旋挖钻机干挖法施工

　　一、工法特点

　　1、钻进中可借助于钻架滑道上的液压油缸向下加压，加快钻进速度。

　　2、这种钻进工法，是通过箱型抗扭钻桅和旋转动力头 (KDK) 来驱动各种钻具成孔的，使用可伸缩履带的全液压履带式起重机，移动和定位都很方便。

　　3、设备重量、整机功率配置和主执行机构的输出能力大，满足了某些特殊领域特种工程的施工需要。适应工程施工难度加大，质量和效率要求不断提高的现实情况。

　　4、设备的操作、控制采用机电液一体化，提高了设备运行的可靠性和操作的灵活性。如电脑自动测斜偏的自动显示系统，对提高成孔效率及成孔精度作用非常大。

　　5、伸缩式主动钻杆大大减少了辅助作业时间，而且也可按地层变化及时更换选择适用的钻头型式创造了条件。

　　6、泥浆排放少，对保护环境有利。

　　7、弃土方便，挖出的土渣，汽车可直接运走，减少了现场泥泞化。

　　8、直接挖土，自动排土。开启桶钻斗门不需人工配合。

　　9、吊装钻头、护筒等不需吊车配合。

　　二、适用范围

　　此工法适用于公路及铁路、桥梁、水利工程、城市建筑工程等的钻孔灌注桩施工，可以在土层、砂卵石和风化岩等地质条件下旋挖桩孔施工，钻机用磨阻式钻杆钻机，最大钻孔深度70 米，最大钻孔直径大于2.5 米，可在海拔2000 米以上，环境温度 -20～+40 度的条件下施工。使用球齿钻头可以进行单轴抗压强度超过100Mpa 的坚硬岩石的施工，由于配有动力头方向接头，可进行带套管钻孔或非套管钻孔作业。

　　三、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斗钻的底部及侧边，镶焊切削刀锯，在伸缩钻杆旋挖驱动下，旋转切削挖掘层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内，钻斗满装后提出孔外卸土，如此循环形成桩孔。

　　四、施工工艺流程

　　制作钢筋笼→钻机就位开孔→设置护筒→旋挖钻进→清孔→下放钢筋笼→插入混凝土导管→灌注混凝土成桩→拔出导管→拔出护筒→混凝土养护。

　　五、施工要点

　　1、桩位的测量放样

　　采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。桩位用ø10mm、长度35-40cm钢筋打入地面30cm（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护）作为桩的中心点，然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。

　　2、埋设护筒

　　护筒的作用为固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水流入孔内，保护孔壁不坍塌，确保成孔质量。

　　a、护筒的要求

　　护筒选用整体式钢制护筒，壁厚5—8mm，高度3m，内径180cm。为了增加护筒的刚度，防止周转使用中的变形，在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。由于整个钻孔桩地下水位较高，故在施工前先用水平仪测出原地面标高、地下水位的高度，在埋设护筒时，护筒的顶端均高出地下水位2.0m以上，以增加孔内水头压力。

　　b、护筒的埋设

　　在埋设护筒前，首先对场地进行平整，垫高、清除杂物。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，则将其四周用粘土填实，准备下一道工序的施工。

　　3、钻孔

　　a、钻机就位

　　旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。

　　b、钻进

　　当钻机就位准确后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳,提斗要慢，特别是在孔口5～8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正。同时，做好整个过程中的钻进记录。当回次进尺完成提升钻头时，斗内的土在自重作用下将两扇门关紧，防止土掉入孔内。出孔口后，通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆，使合叶门打开到出斗中土。

　　c、清孔、检孔、成孔验收

　　清孔：根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高，计算出钻孔深度，用测绳检测孔深，到位后进行清孔。清孔采用挖斗反复捞取沉渣，直到其厚度符合规范和设计要求，保证清孔后的各项指标符合现场实际地质情况的需要。

　　检孔：主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用ф22的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径（150cm），长度为6m。检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。

　　成孔验收：成孔达到质量标准后，即可进行下道工序的施工。

　　4、钢筋笼制作安装

　　旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快，且成孔后孔底沉渣很少。

　　所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施，避免安装时钢筋笼刮伤孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制，重点是钢筋笼外径和直线度，主筋搭接纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此，要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这—工程中，垫块采用圆柱形砂浆垫块，沿钢筋笼每隔２ｍ放置一组，每组设置４个，按９０°均匀安放：既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

　　钢筋笼的吊装应3点起吊，保持笼轴线重合。如孔时，始终需保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，保持稳定，避免碰撞孔壁，一旦遇阻立即查明原因，禁止晃动和强行冲击下放。

　　5、水下混凝土灌注

　　水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序，施工质量将严重影响灌注桩的质量，所以在施工中必须注意以下几点：

　　（1）导管必须严密，长度适中，保证底端距孔底30~50cm；

　　（2）混凝二亡拌和必须均匀。坍落度控制在18~22cm，首批混凝寸；必须保证封底成功。

　　（3）混凝土浇筑必须连续作业，严禁中断浇筑；

　　（4）浇筑过程中应有专人记录，以防导管提升过猛或导管埋入过深，造成断桩；

　　（5）灌注桩的顶面标高应比设计值高50~100cm，以确保桩顶混凝土的质量。

　　6、质量标准

　　（1）成孔深度必须符合设计要求，以摩擦力为主的桩沉渣厚度严禁大于300mm；以端承力为主的桩沉渣厚度严禁大于50mm。

　　（2）根据不同的土质，地下水质选定泥浆技术指标。

　　（3）孔壁垂直度偏差控制在H/100以内。

　　（4）孔位、孔径、孔深必须符合设计及规范要求。

　　7、施工安全

　　（1）旋挖钻机操作应严格遵守操作规程。

　　（2）当遇到暴风雨天气时，施工须格外注意，特别是当风速达到20m/s时，应采取停钻措施，将钻头或负荷放在地面，动力头驱动器移到桅杆的下部。

　　（3）避免钻机在10°以上的斜坡上作业，不要在斜坡上旋转机器、转向、丁字方向上行驶，以防发生倾覆危险。

　　（4）未浇筑的桩孔要求采取跳板铺盖或围栏等保护措施。

　　（5）钻机上、下坡道如坡度超过允许范围应解体上、下。

　　（6）确认施工现场无电缆、光缆、地下管道等掩埋物，设备安装距高压线不得少于25米。

　　（7）多台钻机、吊车、泵车等在同一现场相邻或相近作业，要有防止设备及人员伤害的措施。

　　（8）特制软弱的地面上行走、钻孔应采用钢制路基箱。

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