導語：如何才能寫好一篇數控鉆，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：數控機床,數控改造,結構設計

小直徑麻花鉆（?1～3mm）的螺旋槽可在專用的磨床――磨槽機上加工，工人手工上料、夾緊、操作磨槽機，在高速鋼毛坯上磨削出兩條對稱螺旋槽。論文參考網。其最大的缺點是生產準備繁瑣，時間較長，?1～3mm小直徑麻花鉆規格很多，直徑、螺旋槽長度、螺旋線導程、螺旋角不一。鉆頭規格改變時，磨槽機傳動絲杠等零部件均需相應改變。勞動條件差，快節奏的單調動作、磨削時產生的巨大噪聲、霧化的磨削液等都對操作工人的健康不利。為此，某廠委托我們對該磨槽機進行數控改造，實現柔性加工、提高生產率與產品質量，改善勞動條件。

國家標準對螺旋槽并未提出非常高的要求，因此決定采用開環控制。該磨槽機的動作程序為：上料→夾緊→磨一條螺旋槽→分度→磨另一條螺旋槽→下料，均由步進電機控制完成。

一、磨槽機的結構

磨槽機由工作臺料斗與砂輪架兩部分組成。工作臺料斗結構:

圖1 工作臺料斗結構示意圖

工作臺料斗的作用是裝夾毛坯和實現自動上下料，并使其形成螺旋線運動。自動上下料是設計的難點，具體結構設計時參照了加工中心自動換刀裝置。結構設計示意如圖1所示，主軸安放在工作臺上，工作臺安裝在矩形貼塑導軌上。由步進電機1通過撓性膜片聯軸器連接滾珠絲杠副，驅動工作臺直線運動。步進電機2通過同步齒形帶驅動主軸轉動。步進電機1與步進電機2協調運動，可形成任意導程的螺旋線。

步進電機4與齒輪齒條（頂針）機構結合，可適應不同的鉆頭長度。

具體的裝夾過程如下：

步進電機1工作力矩很大，帶動主軸后退至固定擋塊處，再繼續向后，將已處于壓縮狀態的碟形彈簧繼續壓縮至適當變形，導致彈簧夾頭打開。

加工第1個工件時，料斗中的毛坯在自身重力作用下，落于毛坯導管引導槽中。步進電機4通過齒輪齒條驅動頂針推動毛坯至加工位置，然后并不退回圖1所示頂針位置，而是在圖1所示毛坯位置。其后的裝夾，頂針先將加工后的工件推出，然后退回圖1所示頂針位置，再推動下一個毛坯。彈簧夾頭夾緊長度為10mm。鉆頭直徑為?1～3mm，為保證上下料動作可靠，料斗引導部分設計成可調。

主軸前移，與固定擋塊脫離，碟形彈簧的彈力可使彈簧夾頭夾緊毛坯，上料、夾緊動作完成。

圖2 砂輪架示意圖

二、砂輪架結構

砂輪架結構的作用主要是安裝砂輪，實現對麻花鉆螺旋槽的磨削，由異步電機、平臺、砂輪支架、滾珠絲杠副等組成，其示意圖見圖2。

工作時，砂輪由異步電機通過V帶傳動，功率約1kW，靠異步電機的自重張緊V帶輪。國家標準規定麻花鉆的螺旋槽底在軸向有一定錐度，要求在磨削中砂輪切深要有變化，這由步進電機3通過撓性膜片聯軸器連接滾珠絲杠副，使砂輪上下微動（設有平衡重，未畫出）實現砂輪切深的變化。砂輪支架上的垂直導軌上貼有塑料。

如圖2a所示，砂輪面與毛坯軸線有一夾角，即為鉆頭加工后的螺旋角b。不同規格麻花鉆的螺旋角并不相同，因此，設計時，將砂輪支架以上作為砂輪架整體放置于圖2所示平臺上，使砂輪磨削面與毛坯軸線的夾角b可手工調節。論文參考網。

工作臺料斗結構與砂輪架結構在制造時是彼此獨立的，所以在裝配時需仔細調整相互位置關系。

三、磨槽機的加工過程

主軸進至磨削位置，螺旋槽的根部正處于支架中心（見圖1），與砂輪對齊。磨削時，應從螺旋槽的根部向麻花鉆頂部磨削，使細長毛坯承受拉力。

砂輪落下，接觸毛坯，開始磨削。步進電機1、2、3協調動作，步進電機1、2使毛坯向后作螺旋線運動，步進電機3控制砂輪向下微動。最終，麻花鉆的1條螺旋槽磨削完畢。

砂輪抬起，主軸再次前進至磨削位置，再由步進電機2控制，轉動180°，以便磨削另一螺旋槽。

重復過程2

砂輪抬起，重復前述毛坯裝夾過程。論文參考網。

裝夾過程與加工過程按程序交替進行，連續加工，工人無需干預。

該磨槽機為專用機床，動作簡單。采用定位控制單元為控制系統（即PLC+控制器），控制步進電機動作。磨槽機由1臺PLC控制多個步進電機與其他電機電氣設備。其突出優點是編程簡單、可靠，適應較為惡劣的車間工作環境。

篇2

【關鍵詞】鉆孔程序；作業效率；線路板

1、前言

數控機床是按照事等編制好的加工程序自動地對工件進行加工的高效自動化設備，在數控機床上加工產品時，要把加工產品的全部工藝過程、工藝參數和位移數據，以信息的形式記錄在控制介質上，用控制介質上的信息來控制機床，實現產品的全部加工過程。鉆頭是用來加工孔的主要工具，用鉆頭在實體材料上加工孔叫鉆孔。各種零件的孔加工，除去一部分由車、鏜、銑等機床完成外，很大一部分是由鉗工利用鉆床和鉆孔工具（鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等）完成的。在鉆床上鉆孔時，一般情況下，鉆頭應同時完成兩個運動；主運動，即鉆頭繞軸線的旋轉運動（切削運動）；輔助運動，即鉆頭沿著軸線方向對著工件的直線運動（進給運動），鉆孔時，主要由于鉆頭結構上存在的缺點，影響加工質量，加工精度一般在IT10級以下，表面粗糙度為Ra12.5μm左右、屬粗加工。由此可見，鉆頭的設計與選擇，對產品質量有很大影響，同時，鉆孔參數、鉆孔方法、工件狀態，都是構成孔質量的狀態的重要因素，所以，只要我們對這些因素進行一定的研究與分析，掌握鉆屑產生的內在規律，就能掌握并控制孔的質量狀態，制定不同的鉆孔加工方案，真正達到優化生產、優化工藝、推動企業進步、促進行業發展的目的與效果。

2、鉆屑的產生機理分析

無論是金屬切削還是PCB切削，由于工件材質、切削參數、切削方式的不同，切削過程中的切屑變形情況也就不同，由此生成的切屑種類自然多種多樣。根據切屑形成的機理與處理角度大體可分為帶狀屑、單元屑和崩碎屑等幾類，如何在實際鉆孔過程中避免出現長度超過20mm以上的帶狀屑，對PCB數控鉆孔而言是保證鉆孔品質、延長設備使用壽命的關鍵技術，因此，如何有效控制“帶狀屑”的長度成為研究課題。刀具纏屑主要對產品質量影響很大，刀具的幾何角度設計、鉆孔參數設計、輔助加工條件等幾方面都是研究內容。在工件材質一定的前提下，鉆頭螺旋角越大、鉆尖角越小，越容易形成帶狀屑，相反，螺旋角越小、鉆尖角越大，則刀尖鉆透銅箔需要的圈數越少，就越不易形成帶狀屑，如下圖所示，圖中：hD，切屑厚度；bD，切削層寬度；bD=αp/sinkr；hD=f/2*sinkr；h=αp/tankr：

鉆屑的長短還與鉆孔參數、銅厚有很大關系，在工件材料、刀具幾何角度一定的前提下，鉆孔參數對屑的影響也很大，轉速越高、進給越低，鉆屑就越長，轉速越低、進給越高，鉆屑就越短。在工件材質一定的前提下，鉆頭螺旋角越大、鉆尖角越小，越容易形成帶狀屑，相反，螺旋角越小、鉆尖角越大，則刀尖鉆透銅箔需要的圈數越少，該技術的關鍵特征在于如何處理產生的過長的銅絲問題。

3、改善方案

雖然工件材料、鉆頭螺旋角度的設計對鉆屑的形成與控制有一定的影響，但是由于受客戶、制造成本、采購周期的影響，一般情況下會優先考慮從以下兩方面著手進行改善：首先，適當增大刀具的幾何角度，在刀具繁多的幾何角度中的，屬鉆尖角度對鉆屑狀態及切削力的影響最為明顯，在實際加工過程中要根據工件特點、銅箔厚度狀態采取相應的措施進行調整。一般情況下，在加工銅箔較厚的生產板時，鉆尖角略微往大調整些，以減小鉆屑長度，減小切削力。其次，調整鉆孔參數，增大切屑層厚度，減小切屑變形。一般情況下要考慮材料、銅厚、刀徑、設備、疊層等條件的影響狀態，要以充分保證孔質量如孔粗、釘頭、燈芯、毛刺等為前提，應盡可能的提高切削速度與效率，在數控鉆床最高轉速一定的前提下，加工銅箔越厚的生產板，通常可將轉速設置的越低、進給設置得越高，這樣可有效減少銅屑長度、減少切削力；而在加工硬度較高如陶磁類材料時，通知可將進給適當下調，以減少鉆削阻力、減少機械振動，降低斷刀率。

4、改善效果

通過上面的理論分析與反復實踐，包括對刀具、設備、材料、參數、環境、人員等的系統研究與認真分析確認，根本掌握了鉆屑的變化規律與研究方向，掌握了能根據不同的同材料、客戶要求設計或選擇相應的刀具及方法，掌握了徹底解決刀具纏屑問題的關鍵技術，為產品質量及整體技術進步提供了一定的支持與保障。

5、下一步計劃或方向

線路板行業發展越來越快，產品質量要求越來越嚴，加工難度越來越大，我們應加大對線路板制造工藝技術的深入研究與持續改善，并就這種改善方法橫向推廣，將好的經驗與方法平面展開，為公司的發展與進步貢獻更大力量。

篇3

關鍵詞：石油鉆桿；數控機；加工工藝

鉆桿加工方面的技術更多是集中在對接頭孔深大螺距錐螺紋方面，目前國內未有可行的工藝技術[1]。為此，找到可行性技術具有重要實踐意義。

1方案制定

1.1內孔加工

當前使用刀桿的直徑多為φ40～60mm，加工中產品實際尺寸在φ42～101mm范圍內，生產孔深在350～550mm。在實際生產中對刀桿的鋼性要求要高，在生產中也對刀桿實施了多次改進，最后采用高強度減振刀桿，實際效果都較好。

1.2數控加工內外螺紋

在進行設備選擇方面，可以采用MORISEIKISL-803，MORISEIKISL-403數控車床以及雙主軸車削中心（TCN12P-2T-2C）。

2石油鉆桿接頭工藝技術設計實施

2.1調整刀頭、刀桿的位置

1）結合產品以及技術特征，需要對刀頭以及刀桿方面的實際位置進行必要性調整，選擇好合理的刀片以及刀桿；如：加工內孔直徑φ82mm，孔深為500mm的深孔時，選擇刀桿直徑為φ60mm，刀桿長為520mm，選擇R半徑為1.2mm的刀片，并進行程序方面的優化編制，分粗車及精車，精車后使產品不易產生錐度，需要對加工后的產品產數進行檢測，結合圖紙設計需要，加工時間方面也應進一步縮減，從而更好提升生產效率。

2）工序實施方面也應當提升對普通車床方面的預鉆，并進行程序方面的優化。同時，也需要對加工之后的產品參數進行檢測。結合圖紙設計需要，加工時間方面也應當進一步縮減，從而更好提升生產效率，日產可以進一步替身個，日產增加了8件[2]。

3）結合毛坯特征，規定車削工序尺寸設計方面的公差能夠達到0.2mm之內，為此，生產中手動中心架無需再進行調整。可以有效提升加工效率以及加工方面的質量情況，進而提升勞動強度。

2.2車內外螺紋分析

采用成型刀片進行車內外螺紋方面的生產需要充分考慮成型刀片的角度情況。內外刀桿能夠更好的為實現刀頭設計以及刀桿安裝提供支持。在對內孔刀桿進行設計時則需要先安裝外圓螺紋刀頭，這樣就能夠有效解決刀桿方面的安置。結合外螺紋設計當中有效長度以及緊密距等方面的要求情況，也同時為能夠解決掉刀桿的碰撞。除此之外，還需要對刀具實現改進，提升進刀距離。編制更加符合實際情況的數控加工程序能夠實現螺紋口尺寸以及加工螺紋之間的分開。提升螺紋加工工作效率，降低單件生產時間，同時也能夠對工序進行劃分實現粗加工及以精細加工兩種類型之間劃分，可以有效避免出現刀片磨損過重情況。針對扣頭扣尾方面的修理。因為螺紋螺距實際距離比較大，而在進行收尾工序時抬刀速度較快，數控系統會出現滯后，這就必然會造成收尾呈現出直線特征[3]。此時，會造成鉆桿折斷情況出現，這在生產過程中是不允許的。為此，設計階段，收尾增加螺旋抬刀，可以有效改善收尾情況，達到相關參數要求。在完成加工之后，螺紋可能會出現口頭相對較尖的情況，也會產生毛刺，這樣就嚴重影響了螺紋的外觀以及使用效果。為此，可以修改一段螺紋程序，對扣尾以及之后一段程序當中的扣頭部分進行重合設置，這樣就能夠對扣頭進行修理。在校驗時，可以采用螺紋牙型以及螺紋長度方面的測量工具進行校驗。結合API參數指標，同時可以配備專業測量螺紋錐度等。

3結束語

本文著重分析了有關石油鉆桿設計工藝以及相關裝置，通過這種方式，能夠更好提升鉆桿產品的合格率。針對內外螺紋緊密距以及檢測參數均能夠達到精度要求。采用這種方式能夠降低鏜小孔的工作量，提升班產以及日產，并進一步擴大石油產品市場范圍，為提升市場競爭力打下堅實基礎。

參考文獻

[1]顧震宇.全球工業機器人產業現狀與趨勢[J].機電一體化，2006（2）：6-10.

[2]劉永剛，林凱，胡安智，等.復雜深井鉆柱安全性研究[J].石油礦場機械，2008（1）：17-20.

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關鍵詞：PLC 普車鉆床 數控控制 改造

一、數控鉆床設計要求

數控鉆床加工控制要求：一是主運動由三相交流異步電動機帶動，只需要正轉，不需要變速；二是進給運動由伺服電動機帶動，便于實現位置的準確控制；三是工件的轉位運動由步進電動機帶動，實現分度；四是工件的夾緊與放松由氣動裝置實現；五是所有執行元件都由PLC控制完成。運動控制系統主要由運動控制器、電氣伺服機構、機械裝置與檢測裝置、驅動器、操作面板組成。

二、鉆床數控系統的設計

1.鉆床系統的改造

改進后的數控鉆床控制系統主要由主電動機、步進電動機、步進電動機驅動器、伺服電動機、伺服電動機驅動器以及FX2N-1PG等組成，如圖1所示。利用三菱PLC及定位控制型脈沖輸出模塊FX2N-1PG來實現數控專用鉆床的程序控制；由步進電動機來實現工件加工過程中的轉位，通過專用定位脈沖輸出端口向步進電動機發送控制脈沖實現分度。伺服電動機拖動滑臺帶動刀具的進給運動，伺服驅動器的控制由FX2N-1PG來實現，由PLC發送控制命令，控制伺服驅動系統按照一定的速度和位移量進行運動，這個運動需要原點復位。

2.數控鉆床的控制程序設計思路

根據加工工藝的要求和鉆床的運動需要，由PLC控制主電動機、FX2-1PG、伺服驅動器及電動機、步進驅動器及電動機以及氣動系統，實現主運動、進給運動和夾具的轉位分度運動。主要控制內容和流程如圖2所示。

在接通電源以后，首先對FX2N-1PG的緩沖區進行參數的初始化設置，對工作參數賦予初始值，為后續的機械回零、手動調整、轉位分度和自動循環做好準備。然后進行伺服系統的機械回零操作，而步進電動機實現分度運動，每次轉動60°，還對夾具機構、分度機構及伺服系統進行一些手動調整操作。

確定設備正常以后，開始裝夾工件，待工件夾緊以后，就可以進行自動循環加工了。刀具在伺服系統的帶動下快進，快進到一定位置后，刀具轉動，伺服系統變換速度進行工進，當工件加工完畢以后，刀具快退，快退到刀具距離工件孔表面的一定位置時，夾具的分度機構開始進行分度，工件轉動60°后再次被夾緊，刀具再次工進后，開始加工第二個孔。如此下去，直到六個孔都加工完畢，刀具退回到原點，停止轉動，操作者更換工件，進行下一個工件的加工。

3.主要設備參數設置

（1）FX2N-1PG與PLC的連接FX2N-1PG內部的緩沖寄存器必須與PLC主機的數據寄存器進行匹配，以方便寫入及讀出FX2N-1PG緩沖寄存器中的數據。

（2）伺服驅動器電子齒輪比通過更改脈沖的分倍頻，來實現不同的脈沖當量。

（3）編碼器的分辨率為131072脈沖/r；伺服電動機的額定轉速為3000r/min，而FX2N-1PG提供的最高頻率200kHz；滾珠絲桿的導程為5mm；控制器輸出的脈沖當量為0.001mm。

（4）所選擇的步進電動機為三相六拍式，步距角為0.75，細分倍數設置為32，旋轉一周的脈沖數為15360，分度旋轉60°，需要的脈沖數為2560。

4.伺服系統機械回零及工件轉位控制

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單片機 步進電機 控制程序

一、鉆床數控改造總體方案設計

1.鉆床的結構

以Z406鉆床的為例，外形如圖1所示。

2.改造總體方案

我們對它進行數控改造，主要增加一個程控的X,Y工作臺和增加刀具的主軸的程控裝置，使其鉆孔的位置精度提高到0.01mm。

軸齒輪拆去，換上自己重新設計的軸齒輪，軸齒輪右側有個原位控制開關，其作用是當Z向刀具主軸返回原位時，向單片機發出到達原位信號。

圖1的工作臺2拆下，將已設計的X Y向運動的工作臺直接安裝在底座上。XY工作臺以底座的T型槽通過螺銓定位和固緊。XY工作臺設有類似Z向刀具主軸的復位信號發生裝置，向單片機發出到達原位信號。

XY工作臺中X、Y方向的移動，可采用螺旋機構或齒輪條傳動機構，這兩種均可把旋轉運動變為直線運動。

Z向的步進電機通過減速裝置和聯軸器控制轉頭上、下運動，鉆頭的旋轉運動由原來的三相交流電機驅動，其轉速可根據加工工件的材料、孔徑大小、板厚等進行調整。X、Y、Z運動均選用三相反應式步進電機55BF004。

數控裝置的CPU采用MCS-51系列的8031單片機，其中CPU為6兆晶振。系統的擴展I/O接口選用通用可編程并行輸入/輸出接口芯片8155，其PA和PB口給環形分配器輸入脈沖CP、提供步進電機的方向控制信號和復位信號。選用環形分配器控制，單電壓驅動電路。為防止功率放大器高壓的干擾，步進電機接口與功率放大器之間采用光電隔離，光電隔離的輸出端必須采用隔離電源。系統的加工程序和控制命令通過面板操作來實現，顯示器設計在面板上，為防止機床各個方向的行程越界，還在機床上安裝了行程開關。

進給伺服系統機械部分設計計算在機械部分講解。

二、Z方向上步進電機的選用

選δp=0.01（mm/step），θb=1.5（°/step）

鉆頭到達最大行程s=65mm時，手柄轉過270°，即θ=270°，手柄上的扭距M手與切削力Fz之間的關系為：

FzS=M手θ，M手=242×6.5/1.5π≈334 (N?cm)步進電機每走一步轉角為1.5°，鉆頭移動0.01 mm，同時在手柄處轉角為：

θ′=δpθ/s=0.01×270/65=0.042°

因此手輪與步進電機之間要加減速裝置，其減速比：

i=1.5°/0.042°=35.7°

步進電機上的負載力距Tq為：

Tq=M手/ i=334/35.7=9.4(N?cm)

Tjm= Tq/0.866=10.68(N?cm)

選用55BF004型步進電機。

三、單片機控制系統設計

1.三相六拍環形分配器的選用

驅動器中自帶有環形分配器，這種控制接口很簡單，只用A輸出口的兩位控制一臺步進電機工作。可直接選用現成的集成環形分配器。這里選用YB013環形分配器。

2.光電隔離器電路

在環形分配器和功率驅動電路之間采用光電隔離器，是為了防止功率放大器高壓的干擾和隔離高電平的脈沖信號對微型計算機的干擾，同時還能實現兩者不同電平的轉換，光電隔離器電路見圖2。

環形分配器送出的脈沖信號經過驅動電路驅動光電隔離器GO101，然后送到功率驅動電路。

3.功放電路

功放電路的功能是將環形分配器送來的弱電信號變為更強的電信號。晶體管單電壓型的驅動電路具有控制方便、調試容易和線路簡單等優點，所以在設計中采用。電路如圖3。

經分配器送出的脈沖序列，通過光電隔離器電路送到驅動電路。脈沖高電平時，T1、T2開關導通，三相六拍步進電機繞組供電；低電平時，T1、T2開關截止。2CP23為續流二極管，通過此二極管，步進電機繞組產生反電勢將維持電流繼續沿原來的方向流動，另外通過二極管還能釋放磁場能，以免高的反電勢擊穿T1、T2。

四、步進電機運行的軟件控制

1.步進電機控制程序設計

控制程序的任務是：判斷旋轉方向，依次在兩控制字中，根據運轉速度實現一定的延時、判斷是否結束。假設步進電機總的運行步數存放在R4，轉向標志存放在程序狀態寄存器的用戶標志位F1（D5H）中，當F1為零時，電機正轉，當F1為1時則反轉。正轉時P1端口的輸出控制字01H，03H，02H，06H，04H，05H存放在單片機8031的片內數據存儲單元20H-25H中，26H用于存放結束標志00H。在27H-2CH的存儲單元內存放反轉時P1端口的輸出控制字01H，05H，04H，06H，02H，03H，在2DH單元內存放結束標志00H。

2.步進電機加減速程序設計

在實際生產中，如步進電機的運行頻率較高，為使其不出現失步的現象，不能采用突然啟動的方式，通常要有一個啟動加速過程。同樣當步進電機從高速運行到停止時，也要有一個減速過程，以免產生過沖的現象。微機實現加減速的控制，可采用等加減控制和按照指數曲線控制方法。上圖為等加、減速方式控制的輸出脈沖頻率的波形。步進電機在啟動過程中，進給脈沖頻率隨時間按線性變化，上升到一定頻率fc時停止變化，改為勻速進給。在停止過程中，同樣由給定fc勻減速變化直到步進電機停止運轉。程序實現這種方式比較容易，即在步進電機的啟動和制動的變速過程中，微機每輸出一個狀態控制字后的延時時間間隔按線性遞減或遞增變化。啟動進給一定步數后達到勻速狀態，此時時間保持不變。

參考文獻：

[1]吳振彪.機電綜合設計指導.中國人民大學出版社.

[2]馬正先，李慧.鉆床的數控改造設計.機械與電子，1994，（4）.

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關鍵詞:鉆孔灌注樁；施工技術；質量控制；質量事故

中圖分類號：O213.1文獻標識碼：A 文章編號：

鉆孔灌注樁是目前建筑工程常用的基礎形式之一，因其具有適應性強、抗震性強、所需設備簡單、操作方便、施工安全等特點，得到越來越廣泛的應用。雖然鉆孔灌注樁技術比較成熟，然而由于鉆孔灌注樁是在地下而且在水中成孔、灌注水泥混凝土、加之成孔方法各異、地質條件的各種變化、混凝土灌注時間的長短、施工技術人員水平及經驗的高低等因素，鉆孔灌注樁極易出現各種缺陷，因此，對水下鉆孔灌注樁工程的施工質量進行控制，對確保工程的安全性和穩定性有著重要意義。

1鉆孔灌注樁的施工技術

施工機械采用QY150.219型工程鉆機；配用3PN泥漿泵，使用三翼單腰帶刮刀鉆頭，擬采用反循環回轉鉆進成孔工藝。泥漿以采用自然造漿法為主，混凝土灌注采用導管回頂法水下混凝土灌注工藝，清孔根據需要采用反循環清孔。每道工序先自檢合格后報送監理單位驗收。驗收合格后，方可進入下道工序。

1.1工藝流程

樁位測量放線埋設孔口護筒樁機定位開始鉆孔終孔驗收下鋼筋籠下灌導管灌注水下混凝土。

1.2施工方法

(1)測量定位

根據甲方提供的紅線區和水準點資料，由專職測量員用全站儀依照設計圖紙建立軸線控制網并埋設永久性標志。控制點盡量布設在非施工區域，依據設計圖紙放置樁位，用水準儀測算其標高。

(2)埋設孔口護筒

孔口地層松散、松軟，成孔孔口坍塌時，應在孔口埋設鋼護筒護孔壁。在護筒施工中，護筒應堅實、不漏水；護筒入土較深時，宜以壓重、振動、錘擊或輔以筒內除土等方法使之沉入；護筒接頭處要求內部無突出物，能耐拉、耐壓。護筒內徑應比樁徑稍大，護筒頂端至少應高出地面。護筒埋設后，四周需用黏土回填、壓實，防止鉆孔時漿液漏失。

(3)成孔施工

成孔質量標準見表1。成孔的操作要求：鉆機就位后將機架底盤調平，機桿與面架底盤垂直；開鉆時要檢查鉆機葉片直徑。

表1成孔質量標準

(4)成孔驗收

鉆孔達到設計孔深后，用測深錘測量校正空深。自檢質量合格無誤，請現場監理驗孔；經監理驗收合格后，轉入下道工序施工。

(5)鋼筋籠制作

1)進場鋼筋：凡按設計施工圖所配各種受力鋼筋，均應有鋼材出廠合格證和質保書，且機械性能和化學成分指標符合設計要求和有關規范規定；每批都必須做物理力學性能試驗，焊條的牌號要與鋼筋的性能相適應。質保書復印件清晰，且應填寫單位工程名稱、使用部位、調撥數量及時間、經手人簽字、原件存放處及中轉單位蓋章。進場鋼筋應由質量員進行驗收，確認鋼筋無銹蝕、油漬等，才可入庫。

2)鋼筋籠的制作標準見表2。

表2鋼筋籠制作標準

3)鋼筋籠的制作要求：保持制作場地的平整。在鋼筋籠制作之前，應清除鋼筋表面的污垢和銹蝕；鋼筋下料時應準確控制下料長度，鋼筋籠采用環形模制作。鋼筋籠焊接選用E4303焊條，焊縫寬度不應小于0.7d，厚度不小于0.3d。在鋼筋籠的焊接過程中，應即時清渣；鋼筋籠兩端的加強箍與主筋必須全部點焊、焊接牢固，其余部分按設計要求進行焊接。鋼筋籠的主筋連接應根據設計要求，采用單面焊接，焊縫長度≥10D且同一截面接頭數≤50％錯開。在每只鋼筋籠上下各設置一道鋼筋定位控制件，每道沿圓周布置3只保護層厚度為50mm。成型的鋼筋籠應平臥堆放在平整干凈的地面上，堆放層數不應超過2層。

(6)鋼筋籠安放

鋼筋籠的安放標高，可由護口管頂端處的標高來計算。安放時必須保證樁頂的設計標高允許誤差為+100mm。鋼筋籠下放時，應對準孔位中心，采用正、反旋轉慢慢地逐步下沉，防止碰撞；放至設計標高后應立即固定。當提升導管時，必須防止鋼筋籠被拔起。澆注混凝土時必須采取措施，以便觀察和測量鋼筋籠可能產生的移動并及時加以處理。

(7)澆注水下混凝土

采用商品混凝土泵送澆筑，按規范要求對進場商混做坍落度試驗，并留置試塊。

1)一般要求：采用試驗室提供的混凝土配合比施工。水下混凝土用的水泥、集料、水和外摻劑，以及混凝土的配合比的設計、拌和、運輸等，必須符合規范的規定。混凝土運至澆注地點時，應檢查其均勻性和坍落度；如不符合要求，易造成澆灌不暢或堵管，故不得使用。水下混凝土的澆注應連續進行，單樁澆灌時間不宜超過4h。導管應采用直徑不小于200mm的管節組成，接頭應裝卸方便、連接牢固并帶有密封圈，保證不漏水、不透水，以避免水進入導管導致混凝土離析堵管。導管的支承應保證在需要減慢或停止混凝土流動時能使導管能迅速升降。導管在任何時候必須保證在無氣泡和水泡的情況下充滿混凝土直到漏斗底部。出料口必須埋在已澆注的混凝土中2m以上，并應不大于8m。澆注混凝土的數量應作記錄；應隨時測量并記錄導管的埋置深度和混凝土的表面高度。澆注過程中，應將孔內溢出的泥漿引流至泥漿池處理，防止污染周圍的環境。如果導管中的混凝土混入空氣和水，必須立即報告監理工程師并提出補救措施.補救措施必須得到監理工程師的批準。

2)澆注方法：在混凝土灌注前、清孔完畢后，應迅速安放混凝土漏斗與隔水板，并將導管提離孔底0.5m。混凝土的初灌時必須保證能埋住導管0.8m～1.3m；初灌量選用0.6m3。每次灌注必須按規定測坍落度2次；做好試塊留置.試塊應標明樁號、日期并放入水中養護。灌注過程中，導管埋入深度宜保持在3m～8m之間，最小埋入深度不得小于2m(埋深過多易造成埋管事故，過少易使導管埋深無法保證)。澆灌混凝土時應隨澆隨提，嚴禁將導管提出混凝土面或埋入過深一次提拔不得超過6m。測量混凝土面上升高度由機長或班長負責。如運到現場的混凝土發現離析或屬性不符合要求時，應再次進行拌制，以防堵塞導管。樁身實際澆注混凝土的數量不得小于樁身計算體積的1.05倍，不應超過計算值的1.2倍。混凝土澆灌完畢后.應及時割斷吊筋,待地面以上混凝土初凝后再拔出護筒、清除孔口泥漿和混凝土殘漿。導管使用后應及時清除管壁內外粘附的混凝土殘漿，以防再次使用時阻塞導管。

3)鉆孔樁水下混凝土的質量應符合下列要求：強度應滿足設計要求：無斷層或夾層，樁頭鑿除預留部分后,無殘余松散層和薄弱混凝土層。

2鉆孔灌注樁施工質量事故的原因及處理

2.1常見的鉆孔(包括清孔時)質量事故原因及處理

(1)擴孔和塌孔

發生擴孔和塌孔的原因相同；輕則為擴孔，重則為塌孔。常用預防措施有：控制進尺速度、選用適用護壁泥漿，保證孔內必要水頭、避免觸及和沖刷孔壁等。孔內局部坍塌而擴孔，鉆孔仍能達到設計深度則不必處理：孔內坍塌，則回填砂和黏質土(或砂礫和黃土)混合物至擁孔處以上1m～2m；如塌孔嚴重則應全部回填，待回填物沉積密實后再鉆。

(2)鉆孔偏斜

鉆孔偏斜產生的主要原因有：鉆頭受到側向力；擴孔處鉆頭擺向一方；鉆桿彎曲、接頭不正；鉆機底座未安置水平或位移等。鉆孔偏斜后，應查明偏斜情況。一般可在偏斜處吊住鉆頭上下反復掃孔，使鉆孔正直：偏斜嚴重時，應回填砂秸土到偏斜處，待回填物沉積密實后再鉆。

(3)鉆孔漏漿

造成鉆孔漏漿的原因有泥漿稀、護筒制作埋置不良、水頭過高等，可查明原因對癥下藥。

2.2灌注水下混凝土質量事故的預防及處理

灌注水下混凝土是成樁的關鍵性工序。灌注過程中應分工明確、密切配合、統一指揮.做到快速、連續施工，灌注成高質量的水下混凝土，防止發生質量事故。如出現事故，應及時分析原因，采取合理的技術措施設法補救；對于確實存在缺點的鉆孔樁，應盡可能設法補強，不宜輕易廢棄而造成過多的損失。經過補強的樁必須經認真的檢驗，認為合格后方可使用。對于確實無法利用的樁用補樁或其他措施。

(1)導管進水

1)導管進水的主要原因。

①首批混凝土儲量不足，或雖然混凝土儲量已夠，但導管底口距孔底的間距過大混凝土下落后不能埋沒導管底口，以致泥水從底口進入。

②導管接頭不嚴，接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開：或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入。

③導管提升過猛或測深出錯、導管底口超出原混凝土面、底口涌入泥水。

2)預防和處理措施。

為避免發生導管進水，事前要采取相應措施加以預防。萬一發生，要當即查明事故原因，采取以下處理措施。

①若是上述第一種原因引起的，應立即將導管提出，用反循環鉆機的鉆桿通過泥石泵，將散落在孔底的混凝土拌合物吸出；或者用空氣吸泥機、水力吸泥機及抓斗清出。

②若是第二或第三種原因引起的，應視具體情況，拔換原管重下新管；或用原導管插入續灌，但灌注前均應將進入導管內的水和沉淀土，用吸泥和抽水的方法吸出。

③若混凝土面在水面以下不很深且尚未初凝時，可于導管底部設置防水塞(應使用混凝土特制)，將導管重新插入混凝土內。導管內裝灌混凝土后稍提導管，利用新混凝土自重將底塞壓出，然后繼續灌注。

④若前述混凝土面在水面以下不很深但已初凝，導管不能重新插入混凝土時，可在原護筒內面加設直徑稍小的鋼護筒，用重壓或錘擊方法壓入原混凝土面以下適當深度，然后將護筒內的水(泥漿)抽除，并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層清除干凈，再在護筒內灌注普通混凝土至設計樁頂。

(2)卡管

初灌時隔水栓卡管或由于混凝土本身的原因.如胡落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌合不均勻，以及運輸途中產生離析、導管接縫處漏水、雨天運送混凝土未加遮蓋等.使混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導管堵塞。

處理措施：可用長桿沖搗管內混凝土、用吊繩抖動導管或在導管上安裝附著式振搗器等辦法.使隔水栓下落。如仍不能下落時，則須將導管連同其中的混凝土提出鉆孔，進行清理修整(注意切勿使導管內的混凝土落入井孔)，然后重新吊裝導管和重新灌注。一旦有混凝土拌合物落入井孔，須將散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。提管時應注意到導管上重下輕.要采取可靠措施防止翻倒傷人。

(3)塌孔

在灌注過程中如發現井孔護筒內水(泥漿)位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，可用測深儀探頭或測深錘探測。如測深錘原系停掛在混凝土表面上未取出的，現在被埋而不能上提；或測深儀探頭測得的表面深度達不到原來的深度，相差很多。這些均可證實發生了塌孔。

塌孔原因可能是護筒底腳周圍漏水，孔內水位降低；或者是在潮沙河流中漲潮時孔內水位差減小，不能保持原有靜水壓力，也或者是由于護筒周圍堆放重物或機械振動等。

發生塌孔后，首先應查明原因并采取相應的措施，如保持或加大水頭、移開重物、排除振動等，防止繼續塌孔。然后用吸泥機吸出塌入孔中的泥土。如不繼續塌孔，可恢復正常灌注，如塌孔仍不停止、坍塌部位較深，宜將導管拔出，將混凝土鉆開抓出，同時將鋼筋抓出并保存孔位，再以黏土摻砂礫回填：待回填土沉實時機成熟后，重新鉆孔成樁。

(4)鋼筋籠上升

鋼筋籠上升，除了由于全套管上拔、導管提升鉤掛所致的一些顯而易見的原因外，主要的原因是由于混凝土表面接近鋼筋籠底口，導管底口在鋼筋籠底口以下3m至底口以上1m時，混凝土灌注的速度(m3／min)過快.使混凝土下落沖出導管底口向上反沖其頂托力大于鋼筋籠的重力時所致。

具體措施為：適當減少鋼筋籠下端的箍筋數量，可以減少混凝土向上的頂托力；鋼筋籠上端焊固在護筒上，可以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用：在孔底設置直徑不小于主筋的1道-2道加強環形筋，并以適當數量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋籠的底部。實踐證明，這些措施對于克服鋼筋籠上升是行之有效的。

3 結束語

綜上所述，水下混凝土灌注是鉆孔灌注樁成樁的關鍵。為了確保水下鉆孔灌注樁工程的施工質量，我們必須做好水下混凝土灌注這一項主要工程。鑒于此，我們要認真分析此類工程的事故原因，針對事故原因不斷完善施工技術，減少施工事故，確保工程質量。

參考文獻

篇7

關鍵詞：鉆孔樁；檢測；成孔質量；精度；檢測；施工技術

中圖分類號：U445文獻標識碼：A

一、前言

縱觀可知，針對鉆孔灌注樁進行質量控制時，成孔質量檢測可謂是其中的關鍵環節，占據著十分重要的應用地位，其會對樁基礎成品質量產生決定性影響。基于此，必須采取有效的施工技術切實強化提升相應的鉆孔樁成孔質量檢測精度，確保工程項目高質完工。

二、鉆孔樁施工中影響成孔質量檢測精度的因素與施工對應措施

1垂直度測量

在實際的現場施工作業實施中，會對垂直度測量精度造成影響的因素包含多方面內容，錯誤選擇扶正圈，尚未結合具體要求選擇適合的扶正圈，不能獲取準確的測量數據信息，精度達不到1∶100；通用密封接頭出現進水情況；操作儀器的時候未能針對扶正圈數值進行及時修正；因為時間因素的存在，施工現場操作員將垂直度測量間距大大拉開。為提高相關測量精度可采用有效技術措施為，認真完成扶正圈直徑的準確計算，及時進行有效修正，參考設計孔深與孔徑雙項指標合理選擇扶正圈，運用Ф≥D-H/50計算扶正圈，其中，Ф表示的是儀器外徑，D表示被測孔設計孔徑，H表示被測孔設計孔深，譬如說某橋鉆孔樁樁徑分別為1.5m跟2.0m，鉆孔樁長度分別為67m與95m，計算使用儀器外徑控制在160mm~300mm，結合儀器配備情況選用Ф420mm扶正圈，測量儀器所默認的為Ф200mm扶正圈，在測量實踐中，容易出現忘記修改測量儀器默認值的情況，進而在垂直度測量中需配備專員復核檢查輸入的扶正圈修正數值，待確認數值正確之后方可實施測量行為。就通用密封接頭定期實施檢查，鉆孔樁施工所處環境相對較為惡劣，測量儀器會在堿性泥漿中長期浸泡，容易損壞通用密封接頭，導致實際測量精度受到消極影響，進而應定期采取有效的檢查保養措施，在施工現場，每隔兩個星期或者是測量孔數量超出20個之后展開集中保養檢查。嚴格落實執行具體規程，在測量過程中運用點測方式，每隔十米距離實施一次采樣操作，完成測量之后就垂直度量測點數展開復核，若低于應測量點數百分之五則需進行重新測量，開始測量前要求檔位必須處于“測斜”位置，而后方可將電源接通，若檔位處于“沉渣”位置時將電源接通則會因為沉渣高壓電源使得測斜儀電路受到嚴重損壞。垂直度測量孔口校零，通常把探管下降到10m位置處之后提升至5m位置，如此一來，測量儀器得以快速穩定，保持良好垂直狀態，若地下水位相對較低，則需控制起始測量深度在水位之下。

2沉渣測量

測量沉渣時，基于跳變曲線拐點就沉渣厚度實施估算行為，因為每個人所選取的沉渣曲線拐點是各不相同的，導致估算所得沉渣厚度不盡相同，工程建設針對基礎沉降提出十分嚴格的要求，若未正確實施沉渣測量則會造成精度欠佳情況出現。就此問題進行解決可采取施工技術措施為，使用沉渣探頭開始測量之前，可基于測繩設施的配合使用實施復核操作；選擇多人電腦數值讀取分別計算手段，充分確保測量工作擁有較強精度，通過不同的人實現取值，選取最不利值當做沉渣厚度值，旨在讓沉渣厚度得以符合規范具體要求；打開測量開關之前，在井下位置安放沉渣測定儀井下儀器設施，確保微電級系部分處在水中位置；選擇微機檢測儀“測量轉換”開關置于“沉渣”檔位位置，而后將電源打開，在此應該注意的是必須先換擋之后再實施通電措施，旨在合理規避換擋開關遭受損壞情況。

3孔徑以及孔深測量

在日常測量實踐中，針對孔徑進行測量的時候，由于不能良好把握電纜抖動的時機跟力度，不得不再次返工測量；就孔深展開測量時，因為不合理選擇深度起算面，導致測量鉆孔樁成孔質量精度欠佳。就上述問題進行解決可采取的有效施工技術措施包括，開始實施測量行為以前，根據翻板頂標高以及護筒頂標高、設計樁頂標高等內容完成對起算點位置的準確計算，而后正確標定；采用儀器設施進行測量之后，使用傳統意義上針對孔深展開測量的測量繩復核所得結果；在具體測量孔深度時，應預防下降儀器突然出現停止行為，旨在規避測腿被張開，保障孔深測量工作落實到位，實施提纜操作時要重點關注相關動作要點內容，提升電纜行為需注意輕放猛提，保證一次性完成，保障測腿處于全面張開狀態，使得孔徑測量作業擁有較強精度。

4儀器標定及養護

針對鉆孔樁成孔質量實施檢測施工的進程當中，不難發現，每當在一段時間之后檢測所得孔徑值不是整體偏小就是整體偏大，表明在使用測量儀器的時候，其精度不斷降低，因此必須重新標定。可采取有效施工技術措施為，把測量儀器下放至水下位置之前，對比已知護筒直徑測量值跟儀器顯示的測量直徑，在儀器中輸入已知直徑，基于數據測量自動生成系統誤差調整系數；運用標定儀器針對井徑儀定期實施標定行為，全面掌控儀器實際工作情況，若在標定中發現不精確問題，則可基于系數修正措施實施合理修訂。

三、結語

綜上可知，在工程建設中，鉆孔灌注樁整個施工過程擁有較強隱蔽性，若采用常規設備及傳統方式進行成孔質量檢測難以獲取良好成效，對應測量精度相對較低。通常而言，常用檢測方式均是基于理想狀態，根據假設情境測量并檢驗數據，同時過分依賴檢測員的經驗感覺展開結果分析計算及判斷，造成測量工作頗具較大隨意主觀特性。所以，相關單位部門應重點關注鉆孔灌注樁成孔質量檢測工作，基于先進科技，合理配備必要檢測設備，避免主觀測量，提高成孔質量檢測精度，高質完成樁基施工，保證對應構筑物可靠安全，為企業社會經濟效益獲取奠定良好基礎。

參考文獻

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[關鍵詞]橋梁基礎施工；鉆孔樁技術；質量管控

文章編號：2095-4085（2016）09-0074-02

鉆孔樁施工技術具有很多優勢，因此在橋梁基礎施工中是廣泛使用的技術。但是鉆孔樁施工地點具有隱蔽性，因此容易發生事故且不易被人察覺，而且維修費用比較高。

1工程概況

本案例于2014年4月動工，工期兩年。通過對該工程的地質地貌勘測得知，橋梁地下水為第四系孔隙潛水，采用側向徑流和人工開采的方式進行排泄，地質土層中包含了卵石土等土質。工程全長25km，需要鉆孔樁的數量比較龐大，屬于特大橋工程。

2鉆孔樁基礎施工程序

大跨度橋梁滲水基礎，一般采用鉆孔灌注群樁基礎技術，分為先下鋼圍堰后成樁或者先成樁后下鋼圍堰兩種。選擇何種施工方案要根據基礎施工的情況而定[1]。

2.1先下鋼圍堰施工

（1）工程流程 將鋼圍堰分塊制作，進行定位錨錠施工，將分好塊的鋼圍堰運送到施工現場后，首節鋼圍堰水下定位、著床至設計深度，清基、封底后，進行鉆孔施工。

（2）鋼圍堰制作采用工廠加工方式，組裝程序為如圖1。

2.2先成樁后下鋼圍堰

（1）施工流程 制作鋼管樁，施打鋼管樁，搭設鉆孔平臺，鉆孔樁施工，拆除，安裝首節鋼圍堰，下沉，封底。

（2）施工方法 將鋼管樁運到施工現場后，使用經緯儀或全站儀控制樁位至5cm左右，傾斜度為1%左右。將承重梁等進行路上組裝后下沉到水下，下沉過程中控制貫入度，保證鉆孔位置準確。平臺搭設完成后，進行鉆孔灌注樁施工。

3鉆孔樁主要施工技術

（1）施工現場進行清理后，換填厚粘土，厚度大約為50cm左右，使用推土機進行平整壓實處理后，將枕木鋪設到鉆孔平臺上。利用橋墩臺中心樁和橋梁軸線控制樁將橋墩臺位中心樁進行護樁處理后，使用全站儀將鉆孔孔位、孔位中心樁四角、樁位控制點和檢查點等布設好。將地下管線埋設在鉆孔樁周圍，按照設計圖紙進行管線的挖埋，發現問題及時與設計單位、監理部門溝通，商議解決方案。

（2）在鉆孔等布設工作之后，進行護筒埋設工作，護筒的作用是固定樁位、導向鉆頭、隔離地面水等。為了將孔壁的靜水壓力增加，保持水位在一定高度，以防止孔壁坍塌，應將護筒厚度控制在1cm左右，使用鋼板材料，用卷焊的方式制作，內徑比樁徑要打20cm～40cm。護筒埋設中心線與樁中心保持豎直方向的重合，誤差不能超過5cm。護筒高度可以高出水面1m～2m，如果是地面，則可以高出30cm左右。埋置深度大約在2m～4m左右。土體應保持穩定，將埋設深度設置在土體穩定的要求范圍內。如果是在河床上進行護筒的安設，則應將沖刷影響降低到最小。一般護筒沉入局部沖刷線應該>1m左右[2]。

（3）鉆孔的泥漿組成由水、粘土和添加劑等組成，按照一定比例混合而成。鉆孔泥漿的作用是保護孔壁、鉆機、懸浮鉆渣。在容易坍塌的土層和底層上，采用反循環鉆的方法，對泥土性能指標的選擇進行設定，使用沖擊鉆的方法進行鉆孔。泥漿性能與泥土性能指標相近，均為相對密度、粘度、含沙量和膠體率。

（4）鉆孔質量需要設備提供保證，成樁質量和成孔的進度需經過沖擊鉆的反復循環施工才能達到標準。鉆機就位后將鉆錐中心與吊滑輪和樁孔對準，保持在一個垂線之上，將偏差控制在1cm左右。鉆孔時，慢速推進土層內。根據土層的情況調整鉆孔速度，待設備全部進入土層后可以開啟全速施工模式。鉆孔施工應保持不間斷施工。對施工中沖擊出來的泥漿進行測量，根據比重調整稠度。鉆機鉆孔施工時要嚴防碰撞孔壁、護筒。兩個相鄰的樁在4m之內采用間隔的方法進行灌注。灌注混凝土的時間要確保在24h以上。按照設計圖紙進行標高后，應對孔深、孔徑等進行檢查和測量，孔深、孔徑都要符合設計參數。在完全達到施工要求后可以進行清孔工作，清孔和混凝土灌注時，要檢查孔內泥漿和沉淀層的情況，如果厚度指標不符合要求，就要重新清孔。

（5）鋼筋籠的制作在大型鉆孔鋼筋籠吊裝施工中是按照實際要求進行分節制造的。將鋼筋制作好運送至施工現場后進行統一安裝。在工廠制作過程中要考慮鋼筋接頭數量、籠體吊點受力分布、吊點受力主筋的位置。鋼筋籠的下放要注意鉆孔的清潔，下放時保持骨架垂直。

（6）鉆孔前的準備工作，首先要將鉆孔用的設備和機具等進行仔細檢查，保證設備狀態良好，水、電等管件均保持正常。鉆孔前應先啟動并空轉一會泥漿泵，等待一部分泥漿輸入孔口后，就可以正式鉆孔了。鉆進過程中，時刻注意初成孔是否堅實，孔位是否偏心，防止孔口發生塌陷。在旋轉鉆機工作時，先采用低壓慢速的方式鉆進，到護筒下方1m左右后可以調快速度，但也要保持鉆速。如果使用的是沖擊鉆機，速度也是由慢速向正常速度慢慢過渡。

（7）清孔是在鉆孔到位后，對孔徑、孔深等進行測量后進行的清理工作，其工作程序是先對孔徑等進行測量，確認合格，開始清孔，使用優質泥漿將懸浮的鉆渣清理干凈，留下孔內1m～2m左右的水位。清孔工作清理出來的泥漿要經過檢測，確保各項指標達到施工指標。將水下混凝土進行檢樣。在第一次清孔結束后，進行第二次清孔，采用優質泥漿進行反復循環清孔后，灌注混凝土填注孔口，防止土渣回落[3]。

（8）灌注水下混凝土的方法一般采用直升導管法，此項工作的程序分為將鋼筋骨架進行墊塊處理，達到外側保護層的設置控制，分段制作的鋼筋骨架按照豎向間距2m的距離進行拼接，當管徑達到30cm左右時，對第一批混凝土進行灌注工作，灌注過程中，導管的深度要控制在4m左右，經受主接頭抗拉試驗和水密承壓試驗后的導管應該能夠經受住孔內混凝土的壓力。灌注混凝土的速度由快到慢，當混凝土面上升到骨架4m以上后，提升導管至關口2m處。水下厚粘土粗骨料采用卵石或者碎石，如果采用的是碎石，砂礫粒徑不能超過4cm。混合料采用中粗砂、水泥、礦渣進行配比，水灰比為0.5～0.6之間，保持流動性。導管距離下口空地大約在25cm～40cm左右。水下混凝土灌注還要對孔內混凝土標高進行多次測量，對埋管深度進行調整，防止導管發生懸空或者超埋導致的斷樁事故。

當連續進行水下混凝土灌注過程中，要將導管的間隔時間盡量縮短，這是為了防止發生坍孔、縮孔等事故發生，在接近鋼筋籠骨架時要加大導管埋深，將灌注速度減慢，防止對鋼筋籠沖擊過大。高出設計要求的水下混凝土部分應予以造出。當灌注完成后，將鉆孔使用土層回填，保證施工不出意外事故。

（9）鉆機選型，根據施工現場的地質情況進行鉆機的選型，對于適應不同類型地質成孔顯得尤為重要。例如回旋式鉆機在鉆進時可以有效埋設護筒，如果鋼護筒的直徑較大，則采用這種回旋鉆進是最佳選擇。如果地質以沙層或者粘土層為主，則為了保證鉆進成孔的垂直度和孔徑，可以采用全護筒跟進的方法，采用氣舉反循環排渣的方法進行施鉆工作（表1）。

4結語

總之，在施工中應密切注意各個流程中的施工質量，避免質量問題給企業帶來損失。

參考文獻：

[1]趙柏古拉.淺談懷溝大橋鉆孔灌注樁施工[J].卷宗，2013，（12）：301-301，302.

篇9

關鍵詞 灌沙；塌孔；施工技術；處理及預防

中圖分類號 U445 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)072-0139-01

我公司在河茂線羅江橋橋墩加固施工中，摸索總結出了“灌沙法回填塌孔技術”，這種方法能有效的遏制塌孔現象以及其不良后果的產生。該法操作簡單、易行、實用性強，其它任何鉆孔施工都可以借鑒，在很大程度上加快了施工進度。

1 工程概況

河茂線羅江大橋位于米山至化州站區間，中心里程K37+975.93，橋梁全長319.20 m，其主體結構采用上乘式鋼板梁，支座為弧形支座；橋墩為圓端形，橋墩基礎均采用沉井基礎；橋上線路為P60無縫鋼軌，木枕為主。羅江河為Ⅶ級航道，通航孔設計為第五孔和第六孔，單向通航孔凈寬要求為20 m，而現有第五孔通航凈寬為25.45 m。但是，該橋4號和5號墩頂橫向振幅超限，第5、6孔梁跨中橫向自振頻率不滿足《鐵路橋梁檢定規范》的要求，與建橋時相比，位于主河槽斷面內的4號～9號橋墩沖刷深度最大值約8.3 m，實際比理論高/低5 m，沖刷深度最小值為3.8 m，實際比理論高/低5 m，這種現象會導致基底擾動的產生。而鋼梁中心線、橋墩中心線及鋼軌中心線與理論中心線相比均向左偏移了90 mm，而且在第4～8號墩基礎均存在不均勻沉降，急需進行加固處理。經調查分析，全橋需加固橋墩7個（4#-10#墩），修筑臨時棧橋兩段，且須分布在大橋兩端，實施在既有鐵路橋梁7#、8#墩之間通航；需建棧橋長度為214.00 m。

2 主要施工方法和注意事項

在鉆孔施工過程中，由于袖閥管的孔徑多為48 mm且套管的外徑為108 mm，所呈現出的空隙比較大，鉆孔直徑較大，我們將出現的這種鉆孔稱為“塌孔”，而且塌孔的出現極容易造成坍塌現象。為了能有效控制套管在拔出時在這個空隙內形成的“塌孔”造成坍塌的現象，避免發生危險，我們必須將塌孔問題進行科學的處理。經過我們反反復復的進行科學的論證與實踐，發現可以采用在拔出套管前先往孔內回填粗砂或瓜米石的辦法以達到減小孔隙率的目的，預防坍塌事故的發生，我們將這種處理辦法命名為“灌砂法回填塌孔技術”。但是，我們在進行“灌砂法回填塌孔技術”的具體操作時，需要注意以下幾點。

2.1 回填料的選擇

在塌孔回填料的選擇上，我們應該選擇沉降量小且透水性好的材料。經我們實驗證明，可以選擇粗砂或者是瓜米石進行回填。粗砂與瓜米石因其粒徑較大，所以它在進行回填時，沉降量與透水性都較為理想，不會像粒徑較小的細沙一樣輕易從塌孔中漏出甚至出現不透水的現象，起不到施工效果。為避免在回填的過程中出現即使回填了，又因為沙的質量原因，出現回填不到位或填的過死，導致塌孔問題依舊存在，這樣不僅存在潛在的安全隱患，也會使施工費用大幅度提高，增加施工費用上面的壓力。在經過我們科學的試驗后，其結果證明，回填料選擇粒徑為0.5 cm的粗砂或是瓜米石所起到的回填作用效果是最好、最理想的。

2.2 提前做好施工準備

為保障工程順利安全的進行，必須提前將砂子（或瓜米石）運至現場，盡力縮短拔除鉆具后到灌砂施工之間的工序銜接時間。因為進行回填時，若先將套管拔出在進行回填，在很大程度上會造成回填不充分的后果，為了避免這類事件，我們需要先將沙子或瓜米石提前運達現場，在拔出套管之前先將沙子回填到空隙內。

2.3 在出現淤土時的操作方法

安裝袖閥管前，孔內往往會淤積有2 m左右的砂土。我們在進行實際袖閥管的安裝時，應先將袖閥管下放至淤積土頂部，然后對孔內進行灌砂，當灌至設計注漿面標高（5.54 m）后，用錘擊打袖閥管頂部，并利用震動使袖閥管下沉使回填砂密實。當袖閥管繼續下沉50 cm后，便停止錘擊，進行補砂。當灌至設計注漿面標高后，再次進行上述錘擊補砂操作，直至袖閥管下至孔底。

2.4 在無淤土時的操作方法

若孔內無淤積的砂土，袖閥管就能直接下到孔底，此時，我們將袖閥管安裝完畢之后，便可進行灌砂（或瓜米石），并且在回填時，我們應該一邊填料，一邊晃動袖閥管使填料加快下沉速度，使填料變得更加密實，直至填至設計注漿面標高。

2.5 操作不當的及時處理

在實際操作中，若因震動次數過多而導致回填料擠死套管以致其無法拔出或在拔出時將袖閥管一并帶出的現象，這時我們可以采用先將袖閥管壓住后再拔出套管的方法。如果這種方法仍然不能將套管拔出，那么我們就將套管及袖閥管直接全部拔出，并立即往孔內回填粗砂或瓜米石，將孔堵死。待回填料密實兩天后，再重新對這個孔進行鉆進施工。

2.6 操作的驗收

在進行鉆孔施工時，我們必須嚴格按照上述方法進行袖閥管的安裝及套管的拔除。并在完成操作后，應由現場技術員、監理共同驗收，確認填料的材質和數量均能符合技術要求，以便計量。

3 施工績效

在施工過程中發現“灌沙法回填塌孔技術”在施工工程上明顯有效的遏制了鉆孔帶來的塌孔引發的即有橋墩的傾斜現象，避免安全事故的發生。而且，“灌沙法回填塌孔技術”極大的加快了我施工隊施工進度，縮短了施工工期，并且也大大的提高了安全生產的質量與勞動生產率，節省了我公司在施工過程中的管理費用開支。

4 結束語

通過科學試驗證明，“灌沙法回填塌孔技術”的確能有效的預防及處理因為鉆孔而形成的塌孔導致坍塌的現象，極大的保障了在施工過程中的安全并且縮短了施工時間，加快了施工的進度。而我們在回填砂的選擇上，應該選擇沉降量小且透水性好的粗砂或者是瓜米石，并且，其粒徑為0.5 cm為最佳。另外，我們還要做好回填料的提前運輸處理、在有無於土時以及因操作不當而出現的問題都要選擇最正確最科學的方法進行處理。“灌沙法回填塌孔技術”又因其操作方法簡單，效果明顯且使用價值相當高，施工者又能很快有效的掌握，所以這種技術也能夠被普遍的應用推廣。

參考文獻

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[3]李峰.談中粗砂回填構造物臺背施工[J].山西建筑,2012,13.

篇10

關鍵詞：鉆孔灌注樁；施工；監理控制

1 前期工作的監控

在監理工作中，事前控制是最有效的控制手段。而前期工作的控制均為事前控制的措施。由于鉆孔灌注樁施工的隱蔽性及工序的不可逆轉性，前期工作的監控尤為重要。

1.1 資質審查

資質審查是任何工程開工前必不可少的工作，對鉆孔灌注樁施工的資質審查應更加嚴格仔細，并要從兩方面進行。一是施工隊伍的承建資格及現場人員的素質及經驗的審查。工程質量的把關很大程度上是靠現場工人的雙手來完成的，特別是鉆孔灌注樁這種對施工工藝有嚴格要求的工種，監理人員必須了解他們以往的施工經驗，檢查特殊工種的上崗證書等：施工過程中，往往由于現場工人一個錯誤的操作，就造成整根樁報廢的嚴重后果，因而除了要具有相關的工作職責及制度外，還應進行責任心的教育。二是施工機械的審查。施工單位使用的成孔機械必須與現場土質、樁徑、樁深等要求相適應，應注意審查其設備檔案，保證其性能良好，不合格的機械不準進入現場；如果機具破舊，施工中打打停停，勢必嚴重影響質量。同時應考慮供電情況，一般應有備用發電機。

1.2 施工組織設計的審查

前期工作除了人機進場、通水通電等基本條件外，更重要的是編制好施工組織設計，這也是監理人員應嚴格把好的一道關。施工組織設計應根據施工單位自身人員、設備等實際情況編寫，要注意細化、量化和可操作性；審查時要認真關注其關鍵環節、關鍵部位的做法及質量控制措施，如垂直度控制、終孔巖質鑒別、清孔、水下混凝土灌搗等。此外，還必須審查其施工管理制度、崗位責任制、質檢制度等。

1.3 組織設計交底及圖紙會審

設計交底與圖紙會審可同時進行，以設計交底為主，設計人員申明設計意圖，重申質量標準，監理人員應提出必要的以求保證質量的一些工作要求。

2 施工階段監控

施工階段監理是保證整個樁基礎質量的關鍵。灌注樁施工階段的監理要點如下:

2.1 原材料抽檢

主要檢查鋼筋、水泥、石子、砂等主要原材料的質量。如水泥要進行標準稠度、凝結時間、抗壓和抗折強度試驗；鋼筋要進行拉力、冷彎等實驗；砂石要檢測其級配、含泥量等。如果采用商品混凝土，則需要認真核對水灰比，確保符合現場地質條件。

2.2 鉆孔過程監督

在每次鉆孔前應該重新復核該樁位及標高，確保無誤；檢測終孔的孔深、孔徑、孔斜度及二次清孔后的沉漿密度、沉渣厚度。參照地質勘探報告，檢查是否已經達到設計持力層以及進入持力層的深度。施工中如果遇到地質變化，進入持力層深度不能滿足設計要求時，應根據具體情況適當加深0.5m～1.5m，以保證達到設計承載力。沉漿密度應符合規范要求。沉渣厚度不大于100mm。

2.3 鋼筋籠檢查

主要檢查鋼筋籠的制作質量、下籠、焊接質量、搭接長度。分段制作的鋼筋籠的長度以鋼筋的定長為宜，但不宜短于6m，連接時50%的鋼筋接頭應予錯開焊接，且兩鋼筋軸心在一直線上。為避免灌注導管掛籠及鋼筋籠上浮，籠底鋼筋略成喇叭狀。對非全長配筋的樁，鋼筋籠頂標高低于地面時用吊筋將鋼筋籠焊接牢固，防止下落。鋼筋籠的保護層最好是設置成混凝土滾輪，厚度為混凝土的保護層厚度，每隔2m均勻布置4個，穿在箍筋上，這樣既保證保護層厚度，又能減少對孔壁的擾動。在夜間施工時要特別注意焊縫的飽滿程度。

2.4 混凝土澆筑的旁站監理

根據建設部《房屋建筑工程施工旁站監理管理辦法》的要求，對混凝土灌注樁的澆筑過程應進行旁站監理，主要應檢查施工企業現場質檢人員到崗、特殊工種人員持證上崗以及施工機械、建筑材料準備情況、執行施工方案以及工程建設強制性標準情況以及混凝土的攪拌、配比和澆注質量，對于導管的檢查一定要進行水密承壓和接頭抗拉試驗。灌注水下混凝土:灌注前應檢查孔內的泥漿性能指標和孔底沉渣厚度，如超出規定應進行二次清孔。混凝土應有較好的和易性即流動性、粘聚性、保水性，只有這樣才有良好的抗離析能力，才能真正保證樁身混凝土的質量。混凝土運至澆筑地點，應檢查其均勻性和坍落度是否滿足規范要求，若不符合應進行二次拌和。二次拌和后仍不符合要求，禁止使用。通過實踐表明樁基澆筑過程中的堵管也與混凝土的離析有關。首批混凝土下落后，混凝土應連續澆筑，沒有特殊原因，不得長時間中斷，防止坍孔情況發生，最好使用商品混凝土。鋼筋籠上浮的預防:為防止鋼筋籠上浮，當導管口低于鋼筋籠底部2m～3m ，且混凝土表面在鋼筋籠下1m 左右時，應放慢混凝土澆筑速度，當混凝土面上升至骨架底口4m 以上時提升導管使其底口高于鋼筋籠底部2m 以上，恢復正常的灌注速度。除上述方法外還應從鋼筋籠自身加以考慮，將鋼筋籠骨架中4 根主筋伸長至樁底，實踐證明，上述方法是有效的。混凝土樁身局部夾泥，灌注當中遇到不良地質，諸如流砂、淤泥層等應改變施工工藝，連續快速地澆筑，提高混凝土坍落度，防止夾泥情況的發生。例如有一項工程兩根樁鑿除樁頭過程中發現樁身處有大小不等的夾泥情況發生。事后分析是由于混凝土澆筑過程中中斷時間太長造成樁孔局部坍孔所致，通過采取預防措施，類似的情況以后沒有發生。灌注即將結束時要預防短樁情況的發生，可采取加大側錘的重量；加水稀釋泥漿，使之達到泥漿參數規定的上限，以防坍孔；仔細核對混凝土方量，混凝土應超灌0.5m～1.0m ，通過以上方法可有效避免短樁事故的發生。樁質量的好壞在很大程度上取決于混凝土的質量。監理人員必須及時督促施工單位做好現場取樣，預留試塊，并做好旁站監理記錄和監理日記，保存旁站監理原始資料。

3 施工后期質量控制

樁基礎澆搗完后，監理人員應檢查樁頭清挖情況，及時組織樁基的測定，為后續工程作好準備。

3.1 檢查樁頭清挖。樁頭應平整，干凈與設計標度一致。

3.2 組織樁基測定。鉆孔灌柱一般采取動力檢測法。監理人員應及時告知檢測人員進行測定，審核試驗報告，發現不合格樁及時補救，為上部結構的施工做好準備。

3.3 對樁基強度可用早期推定混凝土強度試驗法以判斷，但不能作強度評定定值，最終以送檢試塊強度為準，對樁基予以驗收。

4 結語

由于灌注樁基的特殊性和隱蔽性，其質量監理主要依靠事前控制和事中控制，事后的檢測和補救措施很難達到設計要求。因此，監理人員必須全面詳細地熟悉整個施工工藝流程，事先提出質量控制和檢驗標準，監督施工單位嚴格遵守和執行，從而達到預期的質量控制目標，為上部結構的施工提供良好的基礎。

參考文獻

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