[旋挖鉆孔樁施工工藝及控制要點(diǎn)]旋挖鉆孔樁施工工藝

1、 旋挖鉆孔樁施工工藝及控制要點(diǎn) 旋挖鉆孔樁施工工藝 摘要：隨著社會的發(fā)展，高層建筑越來越多，樁基工程顯得 尤為重要。本文對某超高層公寓樓的旋挖鉆孔樁施工工藝及控制要點(diǎn) 進(jìn)行分析，明確控制要點(diǎn)， 確保工程質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：旋挖鉆孔樁； 工藝；控制： TU74：A ：引言一、旋挖鉆機(jī)又稱回轉(zhuǎn)斗鉆機(jī)，主要用于高層建筑、橋梁基礎(chǔ) 等大直徑鉆孔灌注樁施工。旋挖樁機(jī) 90 年代在國外已開始使用，近 年來，隨著國內(nèi)鉆孔樁的大量需求，小型回轉(zhuǎn)斗機(jī)悄然興起，把回轉(zhuǎn) 斗配在多功能步履式樁架上， 在軟弱地基土鉆孔中應(yīng)用普遍， 它使用 特制的斗式回轉(zhuǎn)鉆頭，在鉆頭旋轉(zhuǎn)時切土進(jìn)入土斗，滿裝后，停止旋 轉(zhuǎn)提出孔外，打開土斗棄

2、土，并再次進(jìn)入孔中旋轉(zhuǎn)切土，重復(fù)進(jìn)行直 至成孔。旋挖樁機(jī)成孔，以它施工工藝簡單、鉆孔速度快、無噪聲干 擾、施工能耗低等優(yōu)點(diǎn)，已開始普遍使用在軟弱地基土鉆孔中。本工 程設(shè)計為進(jìn)入中風(fēng)化凝灰?guī)r的端承樁， 因此，首次使用了經(jīng)改進(jìn)的取 芯鉆、截齒鉆等鑿巖鉆頭配備，對回轉(zhuǎn)斗工法嵌巖施工，起到一定的 推動作用。二、施工實例2.1 工程概況某超高層公寓樓，最大單樁軸力約為 6000KN鋼管混凝土框筒 結(jié)構(gòu)，核心筒部分嵌巖鉆孔樁直徑分別為1200mm、1400mm、1500mm等，共 140 根。單樁極限承載力要求達(dá)到 14300KN、19600KN、22500KN。 樁端持力層選擇 -3 層中風(fēng)化凝灰?guī)r。根

3、據(jù)設(shè)計規(guī)定，樁端嵌巖深 度不小于1.0m。據(jù)巖土工程勘察報告分析，此巖層的分布范圍在自 然地坪下6267m范圍內(nèi)，進(jìn)入此層達(dá)到嵌巖要求后，單樁豎向承載 力特征值平均可達(dá)到25719KN滿足設(shè)計承載力要求。2.2 工藝流程合格2.3 質(zhì)量控制2.3.1 導(dǎo)向護(hù)筒埋設(shè)旋挖樁機(jī)對定位樁中心對中的正確率要求較高，誤差的允許值僅為2cm因此為確保天車、主動鉆桿中心、樁位三點(diǎn)一線，需首先 將定位樁中心用十字線外引，并打入引樁。引樁十字線的交叉點(diǎn)，即 為護(hù)筒埋設(shè)的中心； 亦有根據(jù)旋挖機(jī)斗底面做相同的園鐵架， 此鐵架 的中心，即為樁中心。在旋挖機(jī)就位后，根據(jù)斗架吻合的原則，抽出 定位鐵架，先用旋轉(zhuǎn)鉆斗進(jìn)行開孔

4、，然后卷起鉆斗，開始灌水，卸去 挖出的頭鉆土，關(guān)閉鉆頭， 開始埋設(shè)導(dǎo)向護(hù)筒。旋挖機(jī)成孔的導(dǎo)向護(hù) 筒比普通鉆機(jī)的護(hù)筒要長，一般約 3.5m 左右。導(dǎo)向護(hù)筒的主要作用 是控制旋挖樁機(jī)斗入土始鉆時， 能正確沿定位護(hù)筒垂直向下旋挖， 對 控制樁的垂直度，起到良好的約束作用。護(hù)筒定位完畢，周邊用粘性 土回填和分層夯實， 測量筒頂水平面標(biāo)高， 并詳細(xì)填寫開工通知書上 報監(jiān)理部。2.3.2 成孔嵌巖本工程選用的是國產(chǎn)東明TRM220系列旋挖機(jī)，該鉆機(jī)動力頭扭 矩為220KN?M旋挖速度620轉(zhuǎn)/分，加壓力為180KN?皿在轉(zhuǎn)速和 扭矩的自適應(yīng)控制、立柱垂直度自動檢測、平臺回轉(zhuǎn)自動對準(zhǔn)、鉆孔 深度的自動控制方

5、面均采用了國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)。 根據(jù)該機(jī)的特點(diǎn)， 鉆桿 共有五個伸縮節(jié)，最大旋挖深度達(dá) 70m監(jiān)理認(rèn)真查看了該機(jī)的產(chǎn)品 合格證，使用說明書，檢查了機(jī)械的運(yùn)行記錄，并查看了近期其他工 程的施工記錄， 確認(rèn)該機(jī)能勝任本工程土層的旋挖需要， 并能進(jìn)入中 風(fēng)化凝灰?guī)r層。鉆孔過程中，監(jiān)理應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況觀察進(jìn)尺速度，在軟土地層 時，可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度；當(dāng)進(jìn)入硬土層時，要慢速鉆進(jìn)；在易縮徑 的粘土層，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)；對中砂層，則采用慢鉆速慢鉆進(jìn)， 并適當(dāng)增加穩(wěn)定液的密度和粘度。 進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層， 監(jiān)理就要求施工方 及時取出巖樣，與地質(zhì)勘察圖的鉆孔柱狀圖進(jìn)行比對，并測量孔深。 一旦進(jìn)入中風(fēng)化巖， 監(jiān)理就在鉆斗卸土

6、中現(xiàn)場取樣， 與地質(zhì)勘察隊放 置在現(xiàn)場的鉆孔巖樣進(jìn)行比較， 然后測量鉆機(jī)的進(jìn)巖深度， 確保每一 成孔嵌巖均能達(dá)到設(shè)計要求。鉆頭在垂直旋轉(zhuǎn)向下掘進(jìn)時，靠頭部底板的兩扇活門，使被挖 掘的泥土進(jìn)入后，充填鉆頭上部的孔隙，滿斗后，底盤斗門就應(yīng)處于 關(guān)閉狀態(tài)， 以防止回鉆斗內(nèi)的粘土或沙土落入穩(wěn)定液中， 破壞穩(wěn)定液 的配比，此時應(yīng)嚴(yán)格控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度?；剞D(zhuǎn)斗的提升速度：樁徑 1200mm 以 0.75m/s ; 1300mm 以 0.63m/s ; 1500mm 以 0.58m/s 為最佳。提升速度過快，穩(wěn)定液在回轉(zhuǎn)斗和孔壁之間高速流動，沖刷 孔壁，對孔壁的穩(wěn)定不利，容易引起坍孔。2.3.3 穩(wěn)定液備

7、制旋挖機(jī)鉆孔所用的護(hù)壁液稱為穩(wěn)定液，又稱為化學(xué)泥漿，它的 作用就是使旋挖機(jī)在挖孔時， 可在孔壁處形成一薄層泥皮， 使孔壁外 的地下水不至于滲入壁內(nèi)， 保持孔內(nèi)外的平衡， 同時使孔壁內(nèi)由于穩(wěn) 定液的存在， 確保孔壁穩(wěn)定。 因此按一定比例配制的化學(xué)泥漿不能太 稀，亦不能太稠， 比重控制在 1.151.35 范圍內(nèi)，太稀易使外側(cè)的地 下水滲入孔內(nèi)，引起孔壁不穩(wěn)，產(chǎn)生坍孔；太稠將使泥漿泵堵塞，不 易使孔內(nèi)的漿液正常流動，且阻礙了進(jìn)入導(dǎo)管的砼在管外正常上升， 使砼置換發(fā)生困難。穩(wěn)定液主要材料表材料名稱 成分 使用目的膨潤土 以蒙特土為主的粘土礦物 穩(wěn)定性的主料Cmc 羧甲基纖維素鈉鹽 增加粘度及泥皮強(qiáng)度

8、滲水防止劑 氫氧化鈉 控制穩(wěn)定液 ，防止?jié)B水水 H2O 穩(wěn)定液的主體鉆進(jìn)時應(yīng)正確使用泥漿的性能指標(biāo)，監(jiān)理在成孔過程中，不少 于兩次用比重器在距孔口 2050cm處測量穩(wěn)定液的比重，根據(jù)不同的 土層，合理選擇和調(diào)整比重指標(biāo)。穩(wěn)定液的沉渣管理亦是監(jiān)理的工作之一，因漿液是反復(fù)循環(huán)使 用的，因此在成孔過程中， 需建一大的泥漿池并在孔區(qū)附近設(shè)立泥漿 置換池。大的泥漿池用作創(chuàng)造新鮮的穩(wěn)定液， 并使回抽的帶沉渣的漿 液進(jìn)行沉淀。而置換池在鉆孔時，用泵將優(yōu)質(zhì)漿液注入孔中，使孔中 帶沉渣的泥漿溢出，經(jīng)過多次循環(huán)，再回送到泥漿池進(jìn)行沉淀。穩(wěn)定液的管理控制，將是保證孔壁穩(wěn)定和達(dá)到設(shè)計沉渣厚度的 重要手段。2.3.4

9、 清孔旋挖機(jī)的清孔分為兩個階段，第一階段為掃孔，即謂一清。它 通過旋挖斗自上而下旋轉(zhuǎn)， 使穩(wěn)定液能進(jìn)一步均勻地加固孔壁， 同時 對孔壁有因土層變化或外應(yīng)力增加， 引起的壁間松動或凸出部位進(jìn)行 修正，最主要的是當(dāng)旋轉(zhuǎn)斗至孔底時，能將殘渣清出地面，使孔底的 沉渣量減少到最少的程度。 掃孔完畢后，立即放鋼筋籠，然后下導(dǎo)管。 導(dǎo)管完成后， 即將置換池中的漿液用泵打入導(dǎo)管， 一般采用正循環(huán)法 通過換漿，將含有沉渣的泥漿從孔口溢出，如此反復(fù)置換漿液，使孔 底沉渣達(dá)到設(shè)計要求。監(jiān)理在二清后，通過檢查沉渣，復(fù)測孔深，合 格后下達(dá)水下混凝土澆搗令。2.3.5 鋼筋本工程旋挖鉆孔樁的鋼筋籠為全長設(shè)置，監(jiān)理對鋼筋的

10、檢查， 慣例是檢查鋼材的合格證，查看牌號，爐號及分割量。但在對每種規(guī) 格的鋼材做力學(xué)性能復(fù)試前， 先應(yīng)檢查每批鋼材的外觀質(zhì)量， 即有否 嚴(yán)重銹蝕的鋼材，并應(yīng)用游標(biāo)卡尺測量鋼材的外徑，不合格的，堅決 清退。鋼材檢查合格后，還應(yīng)檢查鋼筋之間的焊接質(zhì)量，一般籠子連 接處錯位50%焊接長度為10d （單面焊），試件為300個焊縫試驗 一組。還應(yīng)在每一籠周圍的各 120°處設(shè)置圓形保護(hù)層墊塊，確保兩 側(cè)各5cm的保護(hù)層厚度，使鋼筋籠不與孔壁擦碰。鋼筋籠在制作過程中，監(jiān)理要按圖紙嚴(yán)格對箍筋加密區(qū)、加強(qiáng) 筋、主筋的通長與副筋的長度丈量檢查， 而這些往往是施工交底薄弱， 工人制作時容易疏漏之處。2.

11、3.6 水下混凝土水下混凝土澆筑是成樁過程中最后關(guān)鍵工序，施工質(zhì)量的優(yōu)劣 將直接影響旋挖鉆孔樁的成樁質(zhì)量， 因此在監(jiān)理中必須做到下述幾點(diǎn)：1 、砼的配合比嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行， 試驗室配比應(yīng)隨時按天氣 變化，含水率多少，工場材料的實際情況進(jìn)行調(diào)整，使送達(dá)現(xiàn)場的砼 符合施工實際。2 、水下混凝土運(yùn)至現(xiàn)場，應(yīng)對每車砼實測二次坍落度，對坍 落度少于設(shè)計要求易產(chǎn)生堵管的信息，及時反饋泵站，調(diào)整配比。3 、導(dǎo)管底部離孔底4050cn,第一斗的鋪底砼需精確計算， 保證鋪底完整，并上翻導(dǎo)管1m以上。4 、導(dǎo)管提升由專人負(fù)責(zé)，應(yīng)始終保持導(dǎo)管埋入砼面1m以上，嚴(yán)禁提升過速，使泥漿夾入砼中，造成斷樁。5 、為保證成樁樁頂砼質(zhì)量，砼頂面應(yīng)當(dāng)高出設(shè)計標(biāo)高1.2m以上。澆筑畢，應(yīng)對樁頂與地面部分空間及時回填。6 、砼試塊是反映成樁強(qiáng)度的有效依據(jù)，本工程樁應(yīng)在25m以下 段及25m以上段，制作兩組水下砼試件，作為檢驗樁身砼強(qiáng)度的依據(jù)。三、結(jié)束語旋挖樁機(jī)施工以它高效、低噪、環(huán)保、機(jī)械化程度高、成樁質(zhì) 量好等優(yōu)點(diǎn)，近期在我國迅速發(fā)展，但從施工實踐看，它更適合于軟 土層地基。在粉土、粉砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、中細(xì)沙等土層中進(jìn)行旋 挖是游刃有余，最快的一天可成