機械洛陽鏟干法成孔工藝探討

段新燕

摘要 機械洛陽鏟干法成孔工藝設(shè)備簡單、成孔速度快、施工成本低，對現(xiàn)場條件要求低等特點，特別適用于無地下水粘性土、黃土、粉土及無礫石的人工回填地基。施工時采用此成孔工藝，能大大加強施工進度。此工藝在干法成孔中的應(yīng)用效果明顯，取得了較好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞 洛陽鏟；干法成孔；施工工藝；質(zhì)量；進度

中圖分類號TH16 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0088-02

1 機械成孔原理

洛陽鏟的成孔原理，主要是利用其鏟刀頭部下降時產(chǎn)生的動能，使鏟刀切入土體中，利用土質(zhì)自身所具有的粘性，把土體提出地面，機械松開鏟刀，帶出的土在自重作用下，落在鏟刀下的推車內(nèi)運走，不斷循環(huán)作業(yè)，完成樁孔內(nèi)土方開挖。

2工藝應(yīng)用范圍

該工藝主要適用于無地下水的粘性土、黃土、粉土及無礫石的人工回填地基。適用于干法成孔灌注樁，對土質(zhì)的要求是必須為具有粘性，土質(zhì)應(yīng)有一定的含水率。其開挖的樁孔直徑，適用于一米直徑范圍內(nèi)的孔樁，鏟刀上部的鋼管周圍平均分布有刮刀，利用其鏟刀下落時重力刮落孔邊上的土，從而形成1米直徑的樁孔。對于1m以內(nèi)的孔樁根據(jù)需要通過調(diào)整刮刀距離即可實現(xiàn)。不適用于大直徑的孔樁和非園形的孔樁。由于實際地質(zhì)情況中均含有一定的非粘性土層，如卵石層、砂層、積水層等，另外在對孔底清理時，需配合人工開挖方式，但是，這并不影響此工藝在干法成孔灌注樁實際施工中的廣泛應(yīng)用。

3 成孔工藝流程

應(yīng)用洛陽鏟進行孔樁開挖的施工工藝流程主要為：

測量定點→人工挖孔坑→設(shè)備安裝、就位、調(diào)整位置并試運行→上段樁孔土方開挖、檢查直徑、垂直度并調(diào)整設(shè)備→中、底段樁孔土方開挖→孔壁下鋼套管→孔底人工清理→檢查驗收→下鋼筋籠→驗收合格→澆灌樁身砼。

測量定位：根據(jù)設(shè)計要求在要求開挖孔樁的位置放出中心線，1米孔徑的樁應(yīng)放至1.1米，因為以后放入鋼護筒，用白灰放出孔口邊線，并把中心線引測至外邊不易碰到的地方，以便在挖孔過程能進行檢測。

人工挖園孔坑：按放出的白灰線，先用人工準確開挖出一個園坑，深度在1米左右，即鏟刀和刮刀能完全埋入土中，以便檢查孔口位置。防止開挖中出現(xiàn)偏移。

設(shè)備安裝、就位、調(diào)整位置并試運行：設(shè)備運輸至孔邊，電機和鏟刀頭部用吊車卸下至孔邊適當(dāng)位置，先接通電源，檢查卷揚機等運行是否正常，然后用人工架起三角架，注意三角架的中心居于孔的中心，開動卷揚機，提升鏟頭，緩慢放入坑中，通過檢查刮刀位置調(diào)整鏟頭開挖中心線。調(diào)準后，進行試挖。

開挖樁孔：開挖時，應(yīng)在開挖深度三米左右，檢查一次孔樁的中心線，在挖至一半深度，需再檢查一次，開挖過程中，需根據(jù)土質(zhì)的粘性和硬度，采用加水及提高鏟刀下落高度的方式進行調(diào)節(jié)，落鏟時，應(yīng)控制鏟刀不能搖晃，擺動，這易使孔樁中心產(chǎn)生偏移，土方的運輸采用輪間距大于孔徑的手推車，每次鏟刀提出土方后，把手推車放在鏟刀底部，打開鏟刀，土方落入車內(nèi)，推出至指定地點。

孔壁下鋼套管：在挖至持力層后，移出機械，由于需要人工下到孔內(nèi)施工擴大頭和孔底清渣，為保證施工安全，用吊車把鋼護筒吊放入孔。

檢查驗收及澆孔樁砼：成孔進行修理后，在地面孔口放置蓋板，蓋板內(nèi)留出孔口，防止下放鋼筋籠時，地面雜質(zhì)等落入孔內(nèi)。驗收合格，放鋼筋籠，實施砼澆灌。

4 洛陽鏟干法成孔工藝在實際中的應(yīng)用分析

4.1工程樁情況

我公司在北方某地建設(shè)一個工業(yè)廠房，其中排架柱為四樁一基，廠房柱孔樁有680根，設(shè)備基礎(chǔ)孔樁有650根，孔深平均15m，最深20m，設(shè)計孔樁直徑1m，建設(shè)工期要求孔樁施工必須在兩個月內(nèi)完成，

該地段的地質(zhì)資料表明：從上往下分別為6m~9m的回填土層、5m~7m的粉土層、2m~5m的粘土層，粉土層夾有0.5m~1m的卵石層、砂土層，粘土層間部分孔樁存在有積水，孔樁的設(shè)計持力層為泥巖層。

設(shè)計樁基采用人工挖孔樁，設(shè)計為孔徑1000mm，鋼筋砼護壁150mm厚，樁端部擴大頭直徑1600mm。排架柱基礎(chǔ)承臺范圍內(nèi)設(shè)計為四根孔樁，樁中心間距最小為2700mm。樁設(shè)計類型為端承樁。

4.2樁施工工藝選擇

在對孔樁施工工藝進行分析時，發(fā)現(xiàn)如果采取人工挖孔方式將存在兩個主要問題：一是樁數(shù)多，樁較深，工期難以保證；二是鄰樁間距小，鄰樁同時開挖時安全隱患多。

通過查閱當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料和地質(zhì)勘查資料，了解到當(dāng)?shù)貧夂蚋稍?，很少下雨，土壤含水率小，孔樁深度范圍?nèi)無地下水，個別孔樁的積水為非流動性，屬于地表水下沉存積而成。根據(jù)這些情況。決定選擇洛陽鏟成孔工藝。

采用洛陽鏟成孔工藝有利方面：

首先，可以保證工期要求。其次，因為在處理樁底時需要安放鋼護筒可以保證施工人員的安全。再則，鋼護筒與樁身砼間的摩擦力小于砼與土壤間的摩擦力，滿足設(shè)計端承樁要求。相反，因為回填土有下沉穩(wěn)定時間，這會給樁帶來附加應(yīng)力，采取這種方式比用鋼筋砼護壁對樁基的承載更有好處。另外，采用機械成孔，孔口直徑小，可以組織鄰樁同時施工，規(guī)避安全風(fēng)險。

采用洛陽鏟成孔工藝，在施工中需解決的問題，有如下幾個方面：

一是遇到遇到卵石層和砂層及積水層的處理方式。確定采用人工配合開挖方式，對該部分地層采用鋼護壁或鋼筋砼護壁方式。

二是遇到土質(zhì)過硬、粘性較低時的處理方式。這是常見的問題，解決的辦法是，通過提高鏟刀下落高度增加鏟刀切土能力，通過灑水提高其土質(zhì)粘性。

三是設(shè)計中的異型樁處理。由于洛陽鏟成孔工藝主要適用于園形孔樁，異型樁數(shù)量不多，可以采用人工開挖方式，不會對總工期和總體施工流程造成影響。

四是設(shè)計中的部分摩擦型樁處理。實際應(yīng)用中，若設(shè)計樁型為摩擦樁，只需在澆灌樁身砼時拔出鋼護筒即可滿足要求，增加的起吊設(shè)備，并不會對成本造成太大的影響。

5 結(jié)論

洛陽鏟成孔工藝在干法成孔灌注樁中具有廣泛的應(yīng)用前景。通過實際應(yīng)用可知，特別在樁量較多、工期較短的群樁工程中，因其速度快，不僅能使施工各項施工管理工作有序、有效運行，而且能使施工企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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[2]張鋒著.計算土力學(xué).人民交通出版社，2007.

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