7.旋挖钻施工矩形锚固桩施工工艺剖析

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，不刚好施作锚固桩，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肯定的隐患。利用旋挖钻机和自制的方形切刀进行锚固桩平安、快速施工，既高效、又经济。2 工艺特点利用SR280R旋挖钻机,先用150mm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，假如遇到有局部不稳定的岩层，采纳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，避开因人工孔内操作引起的担心全因素。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（TB10751-2024）铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2024）高速铁路路基工程施工技术指南（铁建设2023241号）铁路混凝土工程施工技术指南（铁建设2023241号）铁路桥涵工程施工平安技术规程（TB10303-2024）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 52.1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，采纳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 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150mm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输到将成孔桩部位。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纳桥梁桩基水中成桩的成熟工艺，限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连接,削减孔壁暴露的时间。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 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输到将成孔桩部位。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钢筋爱护层厚度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纳桥梁桩基水中成桩的成熟工艺，限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连接,削减井壁暴露的时间。 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102电焊工5必需持证上岗3混凝土工104电工15机械班86.2施工人员要求施工的人员必需是经过培训，考试合格，富有阅历的工人，并且要求其具备较高的质量意识，电焊工、电工属特别工种，必需持操作资格证上岗。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1SR280R旋挖钻机台22钢筋切断机台13钢筋调直机台14钢筋弯曲机台25混凝土运输车台36电焊机台37吊车台18方形切刀台19缘翼切刀台17.2机具设备管理制度全部设备固定管理，明确职责，执行“两定”（即：定人、定设备）、“三包”（即：包运用、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，小型设备和器具必需统一建立台账进行管理，实行专人定责管理制。8 质量限制8.1施工过程中可能存在的问题(1) 施工人员操作不娴熟的问题(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娴熟的问题，实行如下措施：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，主动进行改进，保证成桩质量满意验标及设计要求。(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，实行如下措施：钢筋笼的加工必需在加工厂提前统一制作。而且要在成孔以前，钢筋笼必需到运输到将成孔桩部位。(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，实行如下措施：锚固桩混凝土灌注采纳桥梁桩基水中成桩的成熟工艺，限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连接,削减孔壁暴露时间。9 施工平安措施(1) 仔细划分危急源，通过危急源辨识与风险评价，对危急源进行有效限制，通过监督检查，实行降低危急风险、平安防护、利用技术进步、制订可行的应急方案等措施，确保人身平安。(2) 作业人员身体健康，上岗前必需进行培训，经考核合格后方可上岗作业，特别工种必需持证上岗。(3) 作业人员应按规定配戴平安帽、平安带、手套等劳动爱护用品。(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需设置漏电爱护器、过载断路器，避开漏电或超负荷带来触电事故。(6) 常常对机械设备进行检查，避开机械设备缺陷带来机械损害事故。(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，在旁边修建沉淀池。(3) 挖出土方，在现场晾晒，再用自卸车运至指定弃碴场，自卸车实行覆盖措施，防止扬尘或散落。(4) 加强对地表水和地下水水质的监测，协作当地环境监测部门搞好舆论宣扬和监督工作，加强对沿线施工废水的限制，发觉新的污染问题刚好进行处理，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，尽可能削减对环境的污染。11效果评价11.1平安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，平安性极高。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纳旋挖钻施工，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,削减了护壁开挖及支护的工程量,削减劳动力的投入,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实行40个工作面同时施工，每个工作面根据平均每天进尺1.5m，每根桩须要3人，共须要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。采纳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人协作，节约大量劳动力。