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无固相泥浆旋挖钻机桩基础工程施工要求

2018-8-13 10:22:49      点击:
无固相泥浆:旋挖钻成孔施工法,又称钻斗施工法。该工法具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活,施工效率高及多功能特点。目前旋挖钻机工艺广泛应用于桥梁桩基础工程,但是至今尚未颁布国家或行业的旋挖钻机施工工艺规范,因此,对旋挖钻机的施工技术探讨意义十分重要。
  1.1测量放样采用全站仪准确放样各桩点的位置并使其误差在规范要求内。
 
  1.2整理场地先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实,钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。
 
  1.3设置供电、供水系统用150kW的发电机2台供电,就施工现场打井作为供水系统。
 
  1.4埋设护筒护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端,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,对成孔、成桩的质量都有重大的影响。埋设护筒时应通过定位的控制桩放样,把钻孔位置标于坑底,再把护筒吊放进坑内,找出护筒的圆心位置,用十字线在护筒顶部或底部,然后移动护筒,使护筒中心与钻孔中心位置重合,同时用水平尺或垂球检查,使护筒坚直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土,要分层夯实,达到最佳密实度。夯填时要防止护筒偏斜。
 
  1.5护壁泥浆设置泥浆池,制浆前先把粘土块尽量打碎,在井孔外以泥浆搅拌机制成泥浆后使用,为了回收泥浆原料和减少环境污染,均应设置泥浆循环净化系统。
 
  2钻孔阶段质量控制
 
  2.1桩位放样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。
 
  2.2埋设护筒用拉线法做桩位偏差检查,桩位偏差应满足规范要求。
 
  2.3成孔成孔采用正循环回转钻进施工技术,用钻头钻进,根据不同层次的土质结构,选择不同的转盘转速和进尺进行控制。在砂层钻进和进入强风化花岗岩层后,因土层太硬会引起钻锥跳动及钻锥偏斜、加大钻杆摆动,因此选择低档慢速,优质泥浆大泵量方法钻进。转盘转速参数取值13~40v/min,成孔深度按设计要求进行控制,设计要求为桩孔进入强风化花岗岩层5m.
 
  2.4泥浆护壁在钻进过程中根据地层不同情况保持一定的静水水头压力,按平衡钻进原理指导泥浆管理工作,尽量利用地层粘土自然造浆。泥浆稠度不能满足要求时应选择造浆能力强、粘度大的粘性土进行造浆,以提高泥浆稠度,确保钻进过程不塌孔、不缩孔。桩孔施工采用一次性全面不间断作业,施工中根据出渣情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标,遇松散地层时适当增大泥浆相对密度和粘度,保持孔内水头高度,尽量减轻冲液对孔壁的影响,同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。2.5清孔清孔是孔桩施工、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符合桩孔质量要求。本次采用正循环回转钻进技术,其清孔方法:桩孔终孔后将钻具提高20~50cm,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,直到清除孔底沉渣且使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4%为止。工程桩孔因有较厚的松散易坍土层,清孔后不能立即终孔,而在孔内下入钢筋笼,安装好灌浆导管后施行二次清孔作业,以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证砼成柱质量。3旋挖钻机成孔过程常见不良现象成因分析及防治措施
 
  3.1护筒冒水
 
  护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成桩孔偏斜,甚至无法施工。
 
  病因分析埋设护筒时周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
 
  防治措施埋护筒时坑底与四周要选用最佳含水量的粘土分层夯实;在护筒适当高度开孔,使护筒内保持有1~1.5m的水头高度;起落钻头时防止碰撞护筒;初发现护筒冒水时可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移则应返工重埋。
 
  3.2桩孔孔壁坍塌
 
  成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥浆不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降,均为塌孔的兆头。
 
  病因分析主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好,筒内水位不高;提住钻头钻进;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌;成孔后待灌时间和灌注时间过长。
 
  防治措施在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土,使用优质泥浆,提高泥浆比重和粘度,升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度,保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊设时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成孔后待灌时间一般不超过3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间;在钢筋笼未下孔内的情况下,浆砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上1~2m,或全孔回填并密实后再用原钻头和优质泥浆扫孔;在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。
 
  3.4桩孔局部缩颈
 
  局部缩颈是指局部孔径小于设计孔径。
 
  病因分析泥浆性能欠佳,失水量大。引起塑性,土层吸水膨胀,或形成疏松,蜂窝状厚层泥皮;邻桩施工间距不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土流变;钻头直径磨损过大。
 
  防治措施采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距<4D时应跳隔1~2根桩施工;新桩尽可能在邻桩成桩36h后开钻;选用双导正环保径的笼状钻头;用泥浆和足尺寸钻头扫孔;扫通清孔后尽快灌注砼。
 
  3.5桩孔偏移倾斜
 
  成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
 
  病因分析钻机安装不平或钻台下有虚土产生不均匀沉陷;桩架不稳,钻杆导架垂直,钻机磨损,部件松动;护筒埋设偏斜,钻杆弯曲,主动钻杆倾斜;遇旧基础或大石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜。
 
  防治措施遇有孔身偏斜、弯曲时应分析原因,进行处理。一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔,使钻孔正直;偏斜严重时应回填粘性土到偏斜处,待沉积密实后再钻进在硬塑料粘土层发生偏斜时,用水泥或料土混合物回填偏斜以上1~2m,待密实后用平度合金钻头轻压慢转倾斜;在基岩面发生偏斜时,可投入20~40mm粒径碎石,略高于偏斜处,冲击密实后用平底合金钻头、牙轮滚刀钻或平底钢粒钻头纠斜。
 
  3.6孔底沉渣过多
 
  孔底沉淤,残留泥砂过厚或孔壁泥土塌落在孔底。
 
  病因分析清孔未净,清孔泥浆比重过小或清水置换;钢筋笼吊放未垂直对中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌时间过长,泥浆沉淀;沉渣厚度测量的孔底标高不统一。
 
  防治措施终孔后钻头提高孔底10~20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30min;清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度不要直接用清水置换,钢筋笼垂直缓放入孔;用平底钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;用底部带圆锤的笼头钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;或采用导管二次清水,冲孔时间以导管内测量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准;提高砼初灌时对孔底的冲击力,导管底端距孔底控制在30~40cm,初灌砼量须满足导管底端能埋入砼中1.0m以上的要求,利用隔水塞和砼冲刷残留沉渣。
 无固相泥浆
  无固相泥浆旋挖钻机是我国建筑工程施工过程中必不可少的施工技术,随着它在建筑施工中应用范围的越来越广阔,人们对它的重视也与日俱增,不仅加大了研发该技术的力度,还使得其施工效益得到了极大的提高,因而为确保建筑工程施工质量奠定了良好的基础。

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