旋挖成孔灌注桩
一、 一般规定
1旋挖成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、自带动力、无泥浆循环等特点,适用于对噪音、振动、泥浆污染要求严的场地施工。 2适用地层:除基岩、漂石等地层外,一般地层均可用旋挖方法成孔。
3成孔直径一般为600~3000mm,一般最大孔深达76m。
4多用于大型建〔构〕筑物〔如大型立交桥、工业与民用建筑〕根底桩、抗浮桩及用于基坑支护的护坡桩等。
二、 材料要求
1预搅拌混凝土:坍落度一般要求为180~200mm,和易性及标号符合设计要求,常用标号为C20~C40。
2钢筋:品种和规格均符合设计要求,并有出厂合格证及复试合格报告。
3垫块:用1:3水泥砂浆埋22#火烧丝提前预制或用水泥砂浆做成轻式预制块或采用塑料卡。
药酒炮制
4火烧丝:规格18~22#。
5盖板:盖孔使用。
6钻机耗材:液压油、齿轮油、润滑油、柴油、钢丝绳、斗齿、齿座、销垫等符合要求。 7 泥浆制备材料;膨润土、纯碱、外加剂等符合要求。
三、 主要机具
一般采用进口或国产旋挖钻机及与之相配套的各类钻头、泥浆泵、泥浆管、导管、电焊机、测绳等。
1 旋挖钻机:目前国常用旋挖钻机主要有意大利R-208、R-312、R-412、R-516、R-618、R-622、R-725、R-825、R-930,德国BG-15、BG-18、BG-22、BG-25及日本的旋挖钻机。
表1 旋挖钻机主要技术性能参数表
钻机型号 | R-412 | R-516 | R-622 | BG-15 | BG-18 |
最大钻孔直径〔mm〕 | 1500 | 2000/1500 | 2500 | 1800 | 1800 |
最大孔深〔m〕 | 55 | 41/61 | 77 | 52 | 64 |
最大扭矩〔kNm〕 | 122 | 165 | 201 | 172 | 205 |
主卷扬最在起拔力〔kN〕 | 150 | 170 | 200 | 160 | 233 |
廉洁指数副卷扬最大起拔力〔kN〕 | 65 | 75 | 140 | 80 | 80 |
发动机最大功率〔kW〕 | 169 | 224 | 300 | 148 | 148 |
整机重量〔T〕 | 48 | 60 | 70 | 52 | 70 |
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2 钻杆:旋挖钻机常用钻杆有传动键伸缩式圆钻杆和伸缩式方钻杆。
传动键伸缩式圆钻杆双分为机锁式、摩阻式和多锁式。
3 旋挖钻斗:旋挖钻机常用钻斗有:底开式钻斗、半合式钻斗、销定式钻斗,其中底开式最为常见,分为普通单盖和捞砂双层底式。 土壤中放线菌的分离
4 斗齿:常用的有楔形及弯角齿套两种,切削角为35º~55º,小切削角适用于软土层钻进,弯角齿套切削角为60º~70º,适用于硬土层钻进。
5 导管:宜用厚壁丝扣连接的钢导管,规格有200、250、300、350等,且密封性良好。
6 测绳:要求标准点结实,绳体伸缩性低。
四、 作业条件
〔一〕 熟悉工程图纸和工程地质资料,踏勘施工现场。检查设计图纸是否符合国家有关规,图纸表示是否明确无误,掌握地表、地质、水文等勘察资料,场地要平整,且地耐力不少于100kPa,施工桩点5m以应无空中障碍。
〔二〕 根据用量选择适宜的管道供水,并选择适宜的配电。
〔三〕 钻头、钻杆以及钢丝绳长度的选取,依据地层条件不同选择不同钻头与钻杆,一般机锁式钻杆适用坚硬地层,而摩阻式钻杆适于一般较软地层。钢丝绳长度选择可按如下公式确定:钢丝绳长度=孔深+机高+15~20m。1983年的武则天三级
〔四〕 消耗材料的物资准备,包括:钻机配套的润滑油、液压油、柴油、钢丝绳、斗齿等各种零部件的购置或预订;工艺要求上需要准备的膨润土、纯碱及各种泥浆外加剂、护筒、电焊机、各种管线、电缆线等。 〔五〕 现场布置与设备调试:设计总平面图,并依据平面图进展布置,搭建临时设施,砌筑深层次池,泥浆池大小一般为钻孔体积的1.5~2倍,高约1.5m。对钻机和各种配套设施进展安装调试,确保其平安可靠性及完好性。
〔六〕去除障碍物:特别注意空中设施如高压输电线、电缆等。施工前要收集场地作业面地下的各种设施,包括电缆、管线、枯井、防空洞、地下管道、古墓、暗沟等,事先标识或撤除处理完毕。
五、 施工工艺
〔一〕旋挖成桩灌注桩施工工艺流程图。如图。
〔二〕钻机安装就位:要求地耐力不小于100kPa,履盘座落的位置应平整,坡度不大于3°,防止因场地不平整,产生功率损失及倾斜位移,重心高还易引发平安事故。
〔三〕拴桩:桩位置确定后,用两根互相垂直的直线相交于桩点,并定出十字控制点,做好标识并妥加保护。
〔四〕对准桩位:首先调整旋挖钻机的桅杆,使之处于铅垂状态,让钻斗或螺旋钻头对正桩位。
〔五〕横结肠埋设护筒:定出十字控制桩后,可采用钻机进展开孔钻进取土,钻至设计深度,进展护筒埋设,护筒宜采用10mm以上厚钢板制作,护筒直径应大于孔径200mm左右,护筒的长度应视地层情况合理选择。护筒顶部应高出地面200mm左右,周围用粘土填埋并夯实,护筒底应座落在稳定的土层上,中心偏差不得大于50mm。测量孔深的水准点,用水准仪将高程引至护筒顶部,并做好记录。
图
〔六〕 泥浆制作:采用现场泥浆搅拌机制作,宜先加水并计算体积,在搅拌下参加规定的膨润土,纯碱以溶液的方式在搅拌下徐徐参加,搅拌时间一般不少于3min,必要时还可参加其他外加剂如增粘降失水剂、重晶石粉增大泥浆比重,锯末、棉子等防止漏浆。制备泥浆的性能指标如下表。
制备泥浆性能指标
项 目 | 性能指标 | 检验方法 |
比 重 | 1.04~1.18 | 泥浆比重计 |
粘 度 | 18~25s | 500/700漏斗法 |
固相含量 | 6%~8% | |
胶 体 率 | >95% | |
含 砂 率 | <2% | |
PH 值 | 7~9 | PH试纸 |
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〔七〕 旋挖钻进成孔。
1 钻头着地,旋转,钻进。以钻具钻头自重和加压油缸的压力作为钻进压力,每一回次的钻进量应以深度仪表为参考,以说明书钻速、钻压扭矩为指导,进尺量适当,不多钻,也不少钻。钻多,辅助时间加长,钻少,回次进尺小,效率降低。
2 当钻斗装满土、砂后,将其提升上来,注意地下水位变化情况,并灌注泥浆。
计算机辅助工业设计 3 旋转钻机,将钻斗的上卸出,用铲车及时运走,运至不影响施工作业为止。
4 关闭钻斗活门,将钻机转回孔口,降落钻斗,继续钻进。
5 为保证孔壁稳定,应视表土松散层厚度,孔口下入长度适当的护筒,并保持泥浆液面高度,随泥浆损耗及孔深增加,应及时向孔补充泥浆,以维持孔压力平衡。
6 钻遇软层,特别是粘性土层,应选用较长斗齿及齿间距较大的钻斗以免糊钻,提钻后应经常检查底部切削齿,及时清理齿间粘泥,更换已磨钝的斗齿。
钻遇硬土层,如发现每回次钻进深度太小、钻斗碎渣量太少,可换一个较小直径钻斗,先
钻一小孔,然后再用直径适宜钻斗扩孔。
7 钻砂卵砾石层,为加固孔壁和便于取出砂卵砾石,可事先向孔投入适量粘土球,采用双层底板捞砂钻斗,以防提钻过程中砂卵砾石从底部漏掉。
8 提升钻头过快,易产生负压,造成孔壁坍塌,一般钻斗提升速度可按下表推荐值使用。
钻斗升降速度推荐值
桩径 〔mm〕 | 装满渣土 钻斗提升 〔m/s〕 | 空钻斗 升降 〔m/s〕 | 桩径 〔mm〕 | 装满渣土 钻斗提升 〔m/s〕 | 空钻斗 升降 〔m/s〕 |
700 | 0.973 | 1.210 | 1300 | 0.628 | 0.830 |
1200 | 0.748 | 0.830 | 1500 | 0.575 | 0.830 |
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9 在桩端持力层钻进时,可能会由于钻斗的提升引起持力层的松驰,因此在接近孔底标高时应注意减小钻斗的提升速度。
〔八〕 清孔:因旋挖钻用泥浆不循环,在保障泥浆稳定的情况下,去除孔底沉渣,一般用双层底捞砂钻斗,在不进尺的情况下,回转钻斗使沉渣尽可能地进入斗,反转,封闭斗门,即可到达清孔的目的。
〔九〕钢筋笼制作,按设计图纸及规要求制作。一般不超过29m长可在地表一次成型,超过29m,宜在孔口焊接。
〔十〕下钢筋笼:钢筋笼场移运可用人工抬运或用平车加托架移运,不可使钢筋笼产生永久性变形;钢筋笼起吊要采用双点起吊,钢筋笼大时要用两个吊车同时多点起吊,对正孔位,徐徐下入,不准强行压入。
〔十一〕下导管:导管连接要密封、顺直,导管下口离孔底约3Ocm即可,导管平台应平整,夹板结实可靠。
〔十二〕浇注混凝土:
1 钢筋笼、导管下放完毕,作隐蔽检查,必要时进展二次清孔,验收合格后,立即浇注混凝土。
2 使用预拌混凝土应具备设计的标号,良好的和易性,坍落度宜为180~220mm。