公路工程地质信息
(一)强夯法处理液化地基的施工管理
江苏北部(如徐州、宿迁等)地区广泛分布废黄河泛滥沉积物,一般以亚砂土、亚粘土—细砂为主,埋层浅,地下水位高,天然地基承载力低,在地震作用下易产生液化现象。地基液化是引起构筑物破坏的主要形式,同时该地区又受到我省主要的地震危险带—郯庐地震带的影响,因此在该地区国道主干线京福、徐宿、连徐、宁宿徐、沂淮等高速公路建设中不可避免的遇到大面积液化地基处理问题。根据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004—89),对高速公路必须进行液化地基处理,这是减轻地震灾害的根本性措施。因此,如何控制和管理好处理液化地基的施工,做到既经济有效又安全可靠,对保证高速公路建成后的正常运营、减轻地震灾害具有重大现实意义。
1 液化地基的国内外研究概况
地基液化分析与处理一直是土动力学的主要研究课题之一。液化一词最早见于1920年Hazen.A的《动力冲填坝》用来说明卡拉弗拉斯冲填坝的毁坏。1936年Casagrande首先给出了砂土液化的判别方法——临界孔隙比法。上世纪50年代,各国学者对砂土液化进行了广泛研究,主要包括:砂土液化的机理,砂土液化的预估方法,砂土液化的地基处理等。
所谓液化是指由于孔隙水压增加及有效应力降低而引起粒状材料(砂土、粉土甚至包括砾石)由固态转变成液态的过程。影响液化的因素有:①颗粒级配,包括粘粒、粉粒含量,平均粒径d50;②透水性能;③相对密度;④结构;⑤饱和度;⑥动荷载,包括振幅、持时等。
我国《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ11—78)根据1971年以前8次大地震的数据,参考美国、日本的有关研究成果给出了以临界标准贯入击数为指标的砂土液化判别公式。现行规范《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89)通过对海城、唐山地震的系统研究,结合国外大量资料,对原规范进行了修改,采用了两步评判原则,并对临界标贯击数公式进行了修改,使之更符合实际。在国标《岩土工程勘察规范》(GB50021—94)中,对此又进行了补充,给出了液化比贯入阻力临界值和液化剪切波速临界值公式,用来进行液化判别。在公路工程中,基本上沿用上术两步评判原则,采用了临界标贯击数判别方法,并根据公路工程中的研究成果,给出了临界标贯击数的计算公式。这些规范在我国工程界得到了广泛应用。
2 高等级公路可液化地基处理方案的确定。
液化地基处理恰当与否,关系到整个工程的质量、投资和进度。因此其重要性已越来越多地被人们所认识。对于高速公路这样大面积处理可液化土而言,强夯法和干振碎石桩法是首选的处理手段。当全液化地基路段较长,需处理面积大,公路沿线外缘较近范围内无村庄,无重要构造物时,强夯法是比较理想的地基处理方法。
强夯法处理地基是20世纪60年代末Menard技术公司首先创立的,该方法将80…400kN重锤从落距6—40m处自由落下,给地基以冲击和振动,从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法常用来加固碎石、砂土、粘性土、杂填土、湿隐性黄土等各类地基土。由于其具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点,经过20多年来的应用与发展,强夯法处理地基受到各国工程界的重视,并得以迅速推广,取得了较大的经济效益和社会效益。
由于强夯处理的对象(即地基土)非常复杂,一般认为不可能建立对各类地基土均适合的具有普遍意义的理论,但对地基处理中经常遇到的几种类型土,还是有规律可循的。实践证明,用强夯法加固地基,一定要根据现场的地质条件和工程作用要求,正确选用强夯参数,一般通过试验来确定以下强夯参数:
(1)有效加固深度:有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据,又反映了处理效果。
(2)单击夯击能:单击夯击能等于锤重×落距。
(3)最佳夯击能:从理论上讲,在最佳夯击能作用下,地基土中出现的孔隙水压力达到土的自重压力,这样的夯击能称最佳夯击能。因此可根据孔隙水压力的叠加值来确定最佳夯击能。在砂性土中,孔隙水压力增长及消散过程仅为几分钟,因此孔隙水压力不能随夯击能增加而叠加,可根据最大孔隙水压力增量与夯击次数关系来确定最佳夯击能。
夯点的夯击次数,可按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,应同时满足下列条件:(①夯坑周围地面不应发生过大隆起;②不因夯坑过深而发生起锤困难;③每击夯沉量不能过小,过小无加固作用。夯击次数也可参照夯坑周围土体隆起的情况予以确定,就是当夯坑的竖向压缩量最大,而周围土体的隆起最小时的夯击数。对于饱和细粒土,击数可根据孔隙水压力的增长和消散来决定,当被加固的土层将发生液化时的击数即为该遍击数,以后各遍击数也可按此确定。
(4)夯击遍数:夯击遍数应根据地基土的性质确定,地基土渗透系数低,含水量高,需分3—4遍夯击,反之可分两遍夯击,最后再以低能量“搭夯”一遍,其目的是将松动的表层土夯实。
(5)间歇时间:所谓间歇时间,是指相邻夯击两遍之间的时间间隔。Menard指出,一旦孔隙水压力消散,即可进行新的夯击作业。
(6)夯点布置和夯点间距:为了使夯后地基比较均匀,对于较大面积的强夯处理,夯击点一般可按等边三角形或正主形布置夯击点,这样布置比较规整,也便于强夯施工。由于基础的应力扩散作用,强夯处理范围应大于基础范围,其具体放大范围,可根据构筑物类型和重要性等因素考虑确定。
夯点间距可根据所要求加固的地基土性质和要求处理深度而定。当土质差、软土层厚时应适当增大夯点间距,当软土层较薄而又有砂类土夹层或土夹石填土等时,可适当减少夯距。夯距太小,相邻夯点的加固效应将在浅处叠加而形成硬层,影响夯击能向深部传递。
3 强夯法处理液化地基的质量控制与管理
3.1 施工单位选择
对参与施工的强夯施工单位,各施工标段中标单位要先审查其施工资质、信誉和业绩,并附有前业主对该单位的书面评价报告;任何单位不得将强夯分包给个人施工。各中标单位将经初步筛选合格的施工队伍形成书面推荐报告,经驻地监理审核后,上报主管部门,经批准后方可进场。进场后不得再分包或转包,否则,驻地监理工程师将责令分包单位立即退场,损失自负。
3.2 施工准备
编写施工组织设计,经驻地监理组审查,监理组提出书面审查意见,报总监代表审批同意方可施工。
3.3 施工管理
(1)施工单位要按设计图要求编制夯点编号图,编号图要清晰、规范、科学。
(2)施工单位必须制定严格的安全管理措施,现场操作人员必须戴安全帽,并对施工机械定期作安全检查。在强夯区四周要设置醒目的危险警告标志和安全管理措施,不允许行人和非施工车辆进入强夯区,以确保操作员、过往行人和车辆的安全。
(3)施工单位要对强夯机械进行编号,每台强夯机械必须持有监理组发放的《施工许可证》方可进行强夯施工。
(4)施工单位除在强夯机械上挂《施工许可证》外,还必须挂有《机械操作主要人员》和《施工技术参数》两块醒目的牌子,进行机械操作的主要人员必须挂牌上岗。
(5)施工单位要制定施工要点供现场人员执行。
(6)铺设垫层前要对原地面进行清表并整平,且要按每20米一个断面,每个断面5个规定测点,测量清表后标高。
(7)用水准仪测量垫层铺设前、后的对应测点标高,初步确定垫层厚度,每20米一个断面,每个断面5个规定测点,再按每断面挖1处深坑,进一步确定垫层厚度(控坑必须在测点位置上)。
(8)垫层宽度按每20米一处用钢尺丈量。
(9)按设计要求进行夯点布置,夯点定位布置用钢尺按100%的频率丈量。
(10)夯锤必须过磅称重。夯击能在强夯施工前必须检测,并满足设计要求。每夯击100次,用钢尺量一次夯锤落距。
(11)施工单位必须及时排出夯坑内积水。
(12)主、副、满夯的间隙时间要根据现场情况作必要的调整,但间隙时间必须满足72小时。需要调整间隙时间由现场监理工程师确定。
(13)遇到不需拆迁的高压电线时,施工单位必须安排集中施工的方案,市高指向供电部门申请临时停电。
(14)施工人员要认真做好强夯施工记录,记录要求清楚、真实。
(15)施工人员必须注意观察已处理路段,发现异常情况及时报告驻地监理组和有关部门。
(16)在强夯区内的构造物必须在强夯完成后,才能进行构造物的下部施工。
4 用强夯法处理砂土液化地基的质量检验评定
4.1 基本要求
碎石垫层的碎石规格和质量必须符合设计要求。强夯施工必须按夯击点确定的技术参数进行。以各个夯击点的夯击数作为施工控制数值。
4.2 实测项目表
表1 强夯法处理砂土液化地基实测项目表
项次
检查
项目规定值
或允许偏差
检查方法和频率
规定分
1
夯击能
不小于设计
1次/工点查施工记录
15
2
夯击次数
符合设计
查施工记录
15
3
垫层厚度
不小于设计
4处/200m
15
4
垫层宽度
不小于设计
4处/200m
15
5
标贯击数
符合设计
2处/工点
20
6
瑞利波
≥200m/s
1处/工点
20
注:(1)标准贯入试验,按需3点/5000�且不少于3点进行。孔位随机
布置。特殊地段适当加密。
(2)瑞利波法(SSW)按1点/40m,在中心线两侧各15m处交叉布点。
4.3 外观鉴定
(1)填筑碎石垫层前必须清表、整平,无明显凸凹点,整平不符合要求扣2分。
(2)夯坑内积水应及时排除,不符合要求扣2分。
(3)夯后场地应平整,无局部隆起,不符合要求扣2分。
4.4 分项工程质量等级评定
(1)分项工程评分在85分及以上者为优良;70~85分者为合格;70分以下者为不合格。
(2)若标贯击数、瑞利波不合格时,则该分项工程不合格,可进行加固处理,再重新评定其质量等级。
5 结语
在京福、徐宿、宁宿徐等高速公路液化地基强夯加固的施工实践中,由于建设、监理及施工单位的高度重视,严格按有关质量要求和“施工指导意见”进行控制,尤其对强夯参数的确定都是经反复试验论证后,选择合适的参数指导施工,使强夯法处理液化地基段达到了设计要求,从已建成的高速公路处理路段的工后路基沉降观测看,处理段液化地基强夯加固达到了预期目的。
建筑工程质量检测工作是做好建筑工程质量管理的重要手段和技术基础。我为大家整理的建筑工程质量检测技术论文,希望你们喜欢。
建筑工程质量检测技术论文篇一
浅议建筑工程质量检测
【摘要】 建筑工程质量检测工作是做好建筑工程质量管理的重要手段和技术基础。本文对检测行业的现状进行了分析,探讨了建筑工程质量检测的主要内容与检测技术,并提出了做好检测工作的策略。
【关键词】 质量检测;检测内容;策略
【中图分类号】 TU712.5【文献标识码】 B 【 文章 编号】 1727-5123(2012)03-045-02
建筑工程质量不仅关系工程的适用性和建设项目的投资效果,而且关系到人民群众生命财产的安全。随着我国现代化建筑事业的蓬勃发展,建筑规模不断扩大,一旦发生工程质量问题,会直接影响公共利益和公众安全,因而,建筑工程的质量检测越来越成为人们所关注的 热点 。
1检测行业的现状
改革开放以来,建设工程质量检测行业规模由小到大,工作类型由单一到综合,检测市场化概念已经形成。但是在实际工作中仍然存在很多问题。⑴从只能检验砂石、水泥、砖瓦、钢材发展到市政工程材料、地基基础检测、建筑工程结构可靠性检测、建筑节能检测、室内环境检测等,检测的内容越来越精细,检测技术也在不断进步;⑵建筑企业试验室属于第一方试验室,即企业为了保证自身承包的工程质量而设立的试验室,由于其自身性质很大程度上限制了它们的发展,使其在经济实力、检测能力、规模和技术力量等环节处于劣势,在检测市场所占分额很小。但是这种情况正在改变,企业的试验室正在逐步分离出来, 成立具有独立法人资格的检测机构;⑶市场的竞争,使检测费用远远低于成本,导致部分试验无法正常进行;⑷检测行业目前的技术门槛过低,造成人员技术素质较低。虽然现在实行的是见证取样,施工现场的见证人员不仅没有相应的资格,甚至有一些人员连最简单的常识都不懂,样品的真实性得不到保证,所得到的数据与实际严重不符。
2建筑工程质量检测的内容
2.1地基基础工程的质量检测。
2.1.1地基。通常采用钻孔取芯试验、静载荷试验和触探试验对复合地基进行检测。检测要求有:⑴砂石桩复合地基的质量检测要求。施工后等待一段时间,抽查检测砂石桩的处理效果;可采用静力触探、标准贯入、原位测试的 方法 检测桩间土的挤密质量;⑵振冲桩复合地基的质量检测要求。施工结束后间隔一定的时间,可采用单桩载荷试验对振冲桩的质量进行检测;对于场地复杂或是重要的工程,应检测复合地基的处理效果。
2.1.2桩基工程。桩基检测项目主要有:⑴单桩竖向承载力试验。在同一个条件下,试桩的数量应大于3根;应采用油压千斤顶加载;基准桩与压重平台支座、试桩之间的中心距应符合相关规定;制作的试桩应符合要求;加载方式选择慢速维持载荷法;测读桩沉降量的时间间隔应掌握好;严格按照要求确定单桩竖向极限承载力;⑵基桩高应变动力检测。检测之前需对电源、传感器、仪器、设定参数等进行检查,确保无误;锤击设备选用自由落锤时,应保证最大锤击落距小于3mm;如果只需检测桩身的结构完整性,可降低落距,减轻锤重;⑶混凝土灌注桩终孔持力层检验。人工挖孔桩终孔时,应按照设计要求对孔走向、表面岩状及桩端持力层进行检验;可采用原位载荷试验测得的结果,并结合实践 经验 和桩基设计要求,对桩孔孔底土层的承载力进行复验。地基基础工程质量检测另外还有地下结构施工监测和建筑物的变形检测等。
2.2钢筋混凝土结构工程质量检测。钢筋混凝土质量检测可分成三类。⑴外观检查。对于混凝土外表产生的质量问题,可用此法,如尺寸偏差、蜂窝麻面、表面损伤、缺棱掉角、裂缝、冻害等;⑵预留试块检测。这种方法有一定的误差,如预留试块的取样不当,试块与结构没有同条件养护,试块的振捣方法与结构的施工方法相差过大,则试块就没有代表性;⑶在结构本体上进行检测。这种检测内容有:混凝土的强度和缺陷、钢筋混凝土结构质量问题的常用手段,其测试结果可作为判断结构安全问题的重要依据。后者称为破损检验,是在非破损检测尚无法确定其承载能力时使用,或对新结构需要分解其受力性能时使用。常用较成熟的非破损检测方法有:回弹法(表面硬度法)、拔出法(半破损法)、超声波法(声波法)等。回弹法是一种测量混凝土表面硬度的方法,利用回弹仪冲击动能测量回弹锤撞击混凝土表面后的回弹量,确定混凝土表面硬度,用试验方法建立表面硬度与混凝土强度的关系曲线,从而推断混凝土的强度值;拔出法是直接测定混凝土的力学特性的方法,使用拔出仪拉拔埋在混凝土表面层内的锚杆,根据混凝土的拉拔强度,推算混凝土抗压强度;超声波法可以测定混凝土的强度,用超声波发射仪,从一侧发射一列超声脉冲进入混凝土中,在另一侧接收经过混凝土介质传送的超声脉冲波,同时测定其声速、振幅、频率等参数,判断混凝土的质量。
2.3砌体结构工程检测。
2.3.1砌体结构的现场检测方法。砌体结构主要指砖砌体,砌体强度是由砖块和砂浆强度或施工时制做的砌体试块强度来决定的,传统的检测方法是直接从砌体结构上截取试样,进行抗压强度试验而砌体结构的特点导致取样存在较大难度,取样时的扰动又会对试样产生较大损伤,从而影响试验结果。因此,砌体结构的现场原位非破损或半破损试验方法理所当然地受到重视,并广泛开展研究和工程实际应用。砌体强度直接测定法包括:抽样检测法、原位检测法、动测综合法、微观结构法等。
2.3.2砌体强度的间接测定法。砌体强度与砂浆和砖块强度有直接关系。由砂浆和砖块强度等级可确定砌体的抗压强度,间接测定法就是使用专门的仪器和专门的测试方法,测量砂浆和砖块的某一项强度指标或与材料强度有关的某一项物理参数,并由此间接测定砌体强度。主要方法有:冲击法、回弹法、推出法,此外尚有筒压法、点荷法等通过测定砂浆的强度来测定砌体强度的方法,都已在工程中得到应用。
3做好检测工作的策略
3.1建立检测信用档案 良好的信用是建立社会主义市场经济体制的必然要求。检测机构及检测人员信用档案,包括检测机构和人员的业绩、检测市场违法违规行为及不良行为记录等。检测机构和人员的信用档案是对检测机构申请资质和奖惩的重要依据。完善检测信用管理,建立诚信获利和失信惩戒机制,发挥信用管理调控市场的作用。通过各种 渠道 ,宣传质量检测信用好的单位,扩大其社会信誉度和知名度。 3.2完善建筑工程质量保证体系。针对建设项目规模,建立相应等级试验检测机构和质量保证体系,对工程质量负责。试验检测机构业务范围内的有关规范、规程、标准等技术文件应齐全,试验检测应严格按有关标准、规程及规范进行。各级质量管理部门应各司其责,按质量第一的方针和全面质量管理要求,采取切实有效的 措施 ,不断提高质量管理水平。在实际工作中,应严格实行质量自检,加强质量管理和质量监督,逐步建立完善质量保证体系。还要增强建设各方面的质量意识,分工负责,责任到人,真正落实质量岗位责任制。
3.3培养高素质的技术队伍,加大技术创新的投入。勘察设计单位是技术密集型企业,对设计工作的要求很高。因此,提高设计质量的首要任务是提高人的素质,包括提高技术人员的质量意识和生产技能。同时,必须加大技术创新的投入,增加技术储备,为设计生产提供资源和技能保障。
3.4坚持质量 教育 ,建立质量原理和质量责任制度。在质量管理工作中,质量意识的提高有两个途径:⑴靠坚持不懈的质量教育;⑵建立和落实质量管理和质量责任制度。因此,质量教育经常化和质量管理制度化是我们质量管理工作的重点。
3.5严格验收工程。完成项目工程能否交付好的产品,关键在于最后验收。⑴工序验收是验收工作的基础。工序验收的过程是:先由操作者自检,再交由班组长检验。要采取必要经济制约手段,完善签字鉴证手续,严格执行每道工序,确保质量;⑵分项分部工程验收是验收工作的主要组织部分。分项分部验收要做到规范和严细:首先,保证验收工程的全面性,验收项目的品种和数量不得缺少。其次,从保证项目到允许偏差项目,验收都要严格执行国家标准,不得降低等级,严禁弄虚作假。最后,建设(监理)单位现场质量监督员应参加验收并签字鉴证;⑶竣工工程验收是工程交工的前提。工程整体验收应注意三个环节:首先,施工单位的自评;其次,建设(监理)单位的预验;最后,工程主管部门的正式验收。验收不但要现场检测,而且还要进行观感评定;不但要听取汇报,而且要严格审查一整套的工程技术档案资料。验收要明确工程遗留的质量问题,提出处理意见,确定保修条款,保证交付用户一个满意的产品。
总之,在将建筑工程质量检测行业推向市场的过程中,要加强见证取样工作的监督,无论是招标、规划、质量监督工程的各个部门在工程的每个环节都不要放松。做到每一个样品的取样合理,真实可靠。各检测单位还要提高建筑工程质量检测的质量意识和法律意识。树立服务观念,在市场经济中找准自己的位置,树立现代 企业管理 观念,借鉴和利用一切企业管理的先进手段和办法来帮助检测机构健康发展。
建筑工程质量检测技术论文篇二
刍议建筑工程质量检测
【摘要】建筑工程的数量也随着社会主义发展而不断增加,而工程检测是现代建筑必不可少的环节,这也是保证工程施工质量的有效途径。工程检测质量的好坏关系到了整个建筑质量的好坏,结合具体的工作经验,本文对建筑工程质量检测遇到的相关问题展开了简单的探讨。
【关键词】质量检测;建筑工程;问题探讨
在建筑行业不断发展的同时,我们也看到了很多潜在的安全隐患。近几年,我国建筑行业的意外事故发生率在不断增加,很多施工场地都出现了伤亡事故。这些都在警示人们,工程建筑施工必须要做好质量检查工作。检测时需要积极运用先进的技术手段,结合科学的实施程序,提高建筑工程的检测效率,尽可能避免过大的经济损失,维护建施工的安全进行。
一、建筑工程检测的主要内容与技术
1、地基基础的检测
(1)桩基工程的检测
桩基是隐蔽工程,支撑着地面上的构筑物,它是建筑物的基础,其质量优劣直接影响到这些建筑物的安全。在桩基础的施工过程中,桩基检测是一个不可缺少的环节。
a.单桩竖向承载力。在检测的同时必须要注意几个重点:在相同环境下,保证试桩的数量在3根以上;需使用油压千斤顶进行加载;对基准桩、压重平台支座、试桩三者的间隔要控制在标准范围内;设计的试桩需要满足实际工程需要;严格控制测读桩沉降量的时间长短好;根据具体标准来限制单桩竖向极限承载力。b.基桩高应变动力。在现场进行检测工作需要结合相关要求进行:在检测前期需做好相关的检查,如:电源、仪器、设定参数等,保证无误后投入使用;在锤击设备采取自由落锤时,要将最大锤击落距控制在3mm 以内;若需要对桩身的结构整体性进行检测,需要降低落距,减小锤重。c.混凝土灌注桩终孔持力层检验。检验技术要点:人工挖孔桩终孔时,应按照设计要求对孔走向、表面岩状及桩端持力层进行检验。
(2)建筑物的变形检测
a.倾斜。对建筑物倾斜情况实施检测是不可缺少的环节,其主要包括了直接测定法、间接测定等方式。直接测定法有:经纬仪投影法、垂线法、天顶天底仪观测法等;间接测定法有:对建筑物基础的相对沉降实施测定等。b.挠度与裂缝。通过运用检测仪器来做详细的观察;c.沉降。对地基的实际情况做好检查分析,避免因地基严重而影响到建筑质量。
(3)地下结构施工的监测
a.结构内力监测。钢筋混凝土的结构内力测试,主要是通过在支护结构构件主筋上布置钢筋应力计,以监控支护结构的应力变化。b.支护结构的侧向变形观测。采用测斜仪可以测量不同深度支护结构及土体的侧向变形程度。
二、对钢筋混凝土结构的质量检测
1.对混凝土内部状况的检测
由于混凝土材料的缺陷才导致的内部状况。这是因为施工大意、技术管理不到位等造成的。通过超声波可以探明缺陷具体存在的位置,并进行及时补救。直角传播法、钻孔对测法、单面平测法和直接穿透法等都是主要的检测方法。
2.对混凝土中钢筋的质量检测
对钢筋锈蚀的检测。如果钢筋发生锈蚀,则会对混凝土结构的安全性和耐久性会产生影响。通过采用半电池检测的方法,利用钢筋锈蚀程度与测量电位间建立的关系,对钢筋的锈蚀程度进行判断。对钢筋的位置进行检测。可以利用钢筋位置检测仪,这一先进的仪器设备进行测量,其能准确的测出混凝土中钢筋的位置以及保护层的厚度,确保其稳定性。
3.对混凝土强度的检测
主要是针对混凝土的内部结构而进行的非破损强度检测,主要运用回弹法等方法,对当前的建筑行业而言,这是对混凝土强度检测中比较常用的方式[2]。其重点主要在于:①在检测前需要对被检测对象的相关情况进行熟悉;②在构件上,要确定试样及分布其测区;③对回弹值、碳化深度要进行循环测试;④对试验数据要做好处理。
三、钢筋混凝土结构检测
(1)混凝土中钢筋的质量检测
a.钢筋锈蚀的检测。钢筋发生锈蚀会直接影响混凝土结构的耐久性和安全性。可采用半电池检测法,利用测量电位与钢筋锈蚀程度间建立的关系,判别钢筋的锈蚀程度。b.钢筋的位置检测。钢筋位置检测仪作为一种先进的仪器设备,可以准确的测定钢筋混凝土中钢筋的位置以及保护层厚度,保证其稳定性。
(2)混凝土强度
主要是针对混凝土结构的非破损强度进行,主要运用的方法包括了回弹法,这是当前建筑行而言比较常用的混凝土强度的方式。其重点在于:a.检测前需熟悉被检测对象情况;b.于构件上确定试样并分布测区;c.逐渐测量回弹值、碳化深度;d.对试验数据做好处理。
四、建筑材料的质量检测
建筑材种类繁多,各种材料进入施工现场后必须根据相关的规范要求进行试验检测,其检验的项目也必须符合国家、行业、地方的相关要求。常规检测项目有:主体结构(梁、板、柱) 砼标号及钢筋数量检测,竣工后房屋空气质量状况检测,钢筋抽样检测,混凝土试块检测,瓷砖性能检测,铝合金门窗三性检测等,这些项目都是强制性要求必须检测的项目。
五、建筑门窗
(1)塑料门窗
检测对象包括:a.根据断面图标准,对配合尺寸、断面尺寸的允差检查;b.低温落锤冲击试验;c.检测加热后的尺寸大小变化。
(2)铝合金门窗
包括:a.表面质量。检查门窗的装饰表面是否出现损伤,其表面的致密、配合情况是否良好。b.装配标准。检查运用的材料能否达到要求,其硬度与强度之关系是否合理。c.性能。门启闭力在50N 以下;抗风压性能要尽可能更强。
六、做好检测工作
1、建立检测信用档案
检测信用档案,包括检测机构和人员的业绩、检测市场违法违规行为及不良行为记录等。检测信用档案是对检测机构申请资质和奖惩的重要依据。完善检测信用管理,就是要建立诚信获利和失信惩戒的管理机制,发挥信用管理在市场调控中的作用。
2、完善技术管理工作制度
要认真执行工程技术标准,它是工程质量和安全的最基本保障,是工程建设领域的技术法规。要想使质量管理工作科学化、规范化、程序化、制度化,必须健全和完善建设各方主体工程质量技术保证体系,建立健全工程各方主体的质量技术管理控制机制,督促施工单位结合自身情况制定施工工艺、操作规程和内部控制标准。
3、培养高素质的技术队伍,加大技术创新的投入
勘察设计单位是技术密集型企业,对设计工作的要求很高。因此,提高设计质量的首要任务是提高人的素质,包括提高技术人员的质量意识和生产技能。同时,必须加大技术创新的投入,增加技术储备,为设计生产提供资源和技能保障。
4、严格验收工程
工程整体验收应注意三个环节:一是施工单位的自评。二是建设(监理)单位的预验。三是工程主管部门的正式验收。验收不但要现场检测,而且还要进行观感评定;不但要听取汇报,而且要严格审查一整套的工程技术档案资料。验收要明确工程遗留的质量问题,提出处理意见,确定保修条款,保证交付用户一个满意的产品。
结束语
对建筑工程实施质量检测具有十分重要的意义,对工程的质量具有决定给作用,在一定程度上可以降低工程成本的过度消耗,并对建筑物的结构安全起到了维护的作用。根据具体的需要,进而由施工单位采取相应的科学措施来进行检测。
参考文献:
[1]杨莉萍,谢平.浅议工程质量检测工作的重要性及要求[J].云南建筑,2008(5)
[2]王晓萍.关于混凝土构件荷载检验方法的探讨[J].河北建筑工程学院学报,2008(5)
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桩基础在施工常见问题及处理方法论文
摘 要:正如我们所知道的, 桩基础是地基处理常用的方法之一,其中钻孔灌注桩就是桩基础施工的常用的施工方法,本文以此种方法来分析桩基础在施工过程中常见的问题及提出相应的解决对策。
关键词:桩基础;钻孔灌注桩;质量问题;处理措施
钻孔灌注桩基础是一种可以适应多种地质条件的基础地基建设的形式,在各领域的工程建设中都得到了广泛的应用。所以我们应给予其施工过程高度的重视,掌握施工过程中易出现的问题,并能予以高效率的解决。
1.桩基础施工过程中常见质量问题
桩基础施工过程中常常遇到的问题即是钻孔问题、混凝土灌注施工问题,下面本人将对这两方面进行一系列的分析。
1.1 钻孔施工问题
在钻孔施工的过程中,孔口的坍陷将会使钻孔质量无法得到保证,这是因为孔口的坍陷会导致护筒底部的土质变得松散、背后回填土不够结实,有时还会使护筒周围土质受雨水长时间浸泡等因素造成护筒失稳或脱落,这种问题会使护筒移位;有时因为钻机操作人员实施的操作不规范、穿过岩层时发生突变、钻机突然发生、机械故障等原因均有可能导致钻机发生卡钻问题;在钻孔施工时,如果塑性土发生膨胀,将会使成孔后的孔径产生弯曲、孔径局部变小,这将引起钻孔施工不能正常进行;在新疆这类松软土层中,如果进尺的速度较快、吊装钢筋笼碰撞孔壁或是未按照施工工艺的要求制备符合标准的泥浆等因素均会造成坍孔问题的发生,从而引起钻孔施工问题;在钻孔是,如果钻机的钢丝绳发生断裂、钻机出现机械故障或者钻孔发生坍塌,会使钻头掉落到孔底而无法进行正常的作业。
1.2 水下混凝土灌问题
这类施工问题主要是由封底失败、卡管、钢筋笼上浮等原因造成的。产生封底失败的主要原因是孔底沉渣厚度超过所规定的标准范围,从而引起了混凝土在灌注后没有实现水下混凝土封底,从而引起施工问题;因为混凝土具有和易性差、灌注混凝土时冲击力不足的特点,此外混凝土中还含有很多大块骨料或受潮凝固的水泥块,这就引发了卡管问题,无法正常的进行浇筑混凝土的操作;由于钢筋笼制作、堆放、吊装、运输等过程不符合施工的规范要求,钢筋骨架内径与导管外壁间距没有符合规定的尺码,导管在提升过程中挂带了钢筋笼,或是由于混凝土浇筑速度过快,混凝土面升至钢筋笼底部产生向上“浮力”导致钢筋笼上浮;由于混凝土的配合比不当、原材料也未能符合规定或灌注混凝土过程中局部坍塌的杂物土质等侵入混凝土及混凝土和易性差等因素,都会直接或间接的发生断桩的施工问题。
2.针对于施工过程中常见的问题的处理措施
2.1钻孔施工所发生的问题的应对处理措施
首先,护筒埋入在土层中的深度一定要大于水头高度,而且必须穿过松散土层、淤泥层,此外,护筒四周的回填土必须夯填密实;再者,假如发生卡钻的施工问题是,我们不要直接强行拔出,应该晃动大绳以便钻头松动后提起或者插入高压水管置换泥浆,也就是先下放钻头而后迅速上提使岩层突变物受强力冲击而破碎或回缩,从而提起钻头,切忌不能蛮拉;在施工时,应用的是加大泥浆密度、加高水头、埋深护筒等方法进行操作,在坍孔问题严重时,我们必须回填重新钻孔,以免加大了施工问题;如果采用冲击法进行钻孔,可利用投黏土块夹小片石,用低锤冲击将其挤入孔壁来制止坍孔,而当钢筋笼吊装造成坍孔时立即将钢筋笼吊出,添加泥浆护壁将坍陷物清理干净,确认不再坍塌后重新安装钢筋笼。
2.2水下混凝土灌所发生问题的应对处理措施
首先,我们要利用导管内安装高压风管的方法重新清孔,将已灌注混凝土彻底的清理干净,然后再重新开始水下混凝土浇筑,也可以先拆除导管,拔出钢筋笼,将未灌注混凝土部分回填,稍后用钻机钻头清除已灌注混凝土,然后再重新开始浇筑水下混凝土;在施工时,先慢慢的提升导管,而后快速下落导管,这样可加大混凝土灌注量而后快速提升再快速下落以冲击导管,便于导管的疏通,还可以适当的加长上部导管的长度,然后以一次性较大量混凝土来冲击混凝土达到疏通的目的;最后,我们应该关注混凝土浇注过快引起的钢筋笼上浮问题,面对这类施工问题,我们应立即控制混凝土的浇筑量和浇灌速度,并且反复上下摇动导管,采用这种方法,钢筋笼上浮现象还是得不到根治,就必须立即中止浇灌混凝土,拔出导管侯向孔内回填黏土,该桩作废处理,并及时与监理人员、设计人员联系重新补桩。
3.桩基础施工过程中的注意事项
3.1钻孔过程中的注意事项
在钻孔前,应先对桩位反复进行测量,测量的同时要在护筒上用交叉十字线的'方法涂抹红漆,这样将方便于钻孔过程及成孔后桩位的技术施工核实。在钻孔过程中,我们必须详细准确地记录地层地质的变化情况。要做到详细、准确、认真地记录钻孔记录,技术人员积极了解地质变化情况并及时向上级反映相关情况起着相当关键的作用,尤其是能够为工程变更提供合理的依据和真实数据。为了准确地了解和掌握地质变化情况,最好的办法是对钻渣及时进行取样并留取渣样。
3.2加强成孔检测
首先,施工人员应仔细查看详细真实的钻孔记录,切实准确得掌握不稳定的地层,依照不同的地形制定切实合理的灌注方案。第二,要详细记录各项检测数据,尤其是孔深的记录,这样做的主要目的在于计算泥浆沉淀速度和深度,便于做出合理的判断和采取合理的灌注办法。最后,我们应该认真做好灌前准备工作,根据土层的不同质地,应做好导管的打压试验,以确保导管的密水性符合要求。
4.结语
众所周知,钻孔桩基础是地基处理的主要方式之一,那么它施工的好坏将决定工程施工的好坏,所以我们应予以高度的重视,了解在施工的环节中可能出现哪些问题,提前做好准备,以预防为主,规范施工工序流程,做好质量控制,对可能出现的质量问题制定切实有效的防范措施,减少质量问题,杜绝质量事故的发生。
参考文献:
[1] 中国建筑科学研究院. JGJ94—2008 建筑桩基技术规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2008.
国内封'旋挖钻机结构特点的探讨
张启君,张忠海,陈以田,郑华
(徐州工程机械股份科技有限公司,江苏徐州221004)
摘要:以国内外旋挖钻机现有的底盘机构,钻桅,自行起落架,主副卷扬,动力头,钻杆,发动机系统等
结构为背景,分析了国内外旋挖钻机常见的结构特点,为国内企业开发起到一定的借鉴作用.
关键词:旋挖钻机;结构;特点;底盘结构
中图分类号:U445.3文献标识码:B文章编号:1000-033X(2004)10-0037-05
Discussion of drilling rig structure
ZHANG Qi-jun, ZHANG Zhong-hai, CHEN Yi-tian, ZHENG Hua
(Xugong Science&Technology Co. Ltd, Xuzhou 221004, China)
Abstract: This paper analyzed the structure characteristics of present drilling rig,such as chasis, drill string,
lifting frame, windlass, power head, drill rod, engine,etc.
Key words: drilling rig; characterstics; chasis; structure
旋挖钻机是一种多功能,高效率的灌注桩成孔设
备,被广泛应用于水利工程,高层建筑,城市交通建设,
铁路公路桥梁等桩基础工程的施工.旋挖钻机还可配
套长短螺旋钻具,普通钻斗,捞砂钻斗,筒式岩石钻头
等钻具以适应粘土层,砂砾层,卵石层和中风化泥岩等
不同的施工要求.
1概述
旋挖钻机的结构主要由底盘机构,钻桅,自行起落
架,主副卷扬,动力头,钻杆,钻头,转台,发动机系统,
驾驶室,覆盖件,配重,液压系统,电气系统等组成,其
工作原理也完全相同,都是由全液压动力头产生扭矩,
由安装在钻架上的油缸提供钻压力,并通过伸缩式钻
杆传递至钻头,钻下的钻渣充入钻头,由主卷扬提拔出
孔外.徐工研究院在调查研究的基础上已开发出
RD15, RD 18 , RD22旋挖钻机,RD系列产品的旋挖钻机
的整机主要由底盘,动力头,钻架,发动机系统,钻杆自
动存取装置,钻杆自动润滑装置,虎钳,锚固装置,钻
具,液压系统,电气系统及泥浆系统等部件组成.
2主要结构特点
2.1底盘的结构
旋挖钻机的底盘一般为液压驱动,轨距可调,'刚性
焊接式车架,履带自行式的结构.底盘主要包括车架及
行走装置,行走装置主要包括履带张紧装置,履带总
成,驱动轮,导向轮,承重轮,托链轮及行走减速机等组
成.目前国内外旋挖钻机的底盘结构大小不一样,履带
板宽度为800一1 200 mm.如意大利SOILMEC R622 HD
旋挖钻机的底盘采用的是摆动伸缩式底盘,尺寸相对
较小,驱动轮节距为216,单边10个支重轮2个托链轮,
底盘高度相对较低.底盘伸缩采用的是摆动式,在行走
过程中实现底盘的伸缩;行走减速机采用意大利BON-
FIGLIOLI公司产品.意大利的CMV公司的旋挖钻机采
用228.6节距的驱动轮,支重轮,托链轮及链轨,履带板
拟全部采用柏壳优士吉公司的进口件.单边11个支重
轮2个托链轮,底盘伸缩仍采用通过油缸伸缩来实现,
底架采用框架结构.CMV TH22的车架为箱形主体结
构,上部布置有回转支承支座,中心回转体支座,车架
的前,后部设置有履带伸缩箱形框架机构,车架主体两
边上部固定托链轮,下部固定支重轮,前部设置了导向
轮及其张紧装置,后部设置了驱动轮及其传动装置.
MAIT公司采用自行设计的多功能底盘,稳定性好,重
量轻,可配预留装置实现多功能,并具有上下车水平调
整系统可进行倾斜调节.意马公司采用卡特彼勒履带
底盘.意大利,德国制造的各类旋挖钻机的履带底盘均
可以伸缩.国内的三一SYR220型旋挖钻机选用卡特彼
勒3300底盘,C-9电喷发动机,内藏式液压可伸缩履带
结构,宽履带提供较低的接地比压,提高施工时整机的
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万方数据
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稳定性和适应性,且便于施工和运输.总之,国内外生
产的旋挖钻机大多数应用的是专用底盘,轨距可调,能
根据施工情况对底盘进行宽度调整,以增加钻机的整
体稳定性,驾驶室前窗配有防坠物保护;也有少数厂家
应用的是起重机底盘或挖掘机底盘.
2.2发动机系统
旋挖钻机的发动机系统一般包括发动机,散热器,
空滤器,消音器,燃油箱等.一般旋挖钻机设计时发动
机选用国外的增压中冷式水冷发动机,选用进口
CUMMINS发动机,为了适应不同用户的需求,也可选
装国内二汽东风的康明斯发动机.其水散热器,空滤器
等附件选用国产配套件,燃油箱自制.
2.3变幅机构及钻桅的结构
目前国内旋挖钻机的变幅机构一般采用两级变幅
油缸,平行四边形连杆机构,上端一级变幅油缸两端具
有万向节头便于调整,钻桅截面形式为梯形截面,钻桅
下端有液压垂直支腿,上端有两套滑轮机构,上下两端
均可折叠,钻桅左右可调整角度为士50,前倾可调整角
度为50,后倾可调整角度为150.三一SYR220型旋挖钻
机的桅杆采用大箱形截面,为动力头和钻杆提供导向
作用,具有良好的刚性和稳定性,抗冲击,耐振动,无需
拆卸的可折叠式结构能减少整机长度和高度,便于运
输.采用流行的平行四边形结构,通过其上油缸的作
用,可使桅杆远离机体或靠近机体.通过桅杆角度的调
整,可实现桅杆工作幅度或运输状态桅杆高度,桅杆相
对地面角度的调节,使其动作机动灵活,施工效率高.
意大利,德国制造的各类旋挖钻机可自行移动,自
立桅杆,整个工作机构可在履带底盘上做土3600回转.
因而现场转移,对孔位灵活方便,辅助时间少;钻架采
用"平行四边形连杆机构十三角形"的支撑结构,非常
适合城市狭窄场地的施工;钻架上装有垂直度检测仪,
可以检测和显示钻架的偏斜度,并可通过钻机的"微
动"系统调整钻架的垂直度;国外的SOILMEC公司的
旋挖钻机产品品种有R-210,11-312,11-416,11-5161-11),
R-620,R-622,R-625,11-725,11-825,11-930,11-940,R-
1240等,其中SOILMEC R622 HD钻孔机的钻桅部分与
国内的钻机产品相比,主要有以下几点不同.
(1)动力头滑轨的形式SOILMEC R622 HD钻孔
机的滑轨采用板式滑轨,但目前许多新型的钻机采用
的是方形钢管式滑轨,这种新型的滑轨在强度上容易
保证.
(2)变幅机构与钻桅之间的十字轴结构SOILMEC
R622 HD钻孔机的十字轴采用的是转盘式结构;
钻机的十字轴结构采用的是柱式结构.
(3)加压油缸的固定型式SOILMEC R622 HD钻
孔机的加压油缸采用的是2个铰点固定的方式,铰点所
需的立板通过2--3个铰点固定在钻桅上;国内的钻机
是将铰点所需的立板通过螺栓间接地焊在钻桅上.
(4)加压油缸的防掉SOILMEC R622 HD钻孔机
的加压油缸在加压油缸的末端另有保护装置;国内的
钻机则是利用上铰点来防掉的.
(5)动力头的下限位块SOILMEC R622 HD钻孔
机的下限位块是在限位块与动力头之间加一橡胶块,
并在橡胶块的动力头端加一金属挡板;国内钻机的下
限位块是金属的,没有缓冲.
(6)背轮的结构SOILMEC R622 HD钻孔机背轮
上的2个滑轮是共面布置,主,副卷扬机的钢丝绳,在前
后方向上错开;国内的钻机背轮上的2个滑轮是同心布
置,主,副卷扬机的钢丝绳在左右方向上错开.
(7)背轮的位置及收放SOILMEC R622 HD钻孔
机背轮在运输状态下,位于发动机与副卷扬机之间,并
在用手动棘轮机构使之水平;国内的钻机背轮在运输
状态下,位于配重后面,呈竖直状态.
(8)由于SOILMEC R622 HD钻孔机采用的是摆动
伸缩式底盘,其钻桅没有在钻桅底部的支腿机构.
宝峨公司的产品系列为BG12H,BG15H,BG18H,
BG24H, BG24H, BG40H, BG24, BG25 , BG36, BG40,
BG48等,该公司最新组装生产的BG20旋挖钻孔机,其
二级变幅的结构形式较为特别,在转台上升起一横向
支柱,变幅油缸安装在上面.这一设计可以加大变幅油
缸安装距,增大钻桅的稳定性;但他也使转台的设计变
的复杂,且升高了运输时的整车高度.国外车型中也仅
有Bauer公司一家使用此结构.另一个特点是主,副卷
扬机都安装在钻桅上,节省了回转平台上的安装空间,
便于转台的布置.
2.4动力头的结构
动力头是螺旋钻孔机的关键工作部件,其性能好
坏直接影响钻孔机整机性能的发挥.动力头的功能:动
力头是钻孔机工作的动力源,他驱动钻杆,钻头回转,
并能提供钻孔所需的加压力,提升力,能满足高速甩土
和低速钻进2种工况.动力头驱动钻杆,钻头回转时应
能根据不同的土壤地质条件自动调整转速与扭矩,以
满足不断变化的工况.国内的动力头为液压驱动,齿轮
减速,可实现双向钻进和抛土作业,主要包括回转机
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构,动力驱动机构及支撑机构.回转机构主要有齿轮与
钻杆互锁的套管,两端支撑采用回转支承,密封等组
成.动力驱动机构采用双变量马达带动减速机及小马
达小减速机同时驱动钻进.抛土作业时,大减速机脱
离,小马达小减速机工作,实现高速抛土.另外,支撑机
构由滑槽,支座上盖与油缸连接件等组成,均为焊接结
构件,应充分考虑其内部润滑,应有润滑油高度显示,
加油口,放油口等,易于保养,维修.国内三一集团的动
力头采用双变量液压马达驱动小齿轮,由小齿轮啮合
大齿轮带动键套与钻杆配套,可根据不同地质条件自
动无级改变旋转速度和输出扭矩.高品质双速减速机
还可实现高速甩土功能.动力头有独立的润滑,冷却和
换速液压系统,确保动力头可靠高效地工作.OILMEC
R622 HD钻孔机的动力头部分与国内钻机的产品相
比,主要有以下几点不大相同:SOILMEC R622 HD钻
孔机的动力头由三液压马达驱动,其中有一对马达同
轴驱动一齿轮,在反向抛土时,只依靠小马达提供动
力.国内的钻机只是由两液压马达提供动力,在反向抛
土作业时,两马达均提供动力输出.SOILMEC R622
HD钻孔机的动力头反向旋转由一单独机构实现,依靠
此机构实现驱动齿轮与回转支承外齿轮的离合.国内
的钻机是通过对减速器的更改来实现这一功能的;国
内的钻机与SOILMEC R622 HD钻孔机与CMV钻孔机
的动力头部分就结构上来讲,大体上是相似的,但
SOILMEC R622 HD钻孔机与CMV钻孔机的动力头更
为相似.他们均为三液压马达驱动,减速器与液压马达
之间有一抛土换向机构.由于采用的三马达正常驱动
及一马达反向抛土驱动.CMV公司的钻机采用平行连
杆机构加三角形支撑型式,动力头可按土层自动调整
扭矩和转速.意马公司采用动力头装有油浴式润滑.迈
特公司系列旋挖钻机的动力头配有套管钻进增扭装
置,钻机的摩擦钻杆驱动键的宽度和厚度大,可锁式钻
杆为短键嵌入式可保证快速加锁和解锁.从国际知名
大公司的钻孔机产品我们可以看出带有离合机构的钻
孔机是比较普遍的机型.
采用恒功率泵与变量液压马达配合,使动力头可
根据地质条件自动改变其排量和压力,从而改变了输
出扭矩及转速,即使动力头具有土壤自适应特性;采用
带三挡或离合器的减速机,用远程液压操纵换档来实
现钻孔机的低速钻进和高速抛土;液压换档,操作简单
方便,提高了机器的作业效率.采用2个小齿轮同时驱
动I个大齿轮且3个齿轮处于同一水平面.有利于倍增
大齿轮所能传递的扭矩;齿轮中心连线为锐角三角形,
使动力头结构紧凑.大齿轮与空心轴被联接为一体;空
心轴内壁上均布有3条牙嵌板,其牙嵌钻进时与钻杆上
的外牙嵌嵌合,可有效地传递扭矩和加压力;空心轴反
转时,牙嵌即可分离.此结构不仅实现了轴的功能,也
加强了轴的强度和刚度.动力头上,下箱体均为焊接结
构,外形轮廓为一条包括几条圆弧及几条切线的封闭
曲线;此结构不仅具有足够的强度和刚度,而且具有良
好的工艺性.
2.5转台的结构
目前国内旋挖钻机的转台为整体焊接式结构,主
纵梁为"工字梁"形截面,主要包括回转支承,转台主
体,钻桅后支撑,配重组成,钻桅后支撑位于配重前与
转台主体用螺栓固定,便于拆卸,配重采用分体铸造大
圆弧结构,运输时可拆卸.国外旋挖钻机转台的结构不
太一样,如R622-HD旋挖钻机回转平台整体上采用了
高铰点,大截面结构,这也是由转台受力大,应力高的
特点决定的.转台主梁为变截面工字梁结构,采用的是
等强度设计,这种设计较矩形梁设计具有重量轻,省材
等优点.边梁设计与徐工集团RD 18大致相同,采用大
圆弧造型设计.转台上布置与国内的具有较大区别,在
布置上显得更为紧凑些,主要区别是回转减速机前置,
充分利用了前面的空间,主泵和液压油箱均放在转台
左边,燃油箱放在发动机前端,吸油阻力较小,发动机
水散和液压油散热放在转台右边,主阀等液压元件放
在转台右边油散热之前,这样管路布置不会太乱.后面
配重也采用大圆弧设计,与边梁和机棚造型相适应.
2.6钻杆的结构
决定设备地层适应能力的主要因素在于旋挖钻机
所使用的钻杆形式,钻头类型以及与之相适应的设备
本身的结构,其中采用什么样的凯式伸缩钻杆是最重
要的因素.这是因为钻杆要将动力头的全部扭矩一直
传递到孔底的钻头上,并且还要将加压液压缸的压力,
动力头自重和钻杆自重等钻压稳定地传递到几十米以
下的钻头上,因此当钻进较坚硬的地层时,钻杆可能要
同时承受大扭矩和大钻压,还要克服很大的弯矩,这样
使得钻杆的受力条件变得非常复杂,如果钻杆本身的
能力达不到要求,则很容易损坏.凯式钻杆可以分为摩
擦钻杆和锁紧钻杆2大类.摩擦钻杆是指钻杆上的键只
能传递扭矩而不能传递钻压的钻杆,而锁紧钻杆是指
钻杆之间通过加压平台可以锁成一个刚性体对地层加
压钻进的钻杆.摩擦钻杆在提钻时不需要解锁,操作简
封撰农慕解2004.1o 39
万方数据
单,但由于加压能力有限无法钻进较硬地层.锁紧钻杆
的地层适应能力强,但需要解决提钻时可能对钻杆造
成强烈冲击的问题.锁紧钻杆又可分为简单的加压式
钻杆和六键式嵌岩钻杆.简单加压式钻杆可以实现加
压,但加压平台较窄,压强较大,容易磨损造成加压失
效,因此不能真正适应坚硬地层的施工.而六键式嵌岩
钻杆的加压平台宽大,可以稳定地传递大钻压,又因为
是六键结构,钻杆本身抗失稳的能力很强,可以有效地
克服钻杆的细长杆效应.国内外的六键式嵌岩钻杆和
简单锁紧式钻杆都可以实现加压,但是这类钻杆也有
不足,就是在提钻时必须先反转解锁,然后再卸土.正
常的提钻顺序应该是钻杆由内向外依次上升,但是如
果反转解锁不完全,就会造成某相邻两节钻杆尚未解
锁就一起缩进外层钻杆,一般称为挂钻.而这两节钻杆
继续往上运动时,受到轻微的扰动就会自动解锁,这样
外面的钻杆就会悬空,对钻杆和动力头会形成强大的
冲击.通常单节钻杆的质量约为2t,假如钻杆从3m甚
至8m高度自由落体冲击下来,冲击能量将非常大,如
果没有保护装置,很容易造成动力头和钻杆的严重破
坏.因此使用六键式或其他锁紧式加压钻杆必须配置
动力头减振器.减振器包括弹簧装置和液压减振装置,
能有效缓冲并吸收钻杆对动力头的冲击以及钻杆之间
的冲击,保证锁紧式钻杆的安全使用.目前国内外旋挖
钻机的钻杆采用4节或5节伸缩内锁式钻杆,每节长度
大约为13 m,装配后总长不小于48 m,采用高强度合
金钢管,钻杆与动力头采用长牙嵌内锁式连接方式.顶
端与上滑动板用010系列无齿回转支承相连,下端带有
弹簧缓冲,第4节上端用可滑转万向节与主卷钢丝绳相
连,下端采用方形截面杆通过销轴与钻头相连,每只钻
头应与方形截面杆相配,具有互换性.
2.7钻头的结构
钻头是决定旋挖钻机能否较好适应复杂地层,提
高工效的重要部件,目前国内外旋挖钻机的钻头共分3
种常用的结构:短螺旋钻头(0600-02 500 mm),回转
斗钻头(0800-02 500 mm)和岩心钻钻头(0800-02
500 mm),如R622-HD旋挖钻机的钻头有:短螺旋钻头,
单层底旋挖钻头,双层底旋挖钻头共4个沙900,
O1 000,0800,01 500)0目前国内外旋扮钻机钻头的3
种常用的进土结构如下.
(1)短螺旋钻头旋挖钻头主要纵短螺旋钻头为
主,他主要靠螺旋叶片之间的间隙来容纳从孔底切削
下来的土,砂砾等,这种钻头结构简单,造价低.地层较
好时,使用他也可达到好的效果,如果地下砂砾石较多
或含水较多时,在提钻时很容易掉块,钻进效率低,甚
至于不能成孔.
(2)单层底旋挖钻头在地下水位较高,或含砂砾
较多的地层,目前多数旋挖钻机均采用钻头钻进,用静
压泥浆护壁,这种钻孔工艺已明显优于短螺旋钻头钻
孔.最早的旋挖钻头是单层底,在底下方有对称的2扇
仅可向头内方向打开的合页门.当钻头钻进时,孔底切
削下来的土,砂经合页门压入头内;在提钻时,在头内
土砂的重力作用下,两扇门向下关闭,以阻止砂土漏回
孔内.由于这种重力作用不是十分可靠,时常发生合页
门关闭不严,造成砂土漏回孔内,降低了钻进效率,还
会影响孔底清洁度.
(3)双层底旋挖钻头自20世纪90年代以来,国外
的一些钻机制造公司,在原单层底钻头的基础上,开发
出双层底的旋挖钻头.其特点是2层底可以相对回转一
个角度,以实现头底进土口的打开与关闭.即在顺时针
旋转切削时,底部的进土口为开放状态,当钻完一个回
次后,将钻头逆时针旋转一个角度,致使进土口强行关
闭,从而使切削物完整地保存在头内.实践表明,在复
杂地层中,双层底钻头的钻进效率及孔底清洁度明显
优于单层底钻头.
2.8卷扬的结构
国内外旋挖钻机的卷扬有主副卷扬2种,卷扬的结
构采用卷扬减速机,具有卷扬,下放,制动功能,卷筒自
行设计,主卷扬应具有自由下放功能,且实现快,慢双
速控制.主,副卷扬应配有压绳器.
2.9液压电器系统
意大利,德国制造的各类旋挖钻机的机,电,液一
体化高度集中,结构紧凑,操纵灵活方便,自动化程度
高.他采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时
间,施工中只需一人即可操纵整台钻机,工人劳动强度
低.钻架上装有垂直度检测仪,可以检测和显示钻架的
偏斜度,并可通过钻机的"微动"系统调整钻架的垂直
度.驾驶室控制面板上装有孔深和钻架垂直度显示仪
以及反映发动机,液压系统工作状态的仪表,显示屏及
报警装置,有的还装有全电脑操作系统,使操作手能实
时掌握钻进深度,钻架垂直度,保证钻孔准确到达设计
深度和良好的垂直度.
2.10旋挖钻机的电液比例伺服控制系统
国内外旋挖钻机采用电液比例伺服控制系统,
PLC,CAN总线控制等,提高了定位钻孔精度,具有钻
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孔深度的自动化检测,荧光屏显示功能等,当钻桅发生
倾斜时,钻机会自动报警,并进行自动调整.采用能显
示多种信息的多功能液晶显示器,能进行起钻桅控制,
自动垂直调平,回转倒土控制,发动机的监控,钻孔深
度测量及显示,车身工作状态动画显示及虚拟仪表显
示,故障检测与报警等信息的显示.
2.11安全保护
国内外钻机的设计充分考虑操作人员的安全,并
采取了一些措施,例如:驾驶室前窗配有FOPS(防坠物
保护);卷扬的高度限位;驾驶室内操作台安全控制;发
动机,液压等参数显示,报警等.
3国外旋挖钻机主要特点
意大利,德国等制造的各类旋挖钻机虽然能力大
小有别,结构上略有差异,但总体性能和质量都比较先
进,可靠,具有以下特点.
(1)机,电,液一体化高度集中,结构紧凑,操纵灵
活方便,自动化程度高,采用伸缩式钻杆,节省了人力
和加接钻杆的时间.
(2)可自行移动,自立桅杆,整个工作机构可在履
带底盘上做13600回转.因而现场转移,对孔位灵活方
便,辅助时间少.
(3)与施工能力相同的常规钻机相比,回转扭矩
大,并可根据地层情况自动调整.
(4)钻架采用"平行四边形连杆机构+三角形"的支
撑结构,非常适合城市狭窄场地的施工.
(5)履带底盘可以伸缩.
(6)钻架上装有垂直度检测仪,可以检测和显示钻
架的偏斜度,并可通过钻机的"微动"系统调整钻架的
垂直度.
(7)驾驶室控制面板上装有孔深和钻架垂直度显
示仪,以及反映发动机,液压系统工作状态的仪表,显
示屏及报警装置,有的还装有全电脑操作系统,使操作
手能实时掌握钻进深度,钻架垂直度,保证钻孔准确到
达设计深度和良好的垂直度;实时掌握各系统工作情
况,便于及时采取维修措施,保证钻机正常运转.
(8)可实现多工艺钻进,能适应不同地层,不同桩
基础处理方法施工的需要.一般类型的旋挖钻机除能
进行旋挖钻进外,通过更换工作装置,还可实现跟管钻
进和长螺旋钻进.
参考文献:
[1]韩金亭.大口径旋挖钻机在桩基施工中的技术优势【J].西部探矿工
程,2002,12(3).
[2]王平,赵永生,赵政.旋挖钻机选型及其在成孔施工中存在问题
的探讨〔J].探矿工程,2001, 45(4).
[3」侯再民.旋挖钻机卡钻原因及其对策〔J].探矿工程,2001,45(l).
[41 JTJ 034-2000.公路路面基层施工技术规范[S].
[51 GY 203-1996.M筋混凝土预制桩打桩工艺标准〔S].
[61 GY 208-1996.设备基础施工工艺标准【S工
[71 GY 204-1996.泥浆护壁回转钻孔灌注桩施工工艺标准【S].
收稿日期:2004-05-13
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3)墩头必须墩圆,以免滑丝;
4)千斤顶的张拉杆必须拧进锚杯10扣丝以上;
5)钢丝束接长时,连接杆必须拧进锚杯至10扣丝
以上;
6)如未张拉的钢丝要进行接长时,应套上一个比
锚杯还大的钢套管,以便张拉时自由伸长;
7)张拉时要随着张拉力的增加紧固螺帽,以防锚
杯丝扣变形,不易锚固;
8)锚下混凝土要振捣密实,以免大吨位张拉时造
成混凝土崩裂.
4压浆与封锚
压浆是为了加强钢筋束与混凝土的整体作用,增
大钢束与混凝土之间的粘结力,把力传递给混凝土,防
止钢丝锈蚀.因此,压浆必须及时进行,以免长时间绷
紧的钢丝束产生疲劳荷载,造成预应力损失.压浆前应
选配好适宜的水灰比,水灰比太小,浆太稠给压浆造成
困难;太大,浆太稀易离析沉淀,一般情况水灰比以
0.45较适宜.
封锚是为了保护锚头不受空气的腐蚀,保证其预
应力的永久性,因此封锚一定要封得密实.
参考文献:
[1]许尚江.滨州黄河大桥引桥横隔梁维修加固方案[J].筑路机械与施
工机械化,2003 , 20(6).
收稿日期:2004-05-24
获麟磊豁粼2004Ao 41
万方数据的资料下的好乱,见谅