張行勇

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，建筑行業(yè)的發(fā)展越來越迅速，建造在復(fù)雜地基上的建筑也越來越多，樁基礎(chǔ)工程已成為建筑最常用的形式之一。對軟弱地基、塊石類等復(fù)雜地基上的樁基礎(chǔ)，因采用干法成孔，易產(chǎn)生塌孔、卡鉆、埋鉆等事故，為確保施工安全多采取泥漿護(hù)壁成孔施工工藝?，F(xiàn)有泥漿補(bǔ)給工序多依靠人工反復(fù)檢測泥漿指標(biāo)，手動啟動泥漿系向鉆孔內(nèi)補(bǔ)給泥漿，該過程既浪費(fèi)了人工增加了成本，同時(shí)，也不能適時(shí)掌握泥漿指標(biāo)，存在一定的塌孔安全風(fēng)險(xiǎn)。本文對泥漿護(hù)壁樁基工程智能施工技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)，樁基，泥漿護(hù)壁，智能施工

1 泥漿護(hù)壁樁基施工現(xiàn)有技術(shù)存在的問題

1） 樁基鉆孔護(hù)壁泥漿指標(biāo)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測，鉆孔內(nèi)泥漿手動補(bǔ)給。樁基護(hù)壁泥漿多采用專業(yè)設(shè)備攪拌，樁基施工時(shí)，施工現(xiàn)場布設(shè)泥漿攪拌循環(huán)池，泥漿由泥漿池抽灌到鉆孔內(nèi)。樁基施工時(shí)，安排專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)檢測泥漿比重等指標(biāo)，并根據(jù)需要，手動啟動泥漿泵向鉆孔內(nèi)抽送泥漿，該過程受人為因素影響大，且不能適時(shí)監(jiān)測泥漿比重等指標(biāo)，因鉆孔過程中泥漿補(bǔ)給不及時(shí)，造成塌孔事故時(shí)有發(fā)生，存在一定安全隱患。

2） 泥漿控制需專業(yè)技術(shù)人員，工程成本高?，F(xiàn)場施工時(shí)，一般多臺機(jī)械設(shè)備同步施工，若做到及時(shí)檢測泥漿指標(biāo)，需要多名泥漿檢測專業(yè)技術(shù)人員。

2 樁基智能施工技術(shù)原理

1） 泥漿護(hù)壁樁基工程施工時(shí)，泥漿指標(biāo)主要有：比重.黏度.含砂率.膠體率和pH值等指標(biāo)。泥漿護(hù)壁樁基智能施工技術(shù)鉆孔泥漿指標(biāo)以鉆孔內(nèi)泥漿液體的壓力作為控制施工泥漿補(bǔ)給的標(biāo)準(zhǔn)。樁基施工時(shí)，在鉆孔鋼護(hù)筒內(nèi)設(shè)置壓力傳感器，并預(yù)設(shè)泥漿壓力控制指標(biāo)，當(dāng)泥漿壓力小于預(yù)設(shè)值時(shí)，聯(lián)動泥漿泵向鉆孔內(nèi)補(bǔ)給泥漿。

2） 泥漿比重與壓力對比試驗(yàn)：將壓力傳感器安裝在鉆孔孔口護(hù)筒中間位置，距泥漿液面1m處，測定泥漿不同比重與壓力的對應(yīng)值，擬合泥漿比重與壓力的對比曲線圖。在樁基鉆孔施工時(shí)，根據(jù)不同的地質(zhì)情況選擇相應(yīng)泥漿比重，對應(yīng)選取泥漿壓力指標(biāo)，作為預(yù)設(shè)泥漿控制標(biāo)準(zhǔn)，壓力傳感器與泥漿泵聯(lián)動，當(dāng)監(jiān)測泥漿壓力小于預(yù)設(shè)值時(shí)，泥漿泵自動啟動，向鉆孔內(nèi)抽灌泥漿，當(dāng)鉆孔內(nèi)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，泥漿泵自動關(guān)閉，停止向鉆孔內(nèi)灌漿。壓力傳感器見圖1，泥漿壓力與比重對比曲線見圖2。

3 樁基智能施工技術(shù)適用范圍

本技術(shù)適用于旋挖鉆機(jī).沖擊鉆機(jī).沖抓鉆機(jī)等不同鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔樁基工程施工。

4 泥漿護(hù)壁樁基智能施工技術(shù)方案

4.1 施工工藝流程工藝流程見圖3

4.2 施工準(zhǔn)備

1） 人員配備

施工人員應(yīng)進(jìn)行職業(yè)安全.技術(shù)能力和操作技能培訓(xùn)，取得相應(yīng)職業(yè)技術(shù)能力和資格證書。

2） 平整場地

平整作業(yè)場地，確保鉆機(jī)移動就位。

3） 測量放線

平整場地后，測放出樁基孔位，設(shè)置樁孔位置控制樁，以利樁基后續(xù)工序施工。

4） 鉆機(jī)進(jìn)場

根據(jù)鉆機(jī)類型.型號及施工組織安排，確定鉆機(jī)進(jìn)場數(shù)量.時(shí)間。進(jìn)場機(jī)械設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)正常，準(zhǔn)備就緒。

4.3 施工工藝

1） 埋設(shè)鋼護(hù)筒采用鉆機(jī)鉆孔至埋設(shè)深度后，安裝護(hù)筒，并確保護(hù)筒對準(zhǔn)孔位，護(hù)筒四周回填黏土并分層夯實(shí)。護(hù)筒采用厚0.9mm的鋼板制作，護(hù)筒內(nèi)徑比樁孔徑大200mm，護(hù)筒的長度不小于3.0m。在護(hù)筒壁距頂面1.5m位置開孔，焊接專用盒體，盒體內(nèi)安裝壓力傳感器，傳感器電力及信號線纜沿孔壁敷設(shè)，與地面接收器及泥漿泵連接。護(hù)筒埋設(shè)后頂面比地面高出300mm，護(hù)筒長度應(yīng)確保鉆孔過程中孔內(nèi)泥漿液面高于護(hù)筒底部2.0m以上，避免提鉆過程中泥漿沖刷護(hù)筒底部土層或泥漿面低于地下水位形成負(fù)壓造成鉆孔塌孔。

2） 開始鉆進(jìn)護(hù)筒安裝好后，開始鉆進(jìn)前，采用人工向鉆孔內(nèi)抽灌泥漿，鉆至深度距孔口5m時(shí)，開啟壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測鉆孔內(nèi)泥漿壓力變化情況，自動向孔內(nèi)補(bǔ)漿，保證鉆孔過程護(hù)壁泥漿的數(shù)量和質(zhì)量。開始鉆進(jìn)要穩(wěn)，鉆機(jī)應(yīng)低速，慢進(jìn)尺，避免孔位偏斜。

3） 鉆進(jìn)施工_.鉆孔施工過程中對鉆頭磨損超標(biāo)的及時(shí)更換，并根據(jù)土層變化情況正確選擇鉆頭型式。a.鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度，由硬地層鉆到軟地層時(shí)，可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度，當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r(shí)，要減速慢進(jìn)。b.鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)控制泥漿的指標(biāo)，除監(jiān)測泥漿壓力外，輔以泥漿含砂率.粘度等指標(biāo)測定，以精確判定樁孔中的泥漿情況，鉆進(jìn)及提鉆后孔內(nèi)泥漿液面高于護(hù)筒底部2.0m以上，且孔內(nèi)泥漿液面高于地下水位標(biāo)高1.0m以上。c.護(hù)壁泥漿，比重在1.1C1.3，并根據(jù)不同的地質(zhì)情況，不同類型的鉆機(jī)適當(dāng)先擇;粘度，一般地層為16sC22s，松散易坍地層為19sC28s;含砂率不大于4%;膠體率不小于95%;pH值應(yīng)大于6.5。

4） 終孔_.檢孔及清孔，鉆孔達(dá)到要求深度后對孔深.孔徑.孔位和孔形等進(jìn)行檢查，清孔采用掏渣筒法或泥漿置換法。

a.清孔標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，即：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無2mmC3mm顆粒，孔底500mm內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.25;含砂率不大于8%，粘度大于28s;澆筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于20bm。

5） 樁身鋼筋籠制作.安裝鋼筋籠的材料.加工.接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護(hù)層厚度采用砂漿墊塊，按豎向每隔2m設(shè)一道，每一道沿圓周布置6個(gè)。

6） 樁身混凝土澆筑樁身混凝土采用水下灌注混凝土工藝。

參考文獻(xiàn)

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