淺談旋挖鉆孔樁的施工質(zhì)量控制
陳國祥
常州市交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司
【摘要】:旋挖鉆孔樁施工由于具有較多優(yōu)點而在近年得到廣泛應(yīng)用,但當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較復(fù)雜時,旋挖鉆孔樁容易出現(xiàn)露筋、短樁、樁身偏斜等質(zhì)量問題,文中就常州高架工程施工情況淺談其施工質(zhì)量控制要點。
【關(guān)鍵詞】:旋挖鉆孔樁質(zhì)量控制
1、前言
近年我國建筑市場競爭日趨激烈,一些價低、質(zhì)優(yōu)、節(jié)能的施工技術(shù)逐漸顯現(xiàn)出其獨特的競爭優(yōu)勢,受到施工方和業(yè)主的青睞。其中,旋挖鉆機(jī)因具有施工速度快、成孔質(zhì)量好、環(huán)境污染小、操作靈活方便、安全性能高及適用性強等優(yōu)勢,已成為鉆孔灌注樁施工的主要成孔設(shè)備。旋挖鉆機(jī)最適用于質(zhì)地較密實、流動性較低、無水、強度不高的地層,如粘土層、粉土層、強風(fēng)化層等,此類地層可采用旋挖干成孔法施工,速度快且不需添加穩(wěn)定液;該鉆機(jī)還適用于部分質(zhì)地松散、流動性較低、有水、強度不高的地層,如淤泥層、砂層等,此類地層可采用套管鉆進(jìn)法或穩(wěn)定液加入法施工;該鉆機(jī)還可用于中風(fēng)化巖層和部分微風(fēng)化巖層,如配合專用刻巖鉆頭則通?摄@進(jìn)至中風(fēng)化巖層和部分微風(fēng)化巖層。在一般情況下,只要可下放全套管。旋挖機(jī)即可成孔灌注。
2、工程概況
常州高架道路(一期)工程4標(biāo)段是常州市高架道路建設(shè)的一部分,下部樁基采用鉆孔灌注樁,全線共有樁基644根。其地貌單元屬于長江三角洲沖積平原區(qū)。地質(zhì)土層自上而下分別為:①雜填土層,厚約4.5m;②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層,厚約9.6m;③粉質(zhì)粘土層,厚約35m;⑤粉砂夾亞砂土層.厚約20.96m。本工程支護(hù)樁設(shè)計要求樁端到達(dá)強風(fēng)化巖面,施工采用德國產(chǎn)BG一18和上海產(chǎn)SD一20型旋挖鉆機(jī)。
3、旋挖鉆孔機(jī)施工工藝
測量放線一鉆機(jī)就位、對準(zhǔn)樁位一垂直調(diào)準(zhǔn)一鉆孔。吊放并埋設(shè)鋼護(hù)筒一旋挖機(jī)鉆孔一成孔驗孔清渣制作鋼筋籠并下放一
混凝土灌注一吊機(jī)起拔護(hù)筒。首先采用全站儀進(jìn)行所有樁位的準(zhǔn)確放樣。將旋挖鉆機(jī)移機(jī)至工作區(qū)域并對準(zhǔn)樁位,通過BG一18型和SD一20型旋挖機(jī)自身配備的垂直調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行垂直調(diào)準(zhǔn)。然后進(jìn)行鉆孔并吊放埋設(shè)鋼護(hù)筒,用連接在動力頭上的驅(qū)動器連接鋼護(hù)筒,再用動力頭旋轉(zhuǎn)下壓鋼護(hù)筒。
旋挖機(jī)鉆孔流程為下鉆、加壓旋挖取土、起鉆、卸土。在某些地層鉆孔時需要不斷添加穩(wěn)定液,其作用是保護(hù)孔壁、控制地下水、支撐土壓力和懸浮鉆渣,成孔后進(jìn)行驗孔清渣。若采用干成孔施工,可直接觀察孔底沉渣情況,若加入了穩(wěn)定液,則需每隔一段時間用測繩測量孔深以檢查孔底沉渣情況。若有沉渣則用旋挖斗齒鉆進(jìn)清渣,或用導(dǎo)管正循環(huán)清渣。鋼筋籠制作好并轉(zhuǎn)至成孔附近后,采用旋挖鉆機(jī)副卷揚進(jìn)行吊放安裝,然后安裝導(dǎo)管和儲料斗。準(zhǔn)備就緒后進(jìn)行混凝土灌注,完成后起拔護(hù)筒作循環(huán)使用,可使用吊機(jī)緩速起拔。
4、旋挖鉆孔樁的質(zhì)量控制要點
4.1垂直度控制
這是保證樁基承載能力的重要環(huán)節(jié)。雖然旋挖機(jī)本身配備了垂直調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng),但若鉆孔操作時不留意垂直度偏差并及時糾偏,就會造成斜率超標(biāo)。影響樁基施工質(zhì)量,使鋼筋籠吊放施工難度增大,在砂土類地層中施工還易造成孔壁塌孔,必須引起高度重視。為了避免鉆孔傾斜,在旋挖鉆機(jī)就位和鉆孔過程中應(yīng)隨時注意校核鉆桿垂直度,發(fā)現(xiàn)傾斜應(yīng)及時糾正。同時在施工前應(yīng)對地質(zhì)情況進(jìn)行認(rèn)真分析,對于地基不均勻、土層呈斜狀分布和夾有大孤石或其它硬物的情形,施工前應(yīng)考慮相應(yīng)的技術(shù)措施,在不均勻地層中鉆孔時需緩慢下鉆,不應(yīng)用力加壓。進(jìn)入不均勻硬層、斜狀巖層和碰到孤石時應(yīng)慢速鉆進(jìn),對于大孤石和堅硬巖石可采用吊打法來保證垂直度。鉆頭和鉆桿均需等到土方開挖到該深度時方可取出,在鉆桿頂端安裝導(dǎo)正裝置是防止鉆孔傾斜的簡單而有效的方法。若終孔后才發(fā)現(xiàn)傾斜就很難糾正。且修孔時常會導(dǎo)致樁的充盈系數(shù)增大,最大達(dá)1.6以上。
4.2穩(wěn)定液的控制
加入穩(wěn)定液時應(yīng)注意控制其比重,過稀則壓力不足而無法有效護(hù)壁,過稠則混凝土灌注時無法將過重的穩(wěn)定液反出。根據(jù)本工程地質(zhì)情況,施工中穩(wěn)定液控制密度為1.02~1.10。
4.3終孔的控制
(1)鉆孔深度:若孔深達(dá)不到設(shè)計要求,則容易造成工程事故,故孔深測量成為監(jiān)理的重點。本工程采用的方法是在施工現(xiàn)場護(hù)筒設(shè)置高程標(biāo)記作為準(zhǔn)繩,每次終孔前先對測繩進(jìn)行復(fù)核,以確?咨顪y量的準(zhǔn)確性;
(2)孔徑:旋挖樁在粘性土和粉土中鉆孔容易出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象,如孔徑小于規(guī)范要求,則會造成樁截面減小和樁承載力降低,從而導(dǎo)致樁安全系數(shù)降低,且縮孔后容易出現(xiàn)露筋情況。質(zhì)量控制的主要措施為:①施工前檢查鉆頭直徑是否符合設(shè)計要求;②施工中控制好穩(wěn)定液的質(zhì)量,根據(jù)不同地質(zhì)情況采用合適的穩(wěn)定液比重、粘性及稠度;③在容易出現(xiàn)縮孔的地層施工時應(yīng)緩慢下鉆,以穩(wěn)定孔壁;④在旋挖斗齒外
焊接一定數(shù)量的合金刀片,鉆進(jìn)或起鉆中進(jìn)行掃孔,對孔徑的控制也非常有效。
4.4成孔驗孔清渣的控制
采用干成孔法施工時,可以直接觀察孔內(nèi)情況。一般情況下短時間內(nèi)會無沉渣。只要迅速下放鋼筋籠和灌注混凝土,成樁質(zhì)量會較好。但若成孔后停歇較長時間才灌注混凝土,則在下放鋼筋籠前需觀察沉渣情況,必要時用旋挖斗齒鉆頭進(jìn)行清渣。對于有加入穩(wěn)定液的,則需在成孔后多次用測繩測量孔深變化,若孔深減小則要求施工方進(jìn)行清孔,可用旋挖斗齒清孔或?qū)Ч苷h(huán)洗孔。
4.5對下放鋼筋籠的控制
控制鋼筋籠下放時的垂直度,不可過于傾斜,因旋挖樁無泥皮護(hù)壁,即使輕微碰撞也容易破壞孔壁而造成孔底沉渣厚度過大,影響施工質(zhì)量。
4.6混凝土灌注的控制
(1)水下混凝土灌注是成樁質(zhì)量控制的最后一個重點環(huán)節(jié),包括確保開塞前的初存量,保證混凝土澆注過程中拆管準(zhǔn)確,并對混凝土面標(biāo)高進(jìn)行控制。導(dǎo)管在鋼筋籠吊放后進(jìn)行安裝,距離孔底0.3~0.5m.其上端連接儲料斗,連接處安裝隔水塞,第1斗混凝土灌注后要求導(dǎo)管埋深1.0m以上。旋挖樁一般用吊機(jī)或旋挖機(jī)副卷揚吊斗進(jìn)行灌注,起落高度大,需提醒施工方在吊斗起落時保證管底埋深在2m以上。此外.穩(wěn)定液停留較長時間后可能會產(chǎn)生沉淀而導(dǎo)致翻漿困難,應(yīng)及時拆管,不得快速提降儲料斗,以免導(dǎo)管底部離開混凝土面而造成斷樁事故;
(2)干孔灌注時還應(yīng)控制灌注高度超過設(shè)計標(biāo)高0.5m以上,并將該層含雜質(zhì)的混凝土清除。
(3)若鋼護(hù)筒較長,則應(yīng)適當(dāng)增加混凝土灌注量,以確保其拔出后混凝土面標(biāo)高滿足設(shè)計要求。
5、結(jié)束語
旋挖鉆孔樁應(yīng)用于實際工程具有許多優(yōu)點,但在我國因起步較晚,目前尚未編制相關(guān)的施工規(guī)范,因此在施丁過程中應(yīng)特別加強管理.才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢,確保工程質(zhì)量。
參考
文獻(xiàn) [1]周紅軍.我國旋挖鉆進(jìn)技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展
[2]韓金亭.大口徑旋挖鉆機(jī)在樁基施工中的技術(shù)優(yōu)勢
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