旋挖樁在電力工程的應用與質量防治

1、旋挖樁在電力工程的應用與質量防治 旋挖樁在電力工程的應用與質量防治 摘要：旋挖樁的施工具有施工質量可靠、成孔速度快、成孔率高、適應性強大大縮短了工期，廢漿少、低噪音、污染小保護了環(huán)境等特點，對大型變電站 和平原地形高壓輸電線路樁根底施工推廣采用。 關鍵詞：旋挖鉆；質量；控制；推廣 中圖分類號：O213文獻標識碼： A 旋挖鉆機在二戰(zhàn)以前首先在美國卡爾維爾特公司問世，二戰(zhàn)之后在歐洲得到開展，1948年意大利邁特公司首先開始研制，接著意大利、德國開始開展，到了7080年代在日本得到快速開展，當時日本稱之為回轉斗成樁。在德國、日本這類工法相當普遍。中國在80年代初從日本引進過工作裝置，最近幾年中國旋

2、挖鉆機取得了快速開展。后來，北京經緯巨力、三一重機等也紛紛涉足旋挖鉆機的生產，目前國內外生產旋挖鉆孔機廠商有近二十家。 旋挖樁的施工方法具有施工質量可靠、成孔速度快、成孔率高、適應性強大大縮短了工期，廢漿少、低噪音、污染小保護了環(huán)境。盡管一次投入費用較大，但成孔費用消耗等經濟技術指標比其他方法成孔費用低，是一種理想的施工工藝，目前在我國的電力、公路、鐵路、橋梁和大型的建筑物的根底樁施工中均有推廣采用。 1.旋挖樁的施工特點 1.1可在水位較高、卵石較大等用正、反循環(huán)及長螺旋鉆無法施工的地層中施工。 1.2自動化程度高、成孔速度快、質量高。 該鉆機為全液壓驅動，電腦控制，能精確定位鉆孔、自動校正

3、鉆孔垂直度和自動量測鉆孔深度，最大限度地保證鉆孔質量。其工效是循環(huán)鉆機的20倍，最重要的是，工程的質量和進度得到了充分的保證。 1.3伸縮鉆桿不僅向鉆頭傳遞回轉力矩和軸向壓力，而且利用本身的伸縮性實現(xiàn)鉆頭的快速升降，快速卸土，以縮短鉆孔輔助作業(yè)的時間，提高鉆進效率。 1.4履帶底盤承載，接地壓力小，適合于各種工況，在施工場地內行走移位方便，機機動靈活，對樁孔的定位非常準確、方便。 1.5旋挖鉆機的地層適應能力強旋挖鉆機可以適用于淤泥質土、粘土、砂土、卵石層等地層。 1.6在孔壁上形成較明顯的螺旋線。有助于提高樁的的摩阻力。1.8吊放鋼筋籠、灌注砼等施工場地較其他工藝容易布置。 1.7自帶柴油動

4、力，緩解施工現(xiàn)場電力缺乏的矛盾，并排除了動力電纜造成的平安隱患 1.8環(huán)保特點突出，施工現(xiàn)場干凈。 這是由于旋挖鉆機通過鉆頭旋挖取土，再通過凱式伸縮鉆桿將鉆頭提出孔內再卸土。旋挖鉆機使用泥漿僅僅用來護壁，而不用于排碴，成孔所用泥漿根本上等于孔的體積，且泥漿經過沉淀和除砂還可以屢次反復使用。目前很多城市在施工中的排污費用明顯提高，使用旋挖鉆機可以有效降低排污費用，并提高文明施工的水平。 2. 適用地質范圍:旋挖鉆機一般適用粘土、粉土、砂土、淤泥質土、人工回填土及含有局部卵石、碎石的地層，可以適應微風化巖層的施工。目前，旋挖鉆機的最大鉆孔直徑為3m，最大鉆孔深度達120m，最大鉆孔扭矩620kNm

5、。 3.常見工程質量問題及其預防措施 3.1地質勘探資料和設計文件存在的問題 地質勘探主要存在勘探孔間距太大、孔深太淺、土工試驗數量缺乏、土工取樣和土工試驗不標準、樁周摩阻力和樁端阻力不準等問題。設計文件主要存在對地質勘探資料沒有認真消化、樁型選擇不當、竣工地面標高不清等問題。因此，在樁根底開始施工前，應對地質勘探資料和設計文件進行認真審查。另外，對樁根底持力層厚度變化較大，土層中含有較多軟弱層的場地，應適當加密地質勘探孔，必要時還應進行施工補充勘探，防止樁端落在較薄的持力層上而發(fā)生樁端沖切破壞。場地有較厚的回填層和軟土層時，設計者應認真校核樁基是否存在負摩擦現(xiàn)象。 3.2孔徑誤差 孔徑誤差主

6、要是由于工人疏忽用錯其他規(guī)格的鉆頭，或因鉆頭陳舊，磨損后直徑偏小所致。對于樁徑8001200mm的樁，鉆頭直徑比設計樁徑小20mm以內是符合標準要求的。每根樁鉆孔時，合同雙方的技術人員應驗證鉆頭規(guī)格。 3.3鉆孔塌孔與縮徑 旋挖鉆孔灌注樁的塌孔與縮徑主要是地層復雜、鉆進進尺過快、成孔后放置時間過長沒有灌注砼等原因所造成。 鉆孔過程中根據地質情況控制進尺速度：由硬地層鉆到軟地層時，可適當加快鉆進速度；當軟地層變?yōu)橛驳貙訒r，要減速慢進；在易縮徑的地層中，應適當增加掃孔次數，防止縮徑；對硬塑層采用快轉速鉆進，以提高鉆進效率；砂層那么采用慢轉速慢鉆進；穿過較厚的砂層、礫石層時，成孔速度應控制在2米/小

7、時以內。沒有特殊原因，鋼筋籠安裝后應立即灌注砼。 3.4.樁端持力層判別錯誤 持力層判別是鉆孔樁成敗的關鍵，現(xiàn)場施工必須給予足夠的重視。對于非巖石類持力層，判斷比擬容易，可根據地質資料的深度，結合現(xiàn)場取樣進行綜合判定。 對于樁端持力層為強風化巖或中風化巖的樁，判定巖層界面難度較大，可采用以地質資料的深度為根底，結合鉆機的受力、主動鉆桿的抖動情況和孔口撈樣進行綜合判定，必要時進行原位取芯驗證。 3.5水下砼灌注和樁身砼質量問題 砼配制質量關系到砼灌注過程是否順利和樁身砼質量兩大方面。要配制出高質量的砼，首先要設計好配合比，注意砼的初凝和終凝時間與單樁灌注時間的關系，必要時應添加砼緩凝劑。采用商品

8、砼的，應要求砼供給商掌握好砼的和易性及砼的坍落度，防止砼在灌注過程發(fā)生離析和堵管。 3.5.1初灌時埋管深度達不到標準值 初灌砼量V應根據設計樁徑、導管管徑、導管安裝長度進行計算， VV0+V1。 V0為1.3m樁長的砼量，V01.2×1.3×D2/4 1.2樁的理論充盈系數； D設計樁徑。 V1為初灌時導管內積存的砼量，V1(hd2/4) h導管安裝長度； D導管直徑； 3.5.2灌注砼過程鋼筋籠上浮 引起灌注砼過程鋼筋籠上浮的原因主要有如下三方面： 砼初凝和終凝時間太短，使孔內砼過早結塊，當砼面上升至鋼筋籠底時，砼結塊托起鋼筋籠。砼灌注至鋼筋籠底部時，灌注速度太快，造成

9、鋼筋籠上浮。假設發(fā)生鋼筋籠上浮，應立即查明原因，采取相應措施，防止事故重復出現(xiàn)，且樁頂應采取防止鋼筋籠上浮的可靠措施。 3.6樁身砼強度低或砼離析 發(fā)生樁身砼強度低或砼離析的主要原因是砼配合比控制不嚴、攪拌時間不夠和水泥質量差。商品砼每車均做塌落度檢測是防止樁身砼離析和強度偏低的有效措施。 3.7樁身砼夾渣或斷樁 引起樁身砼夾泥或斷樁的原因主要有如下四方面： 3.7.1初灌砼量不夠，造成初灌后埋管深度太小或導管根本就沒有入砼內。 3.7.2砼灌注過程拔管長度控制不準，導管拔出砼面。 3.7.3砼初凝和終凝時間太短，或灌注時間太長，使砼上部結塊，造成樁身砼夾渣。 砼灌注過程拔管應有專人負責指揮，并分別采用理論灌入量計算孔內砼面和重錘實測孔內砼面，取兩者的低值來控制拔管長度，確保導管的埋管深度2米。單樁砼灌注時間宜控制在砼初凝時間內。 3.8砼灌注過程因故中斷且砼已經凝結，那么此樁只能做廢樁處理，需在原樁位采用金剛鉆頭重新鉆孔，如有擴大頭，因原擴大頭處無法擴孔，需更改擴大頭的位置。 5.結語 旋挖鉆機行走機動、靈活，終孔后能快速的移位或至下一樁位施工。適合大型變電站 和平原地形高壓輸電線路樁根底工程。但施工過程失控易造成質量事故的原因較多，各個環(huán)節(jié)都可能會出現(xiàn)重大質量事故。因此，在樁基工程開工前應做好各項準備工作，認真審