■張卓禧 ■開平市天地建設(shè)監(jiān)理有限公司,廣東 開平 529300
隨著現(xiàn)代復(fù)雜建筑工程越來越多的應(yīng)用,旋挖樁也越來越多地出現(xiàn)在建筑項(xiàng)目的施工中(旋挖樁工藝流程圖見圖1)。而且因?yàn)樾阢@機(jī)成孔技術(shù)優(yōu)點(diǎn)眾多,從而更加受到施工單位和社會(huì)的歡迎。為保證建筑工程質(zhì)量,第一步就是要保證旋挖樁的施工質(zhì)量。根據(jù)筆者多年來的經(jīng)驗(yàn),針對旋挖樁施工的優(yōu)勢與施工過程中容易出現(xiàn)的問題及應(yīng)對策略給予以下分析。
通常來說,旋挖鉆機(jī)(工作圖如圖2)的成孔速度是優(yōu)于傳統(tǒng)循環(huán)鉆機(jī)的,其速度可達(dá)1~1.5m/min,具有明顯的優(yōu)勢。而且,因?yàn)殂@孔用時(shí)少,不僅大大縮短了項(xiàng)目施工的時(shí)間,而且也節(jié)約了施工成本,降低了施工人員的工作量。
旋挖鉆機(jī)能廣泛應(yīng)用于各種建筑工程項(xiàng)目的施工。傳統(tǒng)循環(huán)鉆井的適用范圍有限,不能有效應(yīng)用于硬質(zhì)土地且鉆孔效率低。相反,旋挖鉆機(jī)鉆孔速度高,成孔速度是傳統(tǒng)循環(huán)鉆機(jī)的5~10倍,而且因?yàn)樾阢@機(jī)使用的是先進(jìn)的動(dòng)力鉆頭,在進(jìn)行鉆孔時(shí),旋挖鉆機(jī)能保證鉆頭對巖土施加足夠的壓力,從而保證鉆進(jìn)的強(qiáng)度。旋挖鉆機(jī)在復(fù)雜條件(如軟土、卵礫石、流砂等)的建筑施工中也能很好地發(fā)揮其作用。
旋挖鉆機(jī)使用了螺旋鉆頭和旋挖斗,在鉆頭鉆進(jìn)的同時(shí),產(chǎn)出的土和砂礫等巖石碎屑會(huì)快速移至孔外。而傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機(jī)在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)需要泥漿的循環(huán)才能進(jìn)行,在這個(gè)過程中必然會(huì)對施工環(huán)境造成污染。因此,旋挖鉆機(jī)工作時(shí)很大地降低了對施工環(huán)境的污染,具有很強(qiáng)的環(huán)保性能。
旋挖鉆機(jī)的施工大部分都依賴電子控制設(shè)備進(jìn)行鉆孔工作,因此樁孔定位準(zhǔn)確,能達(dá)到最優(yōu)的工作狀態(tài),而且減少了人員投入,也避免了人員操作產(chǎn)生的誤差。但是,傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機(jī)需要依靠施工人員的操作才能完成樁孔定位工作,再者過程中容易出現(xiàn)各種誤差,影響了樁孔質(zhì)量。
因?yàn)樾阢@機(jī)的破巖機(jī)理是依靠鉆頭的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的,所以施工地點(diǎn)的土質(zhì)會(huì)對施工產(chǎn)生制約。一般來說,旋挖鉆機(jī)適用于砂質(zhì)巖層和土質(zhì)巖層,而在粘性土層中的施工效率比較低。因此,如果施工場地的土質(zhì)極軟、極硬或者含有卵礫石較多時(shí),施工人員就要實(shí)施有關(guān)措施進(jìn)行施工調(diào)整,以保證樁孔的順利鉆成。
旋挖鉆機(jī)設(shè)備購買價(jià)格高,而且在全負(fù)荷狀態(tài)下工作時(shí)能工作600h左右,超過使用壽命后要進(jìn)行有關(guān)機(jī)械零件的更換才能繼續(xù)工作。旋挖鉆機(jī)中的零件損壞要花費(fèi)較高的費(fèi)用更換,而且維修時(shí)間長,影響施工進(jìn)度。此外,鉆頭是鉆機(jī)工作的重要零件且最容易受到損壞,所以在進(jìn)行施工時(shí),要避免鉆頭鉆進(jìn)卵礫石豐富或土質(zhì)堅(jiān)硬的巖土,施工人員要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工,合理操作旋挖鉆機(jī)。
因?yàn)樾阢@機(jī)依靠履帶進(jìn)行移動(dòng),所以軟質(zhì)土或者地面不平整也會(huì)影響旋挖鉆機(jī)的施工。因此,施工人員要仔細(xì)考察施工場地的情況,避免因鉆機(jī)重量造成的軟土地層塌陷和因場地坡度大造成的鉆機(jī)傾倒。
在進(jìn)行旋挖鉆孔灌注樁過程中,因?yàn)榈刭|(zhì)因素及施工操作不當(dāng),容易出現(xiàn)塌孔、卡鉆、孔斜、掉鉆頭、堵管、斷樁和鋼筋籠上浮等常見施工質(zhì)量問題。
旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔時(shí)必然要向地面輸送鉆出的巖屑,巖屑太多堆放在施工場地會(huì)對施工產(chǎn)生影響,因此需要借助運(yùn)輸工具將鉆屑轉(zhuǎn)移。除此之外,進(jìn)行灌注混凝土、放置鋼筋籠的工作都需要借助其他機(jī)械的完成,因此在施工過程中,施工人員要注意機(jī)械的使用和配合問題。
在項(xiàng)目施工前要做好準(zhǔn)備工作,仔細(xì)考察施工地點(diǎn)的地質(zhì)環(huán)境、土壤條件和周邊建筑環(huán)境。施工人員要根據(jù)設(shè)計(jì)好的施工圖紙合理確定樁基所在的位置,合理引測水準(zhǔn)點(diǎn)并測量控制網(wǎng),明確表明樁基所在點(diǎn)。根據(jù)施工場地的土質(zhì)合理選擇鉆孔方式,施工前要對場地進(jìn)行處理,上覆土壤中不能殘留粉質(zhì)砂土以及坡積粉。此外,鉆孔過程中要仔細(xì)檢查施工是否符合控制點(diǎn)和確定的測量線。
護(hù)筒埋設(shè)最重要的是與樁位中心對準(zhǔn),使兩者處理同一條直線上,同時(shí)要嚴(yán)格控制兩者垂直度。護(hù)筒位置安排好后需要進(jìn)行固定,然后用粘土進(jìn)行填埋并且緊密壓實(shí)。
在旋挖鉆機(jī)安裝完成后,必須保證鉆頭與樁位的中心點(diǎn)對準(zhǔn),防止在施工中出現(xiàn)孔位偏移的現(xiàn)象。在旋挖鉆機(jī)的使用過程中,必須注重日常的維護(hù)管理,以減少施工中出現(xiàn)安全事故的隱患。
施工人員要根據(jù)施工方案嚴(yán)格控制施工參數(shù),準(zhǔn)確使用旋挖鉆機(jī),合理控制鉆進(jìn)速度和深度,并根據(jù)不同的地層層段確定泥漿的注入量。對鉆進(jìn)過程的各項(xiàng)參數(shù)都要準(zhǔn)確記錄,每次下鉆之前保證孔內(nèi)無異物,以免損壞鉆孔設(shè)備。
根據(jù)施工前的地質(zhì)勘探結(jié)果,結(jié)合計(jì)算上部載荷得到的最大應(yīng)力,選取適合施工地點(diǎn)的樁基類型。一般來說,摩擦樁沒有必要進(jìn)入持力層,適用于下伏基巖很深或地質(zhì)軟弱、黏土層厚的地質(zhì)場所;而端承樁要進(jìn)入持力層并且還要設(shè)計(jì)嵌巖深度,適用于下伏基巖或者較淺的地質(zhì)場所。如果基巖是有夾層,溶洞的,還應(yīng)進(jìn)二次取巖樣,兩次取巖樣的間距一般為2.0米或按設(shè)計(jì)要求。
使用大型吊車將鋼筋籠與導(dǎo)管放置在樁孔內(nèi),然后根據(jù)設(shè)計(jì)高度進(jìn)行固定,使用的導(dǎo)管要符合設(shè)計(jì)要求,導(dǎo)管與樁孔底部距離在0.3~0.4米間,埋入的導(dǎo)管長度應(yīng)大于1米。
使用吊車取出導(dǎo)管后即往里注入混凝土,每次導(dǎo)管上提的距離大約為0.3米,每次澆筑完成后就是用導(dǎo)管進(jìn)行壓實(shí),循環(huán)操作此步驟直至設(shè)計(jì)的旋挖樁高度。
樁基建造完成后要進(jìn)行定期的維護(hù)工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患并且及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救,以免造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
綜上所述,在進(jìn)行旋挖樁施工時(shí),施工人員要嚴(yán)格控制施工參數(shù),務(wù)必按照施工方案的要求進(jìn)行施工,注意操作設(shè)備的正確使用,避免經(jīng)濟(jì)損失。針對施工出現(xiàn)的問題,要制定出合理的應(yīng)對政策,確保施工質(zhì)量和施工效率。
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