下面概述一下旋挖钻机的施工工艺:
一、施工准备工作。
内容包括围堰筑岛,场地的平整,测设桩位和护桩,核查桩位是否准确。旋挖钻机就位时与地平面最大倾角不能超过4°,现场地面承载力要大于250kN/m2 ,钻机平台处必须压实。
1、调整钻头。钻机就位后,将钻头对准桩位中心,装配好绞刀片,按钻机仪表提供的数据对钻杆中心、垂直度进行调整,要求最后定位时钻杆中心与护筒中心重合,同时稍微提升钻具,确保钻头环刀自由浮动孔内,然后进行钻孔。
2、安装护筒。当钻孔达到一定深度时,压入护筒。护筒大小的选择:在旋挖钻机静浆护壁钻孔工艺中,护筒直径一般为φ+(100~300),护筒长度由施工地质和所用泥浆确定,一般高为2~4m。当护筒长度大时,护筒直径为φ+100。当有不密实的沙层、砂卵石层需要泥浆保护孔壁时,护筒直径为φ+300。护筒必须不易撕裂、变形和漏水。护筒埋设需要满足的要求:①下脚尽量埋入稳定不渗漏地层;②能够满足护壁要求的水头高;③最小高出地表30cm。根据现场地质情况,护筒长度护筒埋设前应设护桩,拉十字线,以便埋设护筒后复位,确保桩位的正确,护筒中心偏差不得大于50mm,同时测量护筒上部标高。护筒埋设后,周围应用粘土捣实,应确保护筒周围不漏水,以免塌孔。
3、泥浆制备。拆除绞刀片,往孔内注入泥浆做护壁稳定液,需要时再注入聚丙醯烯胺稳定液。泥浆制备及循环采用NE525泥浆自理器来完成。泥浆制备应注意两个方面:泥浆比重应控制在1.15~1.2之间,并根据不同的地质情况随时进行调整。粘度控制在17~20s,砂率控制在4%以内。常用的泥浆材料,一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置;二是补浆的速度,泥浆补充一般采用泵送方式,其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准,否则有可能造成塌孔,影响成孔质量。
4、钻进成孔。钻孔开始后,开启液压传动器加压,钻杆正转下沉,切削土体钻进,提升钻杆将土体弃出孔外,同时将泥浆注入孔内,钻进过程中要保持泥浆水位高于地下水位,以免塌孔。在对细砂层钻进过程中,钻头提升须缓慢,钻杆转速减到低档,配合聚丙醯胺稳定液施工,通过钻头的离心力,使该高分子材料凝聚在孔壁,使孔壁形成一层富有韧性的胶合薄膜,使孔内泥浆不会渗漏,防止孔壁崩塌,以达到稳定钻进的效果。当钻机深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经 驻地监理工程师认可,方可进行孔底清理并灌注水下砼的准备工作。
5、清孔作业。钻孔终止后对孔底的处理钻孔终止后,停留20~30分钟待残渣沉淀,随后换用清孔钻头,缓慢下落,清除孔底残渣,以防钻渣浮起,影响清孔效果。孔内要求沉碴厚度不大于5cm。在灌注水下混凝土前,用高压水吹底翻渣,进一步减少桩底沉碴厚度。清孔后再对钻孔进行检查,清孔后的泥浆性能指标:含砂率小于4%,比重1.05-1.2,粘度17-20S。不得用加深孔深来代替清孔。
6、意外处理。a、塌孔处理。钻孔时如发生塌孔现象,要查明和分析原因,在采取加深埋护筒等措施后可继续钻进,也可以在泥浆中加入大量的干锯末,同时增大泥浆比重(控制在1.15~1.4之间),改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时,速度要非常缓慢,等钻头完全进入浆液后,再匀速下到孔底,每次提钻速度控制在0.3~0.5m/s。塌孔严重时,应回填后重新钻孔。
b、缩孔处理。钻孔发生弯孔缩孔时,一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔,直到钻孔正直,如发生严重弯孔和探头石时,应采用小片石或卵石与黏土混合物,回填到偏孔处,待填料沉实后再钻孔纠偏。
c、埋钻和卡钻处理。埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快;卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好,钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时,卵石掉落卡钻等。埋钻或卡钻发生后,在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆,形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力,严禁强行处理,否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。若事故发生,应保证孔内有足够的泥浆,保持孔内压力,稳定孔壁防止坍塌,为事故处理奠定基础。
顺利完成钻孔操作后,便开始钢筋笼的安装程序了。为了施工进程的及时衔接,一般在钻孔完成前,钢筋笼就已制作好了。钢筋笼采用的劲型骨架均是在现场加工制作的。具体工法此处略。
四、混凝土灌注。
清孔结束后,要尽快灌注砼,其间隔时间不能大于30min。通常采用的砍球法进行封底,具体工法略。
五、桩头处理与桩基检测。
桩基达到设计强度的70%以后,即可进行桩头处理。按基础检测清单及甲方批复意见的要求逐根采用动测、声波透射法、钻心法对桩基进行整体性检验,检验合格后方可进入下一道施工工序。