泥浆护壁旋挖成孔施工方法及主要技术措施

泥浆护壁旋挖成孔施工方法及主要技术措施1.旋挖钻机施工原理及优势1.1旋挖钻机施工原理旋挖钻成孔时通过底部带有活门的桶式回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计孔底标高。1.2旋挖钻优势旋挖钻采用大孔径旋挖钻机，旋挖钻机具备以下优势：成孔速度快。与传统的循环管钻机相比优势明细，这样就有效地保证了工程的进度。环保特点突出。与传统的循环管钻机相比，旋挖钻机区别在于可以循环使用泥浆，而传统循环钻机是不断地产生泥浆。行走移位方便。旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐。桩孔对位方便准确。这是传统循环钻机根本达不到的，在对位过程中操作手在驾驭室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态，有效的保证了成孔的各项指标。基于旋挖钻机施工效率高、速度快、施工精度高（全电脑控制）、履带式行走移位方便地特点，该工程桩孔的施钻可采用旋挖钻机。2.施工流程旋挖钻机施工流程见图。3.施工工艺在施工过程中上部采用钢护筒护壁，下部采用泥浆护壁，防止塌孔和孔内缩径。泥浆护壁是利用泥浆与地下水的压力差来控制水压力与孔壁压力，以确保孔壁的稳定，所以泥浆的相对密度则起到保持压力差的关键作用，实施钻孔的一种成孔工法。泥浆的主要材料表材料名称数量主要使用目的水1m³泥浆的主体膨润土150-200Kg泥浆的主要材料纤维素2-3Kg增加泥浆的粘性火碱2-5Kg降低泥渣下沉速度渗水防止剂废纸浆、锯屑防止渗水在桩位上下长度不小于2m厚度10mm的钢护筒，以保护孔口，在调制适合本地土层情况的泥浆，有效避免成孔过程中塌孔的发生。泥浆的要求为相对密度：1.1~1.2；（密实碎石孔可选1.5）、粘度;18~22s；、静切力：1.0~2.5Pa；、含砂率：＜4%；④、胶体率：＞90%；⑤、30分钟失水率：14~20ml;30分钟施工能有效的减少塌孔，保证成孔质量，减少和杜绝孔底沉渣，保证混泥土的充盈系数。需要泥浆土、火碱、纤维素、泥浆泵、泥浆管和配套的电线电箱、泥浆池、泥浆池防护等材料和设备（孔内有漏浆可能），每栋楼做一个长4米*4米*2米的泥浆池，制作泥浆所用的材料，必须购买膨润土或黄土，在泥浆池内制作成泥浆。在旋挖桩成孔后及时清理孔底沉渣，沉渣厚度控制在50mm内，然后把已经配置好的钻孔液倒入孔内，用空压机的风管插入孔底，使孔内泥浆和余下沉渣与钻机液搅拌均匀。钻机液的作用是使沉渣不沉，漂浮在钻孔液内。新型钻孔液又名无固相泥浆，是线状高分子聚合物，分子量在300-2500万之间，固体外观为白色粉颗，液态为无色粘稠胶体状，易溶于水，溶于水后静置会形成粘稠状液体，胶体率在95%以上。钻孔液配制比为：钻孔液制备配比：10Kg固体聚丙烯酰胺，45m³水，50Kg工业用碱（NaCO3）。钻孔液配制后，性能指标满足：比重1.00-1.02，粘度：一般为17-20s，ＰＨ值为８－１０，含水率小于２％。施工流程：施工准备→钻机就位→旋挖开孔→下孔口护筒→注浆→取土钻进→补浆→取土成孔→检查沉渣厚度、清渣→倒入钻孔液→移机→吊放钢筋笼→检查沉渣厚度、清渣→吊放导管→检查、清渣→上导管清孔帽→注浆清渣→二次清孔后泄出导管压力→灌注混凝土→拔出护筒桩内挖出的土石方，堆放在桩边外３米以外范围，堆放高度不超过１．５米高，每天由人工负责转运场内桩边的土石方、转运到每栋堆场，根据每栋堆场的具体情况，及时用３２０型挖土机配合人工用汽车把堆场的土石方运出施工现场，堆放在建设方指定的场外堆场。４、清孔换浆法：钻孔达到设计深度后，停止进尺，将钻头提出，采用清底钻头进行清孔，然后注入净化泥浆装置换孔内含渣的泥浆，清孔时孔内水位需保持在护筒底以上３．０－６．０ｍ。当从孔内取出泥浆与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经检查合格后的钢筋笼。扩底桩施工流程图５、桩位放样桩位放样，按从整体到局部的原则进行桩基的位置放样，规划行车路线，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定；钻机底盘不宜直接于不坚实的填土上，以免发生不均匀沉陷；钻机的安方位置需考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，十字线定位，下护筒后二次检测，在终孔后与放钢筋笼前必须检测，使其误差在规范要求内，以确保桩位准确。６、桩的轴线控制根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物再进行场地整平后，组织有资质的测量放线人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并做好记录留查，下完护筒后在拉上十字线复核护筒中心点是否与十字线中心吻合，以保证桩位的准确。７、埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒竖直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。以保证其垂直及防水泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实０．３－０．５ｍ厚度的黏土后，在安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。８、钻孔施工时垂直度的控制你公司采用的是智能化旋挖钻机，钻机上有车载电脑系统，可以自动显示和调节旋挖钻机的钻孔深度，垂直度，具体操作如下：首先将旋挖钻机作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面。从桅杆的Ｘ轴、Ｙ轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制，将桅杆Ｘ轴Ｙ轴的偏差调节到正负零位置，以保证钻孔的垂直度。桩的垂直度在成孔时桩机桅杆上有垂直度控制仪控制，桩机电脑屏上会有自动显示，司机根据情况调整，因此垂直度在施工过程中就能控制确保小于１％，达到设计要求。９、成孔、成孔检查（１）成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔器等。检孔器应按如下要求制作：（２）沉淀厚度必须进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔工具等（３）检孔工具：检孔圆板的外径Ｄ为直接加３００ｍｍ的钢板，厚度为１５ｍｍ，重量为３．５Ｋｇ。检孔钢筋为Ф２２钢筋、长度１．４米（４）检孔圆板测绳采用钢丝测绳，测绳直接绑扎在检孔圆板与检孔钢筋顶面（５）沉渣的检测，把检测器放下去，记录检测圆板上测绳的长度；在用钢丝绳把检孔钢筋放下去、记录检孔钢筋加测绳的长度；两长度之间的差就是沉渣厚度、（６）用检孔器检测孔径和孔的竖直度，检孔器对中后在孔内靠垂直重下沉，不借助其他外力顺利下至孔底，不停顿，证明钻孔符合规范及设计要求，如不能顺利下至孔底时，用钻机进行清孔处理。（７）检测标准：孔深、孔径不下于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于１％；沉渣厚度与符合设计规定：沉渣厚度≤５０ｍｍ１０、岩芯取样根据地勘报告计算的预挖深度结合现场实际情况，待深度达到中风化层以后（目测），用筒钻钻进，将孔底中风化层岩石取出，送检合格后，根据施工图纸向下钻进达到设计嵌岩深度要求，复检深度后，即可终孔。桩内挖出的土石方，堆放在桩外２．５米以外的范围，堆放高度不超过１．５米高，每天由人工负责转运场内桩边的土石方、转运到每栋堆场，根据每栋堆场的具体情况，及时用３２０型挖土机配合人工用汽车把堆场的土石方运出施工现场，堆放在建设方指定的场外堆场。１１、下放钢筋笼下钢筋笼前，先测量孔深，孔内无虚土和钻渣后开始下钢筋笼，下笼前在孔壁内侧下放３根直径为５０ｍｍ的钢管、并兼作钢筋笼保护层，确保钢筋笼居中，从而减少钢筋笼与孔壁擦挂掉土入孔内，把钢筋笼吊垂直，下放过程中孔口两边站立３人，缓慢下放钢筋笼，下完后在测量孔深，已确定孔内有无虚土和沉渣，如果孔内有虚土和沉渣，吊出钢筋笼，用旋挖钻机清孔后再次检查沉渣厚度、符合规范允许范围内要求、在下放钢筋笼，直到合格为止。砼浇筑完成后，将此３根钢管拔出；在钢筋笼绑扎完成后，在钢筋笼的内侧，绑扎按设计数量直径为５０ｍｍ、壁厚为１．２ｍｍ的钢管、做声波透测管，钢管两头用封口胶包裹严实，钢管接头用丝接接严密。１２、水下灌注混凝土工艺水下灌注混凝土基本原理：采用导管灌注法，即利用封闭的连接钢管（或满足强度要求的非金属管）作为水下混凝土的输送通道，管的下除