旋挖鉆機(jī)砂巖地層成孔專項施工方案一、施工準(zhǔn)備1.1設(shè)備選型與配置根據(jù)砂巖地層的硬度特性及設(shè)計樁徑要求，選用SR250型旋挖鉆機(jī)作為主力設(shè)備，該機(jī)型額定功率220kW，最大輸出扭矩250kN·m，配備摩阻式伸縮鉆桿（主桿直徑168mm），可滿足中風(fēng)化砂巖單次鉆進(jìn)深度60m的施工需求。輔助設(shè)備包括：50t汽車吊（鋼筋籠吊裝）、JS500型混凝土攪拌機(jī)（備用）、BW250型泥漿泵（流量80m3/h）、ZL50裝載機(jī)（渣土轉(zhuǎn)運(yùn)）及Φ200mm導(dǎo)管（混凝土灌注）。1.2鉆頭選型與配置針對砂巖不同風(fēng)化程度，配置三類鉆頭：嵌巖螺旋鉆頭：采用錐形雙頭雙螺結(jié)構(gòu)，配裝YG8硬質(zhì)合金截齒（齒距50mm），適用于強(qiáng)風(fēng)化砂巖破碎，單齒抗沖擊強(qiáng)度≥1200MPa；截齒筒鉆：直徑1.2m，筒壁厚度16mm，布齒密度12齒/m，采用"環(huán)切-破碎"復(fù)合工藝，適用于中風(fēng)化砂巖取芯鉆進(jìn)；雙層底撈砂斗：斗容0.8m3，底板采用65Mn彈簧鋼，配置耐磨斗齒（硬度HRC60），用于巖層碎屑撈取，防止孔底沉渣堆積。1.3泥漿系統(tǒng)配置泥漿材料配比（按1m3計）：水：1000kg鈉基膨潤土：80kg（造漿率≥18m3/t）純堿（Na?CO?）：3kg（調(diào)節(jié)pH值至8-10）羧甲基纖維素（CMC）：0.8kg（提高粘度）聚丙烯酰胺（PAM）：0.3kg（防漏失處理）泥漿性能指標(biāo)：比重：1.15-1.20g/cm3粘度：23-28s（漏斗粘度計測定）含砂率：≤4%膠體率：≥95%失水量：≤15ml/30min泥漿池采用三級循環(huán)設(shè)計（總?cè)莘e80m3），分為沉淀池（30m3）、循環(huán)池（40m3）、儲漿池（10m3），池壁采用200mm厚C15混凝土硬化，設(shè)置Φ150mmPVC回漿管，確保泥漿循環(huán)流速≥0.8m/s。1.4測量放線與護(hù)筒埋設(shè)采用全站儀按"十字交匯法"定位樁位，誤差控制在5mm內(nèi)。護(hù)筒選用Φ1.5m×6mm鋼板卷制，高度3m，底部1m范圍內(nèi)開設(shè)6個Φ20mm溢漿孔。埋設(shè)時采用"挖埋法"，護(hù)筒中心與樁位偏差≤20mm，傾斜度≤0.5%，頂部高出地面300mm，周圍用黏土分層夯實（每層厚度200mm，壓實度≥93%）。二、鉆進(jìn)施工工藝2.1鉆進(jìn)參數(shù)控制強(qiáng)風(fēng)化砂巖段（0-15m）：鉆壓：120-150kN（通過鉆桿自重+配重實現(xiàn)）轉(zhuǎn)速：8-10r/min進(jìn)尺速度：8-12cm/min泥漿流量：50-60m3/h中風(fēng)化砂巖段（15-40m）：鉆壓：180-220kN（啟用加壓油缸，最大行程1.5m）轉(zhuǎn)速：5-6r/min進(jìn)尺速度：3-5cm/min泥漿流量：60-70m3/h巖層變化段（每層交界處3m范圍）：采用"減壓慢鉆"工藝，鉆壓降低至正常參數(shù)的60%，每鉆進(jìn)50cm提鉆檢查鉆頭磨損，截齒磨損量超過10mm時立即更換。2.2鉆進(jìn)操作流程開孔階段：采用嵌巖螺旋鉆頭，輕壓慢轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速5r/min），確保護(hù)筒底口3m范圍內(nèi)孔壁完整，泥漿液面始終高于地下水位2m；正常鉆進(jìn)：中風(fēng)化砂巖段啟用截齒筒鉆，采用"兩鉆一撈"作業(yè)法（每鉆進(jìn)1.2m提鉆取芯，隨后用撈砂斗清渣），巖芯采取率≥85%；特殊處理：遇巖層傾斜（傾角＞15°）時，采用"回填糾偏法"，回填級配碎石（粒徑5-20mm）至傾斜面以上2m，重新鉆進(jìn)時降低轉(zhuǎn)速至3r/min，每0.5m檢測垂直度；終孔確認(rèn)：當(dāng)鉆至設(shè)計孔底標(biāo)高以上30cm時，改用撈砂斗清渣，連續(xù)3次測量孔深差≤5cm時終止鉆進(jìn)。2.3清孔作業(yè)采用"二次清孔"工藝：首次清孔：終孔后換用Φ1200mm撈砂斗，控制鉆斗提升速度≤0.8m/s，循環(huán)清孔30min，測定孔底沉渣厚度≤10cm；二次清孔：鋼筋籠及導(dǎo)管安裝完成后，通過導(dǎo)管注入優(yōu)質(zhì)泥漿（粘度25s），采用反循環(huán)法清孔，清孔后30min內(nèi)開始混凝土灌注，確保沉渣厚度≤5cm（端承樁要求）。三、質(zhì)量控制措施3.1成孔質(zhì)量控制垂直度監(jiān)測：每鉆進(jìn)2m采用測錘法（重5kg，錐角60°）檢測，孔斜率允許偏差≤1%，發(fā)現(xiàn)偏差立即采用"反向旋轉(zhuǎn)-緩慢掃孔"法糾正；孔徑控制：采用Φ1200mm檢孔器（長度6m）全孔檢測，通過率100%，局部縮徑處采用擴(kuò)孔鉆頭（直徑加大50mm）處理；孔深控制：采用測繩（精度±1cm）與鉆桿長度雙控法，設(shè)計孔深38m，實際成孔深度≥38.5m（預(yù)留50cm樁頭）。3.2鋼筋籠制作與安裝鋼筋加工：主筋采用HRB400EΦ25mm鋼筋，采用直螺紋連接（絲頭長度30mm），連接套筒抗拉強(qiáng)度≥500MPa；保護(hù)層控制：設(shè)置Φ100mm混凝土墊塊（強(qiáng)度C30），每2m設(shè)一道，每道4塊，確保保護(hù)層厚度≥70mm；吊裝工藝：采用雙吊點起吊（吊點設(shè)在鋼筋籠全長1/3及2/3處），吊放速度≤0.5m/s，避免碰撞孔壁。3.3混凝土灌注控制配合比設(shè)計：C35混凝土（水下），水泥采用P.O42.5R，砂率40%，坍落度200±20mm，初凝時間≥6h；導(dǎo)管埋深：首批混凝土灌注量≥2.5m3，確保導(dǎo)管埋深≥1m，正常灌注時埋深控制在2-6m，嚴(yán)禁超拔（導(dǎo)管底口距孔底≤40cm）；灌注速度：連續(xù)灌注，上升速度≥2m/h，單樁灌注時間≤4h，樁頂超灌高度0.8-1.0m（確保樁頭質(zhì)量）。四、安全專項措施4.1設(shè)備安全防護(hù)鉆機(jī)操作：設(shè)置"三位一體"保護(hù)裝置（過卷保護(hù)、扭矩限制、緊急制動），鉆桿伸縮時設(shè)置警戒區(qū)（半徑5m），嚴(yán)禁人員站立；用電安全：現(xiàn)場采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱配置RCD（額定漏電動作電流30mA，動作時間≤0.1s），電纜架空高度≥2.5m；高空作業(yè)：鋼筋籠吊裝時，設(shè)置防墜落裝置（安全繩+防墜器），作業(yè)平臺滿鋪5cm厚木板（承載力≥2kN/m2）。4.2巖層施工特殊防護(hù)沖擊振動防護(hù)：中風(fēng)化砂巖鉆進(jìn)時，鉆機(jī)底盤采用Φ20mm鋼絲繩斜拉固定（地錨抗拔力≥150kN），防止機(jī)身共振；孔壁坍塌應(yīng)急：配備應(yīng)急注漿系統(tǒng)（水玻璃-水泥雙液漿），當(dāng)孔內(nèi)水位下降速度＞5cm/min時，立即啟動注漿（注漿壓力0.5-1.0MPa）；粉塵控制：鉆機(jī)配備霧炮機(jī)（覆蓋率≥80%），渣土堆放區(qū)設(shè)置6m高防塵網(wǎng)，PM10濃度控制在0.5mg/m3以下。4.3應(yīng)急預(yù)案卡鉆處理：立即停止鉆進(jìn)，采用"反鉆-提錘"復(fù)合工藝（反轉(zhuǎn)扭矩180kN·m，提錘高度1.2m），嚴(yán)禁強(qiáng)行起拔；停電應(yīng)急：配備200kW柴油發(fā)電機(jī)（啟動時間≤15s），確保泥漿循環(huán)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行（中斷時間≤30min）；火災(zāi)應(yīng)急：現(xiàn)場配置4組MF/ABC5型滅火器（保護(hù)半徑15m），易燃品倉庫設(shè)置防爆型照明（電壓≤36V）。五、施工監(jiān)測與驗收5.1過程監(jiān)測泥漿性能：每2h測定一次比重、粘度，早晚各測一次含砂率，檢測數(shù)據(jù)實時記錄；成孔檢測：采用KXP-1型孔斜儀（精度±0.1°）全孔掃描，每樁生成垂直度曲線圖；混凝土質(zhì)量：留置混凝土試塊（每50m3一組），測定7d、28d抗壓強(qiáng)度（分別≥25MPa、35MPa）。5.2驗收標(biāo)準(zhǔn)主控項目：樁位偏差≤50mm，孔深≥設(shè)計值，樁身完整性Ⅰ類樁比例≥90%；一般項目：鋼筋籠保護(hù)層厚度偏差±10mm，混凝土充盈系數(shù)1.05-1.15，樁頂標(biāo)高偏差±50mm。5.3資料歸檔施工過程形成"五圖三表"：樁位放線圖、成孔垂直度曲線圖、鋼筋籠加工圖、混凝土灌注記錄表、樁位竣工圖；材料合格證匯總表、泥漿性能檢測表、樁基檢測報告表，確保資料完整率100%。六、施工組織管理6.1人員配置項目經(jīng)理（持一級建造師證）1人技術(shù)負(fù)責(zé)人（高級職稱）1人專職安全員（C證）2人鉆機(jī)操作手（持證上崗）2人（每班1人，8h工作制）泥漿工3人（負(fù)責(zé)泥漿制備與性能調(diào)整）6.2進(jìn)度計劃采用"兩班制"連續(xù)施工，單樁施工周期控制：鉆進(jìn)成孔：12-15h（按40m深度計）鋼筋籠制作安裝：4h混凝土灌注：2h清孔及輔助時間：3h總工期：21-24h/樁，月進(jìn)度指標(biāo)≥30根（有效工作天數(shù)25d）。6.3成本控制鉆頭消耗：截齒更換周期控制在300延米/個以內(nèi)，單樁鉆頭成本≤800元；泥漿回收：設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e50m3），泥漿回收率≥70%，