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泥漿護壁旋挖成孔灌注樁施工技術(shù) 摘要：文中結(jié)合施工實踐，詳細總結(jié)了旋挖鉆機在泥漿護壁成孔灌注樁施工技術(shù)。 關(guān)鍵詞：旋挖鉆機 泥漿護壁 灌注樁 成孔 0 引言 旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)被譽為“綠色施工工藝”，這項施工技術(shù)能在保證工程質(zhì)量的前提下提高工作效率，而且不會造成嚴重的塵土泥漿污染。它主要是采用國際先進設(shè)備—旋挖鉆機施工，自動定位，垂直旋孔，能保證成孔質(zhì)量。這項施工技術(shù)具有很高的自動化程度及鉆進效率，旋挖斗能子啊短時間內(nèi)迅速穿過各種含石量少的復(fù)雜地層，憑借這些技術(shù)優(yōu)勢，旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)可廣泛應(yīng)用到樁基施工尤其是城市樁基項目施工中。 1 工程概況 某鐵路工程，基礎(chǔ)為樁基為鉆孔灌注樁，樁徑分別是1000mm、1200mm、1500mm。樁長18～20m不等，共計376根。地質(zhì)情況：土層自上而下依次為，雜填土厚8～9.2m，灰黃色-灰黑色，以砂巖塊、煤渣為主，稍濕、稍密，細砂層:6.3～9.5m淺黃色，成分以石英、長石為主，局部夾有中砂、礫石，稍濕、飽和，稍密-中密.圓礫層:厚2.4～4.0m，灰黃色，成分以砂巖、頁巖、石英巖為主，中密.砂巖層:厚1.2～5.0m，黃綠色-青灰色，成分以石英、長石為主，強風(fēng)化-弱風(fēng)化。持力層為圓礫層，進入圓礫層的深度大于或等于樁深直徑。 2 樁基施工方案的選擇 樁基工期只有45天，且面對復(fù)雜地質(zhì)情況，功率為55kw，在目前地質(zhì)情況下，一臺沖擊鉆沖擊鉆每天成孔0.5個，在規(guī)定工期內(nèi)，需要17臺沖擊鉆，用電功率為935kw，配發(fā)電機成本高，由于供電段只能提供200kw的施工用電能力，因此此種方案不可取。 一臺全自動狀態(tài)好的旋挖機24小時成孔可以達到20個，加上清渣、安裝鋼筋籠、安裝導(dǎo)管、水下混凝土澆筑的時間影響，每天可以成樁5個。旋挖機的動力為柴油機，無需用電，這樣解決了電力不足的矛盾。但是在雜填土層，旋挖機面對石塊無能為力。根據(jù)這種情況，雜填土的塊石采用人工挖孔，混凝土護壁。保證足夠的人力，人工挖孔清理塊石的半成孔數(shù)量大于等于旋挖機的成孔數(shù)量，這樣既能保證工期又能解決電力不足的問題，由于施工速度快，降低了成本。綜上所述，選擇雜填塊石層采用人工挖孔，其余地層采用旋挖機成孔，泥漿護壁，水下混凝土澆筑成樁。 3 施工工藝與技術(shù)控制 3.1 鉆機定位 根據(jù)施工規(guī)范對樁位進行復(fù)核，埋設(shè)好護筒，并測定地坪和護筒的標高以后，才能安排鉆機的位置。根據(jù)“水平、垂直、準確、穩(wěn)固”的要求對樁機進行定位，鉆機導(dǎo)桿中心線、回旋盤中心線、護筒中心線應(yīng)保持在同一直線。 3.2 泥漿制備 為避免鉆孔灌注樁在施工過程中發(fā)生坍孔，穩(wěn)定孔內(nèi)水位及便于挾帶鉆碴，通過澎潤土制成泥漿進行護壁。泥漿護壁主要依靠地下水和泥漿間的壓力差來對水壓力進行有效的控制，從而保證孔壁性能穩(wěn)定，而泥漿在維持壓力差的過程中發(fā)揮著重要的作用。若鉆孔中泥漿的比重達不到設(shè)計要求，則在阻擋土體坍塌的問題上，泥漿護壁就很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用；泥漿比重若超出了設(shè)計要求，則極易堵塞泥漿泵，嚴重時會影響混凝土的置換，這樣就無法確保成樁質(zhì)量。選擇何種指標往往決定著泥漿作用的發(fā)揮。以本工程現(xiàn)場施工情況為例，只考慮細砂層和圓礫層，綜合考慮選擇泥漿的比重為1.15。 3.3 鉆進成孔 成孔前，一定要對鉆斗保徑裝置進行檢查，重點檢查鉆斗的直徑及其磨損情況，施工時檢查并及時更換磨損程度較大的鉆斗。 成孔中，根據(jù)設(shè)計的參數(shù)開展施工活動，并指派專人對地質(zhì)特征、機械設(shè)備損壞、障礙物和鉆進深度等成孔參數(shù)進行記錄，且要保證參數(shù)記錄清晰、準確、及時。 旋挖鉆機配備電子控制系統(tǒng)，這樣能隨時檢測鉆桿的垂直度，并對不符合要求的垂直度進行合理的調(diào)整。自動調(diào)整鉆桿的垂直度。值班對孔人員指揮操作手將旋挖鉆斗對準護筒的中心，操作手按操縱桿，觀察電腦盤，當(dāng)復(fù)位為零時，表明鉆桿垂直于孔徑中心。鉆孔時，操作人員必須參照當(dāng)?shù)氐牡乩項l件來確定進尺速度，即從硬地層向軟地層鉆進，允許對鉆進速度進行合理的調(diào)整；如果軟地層變成了硬地層，則要嚴格限制鉆進速度；在易縮徑的地層中，為避免出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象，必須確定以個合理的掃孔次數(shù)；通過快轉(zhuǎn)速鉆進的方式進行硬塑層的鉆進施工，這樣能保證鉆進效率；通過慢轉(zhuǎn)速慢鉆進的方法進行砂層鉆進施工，泥漿的粘度及其比重可提高些。根據(jù)施工規(guī)范對進口泥漿指標和出口泥漿指標進行檢查，以免出現(xiàn)超標現(xiàn)象。 成孔深度滿足施工要求時，本工程成樁的深度為地面至圓礫層＋進入圓礫層樁深直徑。第一次清孔要在監(jiān)理工程師驗收后進行。 3.4 一次清孔 為防止出現(xiàn)泥漿指標超標現(xiàn)象，必須對泥漿指標進行檢測。檢測后，鉆頭要放入孔底掃孔，將沉渣撈走，然后徹底清孔。完成清孔并經(jīng)過自檢后，再和監(jiān)理工程師一起測量孔深，測量數(shù)據(jù)就是第二次清孔后對沉渣進行檢測的依據(jù)。 3.5 鋼筋籠制作安裝 成孔快、沉渣少是旋挖鉆機的作業(yè)優(yōu)勢。因此，制備和裝設(shè)鋼筋籠時，為避免孔壁被鋼筋籠刮傷，應(yīng)該采取一定的預(yù)防措施，從而減少沉渣厚度，避免塌孔的出現(xiàn)。操作人員在施工過程中，應(yīng)該嚴格按工藝流程來制作鋼筋籠，其外徑即直線度是關(guān)鍵的制作步驟，另外還要保證主筋搭接、縱橫筋交叉點的焊接質(zhì)量。鑒于此，施工人員應(yīng)該對鋼筋籠保護層墊塊的設(shè)置進行檢查。該項目施工過程中，必須沿鋼筋籠設(shè)置一組圓柱形砂漿墊塊，每組之間保持2米的間距，一組四個，呈90均勻放置，這樣就能有效防止孔壁被鋼筋籠刮傷，同時也能正確擺放鋼筋籠，確?；炷帘Ｗo層均勻。 吊裝鋼筋籠時，必須是3點起吊，使籠軸線重合。入孔時，鋼筋籠必須垂直于孔位穩(wěn)定、緩慢地放置。吊裝過程中盡量不讓鋼筋籠與孔壁發(fā)生碰撞，而且切忌使其晃動或快速下放。 3.6 下導(dǎo)管 導(dǎo)管要定期進行水密性試驗，下導(dǎo)管前要檢查是否漏氣、漏水和變形，是否安放了“o”形密封圈。止水栓選用等于導(dǎo)管內(nèi)徑的皮球，防止泥漿倒流，稀釋混凝土。在混凝土澆筑過程中，皮球從導(dǎo)管沖出，浮出泥漿表面，當(dāng)泥漿液面上升至護筒頂端以下20cm時，將皮球取出，以便下根樁再用。 導(dǎo)管要依次下放，全部下入孔內(nèi)后，應(yīng)放到孔底，以便核對導(dǎo)管長度及孔深，然后提起30～50cm。 3.7 二次清孔 測試進、出口泥漿指標，調(diào)整到確定的參數(shù)，用無收縮水文測繩、標準測錘測沉渣值，一般控制在≤5cm范圍內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)沉渣厚度超過5cm，將導(dǎo)管用起重機提起，再用旋挖機清孔，用測繩測量沉渣的深度，小于5cm，再下鋼筋籠和導(dǎo)管。 3.8 水下混凝土澆筑 水下混凝土澆筑是最后一道關(guān)鍵性的工序，施工質(zhì)量將嚴重影響灌注樁的質(zhì)量，所以在施工中必須注意以下幾點: ①導(dǎo)管必須嚴密，長度適中，保證底端距孔底30～50cm。②混凝土拌和必須均勻，坍落度控制在18～22cm，首批混凝土必須保證封底成功。③混凝土澆筑必須連續(xù)作業(yè)，嚴禁中斷澆筑。④澆筑過程中應(yīng)有專人記錄，以防導(dǎo)管提升過猛或?qū)Ч苈袢脒^深，造成斷樁。⑤灌注樁的頂面標高應(yīng)比設(shè)計值高50～100cm，以確保樁頂混凝土的質(zhì)量。 4 結(jié)束語 和傳統(tǒng)潛水鉆機相比，將旋挖鉆機的圓柱形鉆斗提離泥漿液面的過程中，鉆頭下局部空間會處于“真空”狀態(tài)，因為提升鉆斗的過程中，護筒下部和孔眼相交處的孔壁極易受到泥漿的沖刷，導(dǎo)致護筒底孔壁坍塌，所以一定要根據(jù)施工要求回填并夯實護筒四周的回填土。 要對水文地質(zhì)進行具體的分析，根據(jù)地質(zhì)層理，對泥漿比重即鉆進速度進行合理的調(diào)整，特別是要提前安排控制措施，以應(yīng)對不良地層發(fā)生的各種狀況。 鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量屬一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，上層結(jié)構(gòu)的安全以及項目建設(shè)結(jié)束以后建筑物的沉降情況等主要取決于成樁質(zhì)量。因為樁基礎(chǔ)的施工工序比較不同于一般的工序，往往一次極小的失誤就會引發(fā)大的質(zhì)量事故，因此，施工時必須以預(yù)防為主，加強施工中的成孔、鋼筋籠制作安裝、水下混凝土灌注等過程中的各環(huán)節(jié)的管理，按照設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范的要求，及時解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題。