富水厚土層中長螺旋+旋挖鉆接力成孔施工技術(shù)研究

1、    富水厚土層中長螺旋+旋挖鉆“接力”成孔施工技術(shù)研究    張繼強(qiáng)摘    要：在樁基施工過程中，長螺旋鉆施工特點是成孔速度快，井孔成型質(zhì)量好，孔徑控制精度高，泥土泥漿污染少，有利于控制混凝土充盈系數(shù)，施工期間噪聲小;存在的不足是水下作業(yè)質(zhì)量控制難度大。旋挖鉆施工特點是施工效率相對低、質(zhì)量較好，適合各種地質(zhì)條件，可以實現(xiàn)桅桿垂直度的自動調(diào)節(jié)和鉆孔深度的計量。在甘南州某建設(shè)項目樁基施工過程中，采用了長螺旋+旋挖鉆“接力”成孔施工工藝，充分發(fā)揮了兩種成孔工藝的特點，各取所長，避其所短，從效率、質(zhì)量等方面取得了滿意的效果。關(guān)鍵詞：長螺

2、旋鉆;旋挖鉆;樁基施工1  項目概況1.1  工程概況本工程根據(jù)設(shè)計要求，本工程基礎(chǔ)采用機(jī)械成孔灌注樁。樁基混凝土強(qiáng)度等級c35 p6。工程樁1764根，樁徑均為600mm。樁長約30m，具體長度以現(xiàn)場實際深度為準(zhǔn)。1.2  地質(zhì)概況根據(jù)本項目巖土工程勘察報告，項目所在區(qū)域土層自上而下依次為：角礫、飽和粉土、角礫、砂礫巖，以砂礫巖作為本工程樁基持力層樁端進(jìn)入持力層4.50m5.50m。根據(jù)本項目巖土工程勘察報告，擬建場地勘探深度內(nèi)地下水埋深10.60m19.60m，相應(yīng)水位標(biāo)高2898.10m2999.75m，自東北向西南方向徑流，主要賦存于飽和粉土層及角礫層中，

3、接受大氣降水和上游地下徑流的補(bǔ)給。2  長螺旋鉆工作原理及特點長螺旋鉆孔機(jī)主要構(gòu)成部件有：頂部滑軸組，立柱，斜撐、卷揚機(jī)提升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、操縱室、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、拖行機(jī)構(gòu)以及動力頭、聯(lián)接盤、螺旋鉆頭、鉆頭下固定架等。其工作原理是通過鉆孔機(jī)動力頭帶動螺旋鉆桿、鉆頭，使螺旋片轉(zhuǎn)動向下切片，被切削土壤隨鉆頭旋轉(zhuǎn)沿螺旋葉片上升，并自動輸出孔外。特點：成孔速度快，井孔成型質(zhì)量好，孔徑控制精度高，泥土泥漿污染少，有利于控制混凝土充盈系數(shù)，施工期間噪聲小;存在的不足是水下作業(yè)質(zhì)量控制難度大。3  旋挖鉆工作原理及特點利用鉆桿和鉆斗的旋轉(zhuǎn)，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土;通過

4、鉆斗的旋轉(zhuǎn)、挖土、提升、卸土和泥漿置換護(hù)壁，反復(fù)循環(huán)而成孔。特點：施工效率相對低、質(zhì)量較好，適合各種地質(zhì)條件，可以實現(xiàn)桅桿垂直度的自動調(diào)節(jié)和鉆孔深度的計量。4  “接力”成孔施工工藝施工準(zhǔn)備長螺旋鉆機(jī)就位成孔至地下水位標(biāo)高長螺旋鉆機(jī)移位旋挖鉆機(jī)就位成孔至設(shè)計標(biāo)高下鋼筋籠測沉渣厚度下導(dǎo)管澆筑樁基混凝土5  “接力”成孔操作要點5.1 施工準(zhǔn)備開工前，根據(jù)建筑施工作業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的規(guī)范。制定安全保障措施及應(yīng)急預(yù)案。對現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行崗前技術(shù)、安全培訓(xùn)和考核及技術(shù)交底。利用施工現(xiàn)場附近復(fù)核報批過的導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點，用全站儀等準(zhǔn)確放樣各樁位中心，測好的樁位必須復(fù)測，誤差控制在5m

5、m以內(nèi)。5.2 長螺旋鉆機(jī)就位就位以前先檢查鉆機(jī)的工作性能，確保鉆機(jī)各零部件、液壓及電力系統(tǒng)及各種儀表正常工作。把鉆機(jī)開到樁位旁，將鉆機(jī)的尖端正對樁位標(biāo)注點。用鉆機(jī)儀表控制鉆桿的垂直度和鉆機(jī)機(jī)身的水平，并保證鉆架上的起吊滑輪、鉆桿中心及轉(zhuǎn)盤中心在同一條鉛垂線上，保證鉆機(jī)底座和頂端要平穩(wěn)。檢查在回旋半徑范圍內(nèi)是否有障礙物影響回轉(zhuǎn)。5.3 成孔至地下水位標(biāo)高鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達(dá)鉆井。鉆進(jìn)速度先慢后快，地表以下3m鉆進(jìn)速度不宜大于1m/min，鉆進(jìn)3m后鉆進(jìn)速度提升至2m/min直至鉆至地下水位標(biāo)高以上約0.5m處（本工程鉆至約地面以下19m）。在成孔過程

6、中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，則放慢進(jìn)尺，以避免造成樁孔偏斜、移位。5.4 長螺旋鉆機(jī)移位鉆至地下水位標(biāo)高處后，將長螺旋鉆機(jī)移至下一樁位繼續(xù)施工。5.5 旋挖鉆機(jī)就位要求同5.2。5.6 成孔至設(shè)計標(biāo)高以鉆頭自重加壓作為鉆進(jìn)壓力，初入壓力控制在80kpa90kpa。每次進(jìn)尺500mm800mm，鉆屑進(jìn)入筒體，裝滿一斗后，將鉆頭提出井外并移至鉆機(jī)側(cè)，繼續(xù)緩慢上提鉆斗，利用動力頭下的擋板將鉆頭上的壓桿下壓，通過與頂壓桿相連的連接桿件將鉆斗的底蓋打開卸落鉆渣，鉆渣卸落完成，再將鉆斗下落至地面，正旋關(guān)蓋復(fù)位。起落鉆頭速度要均勻，不得過猛或突然變速，孔內(nèi)出土，應(yīng)立即清走，不得堆積在鉆孔周圍。為防止井樁塌孔，

7、旋挖鉆成孔過程中持續(xù)在孔內(nèi)注入泥漿，施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上。鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進(jìn)行，一次成孔。鉆孔工程中還必須詳細(xì)記錄鉆進(jìn)深度、泥漿指標(biāo)、機(jī)械設(shè)備損壞、障礙物、鉆孔異常情況等。記錄必須認(rèn)真、及時、準(zhǔn)確、清晰。交接班時要做好交接記錄。鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的泥漿、鉆渣經(jīng)沉淀池凈化處理后方可排放。在排放過程中不能造成對農(nóng)田及周圍水源的污染。在鉆機(jī)顯示器顯示孔底達(dá)到設(shè)計樁底標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，在現(xiàn)場監(jiān)理工程師在場的情況下，對護(hù)筒頂面標(biāo)高、孔位中心偏差、孔深、鉆孔垂直度、孔底沉渣厚度等進(jìn)行全面檢查，簽字確認(rèn)。5.7 下鋼筋籠利用汽車吊將鋼筋籠放入井孔。鋼筋籠縱向鋼筋連接時，采用焊接方式，

8、接頭數(shù)按50%錯開。為了保證鋼筋籠主筋的保護(hù)層厚度，鋼筋籠焊接完畢后，要在主筋外安裝55mm（井樁鋼筋保護(hù)層）的定位鋼筋環(huán)，使鋼筋籠與孔壁隔開。5.8 測沉渣厚度鋼筋籠下放就位后，利用專用測繩測量孔深，測量數(shù)據(jù)與孔深進(jìn)行對比，二者之間的差值為沉渣厚度。?h=h1-h2式中：?h沉渣厚度（mm）;h1原孔深（mm）;h2鋼筋籠就位后孔深（mm）。如沉渣厚度?h大于50mm，則需將鋼筋籠提出井孔，二次清孔后再下放鋼筋籠，并重新測定沉渣厚度，直至沉渣厚度在允許偏差范圍內(nèi)。5.9 下導(dǎo)管鋼筋籠就位后要立即澆筑混凝土，采用導(dǎo)管法灌注。導(dǎo)管采用直徑200mm鋼管，規(guī)格采用4m、3m、1m三種規(guī)格，其中底管

9、長度采用4m規(guī)格。導(dǎo)管接頭采用雙螺紋方扣快速接頭。導(dǎo)管應(yīng)居中下放，導(dǎo)管連接處安裝橡膠圈，保證導(dǎo)管密封性。導(dǎo)管下口距孔底的距離不得大于200mm。5.10   澆筑樁基混凝土混凝土澆筑時適當(dāng)加大初灌量，首批混凝土量必須保證導(dǎo)管底口埋入混凝土面1.0m以上，首灌量1.5m3，可滿足要求。澆注砼應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一氣呵成，開灌前作好現(xiàn)場準(zhǔn)備及機(jī)具檢修，防止產(chǎn)生故障。導(dǎo)管隨澆注混凝土面上升，逐步提升、拆卸后保持混凝土面埋入導(dǎo)管2m6m左右，灌注過程中混凝土面埋管深度不宜大于6m。整樁混凝土澆注時間控制在第一盤混凝土初凝時間內(nèi)。控制最后一斗的混凝土澆筑量，為保證設(shè)計要求的樁頂混凝的質(zhì)量，樁

10、實際混凝土灌注高度應(yīng)保證鑿除樁頂浮漿后達(dá)到設(shè)計標(biāo)高時的混凝土符合設(shè)計要求，根據(jù)本工程情況，實際灌注高度應(yīng)高出設(shè)計樁頂標(biāo)高600mm。6  主要指標(biāo)對比（1）鉆進(jìn)速度：長螺旋鉆工藝平均2.0m/min，旋挖鉆工藝平均0.8m/min;（2）孔徑偏差：長螺旋鉆工藝±10mm，旋挖鉆工藝±25mm;（3）成孔質(zhì)量：長螺旋鉆工藝好，旋挖鉆工藝一般;（4）充盈系數(shù)：長螺旋鉆工藝1.10，旋挖鉆工藝1.17;（5）環(huán)境影響：長螺旋鉆工藝小，旋挖鉆工藝中;（6）清孔效果：長螺旋鉆工藝一般，旋挖鉆工藝好。7  結(jié)語本項目采用長螺旋+旋挖鉆“接力”成孔施工工藝完成了全部樁基的施工