建筑工程旋挖樁干式成孔施工工藝分析與探討

王錄社

摘 要:隨著社會的進步,旋挖樁工藝得到越來越多的應用,在我國,旋挖樁工藝是近幾年才引進的一種先進的樁基施工工藝,其被廣泛的用于公路、鐵路、橋梁和大型建筑的施工中。本文首先簡單闡述了旋挖樁干式成孔相關概念的定義,旋挖鉆孔的優點以及工作原理,然后詳細描述了旋挖鉆機的施工工藝流程和要點,最后簡單介紹了施工過程中的質量保證措施,以期為實踐操作提供參考。

關鍵詞:旋挖樁干式成孔旋挖鉆機施工工藝質量控制

中圖分類號:TU753 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0063-01

旋挖樁是指由旋挖鉆機施工的樁型,旋挖鉆機的適用范圍非常廣,適用于我國大部分地區的土壤地質條件。

1旋挖鉆機成孔的優點

1.1 適用范圍廣

傳統的鉆機的自重有限,所以在硬質土地上施工時,鉆頭因為無法承受更大的施工壓力而給施工現場造成了不便。但是旋挖鉆機很好的彌補了傳統鉆機的缺點,其采用的是動力頭裝置,具有很強的鉆進能力。所以,無論任何地質,旋挖鉆機都能很好的適應工程需要。

1.2 高效節能環保

旋挖樁施工具有突出的節能特點,其噪音低、無污染,主要原因是因為旋挖鉆機采用的是動力鉆頭,通過短螺旋鉆頭或旋挖斗可以迅速的鉆入土內進行旋轉挖掘,同時迅速的提出孔外,在這過程中,不需要傳統的使用泥漿控制的方式就可以達到干法施工的效果,這就大大的減少了污染源,改善了施工環境。

1.3 承載能力強,運作效率高

旋挖鉆機的鉆頭采用動力鉆頭,在做機械運動時可多次上下往復運作,使孔壁粗糙,增加承受壓力,提高負荷率。此外,旋挖鉆機的成孔速度非常快,最快能達到1m/min,大大的提高了施工效率;同時,旋挖鉆機的移位也非常方便靈活,現場適應能力非常強,從而加快了施工速度,縮短工期,提高運作效率。

2旋挖鉆機成孔的工藝原理

旋挖鉆機的成孔工藝原理與傳統鉆機工藝不同,傳統鉆機在鉆進過程中多采用泥漿循環方式,在施工現場需要設置泥漿池,但是旋挖鉆機在鉆進時采用的是靜態泥漿護壁鉆斗取土的,根據現場施工地質條件不同,也可以采用干土直接取土工藝,這是一種無沖洗介質的循環鉆進方式,在鉆進時為了維護孔壁的穩定性和承載能力,孔內會注滿穩定液來進行防護。對于粘結性好的巖土層,則無需泥漿護壁,這種施工工藝就叫做干式成孔工藝。

旋挖鉆機工作時將整體自重放在可自動運行的履帶式底盤上,通過發動機輸出動力來提供施工現場所需的輸出功率,利用斗齒在液壓油缸的壓力下進行鉆土,出孔后快速回轉再倒土。具體描述即旋挖鉆機鉆孔時,通過本身自重鉆進巖土層,斜置斗齒在土層中回轉切下土塊完成挖土動作,鉆斗裝滿土后,由起重機提起鉆斗,并拉動鉆斗上的開關打開斗門,快速倒土,完成倒土動作后,鉆桿向下關閉斗門,然后再回轉進行下一次的鉆孔,如此循環往復,最終完成整個鉆孔作業。

3旋挖樁干式成孔施工工藝流程及操作要點

3.1 干式成孔施工工藝流程

旋挖樁干式成孔的施工工藝流程為平整場地—測量樁位—準備鉆機—挖埋護筒(前期要制作護筒)—鉆進(鉆渣棄運)—清孔—成孔檢查(次步由監理工程師檢查,若不合格,則返回鉆進操作步驟,直至合格為止;若合格,則進入下一步驟)—下放鋼筋籠(前期要進行鋼筋籠的制作)—二次清孔(操作步驟同第一次相同)—灌注混凝土(前期準備好混凝土設備病制作混凝土試件)—鑿柱頭—成樁檢測。

3.2 操作要點

3.2.1 施工準備

施工前要有必要的準備工作,首先是資料的準備,如必要的場地工程地質資料和樁基工程施工圖及圖紙會審紀要,車間、周圍建筑等的調查資料,相關施工工藝的參考資料等等;其次是施工機械及設備的準備,如測量儀器、旋挖鉆孔機、電焊機等等;另外,對各中小型機械的參數要求要符合施工規范,攪拌機、電焊機、氣瓶等機具要保證其能正常安全運作。

3.2.2 平整場地,測量樁位

根據設計要求合理布置施工場地是施工能夠順利開展的前提,平整好場地之后,組織專業工作人員進行樁位的測量方樣,在沒有樁位的地方放出施工道路的位置,測量好車輛行車路線,確保行車通道同施工現場保持一定距離,制造一個良好安全的施工現場。

3.2.3 挖埋護筒

埋設護筒之前,首先要保證護筒符合要求。護筒選用整體式全鋼筒,鋼護筒的內徑要大于鉆頭的直徑,壁厚根據長度的不同選用5mm～20mm不等,同時在護筒上加上鋼板套圈,這樣可防止在周轉使用時發生變形。埋設護筒前,用全站儀放出樁位中心,然后根據十字交叉法延伸出四個保護樁,方便在鉆進過程中可以準確校對鉆孔中心位置。用旋挖鉆機鉆斗上的擴孔刀擴口,待到深度合適、大孔和小孔中心一致后,用吊車放下護筒,最后在護筒周圍用粘土夯實,然后用水準儀測量相應數據,以作參考依據。

3.2.4 鉆進

鉆機準確就位后,就可以開始進行鉆進。鉆進時按順時針方向進行旋轉鉆孔,剛開始要放慢旋挖速度,要穩要慢,在旋挖過程中要通過控制盤來監測垂直度,發現偏差立即校正。當鉆斗充滿鉆渣后,再按逆時針方向旋轉鉆斗,而后上提鉆斗。與此同時,鉆渣棄運也要同時進行,當鉆機自身旋轉到翻斗車處,將底蓋打開,卸掉鉆渣。

3.2.5 清孔

通過清孔可以保證樁孔的質量指標、孔壁泥渣等符合樁孔質量要求。一般采用循環回轉鉆進技術進行清孔,當樁孔內積累較厚土渣,一次清孔無法完全達到要求時,可安裝好灌漿導管進行第二次清孔,直至符合設計要求為止。

3.2.6 下放鋼筋籠

在下方鋼筋籠之前,首先應該完成鋼筋籠的制作,制作時根據具體項目的不同可設計不同尺寸的鋼筋籠。在制作鋼筋籠時,使用的鋼筋材料一定要符合設計要求,保證材料質量合格,同時,鋼筋籠的捆扎也要符合相關規定標準。鋼筋籠制作完成之后應將鋼筋籠放在鉆孔內準確的位置上并固定,防止在灌注混凝土時發生位移偏差。

3.2.7 灌注混凝土

灌注混凝土時一般采用導管法進行灌注,使用攪拌機進行生產,專用輸送車運輸,在孔口適當的位置鋪筑一條坡道,讓輸送車直接進行混凝土灌注。

4質量監控

在進行整個旋挖樁干式成孔施工過程中,保證每一步施工步驟都能保質保量的進行是十分重要的。例如,在樁基成孔中,要檢查樁孔直徑以及深度是否符合設計標準,檢測時,也要注意檢測儀器正確的操作,這樣才能保證檢測結果準確無誤;在鋼筋籠的制作安裝時,首先要保證鋼筋籠的制作符合標準,使用的鋼筋材料質量過關,吊裝時也要保證鋼筋籠不會發生彎曲等危險現象等等。

5結語

干式成孔具有很多優越性和先進性,其使用成本低,實施效率高,施工環境好,是非常適用的鉆孔方式。