田光燕
摘要:通過虎門長堤路橋梁鉆孔樁施工實(shí)踐,旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁,在沿海雜填土、淤泥質(zhì)、砂層較深地地層中,具有成孔速度快、成樁質(zhì)量高、環(huán)保特點(diǎn)突出、行走移位方便、樁孔對位方便、擴(kuò)孔系數(shù)低、自動化程度高、經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)。在沿海地區(qū)樁基施工中具有非常廣闊的前景。下文將對沿海地區(qū)全液壓旋挖鉆孔灌注樁施工做簡單分析。
關(guān)鍵詞:沿海地區(qū);全液壓旋挖鉆,施工效率高,灌注樁施工
1、前言:
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,施工機(jī)械、施工技術(shù)的進(jìn)步,對各項(xiàng)工藝都要求更加精湛化。為了符合經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的要求,全液壓旋挖鉆成孔技術(shù),成為近年來發(fā)展最快的一種新鉆孔灌注樁孔施工方法,旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁技術(shù)被譽(yù)為“綠色施工”,其特點(diǎn)是:成孔速度快、成樁質(zhì)量高、環(huán)保特點(diǎn)突出、行走移位方便、樁孔對位方便、擴(kuò)孔系數(shù)低、自動化程度高、經(jīng)濟(jì)合理。下面就虎門長堤路橋梁鉆孔樁施工情況,談?wù)勓睾5貐^(qū)全液壓旋挖鉆機(jī)灌注樁施工技術(shù)。
2、橋梁灌注樁施工情況:
2.1沖擊鉆成孔灌注樁施工情況:
由于地質(zhì)屬于沿海軟弱巖層,雜填土、淤泥、砂粘層地質(zhì)為主,厚度達(dá)10米以上。保用沖擊鉆成孔進(jìn)入巖層后,受鉆頭沖擊振動,淤泥液化,砂層崩塌,擴(kuò)孔、坍孔現(xiàn)象非常嚴(yán)重。鉆孔過程中,采取添加粘土、拋片石擠壓等方法,由于淤泥、砂層太厚,擴(kuò)孔、坍孔問題仍未解決。若增加長護(hù)筒,如重復(fù)利用,需配置大噸位起重設(shè)備,機(jī)械利用率太低,機(jī)械費(fèi)用高;不重復(fù)利用,措施費(fèi)成本也很高工程質(zhì)量難以保證。經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,改用旋挖鉆機(jī)施工。
2.2旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁施工工藝、與沖擊鉆機(jī)成孔的比較:
⑴、 旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁施工工藝:
①泥漿制備
現(xiàn)場設(shè)泥漿池(含回漿用沉淀池及泥漿儲備池)一般為鉆孔容積的1. 5~2. 0倍,要有較好的防滲能力。在沉淀池的旁邊設(shè)置渣土區(qū),沉渣采用反鏟清理后放在渣土區(qū),保證泥漿的巡回空間和存儲空間。
② 埋設(shè)護(hù)筒
樁基定位后,根據(jù)樁定位點(diǎn)拉十字線釘放四個(gè)控制樁,以四個(gè)控制樁為基準(zhǔn)埋設(shè)鋼護(hù)筒,為了保護(hù)孔口防止坍塌,形成孔內(nèi)水頭和定位導(dǎo)向,護(hù)筒的埋設(shè)是旋挖作業(yè)中的關(guān)鍵。
③ 鉆孔定位
旋挖鉆機(jī)就位后,利用自動控制系統(tǒng)調(diào)整其垂直度,鉆機(jī)安放定位時(shí),要機(jī)座平整,機(jī)塔垂直,鉆頭中心與護(hù)筒十字線中心對正,注入穩(wěn)定液后,進(jìn)行鉆孔。
④成孔、灌注混凝土
根據(jù)護(hù)筒標(biāo)高、樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高及樁長,計(jì)算出樁底標(biāo)高,以便鉆孔時(shí)加以控制。成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,應(yīng)盡快進(jìn)行鉆機(jī)移位、終孔驗(yàn)收工作;從清孔停止至混凝土開始澆灌,應(yīng)控制在1.5-3h,一般不得超過4h,否則應(yīng)重新清孔。
⑵、與沖擊鉆機(jī)成孔的比較:
根據(jù)我公司在虎門長堤路橋梁樁基礎(chǔ)施工數(shù)據(jù)表明,前期采取沖擊鉆成孔施工,鉆進(jìn)成孔時(shí)間約20小時(shí),沖擊鉆孔進(jìn)入巖層后,由于沖擊震動影響,淤泥層及砂層容易坍孔,鋼護(hù)筒容易沉陷,樁體出現(xiàn)大蘑菇頭,充盈系數(shù)達(dá)到1.5, 樁體進(jìn)行超聲波檢測時(shí),縮頸現(xiàn)象非常嚴(yán)重,Ⅱ類樁率高達(dá)30%,施工進(jìn)度不能滿足工程要求。經(jīng)過調(diào)研、比選,采用液壓旋挖鉆成孔,鉆進(jìn)成孔時(shí)間約2小時(shí),充盈系數(shù)降到1.05左右,樁檢Ⅰ類樁達(dá)93%,成本大大的降低。
3、旋挖鉆機(jī)成孔技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)及值得思考的問題:
3.1旋挖成孔的工藝優(yōu)勢:
旋挖鉆機(jī)適用地層范圍較廣; 動化程度高、成孔速度快、質(zhì)量高;提高灌注樁的承載力; 環(huán)保特點(diǎn)突出,施工現(xiàn)場干凈;履帶底盤承載,接地壓力小,適合于各種工況,在施工場地內(nèi)行走移位方便,機(jī)動靈活,對樁孔的定位非常準(zhǔn)確、方便; 自帶柴油動力,緩解施工現(xiàn)場電力不足的矛盾,并排除了動力電纜造成的安全隱患。
3.2旋挖鉆機(jī)成孔技術(shù)的缺點(diǎn):
⑴旋挖鉆機(jī)成孔中易發(fā)生的事故主要預(yù)防發(fā)下事故發(fā)生:孔內(nèi)塌孔事故,鉆斗提升速度,卡、埋鉆事故,鉆機(jī)側(cè)翻事故。
⑵旋挖鉆機(jī)受施工地層的制約,在硬巖層、較致密的卵礫石、孤石層施工比較困難。
⑶價(jià)格目前較貴,對于一般的基礎(chǔ)施工企業(yè),購置設(shè)備有一定困難。目前以市場租賃為主。
⑷使用超過一定年限后,液壓系統(tǒng)主泵、動力頭以及鉆桿鉆具就需要更換修理,部件損壞后更換時(shí)間也較長,維修、設(shè)備搬遷費(fèi)用所占成本偏高。
4、旋挖鉆機(jī)成孔技術(shù)發(fā)展前景:
沿海地區(qū),經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),人口相對密集,生活活動也比較緊湊,導(dǎo)致地面承受的壓力過大,出現(xiàn)地面下沉的現(xiàn)象,地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對而言比較脆弱。近年來污染也日益嚴(yán)重,與國家提倡的可持續(xù)發(fā)展相違背。
旋挖鉆機(jī)成孔屬于較先進(jìn)的技術(shù)。施工關(guān)鍵要要根據(jù)工程的地質(zhì)、水文、孔徑、孔深、嵌巖要求等,選擇最為恰當(dāng)?shù)你@頭和鉆孔方式,確保旋挖鉆機(jī)成孔能夠滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范要求,是施工進(jìn)度,施工成本的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的鉆孔技術(shù),如回旋鉆和沖擊鉆,不僅污染比較大而且成孔的效率和精準(zhǔn)度也不及旋挖鉆,而且傳統(tǒng)的鉆孔技術(shù)需要使用大量的泥漿,這在一定程度上也浪費(fèi)了資源,不符合可持續(xù)發(fā)展的理念。隨著對工期、質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)的要求日益提高,由于我國的制造、施工技術(shù)還不夠完全滿足市場的需求,通過機(jī)制造和施工企業(yè)在使用中的不斷改進(jìn),各項(xiàng)性能將更加完善。
我國正處在一個(gè)大發(fā)展時(shí)期,特別是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的區(qū),各種工程建設(shè)急需大量的建設(shè)機(jī)械,公路橋梁、鐵路、水利、城市發(fā)展,需要大量的樁工機(jī)械設(shè)備,從其發(fā)展的速度來看,選擇較為先進(jìn)的基礎(chǔ)施工工藝,以促進(jìn)本行業(yè)的快速發(fā)展,旋挖鉆機(jī)的市場需求量將越來越大。必將對沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展貢獻(xiàn)力量。