旋挖鉆機總結

1、旋挖鉆機施工總結 十五冶二公司 熊勇 孫中然摘 要中國十五冶溧陽項目部承建的江蘇省溧陽宏峰3*5000t/d水泥生產線，基礎的孔樁施工數量較多，業(yè)主要求設計院采用人工挖孔樁，樁長在26.0m33.0m之間，由于地質條件復雜，土質差，在人工挖孔樁施工過程中出現了流砂現象。項目部出于對質量及安全因素的考慮，領導經多次與業(yè)主溝通，引進了國內先進的旋挖鉆機，旋挖鉆機的最大成孔深度為63.0M，最大鉆孔直徑為2.0M。它施工速度快，節(jié)省人力資源，安全環(huán)保，環(huán)境適應性強，是國內同等設備效率較高，同條件下優(yōu)先使用的設備。關鍵詞: 水泥廠 樁 流砂現象 旋挖鉆機 63.0M 安全環(huán)保 優(yōu)先使用1、 工程概況1

2、. 1工程簡介本工程為江蘇省溧陽市宏峰水泥有限公司新建3×5000 t/d 水泥生產項目，位于江蘇省溧陽市周城鎮(zhèn),距104國道約6km，239省道約2km，廠區(qū)與蕪太運河連接。我公司承建從生產配料到水泥外運的主要土建工程建設。建設單位：江蘇金峰水泥集團有限公司勘察單位：江蘇南京地質工程勘察院設計單位：江蘇南京凱盛水泥工程有限公司監(jiān)理單位：江蘇省工程成套設備監(jiān)理有限公司1. 2地質概況 本工程場地座落在魚塘中，地形較為平坦，局部略起伏，高程基本為吳凇工程4m左右。擬建項目基本位于小崗地及崗間坳溝地貌單元, 區(qū)域比較廣，基本地質情況如下表:地層編號層底高程（m）層底深度(m)分層厚度(m

3、)柱狀圖1:300巖土名稱及其特征3.040.600.60素填土：灰黃、灰色，結構松散，主要由粉質粘土組成，頂部多夾植物根徑。0.364.003.40粉質粘土:灰黃色,飽和,軟塑,中壓縮性.搖振反映緩慢,切面稍有光澤,干強度,韌性中等。210.1613.809.80粉質粘土:灰黃色,飽和,軟塑,中壓縮性.無搖振反映,切面稍有光澤,干強度中等,韌性中等。418.6622.308.50粉質粘土:黃褐,深灰色,飽和,硬塑,局部可塑,中壓縮性,無陣搖反映,刀切面具光澤反應,干強度中等偏高,韌性中等偏高。520.2623.901.60粉質粘土:灰黃色,軟塑,中壓縮性.無搖振反映,切面稍有光澤,干強度中等

4、,韌性中等。25.5629.205.30粉質粘土:灰白,青灰,灰黃色,硬塑,中壓縮性.無搖振反映,光面反應不明顯,干強度中等,韌性中等,不均勻家灰黃色中細砂及小礫石。42.3646.0016.80強風化泥質粉砂巖:紫紅色,灰黃色,巖石結構大部分被破壞,礦物成分顯著變化,風化強烈,程砂土狀,下部呈密實砂狀,膠結較差,局部稍有固結。為節(jié)約成本，業(yè)主要求設計院采用人工挖孔樁，樁長在26.0m33.0m之間，護壁要求采用磚護壁。而江蘇南京地質工程勘察院的地質報告中對“成樁可行性分析”中描述如下：擬建場地可采用人工挖孔樁及鉆孔灌注樁進行施工，由于水泥庫及熟料庫位置處于強風化層厚度大且膠結差，遇水易坍塌，

5、樁長較長，不能采用人工挖孔樁；生料均化庫、原料粉磨、窯中及窯尾部位由于處于坳溝部位，淤泥層粉質粘土土體穩(wěn)定性差，最大厚度達8米，易形成縮徑及塌孔等現象，存在施工難度大和極大的安全隱患，不宜采用人工挖孔樁。其余崗位部位的擬建物可以采用人工挖孔樁施工。由于2及 5粉質粘土土體較軟，有可能形成縮徑、塌孔等現象，層粉質粘土中由于有不均勻夾細粉砂及小礫石，挖孔過程中會產生類似“流砂”現象，應采取有一定的防護措施確保施工安全及工程質量。1. 3氣象條件場地位于長江中下游平原上，處于太湖之側，為典型的溫帶氣候，全年雨量主要集中在夏秋兩季，57月份為梅雨季節(jié)。冬季較寒冷干燥，年平均氣溫16oc，全年最底氣溫-

6、7oc。1. 4 水文條件表層的1、2、3層含水一般，滲透系數較小，一般在0.51.6之間，受降水量影響明顯，4層基本為隔水層，5層土有少量含量，6、7層為強風化基巖，存在少量基巖裂潛水，對工程影響不太大。1. 5施工方式改變工程開工后，項目部按人工挖孔樁施工，并且一直和業(yè)主聯系，建議采用混凝土護壁，業(yè)主一直不采納，直到施工到16米左右遇到類似“流砂”現象，并伴隨著塌孔現象的發(fā)生，安全隱患嚴重，經與業(yè)主各層多次的溝通，業(yè)主同意已挖部分仍采用人工挖孔樁，護壁改為混凝土護壁,薄弱處加鋼筋網片,未挖的部分將人工挖孔樁改為旋挖鉆機施工。人工挖孔樁設計是按端承樁設計，旋挖鉆機擴孔要換鉆頭,加長了施工作業(yè)

7、時間增加了孔底沉渣的厚度,且孔的深度較深又處于隱蔽施工,擴孔的尺寸不易控制,為保證樁的質量及設計安全系數，經與設計院聯系，改為按磨擦樁設計，不擴孔，相應的加大樁的入巖深度。旋挖鉆設備施工樁根數如下表:旋挖鉆施工樁數量一覽表：工程名稱樁徑平均深度根數工程名稱樁徑平均深度根數A線廢氣處理1.0m30m36C線水泥粉磨1.0m38m32A線窯尾1.0m28m7水泥配料庫1.2m43m52A線窯中1.2m 26m31水泥配料庫0.8m43m40A線煤粉制備1.0m35m34水泥儲存庫1.5m46m240A線水泥粉磨1.0m38m32水泥儲存庫1.0m35m6B線廢氣處理1.0m29m16熟料外運1.2

8、m35m2B線煤粉制備1.0m35m18熟料外運1.0m35m24B線水泥粉磨1.0m38m32水泥散裝1.2m35m8C線廢氣處理1.0m24m36水泥散裝1.0m35m32總 計 ： 678 根2、 旋挖鉆機基本參數及特點 本工程僅使用了3臺的鉆機型號為NR2203SR 旋挖鉆機。其單機總重量為 68T，最大成孔深度為63.0M，最大鉆孔直徑為2.0M。在我部最大鉆孔最大深度為55.0M ，最大鉆孔直徑為1500MM。NR2203SR 旋挖鉆機最大爬坡度為40O，工作狀態(tài)尺寸為：長（M）×寬（M）×高（M）=8.76/9.6×4.3×20.6/19.

9、3。該設備對各種不同地質的硬黏土、軟亞黏土、硬黏土適應性強,鉆進效率高,旋挖鉆每6h7h成孔,1天可成孔2個3個,是沖擊鉆、反循環(huán)鉆工作效率6倍之多; 對樁孔直徑可選范圍大,孔壁穩(wěn)定,清孔徹底,成孔質量好,能與砼運輸設備配合,施工速度快,節(jié)省人力資源，安全系數高,提高工作效率,降低施工成本; 環(huán)境適應性強,自身功率大,特別適用于供電不足的現場施工,而且不污染環(huán)境,施工噪聲低,工作現場規(guī)范,是目前國內同等設備效率較高,可以在同等條件下優(yōu)先使用的一種設備。 鉆孔及灌注樁的整個施工過程都是隱蔽工作,每道工序都必須從嚴要求,保證施工質量, 任何一道工序出現問題都將帶來嚴重的后果。因此,要保證旋挖鉆樁的

10、施工質量,必須選擇先進的設備,合格的施工人員,嚴格把握每道工序質量,現場指揮人員具有周密的組織協調能力,有高度的責任心,各部門全面的配合，旋挖鉆機的適用范圍如下:1 從對地層的適宜性來講，既適用于粘性土，也適用于砂性土，還適用于 強度不高的風化巖。本工程旋挖鉆機就是在淤泥層上施工的。2 從鉆孔的方式來講，既可以濕鉆，也可以干鉆。 3 從鉆孔樁的類型來講，既可以鉆直孔，也可以鉆斜孔。4 從施工空間來講，不需要提供較大的工作面即可作業(yè)，這是其他鉆孔 灌注樁所無法比擬的。旋挖鉆成孔施工的主要配套機械設備序號 設備名稱 型  號數 量 用  途1反鏟挖掘機 斗容量1M31臺鏟運棄渣

11、 2    吊  車20t1臺下鋼筋籠，導管，砼灌注 3電焊機 30kw3臺焊接鋼筋籠 4泥漿泵 3pnl3臺成孔排污 5發(fā)電機 75kw1臺備用電源 6全站儀 2臺測量定位、標高旋挖鉆機與常規(guī)鉆機的不同特點：編號區(qū)別旋 挖 鉆 機回 旋 鉆 機1成孔工藝不同用筒式鉆頭成孔，將斗齒切削下來的土直接裝進筒式容器內，然后由鉆桿提出。用梳齒鉆頭、滾刀鉆頭等將土切削，通過循環(huán)泥漿帶出孔口。2就位方式不同履帶式行走體系移動方便，就位僅需幾分鐘，鉆機整體置于履帶上進行鉆孔作業(yè)。通過吊車或人工簡易方法就位，對原地面要求高，輔助工作時間長3施工需求能

12、源不同由自帶的柴油發(fā)動機輸出動力來完成鉆機的行走移動和鉆進工作依靠現場提供大功率電源來完成鉆孔工作，4鉆進工效不同鉆桿為液壓伸縮式，與鉆頭相連，可快速下鉆和提鉆，使鉆進速度快，效益高。鉆桿間通過栓接或銷接，每鉆進到一定深度，就必須人工加一節(jié)鉆桿，速度慢、效益低。5自身穩(wěn)定性的可調程度不同自身穩(wěn)定性通過底盤伸縮式履帶調整，機體垂直度，鉆桿垂直度，成孔垂直度通過電子監(jiān)測元件控制，操作手可直接讀取，操作起來簡易方便自身穩(wěn)定性和垂直度依靠墊在鉆機下面的方木和楔塊通過人工來調整，成孔垂直度只有在成孔后可測設。6使用的泥漿不同由膨潤土、燒堿、纖維素根據不同地質按一定比例組成化學泥漿，泥皮薄，護壁作用好，并

13、可重復利用，環(huán)境污染小。造漿材料一般為樁體自身土質，遇到砂性土加些粘土或澎潤土即可。3、現場施工3. 1工藝流程 放線定位 設置鋼板護筒 鉆孔至設計深度 清理沉渣 鋼筋籠子的下放搭接 混凝土的澆筑3. 2施工過程3. 2. 1定位放線：由于旋挖鉆機體積重量較大，項目部使用了兩臺全站儀布點，在現場地面土質為淤泥的情況下，易引起由樁機運動導致的原樁位標志偏移，所以項目部在樁機施工場地外圍設置控制點，下鋼板護筒前對原標志進行復測，以確保樁位的準確性。3. 2. 2鉆機就位： 鉆機就位前先對場地進行平整，鋪好道路，保證鉆機施工時平穩(wěn)牢固。設置好儲水坑，泥漿池及排泥槽（儲水坑和泥漿池可用同一坑池）。如原

14、場地地質條件差，建議用大于16mm厚的鋼板鋪路，以保證鉆機工作的穩(wěn)定性。單機作業(yè)時建議采用單機跳打法（ 隔一打一或隔二打一）。當多臺鉆機施工時要充分的考慮到機器的回轉半徑和輔助機械的位置及相應的行走路徑。行走路徑采用梅花樁型間隔施工，以消除一邊倒施工中樁間的影響。3. 2. 3設置鋼板護筒 鉆機就位后，對原樁位標志點進行復測，核實過后設置鋼板護筒。它的作用是保護孔口，定位導向，維護泥漿面，防止上部土層過松所導致的踏孔，使?jié)仓炷習r下的套筒有一個水平穩(wěn)固的操作平臺。護筒的內徑應比鉆頭大200MM，高度多為1.2M3.0M。埋設護筒的偏差不大于±20MM。若施工場地上層土質較差或上層土

15、層有流砂現象發(fā)生，鋼板護筒則應該一次性下放至該土層下1.0M左右，同時減慢進尺速度，并采用高密度泥漿護壁，使孔壁形成泥皮，以防止塌孔現象的發(fā)生。3. 2. 4鉆孔至設計深度 設置好護筒，測出筒壁的頂標高。鉆機開始鉆孔不斷的進尺，工作中要及時的向孔內加水，保證泥漿面不低于護筒上表面1.0M左右。若土質較差，應加入高粘性膨潤土以確保孔壁不發(fā)生塌孔現象。并注意每次鉆桿提升到將出護筒時，鉆桿應停止提升，讓鉆頭內的水充分流到孔內，減少加水的頻率。鉆頭每次下孔前應檢查垂直度情況，如發(fā)現偏斜應立即停止鉆進。糾正后方可工作。鉆機挖出的土方堆積量較大時，挖掘機應及時配合清理土方。3. 2. 5清理孔內沉渣 由于

16、旋挖鉆機鉆頭的特殊結構，使成孔后的沉渣厚度可能偏大，規(guī)范規(guī)定：灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指標應符合下列規(guī)定：摩擦樁300mm、端承樁50 mm、端承摩擦樁與摩擦端承樁100 mm，本工程按300 mm控制，所以建議在適當的情況下孔深加深0.5M1.0M。針對不同的孔徑可以進行不同的清理方法：A、若孔徑較小，可在鋼筋籠下放之前，讓鉆頭再次下孔清理沉渣。鉆頭下至成孔深度后水平反復的反向旋轉1015分鐘，使剩余的沉渣體積盡可能的減小，然后將鋼筋籠下。B、若孔徑較大（建議大于1.3M），并且鋼筋籠內側加勁箍上無加強撐筋，除了在下鋼筋籠前清理，還可以在鋼筋籠子下放后，鉆機更換一個合適的較小鉆頭（最小鉆

17、頭直徑為800MM）進行掏孔清理沉渣，在放小鉆頭掏孔過程中要密切注意注意下放的位置，盡量保持在的中心位置，密切注意鋼筋籠的動態(tài)，緩慢的下放防止鋼筋籠與小鉆頭發(fā)生糾纏。 3. 2. 6鋼筋籠的下放與搭接 檢查好孔底沉渣厚度符合規(guī)范要求(清孔完畢后,10分鐘后沉渣不應300mm)。由于孔深較深，鋼筋籠長度較長，我項目部采用分段吊裝，鋼筋籠多采用螺旋式箍筋，在1.02.0M處設置一道內環(huán)加勁箍筋，鋼筋籠在下放時兩節(jié)鋼筋籠的搭接連接方式建議采用綁扎搭接。若采用焊接搭接，則需焊接接頭處冷卻后方可將籠子放入水中（防止焊接焊縫高溫遇水炸裂）。 在施工直徑較大的鋼筋籠時，為防止在吊裝時發(fā)生扭曲變形，建議在每節(jié)

18、籠子加工時在籠子的其中兩個內環(huán)勁箍上加焊三角形支撐，加焊的三角支撐的內切圓直徑至少大于混凝土導管直徑200MM，要不妨礙混凝土導管的下放。3. 2. 7混凝土的澆筑澆筑混凝土之前,孔底500mm以內泥漿比重應小于1.25,含砂率8%,粘度20s，符合要求后，放好鋼筋籠后，在護筒上水平穩(wěn)定好混凝土導管施工平臺，使混凝土導管能垂直的下放至孔底?；炷翆Ч艿闹睆綖?50400MM，壁厚不小于3MM，每個標準節(jié)長度為3.0M，另外配有0.5M的調整節(jié)和大型鋼漏斗，導管下放前應試拼裝。根據成孔深度數據計算出混凝土導管的長度，導管下放到距孔底0.30.5M為宜。開始澆筑水下混凝土前應挖好排水通道，滿足澆筑

19、條件后應立即澆筑混凝土，第一次澆筑混凝土時應使混凝土裝到漏斗的80%左右，然后再將堵塞漏斗的卡板拔出，同時要符合規(guī)范要求,保證混凝土導管底口埋至混凝土面下0.8M以上。在以后的澆筑中要保持在2.06.0M。樁頂的混凝土澆筑高度不能偏低宜高出1.0M，應使在鑿除浮漿層后，樁頂的混凝土達到設計要求。在施工中,項目部采用了1立方米混凝土攪拌站攪拌,23臺混凝土運輸車運輸,一臺混凝土泵送車施工,確保了混凝土施工的連續(xù)性,考慮到混凝土為水下澆筑,為確保混凝土的流動性,將混凝土標號提高了一個等級,塌落度為180210mm。3. 2. 8導管的拆除 每次混凝土澆筑后，測量澆筑高度，根據高度計算出應該拔出的導管長度。拔出的導管要及時用水清洗，建議每6.0M長為一個施工節(jié)，這樣可以節(jié)省安裝和拆除的時間，加快施工的速度。 3. 3集水坑及泥漿護壁 施工場地附近的集水坑，用于對鉆孔時孔內水的補給及混凝土澆筑時對排出的水的回收循環(huán)再利用。在水位低和土層復雜的場地施工時，泥漿的的調制好壞也是順利完成鉆孔的一個關鍵指標。場地條件差時建議在泥漿里加入優(yōu)質膨潤土、燒堿、纖維素制成化學泥漿。其各組成成分性能和用量如下：      膨潤土：主要成分為蒙脫石，分鈣土和鈉土