BG系列旋挖钻机钻孔桩施工工法
中铁十四局集团公司祝景寰杜春惠夏晓中尹德学曹玉新
一、前言
旋挖钻机是近两年来国内新引进和制造的新型钻孔桩基施工设备,它适用于各种直径(φ60~φ300cm)的钻孔桩。采用不同的钻头和护壁方法,可适应多种地质状况的成孔需要。其成孔速度快,工程质量好,环境污染小,是目前国际工程界公认的性能优越的土木工程钻机。在考察国内外多种钻机、多种地质构造施工过程和总结施工经验的基础上,形成本工法。
二、工法特点
1.钻孔直径范围广。目前最大功率的旋挖钻机可成孔直径范围为φ60~φ300cm。
2.适应地层广。尤其适用于一般土层、松软土层和砂卵(砾)石地层,其成孔速率特别高;岩石地层成孔速率也较普通钻机快许多;孤石、漂石粒径小于钻孔直径的三分之一成孔速率较快,当孤石、漂石粒径大于钻孔直径的三分之一时钻进较为困难。
3.垂直度可控。通过主机桅杆控制系统可随时调整桅杆的垂直度,保证钻孔质量。以BG-22型钻机为例,可施作左右倾8度、后倾10度、前倾6度的斜孔。
4.压拔护筒。利用护筒驱动器、动力头扭矩及压拔油缸可压入或拔出钢护筒。
5.环境污染小。当为全护筒或在地下水位以上或冻土、黄土地区成孔时可以干法成孔,避免泥浆循环及排放所造成的环境污染、冻土的热扰动和黄土的湿陷等。
三、工法原理(见下图)
1.主机:履带自行式柴油发动机及卷扬
机、高压油泵及自动化控制、操纵系统。
2.动力头:经高压油管将压力油输入,油缸
驱动液压马达变速系统驱动钻杆旋转。
3.钻杆:有六键式、三键式可伸缩的机
锁钻杆和摩擦钻杆两种形式,靠主卷扬利用钻钻杆
头的自重实现钻头、钻杆的上下运动,载荷大
时,可利用动力头进行加压和上拔作业。
4.钻头:为适应不同的地层,钻机可为
用户配备多种形式的钻头,用户也可自行设计
和加工。一般地层为双底捞砂钻头;硬岩石地
层采用滚轮式岩芯钻头加滚轮十字形钻头再加
捞砂钻头等组成。干法成孔或软岩地基承载力
(单轴抗压强度小于20Mpa时)用螺旋钻头效
率较高。钻头
5.护筒:一般随具体的地质情况或工程
设计要求,由施工单位自行加工。一般情况下
要求护筒的厚度不低于8mm,当桩径大于
φ1500mm时要求护筒厚度以10—16mm为宜。
护筒长度以3—6米为最佳。
钻孔时,驱动液压马达,使钻头作顺时针
旋转,钻头与钻杆在其自重作用下旋转进入待钻地层,将土体转入钻头后提升钻头到地面,再驱动钻头作逆时针旋转排除钻头中碴土。如此反复作业,完成设计桩(孔)的成孔工序。
6.桅杆调整油缸:通过调整油缸可调节孔的斜度,以适应垂直度或斜桩等要求。
四、适用范围
本工法适用于各种地质情况的土木工程类中长及超长桩、群桩挡墙、咬合桩,配专用抓斗可施工地下连续墙开槽等工程,也可适用于污水井、深水井的钻孔作业。
五、钻机主要技术参数(以宝峨BG系列为例)
(一)主要技术性能(见表一1)
(一)工艺流程(见图2)
1.场地准备:
若为陆上钻孔,钻机工作范围内地面必须保持平整和压实,以设备的使用说明书中要求的平整度和接地比压为准来确定。出碴车辆出入便道修筑完毕,并有较完善的排水系统、泥浆循环系统(必要时)等。
水上钻孔需准备好水上钻孔工作平台及弃碴排出运输系统等。
2.测定桩位:
与普通钻孔桩要求相同。
3.钻机就位:
钻机为自行式,先将钻机直接驶入并将钻头中心直接对位,再精确调整桅杆的垂直度后,将钻头精确定位。
定位后,将适合本桩位地层的各种钻头有序地排列在主机回转半径上(约占1/3~1/2圆周),以利快速更换钻头。同时排碴区(约占1/3--2/5圆周)要考虑运输设备驶入场地,并进行排碴对位试验,以有效配合,减少干扰,提高钻进速度。
4.压入钢护筒:
护筒的压入有自埋设、利用护筒驱动器压入、震动桩锤打入等多种方式。一般情况下以自埋入居多,护筒采用钢护筒,其内径比桩径大15--20cm。护筒中心轴线位于桩位中心,并严格保持护筒的竖直度。在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土,并分层夯实,有利于护筒的稳定。护筒顶端要高出原地面。
现分别详述如下:
(1)自埋设
初钻1~2m,初钻地表土层一般为无护筒钻孔(水上或淤泥质软土应打入护筒),然后用钻机自备的副卷扬或起重机将护筒放在已钻1~2m的孔中,利用钻机加压系统压入护筒,护筒周边用黏土分层(不大于30cm)夯实。如果没有黏土建议使用干水泥拌和砂再浇水稳定护筒。
(2)利用护筒驱动器埋设
如果钻机自备护筒驱动器为最佳,将护筒与护筒驱动器联结,驱动动力头顺时针旋转,加压油缸加压,边旋转边压入护筒。此工序不需要护筒周边开挖并夯实。
(3)震动锤打入
将震动锤与护筒联结,利用钻机副卷扬或起重机吊装震动锤,精确定位后启动震动锤打入护筒。此工序不需要护筒周边开挖并夯实。
5.钻进到设计要求:护筒以下部分考虑地下水及工程地质状况,决定采用干孔法或者泥浆护壁施工法,泥浆要求同普通钻机,即需要保持孔内外水头差及泥浆比重、稠度等满足孔壁稳定的要求。当钻进到设计高程或满足设计承载能力时,经监理工程师同意,即可终止钻进。
6.成孔质量检查:
由于本钻机具有较高的垂直度控制系统和刚性较大的钻杆及导向系统。其孔径、垂直度、孔底残碴等均可满足规范及验收标准要求。
7.安放钢筋笼、安装导管、灌注水下混凝土:
与一般钻孔桩相同。需要指出的是:由于本钻机成孔速度极快,钢筋笼制作、安装、水下混凝土灌注必须与之相适应,否则,不能充分发挥该钻机的工作效率。
8.拔出护筒:
本钻机可以利用护筒驱动器、起重机进行拔出护筒作业。若利用钻机本身拔出护筒困难时可采用起重机辅以震动锤拔出钢护筒。
七、其它辅助设备(见表一2)
1、钻机就位
2、埋设临时性护筒
3、钻掘到设计深度
4、利用清底旋挖斗清除淤泥
5、以除砂机过滤泥浆或泥浆置换 6 、 下钢
筋笼
7、浇注混凝土 8、拔除临时性护筒
图2 旋挖钻机成孔工艺流程图
八、劳力组织(每班)(见表一3)
(一)质量标准
1.钻机及主要附助设备出厂质量验收标准
2.地基与基础工程施工及验收规范(依工程类别采用相应的规范)
3.施工图设计的具体要求
(二)质量控制措施
1.防止塌孔,提高成孔质量
(1)本钻机重量较大,可成孔直径大,再加上可能反复使用大型起重机械辅助作业等,均会引起地基的较大附加应力,容易引起地表一定深度范围内产生缩径、塌孔。在计算护筒壁厚、埋深时应充分考虑重型设备的影响,必要时通过试钻确定。当出现地表严重下沉(主机下沉3cm/天以上)应立即停止钻进,查清原因,必要时接长补打护筒。
(2)泥浆水头控制非常重要。由于旋挖钻机采用钻头上下活塞式运动,钻头下放和提出后,泥浆上下落差1.0—3.0米,容易造成护筒之下的松散砂土遭受泥浆高速冲洗,护筒下方砂层被淘洗,是导致护筒掉落的主要原因。
(3)当采用泥浆护壁法施工含有易塌孔、缩径地层时,一定要注意钻头提升速度。因为旋挖钻机的自造浆能力较差,泥浆的质量较普通钻机要差许多。且满斗土料的快速提升会形成活塞作用,出现孔内负压和较高的泥浆流速,容易产生塌孔。所以一般提升速度应严格控制在10—20米/分,含有砂土、软土的桩孔提升速度应小于10米/分。
(4)当出现深层局部塌孔时,可采用部分回填黏土,提高泥浆比重,提高内外水头差方法,易塌孔地层可采用膨润土加纤维的优质泥浆增加护壁效果。由于旋挖钻机斗容大、施工速度快所以补浆能力要与之配套。当同一施工工地或较近的工程项目有普通钻机施工时,可以使用普通钻机的废浆进行二次利用。比重较高的废泥浆对旋挖钻机施工易塌地层固壁效果非常好。而对普通钻机来讲也减少了废浆的干化与外运成本。
(5)旋挖钻机钻孔桩建议膨胀土泥浆参数(见表-4)
表-4
(6)及时清理外运废渣,在孔旁堆放高度不得超过2米。
(7)提高水头差可以采用钢护筒高出地面的方法。
(8)经常检查纠正钻机桅杆的水平和垂直度,根据出碴情况和钻杆进尺,及时记录地质情况,保留典型地层的地质标本。
(9)经常检查钻孔记录和灌注记录,发现问题及时纠正。
(10)按规范、验收标准进行检查验收。
(三)控制方法(见表一5)
1.严格按各种机具操作规程施工,交接班必须有交接记录并签字。定期检查设备各部件的主要情况,定期检查润滑油、高压油管路及其连接情况。
2.定期检查绞盘、钢丝绳、动力头、滑轮及其连接件,超过有关规定应及时更换。
3.及时检查更换、补焊钻齿、牙轮及连接。并及时检查、测量钻头直径,发现直径磨损时应及时补焊。
4.因故停钻,需将钻具提出孔外,并将钻头落放地表,防止塌孔埋钻和残碴坠落伤害。
5.安放钢筋笼、打拔护筒时应严格执行起重作业安全管理有关规定。
十一、经济效益分析
以青藏铁路三岔河特大桥为例,其地质情况为含漂石、卵石、致密砂砾石地层(漂石直径≤50cm)
冲击式钻机成孔:φ150~φ180 平均150cm/24h
回旋反循环成孔:φ150~φ180 平均30cm/24h
BG-22:φ150~φ180 平均500cm/h
(即BG-22成孔速度是冲击钻机成孔速度的93倍,是回旋钻机成孔速度的400倍。)按台班成本计算(桩径Φ180cm):
冲击式钻机台班费用797.35元折合1594.7元/m
回旋式钻机台班费用416.89元折合4168.9元/m
BG-22钻机台班费52000元(分包价) 折合1300元/m(按一、二类费用分析约1000元/m)(即:BG-22每成孔米的单位成本比冲击式钻机、回旋式钻机分别低18%和68.8%。)综上所述:采用BG系列型钻机其社会效益、施工速度、经济效益等都非常明显。
十二、工程实例
实例1、青藏铁路三岔河特大桥全桥设计Φ150钻孔桩117根计3068.8m,Φ180钻孔桩12根计425.6m,总计桩长3494m。按铁道部青藏铁路建设工期要求必须在三个月内完成全部基础工程,即在两个半月必须完成129根计3494m的钻孔桩任务。
其地质情况为表层1~3m砂砾石,其下主要为圆砾土(σ0=400~500kpa)和卵石土(σ0=600kpa);大于60mm的颗粒占10%~30%,60~40mm的约占15%~35%,40~20mm的约占30%~40%,孤漂石最大粒径达500mm,余为砂土充填、中密状态。
施工初期,我单位根据地质情况和本单位现有的钻孔设备,安排投入了冲击式钻机20台,回旋式反循环钻机6台,已满足工期的需要。实际情况是Φ180cm钻孔桩冲击钻机成孔35m,耗时达29天;Φ150cm钻孔桩回旋反循环钻机成孔26m耗时需70天以上,根本无法保证青藏线的阶段性工期要求。为此我们于开工一个月之后果断决定选用BG-22型旋挖钻机一台,撤出24台普通钻机,保留2台冲击钻机施工岩石地基的18#墩基础。BG-22旋挖钻机最快成孔速度达到8.0m/h,平均达到5.0m/h,仅用50天时间完成了全部钻孔桩工程。旋挖钻机为保证青藏线按期铺架作出了非常重要的贡献。
实例2、济南市经十路西延工程段店立交桥,设计316 根长38~52米、桩径1.2~2.0米的钻孔桩基础,钻孔桩施工工期仅为40天。地质情况自上而下大致为:亚黏土、黏土、沙夹砾石、强风化闪长岩、弱风化闪长岩等。地下水位为地表下1.2-1.5米。
由于本工程地处市区,对施工环保要求很高:再加本工程工期短、场地狭窄和地质情况较为适合旋挖钻机的施工。我们在投标阶段就确定了采用旋挖钻机的施工方案。工程中标后,我们立即调回正在南京市施工的自有的BG-40型旋挖钻机投入了该工程的施工,同时又租赁了一台BG-50型钻机。平均成孔价格为230元/m3,平均每台钻机每天成孔3个;同项工程的其它标段使用了普通冲击或回旋式钻机近50台,平均每台钻机十天成孔一个,且工地一片泥泞,到处都是机械设备,非常混乱。业主、监理的多次、多项检查评比我集团公司均获第一。旋挖钻机施工虽然单价较高,但由于其它方面的投入少,工程总成本反而是较低的。
十三、结束语
旋挖钻机由于其优越于普通钻机,具有高速度、低污染、工程成本较低廉等特点,越来越呈现较高的市场前景,在今后的工程实践中,我们将发挥其优点、克服其弱点,使其发挥更大的作用。
桩施工方案及安全措施 一、工程概况: 温州金贸包装有限公司车间及办公楼工程,总建筑面积为21001平米。四个单体工程,框架四 -六层。由温州金贸包装有限公司建设、温州市正立建筑设计有限公司设计、浙江求是建设咨询监理有 限公司监理、温州市瓯海建筑工程公司总承包, 二、施工说明 挖孔灌注桩采用人工挖土成孔,灌注混凝土成桩。其特点是:单桩承载力高,可作支承、抗滑、锚拉、挡土等用;可直接检查桩直径、垂直度和持力土层情况,质量可靠;施工机具设备简单,操作简便;施工无振动、无噪声、无环境污染,对周围建筑物无影响;可多桩同时进行,施工速度快,节省设备费用,降低工程造价。本工艺标准适用于高层建筑、公用建筑中直径φ800mm以上,无地下水的粘性土,含少量的砂、碎石、卵石的粘性土的挖孔灌注桩工程。 一、材料要求 1、水泥 425号普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥、新鲜无结块。 2、砂子 用中砂或粗砂,含泥量小于5%。 3、石子 卵石或碎石,粒径5~40mm,含泥量有大于2%。 4、钢筋 品种和规格均符合设计要求,并有出厂合格证及试验报告
5、外加剂、掺合料 根据施工需要通过试验确定,外加剂应有产品出厂合格证。 6、火烧丝 规格18~22号。 7、垫块 用1:3水泥砂浆埋22号火烧丝预制成。 二、主要机具设备 1、提升机具 1t卷扬机配三木搭或1t以上单轨电动萌芦(链条式)配提升金属架与轨道,活底吊桶。 2、挖孔工具 短柄铁锹、镐、锤、钎。 3、水平运输机具 双轮手推车或1t机动翻斗车。 4、混凝土浇筑机具 混凝土搅拌机(含计量设备)、小直径插入式振动器、插钎、串筒等。当水下灌注混凝土,尚应配金属导管、吊斗、混凝土储料斗,提升装置(卷扬机或起重机等)、浇灌架、测锤、以及钢筋笼吊放机械等。 5、其他机具设备 钢筋加工机具、支护模板、支撑、电焊机、吊挂式软爬梯;36V低压变压器、井内外照明设施;桩
旋挖钻机施工工法通用规程 黎中银[1] [2]夏柏如[1]邵良清[2]王宏伟[2] [1]中国地质大学(北京),[2]北京市三一重机有限公司 旋挖钻机作为基础工程机械中的新型机种,经过几年的推广应用,目前已被大量应用于公路及铁路、桥梁、水利工程、城市建筑工程等桩基工程之中。由于其高效、节能、低噪声、低污染、地层适应性较广等优点、受到越来越多的施工单位的青睐。但是由于至今尚未颁布国家或行业的旋挖钻机施工工艺规范,对于新进入该施工行业的业主,在工程实践中往往遭遇很多困扰。北京市三一重机有限公司作为国内旋挖钻机的龙头企业,在开发制造和销售大量产品的同时,致力于走产学研结合的道路,与国内外的地质施工专家进行了大量的旋挖钻工法及施工工艺的研究和实践。本通用规程就是这些探索的总结,希望能对施工界带来一些有益的帮助。 一、施工准备 资料准备: (1)开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料。 (2)施工现场环境和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危险建筑物、精密仪器车间等的调查资料。 (3)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,对所需的材料必需作材料的物理性能试验,并委托有资质的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。 (4)有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案,有关载荷、施工工艺的试验参考资料。 二、研究工程地质情况 做好全面的施工准备,施工前对工程的地质、水文情况进行研究是必需的。这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。
1:对工程地质的可钻性分析:工程地质可钻性分为土壤可钻性分析及入岩可钻性分析两个方面. ⑴土壤可钻性分析,包括地质硬度小于5Mpa以下的工程地质情况,其分析时应了解的相关参数一般为水文地质结构参数等土性指标。此时土壤的可钻性主要表现为土壤颗粒脆性断裂可切削能力,所使用的斗齿必须是具有锋快楔入能力的线式刃口刀具。 ⑵入岩可钻性分析,应考虑岩石的成因和种类,岩石颗粒的大小和形状、岩石的构造及裂隙发育情况,胶结的性质及胶结形式等等。一般应了解岩石的压入硬度、研磨性、弹塑性三个方面的指标。此时,岩石的可钻性主要表现为岩石颗粒的可剪切断裂破碎能力。 岩石破碎的典型方式有两中:脆性剪切碎岩和动载冲击碎岩。 ①脆性剪切碎岩广泛使用于岩石裂隙发育充分的地质情况,其机理是在岩石颗粒边界处利用两向力即加压力和扭矩或多维应力共同作用产生搓碾剪切从而导致岩石破碎的一种准静载破岩方式。常用的碎岩工具应具有点式或圆球形切削刃面。例如装有子弹头的短螺旋钻头,嵌岩筒钻等等都是较常用的有效工具。 ②动载冲击碎岩是利用冲击器的冲击能来加速岩石颗粒边界处裂隙的发育和增大岩石脆性从而实现快速断裂碎岩的一种方式。相对其它碎岩方式来说,具有单位体积比能耗小,破岩效率高的优势。常用的方式有振动锤、振动镐、冲击锤,落锤、牙轮钻头、爆破器、射流冲击器等。 气举反循环全断面破岩成孔工法兼具脆性剪切破岩和动载冲击碎岩的一些基本特征,详情见后述章节。 2:编制施工作业指导书 编制施工作业指导书的目的是为了制订施工时护壁稳定、提高作业效率及降低工程成本的最优方案,一般应从硬件配置和参数设计两个方面来考虑。
一、编制依据 1、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000) 2、《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071—98) 3、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076—95) 4、《武汉天河机场第二公路通道两阶段施工图设计》 二、工程概况: 1、工程概况 本合同段属东西湖区、府河、黄陂区辖区范围内,路线起于武汉东西湖区金银大道北侧的工薪小区附近,起点桩号K2+771,终点桩号左幅K5+381,右幅K5+366,本合同段经堤角村、跨东西湖大堤、府河河道、西湖垸大堤,接汤仁海湖大桥起点,总里程2.610公里(以左幅贯通计)。主要工程为府河特大桥 本桥梁钻孔桩共计420根,桩长为40m~75m,均按摩擦桩设计,其中φ1.8m桩280根,φ2.0m桩140根。主桥28#~34#墩部分跨越东西湖大堤及府河河道,共有钻孔桩108根,均为φ1.8m桩,最长桩长为75米;28#、29#墩处于鱼塘中,可填土筑岛形成陆地后施工,主桥30#~34#墩跨越府河,需搭设钻孔平台进行水上作业。 2、地质情况 项目区域(府河特大桥)主体于第四系冲湖积平原地貌区,地形起伏不大,较为平缓,地势开阔,高差在10m以内;起点桥台位于城区,终点桥台位于第四系冲湖积平原地带,植被发育,相对高差0-8m,大桥跨越湖泊、鱼塘及农田。 1、第四系覆盖层 按其成因类型可分为人工土(Q h me)及冲、湖积(Q hal+1): (1)人工土类(Q hm e) 素填土(Q h me):层厚0.5-3m,黄褐色,主要由粘性土组成,含少量植物根系及碎砖块,桥址区均有分布。
(2) 冲、湖积(Q ha l+1/Q Pa l ) ②-1 粘土、粉质粘土(Q hal+1):褐黄色、褐红色,含铁锰质结核及灰白色高岭土团块,桥址区均有分布。 ②-2 淤泥质粘土(Q ha l+1):层厚2.0-4.3m,灰色,夹少量壳壳及腐质物,桥址区零星分布。 ②-3 沙层(Q pal):主要为粉砂、中砂、细沙。层厚2.1-21m,褐黄色,灰色,主要成分为石英。长石及云母。桥址区大部有分布。 ②-4 圆砾、角砾(Q pal):浅黄色、浅红色,含粘土,细沙。桥址区零星分布。 ②-5 卵石(Q pal):杂色,含量为65﹪,粒径为2-5cm,粗砂及粘土填充。桥址区零星分布。 2、基岩 ③-1 全风化砂质泥岩(K1-2):层厚6.0m,灰绿色,泥状结构,岩石风化成散体状,桥址区中部有分布。 ③-2 强风化砂岩(K1-2):层厚2.0-22.5,褐红色,灰红色,细粒结构-粗粒结构,岩石破碎,多呈碎块状,桥址区均有分布。 ③-3 中风化砂岩、泥岩(K1-2):揭露层厚3.5-8.0m,灰色,细粒结构,岩石较破碎,呈块状,局部为短柱状,属软质岩石,桥址区均有分布。局部为砾岩,页岩。 三、钻孔前的准备工作。 (一)、填土筑岛 1、填土筑岛时将塘内淤泥清除,抛填粘土回填,筑岛形成施工场地,安装钻机。 (二)、埋置或插打钢护筒 钢护筒制作要求不易变形、不漏水、装卸方便。钢护筒内径比桩径大0.2~0.4m。旱地、筑岛处钢护筒采用挖坑埋设法,钢护筒底部和四周分层夯填密实的粘土。 (三)、制备泥浆 开挖泥浆池,选用优质粘土造浆,储浆池、沉淀池和沉碴筒的大小要满足施工的需要。泥浆循环通过孔口排入泥浆池内,污泥及沉渣及时用泥浆车运往指定排污处,以免污染环境。泥
奈普顿聚合物泥浆(泥浆粉)在旋挖钻机泥浆护壁灌注桩 中的施工工法 目录 1.前言 (1) 2.特点 (1) 3.适用范围 (2) 4.工艺原理 (2) 5.施工工艺流程及操作要点 (3) 6.材料与设备 (5) 7.质量控制 (5) 8.安全文明措施 (7) 9.环保措施 (7) 10.经济比选 (8) 11.应用实例 (8)
奈普顿聚合物泥浆(泥浆粉)在旋挖钻机泥浆护壁灌注 桩中的施工工法 1.前言 近年来,随着国家重点工程对桩基质量、成孔速度、环保等要求的不断提高, 以及在高速铁路、地铁建设的带动下,旋挖钻机市场占有率迅速扩大。旋挖钻机施工具有成孔质量好、速度快,无噪音、污染小等优势。但是,由于旋挖成孔施工无循环造浆功能,只能采用静态泥浆稳定液护壁,靠不停的向孔内进行补浆来保证孔内外水压的平衡和护壁效果,所以泥浆的选用及性能指标在成孔过程中显得尤为重要。 本工程选用奈普顿聚合物泥浆(泥浆粉)技术,它使用简单,小巧轻便,制浆速度快,护壁效果好,沉淀凝聚速度快,无污染,在泥浆制备中具有广泛的应用前景。 2.特点 奈普顿聚合物泥浆(泥浆粉)是一种先进的国外技术的进口产品,是一种水溶性、易混合的粉末颗粒高分子聚合物,在水中充分溶解后成半透明糊状,粘度大。它具有如下特点: 2.1 由于聚合物泥浆(泥浆粉)分子量一般高达2800 万以上,水解后分子链扩散并会与其他分子链重新连接,故会形成较为粘稠的近似糊状的泥浆,能够最大限度的粘住并快速沉淀钻屑。 2.2 在孔内由于钻具连续运动,聚合物泥浆(泥浆粉)和水混合的越均匀粘度就越强,凝聚力也就越快。 2.3 该泥浆体系能对孔壁提供压力,防止在不稳定地层中钻孔的坍塌 2.4 最大化旋挖钻的装载能力,提高掘进速度。 2.5 聚合物泥浆(泥浆粉)对钢筋机械性能无影响,某品牌聚合物泥浆(泥浆粉)试验数据如下: 试验项目:钢筋机械性能 溶液:0.05%聚合物溶液 试验结果:
人工挖孔桩施工工艺及流程 尽管现在大型机械发展很迅速,但是在落差比较大的地形,机械总有上不去的地方,所以最原始的方法人工挖孔就不得不被用到施工去,人工挖孔危险系数特别大,所以,一个好的施工工艺和流程是非常重要的。话不多说,直奔正题。 1、总体施工工艺 挖孔桩施工工艺 2、施工准备 平整场地→放中桩(包括护桩)→布置排水沟→桩位顶上搭雨棚→安装提升设备→修整出渣道路。 ①平整场地,清除坡面危石浮土,坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护,铲除松软土层并夯实。 ②测量放样,施测桩基十字线,定出桩孔准确位置,设置护桩并将测量放样结果报驻地监理工程师审查。 ③排水设施,孔口四周挖排水沟,作好排水系统,及时排除地表水,搭好孔口雨棚,安装提升设备,布置好出碴道路,合理堆放材料和机具,不使孔壁压力增加和影响施工。
④孔口防护,井口周围砼制成围圈予以围护,其高度高出地面30cm,防止土石、杂物滚入孔内伤人。若井口地层松软,为防止孔口坍塌,须在孔口周围加固。孔口四周1m范围内用砂浆硬化;孔口周围不能堆放土渣、机具、杂物。孔口四周搭设防护围栏,围栏采用钢筋牢固焊制。停止作业时,孔口设置围栏和警告标示牌。洞口设置钢筋防护网,网格间距不大于20cm。3、挖孔施工 (1) 安装垂直运输架和电动卷扬机 垂直运输架有提升钢框架作为承重结构,配置慢速卷扬机提升。锁口浇筑完混凝土后,提升支架安装在桩孔旁,可通过三角架的转动横移。三角形脚架安装在桩孔正上方,能过电动卷扬机提升渣桶,三角架沿主轴可横向移动。架底可压石头以增加其稳定性。 在运输架上安装滑轮组,穿上卷扬机钢丝绳,在架底位置安装卷扬机,地面运土用手推车或小翻斗车。 在地面按护壁处理挖深1m,安放护壁模板,浇筑C30砼形成井圈,井圈上口即井台座比周围地面或桩基顶标高(两者以高标高为准)高出30cm,以避免井口进水或掉落杂物。 圈顶通过测量准确测设四个控制点以铁钉做标记,通过这四个控制点校核孔中心位置和垂直度。在井圈内壁用油漆做水准标记,以便控制桩底高程。 (2) 安装活底吊桶、活动盖板、照明、水泵及通风机
第五节护坡桩施工方案 1.护坡桩成孔方案选择 本工程护坡桩成孔方式可根据现场实际情况及招标文件要求拟选择旋挖钻机成孔。 2.旋挖钻机施工工艺 本工程直径为800mm的护坡桩采用旋挖钻机施工,该施工工艺较传统施工工艺效率高,环保性能好。旋挖钻机流程图如下:
2.1前期准备(泥浆制备及泥浆池的设置) 本工程采用膨润土泥浆进行护壁。泥浆比重应控制在1.1~1.15,胶体率不低于95%;含砂率不大于4%。成孔过程中,泥浆系统应定期清理,确保文明施工。泥浆池实行专人管理、负责。 2.1.1泥浆制备的技术要求:对孔内泥浆的浆面下1m处及离孔底以上1m处各取一次试样测试。若达不到标准规定,要及时调整泥浆性能。新制泥浆应静置24小时,测试合格后方能应用。旋挖斗提升出地面时要及时补浆,以保持孔内泥浆面高度。在清孔结束后测一次粘度和比重,浇筑混凝土前再测一次,并做好原始记录。 2.1.2泥浆系统的布置:根据成孔的施工段划分的泥浆需求量,现场设置3个泥浆池,每个泥浆池的容量约30方,分别布置在坑内南、中、北的位置,每处施工场区设一个二级沉淀池进行泥浆制备及回收。桩孔的回浆经沉淀处理后再回流到储浆池。根据本工程施工现场及施工条件,施工前准备工作主要是泥浆池的设置工作。将泥浆池安置在现场围挡内,要根据现场实际施工条件及现场环境,设计泥浆池的大小及放置位置,完成泥浆池的设置。同时在施工中,要注意漏浆现象,保证现场环境的清洁。 2.2 测量放线 2.2.1以业主提供的水准点及测量控制网进行引测,在轴线的延长线上做点建立控制网,在施工过程中,每天应对现场测量控制点进行校核,并作好有效保护。 2.2.2挖探槽时,已经大致放出了桩位线,钻机施工时,需要放出准确的桩位线。依据设计图纸的桩位进行测量放线,使用全站仪测定桩位。在桩位点打300mm 深的木桩,桩上标定桩位中心,并采用“十字栓桩法”作好标记,并加以保护。测量结果经自检、复检后,报请监理复核,复核无误并签字认可后,方可施工。 2.2.3埋设护筒时,护筒中心轴线对正测定的桩位中心,严格保持护筒的垂直度。采用钢护筒,护筒直径大于钻头直径,护筒顶标高应高于地面100~200mm,并确保筒壁与水平面垂直,隔离地面水,稳定孔口土壤和保护孔壁不塌,以保证其垂直度并防止泥浆流失,以利钻孔工作进行。护筒周围用粘土分层夯实。 2.2.4护筒采用板厚为8~10mm的钢板焊接整体式钢护筒,直径 1.0m,埋深1.5~2.0m。可利用钻机开挖,挖坑直径比护筒大0.2~0.4m,坑底深度与护筒底
旋挖钻施工工法 1、前言 我国在公路桥梁上采用钻孔灌注桩基础始于20世纪50年代末期,最初采用人工转动钻头钻孔,随着施工工艺的改进和各种钻孔设备的出现,逐渐出现了正反循环钻、冲击钻、冲抓钻、潜水钻、螺旋钻、旋挖钻、人工挖孔等多种成孔工艺,成孔桩径可达3米以上,桩长可达到100米以上。近年来,旋挖钻成孔施工工艺以其低噪音、低振动、钻进速度快、施工现场内移动就位方便、施工占地面积小等诸多优点得到了广泛推广,尤其在市政工程和施工工期较紧、桥梁分布较分散的高速公路上应用较多。 2、工法特点 旋挖钻与常规回旋钻机在使用功能或施工方法上相比较具有以下特点。 2.1成孔工艺不同 旋挖钻机用筒式钻头成孔,利用钻杆和钻斗的旋转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。通过钻斗的旋转、削土、提升和出土,多次反复成孔。 常规回旋钻机一般用鱼尾钻锥、三翼或四翼钻锥等将土切削,通过循环泥浆带出孔口。 2.2就位方式不同 旋挖钻机通常采用履带式行走体系,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。 常规回旋钻机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。 2.3施工需求能源不同 旋挖钻机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成孔工作。
常规回旋钻机需要依靠施工现场提供大功率电源来完成钻孔工作。 2.4钻进工效不同 旋挖钻机钻杆为液压伸缩式,与钻头相连,可快速下钻和提钻,使钻进速度快,效益高。 常规回旋钻机的钻杆之间通过栓接或销接,每钻进到一定深度,就必须人工加一节钻杆,速度慢、效益低。 2.5自身稳定性的可调程度不同 旋挖钻机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。 常规回旋钻机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。 2.6使用的泥浆不同 旋挖钻机使用的泥浆由膨润土、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。 常规回旋钻机使用泥浆的造浆材料一般为桩体自身土质,遇到砂性土加些粘土或膨润土即可。 3、适用范围 旋挖钻适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、短螺旋不易钻进的含有部分卵石或碎石的地层以及强度不高的风化岩层。成孔孔径一般在1~3m,最大成孔孔深可达100m。对于地质情况较好不易坍孔的土层除了可以采用泥浆护壁湿钻外还可以选择干钻以降低工程成本。 4、工艺原理 旋挖钻成孔施工法,又称钻斗施工法。成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边,镶焊切削刀锯,在液压伸缩钻杆旋转驱动下,旋转切削挖掘土层,同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内,钻头装满后提出孔外卸土,如此循环形成桩孔。
文件编号________ 施 工 组 织 设 计 方 案 报 审 表 20 年月日
施工组织设计方案报审表 工程名称:XXXXX工程编号: 致:XXXXX建设工程有限公司 我方已根据施工合同的有关规定完成了XXX工程,建设项目工程2#、4#楼人工挖孔桩施工组织设计(方案)的编制,并经我单位上级部门技术负责人审查批准,请予以审查。 附:施工组织设计(方案) 承包单位:(章) 项目经理: 日期: 现场代表审查意见: 代建单位:(公章) 现场代表: 日期:2007年月日 目录 1.编制依据1 2.工程概况1 2.1.设计概况1 2.2.工程地质情况1 3.施工安排1 3.1.施工进度1 3.2.劳动力组织1
4.主要施工方法1 4.1.施工测量1 4.2.人工挖孔桩成孔施工2 4.2.1.桩基施工注意事项2 4.2.2.桩基人工成孔施工2 4.2.3.护壁施工2 4.2.4.终孔检查3 4.2.5.挖孔注意事项3 4.2.6.质量标准3 4.3.人工的挖孔桩钢筋笼制作安装3 4.3.1.钢筋笼制作3 4.3.2.钢筋笼绑扎施工方法4 4.3.3.钢筋笼吊装施工方法4 4.3.4.钢筋笼制作允许偏差4 4.4.人工挖孔桩桩身砼施工4 4.4.1.原材料要求4 4.4.2.混凝土供应5 4.4.3.桩身混凝土浇筑5 4.4.4.基桩检测5 5.确保质量的技术措施:5 6.确保安全的技术措施6
6.1.安全技术错6 6.2.安全管理制度6 6.3.“三宝、四口、五临边”的管理6 6.4.施工用电6 6.4.施工机械7 6.4.1.搅拌机7 6.4.2.钢筋机械7 6.4.3.木工机械7 6.4.4.潜水泵7 7.成品保护7 1.编制依据 序号名称编号备注 1 图纸0646(教学楼2#、4#)结1-3改 2 设计变更结施-2改1 3 建筑施工手册(第四版) 4 混凝土质量控制标准GB50164-92 5 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002 6 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 7 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001 8 混凝土检验评定标准GBJ107-87 9 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005
全套管钻机+旋挖钻机钻孔咬合桩施工工法 第三工程有限公司潘龙 一、前言 钻孔咬合桩围护结构主要采用全套管钻机,通过套筒护壁钻进成孔,使用超缓凝混凝土,使得钢筋砼桩相邻桩体能够被套管切割而相互咬合,排列而成一个整体的墙体起到良好的止水效果,90年代在我国出现的新型深基坑支护的围护结构。 全套管钻机又称贝诺特(Benoto)钻机,由法国贝诺特公司于20世纪50年代初开发和研制而成,随后日、德、英、意等国引进和研制,机种和施工方法均有很大发展,产品不断更新换代,在海内外广泛采用,截止到1997年12月,日本已生产摇动式全套管钻机770台,全回转式全套管钻机433台。据日本基础建设协会1993年对31家施工单位的10.1万根灌注桩的调查,全套管工法占26%。目前在香港全套管钻机的成桩数的市场份额约占45%。 我国于二十世纪七十年代开始引进咬合桩工艺,九十年代中期由昆明捷程桩工公司首先在我国开始研制MZ系列摇动式全套管钻机,简称磨桩机(桩径为0.8、1.0和1.2m)。在昆明、温州、深圳、北京、南京、杭州及天津等地深基坑支护工程中采用捷程MZ全套管钻机施工咬合桩逐渐得到广泛应用;但MZ套管钻机在地下水丰富的密实的粉细砂地层中,冲抓锥受机械设备性能限制难以抓土,即使抓上的少量砂土也在提升时被地下水从抓锥的缝隙中冲漏下,因此无法成孔;且套管难以下压,套管超前入土深度不够,易发生“管涌”现象。为此研究采用旋挖钻机+套管钻机相结合的新工法,解决了上述施工难题,该咬合桩的适用范围进一步扩大。 二、工法特点 一)采用钢套管护壁,不需要使用泥浆;噪声低、振动小和机械化程度高,施工现场
整洁文明,环保效果好。 二)采用旋挖钻机取土,能在高地下水位的密实砂土层中成桩,扩大了MZ套管钻机的适用范围。 三)在饱和致密砂层中,套管能够超前入土一定的深度,孔壁不会坍方,易于控制桩断面尺寸与形状,成桩直径和垂直度精度好,能保证桩间紧密咬合,形成良好的整体连续结构,能起到良好的止水作用。 四)在高地下水位时,采用注水反压工艺,能有效的防止孔内流砂和涌泥;较容易处理孔底虚土,清底效果好;避免了普通钻孔灌注桩可能发生的缩颈、断桩及混凝土离析等质量问题,充盈系数小,节约混凝土。 五)成桩过程中对周边土体的扰动可减少到最小程度,沉降及变形容易控制,能紧邻相近的建筑物和地下管线施工,安全性好,尤其适合于在市区内繁华地段施工。; 三、适用范围 旋挖钻机+套管钻机相结合,使套管咬合桩的适用范围越来越大,可在各种杂填土(含有砖渣、石渣及混凝土块等)、粘性土、砂性土和风化岩层中施工。 四、工艺原理 该工法利用转动液压装置,使钢套管与土层间的摩阻力大大减少,边转动边压入,套管始终应超前挖土面>250㎝,造成一段“瓶塞”,阻止素桩的超缓凝砼的涌入;同时通过注水使套管内水位高于地下水位,对地层产生反压,防止发生“流砂”或“管涌”现象,旋挖钻机针对地层情况选用钻头挖掘取土,直至桩端持力层为止,经检验合格后立即将钢筋笼放入(素桩不放钢筋笼),灌注水下混凝土(素桩为超缓凝砼)成桩。最终通过素桩与钢筋砼桩相互咬合连成深基坑围护结构桩墙。
一、施工准备 资料准备: ( 1 )开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料。 (2)施工现场环境和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危险建筑物、精密仪器车间等的调查资料。 ( 3 )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,对所需的材料必需作材料的物理性能试验,并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。(4)有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案,有关载荷、施工工艺的试验参考资料。 二、研究工程地质情况 做好全面的施工准备,施工前对工程的地质、水文情况进行研究是必需的。这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。 1:对工程地质的可钻性分析:工程地质可钻性分为土壤可钻性分析及入岩可钻性分析两个方面. ⑴土壤可钻性分析,包括地质硬度小于5Mpa 以下的工程地质情况,其分析时应了解的相关参数一般为水文地质结构参数等土性指标。此时土壤的可钻性主要表现为土壤颗粒脆性断裂可切削能力,所使用的斗齿必须是具有锋快楔入能力的线式刃口刀具。 ⑵入岩可钻性分析,应考虑岩石的成因和种类,岩石颗粒的大小和形状,岩石的构造及裂隙发育情况,胶结的性质及胶结形式等等。一般应了解岩石的压入硬度、研磨性、弹塑性三个方面的指标。此时,岩石的可钻性主要表现为岩石颗粒的可断裂破碎能力。 岩石破碎的典型方式有两中:脆性剪切碎岩和动载冲击碎岩。 ①脆性剪切碎岩广泛使用于岩石裂隙发育充分的地质情况,其机理是在岩石颗粒边界处利用两向力即加压力和扭 矩或多维应力共同作用产生搓移式剪切从而导致岩石破碎的一种准静载破岩方式。常用的碎岩工具应具有点式或 圆球形切削刃面。例如装有子弹头的短螺旋钻头,嵌岩筒钻等等都是较常用的有效工具。 ②动载冲击碎岩是利用冲击器的冲击功来加速岩石颗粒边界处裂隙的发育和增大岩石脆性从而实现断裂碎岩的 一种方式。相对其它碎岩方式来说,具有单位体积比能耗小,破岩效率高的优势。常用的方式有振动锤、振动镐、冲击锤,落锤、牙轮钻头、爆破器、射流冲击器等。气举反循环全断面破岩成孔工法兼具脆性剪切破岩和动载冲击碎岩的一些基本特征,详情见后述章节。 2:编制施工作业指导书编制施工作业指导书的目的是为了制订施工时护壁稳定和提高作业效率、降低工程成本的最优方案,一般应从硬件配置和参数设计两个方面来考虑。 ①硬件配置:针对不同的地质情况,应该对钻机、钻杆、钻具、斗齿、护筒、泥浆、清孔工具、监理检测等施工机械与设备进行选择和优化。 ②参数设计:针对不同的地质情况和施工设备,优化考虑施工的方式、钻进参数、质量控制措施等等。如是否采用接力钻削,土壤切削、岩石钻削时加压方式,钻进扭矩,钻头转速,进尺速度,监理检测质量控制指标等等。详情见后述章节。 三、施工机械与设备 测量仪器(如全站仪、水准仪)、起重机、旋挖钻机、电焊机、泥浆泵等机械设备须有出厂合格证。中小型等机具的要求 (1 )起重机:机体安装坚实平稳,各类离合器、制动器、钢丝绳、防护罩必须安全、可靠有效;操作手应持证上岗; (2 )手持电动工具:必须单独安装漏电保护器;防护罩安全有效;外壳必须有接地或接零;橡皮线不准破损。 (3 )电焊机:有可靠的防雨措施;有良好的接地或接零保护;一、二次线接线处应有齐全的防护罩;二次线应使用线鼻子;配线不许乱搭、乱拉,焊把绝缘良好;焊工持证上岗。 (4 )气瓶:各类气瓶有明显的色标和防震圈,不准在露天曝晒;乙炔气和氧气瓶距离应大于5m ;乙炔气瓶在使 用时必须装回火防止器;皮管应用夹头紧固;操作人员必须持证上岗。 (5)泥浆泵三台:3千瓦一台,也可选用潜水泵;7.5千瓦一台;12.5 千瓦一台。水管与泥浆管根据现场所需购置,管径根据每台泵出水口配置。 四、场地布置原则根据设计要求合理布置施工场地,必须落实四通一平,即路、水、电和通信通;先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。在进行场地整平后,组织有资格的测量放样人员,将所有桩位放出,钉好十字保护桩,做好测量复核,并记录放样数据备案;规划
江门************宿舍 人工挖孔桩施工方案 工程名称: ******宿舍 工程地址: 江门******里 施工单位: ***工程有限公司 编制单位: ****工程有限公司 编制人: 编制日期: 年月日 审批负责人: 审批日期: 年月日 目录 编制依据: ----------------------------------------2工程概况------------------------------------------3
工程地质情况--------------------------------------3 人工挖孔桩施工要求--------------------------------4 人工挖孔桩施工方法--------------------------------4 质量保证体系及质量保证措施------------------------10 安全生产保证措施---------------------------------15 文明施工方案-------------------------------------20 劳动力组织---------------------------------------20 材料供应计划-------------------------------------21 施工机械配置表-----------------------------------22 急救援预案---------------------------------------22 施工计划进度表-----------------------------------30 第一章 编制依据: 1、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202- 2、《建筑机桩检测技术规范》JGJ106- 3、《工程建设标准强制性条文》有关人工挖孔桩的施工规定 4、广东省建设厅关于限制使用人工挖孔灌注桩的通知( 粤建管字[ ]49号) .
旋挖钻机的发展历史 随着经济的发展和社会的进步,人们对城市建设中境噪音、振动等限制的加强,对建筑抗震、抗陷、抗裂要求的提高,使混凝土灌注桩及其超大口径钻孔施工机械都得到长足的发展。旋挖钻机装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高,配合回转斗、短螺旋、岩心钻、长螺旋、连续墙抓斗、振动桩锤等钻具进行基础施工,完全满足了人们环保、高质、高效的要求。在青藏铁路、北京奥运工程、上海世博会、高速铁路、公路等国家大项目的带动下,旋挖钻机得到了快速发展,由原来进口机一统天下到现在的国产机占主导地位。 北京三一重机公司在消化吸收国内外同类先进设备的基础上,结合国内施工地质环境及施工特点,于2003年3月研制出第一台旋挖钻机。经过持续高强度实验后,迅速投入批量生产,并不断改进和持续研发,很快使产品形成系列化。依靠过硬的产品质量和灵活的经营策略,目前三一旋挖钻机在国内的市场占有率已稳居第一。 在进行产品研究与开发的同时,北京三一重机公司注重施工方法、施工工艺的研究,以施工发展企业。我司施工技术的提供,如在泥浆配比护壁、施工角度、软硬地的施工配置等,都属于国内的首创,其它厂家尚未形成这样的整体解决方案。我们树立起施工设备与施工工艺研究、工程服务与工法服务并重的思想,以施工指导设备生产,以设备促进施工工法,形成全新的企业经营理念。 本次编写为公司首次对旋挖钻机资料进行汇总整编,作为内部对营销、售后服务人员的培训教材。在编写过程中,查阅了大量的国内外旋挖钻机资料及技术讲座,并请资深设计工程师对本书关键章节进行编写,同时首次加入了旋挖钻机实验技术及评估方法,对旋挖钻机各项指标的实验技术与方法进行简述,有助于读者深入浅出地了解和认识旋挖钻机这种新型集结机电液高度一体化的现代施工机械。 本书参考了国家最新的地基基础相关工程的设计规范、施工质量验收规范、规程以及相关行业标准,对旋挖钻机施工工法、规范要求以及注意事项进行简单讲述。同时选载了三一在多年施工经验中总结出的工程实例报告,相信能起到良好的借鉴作用,力图将旋挖钻机知识全面的介绍给读者。 本书由北京市三一重机有限公司研究院主编,售后服务部协助编写。 由于时间仓促,编者水平有限,如有错误之处,敬请广大读者批评指出。 编者 2007年春
旋挖钻机干孔法成桩施工工艺流程:场地平整、测量放线定桩位一钻机就位、埋设护筒一复核孔位一旋挖钻机钻进一终孔验收一钢筋笼验收、吊装就位一下导管一灌注混凝土。 4.1场地平整、测量放线定桩位 将墩位处场地整平碾压,根据设计图纸,由测量班准确定出桥墩承台横向轴线和纵向左中线,计算确定每根桩的桩位,并做出明确标记,护筒埋设前按“+”字交叉的方法埋设护桩,做好保护。 4.2钻机就位、埋设护筒 钻机就位底盘保持水平,以保证钻杆的垂直度偏差小于1%。护筒用8-10mm厚钢板加工成筒状,直径大于桩身直径25cm,高度3m,形状规范,焊蜜牢固。采取同护筒直径相符的旋挖钻头,中心对正桩位钻进深度27cm后吊装护简,埋设后顶面高出地面0.3m(由于不受泥浆循环限制且渣土可及时清理,筒出露地面高度适当降低,使护筒相对稳固且便于钻孔作业)。 4.3复核孔位 利用护桩打出桩位十字线调整护筒埋设位置,保证中心对应(护简顶面中心与设计桩位中心允许偏差不大于5cm),水平尺检查调整护筒水平、垂直度(倾斜度不得大于1%),调整完成后护筒四周回填原状土并夯实,埋设完成后测量顶面标高,计算确定控制钻孔深度。 4.4旋挖钻机钻进 旋挖钻机施工现场配置三类钻头,回转钻头、螺旋钻头和螺旋磨岩钻头(每类钻头根据设计桩径相应配置不同直径钻头)。 4.5终孔验收 钻孔到达设计深度后,如与设计地质一致,应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检查验收,孔位偏差不得大于lOcm,孔径不应小于设计孔径,孔深不小于设计规定,倾斜度小于1%( 孔深一般采用标准测锤检测,孔径、孔形采用自制检孔器检测,检孔器外径不小于桩径,长度是桩径的4倍)。如与设计地质有出入,及时反馈信息,完成设计变更。对长时间搁置钻孔,吊装钢筋笼前必须对孔径、孔深再次复核验收,如发现不符合设计桩径、桩长,则必须先清孔,再次验收合格后再吊装钢筋笼。 4.6钢筋笼吊装就位 钢筋笼在加工厂由专业班组加工,执行出场验收程序,长平板车运至现场,长度25m以下采取整体吊装,根据长度确定2~3个吊点,严禁单点起吊,吊放时徐缓下放,预防刮破孔壁。25m
旋挖桩施工工艺 旋挖钻孔施工是利用旋挖钻机钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁,反复循环而成孔。旋挖钻机由于成孔作业速度快、质量好、效率高、泥浆污染少等优点,目前在国内桩基础施工中得到越来越广泛的应用。 入岩能力最强; ·成孔速度最快; ·工法配备最全; ·施工范围最广; ·可靠性能最高。 6.3.5 泥浆护壁成孔时,宜采用孔口护筒,护筒设置应符合下列规定: 1 护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50㎜; 2 护筒可用4~8㎜厚钢板制作,其内径应大于钻头直径100mm,上部宜开设1~2个溢浆孔; 3 护筒的埋设深度:在黏性土中不宜小于1.0m;砂土中不宜小于1.5m。护筒下端外侧应采用黏土填实;其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求; 4 受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩,护筒应加高加深,必要时应打入不透水层。 6.3.6 当在软土层中钻进时,应根据泥浆补给情况控制钻进速度;在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准。 6.3.7 钻机设置的导向装置应符合下列规定: 1 潜水钻的钻头上应有不小于3倍直径长度的导向装置; 2 利用钻杆加压的正循环回转钻机,在钻具中应加设扶正器。 6.3.8 如在钻进过程中发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应停钻,待采取相应措施后再进行钻进。 6.3.9 钻孔达到设计深度, 灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标应符合下列规定: 1 对端承型桩,不应大于50㎜; 2 对摩擦型桩,不应大于100㎜; 3 对抗拔、抗水平力桩,不应大于200㎜。 旋挖成孔灌注桩的施工 6.3.18 旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深,采用干作业成孔和泥浆护壁成孔工艺,干作业成孔工艺可按本规范第6.6节执行。 6.3.19 泥浆护壁旋挖钻机成孔应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池(箱),在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆比重、掺入锯末、增黏剂提高泥浆黏度等维持孔壁稳定的措施。
旋挖钻机施工工法通用规程 1范围 本标准规定了旋挖钻机的施工工艺规范。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T1.1-2000标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则 GB/T5005-2001钻井液材料规范 3背景 旋挖钻机作为基础工程机械中的新型机种,经过几年的推广应用,目前已被大量应用于公路及铁路、桥梁、水利工程、城市建筑工程等桩基工程之中。由于其高效、节能、低噪声、低污染、地层适应性较广等优点、受到越来越多的施工单位的青睐。但是由于至今尚未颁布国家或行业的旋挖钻机施工工艺规范,对于新进入该施工行业的业主,在工程实践中往往遭遇很多困扰。北京市三一重机有限公司作为国内旋挖钻机的龙头企业,在开发制造和销售大量产品的同时,致力于走产学研相结合的道路,与国内外地质施工专家进行旋挖钻工法及施工工艺的研究和实践。本通用规程就是这些探索的总结,希望能对施工界带来一些有益的帮助。 4施工资料准备 4.1开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料。 4.2施工现场环境和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危险建筑物、精密仪器车间等的调查资料。 4.3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,对所需的材料必需作材料的物理性能试验,并委托有资质的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。 4.4有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案,有关载荷、施工工艺的试验参考资料。 5研究工程地质情况 5.1必要性 做好全面的施工准备,施工前对工程的地质、水文情况进行研究是必需的。这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。 5.2对工程地质的可钻性分析 工程地质可钻性分为土壤可钻性分析及入岩可钻性分析两个方面。
工程施工组织设计 编制人:陈德应 审核人:孟凡龙 日期: 2015年7月1日
第一章工程概况 本工程由中国铁塔股份有限责任公司六安分公司建设,浙江沸蓝通信工程监理有限公司全面现场监理。地质由安徽省城建设计研究院进行勘察,设计单位为江苏省邮电规划设计院有限责任公司,并由安徽天都建筑工程有限公司进行施工。 本工程为铁塔公司通信基站,位于六安市霍邱县。本工程本工程铁塔基础采用灌注桩基础。设计使用年限为五十年,建筑结构安全等级为二级。抗震设防烈度为六度,场地类别为II类。抗震设防等级为丙类。耐火等级为一级。屋面防水等级为二级。图纸所注尺寸除标高以米为单位外,其余均以毫米为单位。 本工程除注明外,结构施工图均采用平面整体表示法,施工图图中未示构件均详《混凝土结构整体表示方法出图规则和构造详图》(03G101-1) 1、钢筋种类、符号及弹性模量见下表。 2、焊条 E43型:用于钢筋及型钢焊接,HPB235钢筋及Q235钢焊接。 E50型:用于Q345钢焊接。 3、混凝土 (1)基础垫层: C15。 (2)地下结构混凝土强度等级如下:机房基础为C30; 塔基基础及塔基承台C30。 (3)上部结构混凝土强度等级如下:屋面为C30 (4)与砌体同步施工的构造柱、雨篷采用C30。
第二章施工总部署 本工程将采用项目法作业,由项目经理具体负责处理本工程的日常施工管理,公司实行全过程跟踪管理,以“提高素质,质量取胜”的经营信条与“追求卓越的品质和品味”的产品理念,确保工程按质按量如期完成。 一、工程总体目标 (一)工程质量目标 根据建设单位的质量要求,我公司确定本工程质量目标为:严格要求,一丝不苟,确保单位工程100%合格。 (二)工地标化管理目标 本项目工地要求:清洁卫生,井然有序,赏心悦目,文明施工,确保达到南京市文明标化工地。 (三)安全生产目标 项目安全生产目标“无重大人身、设备安全事故,轻伤事故不超过1‰”。 (四)施工工期目标 统筹安排,合理穿插,确保在日历天内全部完成并交付业主。 (五)环境控制目标 本项目精心组织认真施工,降低施工噪音、粉尘、光污染等对环境的影响,在施工中尽量采用对环境无污染的建材及周转材料,力争做到“绿色施工”。 二、现场施工组织与管理 根据工程规模、结构特点,遵循合理分工与密切协作、因事设职与因职选人的原则,建立具有丰富施工经验、有开拓精神和工作效率高的施工项目领导机构。 现场成立项目经理部,项目经理部设项目经理、项目副经理、技术负责人、质量员、施工员、安全员、资料员、预算员、材料员等岗位。下设泥工班、木工班、钢筋班、水电班、架子班、粉刷班、油漆班、机修班、安装工、室内外装饰装修班等。 (一)施工现场组织管理体系图
三一旋挖钻机工法讲堂(一) 旋挖钻机在泥岩地层施工的工法规律(组图) [编者按]从2011年第1期开始举办“三一旋挖钻机工法讲堂”,本系列讲座内容由北京市三一重机有限公司工法研究院提供。北京市三一重机有限公司工法研究院自成立以来,在岩石钻进、碎石钻进、易塌方缩颈地层钻进等研究方面取得了突破性进展,也拓展了旋挖钻机对不同地质的适应性,其工法研究成果值得借鉴。 中国改革开放30年,经济快速发展,科技日新月异,基础施工行业以及装备制造业也取得了世人瞩目的成就,高铁战略使中国基础施工企业荣耀国际,装备制造业调整和振兴规划使中国装备制造企业焕发勃勃生机。可以感受到,基础建设让城市越来越美丽,城市让生活越来越美好。 作为基础施工的先进装备,旋挖钻机有别于其他工程机械产品,在其施工过程中不仅对设备本身的各方面性能有较高要求,施工工法对施工质量和效率有着重要的作用。北京市三一重机有限公司经过8年多的经验积累,总结了一套应用于各类地质情况的施工方法,旨在提高施工效率,降低运营成本,攻克施工难题,为客户创造更多的价值。 沧海横流,方显英雄本色。在新的发展时期,北京市三一重机有限公司以成为全球基础施工领域的领导者和最受尊敬的企业为愿景,以提供专业化基础施工整体解决方案承载美好生活为使命,创办了三一工法讲堂,创建一个属于中国基础施工行业的工法和经验交流平台,促进基础施工行业的快速发展,携手共创美好未来。 ——北京市三一重机有限公司营销公司总经理
三一讲堂:旋挖钻机在泥岩地层施工的工法规律 泥岩是泥质岩类的一种,是由粒度小于0.005 mm的陆源碎屑和岩土矿物组成的岩石,属软岩类。泥岩的成分很复杂,主要是高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石和混层黏土矿物等。常见或主要的泥岩都呈较稳定的层状,常与砂岩、粉砂岩共生或互层。对具有代表性的膨胀性泥岩进行单轴抗压强度试验的结果表明,大部分泥岩的单轴抗压强度值一般处在0.17~9.36 MPa之间,其中大多数在0.2~5.0 MPa之间,并且随着含水量的减小,泥岩的单轴抗压强度值增大。 对旋挖钻机而言,所有的泥岩都可以钻进。但是由于泥岩的特殊的物理力学性质,在旋挖钻机作业时中若要充分提高钻进效率,则往往需要解决钻进过程中出现的钻具打滑、吸钻、糊钻等不良工况。而解决这些不良工况的关键在于选用和改制适用的钻具,并根据不同的情况切换到合适的操作方式。 案例分析 2010年11月,北方基础工程公司在广东惠州市东江新城房建工程的钻孔作业中所遇到的作业对象就是泥岩地层。其现场采用三一SY250R型入岩钻机施工,桩径为1.2 m,桩深23 m,要求穿越强风化泥岩入到中风化泥岩。 工法指导前的作业效率为日均成孔6~8根,并且钻齿的磨损现象严重,钻具进尺困难。用户希望能够进一步提高钻进的速度,并降低钻齿损耗。