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  • 软土地基深井桩基工程中的旋挖钻孔灌注桩施工

    2019-03-21 0
        旋挖钻孔灌注桩具有工作效率高、污染少、施工质量高的优势,在软土基地深井桩基工程中得到了较好的应用。文章在分析软土地质特点和旋挖钻孔灌注桩特点的基础之上,结合实例探讨了软土地基深井桩基工程中的旋挖钻孔灌注桩施工,实践证明在软土地基中应用旋挖钻孔灌注桩施工是完全可行的。
    随着我国社会经济的发展,我国基础设施建设力度不断加强,不仅对建筑、公路交通等施工提出了质量、效率、造价方面的更高要求,也面临着软土地基施工等复杂地质条件的挑战。虽然旋挖钻孔灌注桩具有诸多优势,然而目前应用旋挖钻孔灌注桩技术还具有一定的局限性,制约了该技术应用的范围和实际施工的质量、效率和造价。
    1 软土地质和旋挖钻孔灌注桩的特点
    软土地基由淤泥及淤泥质土等构成,承载力较低,主要分布在我国沿海地区和内陆湖区、冲积平原区,其工程特性为压缩性高、含水量高、渗透性小以及抗剪强度低等。因此,在软土地基上施工对施工技术的要求较高,必须采取积极有效的措施来保证施工质量,以免出现安全或质量事故。
    旋挖钻孔灌注桩技术和其它技术相比,由于钻进速度能达到6m/h,成孔速度更快;能进行干孔和水中作业,并且孔内沉渣量较小;机械化程度比较高,通过电脑定位和显示,能够有效控制施工作业,保证成孔质量;适应环境的能力比较强,作业时噪声低,并且不会产生泥浆或粉尘污染。
    2 旋转钻孔灌注桩施工实例
    2.1 工程概述
    某软土地基深井桩基工程的地面标高是+3.60m,深井地基基础选用120根钻孔灌注桩,成桩深度为57m,施工孔径为0.8m。地质情况为软土土层:首先为填土,平均厚度在2.56m左右,然后是粉土,平均厚度在1.40m左右,再然后依次是淤泥质粉质黏土、粉土、粉砂、淤泥质粉质粘土夹粉土薄层、粉砂夹粉质黏土薄层、粉砂、粉细砂、细中砂、中粗砂,平均厚度分别为2.37m、0.90m、3.28m、4.05m、4.96m、8.00m、8.20m、8.87m、10.50m。
    2.2 施工方案
    本工程选用三一重工SR220C系列旋挖钻机,施工工艺选择间隔旋挖成孔,在施工现场制作钢筋笼,并在桩孔口将其焊接下笼安装。为控制标高并确保加固效果,在桩孔口设置定位筋。在成孔后清孔,并在灌注前二次清孔,采用水下商品混凝土导管法浇灌成桩。
    3 旋转钻孔灌注桩施工技术
    在软土深井桩基工程中,旋转钻孔灌注桩施工需要结合工程实际,做好水文地质勘察工作,在施工过程中需要做好监察工作,以及时发现并解决潜存的问题。具体来讲,旋转钻孔灌注桩施工技术包括以下内容:
    在钻具选择方面,合理选择钻具能够较少能源和钻具的消耗,提高成孔质量和成孔速度,钻具通常有旋挖钻斗、短螺旋钻头、岩石筒钻三类,根据本工程情况选择旋挖钻斗,该钻具适用于软土土层的钻进,还能够钻孔清渣。另外,根据地址情况可以指定合适的斗齿焊接角度,本工程选择用高强、高耐磨的合金Mn板制作筒体、底板的钻斗,并将切削具做成子弹头截齿、混合斗齿与截齿、旋转斗齿等形式。
    在护筒埋设方面,由于本工程在软土土层上施工,桩大且深,地下水位1m左右,为满足工程需要特制长达12m、内径0.9m、壁厚1cm的护筒,在土坑开挖之前需要护筒工用线绳进行标志设定再撒灰定圆。为满足护筒固正需要,土坑半径需要大于护筒筒径150mm。土坑开挖过程中需要保持坑壁没有过大凹凸,有废弃管线通道应使用黏性土封堵,以免成孔时跑浆。另外,护筒底口埋土应高于0.5m,埋设前需要在筒顶扣上十字钢筋环架,利用复位测量标志对桩位偏差进行调整,将平面偏差控制在20mm之下。在护筒定位后,需要用黏性土将护筒周边回填夯实,并测量筒顶标高,详细做好记录。
    在成孔施工方面,需要保证旋挖机就位基础稳固、平整,旋挖机就位后需要施工员核准,将其作为控制成孔深度的依据。钻具需要保证连接可靠,并确保同心度和垂直度,钻头应具备保径装置。开钻前,需要由班长对钻具情况进行仔细、全面的检查,及时修复或是撤换不合格的器件。开孔时,操作工在钻进初始应密切注意泵量控制,保持垂直、匀速钻进,在主动钻杆完全入孔之后逐渐加大钻压并加快钻速。在钻进时应根据实际的地质情况随时控制进尺速度,适当加快或减慢钻进速度。通过实践证明,0.8m桩径应将升降速度控制在0.75m/s到0.85m/s之间,过快容易导致泥浆高速运动使孔壁被破坏而引起坍塌。
    在泥浆制备方面,需要根据工程情况控制泥浆指标,通过操作感、动静、现象来了解孔内情况,如果出现钻不进尺、孔口塌陷等现象需要立即停钻,在查明故障并予以解决后再继续施工。另外,必须建立沉淀池来沉淀泥浆,并根据需要添加泥浆。
    在清孔方面,需要在桩孔终孔后泵入新泥浆,维持30分钟以上的正循环,直到泛出的泥浆手捻没有块渣感并且孔深、钻深误差在30cm之内。二次清孔需要达到泥浆密度不大于1.25、黏度在20″到24″之间、沉渣厚度不大于10cm。
    在钢筋笼安装方面,首先要严格保证钢筋笼制作质量,在安装入孔时需要保持垂直、徐徐轻放,避免碰撞孔壁,遇阻时需要查明原因后采取相应措施而不能强行下放或是晃动。
    在水下混凝土灌注方面,需要保持导管严密、混凝土拌合均匀、实行连续作业,并安排专人记录,确保灌注桩标高高于设计值0.5m到1m左右。
    4.总结:
    在软土地基深井桩基工程中,应用旋挖钻进灌注桩需要对回填土精心夯实,根据地质水文情况调整钻进速度以及泥浆密度,在不良地层需要有预控措施。只有选用科学的施工工艺,采取系统的管理模式,才能保证灌注桩施工的质量和效率,有效控制工程造价。


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