深圳市中地建設(shè)工程有限公司

摘要：旋挖灌注樁在我國水利工程鐵路橋梁建設(shè)中發(fā)揮著愈加重要的作用，由于其施工工序是隱蔽性的，必須對其每道工序操作進(jìn)行科學(xué)規(guī)定和嚴(yán)格檢測，從而最大程度地避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆機(jī)；鉆孔灌注樁；施工控制

旋挖鉆機(jī)施工工藝流程及質(zhì)量控制：灌注樁是一項(xiàng)地下施工工序多，精確度高，質(zhì)量要求高，施工時(shí)間短，工作連續(xù)不間斷的一種地下隱蔽工程，要保證工程質(zhì)量，在施工前應(yīng)根據(jù)施工項(xiàng)目質(zhì)量計(jì)劃的組織方案從嚴(yán)要求，合理地安排施工流程，以便指揮現(xiàn)場施工。

一、旋挖鉆機(jī)施工概述

1、旋挖鉆優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)

1）環(huán)境污染小。旋挖鉆機(jī)可以循環(huán)使用泥漿，也可適用于干成孔作業(yè)。同時(shí)其噪音明顯小于傳統(tǒng)循環(huán)鉆機(jī)；2）成孔速度快、鉆孔直徑范圍廣。旋挖鉆機(jī)可成孔直徑范圍為0.6—3.2m；在一般性土層中完成一根長50m直徑1.2m灌注樁只需4h，是普通鉆機(jī)4倍以上；3）行走移位方便快捷。旋挖鉆機(jī)可通過履帶機(jī)構(gòu)迅速快捷地移動(dòng)到所要到達(dá)的位置；4）樁孔對位準(zhǔn)確。利用先進(jìn)的電子設(shè)備就可以精確地實(shí)現(xiàn)對位，使鉆機(jī)達(dá)到最佳鉆進(jìn)狀態(tài)，同時(shí)可通過主機(jī)井架控制系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)整機(jī)架的垂直度，保證鉆孔質(zhì)量。

2、旋挖鉆施工原理

旋挖鉆機(jī)通過自身行走裝置移動(dòng)到位后，以自帶動(dòng)力提供鉆孔所需鉆壓和扭矩，結(jié)合使用不同類型鉆頭鉆具切削不同地層，利用可伸縮鉆桿和鉆頭的特殊結(jié)構(gòu)快速出渣，實(shí)現(xiàn)較高速鉆進(jìn)。成孔后現(xiàn)場分節(jié)段制作鋼筋籠及井口吊裝連接，并控制好標(biāo)高。成孔后進(jìn)行一次清孔，灌注前進(jìn)行二次清孔除沉渣，最終澆灌注水下混凝土成樁。

二、案例分析

1工程概況

本工程為某一住宅小區(qū)項(xiàng)目工程。該工程的建筑面積一共為53343m2。在施工區(qū)域內(nèi)一共存在三棟建筑。第一棟為22層，其高度為70m，第二棟為6層，其高度為18.9m，第三棟為22層，其高度為72.8m。其中第一棟和第三棟建筑為高層建筑。建筑結(jié)構(gòu)體系為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。經(jīng)過綜合分析，本工程的基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，一共施工413根鉆孔灌注樁，其直徑為800mm—1200mm之間。

2施工工藝

2.1施工工藝流程

本工程采用旋挖鉆機(jī)施工技術(shù)進(jìn)行鉆孔灌注樁的施工，其具體的施工工藝流程為場地平整→測量定位→鉆機(jī)就位→護(hù)筒安裝→鉆機(jī)鉆孔→成孔→安裝鋼筋籠及導(dǎo)管→灌注水下混凝土→成樁。

2.2施工準(zhǔn)備

1）在施工之前，首先應(yīng)對施工場地進(jìn)行平整處理，從而確保地基土能夠滿足鉆機(jī)施工的承載力要求。2）測量定位。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求在施工場地內(nèi)采用十字線放樣出四個(gè)控制樁位。3）機(jī)械引孔。在引孔過程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鋼護(hù)筒的埋設(shè)作業(yè)。鋼護(hù)筒主要是由鋼板制作而成，鋼板的厚度控制在6mm—10mm之間。護(hù)筒和護(hù)壁的直徑應(yīng)比樁基孔略大一些，一般大10cm—20cm。同時(shí)護(hù)筒應(yīng)比原地面高出30cm以上，這樣才能有效的確保在進(jìn)行水下混凝土的灌注時(shí)泥漿能夠順利的流出，同時(shí)也可以避免地面上的雜物掉落其中。在護(hù)筒的頂部應(yīng)設(shè)置水平參數(shù)高程，同時(shí)應(yīng)做好相關(guān)記錄工作。4）旋挖鉆機(jī)就位。根據(jù)設(shè)計(jì)樁位進(jìn)行鉆機(jī)的就位。當(dāng)鉆機(jī)達(dá)到預(yù)定位置之后，即可對鉆頭的中心與護(hù)筒的中心點(diǎn)進(jìn)行粗略的對中，然后再采用機(jī)架水平垂直儀表進(jìn)行精確的調(diào)整，從而確保鉆頭的精確定位。旋挖鉆機(jī)就位之后，即可上報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢測，監(jiān)理簽字確認(rèn)之后即可開始進(jìn)行鉆機(jī)施工。5）泥漿制備。本工程所采用的泥漿由優(yōu)質(zhì)膨潤土、純堿、羥甲基纖維素、聚丙烯酰胺等組成。

2.3鉆孔施工

）鉆機(jī)開鉆前，檢查各種機(jī)具、設(shè)備是否狀態(tài)良好，泥漿制備是否充足，以及水、電管路的暢通情況，確保正常。2）鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進(jìn)行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時(shí)交待鉆進(jìn)情況及下一班注意事項(xiàng)。旁站施工員經(jīng)常對鉆孔泥漿及鉆機(jī)對位進(jìn)行檢測，不符合要求時(shí)，立即要求及時(shí)整改。3）鉆孔過程中經(jīng)常觀察主機(jī)所在地面和支腳支承地面處的變化情況，發(fā)現(xiàn)沉降現(xiàn)象及時(shí)停機(jī)處理。因故停機(jī)時(shí)間較長時(shí)，將鉆頭提出孔外并對孔口進(jìn)行覆蓋，并循環(huán)孔內(nèi)泥漿，防止泥漿沉淀導(dǎo)致孔壁坍塌。4）當(dāng)鉆孔距設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高1.0m時(shí)，注意控制鉆進(jìn)速度和深度，要防止超鉆，并核實(shí)地質(zhì)資料。5）旋挖鉆機(jī)必須控制鉆頭在孔內(nèi)的升降速度。因?yàn)槿绻焖俚厣舷乱苿?dòng)鉆斗，那么水流將以較快的速度由鉆頭外側(cè)和孔壁之間的空隙中流過，導(dǎo)致沖刷孔壁；有時(shí)還會(huì)在上提鉆斗時(shí)在其下方產(chǎn)生負(fù)壓而導(dǎo)致孔壁坍塌，故必須按孔徑的大小及土質(zhì)情況來調(diào)整鉆斗的升降速度。6）按照鉆孔阻力大小，考慮必要的扭矩來決定鉆斗的合適轉(zhuǎn)數(shù)。7）在樁端持力層中鉆進(jìn)時(shí)，由于鉆斗的吸引現(xiàn)象使樁端持力層松弛，緩慢上提鉆斗。如果樁端持力層傾斜時(shí)，為防止鉆斗傾斜，稍加壓鉆進(jìn)。8）為防止孔壁坍塌，確?？變?nèi)水位高出地下水位2m以上。

2.4清孔

1）當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度，即開始首次清孔。清孔采用換漿法進(jìn)行，清孔時(shí)將鉆頭提離孔底25cm左右，鉆機(jī)慢速空轉(zhuǎn)，保持泥漿正常循環(huán)，同時(shí)置換泥漿。在泥漿指標(biāo)和沉淀厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，報(bào)請監(jiān)理工程師驗(yàn)證后進(jìn)行下道工序。2）清孔采用換漿法，分兩次進(jìn)行。一次在鉆孔完成后，一次在鋼筋籠和導(dǎo)管安裝好，混凝土澆注前。在清孔排渣時(shí)，配備足量的有良好性能的泥漿，同時(shí)要注意保持孔內(nèi)水頭（不少于1.5m的高度），防止在清孔時(shí)出現(xiàn)坍孔、縮孔。3）清孔過程中要確保有足夠的清孔時(shí)間，并經(jīng)過經(jīng)多次循環(huán)，將孔內(nèi)的沉淀、懸浮的鉆渣充分置換并沉淀出，清孔后的各項(xiàng)性能指標(biāo)和樁底沉淀厚度必須滿足技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙的要求，從而保證最終基樁成孔的質(zhì)量。

2.5鋼筋籠制作安裝

1）鋼筋籠加工嚴(yán)格按照施工規(guī)范在鋼筋加工場地集中制作；鋼筋籠主筋接頭采用擠壓接頭的形式連接。2）鋼筋籠制作時(shí)，把主筋擺放在由槽鋼組成的平整的工作平臺上，槽鋼上按照主筋間距加工有梯形凹槽，主筋放入凹槽中。焊接時(shí)，先將加強(qiáng)箍筋放在第一根主筋上，扶正加強(qiáng)箍筋，并用木制直角板校正加強(qiáng)箍筋與主筋的垂直度，然后將加強(qiáng)箍筋和主筋點(diǎn)焊。當(dāng)同一根主筋上加強(qiáng)箍筋全部焊好后，滾動(dòng)加強(qiáng)箍筋骨架，將第二根主筋逐根依照上法焊好，然后繼續(xù)滾動(dòng)直至全部主筋焊接完成。3）鋼筋籠在鋼筋棚內(nèi)加工時(shí)主筋接頭采用閃光對焊的形式，每一截面上接頭數(shù)量不超過50%，加強(qiáng)箍筋與主筋全部采用焊接連接。為保證鋼筋骨架在孔內(nèi)的中心位置，除設(shè)計(jì)的定位鋼筋以外，在鋼筋骨架頂部10m范圍內(nèi)采用自制混凝土墊塊（墊塊砼標(biāo)號同樁身砼）控制，設(shè)置密度按豎向每隔2m設(shè)一道，每斷面沿圓周布置6個(gè)。4）鋼筋籠加工完成經(jīng)驗(yàn)收合格后采用平板車進(jìn)行運(yùn)輸，平板車設(shè)胎架。同時(shí)鋼筋籠增加鋼筋內(nèi)撐，保證鋼筋籠在運(yùn)輸過程中不變形。鋼筋籠用平板車通過施工臨時(shí)便道運(yùn)至現(xiàn)場，在孔口利用25t汽車采用兩點(diǎn)吊裝鋼筋籠，第一吊點(diǎn)設(shè)在鋼筋籠的下部第五道加強(qiáng)箍筋處（也即從鋼筋籠底部上來10m處），第二點(diǎn)設(shè)在鋼筋籠頂端的加強(qiáng)箍筋處。當(dāng)鋼筋籠進(jìn)入孔口后，將其扶正徐徐下降，嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁。當(dāng)鋼筋籠下降到第二吊點(diǎn)連接加強(qiáng)箍筋時(shí)，用鋼管穿過加強(qiáng)箍筋的下方，將鋼筋籠臨時(shí)支承于孔口，將吊鉤移到鋼筋籠上端臨時(shí)吊點(diǎn)處，輕提起鋼筋籠，取出臨時(shí)支承鋼管，再將鋼筋籠徐徐下降，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。5）鋼筋籠入孔后，按設(shè)計(jì)要求檢查安放位置并作好記錄。符合要求后，鋼筋籠上端可采取鋼筋連接加長4根主筋的措施，延伸至孔口焊接固定在護(hù)筒頂部的十字交叉橫梁上，防止鋼筋籠因自重下落或灌注混凝土?xí)r往上竄動(dòng)造成錯(cuò)位。

2.6灌注水下混凝土

1）混凝土采用分部混凝土攪拌站集中拌合，砼罐車運(yùn)送至現(xiàn)場，25t汽車吊配合漏斗進(jìn)行灌注。2）灌注前做好鋼筋籠防浮和防落措施的檢查，沉淀厚度的檢查。首批混凝土保證導(dǎo)管埋入深度不小于1m（首批混凝土灌注量直徑1.5m樁基首批混凝土不少于5.4m3），連續(xù)不斷的進(jìn)行水下砼灌注。3）在水下混凝土灌注過程中，經(jīng)常用測繩探測孔內(nèi)混凝土面的標(biāo)高，及時(shí)調(diào)整埋管深度。埋管深度控制在2m—4m，并防止導(dǎo)管上浮，以免出現(xiàn)斷樁事故。4）水下混凝土灌注，連續(xù)有節(jié)奏地進(jìn)行，中途不得中斷，并盡量縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿時(shí)，可徐徐灌注，以防產(chǎn)生高壓氣囊壓漏導(dǎo)管。為防止灌注過程中發(fā)生坍孔、縮孔，要保持孔內(nèi)水頭高度。5）灌注樁身砼時(shí)，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上加灌1.0m左右，以便鑿除浮漿與樁頭，確保樁身混凝土質(zhì)量。6）在灌注混凝土?xí)r，每根樁根據(jù)規(guī)范要求留取試件。試件集中在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度測試后填寫試驗(yàn)報(bào)告表。

結(jié)語

隨著鉆孔灌注樁施工技術(shù)的不斷發(fā)展，其在建設(shè)工程基礎(chǔ)中的應(yīng)用越來越廣泛，而旋挖鉆機(jī)施工技術(shù)比較適用于工期要求較緊的工程項(xiàng)目中。文章結(jié)合某一住宅小區(qū)項(xiàng)目工程，本工程的基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工，系統(tǒng)地探討了該工藝的具體施工技術(shù)。從本工程實(shí)施效果表明，旋挖鉆機(jī)施工技術(shù)具有鉆進(jìn)速度快、操作簡單方便、移位快捷以及對環(huán)境污染小等優(yōu)勢，可在同類工程中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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