旋挖钻机总结课件资料

旋挖钻机施工总结旋挖钻机施工总结 十五冶二公司十五冶二公司 熊勇熊勇 孙中然孙中然 摘摘 要要 中国十五冶溧阳项目部承建的江苏省溧阳宏峰 3 5000t d 水泥生产线 基础 的孔桩施工数量较多 业主要求设计院采用人工挖孔桩 桩长在 26 0m 33 0m 之间 由于地质条件复杂 土质差 在人工挖孔桩施工过程中出现了流砂现象 项目部出于对质量及安全因素的考虑 领导经多次与业主沟通 引进了国内先 进的旋挖钻机 旋挖钻机的最大成孔深度为 63 0M 最大钻孔直径为 2 0M 它 施工速度快 节省人力资源 安全环保 环境适应性强 是国内同等设备效率 较高 同条件下优先使用的设备 关键词关键词 水泥厂水泥厂 桩桩 流砂现象流砂现象 旋挖钻机旋挖钻机 63 0M63 0M 安全环保安全环保 优先使用优先使用 1 1 工程概况工程概况 1 1 1 1 工程简介工程简介 本工程为江苏省溧阳市宏峰水泥有限公司新建 3 5000 t d 水泥生产项目 位于江苏省溧阳市周城镇 距 104 国道约 6km 239 省道约 2km 厂区与芜太运 河连接 我公司承建从生产配料到水泥外运的主要土建工程建设 建设单位 江苏金峰水泥集团有限公司 勘察单位 江苏南京地质工程勘察院 设计单位 江苏南京凯盛水泥工程有限公司 监理单位 江苏省工程成套设备监理有限公司 1 1 2 2 地质概况地质概况 本工程场地座落在鱼塘中 地形较为平坦 局部略起伏 高程基本为吴凇 工程 4m 左右 拟建项目基本位于小岗地及岗间坳沟地貌单元 区域比较广 基 本地质情况如下表 地层编 号 层底高程 m 层底深度 m 分层厚度 m 柱状图 1 300 岩土名称及其特征 3 040 600 60 素填土 灰黄 灰色 结构 松散 主要由粉质粘土组成 顶部多夹植物根径 0 364 003 40 粉质粘土 灰黄色 饱和 软塑 中压缩性 摇振反映缓慢 切面 稍有光泽 干强度 韧性中等 2 10 1613 809 80 粉质粘土 灰黄色 饱和 软塑 中压缩性 无摇振反映 切面稍 有光泽 干强度中等 韧性中等 4 18 6622 308 50 粉质粘土 黄褐 深灰色 饱和 硬塑 局部可塑 中压缩性 无 阵摇反映 刀切面具光泽反应 干强度中等偏高 韧性中等偏 高 5 20 2623 901 60 粉质粘土 灰黄色 软塑 中压 缩性 无摇振反映 切面稍有光 泽 干强度中等 韧性中等 25 5629 205 30 粉质粘土 灰白 青灰 灰黄色 硬塑 中压缩性 无摇振反映 光面反应不明显 干强度中等 韧性中等 不均匀家灰黄色中 细砂及小砾石 42 3646 0016 80 强风化泥质粉砂岩 紫红色 灰 黄色 岩石结构大部分被破坏 矿物成分显著变化 风化强烈 程砂土状 下部呈密实砂状 胶 结较差 局部稍有固结 为节约成本 业主要求设计院采用人工挖孔桩 桩长在 26 0m 33 0m 之间 护 壁要求采用砖护壁 而江苏南京地质工程勘察院的地质报告中对 成桩可行性分析 中描述如 下 拟建场地可采用人工挖孔桩及钻孔灌注桩进行施工 由于水泥库及熟料库 位置处于强风化层厚度大且胶结差 遇水易坍塌 桩长较长 不能采用人工挖 孔桩 生料均化库 原料粉磨 窑中及窑尾部位由于处于坳沟部位 淤泥层粉 质粘土土体稳定性差 最大厚度达 8 米 易形成缩径及塌孔等现象 存在施工 难度大和极大的安全隐患 不宜采用人工挖孔桩 其余岗位部位的拟建物可以 采用人工挖孔桩施工 由于 2及 5粉质粘土土体较软 有可能形成缩径 塌 孔等现象 层粉质粘土中由于有不均匀夹细粉砂及小砾石 挖孔过程中会产 生类似 流砂 现象 应采取有一定的防护措施确保施工安全及工程质量 1 1 3 3 气象条件气象条件 场地位于长江中下游平原上 处于太湖之侧 为典型的温带气候 全年雨 量主要集中在夏秋两季 5 7 月份为梅雨季节 冬季较寒冷干燥 年平均气温 16oc 全年最底气温 7oc 1 1 4 4 水文条件水文条件 表层的 1 2 3 层含水一般 渗透系数较小 一般在 0 5 1 6 之间 受降 水量影响明显 4 层基本为隔水层 5 层土有少量含量 6 7 层为强风化基岩 存在少量基岩裂潜水 对工程影响不太大 1 1 5 5 施工方式改变施工方式改变 工程开工后 项目部按人工挖孔桩施工 并且一直和业主联系 建议采用 混凝土护壁 业主一直不采纳 直到施工到 16 米左右遇到类似 流砂 现象 并伴随着塌孔现象的发生 安全隐患严重 经与业主各层多次的沟通 业主同 意已挖部分仍采用人工挖孔桩 护壁改为混凝土护壁 薄弱处加钢筋网片 未挖的 部分将人工挖孔桩改为旋挖钻机施工 人工挖孔桩设计是按端承桩设计 旋挖 钻机扩孔要换钻头 加长了施工作业时间增加了孔底沉渣的厚度 且孔的深度较深 又处于隐蔽施工 扩孔的尺寸不易控制 为保证桩的质量及设计安全系数 经与设 计院联系 改为按磨擦桩设计 不扩孔 相应的加大桩的入岩深度 旋挖钻设 备施工桩根数如下表 旋挖钻施工桩数量一览表 旋挖钻施工桩数量一览表 工程名称桩径平均深度根数工程名称桩径平均深度根数 A 线废气处理 1 0m30m36 C 线水泥粉磨 1 0m38m32 A 线窑尾 1 0m28m7 水泥配料库 1 2m43m52 A 线窑中 1 2m 26m31 水泥配料库 0 8m43m40 A 线煤粉制备 1 0m35m34 水泥储存库 1 5m46m240 A 线水泥粉磨 1 0m38m32 水泥储存库 1 0m35m6 B 线废气处理 1 0m29m16 熟料外运 1 2m35m2 B 线煤粉制备 1 0m35m18 熟料外运 1 0m35m24 B 线水泥粉磨 1 0m38m32 水泥散装 1 2m35m8 C 线废气处理 1 0m24m36 水泥散装 1 0m35m32 总总 计计 678678 根根 2 2 旋挖钻机基本参数及特点旋挖钻机基本参数及特点 本工程仅使用了 3 台的钻机型号为 NR2203SR 旋挖钻机 其单机总重量为 68T 最大成孔深度为 63 0M 最大钻孔直径为 2 0M 在我部最大钻孔最大深度 为 55 0M 最大钻孔直径为 1500MM NR2203SR 旋挖钻机最大爬坡度为 40O 工作状态尺寸为 长 M 宽 M 高 M 8 76 9 6 4 3 20 6 19 3 该 设备对各种不同地质的硬黏土 软亚黏土 硬黏土适应性强 钻进效率高 旋挖钻 每 6h 7h 成孔 1 天可成孔 2 个 3 个 是冲击钻 反循环钻工作效率 6 倍之多 对桩孔直径可选范围大 孔壁稳定 清孔彻底 成孔质量好 能与砼运输设备配合 施 工速度快 节省人力资源 安全系数高 提高工作效率 降低施工成本 环境适应性 强 自身功率大 特别适用于供电不足的现场施工 而且不污染环境 施工噪声低 工 作现场规范 是目前国内同等设备效率较高 可以在同等条件下优先使用的一种设 备 钻孔及灌注桩的整个施工过程都是隐蔽工作 每道工序都必须从严要求 保证 施工质量 任何一道工序出现问题都将带来严重的后果 因此 要保证旋挖钻桩 的施工质量 必须选择先进的设备 合格的施工人员 严格把握每道工序质量 现场 指挥人员具有周密的组织协调能力 有高度的责任心 各部门全面的配合 旋挖钻 机的适用范围如下 1 1 从对地层的适宜性来讲 既适用于粘性土 也适用于砂性土 还适用 于 强度不高的风化岩 本工程旋挖钻机就是在淤泥层上施工的 2 2 从钻孔的方式来讲 既可以湿钻 也可以干钻 3 3 从钻孔桩的类型来讲 既可以钻直孔 也可以钻斜孔 4 4 从施工空间来讲 不需要提供较大的工作面即可作业 这是其他钻孔 灌注桩所无法比拟的 旋挖钻成孔施工的主要配套机械设备旋挖钻成孔施工的主要配套机械设备 序号序号 设备名称设备名称 型型 号号数数 量量 用用 途途 1 反铲挖掘机 斗容量 1M31 台铲运弃渣 2 吊 车 20t 1 台下钢筋笼 导管 砼灌注 3 电焊机 30kw 3 台焊接钢筋笼 4 泥浆泵 3pnl 3 台成孔排污 5 发电机 75kw 1 台备用电源 6 全站仪 2 台测量定位 标高 旋挖钻机与常规钻机的不同特点 旋挖钻机与常规钻机的不同特点 编号编号 区别区别旋旋 挖挖 钻钻 机机回回 旋旋 钻钻 机机 1 成孔工艺 不同 用筒式钻头成孔 将斗齿切削下来的 土直接装进筒式容器内 然后由钻杆 提出 用梳齿钻头 滚刀钻头等将土切削 通过循环 泥浆带出孔口 2 就位方式 不同 履带式行走体系移动方便 就位仅需 几分钟 钻机整体置于履带上进行钻 孔作业 通过吊车或人工简易方法就位 对原地面要求 高 辅助工作时间长 3 施工需求 能源不同 由自带的柴油发动机输出动力来完成 钻机的行走移动和钻进工作 依靠现场提供大功率电源来完成钻孔工作 4 钻进工效 不同 钻杆为液压伸缩式 与钻头相连 可 快速下钻和提钻 使钻进速度快 效 益高 钻杆间通过栓接或销接 每钻进到一定深度 就必须人工加一节钻杆 速度慢 效益低 5 自身稳定 性的可调 程度不同 自身稳定性通过底盘伸缩式履带调整 机体垂直度 钻杆垂直度 成孔垂直 度通过电子监测元件控制 操作手可 直接读取 操作起来简易方便 自身稳定性和垂直度依靠垫在钻机下面的方木 和楔块通过人工来调整 成孔垂直度只有在成 孔后可测设 6 使用的泥 浆不同 由膨润土 烧碱 纤维素根据不同地 质按一定比例组成化学泥浆 泥皮薄 护壁作用好 并可重复利用 环境污 染小 造浆材料一般为桩体自身土质 遇到砂性土加 些粘土或澎润土即可 3 3 现场施工 现场施工 3 3 1 1 工艺流程工艺流程 放线定位放线定位 设置钢板护筒设置钢板护筒 钻孔至设计深度钻孔至设计深度 清理沉渣清理沉渣 钢筋笼子的下放搭接钢筋笼子的下放搭接 混凝土的浇筑混凝土的浇筑 3 3 2 2 施工过程施工过程 3 3 2 2 1 1 定位放线 定位放线 由于旋挖钻机体积重量较大 项目部使用了两台全站仪布点 在现场地面 土质为淤泥的情况下 易引起由桩机运动导致的原桩位标志偏移 所以项目部 在桩机施工场地外围设置控制点 下钢板护筒前对原标志进行复测 以确保桩 位的准确性 3 3 2 2 2 2 钻机就位 钻机就位 钻机就位前先对场地进行平整 铺好道路 保证钻机施工时平稳牢固 设 置好储水坑 泥浆池及排泥槽 储水坑和泥浆池可用同一坑池 如原场地地质 条件差 建议用大于 16mm 厚的钢板铺路 以保证钻机工作的稳定性 单机作 业时建议采用单机跳打法 隔一打一或隔二打一 当多台钻机施工时要充分 的考虑到机器的回转半径和辅助机械的位置及相应的行走路径 行走路径采用 梅花桩型间隔施工 以消除一边倒施工中桩间的影响 3 3 2 2 3 3 设置钢板护筒设置钢板护筒 钻机就位后 对原桩位标志点进行复测 核实过后设置钢板护筒 它的作 用是保护孔口 定位导向 维护泥浆面 防止上部土层过松所导致的踏孔 使 浇筑混凝土时下的套筒有一个水平稳固的操作平台 护筒的内径应比钻头大 200MM 高度多为 1 2M 3 0M 埋设护筒的偏差不大于 20MM 若施工场地 上层土质较差或上层土层有流砂现象发生 钢板护筒则应该一次性下放至该土 层下 1 0M 左右 同时减慢进尺速度 并采用高密度泥浆护壁 使孔壁形成泥皮 以防止塌孔现象的发生 3 3 2 2 4 4 钻孔至设计深度钻孔至设计深度 设置好护筒 测出筒壁的顶标高 钻机开始钻孔不断的进尺 工作中要及 时的向孔内加水 保证泥浆面不低于护筒上表面 1 0M 左右 若土质较差 应加 入高粘性膨润土以确保孔壁不发生塌孔现象 并注意每次钻杆提升到将出护筒 时 钻杆应停止提升 让钻头内的水充分流到孔内 减少加水的频率 钻头每 次下孔前应检查垂直度情况 如发现偏斜应立即停止钻进 纠正后方可工作 钻机挖出的土方堆积量较大时 挖掘机应及时配合清理土方 3 3 2 2 5 5 清理孔内沉渣清理孔内沉渣 由于旋挖钻机钻头的特殊结构 使成孔后的沉渣厚度可能偏大 规范规定 灌注混凝土之前 孔底沉渣厚度指标应符合下列规定 摩擦桩 300mm 端承 桩 50 mm 端承摩擦桩与摩擦端承桩 100 mm 本工程按 300 mm 控制 所 以建议在适当的情况下孔深加深 0 5M 1 0M 针对不同的孔径可以进行不同的 清理方法 A A 若孔径较小 可在钢筋笼下放之前 让钻头再次下孔清理沉渣 钻头 下至成孔深度后水平反复的反向旋转 10 15 分钟 使剩余的沉渣体积尽 可能的减小 然后将钢筋笼下 B B 若孔径较大 建议大于 1 3M 并且钢筋笼内侧加劲箍上无加强撑筋 除了在下钢筋笼前清理 还可以在钢筋笼子下放后 钻机更换一个合适的 较小钻头 最小钻头直径为 800MM 进行掏孔清理沉渣 在放小钻头掏 孔过程中要密切注意注意下放的位置 尽量保持在的中心位置 密切注意 钢筋笼的动态 缓慢的下放防止钢筋笼与小钻头发生纠缠 3 3 2 2 6 6 钢筋笼的下放与搭接钢筋笼的下放与搭接 检查好孔底沉渣厚度符合规范要求 清孔完毕后 10 分钟后沉渣不应 300mm 由于孔深较深 钢筋笼长度较长 我项目部采用分段吊装 钢 筋笼多采用螺旋式箍筋 在 1 0 2 0M 处设置一道内环加劲箍筋 钢筋笼在 下放时两节钢筋笼的搭接连接方式建议采用绑扎搭接 若采用焊接搭接 则 需焊接接头处冷却后方可将笼子放入水中 防止焊接焊缝高温遇水炸裂 在施工直径较大的钢筋笼时 为防止在吊装时发生扭曲变形 建议在每 节笼子加工时在笼子的其中两个内环劲箍上加焊三角形支撑 加焊的三角支 撑的内切圆直径至少大于混凝土导管直径 200MM 要不妨碍混凝土导管的 下放 3 3 2 2 7 7 混凝土的浇筑混凝土的浇筑 浇筑混凝土之前 孔底 500mm 以内泥浆比重应小于 1 25 含砂率 8 粘 度 20s 符合要求后 放好钢筋笼后 在护筒上水平稳定好混凝土导管施 工平台 使混凝土导管能垂直的下放至孔底 混凝土导管的直径为 250 400MM 壁厚不小于 3MM 每个标准节长度为 3 0M 另外配有 0 5M 的调整节和大型钢漏斗 导管下放前应试拼装 根据成孔深度数据计算出 混凝土导管的长度 导管下放到距孔底 0 3 0 5M 为宜 开始浇筑水下混凝土前应挖好排水通道 满足浇筑条件后应立即浇 筑混凝土 第一次浇筑混凝土时应使混凝土装到漏斗的 80 左右 然后再 将堵塞漏斗的卡板拔出 同时要符合规范要求 保证混凝土导管底口埋至混 凝土面下 0 8M 以上 在以后的浇筑中要保持在 2 0 6 0M 桩顶的混凝土 浇筑高度不能偏低宜高出 1 0M 应使在凿除浮浆层后 桩顶的混凝土达到 设计要求 在施工中 项目部采用了 1 立方米混凝土搅拌站搅拌 2 3 台混 凝土运输车运输 一台混凝土泵送车施工 确保了混凝土施工的连续性 考虑 到混凝土为水下浇筑 为确保混凝土的流动性 将混凝土标号提高了一个等 级 塌落度为 180 210mm 3 3 2 2 8 8 导管的拆除导管的拆除 每次混凝土浇筑后 测量浇筑高度 根据高度计算出应该拔出的导管长度 拔出的导管要及时用水清洗 建议每 6 0M 长为一个施工节 这样可以节省安 装和拆除的时间 加快施工的速度 3 3 3 3 集水坑及泥浆护壁集水坑及泥浆护壁 施工场地附近的集水坑 用于对钻孔时孔内水的补给及混凝土浇筑时 对排出的水的回收循环再利用 在水位低和土层复杂的场地施工时 泥浆 的的调制好坏也是顺利完成钻孔的一个关键指标 场地条件差时建议在泥 浆里加入优质膨润土 烧碱 纤维素制成化学泥浆 其各