行试拼和试压，试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要，导管自下而上顺序编号和节段长度，且严格保持导管的组合顺序，每组导管不能混用。导管组拼后轴线差，不宜超过钻孔深的0.5%且不大于10cm。试压压力为孔底静水压力的1.5倍。检查合格后方可使用。 导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底至钻孔上口段，宜使用非标准节导管。 导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。下放时要记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合。 完全下放导管到孔底后，并经检查无误后，轻轻提起导管，控制底口距离孔底0.250.4m，并位于钻孔中央。导管水密性试验导管须经水密试验不漏水，其容许最大内压力必须大于Pmax。本工程导管可能承受的最大内压力计算式如下：Pmax=1.3(rchxmax-rwHw)式中:Pmax导管可能承受到的最大内压力（kpa）； rc砼容重（KN/m3），取24.0kN/m3;hxmax导管内砼柱最大高度（m），取47m；rw孔内泥浆的容重（KN/m3），本工程采用清水取10.0KN/m3；HW孔内泥浆的深度（m），取10（35.0）45.0m；Pmax=1.3(2447-11.045.0) =822.9kpa 取1000kpa水密性试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。导管安装导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。十三、二次清孔导管下放到位后，应立即进行孔底沉渣检测，若沉渣厚度不满足设计要求时，采用气举反循环二次清孔，循环时应注意保持泥浆水头并补充优质泥浆防止塌空。清孔结束经监理工程师现场检验合格后，立即拆除吸泥弯头，开始浇注水下混凝土。 浇注混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm，孔内沉渣测量采用前端悬挂平砣测绳测量，测出的差值即为沉渣厚度。十四、水下混凝土灌注水下混凝土浇注设备、导管及集料斗导管采用无缝钢管制成，快速螺纹接头，导管接头处设2道密封圈，保证接头的密封性。根据首批封底混凝土方量的要求，选用5m3大集料斗和小料斗灌注，能够满足混凝土浇注的需要。、混凝土生产、输送设备根据大临建设情况，混凝土由1#及2#混凝土拌和站供应，8m3混凝土运输车运输。混凝土配合比设计桩身混凝土设计标号C25，混凝土配合比设计通过试配确定，砼除满足强度要求外，还须符合下列要求：应采用P.0 42.5级及以上的低细度、低C3S含量的水泥，混凝土应具有良好的和易性、流动性；外加剂：除高效减水剂、缓凝剂外、粉煤灰，不得掺加其他任何外加剂，外加剂的品种应与所用水泥相匹配，同时，每批外加剂均试配检验合格后方可使用。混凝土初凝时间4h；混凝土的坍落度控制在1822cm；混凝土具有良好的和易性、流动性。首批混凝土数量按桥规JTJ041-2000规定，首盘砼的方量应满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要，设导管下口离孔底40cm，则参照规范JTJ041-2000 中的6.5.4式进行计算:初灌量计算如下：V=D2/4*（H1+H2）+d2/4*h1V：灌注首批砼所需数量（m3）D：桩孔设计直径（1.8m）；d：导管直径（0.30m）；H1：孔底至导管底端间距，取0.3m；H2：导管初次埋置深度，一般取1.0m；h1：孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外压力所需的高度（m）；h1=Hw*rw/rcrw：孔内泥浆的重度(12KN/m3)；Hw：孔内泥浆的深度（43m）；rc：砼拌合物的重度(24KN/m3)。计算得首批混凝土灌注量为v=4.83m3 取大集料斗容量5m3,小集料斗1m3 。 水下混凝土灌注灌注混凝土前需对混凝土输送管路及容器洒水润湿，然后在填充导管内安装隔水设施，待储料斗储满混凝土后，开始灌注水下混凝土。首批灌注混凝土的数量要能满足导管首次埋置深度不得小于1m和填充导管底部高度的需要,封底时导管埋入混凝土中的深度不得小于1m，首批混凝土方量是根据桩径和导管埋深及导管内混凝土的方量而定，拌制好的混凝土用砼运输车运至桩基口处，注入钻机提升的料斗内，车内砼方量约8m3,由一人统一指挥，双方都准备好后将隔水栓和阀门同时打开进行封底，隔离栓采用钢板，钢板用细钢丝绳牵引，由钻机起吊。 首批混凝土下落后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，导管埋置深度宜控制在2-6m。 灌注混凝土过程中要采用重量不小于4kg测锤经常量测孔内混凝土面的上升高度，导管到达一定埋深后，逐级快速拆卸导管，并在每次起升导管前，探测一次孔内混凝土面高度。测量用的测绳在每根桩灌注前后用钢尺校核各一次，避免发生错误。 控制灌注的桩顶标高比设计标高高出1m左右，以保证混凝土强度，多余部分桩头必须凿除，确保桩头无松散层。 灌注完混凝土后，应及时将导管、漏斗等进行清理和检查，以备下一孔使用。 在灌注水下混凝土前，应填写检查钻孔桩和钢筋笼情况的“相关检测表格”，在浇注水下混凝土的过程中，应填写“水下混凝土浇筑记录”。桩基砼灌注应注意的问题 混凝土运抵灌注地点时，应检查其和易性、坍落度等情况。坍落度应控制在18-22cm。灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离为0.25-0.4m，储料斗