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浅谈搓管机施工工艺

发布时间:2018年10月08日
来源:基础工程王服务平台(2018-10-08)

在重要建设施工中都离不开基础成桩工程项目。由于施工地质的不同,承包方根据地质的勘测情况来选择可靠的施工工艺和可靠的机械设备。

 

一般,在地层较稳定,能够靠自身的摩擦力保持桩柱的形状时都采用泥浆护壁,用不同比重的泥浆,平衡地下水和井壁的侧向土压力,使孔壁保持不坍塌状态。此施工工法、工艺被广泛采用。但是,在很多特殊地层,基于各种原因,不能采用泥浆护壁。典型的如各种回填层、软地基层、溶洞空穴层、流沙层等,泥浆在孔内无法有效存留护壁。浇筑桩基就不能有效成功。解决这一难题就需要本公司搓管桩机设备和配套产品。该设备采用钢管“硬护壁”方法,可保证完成大直径地下混凝土桩基的成孔、成桩施工。是目前普遍采用的专用工程桩基施工机械设备。

 

所谓“硬护壁”就是把搓管桩机设备的滑箱耳端与旋挖机或者履带吊车前杠连接,以旋挖或者履带底盘为固定重力点,把成型尺寸的钢管夹持在搓管机钳口中,以液压站为动力源,驱动搓管桩机上的每个液压缸来控制行程和角度,进行半回转下压钢管(搓管)深入地层,在下搓管过程中把钢管孔中的土体取出直至达到桩深要求等。这就是属于“硬护壁”成孔施工工艺范畴。

 

采用“硬护壁”施工设备,还能够完成一些新的桩型和工艺,如,咬合桩成孔成桩施工等。

 

搓管桩机是围绕一些复杂施工地段对施工工艺的要求作为研发技术平台,配用不同的辅助设备,即可完成一些施工中用传统技术无法完成的作业,如可以用来完成各种特殊桩成桩施工、清除地下废桩等等。根据设计要求,可以完成全护壁成孔施工,也可以完成半护壁成孔施工。

 

所谓半护壁是根据地质地层的情况,(比如上半部是回填层,中间部分是稳定层,桩机根部为硬岩层),可采用不同套筒护壁的下压深度而成型为台阶桩孔。如示意图。 稳定层可“泥浆护壁”完成。

 

半护壁成桩后,桩的形状为阶梯桩,小径直径为钻头成孔,大径直径为套管成孔,二者理论直径之差为2倍套管壁厚。

 

 

1、搓管机配套设备组成

 

搓管机分为旋挖型和冲抓型两种机械结构形式

 

全护壁成桩后,桩的形状为圆柱状,理论直径为套管外径。

 

1.1XWX旋挖型搓管桩机配套

 

主要设备:旋挖型搓管桩机+套管驱动器+花管+钻进套管+管靴+旋挖机+吊车+钻头钻具等。

 

全护壁成桩后,桩的形状为圆柱状,理论直径为套管外径。

 

这种配置,搓管桩机负责将钻进套管压入地下和拔出地面;旋挖机负责将钻进套管内的渣土用钻杆带动钻头取出;吊车负责下钢筋笼和调运钻进套管。

 

1.2CZX冲抓型搓管机配套

 

主要设备:冲抓型搓管桩机+钻进套管+吊车+冲抓抓斗等。

 

这种配置,搓管桩机负责将钻进套管压入地下和拔出地面;吊车配用专用的冲抓抓斗等,负责将钻进套管内的渣土用抓斗等钻具取出,同时负责下钢筋笼和吊运钻进套管。

 

2、搓管桩机组成

 

搓管桩机由多部分组成,其中主要部分是泵站和钻机(或工程履带吊车)。两部分之间,连接有液压油管和电缆。钻机备份,安装有可移动的钻机操作盒或无线的钻机操作盒。施工中,操作人员选择安全合适的操作位置来操作。

 

施工现场泵站需要摆放在不影响施工的地方以免碰撞,钻机和泵站距离以10米到15米左右。摆放地点,可以同时照顾到几个孔位,同时,又不影响其它设备工作为宜。

 

冲抓型搓管机与其配套设备咬合桩组成示意图

 

3、搓管桩机施工前准备

 

3.1、施工前就位

 

. 地面要求:

 

1.施工现场运输道路要硬化平整,以免在设备运输中塌陷翻车隐患出现。

 

2.设备工作区域地面要硬化平整。桩孔圆点位置确认后,移动搓管桩机及配套设备。搓管桩机底盘孔的中心安放位置于桩基圆点上,搓管桩机的钳口纵向要与吊机或旋挖机纵向中心为垂直纵向轴线,以该设备的左右为横向轴线。要求纵向轴线基本垂直于水平面,倾斜角度小于正负3;横向轴线基本水平,倾斜度小于正负2度。

 

3.安装机组所有设备的地面,要求硬化平行,不得有软地面或坑洼。

 

4.雨季施工,施工机组现场,必须有排水沟渠,不得有地面积水。

 

. 设备要求:

 

1.本设备施工现场安装时,应该根据场地情况,合理安排泵站和搓管桩机的位置,一般要求两者直线距离不大于10;地面要求符合“施工安装要求”。

 

2.泵站摆放位置处,要求通风良好,防雨防汛、防火良好,泵站两米范围内不得摆放各种杂物。

 

3.连接泵站和搓管桩机的油管和电缆,应该顺畅,不得交叉缠绕;严禁车辆等碾压;不得上压各种物料。

 

4.现场安装的各液压油口接头,安装前仔细检查各表面无损伤,擦拭干净后,方可安装。拆下的接头,必须仔细擦拭干净后包扎好,防止污染。

 

3.2、施工前试机

 

在搓管桩机摆放就位后,接通、连接好油管及电源线路,不得有漏电现象的隐患。

 

.泵站检查内容:

 

1.液压油箱油位高度,最低位:油窗总高度的5/6,最高油窗总高度的9/10

 

2. 发动机的柴油油位、水箱水位、蓄电瓶电压符合要求。

 

3. 液压系统、发动机冷却系统、燃油系统各连接点无泄漏、渗漏现象。

 

4. 外接油管连接是否正确。

 

5. 泵站内外无影响安全、散热的任何杂物。

 

搓管桩机检查内容:

 

1.外接液压油管、电缆连接是否正确、可靠到位。

 

2. 搓管桩机各点无影响安全、运动轨迹无其它杂物存在。

 

3. 搓管桩机底盘耳端和吊车(旋挖机)连接牢固可靠。

 

4. 机上各连接油管和元件及各元件的安装螺钉螺母有无损伤、是否牢固或丢失情况。一旦发现及时更换。

 

5. 各润滑点黄油嘴有无损坏并加注足量黄油。

 

6. 以上检查无误后,启动发动机,怠速运转3分钟。仔细检查液压系统、发动机冷却系统、燃油系统各连接点无泄漏、渗漏现象。检查无误后,提速至xx/分,运转1分钟检查渗漏情况。1分钟后,提速到xx/分。

 

7. 分别对搓管桩机的提升、搓管、调节、定位和夹紧功能进行几个往复的动作操作,检查并确认动作无误。(禁止钳口未升起前进行搓管作业)

 

检查无误后,将发动机转速降至怠速。(电动机驱动的搓管桩机,参照以上动作和时间及项目进行即可)

 

4、搓管机施工流程和注意事项

 

4.1、施工流程

 

1.就位

 

设备落地基础地面要平行、要垂直于纵向轴线。吊装就位前,需将孔位点做好定位标记,并画好机组就位的中心线,按线吊装放置设备,确保搓管桩机底盘孔中心与定位标记同心、准确。

 

机组吊装就位后,仔细做好机组各设备的连接安装工作,确保各设备连接安装可靠,启动发动机。

 

2.夹持套管对中

 

吊装首节带切削靴的套管时,需将搓管桩机钳口平行提升(举升缸同步提升)到较高位置约400毫米左右,同时调整调节缸。钳口圆要同心于底盘圆或与定位标记同心。钳口打开,吊车将首节套管垂直置于搓管桩机钳口内,缩紧夹紧缸,将套管夹紧。然后,操作举升缸缓步下压,紧跟调整调节缸前后回缩和调整举升缸左右升降。使首节套管垂直精度达到施工技术标准后再进行下压搓管动作。第一个行程完成后,再进行下一个行程动作(松开钳口、提升钳口、同时伸出调节缸、钳口夹紧,举升缸左右调节,调节缸前后调整护套管的垂直度)调整垂直度一般要求在压进1米到1.5米完成。

 

3.搓管钻进

 

搓管钻进过程中,必须根据地层的地质情况不同,采用不同的钻进方式。一般有以下3种。

 

(1)软土层钻进:

 

套管进入地层1米左右后,开始孔内取土,在钻进过程中,套管内始终有1米左右的土层。这样做,主要防止孔内土太软,在地下的土压下,软土涌入套筒内,造成不进尺。如流沙层等软土层。

 

(2)一般土层钻进:

 

套管进入地层正负200毫米左右后,开始孔内取土,在钻进过程中,套管内始终有正负200毫米左右的土层。这样做,能够充分照顾到套管进尺速度和减少取土阻力。

 

(3)硬地层钻进:

 

套管进入地层后,孔内取土深度大于套管深度400毫米左右后,开始孔内取土,在钻进过程中,套管内始终有400毫米左右的空间。在地下孔内遇有孤石和废混凝土件等障碍物时,要采用重锤等工具冲击砸烂障碍物,此时,必须要保留这样一个空间。这样为了充分保障套管切削刃具的安全和进尺,同时也减少取土阻力。

 

4. 接套管

 

套管钻进时,当首节套管钻进到钳口部位上剩下1.2米左右时,应进行接套管作业。

 

接套管时,先将第一节吊环解下再将第二节套管吊运到钳口上方,第二节套管长度依据地层、进尺、场地大小等具体现场情况确定,一般以6米为宜。

将套管待接的两个接头清理干净不得有杂物存留,螺扣部分涂抹黄油,检查密封圈到位无损坏,将接头对中插入,将螺栓依次对角上紧,不得有松动现象,否则螺栓丝扣会损坏。

 

去掉吊装索具,清理现场工具和其它物件,继续进行钻进。

 

5. 灌注成桩

 

当桩孔打到深度后,取土装置移去,清洗套筒内壁。下钢筋笼并将其定位,下混凝土导管,浇筑混凝土。随着已浇筑的混凝土量增加,不断拆卸导管,混凝土浇筑完成后,导管拆除,其它设备拆除。操动搓管机静止旋转,将套管运动1分钟。

 

6. 顶拔、拆卸护套管

 

将搓管机钳口张开置于套管最下端,底盘底面完全接触于硬地面。钳口夹紧套管,先开动搓管左右推动动作,再开启举升机构,将整套套管向上摆动顶起,注意控制套管顶起速度,预防出现其他问题。

 

当举升缸的一个行程完成后,举升缸停止,搓管油缸停止,钳口松开并下降到底部后重新夹紧,搓管油缸工作,使套筒摆动,举升缸向上运动,将套管向上顶出。依此顺序,直至套管顶拔到接口处。

[责任编辑:dc]

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