該旋挖鉆機(jī)設(shè)備具有“高效(是普通鉆機(jī)的十幾倍)、低噪聲、少泥漿、成孔事故率低、不用電”等優(yōu)點(diǎn)。其高效的特點(diǎn)可以解決本工程工期短、場(chǎng)地狹窄、施工用電不足、可容納的施工設(shè)備數(shù)量有限的矛盾，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備數(shù)量，降低了施工管理難度、提高了施工效率，而且工程質(zhì)量和工期更有保證。
旋挖機(jī)的主要技要點(diǎn)
旋挖機(jī)，適用于城市高層建筑、鐵路、公路、橋梁等樁(中大型樁)基礎(chǔ)工程施工;的超強(qiáng)輸出扭矩，確保在不同地質(zhì)狀況下完成施工;電噴渦輪增壓中冷柴油發(fā)動(dòng)機(jī);電腦感應(yīng)負(fù)載變化，并相應(yīng)調(diào)整輸出功率;柴油機(jī)具有自動(dòng)加速/降速功能，使燃油耗費(fèi)下降5-10%;發(fā)動(dòng)機(jī)噪音低、振動(dòng)小、環(huán)保節(jié)能，廢氣排放符合歐EPACⅡ標(biāo)準(zhǔn);液壓系統(tǒng)主控回路、先導(dǎo)控制回路，可使流量按需分配到系統(tǒng)工作裝置的各執(zhí)行部件，實(shí)現(xiàn)各工況負(fù)荷下的最佳匹配;系統(tǒng)獨(dú)立散熱。液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓閥，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高可靠性;采用先進(jìn)的手動(dòng)與自動(dòng)相互切換的電子調(diào)平裝置，對(duì)桅桿進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保持桅桿在施工作業(yè)中的鉛垂?fàn)顟B(tài)，有效地確保了樁孔垂直度要求。
一、施工工藝流程
為確保旋挖鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，使施工按規(guī)定程序有序地進(jìn)行作業(yè)，編制旋挖鉆孔灌注樁施工流程圖。
二、施工要點(diǎn)
(1)樁位測(cè)放及標(biāo)高控制
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，由專業(yè)測(cè)量人員制作施工平面控制網(wǎng)，校測(cè)場(chǎng)地基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)點(diǎn)、測(cè)量軸線、樁的位置及樁的地面標(biāo)高。采用極坐標(biāo)法對(duì)每根樁孔進(jìn)行放樣。為保證放樣準(zhǔn)確無誤，對(duì)每根樁必須進(jìn)行三次定位。定位和標(biāo)高測(cè)定后會(huì)同有關(guān)部門和人員，對(duì)軸線、樁位、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，并作記錄，符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求后方可進(jìn)行施工。
(2)泥漿制備、使用與管理
① 泥漿制備
由于本工程施工地質(zhì)條件較好，主要地層為粉質(zhì)粘土層和強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖層，是很好的造漿地層，所以本工程在鉆孔樁施工過程中采取原土造漿的方法制備泥漿。配比及性能指標(biāo)詳見表。
② 泥漿使用
a、對(duì)于正循環(huán)鉆進(jìn)，在一般土層中成孔時(shí)泥漿密度宜為1.3～1.40，粘度宜為16～28s，含砂率4～8%，膠體化率大于96% 。在軟土層中鉆進(jìn)時(shí)，泥漿密度宜為1.3～1.5，粘度宜為19～28s，含砂率4～8%，膠體化率大于96% 。開孔鉆進(jìn)時(shí)，泥漿應(yīng)適當(dāng)加稠,密度宜為1.3～1.50。
b、清孔后泥漿性能指標(biāo)宜為：泥漿密度宜為1.15～1.25，粘度宜為17～22s，含砂率小于8%，膠體化率大于95% 。
③ 泥漿管理
施工過程中應(yīng)做好泥漿的日常維護(hù)管理，廢棄的泥漿與渣應(yīng)按環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。
(3)成孔
1. 機(jī)械就位、護(hù)筒埋設(shè)
施工場(chǎng)地平整處理，保證旋挖鉆機(jī)底座場(chǎng)地應(yīng)平整、夯實(shí)，避免在鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)產(chǎn)生沉陷。樁位確定后，利用十字線放出四個(gè)控制樁位，并以四個(gè)控制樁為基準(zhǔn)進(jìn)行埋設(shè)護(hù)筒。
護(hù)筒埋設(shè)：護(hù)筒由厚度4-6mm鋼板制成，護(hù)筒直徑比樁基孔徑大100-150mm，每節(jié)護(hù)筒長(zhǎng)度1.5-3.0m，護(hù)筒至少高出地面30cm。以防止雜物、泥水流入孔內(nèi)。
旋挖鉆機(jī)在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，應(yīng)由人工進(jìn)行輔助配合，護(hù)筒埋設(shè)利用旋挖機(jī)的鉆斗擠壓作用做相應(yīng)的調(diào)整。
2. 鉆孔施工
旋挖鉆機(jī)在土層采用筒式鉆斗。鉆機(jī)就位后，調(diào)整鉆桿垂直度，注入調(diào)制好的泥漿，然后進(jìn)行鉆孔。當(dāng)鉆頭下降到預(yù)定深度后，旋轉(zhuǎn)鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內(nèi)，儀表自動(dòng)顯示筒滿時(shí)，鉆斗底部關(guān)閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點(diǎn)。鉆機(jī)施工過程中保證泥漿面始終不得低于護(hù)筒底部，保證孔壁穩(wěn)定性。通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、削土、提升、卸土和泥漿撐護(hù)孔壁，反復(fù)循環(huán)直至成孔。具體操作如下：
①按既定的施工順序進(jìn)行樁孔的施鉆工作，未經(jīng)同意不可擅自改變施工順序而隨意進(jìn)行樁孔的施鉆。
②啟動(dòng)旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆桿起立、安裝鉆頭及調(diào)垂工作，旋挖鉆機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，檢查各項(xiàng)儀表和顯示器的工作畫面，確保旋挖鉆機(jī)的工作狀態(tài)正常。
③移動(dòng)旋挖鉆機(jī)使鉆頭中心與樁位中心對(duì)中，對(duì)中通過鉆頭底部中心鉆齒的尖部與護(hù)樁交出的樁位中心進(jìn)行控制，樁位中心通過“十”字護(hù)樁拉線交出，兩點(diǎn)處于同一鉛垂線上的偏差在驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)允許偏差范圍內(nèi)即為對(duì)中完成，對(duì)中完成后設(shè)置鉆機(jī)的平面位置記憶系統(tǒng)記住工作位置保證工作中自動(dòng)對(duì)中歸位，同時(shí)采用鋼板尺進(jìn)行復(fù)測(cè)，做好鉆機(jī)就位的偏差記錄。
④開孔時(shí)，將鉆頭慢慢下落到地表高程時(shí)，通過電腦控制按鈕將深度顯示儀調(diào)整為零，以便鉆進(jìn)過程中跟蹤鉆孔深度。然后再將鉆頭放入護(hù)筒(護(hù)壁)內(nèi)，正向旋轉(zhuǎn)開始鉆進(jìn)。
⑤選用斗筒式鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，當(dāng)鉆頭提出孔外移至機(jī)側(cè)以后，繼續(xù)緩慢上提鉆頭，利用動(dòng)力頭下的擋板將鉆頭上的頂壓板的頂壓桿下壓，通過與頂壓桿相連的連接桿件將鉆頭的底蓋打開卸落鉆渣，鉆渣卸落完成后，再將鉆頭下落至地面關(guān)閉底蓋。
⑥遇有堅(jiān)硬地層，斗筒式鉆頭鉆進(jìn)困難時(shí)，換用錐形螺旋鉆先將土層松散，再換用斗筒式鉆頭進(jìn)行掏渣，如此往復(fù)，直至通過堅(jiān)硬地層。
⑦施工過程中應(yīng)通過鉆機(jī)本身的三向控制系統(tǒng)反復(fù)檢查成孔的豎直度，確保成孔質(zhì)量。鉆孔過程中，應(yīng)經(jīng)常觀察主機(jī)在地面和支腿支撐處地面變化情況，發(fā)現(xiàn)下沉現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)停機(jī)處理，保證旋挖鉆機(jī)始終處于自動(dòng)調(diào)垂的工作狀態(tài)。
⑧鉆孔過程中隨著孔深的增加向孔內(nèi)應(yīng)及時(shí)、連續(xù)地補(bǔ)漿，維持護(hù)筒內(nèi)應(yīng)有的水頭;高于護(hù)筒底腳0.5cm以上或底下水位以上1.5～2.0cm，保持足夠的泥漿壓力，防止孔壁坍塌。還要隨時(shí)注意地質(zhì)變化，準(zhǔn)確判斷地層情況，防止對(duì)地層的誤判導(dǎo)致坍孔等事故的發(fā)生，并根據(jù)地質(zhì)情況的變化隨時(shí)調(diào)整泥漿的性能指標(biāo)和鉆進(jìn)工藝，以保證成孔質(zhì)量。
⑨鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，因故停鉆時(shí)，應(yīng)注意保持孔內(nèi)泥漿比重，經(jīng)常檢查樁孔周圍地表土的變化情況，防止孔壁坍塌。鉆孔完成后，應(yīng)盡快澆筑混凝土。
⑩鉆孔過程中應(yīng)做好各種記錄。
旋挖鉆機(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、孔底標(biāo)高、地質(zhì)描述、凈鉆孔時(shí)間及停鉆原因等;《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。鉆孔達(dá)到預(yù)定鉆孔深度后，提起鉆桿，及時(shí)測(cè)量孔深及沉渣厚度。
3. 控制鉆斗鉆進(jìn)、提升速度
(1)旋挖鉆機(jī)鉆機(jī)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，避免鉆進(jìn)尺度較大，造成埋鉆事故。
(2)若鉆機(jī)升降鉆斗時(shí)速度過快，鉆斗外壁和孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，再加上鉆斗下部產(chǎn)生較大負(fù)壓作用，造成孔壁頸縮、坍塌現(xiàn)象。所以鉆斗提升時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制其速度，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐得知，鉆斗升降速度保持在0.75-0.80m/s。當(dāng)鉆斗粉砂層或亞砂土層時(shí)，其升降速度應(yīng)更加緩慢。
(3)清孔
①清孔的目的。清孔的目的是清除孔內(nèi)鉆渣，盡量減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留過厚沉淀砂土而降低樁的承載力，確保灌注混凝土的質(zhì)量。
②清孔的質(zhì)量要求。清孔的質(zhì)量要求是應(yīng)清除孔底沉渣不大于50mm，泥漿性能指標(biāo)：含砂率為6%。比重小于1.20，漏斗粘度不大于25s。
③清孔方法和步驟：
首先，鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)的鉆深后，必須核實(shí)地質(zhì)情況，同時(shí)應(yīng)將孔底松散的鉆渣清除干凈，即將鉆頭放至孔底后進(jìn)行原位空轉(zhuǎn)后，提起鉆桿卸落鉆渣終孔。終孔時(shí)須提前通知現(xiàn)場(chǎng)主管技術(shù)人員以便終孔時(shí)立即進(jìn)行測(cè)量孔深，該孔深為無沉渣的實(shí)際鉆深。
其次，沉淀一段時(shí)間后在吊裝鋼筋籠之前采用掏渣法進(jìn)行清孔，采用旋挖鉆機(jī)將筒式鉆頭下至孔底進(jìn)行掏渣，掏渣至終孔時(shí)的孔深時(shí)鉆頭進(jìn)行空轉(zhuǎn)清除孔底散落松渣。清孔應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無2～3cm顆粒，泥漿比重不大于1.1-1.2，含砂率小于6%，粘度17～25s;澆注砼前孔底沉渣厚度不大于5cm。
清孔完成后進(jìn)行成孔檢測(cè)，對(duì)樁孔平面位置通過護(hù)樁拉線進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)孔徑、孔深、沉渣厚度進(jìn)行檢測(cè)，確保成孔質(zhì)量達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(4)鋼筋籠制作與安裝
① 一般要求
a、鋼筋的種類、鋼號(hào)、直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋的材質(zhì)應(yīng)進(jìn)行物理力學(xué)性能或化學(xué)成分的分析試驗(yàn)。
b、制作前應(yīng)除銹、調(diào)直(螺旋筋除外)。主筋應(yīng)盡量用整根鋼筋。如需接長(zhǎng)，采用焊接接長(zhǎng)，接頭面積百分率不宜大于50%。焊接的鋼材，應(yīng)作可焊性和焊接質(zhì)量的試驗(yàn)。
(5)水下混凝土灌注
混凝土灌注是鉆孔灌注樁的重要工序，應(yīng)予特別注意�？椎讘�(yīng)經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行灌注工作。
在水下砼灌注過程中應(yīng)嚴(yán)格按照《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002)及設(shè)計(jì)要求施工，各個(gè)施工環(huán)節(jié)互相配合，技術(shù)人員層層把關(guān)，砼灌注前應(yīng)會(huì)同甲方、監(jiān)理對(duì)該樁孔進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收、簽字，合格后方可灌注。水下砼灌注采用豎向活節(jié)導(dǎo)管密封拉板法進(jìn)行，具體要求如下：
①把好商品砼的質(zhì)量關(guān)，經(jīng)常檢查砼的質(zhì)量，坍落度控制在18～22cm內(nèi)。
②導(dǎo)管制作與安裝。灌注導(dǎo)管要便于安拆，并有足夠的強(qiáng)度和剛度。導(dǎo)管用鋼管制作，導(dǎo)管壁厚不宜小于3mm，直徑為250mm。每節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度，導(dǎo)管下部第一根為4500mm，導(dǎo)管中部為1500mm，導(dǎo)管上部為300～500mm。導(dǎo)管的駁接口必須加上止水密封膠圈，確保接頭密封良好。密封形式采用橡膠圈或橡膠皮墊。
灌注前對(duì)灌漿設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查導(dǎo)管要求內(nèi)管光滑。下入導(dǎo)管一定要準(zhǔn)確，導(dǎo)管底距孔底控制在0.3～0.5m。
③導(dǎo)管頂部應(yīng)安裝漏斗和貯料斗。漏斗安裝高度應(yīng)適應(yīng)操作的需要，在灌注到最后階段時(shí)，能滿足對(duì)導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度的需要，以保證上部樁身的灌注質(zhì)量�；炷林母叨�，一般在樁底低于樁孔中水面時(shí)，應(yīng)比水面至少高出2m。漏斗與貯料斗應(yīng)有足夠的容量來貯存混凝土，以保證首批灌入的混凝土量能達(dá)到0.8m以上的埋管高度。
④隔板：采用預(yù)制鋼板，開灌前用鐵線固定在導(dǎo)管內(nèi)臨近泥漿面處。
⑤灌注順序:灌注前，應(yīng)再次測(cè)定孔底沉渣厚度。如厚度超過規(guī)定，應(yīng)再次進(jìn)行清孔。當(dāng)下導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管底部與孔底的距離以能放出混凝土為原則，一般為30～50cm。
a、首批混凝土連續(xù)不斷地灌注后，應(yīng)有專人測(cè)量孔內(nèi)混凝土面高明度，并計(jì)算導(dǎo)管埋置深度，一般控制在2～6m，不得少于1m或大于6m。嚴(yán)禁導(dǎo)管提出混凝土面。應(yīng)及時(shí)填寫水下混凝土灌注記錄。如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)大量進(jìn)水，應(yīng)立即停止灌注，查明原因，處理后再灌注。
b、水下灌注必須連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停灌。灌注中，應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位變化情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土面上升高度和分段計(jì)算充盈系數(shù)(充盈系數(shù)應(yīng)在1.05～1.2之間)，不得小于1。
c、導(dǎo)管提升時(shí)，不得掛住鋼筋籠，可設(shè)置防護(hù)三角形加筋板或設(shè)置錐形法蘭護(hù)罩。
d、灌注將結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度減小，超壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大。出現(xiàn)混凝土頂升困難時(shí)，可以小于300mm的幅度上下串動(dòng)導(dǎo)管，但不許橫向擺動(dòng)，確保灌注順利進(jìn)行。
e、終灌時(shí)，采用撈樣筒撈取砼樣確定砼面高度�？紤]到泥漿層的影響，實(shí)灌樁頂混凝土面應(yīng)高于設(shè)計(jì)樁頂0.50m以上，以保證樁頂砼質(zhì)量及不浪費(fèi)材料。
f、施工過程中，要協(xié)調(diào)混凝土運(yùn)輸和灌注各個(gè)工序的合理配合，保證灌注連續(xù)作業(yè)和灌注質(zhì)量。
