旋挖鉆機(jī)成孔塌孔抑制方法
2015/11/30 10:43:07
摘要:旋挖鉆機(jī)在灌注樁的施工過程中,塌孔現(xiàn)象成為成孔工序中大的障礙。筆者通過技術(shù)攻關(guān)及工程實踐,采用人工澆筑形成護(hù)壁法、混凝土回填護(hù)壁法來抑制塌孔現(xiàn)象的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:旋挖鉆機(jī) 塌孔 抑制
引言
隨著我國基本建設(shè)尤其是城市建設(shè)的迅速發(fā)展,高層、超高層建筑樁基應(yīng)用廣泛,旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁以其安全、環(huán)保、快速、高效的特點倍受青睞。但新設(shè)備、新技術(shù)的推廣都伴隨著改進(jìn)與完善的過程,施工單位在引進(jìn)旋挖鉆機(jī)并投入使用后,塌孔現(xiàn)象成為旋挖鉆機(jī)成孔工序中大的障礙。通過技術(shù)攻關(guān)及工程實踐,人工澆筑形成護(hù)壁法、混凝土回填護(hù)壁法逐步成為抑制塌孔的首選。
1 適用范圍
通過抑制旋挖鉆機(jī)成孔塌孔方法的應(yīng)用實例,證明其適用于旋挖鉆機(jī)成孔施工中因卵石、流沙、涌水產(chǎn)生的嚴(yán)重塌孔處理,比較泥漿護(hù)壁、回填粘性土、預(yù)注漿等處理方案更具有針對性、可行性。
2 工藝原理
該方法的工藝原理為針對旋挖鉆機(jī)成孔因卵石、流沙、涌水產(chǎn)生的嚴(yán)重塌孔,采取混凝土回填形成護(hù)壁、人工澆筑形成護(hù)壁抑制塌孔。塌孔部位在淺部,可先采用人工挖孔澆筑混凝土護(hù)壁,然后進(jìn)行旋挖鉆機(jī)成孔;塌孔部位在深部,則可采用旋挖機(jī)迅速清理輕微塌孔泥沙,及時澆筑低標(biāo)號混凝土填充,48小時后再用旋挖機(jī)成孔。
2.1 人工澆筑形成護(hù)壁法
根據(jù)《地勘報告》和已施工樁孔地質(zhì)情況,分析因卵石、流沙、涌水引起的塌孔的部位,若塌孔部位位于樁孔淺部,先采用人工挖孔作業(yè),挖至塌孔部位底部,隨著人工挖孔澆筑混凝土護(hù)壁,混凝土護(hù)壁達(dá)到強(qiáng)度后,對塌孔部位土體起到支護(hù)作用,然后再采用旋挖鉆機(jī)作業(yè)挖至設(shè)計孔深。
2.2 混凝土回填形成護(hù)壁法
旋挖鉆機(jī)成孔遇卵石、流沙、涌水引起塌孔,且塌孔部位位于樁孔中、底部,先采用旋挖鉆機(jī)挖至塌孔部位,迅速清除已輕微塌孔的泥沙,及時采用水下灌注c15混凝土,回填至塌孔頂部,待48小時后鉆機(jī)繼續(xù)作業(yè),此時混凝土已填充塌孔部分,旋挖機(jī)掏出其中間部分,剩余部分將形成混凝土護(hù)壁阻止塌孔的加劇。若塌孔較為嚴(yán)重,表現(xiàn)為塌孔泥沙清理不凈、樁孔進(jìn)尺反彈現(xiàn)象;則需要分層進(jìn)行c15混凝土灌注、鉆進(jìn),直至處理到塌孔底部。
3 施工工藝流程及操作要點
3.1 施工工藝流程
3.1.1 人工澆注形成護(hù)壁法
放線定樁位及高程——挖節(jié)樁孔土方——支模澆灌節(jié)混凝土護(hù)壁——在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線——安裝起吊架、通風(fēng)、照明設(shè)施等——第二節(jié)樁身挖土——清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑——拆上節(jié)模板、支第二節(jié)模板、澆灌第二節(jié)混凝土護(hù)壁——重復(fù)人工挖孔工序至塌孔部位底部——拆除護(hù)
壁模板、起吊架、通風(fēng)、照明設(shè)施——旋挖鉆機(jī)就位——旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)至設(shè)計孔深。
3.1.2 混凝土回填形成護(hù)壁法
旋挖鉆機(jī)就位——鉆頭對準(zhǔn)樁位中心——鉆孔——埋設(shè)鋼護(hù)筒——旋挖鉆機(jī)鉆至易塌孔部位底部——安裝導(dǎo)管、漏斗——水下澆注c15混凝土——旋挖鉆機(jī)繼續(xù)鉆進(jìn)至設(shè)計孔深。
3.2 操作要點
3.2.1 人工澆筑形成護(hù)壁法
根據(jù)《地勘報告》和已施工樁孔地質(zhì)情況,分析因卵石、流沙、涌水引起的塌孔的部位。
挖出的土石要及時運(yùn)離孔口2m以外,機(jī)動車通行要離孔口3m以外,不得對井壁的安全構(gòu)成影響。
向孔內(nèi)運(yùn)送鋼筋、模板、砼以及其它工具時,一定要綁扎牢固、可靠,并與孔內(nèi)人員提前呼應(yīng)。
孔內(nèi)照明必須采用變壓器將220v降至36v以下的安全電壓,電氣必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器。各孔用電必須分閘,嚴(yán)禁一閘多用??咨想娎|必須架空2m以上。
孔口設(shè)多層板制作的蓋板,并設(shè)專人看護(hù),在吊出土方后和施工間歇時蓋板蓋嚴(yán)孔口。
3.2.2 混凝土回填形成護(hù)壁法
鉆機(jī)就位時,必須保持平穩(wěn),不發(fā)生傾斜、位移,為準(zhǔn)確控制鉆孔深度,要在機(jī)架上或機(jī)管上作出控制的標(biāo)尺,以便在施工中進(jìn)行觀測、記錄。
護(hù)筒位置要埋設(shè)正確和穩(wěn)定,護(hù)筒與孔壁之間要用粘土填實,護(hù)筒中心與樁孔中心線偏差不大于50mm。
鉆進(jìn)速度要根據(jù)土層情況、孔深、鉆機(jī)負(fù)荷以及成孔質(zhì)量等具體情況確定,尤其是鉆至水位以下,要“輕壓、輕鉆、慢上下”,防止動作劇烈引起水流,沖擊卵石、流沙等土質(zhì)造成嚴(yán)重塌孔。 事先量測塌孔底部標(biāo)高,按照導(dǎo)管底部距孔底≤600mm計算所需導(dǎo)管長度,在挖機(jī)轉(zhuǎn)場后立即下入導(dǎo)管,接好漏斗,進(jìn)行c15混凝土澆筑。
c15混凝土適合混凝土泵車泵送澆筑,適宜坍落度為160~190mm。 澆筑必須一次完成,高度控制在肉眼觀察塌孔上口線位置,若塌孔位置匿于水面以下,高度應(yīng)控制在原水面位置。
4 質(zhì)量控制
4.1 保證齡期、提高護(hù)壁質(zhì)量
混凝土回填形成護(hù)壁法、人工澆筑形成護(hù)壁法均采用混凝土澆筑形成護(hù)壁,澆筑后混凝土必須達(dá)到一定強(qiáng)度才允許拆模或進(jìn)行下道工序;倘若早拆、強(qiáng)拆,混凝土護(hù)壁會因松軟、強(qiáng)度低而塌陷,勢必造成返工;因此針對護(hù)壁混凝土強(qiáng)度要求,人工澆筑形成護(hù)壁法中采用硫鋁酸鹽快硬水泥,養(yǎng)護(hù)至少12h以上再拆模,混凝土回填形成護(hù)壁法中c15混凝土必須自然養(yǎng)護(hù)48h以上,再進(jìn)行旋挖機(jī)鉆進(jìn)。
4.2
防止孔斜、保證樁孔垂直度
孔斜產(chǎn)生的原因是鉆進(jìn)松散地層中遇到較大圓滑孤石或探頭石,將鉆具擠離孔軸線,鉆具由軟地層進(jìn)入硬地層或粒徑差別太大的砂礫層,鉆頭所受阻力不均,導(dǎo)致鉆具傾斜,造成孔斜?;蛘咩@機(jī)位置發(fā)生串動,或底座產(chǎn)生局部下沉使鉆孔傾斜。預(yù)防的措施是:放慢鉆進(jìn)速度,加固鉆機(jī)底座,提高地耐力,采用導(dǎo)向性好,桅桿剛性強(qiáng)的旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工。
4.3質(zhì)量檢測手段
①樁位偏移用直尺進(jìn)行測量。
②樁的成孔深度用測繩測量。
③樁的垂直度用檢孔器測量。
④泥漿比重用比重計測定,泥漿稠度用漏斗粘度計測定,含砂量用含砂計量器測定,沉渣厚度用測繩來相對測定。
⑤樁身完整性和樁基砼質(zhì)量采用探測器超聲波檢測。
5 安全測試
5.1強(qiáng)安全生產(chǎn)教育和安全交底工作,進(jìn)入工地必須戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防護(hù)手套。
5.2 鉆機(jī)鉆進(jìn)時,孔口人員應(yīng)集中精力,鉆具需要立懸或擺放時,必須牢固墊穩(wěn),操縱崗位不得離人。
5.3 在危及人身安全設(shè)備旁設(shè)立醒目警示標(biāo)志,嚴(yán)禁人員靠近跨越。
5.4 非電工不準(zhǔn)隨意拆卸或修理電器設(shè)備,對過路電纜應(yīng)深埋或架空。
5.5 搬運(yùn)鉆桿或抬導(dǎo)管應(yīng)由專人統(tǒng)一指揮。
5.6 成孔后的孔口要設(shè)蓋,成樁后的負(fù)孔要及時回填,防止人、物掉入孔中。
6 環(huán)保原理
因旋挖鉆機(jī)屬低噪音、無振動環(huán)保型鉆機(jī),在鉆進(jìn)過程中噪音在65分貝以內(nèi);采用針對性處理,混凝土護(hù)壁施工,避免了泥漿制備、排放污染;如果挖掘的原始土含水率太大或呈流塑狀態(tài),如果再配有現(xiàn)場流塑土減水固化處理裝置,對挖上來的流塑土進(jìn)行減水固化處理后變成干土,然后通過自卸車進(jìn)行裝運(yùn),滿足了城市環(huán)保要求。
7 結(jié)論
采用抑制旋挖鉆機(jī)成孔塌孔方法具有施工功效高、質(zhì)量可靠、成孔速度快、成孔率高、適應(yīng)性強(qiáng)、廢漿少、低噪音、污染小等特點??朔诵阢@機(jī)成孔時塌孔、泥漿排放、工期長等缺點,極大地提高了施工質(zhì)量。
孔斜產(chǎn)生的原因是鉆進(jìn)松散地層中遇到較大圓滑孤石或探頭石,將鉆具擠離孔軸線,鉆具由軟地層進(jìn)入硬地層或粒徑差別太大的砂礫層,鉆頭所受阻力不均,導(dǎo)致鉆具傾斜,造成孔斜?;蛘咩@機(jī)位置發(fā)生串動,或底座產(chǎn)生局部下沉使鉆孔傾斜。預(yù)防的措施是:放慢鉆進(jìn)速度,加固鉆機(jī)底座,提高地耐力,采用導(dǎo)向性好,桅桿剛性強(qiáng)的旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工。
4.3質(zhì)量檢測手段
①樁位偏移用直尺進(jìn)行測量。
②樁的成孔深度用測繩測量。
③樁的垂直度用檢孔器測量。
④泥漿比重用比重計測定,泥漿稠度用漏斗粘度計測定,含砂量用含砂計量器測定,沉渣厚度用測繩來相對測定。
⑤樁身完整性和樁基砼質(zhì)量采用探測器超聲波檢測。
5 安全測試
5.1強(qiáng)安全生產(chǎn)教育和安全交底工作,進(jìn)入工地必須戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防護(hù)手套。
5.2 鉆機(jī)鉆進(jìn)時,孔口人員應(yīng)集中精力,鉆具需要立懸或擺放時,必須牢固墊穩(wěn),操縱崗位不得離人。
5.3 在危及人身安全設(shè)備旁設(shè)立醒目警示標(biāo)志,嚴(yán)禁人員靠近跨越。
5.4 非電工不準(zhǔn)隨意拆卸或修理電器設(shè)備,對過路電纜應(yīng)深埋或架空。
5.5 搬運(yùn)鉆桿或抬導(dǎo)管應(yīng)由專人統(tǒng)一指揮。
5.6 成孔后的孔口要設(shè)蓋,成樁后的負(fù)孔要及時回填,防止人、物掉入孔中。
6 環(huán)保原理
因旋挖鉆機(jī)屬低噪音、無振動環(huán)保型鉆機(jī),在鉆進(jìn)過程中噪音在65分貝以內(nèi);采用針對性處理,混凝土護(hù)壁施工,避免了泥漿制備、排放污染;如果挖掘的原始土含水率太大或呈流塑狀態(tài),如果再配有現(xiàn)場流塑土減水固化處理裝置,對挖上來的流塑土進(jìn)行減水固化處理后變成干土,然后通過自卸車進(jìn)行裝運(yùn),滿足了城市環(huán)保要求。
7 結(jié)論
采用抑制旋挖鉆機(jī)成孔塌孔方法具有施工功效高、質(zhì)量可靠、成孔速度快、成孔率高、適應(yīng)性強(qiáng)、廢漿少、低噪音、污染小等特點??朔诵阢@機(jī)成孔時塌孔、泥漿排放、工期長等缺點,極大地提高了施工質(zhì)量。
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