旋挖钻施工矩形锚固桩施工工艺.docx

7．矩形锚固桩旋挖成孔施工工艺

1 工艺概况
路基边坡机械化施工完毕后，留下大量的锚固桩工作面，加上正值雨季，不及时施作锚固桩，将大大影响路基开挖和填筑等下一步待转序的施工，势必造成大量的人员、机械设备的闲置，对边坡的稳定也造成一定的隐患。利用旋挖钻机和自制的方形切刀进行锚固桩安全、快速施工，既高效、又经济。
2 工艺特点
利用SR280R旋挖钻机,先用Φ150mm的圆钻头先导孔至一半设计深度,钻取大部分的土体,然后利用锁口护壁内侧作为导向墙,用自制的方形切刀进行孔壁修整，再用自制的缘翼切刀修整挂板部位的缘翼土体。期间，如果遇到有局部不稳定的岩层，采用在钻头上安装喷锚头，由钻机带动上下左右进行临时喷射混凝土封闭，避免因人工孔内操作引起的不安全因素。然后再用圆钻头钻至设计深度,再用方形切刀进行孔壁修整；循环以上步骤，直至修整至孔底后，改用圆形钻头将钻渣土移出孔外,再用自卸车拉到指定弃碴场。
3 适用范围
适用于黏土，粉土、人工回填土等较稳定的地层条件下的锚固桩施工。
4 主要引用标准
《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）
《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）
5 工艺流程及操作要点
5.1旋挖钻机施工锚固桩施工工艺流程
桩锁口施工放样
小型挖掘机开挖锁口
锁口钢筋绑扎和立模
锁口混凝土浇筑
旋挖钻圆形先导孔施工
旋挖钻方形切刀修整孔壁

钢筋笼加工
旋挖钻取土清孔、成孔
吊装钢筋笼
浇筑桩身混凝土
桩基检测

图1 锚固桩施工工艺流程
5.2 施工操作要点
5．2.1锁口施工
边坡刷到位后，经测量定位，用灰线画出锁口外部轮廓线，采用小型挖掘机开挖锁口，然后安装固定内模和锁口钢筋并浇筑C20混凝土。

图2 施工放样锁口 图3 锁口开挖

图4 锁口立模及浇筑 图5 成型锁口
5.2.2 桩身施工
主要施工机具为: 旋挖钻机、方形切刀、缘翼切刀，切刀用5mm钢板加工而成，加工尺寸要小于结构尺寸10cm左右。其步骤为：利用SR280R旋挖钻机,先用Φ150mm的圆钻头先导孔至一半设计深度,钻取大部分的土体,然后利用锁口护壁内侧作为导向墙,用自制的方形切刀进行孔壁修整，再用自制的缘翼切刀对挂板部位的缘翼土体进行;然后再用圆钻头钻至设计深度,再用方形切刀进行孔壁修整，直至修正至孔底后，改用圆形钻头将钻渣土移出孔外,用自卸车拉到指定弃碴场。
因为成孔过程中，无护壁防护，为防止孔壁开挖后长期暴露会出现坍孔风险，钢筋笼要在成孔以前运送到将成孔桩部位。
为了防止混凝土在灌注过程中出现井壁有少量掉土，可能导致断桩或夹层的出现，保证混凝土灌注质量，锚固桩混凝土灌注采用桥梁桩基水中成桩的成熟工艺，控制首批混凝土用量及导管埋入深度,并加快混凝土浇筑，顶部加强振捣，并进行超灌，防止表面沉碴过厚。同时加快工序之间的衔接,减少孔壁暴露的时间。
桩孔中心位置、孔底高程、桩孔垂直度的允许偏差、检验数量及检验方法符合标下列规定。
桩孔验收项目、数量、方法 表1
序号
项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
中心位置
100mm
每根桩
测量仪器测量、尺量
2
孔底高程
±50mm
每根桩
测量仪器测量、尺量
3
桩孔垂直度
1%
每根桩
吊线、尺量
桩顶面高程允许偏差为±50mm。

图6 钻机就位 图7 圆形先导孔

图8 方形切刀图 图9 方形切刀就位

图10 方形切刀修整内壁 图11 缘翼切刀成型图

图12 缘翼切刀就位 图13 缘翼切刀切一侧缘翼

图14 成孔后的效果
5.2.3 钢筋笼加工安装
成孔过程中，无护壁防护，为防止孔壁开挖后长期暴露会出现坍孔风险，钢筋笼要在成孔以前运送到将成孔桩部位。
桩钢筋骨架加工、安装尺寸的允许偏差、检验数量及检验方法符合下表规定。
钢筋检查项目、数量及方法 表2
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
钢筋骨架长度
±100mm
钢尺量
2
主筋间距
±5mm
钢尺量
3
钢筋骨架直径
±20mm
钢尺量
4
箍筋间距
±20mm
钢尺量
5
钢筋骨架垂直度
2%
铅垂线实测
6
钢筋保护层厚度
0.1mm
尺量2端、中间各2处

图15 钢筋加工厂的布置 图16 钢筋笼吊装

图17 钢筋笼安装就位

5.2.4混凝土浇筑
为防止混凝土在灌注过程中出现孔壁有少量掉土，可能导致断桩或夹层的出现，保证混凝土灌注质量，锚固桩混凝土灌注采用桥梁桩基水中成桩的成熟工艺，控制首批混凝土用量及导管埋入深度,并加快混凝土浇筑。同时加快工序之间的衔接,减少井壁暴露的时间。

图18 浇筑混凝土

图19 施工完成后的矩形锚固桩
6 劳动力组织
6.1 旋挖钻施工锚固桩施工人员
旋挖钻机施工锚固桩施工人员配置 表3
序号
工种
数量
备 注
1
钢筋工
10

2
电焊工
5
必须持证上岗
3
混凝土工
10

4
电工
1

5
机械班
8

6.2施工人员要求
施工的人员必须是经过培训，考试合格，富有经验的工人，并且要求其具备较高的质量意识，电焊工、电工属特殊工种，必须持操作资格证上岗。
7 主要机具设备
7.1 施工机械设备表
旋挖钻施工锚固桩机械设备 表4
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
SR280R旋挖钻机
台
2

2
钢筋切断机
台
1

3
钢筋调直机
台
1

4
钢筋弯曲机
台
2

5
混凝土运输车
台
3

6
电焊机
台
3

7
吊车
台
1

8
方形切刀
台
1

9
缘翼切刀
台
1

7.2机具设备管理制度
所有设备固定管理，明确职责，执行“两定”（即：定人、定设备）、“三包”（即：包使用、包修养、包管理）制度。专人操作设备实行司机职责合同制，一机多人操作设备实行机组长责任合同制，小型设备和器具必须统一建立台账进行管理，实行专人定责管理制。
8 质量控制
8.1施工过程中可能存在的问题
(1) 施工人员操作不熟练的问题
(2) 无护壁防护，孔壁开挖后长期暴露会出现坍孔风险
(3) 混凝土在灌注过程中出现孔壁有少量掉土，可能导致断桩或夹层的出现
8.2保证措施
(1) 针对施工人员操作不熟练的问题，采取如下措施：
组织现场技术人员、操作人员、施工人员集体学习旋挖钻机施工矩形锚固桩的技术要点及卡控要点。
定期组织现场施工人员及技术人员分析施工中存在的问题，并制定相应的预防措施，积极进行改进，保证成桩质量满足验标及设计要求。
(2) 针对无护壁防护，为防止孔壁开挖后长期暴露会出现坍孔风险，采取如下措施：
钢筋笼的加工必须在加工厂提前统一制作。而且要在成孔以前，钢筋笼必须到运送到将成孔桩部位。
(3) 针对灌注过程中出现孔壁有少量掉土，可能导致断桩或夹层的出现，采取如下措施：
锚固桩混凝土灌注采用桥梁桩基水中成桩的成熟工艺，控制首批混凝土用量及导管埋入深度,并加快混凝土浇筑，顶部加强振捣，并进行超灌，防止表面沉碴过厚。同时加快工序之间的衔接,减少孔壁暴露时间。
9 施工安全措施
(1) 认真划分危险源，通过危险源辨识与风险评价，对危险源进行有效控制，通过监督检查，采取降低危险风险、安全防护、利用技术进步、制订可行的应急方案等措施，确保人身安全。
(2) 作业人员身体健康，上岗前必须进行培训，经考核合格后方可上岗作业，特殊工种必须持证上岗。
(3) 作业人员应按规定配戴安全帽、安全带、手套等劳动保护用品。
(4) 钢筋半成品应按规格、品种分别堆放整齐，制作场地平整，工作台要稳固，照明灯具须加网罩。
(5) 各机具设备配电箱必须设置漏电保护器、过载断路器，避免漏电或超负荷带来触电事故。
(6) 经常对机械设备进行检查，避免机械设备缺陷带来机械伤害事故。
(7) 夏季作业时做好施工区的降温、通风，防止人员中暑。
(8) 雷雨天应停止露天焊接作业，工作结束后，应切断电源，并检查操作地点，确认无隐患方可离开。
10 环保措施
(1) 与人工挖孔相比，此工艺施工具有施工进度快、对周边影响小的优点。
(2) 此工艺无泥浆排出，只是在混凝土施工时有少量水排出，在附近修建沉淀池。
(3) 挖出土方，在现场晾晒，再用自卸车运至指定弃碴场，自卸车采取覆盖措施，防止扬尘或散落。
(4) 加强对地表水和地下水水质的监测，配合当地环境监测部门搞好舆论宣传和监督工作，加强对沿线施工废水的控制，发现新的污染问题及时进行处理，防止水质恶化。
(5) 混凝土在拌和站拌和后用混凝土运输车运输，在运输过程中防止泄露，施工完后多余的混凝土弃到指定地点，尽可能减少对环境的污染。
11效果评价
11.1安全方面
旋挖钻施工比人工挖孔施工大大降低施工风险，在整个过程中，不会牵涉到作业工人下到孔下进行作业，安全性极高。
11.2 经济效益方面
11.2.1 施工成本
由于本工程的桥梁桩基也基本上采用旋挖钻施工，而且已全部施工完毕,充分利用了闲置下来的设备。
在施工过程中,减少了护壁开挖及支护的工程量,减少劳动力的投入,提高了劳动效率,加快了施工进度。共可节约成本约280万元。
11.2.2 工期和劳动力对比
人工挖孔桩如采取40个工作面同时施工，每个工作面按照平均每天进尺1.5m，每根桩需要3人，共需要120人，则需9376/40/1.5=156天可完工。旋挖钻施工选用2台SR280R旋挖钻机，每台钻机平均每天可施工三根，需586/2/3=97天可完工。采用机械施工可比人工挖孔施工节约工期156-97=59天。机械施工只需4人配合，节约大量劳动力。

　　书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔

　　人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金

　　人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫

　　书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫

　　书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯

　　书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果