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旋挖钻机有大的用途
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旋挖钻机有大的用途

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【摘要】:
旋挖钻机施工工艺是一种先进的桩基施工工艺▄▄■▓,是二战以后由意大利人发明的,后来因欧州▄▄■▓、日本等恢复建设的全面展开而大面积使用,使其更加完善▄▄■▓,功能更多,目前已成为世界各国铁路▄▄■▓、公路、水利▄▄■▓、工民建设施工中的主要桩基成孔工具。旋挖钻机施工现场一▄▄■▓、旋挖钻机及工艺的基本介绍旋挖钻机功率大、输出扭矩大▄▄■▓、轴向压力大、机动灵活▄▄■▓、施工效率高及功能多的特点,能适应我国大部分地区的土壤地质条件▄▄■▓,目前旋挖钻机已被广泛推广于各种

旋挖钻机施工工艺是一种先进的桩基施工工艺,是二战以后由意大利人发明的▄▄■▓,后来因欧州、日本等恢复建设的全面展开而大面积使用▄▄■▓,使其更加完善,功能更多▄▄■▓,目前已成为世界各国铁路、公路▄▄■▓、水利、工民建设施工中的主要桩基成孔工具▄▄■▓。


旋挖钻机施工现场

一、旋挖钻机及工艺的基本介绍

旋挖钻机功率大▄▄■▓、输出扭矩大、轴向压力大▄▄■▓、机动灵活、施工效率高及功能多的特点▄▄■▓,能适应我国大部分地区的土壤地质条件,目前旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程▄▄■▓。旋挖钻主要用来对地基基础桩基成孔,其钻头有多种形式▄▄■▓:如回转斗、短螺旋▄▄■▓、岩芯钻头等,根据地质条件的不同▄▄■▓,更换不同的钻头,以达到高速▄▄■▓、高质的成孔要求。其主要由行走装置▄▄■▓、主机、联接架▄▄■▓、桅杆、辅助绞盘▄▄■▓、主绞盘、动力头▄▄■▓、钻杆组成。

旋挖钻机的基本工作原理是▄▄■▓:依靠动力头提供扭矩作用在钻杆和钻头上,使钻头作旋转切削土体▄▄■▓,同时加压油缸通过动力头传递压力给钻杆和钻头,实现钻头的加压钻进▄▄■▓。渣土进人钻头内,主卷扬提升钻杆钻头到孔外▄▄■▓,借助钻头的特殊机构卸土。合上斗门▄▄■▓,下放钻杆,再次把钻头放人孔内▄▄■▓,继续钻进,重复上述过程即形成桩孔[1]▄▄■▓。

旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺”,特点是工作效率高▄▄■▓、施工质量好、尘土泥浆污染少▄▄■▓,还具有工作效率高、施工质量好▄▄■▓、适应能力强和施工噪音低,尘土泥浆少▄▄■▓,不污染环境的优势,很适合在城市高架桥建设中使用▄▄■▓。旋挖钻进技术虽然具有诸多优势,但是▄▄■▓,在这一先进技术的推广应用过程中也存在一些制约因素:

(1)设备价格昂贵▄▄■▓。

(2)运行成本较高。

(3)受工程量的制约▄▄■▓。

(4)受施工地层的制约[2]。

二▄▄■▓、案例分析

现已某城市中某个高架桥建设为例,说明旋挖钻机在城市高架桥桩基施工中的应用▄▄■▓。该高架桥位于市中心,沿线的人口密集▄▄■▓、交通繁忙,所属地地形为平原地貌▄▄■▓,地势平坦,地下水位较高▄▄■▓,对施工要求较高。主要的要求有以下几点▄▄■▓:

1、构造简洁▄▄■▓、大气,并且便于养护维修▄▄■▓,并须满足车辆运行安全、乘客乘坐舒适▄▄■▓、城市规划、城市景观▄▄■▓、经济、防水▄▄■▓、防火、环保等要求▄▄■▓。

2、应满足耐久性要求▄▄■▓,且符合强度、刚度▄▄■▓、稳定性、抗风▄▄■▓、抗震、裂缝控制等要求▄▄■▓,并满足施工工艺的要求。

3▄▄■▓、满足建筑限界,跨越铁路▄▄■▓、公路、河流的行车▄▄■▓、排洪等要求,并应充分考虑结构变形▄▄■▓、基础沉降等不利因素的影响。

4▄▄■▓、综合考虑设备等附属设施的接口设置,预留与高架主体结构的可靠连接▄▄■▓,保证相关设备的正常安装和使用。

三▄▄■▓、旋挖钻机施工工艺及操作规程

本项目的旋挖钻机施工工艺流程。

主要的工艺步骤详细说明如下▄▄■▓:

1、护筒埋设▄▄■▓。护筒埋设工作是旋挖钻孔机施工的开端,护筒平面位置与竖直度准确与否▄▄■▓,护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水▄▄■▓,对旋挖钻孔机成孔、成桩的质量都有很大的影响▄▄■▓。根据地质情况埋设护筒的长度可达6.0m,在本工程中护筒长为4~6m,护筒内径1.05m,外径1.11m。埋设护筒时用水平尺检查垂直度▄▄■▓,护筒顶一般高于原地面0.3m,以便钻头定位及保护桩孔。

2▄▄■▓、泥浆调制。本高架桥因地基岩土中夹有细砂▄▄■▓、粉砂粗砂层,地面水位较高的特点▄▄■▓,泥浆的各项性能指标尤为重要。泥浆材料选用膨润土或粘土▄▄■▓、聚丙烯酰胺以及烧碱,加入适量烧碱可提高泥浆的粘度▄▄■▓,有关实验证明:此时泥浆粘土颗粒悬浮均匀▄▄■▓,沉淀少,性能稳定▄▄■▓,满足了钻孔需要。

3▄▄■▓、钻孔施工。当钻头下降到预定深度后▄▄■▓,旋转钻斗并施加压力,将土挤入钻斗内▄▄■▓,关闭钻斗底部,提升钻斗将土卸于堆放地点▄▄■▓。注意孔内地下水位情况,及时补充水▄▄■▓,以防坍塌。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部▄▄■▓,保证孔壁稳定性。

合理控制钻斗钻进▄▄■▓、提升速度。旋挖钻机钻动过程中应严格控制钻进速度▄▄■▓,钻斗升降速度保持在0.70~0.85m/s,若钻机升降钻斗时速度过快,钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁▄▄■▓,再加上钻斗下部产生较大负压作用,造成孔壁颈缩▄▄■▓、坍塌现象。当钻斗粉砂层或亚砂土层时▄▄■▓,其升降速度应更加缓慢。在开始钻进或穿过软硬层交界处时▄▄■▓,为保持钻杆竖直,宜缓慢进尺▄▄■▓。钻进过程中应随时清除孔口积土和地面散落土。

4▄▄■▓、清孔。清孔是钻孔灌注桩施工保证成桩质量的重要一环▄▄■▓,通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度▄▄■▓、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等质量要求。正循环回转钻进技术的清孔方法为▄▄■▓:桩孔终孔后,将钻具提高20~50m,采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆▄▄■▓,并维持正循环30min以上。若泛出孔口的泥浆手捻基本无块渣感▄▄■▓,实测孔深与实际钻深误差在30cm以内,此时清孔完毕▄▄■▓。

5、钢筋笼制作安装▄▄■▓。钢筋笼制作要求将切割好的钢筋支撑架按2~3m的间距摆放在同一水平面上对准中心线,然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上▄▄■▓。将箍筋按设计要求套入主筋并保持与主筋垂直,进行点焊或绑扎▄▄■▓。箍筋与主筋焊好或绑扎后,将绕筋按规定间距绕于其上▄▄■▓,用绑扎丝绑扎并间隔点焊固定。钢筋笼的吊装应三点起吊▄▄■▓,保持笼轴线重合。入孔时▄▄■▓,钢筋笼应始终保持垂直状态,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▄▄■▓。

6、水下混凝土浇注▄▄■▓。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32~50cm▄▄■▓。

(2)混凝土拌和必须均匀, 坍落度控制在18~23cm▄▄■▓。

(3)混凝土浇筑必须连续作业,严禁中断浇筑[3]▄▄■▓。

四、结语

该高架桥桩基采用旋挖钻机施工方法▄▄■▓,具有施工质量可靠、速度快▄▄■▓、效率高、适应性强▄▄■▓、保护环境的优点。通过本案例可以看到▄▄■▓,尽管旋挖钻机投资成本高,但在合适的地质状况下▄▄■▓,最终的经济效益综合指标还是优于普通的回转钻机。