旋挖钻施工工法.ppt

厚层卵石土旋挖钻施工工法近年来，桥梁施工技术日趋完善，特别是桩基施工，以往的施工机械及技术已不能满足现代桥梁工程的需要，旋挖钻成孔工艺应运而生。旋挖钻成孔技术就是在已定孔位上反复旋挖钻进，把渣掏出运走，直至应钻深度的一种施工方法。在铁路、公路等工程的钻孔灌注桩施工中，旋挖钻机以其对各种条件土层适应性强、无挤压效应、无振害、噪音小、无泥浆、成孔速度快等优点，得到了广泛应用。对于一般粘性土、淤泥质土、填土及砂性土、卵石土、泥岩、砂岩等，旋挖钻机穿越能力强，成孔效果好，较冲击钻、循环钻等成孔方法表现出很大的优越性。旋挖钻机成孔具有以下特点：
1、旋挖钻机结构紧凑，就位灵活。旋挖钻机采用内伸缩全导杆钻进，能保证桩的垂直度，且桩径误差小，孔底残渣量小。旋挖钻机的特殊成孔工艺，钻头多次上下往复，使孔壁粗糙，不易缩径。与传统钻孔桩相比，旋挖桩承载力显著提高。
2、进度快、工效高、效益好，对地层扰动小，一次钻深可达0.5～1.2m，最快可达1m/min，与传统钻进方法相比优势明显，能够有效保证工程进度，节省工期，减少施工投入。
3、对不同地质适用性强，只需配备不同钻头，即可用于砂层、卵砾石层、土层等不同地质，不受地域限制；在硬土地层，由于传统钻机自重有限，不可能给钻头施加更大的压力，而旋挖钻机由于采用动力头装置，钻进能力更强。
4、对周边环境影响小。传统钻机多采用泥浆循环方式，施工中需在场内设置泥浆池，文明施工难以控制。而旋挖钻机采用动力头形式，其工作原理是用旋挖斗，利用强大的扭矩直接将钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥浆支护的情况下就可实现干法施工，即使在特殊地层中需要泥浆护壁的情况下，泥浆也只起支护作用，泥浆含量较低，污染大大减少，改善了施工环境。
5、设备性能先进，自动化程度高、机动性强。旋挖钻机为履带式全液压自行式钻机，采用全套液压系统，配备先进的电脑操作系统。机、电、液一体化高度集中，结构紧凑，操作灵活方便，机械化、自动化程度高，施工现场内可自行移动，自立桅杆，移动、动位快捷。旋挖钻的安装、拆卸无需辅助设施来完成。三、适用条件四、工艺原理图1旋挖钻成孔工艺流程图2旋挖钻成孔步骤埋设护筒钻孔下钢筋笼浇筑完成拔出护筒1、劳动力组织
所有人员培训合格后，方能持证上岗，根据工程进度要求，每台旋挖钻设2个班组，每个班组人员配备如下：2、机具设备配备1、工程难点
旋挖钻机施工对地层的适应性较差，粒径超过0.3m卵石钻进困难，遇到较大粒径的卵石层或漂石较难适用。本工程特点主要是砂卵石层中机械成孔较为困难机械成孔特别是旋挖钻机成孔难度较大，主要存在以下影响：
a.卵石层对钻头磨损较大；
b.大粒径卵石影响旋转钻机施工，桩径为1.5m的旋挖钻施工、卵石粒径超过0.2m施工极为困难，粒径超过0.3m时必须将石块破碎方可钻进；
c.卵石层漏浆现象严重；
d.卵石层中容易塌孔。2、塌孔原因分析
众所周知，泥浆比重调再大也护不住纯卵石层，因为泥浆的比重远不如卵石的比重大。尤其卵石层的厚度在15m以上时，就大大增加了施工中事故发生的风险，通过对本工程实际钻孔进行研究，总结了以下几点原因：(1)、钻进速度过快
原因分析：
a.旋挖钻机采用的是静态泥浆护壁，钻机钻进速度过快，有时会由于泥浆护壁不及时从而造成塌孔；
b.钻机钻进过程中进尺速度过快，出现泥浆进入孔内的方量小于挖出孔口的渣方量，造成孔内泥浆水头高度不足而导致坍孔；
c.钻机提钻出孔的过程中，提钻出渣时的速度过快，会出现孔内泥浆剧烈涌动，从而造成护简底部受到冲刷而导致护筒下沉最终坍孔；
d.钻进速度过快，有时受地质条件限制造成由于外运弃渣不及时，孔位周边土体压力过大造成塌孔。
控制措施：
a.钻机就位开钻前，根据孔的大小计算并配制足够数量的泥浆，以确保孔内泥浆水头高度.
b.在钻机开始钻进时应低速钻进，一般钻头切入土体的速度控制在20cm/min左右；待钻头进入护筒以下3m时，方可加速钻进，一般钻头切入土体的速度控制在30～50cm/min。
c.钻进过程中安排专人及时向孔内补浆，保持水头压力。遇较大卵石或漂石时换用小钻头进行破碎后再用1.5m钻头继续钻进。
d.在钻孔施工过程中，配备相应数量的运输设备外运弃渣，并保证道路畅通。在确保钻机施工进度的前提下，及时外运弃渣以减轻其对孔位周边土体造成的压力。(2)、泥浆指标不合格
原因分析：
a.泥浆比重过小造成塌孔。泥浆护壁的原理是通过增大泥浆比重从而增大泥浆对孔壁土体的压强而达到土体的压力平衡。如果泥浆比重太小，泥浆对孔壁产生的压强不足以支撑孔壁外界压力就会造成塌孔.
b.泥浆粘度指标过小造成塌孔。泥浆粘度指标是反映泥浆护壁能力大小的一个指标，泥浆指标大，则泥浆粘度高，形成的泥皮厚，护壁能力强，反之，则泥浆粘度低，形成的泥皮薄，护壁能力差。控制措施：