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旋挖鉆機(jī)常用清水施工工藝
        旋挖鉆孔機(jī)的旋挖鉆進(jìn)成孔工藝：旋挖成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆頭內(nèi)，然后再由鉆孔機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計(jì)深度。對(duì)粘結(jié)性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝，無需泥漿護(hù)壁。而對(duì)于松散易坍塌地層，或有地下水分布，孔壁不穩(wěn)定，必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝，向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。以下僅對(duì)旋挖干取土成孔法施工工藝進(jìn)行探討。
      （1）清水施工工藝的成孔工藝流程：
         在成孔過程中不需泥漿護(hù)壁，而是鉆頭在慢速旋挖過程中自造的泥漿對(duì)孔壁起到一定穩(wěn)定作用，在旋挖鉆進(jìn)過程中，鉆頭往返于孔底與地表之間，所形成的孔壁比較粗糙。旋挖鉆孔灌注樁的樁土之間的咬合作用較強(qiáng)，能較好地反映出混凝土樁體與黃土及粉質(zhì)粘土之間的相互作用效應(yīng)。工藝流程見圖1。
        （2）場地布置原則
        根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理布置施工場地，先平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實(shí)。在進(jìn)行場地整平后，組織有資格的測(cè)量放樣人員，將所有樁位放出，釘好十字保護(hù)樁，做好測(cè)量復(fù)核，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案；規(guī)劃行車路線時(shí)，使便道與鉆孔位置保持一定的距離；以免影響孔壁穩(wěn)定；施工場地為旱地而且在施工期間地下水位在原地面以下時(shí)，將場地平整夯實(shí)，清除雜物；場地位于淺水時(shí)，采用筑島后在頂面安裝鉆孔機(jī)，筑島頂面高出施工水位1．0m左右；鉆孔機(jī)底盤不宜直接置于不堅(jiān)實(shí)的填土上，以免產(chǎn)生不均勻沉陷；鉆孔機(jī)的安放位置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運(yùn)的方便。
        （3）樁位放樣
        樁位放樣，按“從整體到局部的原則”進(jìn)行樁基的位置放樣，進(jìn)行鉆孔的標(biāo)高放樣時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)放樣的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣各樁點(diǎn)的位置，使其誤差在規(guī)范要求內(nèi)。
        （4）鉆孔機(jī)就位
        鉆孔機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆孔機(jī)的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆孔機(jī)工作正常。
        （5）埋設(shè)鋼護(hù)筒
        （6在準(zhǔn)確放樣的前提下埋設(shè)護(hù)筒，埋設(shè)護(hù)筒的方法和要求，應(yīng)符合JTJ041－89（以下簡稱《規(guī)范》）的規(guī)定。如果鉆孔是在陸地上進(jìn)行的，則一般采用挖坑法，比較簡單易行。
        （7）鋼護(hù)筒埋設(shè)工作是旋挖鉆孔機(jī)施工的開端，鋼護(hù)筒平面位置與垂直度應(yīng)準(zhǔn)確，鋼護(hù)筒周圍和護(hù)筒底腳應(yīng)緊密，不透水。
        （8）埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過定位的控制樁放樣，把鉆孔機(jī)鉆孔的位置標(biāo)于坑底。再把鋼護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，找出鋼護(hù)筒的圓心位置，用十字線在鋼護(hù)筒頂部或底部，然后移動(dòng)鋼護(hù)筒，使鋼護(hù)筒中心與鉆孔機(jī)鉆孔中心位置重合。同時(shí)用水平尺或垂球檢查，使鋼護(hù)筒堅(jiān)直。此后即在鋼護(hù)筒周圍對(duì)稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土，要分層夯實(shí)，達(dá)到最佳密實(shí)度。以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落，如果護(hù)筒底土層不是粘性土，應(yīng)挖深或換土，在坑底回填夯實(shí)300－500mm厚度的粘土后，再安放護(hù)筒，以免護(hù)筒底口處滲漏塌方，夯填時(shí)要防止鋼護(hù)筒偏斜。護(hù)筒上口應(yīng)綁扎木方對(duì)稱吊緊，防止下竄。
        （9）鋼護(hù)筒的制作及埋設(shè)的原則
        長度4m以內(nèi)的鋼護(hù)筒，采用厚4-6mm的鋼板制作，長度大于4m的鋼護(hù)筒，采用厚6～8mm鋼板制作；鋼護(hù)筒埋置較深時(shí)，采用多節(jié)鋼護(hù)筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時(shí)保證接頭圓順，同時(shí)滿足剛度、強(qiáng)度及防漏的要求；鋼護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑，具體尺寸按設(shè)計(jì)要求選用；鋼護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。若樁孔在河流中，應(yīng)將鋼護(hù)筒埋置至較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中深0．5m以上；鋼護(hù)筒頂高出施工水位或地下水位1．5－2．0m，并高出施工地面0．3m；鋼護(hù)筒埋設(shè)前，先準(zhǔn)確測(cè)量放樣，保證鋼護(hù)筒頂面位置偏差不大于5cm，埋設(shè)中保證鋼護(hù)筒斜度不大于1％；埋設(shè)鋼護(hù)筒前，采用較大口徑的鉆頭先預(yù)鉆至護(hù)筒底的標(biāo)高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護(hù)筒壓入到預(yù)定位置。用粗顆粒土回填護(hù)筒外側(cè)周圍，回填密實(shí)。
        （10）鉆孔施工
        鉆孔機(jī)成孔一般為清水施工工藝，無需泥漿護(hù)壁；若有地下水分布，且孔壁不穩(wěn)定，可向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。以下是旋挖鉆機(jī)鉆孔施工的基本操作：
        清水施工時(shí)，將鑰匙開關(guān)打到電源檔，旋挖鉆機(jī)的顯示器顯示旋挖鉆機(jī)標(biāo)記畫面，按任意鍵進(jìn)入工作畫面。先進(jìn)行旋挖鉆機(jī)的鉆桅起立桅及調(diào)垂，即首先將旋挖鉆機(jī)移到鉆孔作業(yè)所在位置，旋挖鉆機(jī)的顯示器顯示桅桿工作畫面。
      從桅桿工作畫面中可實(shí)時(shí)觀察到桅桿的x軸、Y軸方向的偏移。操作旋挖鉆機(jī)的電氣手柄將桅桿從運(yùn)輸狀態(tài)位置起升到工作狀態(tài)位置，在此過程中，旋挖鉆機(jī)的控制器通過采集電氣手柄及傾角傳感器信號(hào)，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)液壓油缸的比例閥實(shí)現(xiàn)閉環(huán)起立桅控制。實(shí)現(xiàn)桅桿平穩(wěn)同步起立桅。同時(shí)采集限位開關(guān)信號(hào)，對(duì)起立桅過程中鉆桅左右傾斜角度進(jìn)行保護(hù)。在鉆孔作業(yè)之前需要對(duì)桅桿進(jìn)行定位設(shè)置，一般情況下，做直孔作業(yè)，所以需要對(duì)桅桿進(jìn)行調(diào)垂。調(diào)垂可分為手動(dòng)調(diào)垂、自動(dòng)調(diào)垂兩種方式。在桅桿相對(duì)零位±5°范圍內(nèi)才可通過顯示器上的自動(dòng)調(diào)垂按鈕進(jìn)行自動(dòng)調(diào)垂作業(yè)；而桅桿超出相對(duì)零位±5°范圍時(shí)，只能通過顯示器上的點(diǎn)動(dòng)按鈕或左操作箱上的電氣手柄進(jìn)行手動(dòng)調(diào)垂工作。在調(diào)垂過程中，操作人員可通過顯示器的桅桿工作界面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)桅桿的位置狀態(tài)，使桅桿最終達(dá)到作業(yè)成孔的設(shè)定位置。在施工過程中，有時(shí)也需要斜孔作業(yè)。操作人員需要通過顯示器上的自動(dòng)定位按鈕進(jìn)行自設(shè)定零位，然后再進(jìn)行相同的調(diào)垂操作。
        清水施工鉆孔時(shí)通過顯示器按鈕直接進(jìn)入主工作界面，然后進(jìn)行鉆孔作業(yè)。鉆孔時(shí)先將鉆斗著地，通過顯示器上的清零按鈕進(jìn)行清零操作，記錄鉆機(jī)鉆頭的原始位置，此時(shí)，顯示器顯示鉆孔的當(dāng)前位置的條形柱和數(shù)字，操作人員可通過顯示器監(jiān)測(cè)鉆孔的實(shí)際工作位置、每次進(jìn)尺位置及孔深位置，從而操作鉆孔作業(yè)。在作業(yè)過程中，操作人員可通過主界面的三個(gè)虛擬儀表的顯示一一動(dòng)力頭壓力，加壓壓力、主卷壓力，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)開孔，以鉆頭自重并加壓作為鉆進(jìn)動(dòng)力，一次進(jìn)尺短條形柱顯示當(dāng)前鉆頭的鉆孔深度，長條形柱動(dòng)態(tài)顯示鉆頭的運(yùn)動(dòng)位置，孔深的數(shù)字顯示此孔的總深度。當(dāng)鉆斗被旋轉(zhuǎn)擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機(jī)器轉(zhuǎn)到棄渣車的位置，將鉆渣裝入棄渣車，完畢后，通過操作顯示器上的自動(dòng)回位對(duì)正按鈕機(jī)器自動(dòng)回到鉆孔作業(yè)位置，或通過手動(dòng)操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機(jī)器手動(dòng)回到鉆孔作業(yè)位置。此工作狀態(tài)可通過顯示器的主界面中的回位標(biāo)識(shí)進(jìn)行監(jiān)視。旋轉(zhuǎn)開孔后，以鉆頭自重并加壓作為鉆進(jìn)動(dòng)力。當(dāng)鉆斗被旋轉(zhuǎn)擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，裝入棄渣車，同時(shí)觀察監(jiān)視并記錄鉆孔地質(zhì)狀況。
        （11）地質(zhì)情況記錄
        地質(zhì)情況記錄按相應(yīng)的地質(zhì)的相關(guān)的表記錄；旋挖鉆孔機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)及時(shí)填寫《鉆孔記錄表》，主要填寫內(nèi)容為：工作項(xiàng)目，鉆進(jìn)深度，鉆進(jìn)速度，及孔底標(biāo)高；《鉆孔記錄表》由專人負(fù)責(zé)填寫，交接班時(shí)應(yīng)有交接記錄；根據(jù)旋挖鉆孔機(jī)鉆孔鉆進(jìn)速度的變化和土層取樣認(rèn)真做好地質(zhì)情況記錄，繪制孔樁地質(zhì)剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質(zhì)樣品盒，在盒內(nèi)標(biāo)明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時(shí)間；旋挖鉆孔機(jī)孔樁地質(zhì)剖面圖與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理現(xiàn)場確認(rèn)，由設(shè)計(jì)單位確定是否進(jìn)行變更設(shè)計(jì)；鉆孔時(shí)要及時(shí)清運(yùn)孔口出渣，避免妨礙鉆孔施工、污染環(huán)境；鉆孔達(dá)到預(yù)定鉆孔深度后，提起鉆桿，用測(cè)量孔深及虛土厚度（虛土厚度等于鉆深與孔深的差值）。
        （12）成孔檢查
        成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進(jìn)行檢查，不合格時(shí)采取措施處理。成孔檢查方法根據(jù)孔徑的情況來定，當(dāng)鉆孔為干孔時(shí)，可用重錘將孔內(nèi)的虛土夯實(shí)，采用直接用測(cè)繩及測(cè)孔器測(cè)，若孔內(nèi)存在地下水，可采用泵吸反循環(huán)抽漿的方法清孔，則采用水下灌注混凝土施工的方法進(jìn)行鉆孔的測(cè)孔工作，清孔時(shí)合理控制泥漿的粘度與含砂率；經(jīng)質(zhì)量檢查合格的樁孔，及時(shí)灌注混凝土。
        （13）清孔
        清孔是孔樁施工，保證成樁質(zhì)量的重要一環(huán)，通過清孔確保樁孔的質(zhì)量指標(biāo)、孔底沉渣厚度、循環(huán)液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質(zhì)量要求，采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)的清孔方法為：樁孔終孔后，將鉆具提高20～50cm，采用大泵量泵入性能指標(biāo)符合要求的新泥漿，并維持正循環(huán)30min以上，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質(zhì)、泥漿含砂量小于4％為止。工程樁孔因有較厚的松散易坍土層，清孔后不能立即終孔，而在孔內(nèi)下入鋼筋籠，安裝好灌漿導(dǎo)管后施行二次清孔作業(yè)，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成柱質(zhì)量。