淺析旋挖鉆孔灌注樁施工技術

鐘延軍

摘 要:旋挖鉆孔灌注樁采用靜態泥漿護壁,可提高工效,減少泥漿污染,縮短工期,符合城市文明施工的需要。本文就某廠房樁基旋挖鉆孔灌注樁施工作淺述。

關鍵詞:旋挖鉆孔灌注樁泥漿護壁

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0067-01

1工藝原理

旋挖成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內,然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,這樣循環往復,不斷地取土卸土,直至鉆至設計深度。對粘結性好的巖土層,可采用干式或清水鉆進工藝,無需泥漿護壁。而對于松散易坍塌地層,或有地下水分布,孔壁不穩定,必須采用靜態泥漿護壁鉆進工藝,向孔內投入護壁泥漿或穩定液進行護壁。

2施工方法

2.1 樁位放樣

樁位放樣,按“從整體到局部的原則”進行樁基的位置放樣,進行鉆孔的標高放樣時,應及時對放樣的標高進行復核。采用全站儀準確放樣各樁點的位置,使其誤差在規范要求內。

2.2 鉆機就位

鉆機就位時,要事先檢查鉆機的性能狀態是否良好。保證鉆機工作正常。

2.3 鉆孔施工

鉆機成孔一般為清水施工工藝,無需泥漿護壁;若有地下水分布,且孔壁不穩定,可制作護壁泥漿或穩定液進行護壁。

鉆孔施工時,將鑰匙開關打到電源檔,旋挖鉆機的顯示器顯示旋挖鉆機標記畫面,按任意鍵進入工作畫面。先進行旋挖鉆機的鉆桅起立桅及調垂,從桅桿工作畫面中可實時觀察到桅桿的X軸、Y軸方向的偏移。操作旋挖鉆機的電氣手柄將桅桿從運輸狀態位置起升到工作狀態位置,在此過程中,旋挖鉆機的控制器通過采集電氣手柄及傾角傳感器信號,通過數學運算,輸出信號驅動液壓油缸的比例閥實現閉環起立桅控制。實現桅桿平穩同步起立桅。同時采集限位開關信號,對起立桅過程中鉆桅左右傾斜角度進行保護。在鉆孔作業之前需要對桅桿進行定位設置,在桅桿相對零位±5°范圍內才可通過顯示器上的自動調垂按鈕進行自動調垂作業;而桅桿超出相對零位±5°范圍時,只能通過顯示器上的點動按鈕或左操作箱上的電氣手柄進行手動調垂工作。在施工過程中,有時也需要斜孔作業。操作人員需要通過顯示器上的自動定位按鈕進行自設定零位,然后再進行相同的調垂操作。

鉆孔時通過顯示器按鈕直接進入主工作界面,然后進行鉆孔作業。鉆孔時先將鉆斗著地,通過顯示器上的清零按鈕進行清零操作,記錄鉆機鉆頭的原始位置,此時,顯示器顯示鉆孔的當前位置的條形柱和數字,操作人員可通過顯示器監測鉆孔的實際工作位置、每次進尺位置及孔深位置,從而操作鉆孔作業。在作業過程中,操作人員可通過主界面的三個虛擬儀表的顯示一一動力頭壓力、加壓壓力、主卷壓力,實時監測液壓系統的工作狀態。開孔時,以鉆斗自重并加壓作為鉆進動力,一次進尺短條形柱顯示當前鉆頭的鉆孔深度,長條形柱動態顯示鉆頭的運動位置,孔深的數字顯示此孔的總深度。當鉆斗被擠壓充滿鉆渣后,將其提出地表,操作回轉操作手柄使機器轉到土方車的位置,將鉆渣裝入土方車,完畢后,通過操作顯示器上的自動回位對正按鈕機器自動回到鉆孔作業位置。此工作狀態可通過顯示器的主界面中的回位標識進行監視。開孔后,以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力。當鉆斗被擠壓充滿鉆渣后,將其提出地表,裝入土方車,同時觀察監視并記錄鉆孔地質狀況。

2.4 成孔檢查

成孔達到設計標高后對孔深、垂直度進行檢查,不合格時采取相應處理。而檢測方法是測繩對孔深進行檢查,在孔底虛土要求超過規范的厚度或出現孔蹋現象,必須要重新進行清孔到規范滿足時。在質量合格時要盡快混凝土灌注。在導管安裝完和混凝土灌注前要在次對孔的深度進行測量,如有孔蹋現象時要提出重新對鋼筋籠清孔的處理。

2.5 鋼筋籠制作及吊放

(1)經檢驗合格后的鋼筋應根據其規格、型號分別堆放,并作標識。(2)鋼筋籠焊接前,應先進行鋼筋調直,鋼筋切割,箍筋制作,螺旋筋制作,鋼筋清污處理。(3)焊接質量外觀檢查包括:焊點處熔化金屬均勻;壓入深度符合要求;焊點無脫落、漏焊、裂紋、明顯燒傷等缺陷。(4)鋼筋籠制作允許偏差:主筋間距±10mm;箍筋間距或螺旋筋螺距±20mm;鋼筋籠直徑±10mm;鋼筋籠長度±50mm。(5)為了保證籠頂標高達到設計要求,在主筋上焊接兩根Φ8吊筋,吊筋與主筋采用雙面搭接焊,焊接長度≥5d,焊接要牢固。為保障保護層厚度,鋼筋籠每3m同一截面周圍對稱焊制一組(3個)弓形支耳與主筋焊接,最大外徑小于孔徑20mm。(6)鋼筋籠吊放應緩慢進行,要對準孔位,避免碰撞孔壁,不得強行下放。(7)鋼筋籠吊放入孔內,位置允許偏差應符合下列規定:鋼筋籠定位標高偏差為50mm,籠中心與樁孔中心偏差為10mm,主筋的混凝土保護層厚度不應小于50mm,保護層允許偏差為20mm。(8)鋼筋籠下端主筋的端部應加焊加強筋一道,以防止下端鋼筋籠在下入時插入孔壁或在導管提升時卡掛導管。

2.6 灌注混凝土

嚴格按照施工規范進行水下混凝土拌制和灌注。水泥、砂、碎石和水按配合比拌合,保證攪拌時間和混凝土的塌落度。在灌注水下混凝土的過程中,選用符合規范要求的初關漏斗,派專人勤測混凝土的液面上升高度,并結合混凝土理論澆灌方量,合理拆卸導管,避免斷樁或埋管。

3常見問題預防和處理技術措施

(1)孔深未達到設計要求:根據鉆進速度變化和鉆進工作狀態確定。(2)孔底沉渣過厚:測量實際孔深與鉆孔深比較;清孔、下鋼筋籠和澆混凝土連續進行。(3)坍孔:在松散砂土中鉆進不宜太快;及時補充泥漿,必要時加大泥漿比重,粘度,或抬高水頭高度;實施連續作業;回填粘性土,反轉護壁后,再鉆進。(4)孔徑不足:檢查鉆頭直徑;在流塑土層造成的縮徑,宜采用上下反復掃孔加優質泥漿護壁。(5)鉆孔漏漿:加大泥漿比重及粘度或倒入粘土反轉;護筒防護范圍內,封閉接縫,穩住水頭加長護桶長度。(6)鋼筋籠上浮:澆灌混凝土導管不能埋得太深;保持合適的泥漿比重,防止流砂涌入托起鋼筋籠。(7)樁身砼蜂窩、孔洞、縮徑、夾泥、斷樁:嚴格控制混凝土坍落度、和易性; 連續澆注,每次澆注量不宜太小,成樁時間不宜過長;導管埋入砼不得小于1m,不能漏水,第一節底管應大于等于4m;鋼筋籠主筋接頭焊平,導管法蘭連接處罩以圓錐形鐵皮罩,防止拔管時掛住鋼筋籠。(8)堵管:配制和易性好的混凝土;上下竄動導管可振搗、疏通;保持連續灌注。(9)斷樁:導管提升過高,應加強測量混凝土面高度;堵管時造成的斷樁,宜采用合理方法接樁。

4結語

因此在采用可靠的施工質量和在施工時成孔具備的高效率、速率快以及對施工時適應性很強且具有環保的優點,這就是旋挖鉆機施工的方法。由于旋挖鉆機孔壁比較毛躁,致使樁側內增加摩擦阻力,克服了回旋鉆機樁側摩阻力低,以及孔底沉渣多,泥漿管理差的缺點。盡管旋挖機投資較高,但適應性強,最終的經濟效益綜合指標還是遠大于回旋鉆機,可見旋挖鉆機是一種理想的施工工藝。