旋挖鉆是一種建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工工藝.廣泛用于市政建設(shè)、公路橋梁、高層建筑等地基礎(chǔ)施工工程,且適應(yīng)我國大部分地區(qū)的土壤地質(zhì)條件,目前,旋挖鉆機(jī)已被廣泛推廣于各種鉆孔灌注樁工程。而旋挖鉆施工過程中有哪些需要特別注意的呢?下面五大事項(xiàng)全面剖析施工安全操作,確保施工順利安全進(jìn)行。
。、資料準(zhǔn)備
。ǎ保╅_工前應(yīng)具備場地工程地質(zhì)資料和必要的水文地質(zhì)資料,樁基工程施工圖及圖紙會審紀(jì)要。
。ǎ玻﹫龅睾袜徑鼌^(qū)域內(nèi)的地下管線(管道、電纜)、地下構(gòu)筑物、危險(xiǎn)建筑、精密儀器車間等的調(diào)查資料。
(3)主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料,所需材料的檢驗(yàn)和配合比試驗(yàn),對所需的材料必需作材料的物理性能試驗(yàn),并委托有資歷的試驗(yàn)室根據(jù)所用的原材料作好混凝土的配合比試驗(yàn)。
。ǎ矗┚哂杏行У臉痘こ痰氖┕そM織設(shè)計(jì)或施工方案,有關(guān)載荷、施工工藝的試驗(yàn)參考資料。
2、施工機(jī)械與設(shè)備
用的測量儀器,如、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺、旋挖鉆孔機(jī)、電焊機(jī)等機(jī)械設(shè)備須有出廠合格證。
。、中小型機(jī)具的要求
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機(jī)體安裝堅(jiān)實(shí)平穩(wěn)、搭有防雨操作棚;各類離合器、制動(dòng)器、鋼絲繩、防護(hù)罩必須安全、可靠有效;操作手應(yīng)持證上崗;必須有良好的單獨(dú)接地。
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必須單獨(dú)安裝漏電保護(hù)器;防護(hù)罩安全有效;外殼必須有接地或接零;橡皮線不準(zhǔn)破損。
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有可靠的防雨措施;有良好的接地或接零保護(hù);一、二次線接線處應(yīng)有齊全的防護(hù)罩;二次線應(yīng)使用線鼻子;配線不許亂搭、亂拉,焊把絕緣良好;焊工持證上崗。
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各類氣瓶有明顯的色標(biāo)和防震圈,不準(zhǔn)在露天曝曬;乙炔氣和氧氣瓶距離應(yīng)大于5m;乙炔氣瓶在使用時(shí)必須裝回火防止器;皮管應(yīng)用夾頭緊固;操作人員必須持證上崗。
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鉆具具有一定的剛度,在鉆進(jìn)中或其他操作時(shí),不產(chǎn)生移動(dòng)和搖晃,鉆具的安裝應(yīng)符合生產(chǎn)廠家的標(biāo)準(zhǔn)。施工時(shí)可配用短螺旋鉆頭、回轉(zhuǎn)斗,巖心鉆頭,巖心回轉(zhuǎn)鉆頭等各種規(guī)格的鉆頭。施工時(shí),根據(jù)不同的土壤、地質(zhì)條件按下列規(guī)定選擇不同的旋挖鉆孔機(jī)的鉆頭:短螺旋鉆具,適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土,中等密實(shí)以上的砂土,風(fēng)化巖層。螺旋回轉(zhuǎn)頭,采用泥漿護(hù)壁,適用于地下水位以上的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層。巖心螺旋鉆頭,適用于碎石土、中等硬度的巖石及風(fēng)化巖層。巖心鉆頭,適用于風(fēng)化巖層及有裂紋的巖石。鉆頭規(guī)格由用戶據(jù)實(shí)際工程的情況選購選配。
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鉆孔機(jī)的旋挖鉆進(jìn)成孔工藝:旋挖成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土,并直接將其裝入鉆頭內(nèi),然后再由鉆孔機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土,這樣循環(huán)往復(fù),不斷地取土卸土,直至鉆至設(shè)計(jì)深度。對粘結(jié)性好的巖土層,可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝,無需泥漿護(hù)壁。而對于松散易坍塌地層,或有地下水分布,孔壁不穩(wěn)定,必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝,向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。以下僅對旋挖干取土成孔法施工工藝進(jìn)行探討。
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在成孔過程中不需泥漿護(hù)壁,而是鉆頭在慢速旋挖過程中自造的泥漿對孔壁起到一定穩(wěn)定作用,在旋挖鉆進(jìn)過程中,鉆頭往返于孔底與地表之間,所形成的孔壁比較粗糙。旋挖鉆孔灌注樁的樁土之間的咬合作用較強(qiáng),能較好地反映出混凝土樁體與黃土及粉質(zhì)粘土之間的相互作用效應(yīng)。
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根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理布置施工場地,先平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實(shí)。在進(jìn)行場地整平后,組織有資格的測量放樣人員,將所有樁位放出,釘好十字保護(hù)樁,做好測量復(fù)核,并記錄放樣數(shù)據(jù)備案;規(guī)劃行車路線時(shí),使便道與鉆孔位置保持一定的距離;以免影響孔壁穩(wěn)定;施工場地為旱地而且在施工期間地下水位在原地面以下時(shí),將場地平整夯實(shí),清除雜物;場地位于淺水時(shí),采用筑島后在頂面安裝鉆孔機(jī),筑島頂面高出施工水位1.0m左右;鉆孔機(jī)底盤不宜直接置于不堅(jiān)實(shí)的填土上,以免產(chǎn)生不均勻沉陷;鉆孔機(jī)的安放位置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運(yùn)的方便。
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樁位放樣,按“從整體到局部的原則”進(jìn)行樁基的位置放樣,進(jìn)行鉆孔的標(biāo)高放樣時(shí),應(yīng)及時(shí)對放樣的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣各樁點(diǎn)的位置,使其誤差在規(guī)范要求內(nèi)。
(4)鉆孔機(jī)就位
鉆孔機(jī)就位時(shí),要事先檢查鉆孔機(jī)的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆孔機(jī)工作正常。
(5)埋設(shè)鋼護(hù)筒
。ǎ叮┰跍(zhǔn)確放樣的前提下埋設(shè)護(hù)筒,埋設(shè)護(hù)筒的方法和要求:應(yīng)符合JTJ041-89(以下簡稱《規(guī)范》)的規(guī)定。如果鉆孔是在陸地上進(jìn)行的,則一般采用挖坑法,比較簡單易行。
。ǎ罚╀撟o(hù)筒埋設(shè)工作:是旋挖鉆孔機(jī)施工的開端,鋼護(hù)筒平面位置與垂直度應(yīng)準(zhǔn)確,鋼護(hù)筒周圍和護(hù)筒底腳應(yīng)緊密,不透水。
(8)埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過定位的控制樁放樣,把鉆孔機(jī)鉆孔的位置標(biāo)于坑底。再把鋼護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi),找出鋼護(hù)筒的圓心位置,用十字線在鋼護(hù)筒頂部或底部,然后移動(dòng)鋼護(hù)筒,使鋼護(hù)筒中心與鉆孔機(jī)鉆孔中心位置重合。同時(shí)用水平尺或垂球檢查,使鋼護(hù)筒堅(jiān)直。此后即在鋼護(hù)筒周圍對稱地、均勻地回填含水量的粘土,要分層夯實(shí),達(dá)到密實(shí)度。以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落,如果護(hù)筒底土層不是粘性土,應(yīng)挖深或換土,在坑底回填夯實(shí)300-500mm厚度的粘土后,再安放護(hù)筒,以免護(hù)筒底口處滲漏塌方,夯填時(shí)要防止鋼護(hù)筒偏斜。護(hù)筒上口應(yīng)綁扎木方對稱吊緊,防止下竄。
。ǎ梗╀撟o(hù)筒的制作及埋設(shè)的原則
長度4m以內(nèi)的鋼護(hù)筒,采用厚4—6mm的鋼板制作,長度大于4m的鋼護(hù)筒,采用厚6~8mm鋼板制作;鋼護(hù)筒埋置較深時(shí),采用多節(jié)鋼護(hù)筒連接使用,連接形式采用焊接,焊接時(shí)保證接頭圓順,同時(shí)滿足剛度、強(qiáng)度及防漏的要求;鋼護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑,具體尺寸按設(shè)計(jì)要求選用;鋼護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。若樁孔在河流中,應(yīng)將鋼護(hù)筒埋置至較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中深0.5m以上;鋼護(hù)筒頂高出施工水位或地下水位1.5-2.0m,并高出施工地面0.3m;鋼護(hù)筒埋設(shè)前,先準(zhǔn)確測量放樣,保證鋼護(hù)筒頂面位置偏差不大于5cm,埋設(shè)中保證鋼護(hù)筒斜度不大于1%;埋設(shè)鋼護(hù)筒前,采用較大口徑的鉆頭先預(yù)鉆至護(hù)筒底的標(biāo)高位置后,提出鉆斗且用鉆斗將鋼護(hù)筒壓入到預(yù)定位置。用粗顆粒土回填護(hù)筒外側(cè)周圍,回填密實(shí)。
。10)地質(zhì)情況記錄按相應(yīng)的地質(zhì)的相關(guān)的表記錄
旋挖鉆孔機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)及時(shí)填寫《鉆孔記錄表》,主要填寫內(nèi)容為:工作項(xiàng)目,鉆進(jìn)深度,鉆進(jìn)速度,及孔底標(biāo)高;《鉆孔記錄表》由專人負(fù)責(zé)填寫,交接班時(shí)應(yīng)有交接記錄;根據(jù)旋挖鉆孔機(jī)鉆孔鉆進(jìn)速度的變化和土層取樣認(rèn)真做好地質(zhì)情況記錄,繪制孔樁地質(zhì)剖面圖,每處孔樁必須備有土層地質(zhì)樣品盒,在盒內(nèi)標(biāo)明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時(shí)間;旋挖鉆孔機(jī)孔樁地質(zhì)剖面圖與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)報(bào)請監(jiān)理現(xiàn)場確認(rèn),由設(shè)計(jì)單位確定是否進(jìn)行變更設(shè)計(jì);鉆孔時(shí)要及時(shí)清運(yùn)孔口出渣,避免妨礙鉆孔施工、污染環(huán)境;鉆孔達(dá)到預(yù)定鉆孔深度后,提起鉆桿,用測量孔深及虛土厚度(虛土厚度等于鉆深與孔深的差值)。
。11)成孔檢查
成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,對孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進(jìn)行檢查,不合格時(shí)采取措施處理。成孔檢查方法根據(jù)孔徑的情況來定,當(dāng)鉆孔為干孔時(shí),可用重錘將孔內(nèi)的虛土夯實(shí),采用直接用測繩及測孔器測,若孔內(nèi)存在地下水,可采用泵吸反循環(huán)抽漿的方法清孔,則采用水下灌注混凝土施工的方法進(jìn)行鉆孔的測孔工作,清孔時(shí)合理控制泥漿的粘度與含砂率;經(jīng)質(zhì)量檢查合格的樁孔,及時(shí)灌注混凝土。
(12)清孔
清孔是孔樁施工,保證成樁質(zhì)量的重要一環(huán),通過清孔確保樁孔的質(zhì)量指標(biāo)、孔底沉渣厚度、循環(huán)液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質(zhì)量要求,采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)的清孔方法為:樁孔終孔后,將鉆具提高20~50cm,采用大泵量泵入性能指標(biāo)符合要求的新泥漿,并維持正循環(huán)30min以上,直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質(zhì)、泥漿含砂量小于4%為止。工程樁孔因有較厚的松散易坍土層,清孔后不能立即終孔,而在孔內(nèi)下入鋼筋籠,安裝好灌漿導(dǎo)管后施行二次清孔作業(yè),以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保證砼成柱質(zhì)量。