長螺旋鉆機(jī)包括液壓步履樁架和鉆進(jìn)系統(tǒng)兩部分。樁架采用液壓步履式底盤，自動(dòng)化程度好，可自行行走及360度回轉(zhuǎn)，設(shè)有四條液壓支腿及一條行走油缸以輔助行走及回轉(zhuǎn)同時(shí)增加施工時(shí)的整機(jī)穩(wěn)定性，可整機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。立柱為可折疊式箱型立柱，法蘭連接方式，立柱采用兩塊高厚度錳板并且用大型折彎機(jī)折彎技術(shù)，經(jīng)兩道焊縫焊接而成同時(shí)立柱內(nèi)部每隔60cm加焊四根加強(qiáng)筋固定，增加立柱抗扭抗彎性。立柱由兩條變幅液壓油缸控制其起降。鉆進(jìn)系統(tǒng)包括動(dòng)力頭與鉆具，動(dòng)力頭的輸出軸與螺旋鉆具為中空式，樁機(jī)采用長螺旋成孔，可通過鉆桿中心管將混凝土（泥漿）進(jìn)行泵送混凝土CFG樁施工，即能鉆孔成孔一機(jī)一次完成，也可用于干法成孔、注漿置換改變鉆具后還可采取深層攪拌等多種工法進(jìn)行施工。現(xiàn)階段履帶式為主流，絕大多數(shù)用電驅(qū)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)履帶達(dá)到行走、轉(zhuǎn)向的目的。履帶式較步履式優(yōu)點(diǎn)在于行走速度適宜，轉(zhuǎn)向方便，優(yōu)良提高了施工速度。缺點(diǎn)在于對要求較高，需要干爽，堅(jiān)硬的。由于履帶是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，馬力有限，不能像挖掘機(jī)一樣通過泥濘松軟的地面，強(qiáng)行在松軟施工會(huì)導(dǎo)致鉆機(jī)陷在地上動(dòng)彈不得。
折疊式鉆機(jī)施工工藝流程以及對比分析
(一)、長螺旋鉆機(jī)施工工藝流程
1測量放樣：測量樁位前應(yīng)對施工現(xiàn)場原始地面標(biāo)高進(jìn)行抄平測量，并用平地機(jī)平整碾壓后放出各樁的準(zhǔn)確位置，將線路縱坡、橫坡考慮在內(nèi)后，原地面標(biāo)高控制在正負(fù)5公分以內(nèi)。施工樁頂高程控制在高于設(shè)計(jì)墊層底標(biāo)高30cm處。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將施工區(qū)域進(jìn)行劃分，并將各樁進(jìn)行編號，定機(jī)定人進(jìn)行管理。
2樁位放點(diǎn)：樁位放點(diǎn)根據(jù)樁位平面布置圖及設(shè)計(jì)圖紙施工放樣，用鋼簽在樁位處打孔并填滿石灰做出標(biāo)記。樁位偏差控制在100mm以內(nèi)。放點(diǎn)工作完成以后，報(bào)請現(xiàn)場監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查驗(yàn)收。
3鉆機(jī)：就位施工前測量標(biāo)高，埋設(shè)控制樁，確定成孔控制，在鉆桿上做出控制標(biāo)志，并作記錄并通知監(jiān)理報(bào)驗(yàn)。樁位點(diǎn)經(jīng)檢驗(yàn)合格，鉆機(jī)就位后，使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，確保長螺旋鉆機(jī)垂直度容許偏差不大于1%。現(xiàn)場控制采用鉆架上掛垂球的方法測量該孔的垂直度。每一根樁施工前現(xiàn)場工程技術(shù)人員進(jìn)行樁位對中及垂直度檢查，滿足要求后方可開鉆。
4鉆孔、提鉆、壓灌、成樁：履帶式鉆機(jī)
就位穩(wěn)定后，開始鉆孔，當(dāng)鉆具鉆至設(shè)計(jì)后，空轉(zhuǎn)清土，以便使孔底虛土被鉆出。
鉆孔開始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。一般應(yīng)先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時(shí)糾正。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆進(jìn)的取決于設(shè)計(jì)樁長，當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁長預(yù)定標(biāo)高時(shí)，于動(dòng)力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處做醒目標(biāo)記，作為施工時(shí)控制樁長的依據(jù)。在正式施工時(shí)，當(dāng)動(dòng)力頭底面到達(dá)標(biāo)記處樁長即滿足設(shè)計(jì)要求。施工時(shí)還需要考慮施工工作面的標(biāo)高差異，作相應(yīng)增減。
在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)遇到圓礫層或卵石層時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)尺明顯變慢、機(jī)架出現(xiàn)輕微晃動(dòng)。在施工時(shí)可根據(jù)這些特征來判定鉆桿進(jìn)入圓礫層或卵石層的。
鉆至設(shè)計(jì)后，用混凝土泵通過管路把坍落度為18-20cm的高流動(dòng)的混凝土打入孔底，與此同時(shí)提鉆，孔底單向活門自動(dòng)打開，使混凝土流出，并使鉆具在混凝土內(nèi)埋深0.3-1.0m左右。提鉆速度與混凝土的泵入速度相匹配，即混凝土的灌入量使孔內(nèi)混凝土面抬升高度比鉆頭的位置始終高出0.3-1.0m，以防止出現(xiàn)斷樁。
5移機(jī)：當(dāng)上一根樁施工完嗶后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。施工時(shí)由于長螺旋鉆機(jī)排出的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時(shí)還會(huì)因鉆機(jī)支撐時(shí)支撐腳壓在樁位旁使原標(biāo)定的樁位發(fā)生移動(dòng)。因此，下一根樁施工時(shí)，還應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。
6清理樁間土：長螺旋鉆機(jī)體達(dá)到一定設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，用膠輪挖掘機(jī)將樁間土挖出，清理平整并壓實(shí)。
7破除樁頭：樁間土清理完嗶后，集中進(jìn)行樁頭破除。采用切割機(jī)進(jìn)行樁頭破除，能避免樁體遭到破壞。破除的樁頭及時(shí)運(yùn)走。
8褥墊層施工：破除樁頭后進(jìn)行褥墊層施工。褥墊層厚度為50厘米，采用天然二灰穩(wěn)定砂礫（較大粒徑不超過3厘米），按照路基施工標(biāo)準(zhǔn)層層碾壓。
(二)、螺桿樁和夯擴(kuò)樁機(jī)對比分析
1施工流程
螺桿樁在提鉆灌注鹼的過程中以與鉆孔方向相反的方向進(jìn)行反轉(zhuǎn)并同時(shí)進(jìn)行提升鉆桿，在此過程中為保證樁體的完整性，鉆桿提升速度較慢。與螺桿樁不同，夯擴(kuò)樁機(jī)在完成鉆孔后直接進(jìn)行鉆桿震動(dòng)提拔，并同時(shí)完成樁體灌注，在保證混凝土供應(yīng)及時(shí)的條件下樁體的完整性與鉆桿提升速度無直接關(guān)系。由于施工特點(diǎn)的不同，螺桿樁對樁機(jī)的要求遠(yuǎn)高于夯擴(kuò)樁機(jī)對樁機(jī)的要求，但同時(shí)由于螺桿樁基本無出土且對混凝土消耗控制準(zhǔn)確，不會(huì)形成與螺旋鉆機(jī)
類似的“蘑菇”樁頭。
2施工成本
夯擴(kuò)樁機(jī)成樁過程中由于樁機(jī)的需要配備樁機(jī)操作手1人和2-3人進(jìn)行鉆頭定位、鉆點(diǎn)調(diào)準(zhǔn)等工作。而螺桿樁成樁過程中僅需配備樁機(jī)操作手1即可完成全部工作。
夯擴(kuò)樁機(jī)樁機(jī)在工作中所需要的人工多于螺桿樁樁機(jī)工作所需要的人工。樁機(jī)租賃使用按照完成的工程量以延米為單位計(jì)量，螺桿樁樁機(jī)使用旋轉(zhuǎn)壓入的方法鉆孔，并在樁體成型過程中反旋提升盡可能的避免對周邊土體造成過多擾動(dòng)，同時(shí)控制材料損耗，螺桿樁施工對樁機(jī)要求較高。基于通新項(xiàng)目區(qū)段變選用夯擴(kuò)樁機(jī)地基處理所需樁體長度21m；而螺桿樁能夠與周圍土體分擔(dān)荷載，選用螺桿樁地基處理所需樁體長度15m。
河北鼎峰工程機(jī)械有限公司
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