文档介绍：旋挖钻机钻孔灌注桩施工技术
摘要: 本文主要介绍旋挖钻机在粘土,粉质粘土带夹砂土质中钻孔施工的操作要求,以及钻进中随土层变化对泥浆的各项技术指标的控制。并分步骤简要介绍了钻孔灌注桩的施工工艺。
关键词:旋挖钻机灌注桩施工技术
工程简介
工程概况
本工程为京沪高铁丹阳至昆山特大桥无锡东桥段包括DK1203+100~DK1211+595区间线桥段,,下部基础以钻孔灌注桩为主。该区域河流密集,地质有岩层、溶洞等,施工难度大。
本工程地质特征
本施工区域为长江三角洲平原区,均为第四系地层覆盖,系江河、湖泊、海相沉积形成,为粘土、粉质粘土夹粉细砂层,区域内广泛分布淤泥质土,最大厚度达38m,软土强度低、压缩性高,地基需加固处理。
水文特征
本施工区域水文主要特征:由于地表水丰富,各主要河流均常年有水。沿线地下水类型有孔隙潜水、基岩裂隙水。—,水质对混凝土无侵蚀性。
编制依据
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》
《施工图设计文件》
施工方案
本标段桥梁工程钻孔桩数量庞大,先施工控制架梁工期的连续梁、桥台处的钻孔桩,然后分段按流水线法推进。由于旋挖钻机行走移位方便,在钻孔桩的施工顺序安排上采用跳承台跳桩法施工,以便减少钻机作业和混凝土灌注作业的相互干扰。实际施工时可按现场实际情况临时调整,但要以减少作业干扰为原则。
机械设备(按一台旋挖钻机配置):旋挖钻机、20~25T吊机一台、挖机一台、发电机(40~60kw两台)、泥浆泵(15~22千瓦一台,3千瓦三台)、自卸汽车、电焊机、导管、护筒、下料斗等小型工具及设备。
旋挖钻机施工具有的优势:
成孔速度快,与传统的循环钻机相比优势明显,所以特适合在工期要求紧的工程施工作业。
环保特点突出,与传统的循环钻机相比,旋挖钻机可以循环使用泥浆,更适合用于干成孔作业。
行走移位方便。
桩孔对位方便准确,这是传统循环钻机根本达不到的,在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确对位,使钻机达到最佳钻进状态。
(见图1)
图1 钻孔桩施工工艺流程图
场地布置应根据现场具体情况具体布置,但总体上要满足泥浆的供应方便,合理,科学,应具有足够容量的泥浆池,至少能供应两个半孔的容量,还应具有小型的拌浆池、回浆池和回浆槽,可根据孔位
的变动而相应变动。并合理考虑钢筋笼存放空间及灌桩时砼罐车的行走路线,使之不与后续工作产生冲突。场地的布置科学与否对整体的工程进度有极大的影响。
施工前先对桥址处的场地进行平整,并根据地表、地质情况进行处理,防止钻孔过程中钻机失稳,发生安全事故,影响工程质量。由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,钻机就位前对场地要清楚杂物,换除软土并进行平整碾压,保证场地地基有一定的强度防止钻机沉陷。有必要时对机械的就位位置可铺设走道板,走道板平面尺寸不宜过大,一般以6m×1~,可用吊机或挖机进行布设,铺设可平行布置或呈八字布置,具体根据现场情况方便施工而定,以保证机械的安全工作。合理布置施工便道,保证旋挖钻机及其他的施工机械安全就位,方便钻渣外运。合理布置临时用水,临时用电设施及泥浆、排渣等其他设施,全面满足施工工作的要求。
采用GPS放桩孔的中心位置,根据中心点位测轴线引出“十”字线测出四个控制护桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作,防止施工过程中扰动。
护筒用厚度4~8mm的钢板卷制,其内径比桩径大20cm,长度根据地下水位来确定,本工程采用2m的护筒。用等径钻头进行开孔至地表以下2m处,,用钻机的副卷扬将护筒吊至孔内进行埋设,根据“十”字护桩将护筒中心与桩中心调整到规范允许的范围之内,并用适宜的粘土将护筒周围回填夯实,防止穿孔。护筒就位过程中,应保持护筒顶高出地面30cm为宜,以防止孔口坍塌和地表水流入孔内。
旋挖钻机成孔时无需泥浆循环和悬浮钻渣,泥浆的作用仅为护壁,膨润土泥浆具有比重低、黏度好、含砂量少、失水量少、泥浆薄、稳定性强、固壁能力高等特点,所以配制时宜优先选用钙质膨润土配制低比重的泥浆。对泥浆的配合比,性能指标要求如下:
地层
比重
稠度(/s)
含砂率(%)
胶体率(%)
PH值
一般
~
16~22
≤4
≥95
>
易塌
~
19~28
≤4
≥95
>
造浆材料选择优质膨润土,不能使用孔内原土造浆护壁,膨润土作为泥浆原料一般用