(浙江省永康市,321300)
【摘要】本文是作者結合多年工作經(jīng)驗,主要針對目前對旋挖鉆孔機在鉆孔灌注樁施工工藝中的應用及質(zhì)量控制做出相關的闡述分析。以供參考。
【關鍵詞】旋挖鉆孔機;鉆孔灌注樁;施工工藝
近年來,隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,建筑物的規(guī)模趨向大型化,要求樁基礎的承載力越來越大,灌注樁向著更大的直徑和深度發(fā)展, 同時對山區(qū)以巖層為對象的基礎工程,特別是要求能滿足卵石、孤石以及殘存混凝土構件等地下障礙物為對象的基礎工程增多。在這樣的情況下,旋挖鉆孔機以其機動性大、成孔質(zhì)量高、適應地層能力強、獨立作業(yè)性好、施工技術先進等優(yōu)點被越來越多地應用于鉆孔灌注樁施工。
1 旋挖鉆機施工的優(yōu)點
1.1 適應地層能力強。施工中可根據(jù)地層地質(zhì)構造的不同選用適宜的鉆頭,如:
1.1.1 粉質(zhì)粘土層、細砂層:采用雙底倒錐形旋挖鉆頭;
1.1.2 淤泥質(zhì)粘土層:采用長螺旋鉆、雙底倒錐形旋挖鉆頭;
1.1.3 卵石夾漂石層:采用短螺旋鉆頭配沖擊錘;
1.1.4 較薄的膠結砂巖層:采用筒式巖石鉆頭。
1.2 污染小,占地少。旋挖鉆機施工時噪音小、低震動、泥漿用量少。
1.3 施工技術先進。鉆機鉆桿直徑大,剛性好,導向性可靠,同時配有微機電腦控制系統(tǒng),保證了鉆桿的垂直度和鉆孔深度符合要求。
2 鉆孔灌注樁的施工工藝
2.1 施工測量放樣
開鉆前在搭設好的鉆孔施工平臺上對樁位坐標點進行準確放樣,放出樁基的十字線,旋挖鉆機的鉆頭的鉆尖準確對準樁中心十字線中心位置。
2.2 護筒埋設
旋挖鉆機的鉆頭在鉆孔過程中要反復提出鉆孔,在鉆頭提出孔后,鉆孔內(nèi)的水位就會下降,在鉆頭重新放回孔內(nèi)時又會將孔內(nèi)的泥漿擠出護筒。為防止坍孔和保護環(huán)境需對護筒長度進行計算,以保證泥漿不流溢,在埋置護筒過程中可采用“壓埋法”:根據(jù)樁位,用鉆頭(加大直徑)開挖1m 深后,放人護筒,在護筒頂設方木,用鉆桿通過方木給護筒垂直加壓,使護筒下沉至設計位置,當下壓不能達到設計位置時,用鉆頭在護筒內(nèi)開挖,邊挖邊壓,必要時可往護筒內(nèi)加泥漿,直到護筒埋設到設計位置穩(wěn)固后為止。
2.3 泥漿配制及反復利用
旋挖鉆機施工中,鉆進速度較快,普通的泥漿護壁不能滿足施工要求,因此需要在泥漿中加入膨潤土等外摻劑,摻加比例根據(jù)現(xiàn)場情況確定。泥漿一般在鉆孔內(nèi)直接配制,在鉆孔的同時要專門根據(jù)鉆孔的深度及鉆渣情況及時調(diào)整泥漿稠度。在施工過程中,膨潤土要根據(jù)最差工程地質(zhì)土層的需要量進行添加,以防止最差層出現(xiàn)坍孔。泥漿可反復利用,過程中泥漿性能會降低,屆時應及時進行調(diào)制,確保泥漿的技術指標符合要求。
為保證鉆頭提升后護筒內(nèi)的水頭壓力,防止坍孔,可在孔位邊開挖一個小泥漿坑,坑內(nèi)泥漿與護筒開口相通:當鉆頭未入孔時,孔內(nèi)泥漿基本上與護筒頂相平;當鉆頭及鉆桿伸入孔內(nèi)時,泥漿溢出流入小泥漿坑內(nèi)暫時儲備,提出鉆桿小泥漿坑內(nèi)泥漿自動補回孔內(nèi),這樣就實現(xiàn)了泥漿在鉆進過程中的循環(huán)利用。
2.4 成孔
旋挖鉆機施工樁基的擴孔率比其他鉆機小很多,為便于鉆頭上下水的互通,防止由于鉆頭提升而在鉆頭下形成真空,造成地下水滲入鉆孔內(nèi)沖刷孔壁,所用鉆頭直徑最好比樁徑小4-5cm,可通過在鉆頭周圍焊接齒板解決,兩對稱齒板的最大距離要在樁徑的-1cm 以內(nèi)。
鉆機就位后,對鉆機的鉆桿要進行豎直度檢測和調(diào)整。鉆桿可用儀器或垂球檢測,每次調(diào)整后應將鉆桿的調(diào)整系統(tǒng)鎖住。鉆進過程中也要隨時對鉆桿豎直度檢測。
鉆機的鉆進速度可根據(jù)地質(zhì)情況進行調(diào)整:在粘土層內(nèi)鉆機的進尺可快些;在砂土層中鉆機的進尺要減慢,以防坍孔。鉆進過程中對鉆桿的提升速度應加以控制,若鉆桿提升過快,鉆頭下方就容易出現(xiàn)負壓區(qū),若地下水位較高,地下水則會滲入鉆孔內(nèi),沖刷護壁而造成坍孔,同時鉆頭上部的泥漿通過齒之間的空隙快速回流填充因鉆頭上提而出現(xiàn)的空間,也會嚴重沖刷泥漿護壁,從而出現(xiàn)坍孔隱患;鉆頭下降的速度也需控制,尤其是剛入鉆孔時,易造成泥漿四濺,尤其在地下水位較高的情況下,要注意保證水頭的高度,鉆頭在提出泥漿面時,要及時往護筒內(nèi)注入泥漿,以保持泥漿面的水頭壓力,直至鉆頭完全提出。
2.5 檢孔
鉆機在鉆至設計標高后,要及時對鉆孔進行檢測。旋挖鉆機檢孔可用起吊設備將檢孔器準確放入孔內(nèi)進行量測。在將檢孔器取出鉆孔后,可再次檢測孔深,必要時可利用鉆機清一次沉渣。
3 施工中重點及難點控制
3.1 泥漿控制
鉆渣為很干凈的卵礫石,基本沒沙子,并伴隨跑漿,可判斷該位置為地下河,此時應加大泥漿比重。若無法及時增加泥漿比重,可將膨潤土直接倒入孔內(nèi),用旋挖筒下入孔內(nèi)跑漿位置反轉而不進尺,進行泥漿攪拌直至不跑為止,然后將鉆頭的壓力減少,緩緩進尺,直到地層穩(wěn)定。
3.2 樁尖沉淀厚度控制
為確保樁尖沉淀厚度,除要求泥漿性能之外,施工過程還需控制不同地層的鉆進速度,特別是進入粉砂層時,每次旋挖不能太多,以防止砂子從鉆頭頂口冒出進入泥漿;當沉淀不符合要求時,采用“換漿法”進行消孔,換出來的泥漿一定要經(jīng)過水力旋流器和振動篩進行漿、砂分離,直至合格;成孔后,應至少沉淀1~2小時,然后檢查沉淀厚度,如仍超標,可以用旋挖鉆機直接撈出;遇到特殊情況,如砼不能及時灌注而導致沉淀超標,可以用吊車吊起鋼筋籠,然后用旋挖鉆將沉淀取出,再進行灌注。
4 材料要求
4.1 原材料
鋼材必須有出廠合格證,質(zhì)量檢測報告和按批量抽樣進行機械性能復試檢驗的報告,不經(jīng)復試檢驗合格的鋼材不準使用;鋼筋籠的加工應按圖進行,焊接應有焊接試驗報告,焊接接頭要經(jīng)檢查確保符合《混凝土結構施工及驗收規(guī)范》GB50204要求后方可使用;水泥標號不宜低于425 號,嚴禁采用快硬性水泥,施工使用水泥必須有出廠合格證和進場抽樣檢驗報告。
混凝土粗骨料可選用卵石或碎石(質(zhì)地堅硬),其最大粒徑不宜大于40mm,并不能大于鋼筋最小凈距的1/3。砂宜為中粗砂。
4.2 混凝土
混凝土配合比應由試配確定,拌和料應級配合理, 并具有良好的和易性。水下混凝土,坍落度值為180-220mm,水泥用量不少于360Kg/m3,樁身混凝土必須按要求留做試件。
5 灌注樁操作程序
5.1 嚴格資質(zhì)管理,凡從事鉆孔灌注樁基礎的施工企業(yè)必須具備相應的資質(zhì),同時嚴格按照資質(zhì)等級承接相應業(yè)務范圍的鉆孔灌注樁基礎施工業(yè)務。
5.2 施工前,應認真核對圖紙與工程地質(zhì)報告是否相符,核查設備、工藝及技術是否符合設計要求,施工組織設計或施工方案是否合理。
5.3 施工應按施工方案要求進行,核對樁軸線控制點和水準點、對成孔狀況(孔深、孔徑、垂直度、孔底沉渣厚度)、回淤土、土層分布、灌注時間及灌注混凝土量、鋼筋籠安放的實際位置等內(nèi)容逐項檢查落實, 并填寫相應的質(zhì)量檢查記錄。
5.4 施工結束后,應由有資質(zhì)的檢測單位進行檢測。檢測方法及數(shù)量根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范確定,被檢測樁采用隨機抽樣或由設計確定,一般采用靜荷試壓法和動力測試法兩種。