超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝的製作方法
2023-06-14 21:33:51 1
專利名稱：超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋挖樁施工工藝，特別是涉及一種超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝。
背景技術：
樁深大於16m的為超深樁孔。對於回填區的地質結構，回填中有大量的砂巖、泥巖及素質粘土、粉質粘土組成，基底為泥巖和砂巖，高回填區的 回填效果較差，主要表現在回填密實度低；回填大塊孤石多；回填時間短，土體未固結，在鑽進施工時有較大難度。在旋挖樁施工的過程中出現了大量的塌孔現象，導致旋挖樁的施工出現了困難，無法正常進行。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能對未固結土體進行大直徑旋挖樁施工的超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝。為了解決上述技術問題，本發明提供的超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝，步驟如下(I)樁位及樁徑校核按施工圖定位測量的樁位，並進行核對樁號及實地位置，然後用釘子或木樁作好樁位標記，測量工作要做好覆核記錄，確保準確無誤。(2)鑽孔①確認樁位附近平整，把鑽機開到樁位旁，螺旋鑽頭的尖端對正樁位標註點。鑽機迴轉中心距孔位4 4. 2m。在允許的情況下，變幅油缸儘可能推動桅杆前伸，這樣可以減小鑽機自重和提升、下降交變拉力對孔的影響。檢查迴轉在半徑內是否有障礙物。a)鑽機開至樁位附近位置時，儘量使車體保持水平。如斜坡過大，可在履帶下墊砂石調整，位置確定後鎖緊履帶。b)迴轉上車和操作變幅油缸精確對位，點動觸控螢幕的迴轉轉置零按鈕；打開桅杆鉛直狀態自動調節，如鑽頭離孔中心點過高，可浮動下降鑽杆，使施工時鑽具更容易對位。②開鑽扳動主卷揚提升手柄，提起鑽頭離開孔口一段高度後停止。扳動上車迴轉開關使上車迴轉，轉到倒土位置停止。扳動手柄，動力頭反轉把渣甩出。卸去短螺旋鑽頭，換上普通鑽鬥加擴孔器繼續鑽進。③鑽進本工程成孔採用幹孔施工工藝，採用幹作業成孔。鑽進過程中及時做好地質情況記錄，並及時形成渝建竣檔案資料施工記錄。地質情況記錄由專人負責。在操縱動力頭作鑽孔旋轉的同時，將鑽杆放至孔底，按下主卷揚浮動按鈕，即可進行加壓鑽進工作。由於施工樁徑較大，鑽進時根據不同的地層和不同的巖層進行鑽進，鑽進土層段及強風化泥巖段可一次性成孔，鑽進堅硬的中風化泥巖及砂巖時，則分級鑽進、首先使用截止筒鑽鑽進，然後換螺旋鑽頭破碎巖芯、破碎完畢後在用截止撈砂鬥鑽出巖渣。在鑽渣達到一定裝鬥容量時(裝鬥容量的多少根據不同地質情況確定)，即可提鑽。④旋挖鑽機在施工中的垂直度控制措施旋挖鑽機有較寬的步履機構，在安裝定位前，首先是整機安放平整，然後定點定位都是駕駛室內的系統顯示屏進行調整，鑽桅豎直，系統自帶水平儀及垂直度校核等。在鑽進中如出現不垂直現象，立即可用區桅杆汕缸支撐保持平衡，以桅杆調垂系統為準，因此，旋挖鑽機的垂直度保證措施是調垂系統所能保證的。⑤提鑽時將鑽杆反轉I 2圈,使鑽鬥門關閉。在將動力頭抬聞的同時，操縱主卷揚將鑽杆、鑽具提出孔口，操縱上車轉至卸土位置，操作動力頭下行頂開鬥門，倒出渣土。操縱上車迴轉至樁位，然後通 過觸控螢幕將迴轉角度清零，繼續下一輪鑽進作業。⑥在開挖拋填未固結土體的過程中，很容易發生塌孔現象，如發生塌孔現象，採用低標號混凝土灌注回填反壓，至混凝土凝固後再鑽進的方式處理；回灌混凝土反壓概念如旋挖樁幹作業掘進后土壁垮塌，則在孔內澆築低標號混凝土 C15或C20，以阻止樁孔周邊土體坍塌，待混凝土終凝後，再用旋挖機在先前澆築的砼中掘進，掘進後孔壁形成混凝土護壁，防止護壁繼續垮塌，才能繼續往下旋挖；混凝土反壓施工工藝樁孔開孔一孔口護壁澆注砼後再鑽進形成孔口護壁一鑽進一塌孔部位澆築低標號混凝土反壓一砼終凝後鑽孔，塌孔部位形成護壁一鑽進，不塌孔繼續鑽進，如再次塌孔，塌孔部位澆築低標號混凝土反壓一砼終凝後鑽孔，塌孔部位形成護壁一重複鑽進，直至到底。⑦嵌巖參考地質勘察報告入巖深度，鑽進至中風化巖，截齒鑽頭鑽出的巖渣也可進行確認，也可用直筒鑽取出巖芯確認，巖石強度達到設計要求時，再用直筒截齒鑽取出完整的巖芯，滿足設計的嵌巖深度為止。按照巖芯取樣方案要求對巖芯進行取樣，對做了超前鑽勘察的樁基，根據監理單位組織的專題會議紀要的要求，巖芯強度依據超前鑽報告進行。⑧依據不同的鑽鬥及鬥齒、地質情況，確立鑽機鑽進過程所用鑽進速度、鑽進是否加壓，加壓力多大合適等，確立具體的鑽孔作業的標準。⑨成孔過程檢驗鑽孔過程必須始終自檢樁身垂直直度、樁徑等，有問題及進糾正，避免鑽成不合格樁孔。⑩清孔及終孔檢驗清孔鑽孔灌注樁施工保證成樁質量的重要一環，通過清孔確保樁孔的質量指標、孔底沉渣厚度、孔壁泥垢符合樁孔質量要求；端承樁鑽入設計崁巖深度後及為終孔，請業主、監理驗收。終孔檢驗鑽孔終孔，端承樁鑽入設計崁巖深度，當鑽至此地層時需向監理匯報，由監理確定終孔鑽深。當鑽孔接近終孔時要報告，終孔要報檢。報檢前進行自檢，如自檢達不到質量要求，則修正樁孔不合格部份。終孔的判定I)分析超前鑽報告，確定樁深及崁巖深度符合設計及規範要求。2)、根據初入崁巖段所取巖芯報告，以及崁巖段長度，確定樁深及崁巖深度符合設計及規範要求。(3)安裝樁鋼筋鋼筋籠主筋要校直，主筋間距要排列均勻，點焊要牢固，加勁箍處要用十字鋼筋點焊加固，加勁箍是保證鋼筋籠吊裝穩定的重要措施，必須高度重視，焊接牢固。樁鋼筋籠主筋採用機械連接，接頭按照50%錯開。
(4)樁身混凝土的灌注檢查成孔質量合格後應儘快澆注混凝土，澆注時間應控制在I小時之內，以免孔壁垮塌，泥石掉入孔內，影響孔底質量，混凝土採用商品混凝土。灌注管是用法蘭盤連接螺絲固定和絲牙連接兩種，澆築時應有足夠的混凝土儲備量，使導管埋入混凝土 Im以下。採用上述技術方案的超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝，通過在旋挖樁施工過程中的塌孔段回灌低標號混凝土反壓，阻止樁孔周邊土體坍塌，待混凝土終凝後並達到一定強度，固結周邊土體後，再在原位旋挖取土，使回灌混凝土形成護壁，如此循環往復，直至成孔。其實施效果如下(I)保證了進度
通過使用超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工技術，有效的解決了超深拋填未固結土體大直徑樁的成樁問題，在預定的60天內完成了樁基的混凝土澆築，為後續基礎及結構施工提供了良好的條件。(2)保證了質量通過在塌孔段回灌低標號混凝土反壓，形成了混凝土護壁，有效的解決了樁孔的塌孔狀況，提高了樁成型質量。同時，樁孔成樁方式為幹作業成孔，成樁質量較之泥漿護壁更有保證。(3)保障了安全施工過程中採用旋挖樁工作也成孔，人員不需下孔作業，安全度高。同時，採用超前鑽，解決了驗收的問題，驗收時，也不需人員下樁驗收，保障了作業人員和驗收人員的安全。該工程樁基施工階段未發生安全事故。(4)綠色環保採用旋挖樁幹成孔工藝，無需泥漿護壁，現場施工形象好，同時保護了水、土資源。綜上所述，本發明是一種能對未固結土體進行大直徑旋挖樁施工的超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝。
圖I是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結構附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。參見圖1，超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝，其操作要點是1、旋挖樁儘可能不設擴大頭，因為施工十分困難，檢測與驗收更難；2、超前勘探對每根旋挖樁均進行提前勘察地質的方式探明地質情況，然後計算出開挖深度再實施旋挖樁；3、根據現場地質情況及樁徑選擇合適功率的鑽機，本工程拋填孤單石較多，為避免產生鑽頭卡鑽的現象，採用SR420R、SR360R、SR280R旋挖鑽機，步驟如下(I)樁位及樁徑校核按施工圖定位測量的樁位，並進行核對樁號及實地位置，然後用釘子或木樁作好樁位標記，測量工作要做好覆核記錄，確保準確無誤。(2)鑽孔①確認樁位附近平整，把鑽機開到樁位旁，螺旋鑽頭的尖端對正樁位標註點。鑽機迴轉中心距孔位4 4. 2m。在允許的情況下，變幅油缸儘可能推動桅杆前伸，這樣可以減小鑽機自重和提升、下降交變拉力對孔的影響。檢查迴轉在半徑內是否有障礙物。a)鑽機開至樁位附近位置時，儘量使車體保持水平。如斜坡過大，可在履帶下墊砂石調整，位置確定後鎖緊履帶。 b)迴轉上車和操作變幅油缸精確對位，點動觸控螢幕的迴轉轉置零按鈕；打開桅杆鉛直狀態自動調節，如鑽頭離孔中心點過高，可浮動下降鑽杆，使施工時鑽具更容易對位。②開鑽扳動主卷揚提升手柄，提起鑽頭離開孔口一段高度後停止。扳動上車迴轉開關使上車迴轉，轉到倒土位置停止。扳動手柄，動力頭反轉把渣甩出。卸去短螺旋鑽頭，換上普通鑽鬥加擴孔器繼續鑽進。③鑽進本工程成孔採用幹孔施工工藝，採用幹作業成孔。鑽進過程中及時做好地質情況記錄，並及時形成渝建竣檔案資料施工記錄。地質情況記錄由專人負責。在操縱動力頭作鑽孔旋轉的同時，將鑽杆放至孔底，按下主卷揚浮動按鈕，即可進行加壓鑽進工作。由於施工樁徑較大，鑽進時根據不同的地層和不同的巖層進行鑽進，鑽進土層段及強風化泥巖段可一次性成孔，鑽進堅硬的中風化泥巖及砂巖時，則分級鑽進、首先使用截止筒鑽鑽進，然後換螺旋鑽頭破碎巖芯、破碎完畢後在用截止撈砂鬥鑽出巖渣。在鑽渣達到一定裝鬥容量時(裝鬥容量的多少根據不同地質情況確定)，即可提鑽。④旋挖鑽機在施工中的垂直度控制措施旋挖鑽機有較寬的步履機構，在安裝定位前，首先是整機安放平整，然後定點定位都是駕駛室內的系統顯示屏進行調整，鑽桅豎直，系統自帶水平儀及垂直度校核等。在鑽進中如出現不垂直現象，立即可用區桅杆汕缸支撐保持平衡，以桅杆調垂系統為準，因此，旋挖鑽機的垂直度保證措施是調垂系統所能保證的。⑤提鑽時將鑽杆反轉I 2圈，使鑽鬥門關閉。在將動力頭抬聞的同時，操縱主卷揚將鑽杆、鑽具提出孔口，操縱上車轉至卸土位置，操作動力頭下行頂開鬥門，倒出渣土。操縱上車迴轉至樁位，然後通過觸控螢幕將迴轉角度清零，繼續下一輪鑽進作業。⑥在開挖拋填未固結土體的過程中，很容易發生塌孔現象，如發生塌孔現象，採用低標號混凝土灌注回填反壓，至混凝土凝固後再鑽進的方式處理；回灌混凝土反壓概念如旋挖樁幹作業掘進后土壁垮塌，則在孔內澆築低標號混凝土 C15或C20，以阻止樁孔周邊土體坍塌，待混凝土終凝後，再用旋挖機在先前澆築的砼中掘進，掘進後孔壁形成混凝土護壁，防止護壁繼續垮塌，才能繼續往下旋挖；混凝土反壓施工工藝樁孔開孔一孔口護壁澆注砼後再鑽進形成孔口護壁一鑽進一塌孔部位澆築低標號混凝土反壓一砼終凝後鑽孔，塌孔部位形成護壁一鑽進，不塌孔繼續鑽進，如再次塌孔，塌孔部位澆築低標號混凝土反壓一砼終凝後鑽孔，塌孔部位形成護壁一重複鑽進，直至到底。⑦嵌巖參考地質勘察報告入巖深度，鑽進至中風化巖，截齒鑽頭鑽出的巖渣也可進行確認，也可用直筒鑽取出巖芯確認，巖石強度達到設計要求時，再用直筒截齒鑽取出完整的巖芯，滿足設計的嵌巖深度為止。按照巖芯取樣方案要求對巖芯進行取樣，對做了超前鑽勘察的樁基，根據監理單位組織的專題會議紀要的要求，巖芯強度依據超前鑽報告進行。⑧依據不同的鑽鬥及鬥齒、地質情況，確立鑽機鑽進過程所用鑽進速度、鑽進是否加壓，加壓力多大合適等，確立具體的鑽孔作業的標準。
⑨成孔過程檢驗鑽孔過程必須始終自檢樁身垂直直度、樁徑等，有問題及進糾正，避免鑽成不合格樁孔。⑩清孔及終孔檢驗清孔鑽孔灌注樁施工保證成樁質量的重要一環，通過清孔確保樁孔的質量指標、孔底沉渣厚度、孔壁泥垢符合樁孔質量要求；端承樁鑽入設計崁巖深度後及為終孔，請業主、監理驗收。終孔檢驗鑽孔終孔，端承樁鑽入設計崁巖深度，當鑽至此地層時需向監理匯報，由監理確定終孔鑽深。當鑽孔接近終孔時要報告，終孔要報檢。報檢前進行自檢，如自檢達不到質量要求，則修正樁孔不合格部份。終孔的判定
I)分析超前鑽報告，確定樁深及崁巖深度符合設計及規範要求。2)、根據初入崁巖段所取巖芯報告，以及崁巖段長度，確定樁深及崁巖深度符合設計及規範要求。(3)安裝樁鋼筋鋼筋籠主筋要校直，主筋間距要排列均勻，點焊要牢固，加勁箍處要用十字鋼筋點焊加固，加勁箍是保證鋼筋籠吊裝穩定的重要措施，必須高度重視，焊接牢固。樁鋼筋籠主筋採用機械連接，接頭按照50%錯開。(4)樁身混凝土的灌注檢查成孔質量合格後應儘快澆注混凝土，澆注時間應控制在I小時之內，以免孔壁垮塌，泥石掉入孔內，影響孔底質量，混凝土採用商品混凝土。灌注管是用法蘭盤連接螺絲固定和絲牙連接兩種，澆築時應有足夠的混凝土儲備量，使導管埋入混凝土 Im以下。本發明的技術水平及創新點(I)創新點:I)針對本工程地質特點，選用可施工的旋挖樁成孔方式。2)針對目前國內旋挖鑽機和鑽頭情況，經設計覆核，通過採取增加樁徑與加長嵌巖段等措施來取消擴大頭，便於實施旋挖樁。3)針對本工程實際情況和設計施工圖要求，通過多種施工工藝的試驗對比，根據旋挖鑽機成孔工藝特點，採用砼反壓防塌孔施工措施進行施工，達到安全有效，便於施工，保證成孔質量等技術要求，滿足樁基施工進度。(2)技術水平針對超深拋填未固結土體，創新地採用旋挖樁幹作業成孔、回灌低標號混凝土反壓技術，同時通過增加崁巖長度，取消了樁基擴大頭，保障了樁基的順利開挖和檢測，保證了進度和成樁質量，取得了良好的社會和經濟效益。通過對相關文獻的查閱，國內外發表的中文文獻中未見與該技術特點完全相同的文獻報導。經專家鑑定達到國內領先水平。
權利要求
1.一種超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝，其特徵是步驟如下 步驟(I):樁位及樁徑校核 按施工圖定位測量的樁位，並進行核對樁號及實地位置，然後用釘子或木樁作好樁位標記，測量工作要做好覆核記錄，確保準確無誤； 步驟(2):鑽孔 ①確認樁位附近平整，把鑽機開到樁位旁，螺旋鑽頭的尖端對正樁位標註點；鑽機迴轉中心距孔位4 4. 2m ; ②開鑽，扳動主卷揚提升手柄，提起鑽頭離開孔口一段高度後停止，扳動上車迴轉開關使上車迴轉，轉到倒土位置停止，扳動手柄，動力頭反轉把渣甩出，卸去短螺旋鑽頭，換上普通鑽鬥加擴孔器繼續鑽進； ③鑽進，成孔採用作業成孔施工工藝； ④旋挖鑽機在施工中的垂直度控制措施旋挖鑽機有較寬的步履機構，在安裝定位前，首先是整機安放平整，然後定點定位都是駕駛室內的系統顯示屏進行調整，鑽桅豎直，系統自帶水平儀及垂直度校核；在鑽進中如出現不垂直現象，立即用區桅杆汕缸支撐保持平衡，以桅杆調垂系統為準； ⑤提鑽時將鑽杆反轉I 2圈，使鑽鬥門關閉，在將動力頭抬聞的同時，操縱主卷揚將鑽杆、鑽具提出孔口，操縱上車轉至卸土位置，操作動力頭下行頂開鬥門，倒出渣土，操縱上車迴轉至樁位，然後通過觸控螢幕將迴轉角度清零，繼續下一輪鑽進作業； ⑥在開挖拋填未固結土體的過程中，很容易發生塌孔現象，如發生塌孔現象，採用低標號混凝土灌注回填反壓，至混凝土凝固後再鑽進的方式處理； 回灌混凝土反壓概念如旋挖樁幹作業掘進后土壁垮塌，則在孔內澆築低標號混凝土 C15或C20，以阻止樁孔周邊土體坍塌，待混凝土終凝後，再用旋挖機在先前澆築的砼中掘進，掘進後孔壁形成混凝土護壁，防止護壁繼續垮塌，才能繼續往下旋挖； 混凝土反壓施工工藝樁孔開孔一孔口護壁澆注砼後再鑽進形成孔口護壁一鑽進一塌孔部位澆築低標號混凝土反壓一砼終凝後鑽孔，塌孔部位形成護壁一鑽進，不塌孔繼續鑽進，如再次塌孔，塌孔部位澆築低標號混凝土反壓一砼終凝後鑽孔，塌孔部位形成護壁一重複鑽進，直至到底； ⑦嵌巖參考地質勘察報告入巖深度，鑽進至中風化巖，截齒鑽頭鑽出的巖洛進行確認，或用直筒鑽取出巖芯確認，巖石強度達到設計要求時，再用直筒截齒鑽取出完整的巖芯，滿足設計的嵌巖深度為止；按照巖芯取樣方案要求對巖芯進行取樣，對做了超前鑽勘察的樁基，根據監理單位組織的要求，巖芯強度依據超前鑽報告進行； ⑧依據不同的鑽鬥及鬥齒、地質情況，確立鑽機鑽進過程所用鑽進速度、鑽進是否加壓，加壓力多大合適，確立具體的鑽孔作業的標準； ⑨成孔過程檢驗鑽孔過程必須始終自檢樁身垂直直度和樁徑，有問題及進糾正，避免鑽成不合格樁孔； ⑩清孔及終孔檢驗 清孔是鑽孔灌注樁施工保證成樁質量的重要一環，通過清孔確保樁孔的質量指標、孔底沉渣厚度、孔壁泥垢符合樁孔質量要求； 端承樁鑽入設計崁巖深度後及為終孔，請業主、監理驗收。步驟(3):安裝樁鋼筋 鋼筋籠主筋要校直，主筋間距要排列均勻，點焊要牢固，加勁箍處要用十字鋼筋點焊加固，加勁箍是保證鋼筋籠吊裝穩定的重要措施，必須高度重視，焊接牢固；樁鋼筋籠主筋採用機械連接，接頭按照50%錯開； 步驟(4):樁身混凝土的灌注 檢查成孔質量合格後應儘快澆注混凝土，澆注時間控制在I小時之內，以免孔壁垮塌，泥石掉入孔內，影響孔底質量，澆築時使導管埋入混凝土 Im以下。
2.根據權利要求I所述的超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝，其特徵是上述步驟(2)鑽孔①中在允許的情況下，變幅油缸儘可能推動桅杆前伸，減小鑽機自重和提升、下降交變拉力對孔的影響；檢查迴轉在半徑內是否有障礙物； a)鑽機開至樁位附近位置時，儘量使車體保持水平；如斜坡過大，在履帶下墊砂石調整，位置確定後鎖緊履帶； b)迴轉上車和操作變幅油缸精確對位，點動觸控螢幕的迴轉轉置零按鈕；打開桅杆鉛直狀態自動調節，如鑽頭離孔中心點過高，可浮動下降鑽杆，使施工時鑽具更容易對位。
3.根據權利要求I或2所述的超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝，其特徵是上述步驟(2)鑽孔④中在操縱動力頭作鑽孔旋轉的同時，將鑽杆放至孔底，按下主卷揚浮動按鈕，即進行加壓鑽進工作，由於施工樁徑較大，鑽進時根據不同的地層和不同的巖層進行鑽進，鑽進土層段及強風化泥巖段可一次性成孔，鑽進堅硬的中風化泥巖及砂巖時，則分級鑽進、首先使用截止筒鑽鑽進，然後換螺旋鑽頭破碎巖芯、破碎完畢後在用截止撈砂鬥鑽出巖渣，在鑽渣達到裝鬥容量時，即可提鑽。
4.根據權利要求I或2所述的超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝，其特徵是上述步驟⑵鑽孔中終孔的判定 1)分析超前鑽報告，確定樁深及崁巖深度符合設計及規範要求； 2)根據初入崁巖段所取巖芯報告，以及崁巖段長度，確定樁深及崁巖深度符合設計及規範要求。
全文摘要
本發明公開了一種超深拋填未固結土體大直徑旋挖樁施工工藝，通過在旋挖樁施工過程中的塌孔段回灌低標號混凝土反壓，阻止樁孔周邊土體坍塌，待混凝土終凝後並達到一定強度，固結周邊土體後，再在原位旋挖取土，使回灌混凝土形成護壁，如此循環往復，直至成孔。本發明是一種能對未固結土體進行大直徑旋挖樁施工的施工工藝。
文檔編號E21B7/02GK102758430SQ201210268370
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者何昌傑, 彭明祥, 楊愛兵, 謝小紅 申請人:中國建築股份有限公司, 中建五局第三建設有限公司