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旋挖钻机在全砂层中的应用

  旋挖钻机是近年来钻孔灌注桩施工中较先进的一种施工方法,其成桩原理是在钻杆的扭矩作用和加压系统的合力作用下使带有活门的桶式钻斗旋转进尺,在钻斗旋转过程中旋起的钻渣从钻斗下方的底口进入钻斗内,当钻斗内装满钻渣时,扭矩反力显著加大,并通过操作室内传感装置反映出来。随后在机组人员操作下,使钻杆反向旋转,由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土。如此循环反复,不断取土、卸土,直钻至设计深度。其高效、环保、效益高的特点,适用于工期紧、工程量大、地质条件较好的工程。

  钻孔灌注桩主要工序包括:测量放线、成孔、钢筋笼制作及运输安装、砼搅拌、砼灌注成桩、后压浆等,施工工艺流程详见图1所示。

  在桩位复核正确,护筒埋设符合要求的基础上,钻机才能就位。桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线、泥浆制备

  在钻孔灌注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带钻碴,采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力,以确保孔壁的稳定,所以泥浆的比重则起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小,泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大,则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难,使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用,其指标的选取是非常重要的。这就要求在实际工程的施工中,根据工程的具体情况,合理地控制不同土层中泥浆的指标。

  成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。

  测试泥浆指标,发现超标及时调整。然后将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣,清孔必须彻底。清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为第二次清孔后测沉淤的依据。

  旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快,且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施,避免安装时钢筋笼刮伤孔壁,就可以大大地降低沉渣厚度,有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制,重点是钢筋笼外径和直线度,主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此,要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这一工程中,垫块采用圆柱形砂浆垫块,沿钢筋笼每隔4m放置一组,每组设置4个,按90°均匀安放,既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

  导管要定期进行水密性试验,下导管前要检查是否漏气、漏水和变形,是否安放了密封圈。导管要依次下放,全部下入孔内后,应放到孔底,以便核对导管长度及孔深,然后提起30~50cm,进行二次清孔。

  测试进、出口泥浆指标,调整到施工组织设计确定的参数,用钢丝测绳测孔底沉渣,一般控制在≤10cm范围内发现超标及时调整。发现超标后将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣,清孔必须彻底。

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