BG-25C全液壓钻机全护筒斜桩施工工法.doc

BG-25C型全液压旋挖钻机全护筒斜桩施工工法 中铁七局集团有限公司 陈 智 殷 建 余 骏 刘 勇 张 涛 工法编号：EJGF46-2008 1.前言 斜钻桩孔可以克服垂直桩劲度不足的问题，当上部建筑有较大的水平荷载时采用，它可以将水平荷载传递至地层深处，斜钻孔桩以及有斜钻孔桩群桩广泛应用于桥梁、码头以及大型输电线路基础等工程。斜桩施工容易出现塌孔、钻孔弯曲、钻杆中心与桩孔设计中心不在同一轴线等问题，施工难度较大。 斜桩施工的关键在于控制桩的倾斜度和保证成孔的质量，在施工中容易出现塌孔、钻孔弯曲、钻杆中心与桩孔设计中心不在同一轴线等问题，施工难度较大。2007年5月至2007年9月，中铁七局在塞内加尔古鲁木桥斜桩基础施工中，针对斜桩的施工特点，采用了BG-25C型全液压旋挖钻机全护筒进行斜桩的施工，收到了良好的效果，并在施工中探索和完善了一套完整的施工工艺，积累了丰富的经验，2008年12月22日中国中铁股份有限公司对《用BG-25C型全液压旋挖钻机全护筒进行斜桩施工技术》进行了评审。在对施工中的控制性技术要点进行整理并形成了本工法。 2.工法特点 2.0.1 钻机钻进速度快、成孔质量高。钻机的回转、钻进由液压驱动，回转扭矩大、进给力可根据地质情况进行调整；旋挖出的岩土由钻头直接提出地面排碴，不需要借助泥浆等其它介质，因此钻进速度快、效率高。在钻孔作业时，桅杆倾斜度由电脑控制自动调整，调整精度高、速度快，能保证钻孔倾斜度偏差在1%以内；钻孔深度为电脑监控，其精度可达到±10cm，因此钻孔的倾斜度及深度偏差值都较小，质量高。 2.0.2 钻机操作控制系统应用PC电脑，自动化程度高，工人劳动强度低，钻机操作人员在驾驶室中完成所有作业。 2.0.3 采用全护筒成孔简便、费用低、成孔可靠，对环境无污染。 2.0.4 采用自制钢板模型垫块配合钻机PC控制钻孔桩倾斜度，精确度高、可操作性强。 3.适用范围 本工法适用于处于粉土层、粘土层、砂层、卵砾石层等地质条件下的倾斜钻孔桩基础。 4.工法原理 4.0.1 BG-25C型旋挖钻机的外形及各部位名称见图4.0.1-1: 图4.0.1-1 BG-25C型旋挖钻结构外观 4.0.2 钻机钻孔作业原理 旋挖钻机就位并调整桅杆倾斜度后，主卷扬工作落下钻杆，使钻头接触地面，正向转动液压回转动力头，回转动力头驱动从中穿过的钻杆带动钻头旋转；同时，操纵桅杆上部的加压油缸使其工作，加压油缸推动桅杆上的滑架，从而推动固定、安装在滑架上的回转动力头向下运动，回转动力头与第一层钻杆之间设计有棘齿（该棘齿也是正向旋转咬合、反向旋转松开），棘齿咬合为钻头提供向下的进给力。钻机向下的进给力以钻机的自重为反力。钻机钻进的同时，主卷扬随着钻头钻进行程不断自动出绳，并保持钢丝绳具有一定的张紧力。 钻头钻进岩土一定深度后，即应向上提升钻头排碴，钻头每次在土层中钻进的深度一般为0.8~1m，旋挖下来的松散岩土将钻头工作部的80%左右空腔填满后停止进给，反向旋转松开各个咬合部位的棘齿咬合，主卷扬工作即向上提升钻头，进行排碴。 钻头提升出地面一定高度后，旋转底盘转盘将钻头移至旋挖钻机履带侧面场地排碴，排碴后转盘旋转回原来位置，钻头对正孔口位置继续进行下一钻进循环。 旋挖钻机钻孔排出的弃碴，使用装载机铲除、自卸汽车外运弃碴。 4.0.3 钻机全护筒工作原理 护筒端头与钻机的动力头护筒驱动器相连，筒身由摇管机抱合，摇管机有液压驱动的抱管、晃管、压拔管机构。在灌注水下混凝土的同时逐节拔出并拆除，最后将全部取尽 图4.0.4-1钢板模型垫块 4.0.5 导管安放原理 导管导向机构主要是为了避免导管在下放和以后的提升过程中挂在钢筋笼的钢筋。由于是桩是斜桩，导管是直的，所以在导管末节的下口用弓形的钢板包住，在导管下放或提升时起到平滑的作用，这样就不会挂到钢筋笼。如图4.0.5-1。 图4.0.5-1 导管导向机构 5.工艺流程及施工要点 5.1 工艺流程，见图5.1-1： 图5.1-1 施工工艺流程 5.2 施工要点 5.2.1 施工准备 BG-25C型全液压旋挖钻机属于大型机械，该型号钻机工作时的全重75吨，全高约22.84米，底盘履带总宽度4.4米，且钻机在施工场地内转移时，桅杆不可折叠、只能保持直立，具有重量大、重心高的特点，因此使用该型号钻机施工，对场地、施工便道要求较高，在为其进行施工现场准备时，应做到：作业场地平整、坚实、宽敞，上方无架空输电、通讯线路妨碍其作业及场地内转移；施工便道宽度保证6.0米以上，并应平坦、坚实，纵向坡度不应大于15度；作业场地除满足旋挖钻机作业外，还应给钻机排渣、清渣机械、运输车辆等留有作业、停靠、转车场