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        旋挖鉆孔灌注樁塌孔處理技術研究

        2022-02-21 02:50:54唐彬
        科技信息·學術版 2022年5期
        關鍵詞:處理技術

        唐彬

        摘要:樁基工程中樁機的挖掘是整個工程的重點,提高工程的質(zhì)量和工程的施工效率,就采用了旋挖鉆孔成樁技術。這個技術主要是利用液壓先導控制旋挖鉆機的斗式鉆頭,它是通過自身的壓力進入土壤,然后將泥土取出,進行自動化作業(yè),有效節(jié)省了人力,提高了工程的質(zhì)量和施工效率,比傳統(tǒng)的灌注樁法更為簡單。

        關鍵詞:旋挖鉆孔;灌注樁;塌孔;處理技術

        引言

        土建樁基施工中,以不同成孔方式為根據(jù),主要由鉆孔、沉管及人工挖孔等灌注樁組成,機械鉆孔灌注施工常用于土質(zhì)類地段。而以鉆孔機械鉆頭是否水層施工為根據(jù)來看,包含泥漿護壁成孔及套管護壁等。面對鉆孔灌注樁施工中的塌孔事故,為了控制鉆孔灌注樁質(zhì)量,就必須盡快將孔樁塌孔處理。

        1塌孔處理方法

        1.1多次灌注低標混凝土法

        孔位出現(xiàn)較嚴重的塌孔,旋挖鉆機無法開孔。塌方土體用挖掘機清除后,低標混凝土回填,常溫下混凝土凝固硬化后強度達到75%,繼續(xù)用旋挖鉆機鉆進,如果出現(xiàn)塌孔采取相同的工序進行處理至成孔為止,如此就會有混凝土護壁成為塌孔處的孔壁,以規(guī)避塌孔。該方法施工速度快,但需要重復鉆孔,會產(chǎn)生更多旋挖鉆機費用,成本相對偏高。

        1.2沖擊成孔法

        于塌孔位置處用片石填滿并超出1~2m,通過沖孔打樁機的運用成孔。實際沖擊中,反復擠壓孔壁會使其達到密實,能規(guī)避樁孔塌孔的可能。該方法涉及大量片石和多臺沖孔打樁機的應用,會有較大增加成本,且施工速度較為緩慢。

        1.3下全長鋼護筒法

        將樁心點預先放出,全場鋼護筒送達后,通過長臂履帶式挖掘機的應用,結(jié)合振動錘將全場鋼護筒裝夾并與點位對準,振動下沉至適當位置后對樁位復查,在允許范圍內(nèi)控制樁位誤差,全場鋼護筒內(nèi)旋挖鉆機鉆孔至樁底設計標高,將鋼筋籠下放并進行混凝土灌注成樁,初凝前借助振動錘拔出長護筒也可以不拔出鋼護筒。該方法施工速度較快,但涉及在技術上垂直度偏差的調(diào)整,長臂履帶式挖掘機的使用、全長鋼護筒的制作,會大幅增加施工成本。

        2塌孔處理技術應用

        2.1土夾石回填后二次成孔

        (1)塌孔情況。首根樁成孔到達地面下11m處時,旋挖機耗時20min成孔,成孔深度維持不變,該樁孔可能已塌孔,結(jié)合強光電筒發(fā)現(xiàn)有孔壁坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)在樁孔內(nèi)地下11m處。該樁孔即刻停止施工。

        (2)處理方法。將水泥摻入土石比為6∶4的土夾石中并回填,通過旋挖機鉆頭的應用,在回填的同時壓實,完成回填后間隔2d實施二次成孔,到達該位置時不再有塌孔現(xiàn)象產(chǎn)生,成功完成首根樁塌孔處理。

        (3)應用效果。該方法實際運用中,施工簡單且方便,處理時間短且造價低,成孔過程發(fā)生于較小黏土段的塌孔處理中十分適用。

        2.2低強度混凝土回填后二次成孔

        (1)塌孔情況。與首根塌孔樁相隔8m處的第2、3根塌孔樁,首根樁塌孔后停止施工,而后開展第2根樁樁孔成孔,此時依舊有塌孔情況出現(xiàn)在成孔中11m位置處,施工即刻停止,第3根樁孔成孔作業(yè)開始,但依舊有塌孔情況出現(xiàn)。

        (2)處理方法。將水泥摻入土石比為6∶4的土夾石中并回填處理首根樁后,該樁孔采取同樣的方法進行處理,土夾石回填后二次成孔到達塌孔位置處,再次發(fā)生塌孔現(xiàn)象,此時采取C15混凝土回填處理,回填到達塌孔位置頂部,但仍然會出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。第2根樁不擴孔,在塌孔位置頂部處實施C15混凝土回填的方法失敗。之所以如此是因為,混凝土回填時只能到達塌孔位置頂部,無外力施加在混凝土上部,憑借部分混凝土回填自重,基本無法用混凝土將塌孔部分區(qū)域全部填充,此時無法充分擠密融合塌孔區(qū)域土體為整體,原塌孔位置下方1.5m處的成孔中會再次出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。擴孔第3根塌孔(擴至直徑1.5m)后,通過C15混凝土澆筑至孔頂,增加塌孔位置混凝土的擠密力,讓塌孔部位區(qū)域全部填充。當混凝土強度達到75%強度后,樁機重新進行鉆孔,施工通過塌孔位置時不再有塌孔現(xiàn)象產(chǎn)生,成功完成二次成孔處理。

        (3)應用效果。該方法工藝簡單、施工方便,具有較強的適用性,在旋挖樁施工中產(chǎn)生的諸多塌孔情況中能夠發(fā)揮良好的應用效果,且具備較高的塌孔處理成功率,值得大力推廣、應用。

        2.3鋼護筒護臂處理技術

        (1)塌孔情況。第4、5根樁施工期間,有塌孔現(xiàn)象出現(xiàn)在地面下12m位置處,挖掘塌孔處土質(zhì),發(fā)現(xiàn)內(nèi)有較松散的圓粒狀砂礫和較厚的回填土,表明此處以往有過該類砂礫土質(zhì)的回填,該類填土約有5m厚,填土標高-11.0~-16.0m,砂礫土沒有壓實,欠缺足夠的黏聚性和穩(wěn)定性,且存在較大的滑動性?;靥頒15混凝土前清除孔內(nèi)已塌孔土方時,清除不夠徹底,持續(xù)一段時間的施工后,鉆孔依然保持在-12.0m的標高,為了避免施工作業(yè)繼續(xù)會引發(fā)大面積塌孔,施工作業(yè)立刻停止,通過回填C15混凝土,二次成孔作業(yè)在混凝土達到57%強度時開展,成孔后有大面積塌孔情況出現(xiàn)在混凝土回填部位下方2m(地面下14m)處。

        (2)處理方法。該樁孔之所以通過多次處理后依舊會發(fā)生塌孔現(xiàn)象,基本上是因為該層厚度約為5m的砂礫土層塌孔造成的,為了避免再次發(fā)生塌孔現(xiàn)象,需通過相關措施的應用固定5m深度范圍內(nèi)的砂礫層孔壁,或與樁孔分隔,這樣能穩(wěn)定該位置孔壁。通過鋼護筒護壁的應用,選擇旋挖機向樁孔內(nèi)垂直壓入直徑1.2m、長22m的鋼護筒,護筒要將砂礫層穿過,到達入巖位置,成孔作業(yè)在護筒內(nèi)開展,成孔至設計樁底標高。在應用了此項技術之后,成功完成了樁塌孔處理作業(yè)。

        (3)應用效果。鋼護筒護壁處理技術在有嚴重塌孔情況的孔內(nèi)相當適用,可以用在較為嚴重的地下水涌水情況、較大流動性的淤泥層和較厚的流沙層、砂礫層。該方法實際應用中不會耗費太長的時間便能完成,且能實現(xiàn)較高的處理成功率。

        結(jié)束語

        總而言之,在當前階段,旋挖鉆機成孔是一項用于成孔作業(yè)的施工工藝,面對塌孔現(xiàn)象,在具體處理中應以現(xiàn)場實際情況為根據(jù)合理選擇處理方案,在對施工進度、工程成本予以綜合考慮的基礎上,確保塌孔處理方案的科學性、合理性,為樁基順利施工奠定基礎。

        參考文獻:

        [1]賈欣媛,岳大昌,李明,唐延貴.易塌孔地層長護筒+沖抓+旋挖鉆孔灌注樁施工工法[J].四川建筑,2021,41(1):239-241.

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