淺析旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)

鐘延軍

摘 要:旋挖鉆孔灌注樁采用靜態(tài)泥漿護(hù)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(guān)鍵詞:旋挖鉆孔灌注樁泥漿護(hù)壁

中圖分類號:TU7 文獻(xiàn)標(biāo)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(zhuǎn)破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內(nèi),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(huán)往復(fù),不斷地取土卸土,直至鉆至設(shè)計深度。對粘結(jié)性好的巖土層,可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝,無需泥漿護(hù)壁。而對于松散易坍塌地層,或有地下水分布,孔壁不穩(wěn)定,必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝,向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)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(jìn)行樁基的位置放樣,進(jìn)行鉆孔的標(biāo)高放樣時,應(yīng)及時對放樣的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣各樁點的位置,使其誤差在規(guī)范要求內(nèi)。

2.2 鉆機就位

鉆機就位時,要事先檢查鉆機的性能狀態(tài)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(hù)壁;若有地下水分布,且孔壁不穩(wěn)定,可制作護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。

鉆孔施工時,將鑰匙開關(guān)打到電源檔,旋挖鉆機的顯示器顯示旋挖鉆機標(biāo)記畫面,按任意鍵進(jìn)入工作畫面。先進(jìn)行旋挖鉆機的鉆桅起立桅及調(diào)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(tài)位置起升到工作狀態(tài)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(shù)學(xué)運算,輸出信號驅(qū)動液壓油缸的比例閥實現(xiàn)閉環(huán)起立桅控制。實現(xiàn)桅桿平穩(wěn)同步起立桅。同時采集限位開關(guān)信號,對起立桅過程中鉆桅左右傾斜角度進(jìn)行保護(hù)。在鉆孔作業(yè)之前需要對桅桿進(jìn)行定位設(shè)置,在桅桿相對零位±5°范圍內(nèi)才可通過顯示器上的自動調(diào)垂按鈕進(jìn)行自動調(diào)垂作業(yè);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(jìn)行手動調(diào)垂工作。在施工過程中,有時也需要斜孔作業(yè)。操作人員需要通過顯示器上的自動定位按鈕進(jìn)行自設(shè)定零位,然后再進(jìn)行相同的調(diào)垂操作。

鉆孔時通過顯示器按鈕直接進(jìn)入主工作界面,然后進(jìn)行鉆孔作業(yè)。鉆孔時先將鉆斗著地,通過顯示器上的清零按鈕進(jìn)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(dāng)前位置的條形柱和數(shù)字,操作人員可通過顯示器監(jiān)測鉆孔的實際工作位置、每次進(jìn)尺位置及孔深位置,從而操作鉆孔作業(yè)。在作業(yè)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(jiān)測液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。開孔時,以鉆斗自重并加壓作為鉆進(jìn)動力,一次進(jìn)尺短條形柱顯示當(dāng)前鉆頭的鉆孔深度,長條形柱動態(tài)顯示鉆頭的運動位置,孔深的數(shù)字顯示此孔的總深度。當(dāng)鉆斗被擠壓充滿鉆渣后,將其提出地表,操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機器轉(zhuǎn)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(yè)位置。此工作狀態(tài)可通過顯示器的主界面中的回位標(biāo)識進(jìn)行監(jiān)視。開孔后,以鉆頭自重并加壓作為鉆進(jìn)動力。當(dāng)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(jiān)視并記錄鉆孔地質(zhì)狀況。

2.4 成孔檢查

成孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后對孔深、垂直度進(jìn)行檢查,不合格時采取相應(yīng)處理。而檢測方法是測繩對孔深進(jìn)行檢查,在孔底虛土要求超過規(guī)范的厚度或出現(xiàn)孔?，F(xiàn)象,必須要重新進(jìn)行清孔到規(guī)范滿足時。在質(zhì)量合格時要盡快混凝土灌注。在導(dǎo)管安裝完和混凝土灌注前要在次對孔的深度進(jìn)行測量,如有孔?，F(xiàn)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(jīng)檢驗合格后的鋼筋應(yīng)根據(jù)其規(guī)格、型號分別堆放,并作標(biāo)識。(2)鋼筋籠焊接前,應(yīng)先進(jìn)行鋼筋調(diào)直,鋼筋切割,箍筋制作,螺旋筋制作,鋼筋清污處理。(3)焊接質(zhì)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(biāo)高達(dá)到設(shè)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(hù)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(yīng)緩慢進(jìn)行,要對準(zhǔn)孔位,避免碰撞孔壁,不得強行下放。(7)鋼筋籠吊放入孔內(nèi),位置允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定:鋼筋籠定位標(biāo)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(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm,保護(hù)層允許偏差為20mm。(8)鋼筋籠下端主筋的端部應(yīng)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(dǎo)管提升時卡掛導(dǎo)管。

2.6 灌注混凝土

嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)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(guī)范要求的初關(guān)漏斗,派專人勤測混凝土的液面上升高度,并結(jié)合混凝土理論澆灌方量,合理拆卸導(dǎo)管,避免斷樁或埋管。

3常見問題預(yù)防和處理技術(shù)措施

(1)孔深未達(dá)到設(shè)計要求:根據(jù)鉆進(jìn)速度變化和鉆進(jìn)工作狀態(tài)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(xù)進(jìn)行。(3)坍孔:在松散砂土中鉆進(jìn)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(xù)作業(yè);回填粘性土,反轉(zhuǎn)護(hù)壁后,再鉆進(jìn)。(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(fù)掃孔加優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。(5)鉆孔漏漿:加大泥漿比重及粘度或倒入粘土反轉(zhuǎn);護(hù)筒防護(hù)范圍內(nèi),封閉接縫,穩(wěn)住水頭加長護(hù)桶長度。(6)鋼筋籠上浮:澆灌混凝土導(dǎo)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(yán)格控制混凝土坍落度、和易性; 連續(xù)澆注,每次澆注量不宜太小,成樁時間不宜過長;導(dǎo)管埋入砼不得小于1m,不能漏水,第一節(jié)底管應(yīng)大于等于4m;鋼筋籠主筋接頭焊平,導(dǎo)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(dǎo)管可振搗、疏通;保持連續(xù)灌注。(9)斷樁:導(dǎo)管提升過高,應(yīng)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(jié)語

因此在采用可靠的施工質(zhì)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(yīng)性很強且具有環(huán)保的優(yōu)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(cè)內(nèi)增加摩擦阻力,克服了回旋鉆機樁側(cè)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(yīng)性強,最終的經(jīng)濟(jì)效益綜合指標(biāo)還是遠(yuǎn)大于回旋鉆機,可見旋挖鉆機是一種理想的施工工藝。