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长螺旋桩机液压步履桩架主要由顶部滑轮组、立柱、斜撑杆、底盘、行走机构、回转机构、卷扬机构、操纵室、液压系统及电气系统组成。立柱为折叠式,采用箱形截面结构型式,法兰连接方式。立柱两侧配有圆形或方形滑道作为动力头、钻杆上下运动的导向和抗扭。此种钻机配备的箱形可折叠式立柱利用液压缸进行起降,方便速度适宜,运输时也不需拆卸。立柱下部与上盘铰接,中后部与斜撑杆铰接,立柱顶部有滑轮组,用来完成对动力头、钢筋笼和注浆导管等的起降。动力头可沿滑道上下滑动托运时可拆卸。履带式螺旋钻机在压灌桩施工中的应用及现场选用施工工艺
[一]、折叠式长螺旋钻机在压灌桩施工中的应用
1定位放线
以结构施工图等资料为依据,通过经纬仪和钢尺的配合确定桩位;以施工规划为准,将桩基轴线的水准基点和控制点布设在不会受到施工影响的区域。经过桩位的测定后做好标记,加强防护。
2钻进成孔
钻机就位,底座维持稳定,以免在钻机运行期间发生失稳现象。桅杆垂直度的检测可采取铅锤测定的方式,要求实际垂直度偏差控制在0.2%以内,钻头需要与孔位保持垂直的状态。以土层特性为主要参考依据,灵活调整钻进速度,折叠式螺旋钻机在的环境中钻进。钻孔施工采取的是间歇钻进的方法,即形成“钻进→空钻→钻进”的循环模式,此举可确保切削产生的渣土能够被及时排出地面。随钻进的逐步增加,当达到设计要求后空转30~60s,以便后续快速泵送混凝土。钻进过程中的扰动性较强,应加强检查钻机的平稳性和垂直度,若存在钻机摇晃等特殊情况需随即暂停钻进作业,分析成因后采取针对性的处理措施。
3泵送混凝土
在安排泵送位置时应尽可能减少弯管的数量,以保证混凝土输送的顺畅性,提高泵送施工效率。混凝土坍落度应稳定在180~220mm,和易性、流动性等相关质量指标均要满足要求。以现场施工需求为准,由拌和站生产足量质量达标的混凝土,遵循连续泵送的原则,地泵料斗内的混凝土高度需达到40cm或高,否则易由于管道内吸入空气而阻止混凝土的流动。灌注提升速度以2.5m/min较为合适,全程钻头均要稳定在混凝土下方约1m的位置,混凝土应超出桩顶500mm,以免分布在桩顶上方的填土混入桩身中。
钢筋笼的下放
经混凝土灌注施工后,将前期预制成型的钢筋笼下放到位。为提高施工效率,需提前将振动锤的振杆插入钢筋笼,将两者稳定连接。钢筋笼较为柔弱,安装期间易由于磕碰等原因而变形,因此,需加强双向垂直度观察,判断偏差的发展趋势,若即将超出许可范围则停机纠正。振动锤的振动力较强,易影响钢筋笼的稳定性,因此需遵循缓慢、匀速的原则,速度以1.2~1.5m/min为宜,初期可借助振动锤和钢筋笼的自重下放,随着下放阻力的增加适时启动振动锤,在外力作用下使钢筋笼到达指定位置,此后方可关闭振动锤电源。
在钢筋笼下放过程中加强检查,当其达到设计标高后用折叠式长螺旋钻机将钢管和振动锤提起。需注意的是,在拔出过程中振动锤不可停机,否则会影响混凝土的密实性。
[二]、现场选用夯扩桩机施工工艺
现场选用夯扩桩机作为施工机械,每台钻机配备一台混凝土泵、一台发电机和两台混凝土罐车。夯扩桩机孔管内泵压成桩的施工工艺需进行成桩试验。
1)试桩。施工前在加固范围内选择2~4根桩作为试验桩。通过工艺性试桩取得钻速、钻压、混合料坍落度、混合料搅拌时间及拔管速度等施工技术参数,作为指导施工的依据。
2)确定施工顺序。施工顺序与土的性质和桩间距有关,结合现场实际情况,可采用隔桩跳打或连续施工。
3)桩机就位。桩位经测量放样后,用竹签打孔,孔内灌入白灰以便于在施工中容易准确地找到桩位,螺杆螺纹桩机桩机就位后,应由人员检查桩机是否存在隐患。根据地面高程及桩底设计高程之差,在桩机塔身上自上而下用红油漆标注刻度(以1 m间距较优),作为桩长控制依据。桩机就位后,机长再次核对桩位,桩位(纵横向)偏差应<50 mm,调整垂直度,确保垂直度≤1%;同时应保证桩的直径不小于设计值。
4)钻进成孔。钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触地时,启动马达钻进,先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆抖动或钻进困难时,应放慢进尺,并检查桩机稳固性,防止桩孔偏斜和钻具损坏。在试桩时,钻进过程中应做记录,激振电流每沉1 m记录一次,对土层变化处在记录表中特别加以说明。
5)混合料搅拌及运输。混合料搅拌在拌合站集中进行。按照配合比配料,每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间控制。一般控制在90一120 s,具体搅拌时间由试验确定。混合料出厂时塌落度控制在180一200 mm。混凝土的运输为混凝土罐车运输。
6)灌注及拔管。钻孔至设计标高后,停止钻进,提拔钻杆,泵送混合料灌注。混合料灌注前,采用水泥砂浆润滑管道。待钻杆芯管充满混合料后开始拔管,灌注过程中匀速提钻(2一3 m/min),并保证混合料淹没钻具1 m。桩顶高程宜高出设计高程50~70cm,灌注成桩后,桩顶盖土封顶进行养护。在灌注混凝土的同时,要对混凝土做含气量、塌落度的试验。施工过程及时调整混凝土配合比。
7)移机。当一根桩施工完哔后,机械移位,进行下一根桩的施工。施工时由于夯扩桩机排出的土较多,经常将邻近的桩位覆盖,有时还会因机械支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生位移。因此,下一根桩施工时,还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位准确。
8)清理钻渣。由于采用隔桩跳打法,打第2遍夯扩桩机前,采取湿挖法清理钻渣(高出原地面部分),宜用小型挖掘机清理,人工配合,严禁大型车辆及吊车进入成桩区域,防止对已成桩头造成破坏。然后对地面进行平整,重新进行测量放样。
9)凿桩头。桩达到一定强度(3一7 d)后,人工凿除保护桩头,然后人工挖除保护桩长内的桩间土。
10) 夯扩桩机检测。夯扩桩机施工完哔28 d后,对夯扩桩机和夯扩桩机复合地基进行检测,检测包括室内块体试样28 d龄期无侧限抗压强度、单桩承载力及低应变检测。
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