论文部分内容阅读
摘要:使用旋挖钻机施工钻孔灌注桩是一项较先进的施工方法。本文结合旋挖钻机本身特点,阐述使用旋挖钻机施工钻孔灌注桩的施工工艺及控制要点。
关键词:旋挖钻机 施工 控制
0 引言
目前我国交通事业高速发展,钻孔灌注桩在桥梁基础工程施工中的使用越来越多。旋挖钻机以柴油为动力,全液压驱动,履带行走,360度回转,自行起落架,具有噪声低、振动小、扭矩大、多功能、成孔速度快、机动灵活、施工效率高、电子自动监控、泥浆排放少等特点,越来越多的应用于钻孔灌注桩的施工中。
1 施工工艺
1.1 钻孔准备 由于钻机自重较大,对地基要求较高,因此场地平整、压实的指标须严格按旋挖钻机施工荷载要求以及原地基承载能力进行处理,为防止孔口周围土体承载过大而产生塌孔,在钻机处铺设行走道板。旋挖钻机通过履带自行移动,施工时先初步就位,然后在测量技术人员的指挥下进一步调整钻杆垂直度,并使钻头的中心与桩位中心重合。
1.2 钻孔桩测量放样 利用高精度全站仪对桩基平面中心位置进行测放,施工中一次测放多根基桩,并利用各桩间的数据关系进行相互校核,减少偶然误差的出现。钻孔前对测放好的基桩中心点设置“十”字护桩,并妥善保护,以便随时恢复桩平面中心位置。
1.3 钢护筒的埋设 钢护筒利用钻机自重进行定位、压埋,护筒就位后,在护筒外侧回填粘土并层层夯实,在四周叠放灌土草袋保护,以防孔口坍塌。埋入后的钢护筒顶面应高出地面1.0m左右。
1.4 泥浆拌制 旋挖钻机采取直接机械取土的施工工艺,钻挖过程中,泥浆不携带泥渣循环,静态泥浆作为成孔过程的稳定液,主要作用是在孔壁处形成一薄层泥皮,阻止水的渗透,以保护孔壁,另外还能起到润滑、冷却鉆具的作用。
泥浆拌制时需控制泥浆比重,提高泥粉质量,增加粘性及润滑感,适当添加处理剂,确保护壁泥皮厚度及强度。初次注入泥浆时,尽量竖直向下冲击在桩孔中间,避免泥浆沿护筒侧壁流下冲塌护筒根部,造成护筒根部基土的松软。正式钻进前,再倒入部分膨润土,启动钻机的高速甩土功能,进行充分搅拌,提高膨润土的含量,增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度,防止钻进时孔口渗漏坍塌。
1.5 成孔 启动泥浆泵向护筒内补充优质泥浆,缓慢放松钻机的主卷扬钢丝绳,使钻头入孔,启动回转动力钻头开始护筒内取土,取土筒内的取土量由测深仪计算,一般1米长的取土筒一次进尺长度控制在0.4～0.6米之间,取满后再由主卷扬钢丝绳收起钻杆和钻头,适时补充孔内的泥浆,转动钻机桅杆,将取出的渣土弃于孔外,然后运至指定地点弃土。回转钻机桅杆,利用钻机的回转限位装置控制钻头对准孔位,以此往返取土钻进,钻进过程中的孔深和孔的垂直度由钻机的测深仪和垂直度仪进行控制,成孔至最后2～3米时,孔深应用测绳进行测量,并控制单筒的进尺深度。钻进时须严格控制钻进尺度,避免埋钻事故,同时,应适当控制回转斗的提升速度,提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起塌孔。
1.6 成孔 钻至设计标高后,要及时对钻孔进行检测。旋挖钻机检孔可用起吊设备将检孔器确放入孔内进行量测。当检孔器不能沉到原来钻达的深度,或偏离大绳(拉紧时)的情况,如不严重时可调整钻机位置或钻具继续钻孔;如严重时可回填粘土重新钻进,钻进达到设计标高,经检验合格后即可成孔。
1.7 钢筋笼安装 钢筋笼采用吊机安装,吊装使用专用吊具,先用两个吊点抬吊到一定高度后,逐渐放松下吊点使钢筋笼垂直,然后缓慢吊入桩孔内,钢筋笼上端设置吊筋与压杆固定,防止浇注砼时钢筋笼上浮,安装后利用护筒十字线对钢筋笼中心位置进行调整。
1.8 混凝土灌注 导管使用前做好密水承压和接头抗拉试验,合格后再投入使用。使用前检查接头并清洗干净,垫好密封圈并涂上黄油。导管连接保证做到牢固顺直,不漏水,确保顺利灌注和混凝土质量。在灌注混凝土之前认真做好浇灌准备工作。初灌混凝土时用的集料斗容量应确保首批下料后导管的埋置深度不少于1米。灌注过程一气呵成不间断。正常灌注时,定期测量导管埋置深度,导管埋置深度控制在2-6米范围内,灌注接近顶标高时,严格检测,控制灌注高度高于设计0.5-1.0米左右,以确保破桩头后混凝土的完好性。
1.9 检测和记录 混凝土灌注过程中设专人负责灌注记录工作,及时用测绳测控混凝土面深度,及时提升、拆除导管。同时认真做好混凝土试块,并按要求进行养护和试压。
2 控制要点
2.1 泥浆控制:当钻渣为很干净的卵砾石,基本没沙子,并伴随跑浆,可判断该位置为地下河,此时应加大泥桨比重。若增加泥浆比重来不及,可将膨润土直接倒入孔内,用旋挖旋挖筒下入孔内跑浆位置反转而不进尺,进行泥浆搅拌,加膨润土搅拌至不跑为止,然后将钻头的压力减少,缓缓进尺,直到地层稳定。
2.2 严禁用超钻的方法代替清孔,因为这将会极大地降低桩端的承载力,也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。
2.3 根据不同地质情况,必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标,确保泥浆对孔壁的撑护作用。
2.4 旋挖钻机效率较高,土方外运设备须足量配置,避免窝工现象。
3 结束语
旋挖钻机施工方法具有稳定性好、施工范围广、自动化程度高、成孔速度快、环境污染小等优点。尽管旋挖钻机投资较高,但适应性强,是一种较理想的施工工艺。
参考文献:
[1]交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000.北京.人民交通出版社.2000.
[2]赵福君.浅谈钻孔灌注桩的质量控制[J].山西建筑.2003.29.
关键词:旋挖钻机 施工 控制
0 引言
目前我国交通事业高速发展,钻孔灌注桩在桥梁基础工程施工中的使用越来越多。旋挖钻机以柴油为动力,全液压驱动,履带行走,360度回转,自行起落架,具有噪声低、振动小、扭矩大、多功能、成孔速度快、机动灵活、施工效率高、电子自动监控、泥浆排放少等特点,越来越多的应用于钻孔灌注桩的施工中。
1 施工工艺
1.1 钻孔准备 由于钻机自重较大,对地基要求较高,因此场地平整、压实的指标须严格按旋挖钻机施工荷载要求以及原地基承载能力进行处理,为防止孔口周围土体承载过大而产生塌孔,在钻机处铺设行走道板。旋挖钻机通过履带自行移动,施工时先初步就位,然后在测量技术人员的指挥下进一步调整钻杆垂直度,并使钻头的中心与桩位中心重合。
1.2 钻孔桩测量放样 利用高精度全站仪对桩基平面中心位置进行测放,施工中一次测放多根基桩,并利用各桩间的数据关系进行相互校核,减少偶然误差的出现。钻孔前对测放好的基桩中心点设置“十”字护桩,并妥善保护,以便随时恢复桩平面中心位置。
1.3 钢护筒的埋设 钢护筒利用钻机自重进行定位、压埋,护筒就位后,在护筒外侧回填粘土并层层夯实,在四周叠放灌土草袋保护,以防孔口坍塌。埋入后的钢护筒顶面应高出地面1.0m左右。
1.4 泥浆拌制 旋挖钻机采取直接机械取土的施工工艺,钻挖过程中,泥浆不携带泥渣循环,静态泥浆作为成孔过程的稳定液,主要作用是在孔壁处形成一薄层泥皮,阻止水的渗透,以保护孔壁,另外还能起到润滑、冷却鉆具的作用。
泥浆拌制时需控制泥浆比重,提高泥粉质量,增加粘性及润滑感,适当添加处理剂,确保护壁泥皮厚度及强度。初次注入泥浆时,尽量竖直向下冲击在桩孔中间,避免泥浆沿护筒侧壁流下冲塌护筒根部,造成护筒根部基土的松软。正式钻进前,再倒入部分膨润土,启动钻机的高速甩土功能,进行充分搅拌,提高膨润土的含量,增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度,防止钻进时孔口渗漏坍塌。
1.5 成孔 启动泥浆泵向护筒内补充优质泥浆,缓慢放松钻机的主卷扬钢丝绳,使钻头入孔,启动回转动力钻头开始护筒内取土,取土筒内的取土量由测深仪计算,一般1米长的取土筒一次进尺长度控制在0.4～0.6米之间,取满后再由主卷扬钢丝绳收起钻杆和钻头,适时补充孔内的泥浆,转动钻机桅杆,将取出的渣土弃于孔外,然后运至指定地点弃土。回转钻机桅杆,利用钻机的回转限位装置控制钻头对准孔位,以此往返取土钻进,钻进过程中的孔深和孔的垂直度由钻机的测深仪和垂直度仪进行控制,成孔至最后2～3米时,孔深应用测绳进行测量,并控制单筒的进尺深度。钻进时须严格控制钻进尺度,避免埋钻事故,同时,应适当控制回转斗的提升速度,提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起塌孔。
1.6 成孔 钻至设计标高后,要及时对钻孔进行检测。旋挖钻机检孔可用起吊设备将检孔器确放入孔内进行量测。当检孔器不能沉到原来钻达的深度,或偏离大绳(拉紧时)的情况,如不严重时可调整钻机位置或钻具继续钻孔;如严重时可回填粘土重新钻进,钻进达到设计标高,经检验合格后即可成孔。
1.7 钢筋笼安装 钢筋笼采用吊机安装,吊装使用专用吊具,先用两个吊点抬吊到一定高度后,逐渐放松下吊点使钢筋笼垂直,然后缓慢吊入桩孔内,钢筋笼上端设置吊筋与压杆固定,防止浇注砼时钢筋笼上浮,安装后利用护筒十字线对钢筋笼中心位置进行调整。
1.8 混凝土灌注 导管使用前做好密水承压和接头抗拉试验,合格后再投入使用。使用前检查接头并清洗干净,垫好密封圈并涂上黄油。导管连接保证做到牢固顺直,不漏水,确保顺利灌注和混凝土质量。在灌注混凝土之前认真做好浇灌准备工作。初灌混凝土时用的集料斗容量应确保首批下料后导管的埋置深度不少于1米。灌注过程一气呵成不间断。正常灌注时,定期测量导管埋置深度,导管埋置深度控制在2-6米范围内,灌注接近顶标高时,严格检测,控制灌注高度高于设计0.5-1.0米左右,以确保破桩头后混凝土的完好性。
1.9 检测和记录 混凝土灌注过程中设专人负责灌注记录工作,及时用测绳测控混凝土面深度,及时提升、拆除导管。同时认真做好混凝土试块,并按要求进行养护和试压。
2 控制要点
2.1 泥浆控制:当钻渣为很干净的卵砾石,基本没沙子,并伴随跑浆,可判断该位置为地下河,此时应加大泥桨比重。若增加泥浆比重来不及,可将膨润土直接倒入孔内,用旋挖旋挖筒下入孔内跑浆位置反转而不进尺,进行泥浆搅拌,加膨润土搅拌至不跑为止,然后将钻头的压力减少,缓缓进尺,直到地层稳定。
2.2 严禁用超钻的方法代替清孔,因为这将会极大地降低桩端的承载力,也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。
2.3 根据不同地质情况,必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标,确保泥浆对孔壁的撑护作用。
2.4 旋挖钻机效率较高,土方外运设备须足量配置,避免窝工现象。
3 结束语
旋挖钻机施工方法具有稳定性好、施工范围广、自动化程度高、成孔速度快、环境污染小等优点。尽管旋挖钻机投资较高,但适应性强,是一种较理想的施工工艺。
参考文献:
[1]交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000.北京.人民交通出版社.2000.
[2]赵福君.浅谈钻孔灌注桩的质量控制[J].山西建筑.2003.29.