旋挖桩机在基坑支护桩施工中的应用.doc

浅析旋挖桩机在基坑支护桩施工中的应用 [摘 要] 旋挖桩工艺在我国是近几年才推广使用的一种先进的桩基施工工艺，广泛应用于公路、铁路、桥梁和大型建筑的桩基施工。下面探讨旋挖桩施工工艺的应用和发展前景。 [关键词] 旋挖钻机；工艺；应用；发展 引言 旋挖钻机因具有施工速度快、成孔质量好、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等优势, 已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备, 不少重点工程的业主为确保工程进度和质量, 均将其作为指定施工设备, 从而替代了传统的冲击和回旋钻机成孔设备。目前我国工程界的大多数旋挖钻机均为德国和意大利的产品, 并已占据主导地位。 一 旋挖钻机施工工艺 1、工作原理 旋挖钻成孔首先是通过钻机自有的行走功能和桅杆变幅机构使钻具迅速达到桩位,利用桅杆导向下放钻杆将底部带有活门的筒式钻头置放到孔位,钻机动力头装置为钻杆提供扭矩,加压装置通过加压动力头的方式将加压力传递给钻杆、钻头,钻头回旋破碎岩土,并直接将其装入钻头内,然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土,这样循环往复,不断取土、卸土,直至钻到设计孔深。 2、护筒埋设 护筒埋设是旋挖作业中的关键。护筒采用12mm厚钢板卷制而成,护筒内径较桩径大20cm。在焊接接头处均加设15cm宽的钢带,护筒底加设50cm宽的钢带作为刃脚,以为加强钢护筒的整体刚度。首先采用人工风镐破除既有道路沥青面层及路基层,然后利用旋挖钻机的桶型钻头进行开孔,开孔完毕后,利用钻杆桅杆上的副卷扬机起吊护筒,辅助人工推移,进行护筒埋设,护筒顶口高出地面约30cm。沿护桩拉十字线复核护筒中心,使护筒中心竖直线与桩中心线重合,并在护筒口用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不超过50mm,竖直线倾斜度不大于0.5%,则将其四周用粘土夯实。 3、泥浆制备 由于旋挖钻成孔极快,对于护壁要求就更为严格,在泥浆制备上一定要严格要求,否则极易造成塌孔。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为用水量的8%,造浆前应根据泥浆性能指标的要求做泥浆配合比的试验,现场按照泥浆配合比用制浆机拌制泥浆并存入储浆池。特殊情况下,在使用黏土作为造浆材料时应符合下列要求:①自然风干后,用手不易掰开捏碎。②干土破碎时,断面有坚硬的尖锐棱角。③用刀切开时,切面光滑、颜色较深。④水浸湿后有粘滑感,加水合成泥膏后,容易搓成1mm的细长泥条,用手指揉捻,感觉砂砾不多,浸水后能大量膨胀。 4 、钻进出渣 旋挖钻机钻孔施工中,泥浆为单向供应,在孔口注浆即可,与常规钻机泥浆循环系统有较大的区别,部分泥浆随筒钻出渣而排出,损耗较大,需要随时观察孔内泥浆标高,一般应高出护筒底口1m以上。由于旋挖钻机钻渣由筒钻直接取出孔口,需要装载机及运渣车辆配合,及时将钻渣转移至指定堆放场地。钻进至钻机显示深度在设计深度以上1m左右时,采用经检定过的钢丝测绳进行精确测量,避免出现后期超钻深度过大。 5、 清孔 由于旋挖钻的施工特点,能够采用掏渣法进行清孔,对于后期二次清孔是有利的。到达设计孔深前,最后一次下钻时采用减压吊钻,并扫孔2～3圈,将孔底钻渣尽可能取出,并保证孔底大致平整。旋挖成孔后利用旋挖钻机掏渣钻斗进行掏渣,保证桩底沉淀层厚度符合设计及验标要求(摩擦桩不大于20cm)。在水下砼浇筑前,应复查桩底沉渣厚度,不满足要求时进行二次清孔,二次清孔采用高压风或泥浆置换法,泥浆置换法为常规施工方法,而高压风或者高压泥浆喷射,即在混凝土灌注前,对孔底进行高压射风或射泥浆数分钟,使沉淀物漂浮满足沉渣厚度要求后,立即灌注水下混凝土。 二、旋挖钻机安全事故总类及危险源分析 1、起重伤害。旋挖钻机是一种现代化的施工机械,重量达几十吨,重心高,对钻机行走的路基要求也高,操作人员如果不慎,违反操作规程,极容易发生旋挖机的下陷、翻倒等事故,这类事故是旋挖钻机最常见的事故之一。另旋挖机自带有起重装置,施工时需要起重机配合进行埋设钢筋笼、灌注混凝土,旋挖钻机转场时需要大量使用起重机,极易发生起重伤害事故。发生在公路工程的一个施工地段上钻机下陷倾斜的现场图片。据调查,事故原因是在操作手二次进入桩位时,忽略了场地情况,左履带前端刚好行驶在灌桩后的空桩头上,造成了这次事故发生。 2、机器伤害事故。虽然旋挖钻机的自动化程度很高,但是也离不开人员的操作,很多铺助工作是任何机器代替不了的,如起重物的绑扎、钻头的安装拆卸、机器设备的维修保养等等,特别是有的旋挖机转场运输时,需要拆除桅杆、油管等大量的部件,极容易发生机器伤害事故。 3、触电事故。施工现场大量使用机器用电设备,