陳茂林
(中山安泰工程項目管理有限公司,廣東 中山 528400)
旋挖樁是近幾年來我國建筑行業中引入的新型灌注樁施工工藝,該施工工藝具備操作便利、適用范圍廣泛、成孔速度較快、有利于環保等優勢特征,這些優勢特征為建筑工程的施工質量及安全性奠定了堅實的基礎。但在目前的發展階段,由于技術層面上的問題或其他因素的影響,會對旋挖樁的施工質量造成不利的影響,這值得相關人員對旋挖樁施工中常見的技術問題展開進一步的分析與研究,從而制定出切實有效的對策解決這些技術問題。
在一般情況下,旋挖樁施工工藝通常都是應用在建筑工程的施工過程中,該工藝主要是通過靜態泥漿護壁鉆斗取土的途徑展開鉆進施工,并充分利用無沖洗介質循環的鉆進手段,保障孔壁鉆進施工作業的穩定性,然后將質量合格的泥漿灌注到孔徑的內部中。該工藝在施工作業的過程中,旋轉鉆機會在施工現場的指定位置進行回轉運動操作。
與過去一些樁基工藝相比,旋挖樁施工工藝具備更多的優勢特征。(1)旋挖樁施工技術的成孔速度非???,在正常的情況下,旋轉機的沉孔速度能夠達到1~1.5m/min。由于成孔速度較快,在一定程度上降低了人力、物力、成本等方面的支出,是一種極具性價比的新型施工工藝,因此得到建筑施工行業的廣泛應用。(2)具有廣泛的適用范圍。從技術層面來看,旋挖樁施工工藝不但適用于軟土作業,同時也能在硬土施工作業中發揮出良好的施工效果。在進行硬土施工作業的過程中,因為旋轉鉆機鉆頭安設了較為先進的動力裝置,在鉆桿的重量以及鉆頭雙重動力的作用之下,鉆進強度得到了有效的提升,這就是旋挖樁施工工藝能夠在硬土施工作業中進行應用的主要原因。(3)旋挖樁施工技術具有環保性能。過去傳統的樁基施工工藝一般都是采取連接鉆桿或是利用掏渣桶對泥漿進行掏渣的循環方法,需要在施工現場將容積泥漿池設置到位,這種方法與文明施工的要求存在一定的沖突。而旋挖樁施工工藝主要是通過采取動力頭進行循環施工的方式,其在施工過程中所產生的鉆渣直接進入旋轉挖掘的施工環節中進行處理,這在一定程度上減少了由于施工過程中所引起的污染問題,為提高建筑工程的文明施工水平奠定了堅實的基礎。旋挖樁施工工藝流程如圖1所示,旋挖樁嵌巖所取巖芯如圖2所示。

圖1 旋挖樁施工工藝流程示意圖
目前,盡管旋挖樁施工工藝在建筑行業中得到廣泛的應用,但在實際的施工過程中,其還存在部分技術上的問題。
近年來,塌孔問題在旋挖樁施工中頻繁出現,得到施工單位的廣泛關注。該問題屬于技術層面上的問題。在旋挖樁施工過程中,引起塌孔的因素涉及范圍較廣,包括以下幾個部分的問題:(1)在施工過程中,由于泥漿的密度不足或泥漿的性能質量未達到標準規定的要求,在應用旋挖樁施工工藝的過程中,使得孔壁無法形成堅實的泥皮,導致護壁的效果不理想,最終引起塌孔現象的發生。(2)由于鉆機裝置在護筒上,鉆機在產生振動的過程中導致孔口出現坍塌,逐漸演變成塌孔問題。(3)施工人員在對松軟砂層進行旋挖樁施工作業的過程中,因為進尺速度過快,最終導致塌孔。(4)在進行旋挖樁施工作業時,完成清孔作業后的泥漿密度及泥漿的黏度不符合規范要求,再加上泥漿被吸走后施工人員未及時實施補水作業,最終導致塌孔。(5)施工人員在進行旋挖樁施工工序時,由于地下水位高于孔內水位,供水管嘴對孔壁進行沖刷的過程中,引起塌孔現象的發生。(6)在開展旋挖樁施工吊入鋼筋作業的過程中,對孔壁造成碰撞,導致塌孔。

圖2 旋挖樁嵌巖所取巖芯示意圖
斷樁問題在旋挖樁施工過程中也較為常見,引起旋挖樁施工過程中出現斷樁問題的原因較多。筆者根據多年工作經驗,認為是因為在對混凝土進行灌注操作的過程中由于導管提漏,發生二次下球與漏水的現象,最終引起斷樁問題的出現。而導致導管出現提漏的主要原因則是泥漿過稠及導管堵塞等方面的問題引起的。一般情況下,泥漿過稠和施工人員的專業水平的高低密切相關。由于施工人員對新型的旋挖樁施工工藝的了解存在誤區,在控制泥漿比例的過程中出現誤判,最終導致斷樁問題的產生。導管堵塞屬于一種低級錯誤,與施工人員對混凝土澆筑狀況不了解,或混凝土的澆筑時間過長、混凝土凝結時間過短等有關,這些都是導致斷樁的主要因素,會給旋挖樁的施工質量帶來不利影響。
塌孔問題作為旋挖樁施工過程中最常見的技術問題之一,現階段可通過采取以下措施來解決:(1)在進行旋挖樁施工的過程中落實好護筒的埋設工作,同時將護筒下方的黏土夯實,在護筒的上方可通過將裝滿黏土的編織袋進行推實操作。(2)施工人員在開展旋挖樁施工作業的過程中,如施工地質屬于松散粉砂土或流沙土,則要盡可能地控制好進尺的速度,可通過采取低垂沖擊的方式將黏度大、密度高或是摻入片石、卵石的黏土膏擠入孔壁中以形成護壁,最終起到抑制塌孔問題發生的作用。(3)施工人員在施工時,若發生塌孔,要立即評估坍塌現象所出現的具體位置,同時拆除護筒,然后重新將鉆孔回填,在回填物沉積密實之后再展開鉆進作業。施工人員需嚴格注意在該環節中重點對沖程的高度進行合理控制,并在清孔的過程中,由專人及時進行補水作業,以確保鉆孔水頭的高度,為保證整體施工質量奠定堅實的基礎。
(1)合理控制混凝土的灌注速度。施工人員在開展混凝土灌注作業的過程中,要合理加快混凝土的灌注速度,確?;炷凉嘧⒆鳂I的連續性,盡量降低泥漿的阻力,從而避免發生導管堵塞的現象,這是預防旋挖樁施工中出現斷樁問題的手段之一。(2)提升鉆孔的清理質量。施工人員在完成旋挖樁施工作業后,要及時對鉆孔實施清理,保障孔壁的穩固性能,以降低旋挖樁施工中出現斷樁的概率。(3)在開展旋挖樁施工作業的過程中,施工人員務必要嚴格確保導管插入的準確性,通過精準地測量導管的具體埋設深度,并保障操作過程的規范性,預防后續施工作業中出現斷樁的現象,這也是保障旋挖樁施工質量的基礎措施。
隨著我國建筑行業施工機械化水平的不斷提升,旋挖樁施工技術在其中得到了廣泛的應用。旋挖樁施工工藝具有成孔速度快、環保性能強、應用范圍廣泛等優勢特征,這是確保建筑工程施工質量的基礎條件。文章深入闡述了現階段旋挖樁施工過程中存在的技術問題,并針對這些技術問題一一進行了研究,通過采取預防措施來降低旋挖樁施工中技術問題的發生概率,進而保障工程的施工質量。