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回转取芯钻技术在人工挖孔桩基岩开挖中的应用(2)

时间:2013-10-04 11:01 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:冯晓 点击次数:


  (1)覆土层土方开挖。桩孔覆土层人工开挖,其中孤石开挖采用人工錾凿改小开挖,此处不再赘述。
  (2)基岩开挖。基岩开挖分为强风化层开挖和中风化层开挖。
  (3)强风化层基岩开挖。强风化层基岩开挖采用风镐开挖,此处不再赘述。
  (4)中风化基岩开挖。中风化基岩主要为紫红色泥岩、粉砂质泥岩夹少量粉砂岩及细砂岩,含钙质,故开挖拟采用以下两种施工方案。
  方案一:风动凿岩机钻孔爆破开挖。
  优点:进度快,劳动强度小,成本低,技术成熟。
  缺点:对孔壁基岩和土体扰动过大,断面尺寸较难控制,超挖量较大,桩体混凝土工程量增加;周边房屋或挡墙距桩孔很近,对房屋或挡墙地基有较大影响,可能发生孔体垮塌,加剧房屋主体或挡墙变形;桩孔深度较大,地下水位较高,至使装药、塞孔、连接电雷管导线等爆破作业难度增加,加大施工安全隐患。
  方案二:回转取芯钻技术开挖。
  回转取芯钻技术开挖,即采用钻孔取芯机在桩孔周边开挖线钻孔取芯,使桩孔周围形成空心槽,然后在桩孔中心部位采用凿岩机打孔,实施松动爆破,然后用卷扬机将石块运出孔外。或采用风镐将空心槽间岩体破碎改小,利用卷扬机将石块运出孔外。
  优点:对基岩和成型土层孔体的扰动小;对房屋地基的影响几乎为零;开挖断面尺寸较易控制,成孔齐整,超挖量较小,只增加少量桩体混凝土工程量。
  缺点:进度较慢,劳动强度大,成本较高。
  根据以上两种施工方案特点,为最大限度满足设计意图,并结合本工程实际的施工环境,本工程采用了第二种施工方案即回转取芯技术进行基岩中风层开挖,采用风镐将空心槽间岩体破碎改小,利用卷扬机将石块运出孔外。
  3机具加工和钻具的选择
  卷扬机架采用50€?.5钢管,根据卷扬机自重和额定荷载、桩孔断面形状尺寸等进行核算,在每个桩孔井圈混凝土强度满足承载要求后进行搭建。为保证施工安全,卷扬机架为固定式。每2个桩孔(或3个桩孔)配备1台4kw电控卷扬机、1台三相5.5kw立式回转取芯钻机和1台风镐,根据桩孔开挖工艺要求进行两序(或三序)流水作业,以提高施工进度和机械设备效率。钻机取芯筒直径为108mm,长度为650mm,有效钻孔深度500mm以上。
  4施工技术和方法
  (1)清理取芯切割基面:桩孔人工开挖至中风化泥岩后,清理基岩开挖面,不能留有浮碴,并校正桩孔轴线和开挖边线。
  (2)安装水管路和安装钻孔取芯机:基面清理完毕后,用卷扬机将钻孔取芯机调入孔内。将钻机取芯筒紧贴钢筋砼护壁面,调整钻机取芯筒的斜率(约为1/5~1/6,保证桩孔开挖断面尺寸,不致缩孔),以备开挖。在操作过程中需用水冷却钻机取芯筒、润滑钻牙和排放钻渣。水管采用15cm胶质软管为宜,由孔外主水管道接入。
  (3)钻孔:检查管路、电路、机位处于安全位置和状态,保证孔内操作人员安全防护措施到位,待孔外安全看护人员到位后,开始钻孔取芯。刚开钻时,操作人员应固定好机位,避免孔位偏差,以保证成孔截面,此时应保持慢速,待钻入5-10cm后才能加快速度钻进。
  (4)取芯:钻孔深度一般为58mm左右,钻进过程中,冷却水适量,过多则孔底排水困难,过少则磨损钻具,若钻具温度过高,会影响钻进效率。钻孔到位后,用倒顺开关退出钻具,取出岩芯,进行下一钻孔取芯。
  (5)劈裂切割:沿桩孔护壁内沿一周钻孔取芯后,桩孔中心基岩呈环岛型,四周均有劈裂切割临空面。然后采用风镐进行人工劈裂,将劈裂石块吊出孔外。
  (6)清理下一基面进入下一开挖循环。
  5施工质量和注意事项
  (1)钻进角度的控制。
  在钻进取芯过程中,钻进角度由操作人员掌握,其角度与护壁内壁的倾斜度和单循环钻进长度有关,若掌握不好将出现超挖或欠挖,影响成孔形状和桩芯砼浇筑质量。
  (2)校正桩孔轴线、清理欠挖。

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