機(jī)械職稱論文淺談旋挖鉆機(jī)施工工藝

　　旋挖鉆機(jī)是一種專門的灌注樁成孔作業(yè)施工機(jī)械, 廣泛用于市政建設(shè)、公路和鐵路橋梁、高層建筑等基礎(chǔ)施工, 配合不同的鉆頭, 適應(yīng)于各種地質(zhì)的成孔作業(yè)。本文介紹旋挖鉆機(jī)的施工工藝及施工中的質(zhì)量控制進(jìn)行分析。

　　《特種設(shè)備安全技術(shù)》雜志，原名《鍋爐壓力容器安全技術(shù)》;1979年創(chuàng)刊。它是行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)創(chuàng)刊時(shí)間最早、最專業(yè)的安全技術(shù)雜志。

　　前言

　　旋挖鉆機(jī)以柴油為動(dòng)力，全液壓驅(qū)動(dòng)，履帶行走，360 度回轉(zhuǎn)，自行起落架，具有噪聲低、振動(dòng)小、扭矩大、多功能、成孔速度快、機(jī)動(dòng)靈活、施工效率高、電子自動(dòng)監(jiān)控、泥漿排放少等特點(diǎn)，越來越多的應(yīng)用于鉆孔灌注樁的施工中。近年來, 旋挖鉆機(jī)作為鉆孔灌注樁施工中一種較為先進(jìn)的施工機(jī)械,特別是其具有高環(huán)保性和工作效率,在城市高層建筑基礎(chǔ)及高速公路橋梁樁基施工中,顯示出明顯的優(yōu)越性。

　　1 旋挖施工

　　1. 1 施工流程

　　1. 2 施工工藝

　　1.2.1 鉆孔準(zhǔn)備。由于鉆機(jī)自重較大，對地基要求較高，因此場地平整、壓實(shí)的指標(biāo)須嚴(yán)格按旋挖鉆機(jī)施工荷載要求以及原地基承載能力進(jìn)行處理，為防止孔口周圍土體承載過大而產(chǎn)生塌孔，在鉆機(jī)處鋪設(shè)行走道板。旋挖鉆機(jī)通過履帶自行移動(dòng)，施工時(shí)先初步就位，然后在測量技術(shù)人員的指揮下進(jìn)一步調(diào)整鉆桿垂直度，并使鉆頭的中心與樁位中心重合。

　　1.2.2 鉆孔樁測量放樣。利用高精度全站儀對樁基平面中心位置進(jìn)行測放，施工中一次測放多根基樁，并利用各樁間的數(shù)據(jù)關(guān)系進(jìn)行相互校核，減少偶然誤差的出現(xiàn)。鉆孔前對測放好的基樁中心點(diǎn)設(shè)置\"十\"字護(hù)樁，并妥善保護(hù)，以便隨時(shí)恢復(fù)樁平面中心位置。

　　1.2.3 鋼護(hù)筒的埋設(shè)。鋼護(hù)筒利用鉆機(jī)自重進(jìn)行定位、壓埋，護(hù)筒就位后，在護(hù)筒外側(cè)回填粘土并層層夯實(shí)，在四周疊放灌土草袋保護(hù)，以防孔口坍塌。埋入后的鋼護(hù)筒頂面應(yīng)高出地面1.0m 左右。

　　1.2.4 泥漿拌制。由于旋挖鉆機(jī)采取直接式機(jī)械取土的施工工藝, 鉆挖過程中泥漿不攜帶泥渣循環(huán), 僅需不斷補(bǔ)充泥漿以置換挖取的土層, 同時(shí)起到保護(hù)孔壁的作用。因此在泥漿池邊配置1 臺(tái)容積不小于1 m3 的泥漿攪拌桶適時(shí)拌制新漿, 且泥漿系統(tǒng)只需就近開挖1 個(gè)泥漿池, 容量不少于2~ 3 倍鉆孔體積( 可根據(jù)現(xiàn)場施工組織確定) 。泥漿指標(biāo)應(yīng)達(dá)到優(yōu)質(zhì)泥漿的要求, 具體泥漿指標(biāo)控制如下: 比重1.1~ 1.25 g/cm3 , 粘度18~ 22S,含砂量小于6% , 膠體率不小于95% 。

　　1.2.5 成孔。啟動(dòng)泥漿泵向護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)泥漿，緩慢放松鉆機(jī)的主卷揚(yáng)鋼絲繩，使鉆頭入孔，啟動(dòng)回轉(zhuǎn)動(dòng)力鉆頭開始護(hù)筒內(nèi)取土，取土筒內(nèi)的取土量由測深儀計(jì)算，一般1 米長的取土筒一次進(jìn)尺長度控制在0.4～0.6 米之間，取滿后再由主卷揚(yáng)鋼絲繩收起鉆桿和鉆頭，適時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)的泥漿，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆機(jī)桅桿，將取出的渣土棄于孔外，然后運(yùn)至指定地點(diǎn)棄土。回轉(zhuǎn)鉆機(jī)桅桿，利用鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)限位裝置控制鉆頭對準(zhǔn)孔位，以此往返取土鉆進(jìn)，鉆進(jìn)過程中的孔深和孔的垂直度由鉆機(jī)的測深儀和垂直度儀進(jìn)行控制，成孔至最后2～3 米時(shí)，孔深應(yīng)用測繩進(jìn)行測量，并控制單筒的進(jìn)尺深度。鉆進(jìn)時(shí)須嚴(yán)格控制鉆進(jìn)尺度，避免埋鉆事故，同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度，提升速度過快，泥漿在回轉(zhuǎn)斗與孔壁之間高速流過，沖刷孔壁，破壞泥皮，對孔壁的穩(wěn)定不利，容易引起塌孔。

　　1.2.6 成孔及清孔。當(dāng)旋挖至離樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高約2~ 3 m 時(shí), 技術(shù)人員要及時(shí)驗(yàn)孔, 孔深控制以測繩測出的周邊四點(diǎn)平均值為準(zhǔn)。在旋挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后, 實(shí)施第1 次掏渣清孔, 使沉淀層厚度在規(guī)范之內(nèi)。終孔后, 檢測泥漿各項(xiàng)指標(biāo), 及時(shí)下放鋼筋籠、導(dǎo)管。在澆筑水下混凝土前再次測量孔底沉淀層厚度, 如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求值, 應(yīng)進(jìn)行第2 次清孔, 符合要求后方可進(jìn)行水下混凝土的澆筑。

　　1.2.7 鋼筋籠安裝。鋼筋籠采用吊機(jī)安裝，吊裝使用專用吊具，先用兩個(gè)吊點(diǎn)抬吊到一定高度后，逐漸放松下吊點(diǎn)使鋼筋籠垂直，然后緩慢吊入樁孔內(nèi)，鋼筋籠上端設(shè)置吊筋與壓桿固定，防止?jié)沧㈨艜r(shí)鋼筋籠上浮，安裝后利用護(hù)筒十字線對鋼筋籠中心位置進(jìn)行調(diào)整。

　　1.2.8 水下混凝土施工。導(dǎo)管埋深控制2~4米不得小于1m。在灌注樁無鋼筋段的混凝土?xí)r應(yīng)盡量加快，當(dāng)孔內(nèi)混凝土面接近鋼筋籠時(shí)，應(yīng)保持較深的埋管，灌注速度控制在20m³/h以內(nèi)，每斗以2min內(nèi)慢慢滑入導(dǎo)管內(nèi)，以控制混凝土上返速度，來減少其對鋼筋籠的攜帶能力，防止鋼筋籠上浮;當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋籠5m左右(h=5m)時(shí)，要把導(dǎo)管底端提升到籠底以上2m處，導(dǎo)管組配時(shí)應(yīng)預(yù)先計(jì)算好，如不滿足2m要求，則應(yīng)繼續(xù)澆灌混凝土，既能保證取管又能滿足導(dǎo)管埋深要求。混凝土灌注到樁頂后必須進(jìn)行超灌，將和泥漿混合在一起的混凝土浮漿翻出孔外，超灌高度不小于0.5m，超灌部分最終作為浮漿層被鑿除，確保樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級。樁混凝土的灌注時(shí)間應(yīng)按第一盤混凝土的初凝時(shí)間，控制在4h內(nèi)完成，每小時(shí)的灌注高度不宜小于10m。一經(jīng)灌注，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中途中斷時(shí)間不得超過30min。

　　2 應(yīng)用分析

　　2. 1 旋挖鉆機(jī)施工優(yōu)點(diǎn)

　　1) 鉆機(jī)整體置于可自動(dòng)行走的履帶式底盤上,機(jī)動(dòng)性大, 移位迅速, 獨(dú)立作業(yè)性高, 施工移運(yùn)中無需吊裝, 能適應(yīng)惡劣地形, 一切吊裝作業(yè)可由本機(jī)卷揚(yáng)設(shè)備處理。