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建筑工程旋挖桩基础施工技术研究

207 2020-07-28 16:29:30

【摘 要】旋挖桩基础施工技术是一种新型的灌注桩施工的方法,它在原有技术的基础之上融合了现代的技术适合在多种地质条件下施工。 

【关键词】旋挖桩基础施工技术;地质条件;钻机选择 


我国采用的旋挖钻机一般由主机、钻杆以及钻斗三个部分组成。钻杆是旋挖钻机的一个关键的部件,一般分为自动的内锁互扣式外部加压缩钻杆和内摩阻式外加压缩钻杆。前者的下压力较大适用于较硬的岩石层,后者在土质较软的环境中效率比较高。针对不同钻杆的操作以及施工特点,为了更好的提高作业的效率一般施工的钻机都配有两套钻杆。 


1、工程的概况

1.1、工程的基坑支护的设计

很多建筑的基坑为地下室,地下室以上的部分为单元式的商业住宅楼。现场的土地必须做好平整并且做好支护,对于桩的施工必须在支护面下面一段距离。场地必须用石渣石屑以及砖头等进行铺垫,并且压实平整,局部地方需要采用钢板。 

根据地质构造的复杂性,对于钻机的选择也有着很大的影响。在地质较好的地区甚至无需护壁,也可能遇到粘土砂土粉土风化岩石以及碎石土等地质,甚至可能遇到地下水位较高,淤泥较厚的土质。因此钻机的选择要灵活。 


1.2、旋挖的钻机

旋挖采用的一般是大孔径的旋挖钻机,它对桩孔的定位比较准确方便,其行走以及移动都很方便。采用旋挖成孔的灌注桩技术是建筑工程施工的基础,可以很大的提高施工的效率、速度以及施工精度。 

旋挖钻机

1.3、旋挖成孔技术

为了保证各项指标都能够得到有效的控制,必须保证两点。必须保证旋挖钻机有良好工作的状态,驾驶室内的操作系统以及电脑系统的正常状态尤为重要;操作手的责任心以及良好的净胜状态也是保证质量的关键所在。 


1.4、钻孔时垂直度的控制

SR280 旋挖钻机是目前世界上最智能的旋挖钻机,钻机上的车载系统能够自动显示并且进行智能的调节,能够有效地钻孔的垂直度以及深度,使其能够达到设计的要求。 


1.5、成孔的清底以及沉渣的检查

当成孔达到设计的标高后,应该及时的进行沉渣的清理,并用相应的沉渣检测仪器检查厚度,必须清理到厚度符合设计的规定为止。 

为了减少或是避免在钢筋笼下放过程的泥土入孔,应该在孔壁内侧下放三根以上直径大于48mm的钢管,同时兼做钢筋笼的保护层。 

在钢筋笼下放之后,应该对孔底的沉渣厚度再进行一次检测,如果厚度不符合相关规定,需要将钢筋笼吊起,进行再次的处理。 

关于沉渣的检查:

(1)检测的工具:检查沉渣的高度用检测圆钢板,沉渣深度的检查应该用带三根钢筋的检测圆钢板,以及检测绳等。

(2)第一步是将检测圆钢板放下去,将测绳的长度进行记录;其次将带有钢筋的检测圆板在相同地点放下去,同事记录测绳长度。取两者之间的高度差就是沉渣的厚度。 


1.6、混凝土的灌注

(1)混凝土的初灌量必须保证足够,导管下口一次性埋入的混凝土量应该不少于800平方米。

(2)混凝土中导管的深度应为2.5~6.5米。禁止将导管提出高于混凝土灌注面的表面,严格控制提拔导管的速度。在提拔的过程以及整个施工过程中都应该对导管的埋入深度以及混凝土灌注面与导管内部的高度差进行测量,对于水下混凝土的灌注也要做好记录。

(3)对于水下混凝土的的施工必须保障其连续性,对于每根桩的灌注时间的控制应该按照初盘混凝土的初凝时间进行控制,对于遇到的故障应该进行记录。

(4)对最后一此的灌注量也应该进行控制,灌溉高度应超出设计的0.4~0.8米,保证在凿除浮浆后桩顶暴露的混凝土强度能够达到设计要求。

(5)从成孔到灌注混凝土的过程。一般在采用旋挖成孔时,桩孔的深度都比较大。不论是在湿作业、干作业还是在套管护壁作业下的旋挖成孔,桩身混凝土的完整性以及施工实践在声波检测中都能够得出。水下混凝土是桩身混凝土的最佳灌注方式。水下混凝土的灌注方式不仅可以避免混凝土产生分离的现象,还能降低孔底的沉渣的厚度。在成孔后混凝土的浇筑时间。针对地质条件比较好的场地采用旋挖成孔之后可以暂缓对桩身混凝土的浇筑;对于地质条件较差的松散的回填土、淤泥土质以及砂卵石地质相对软弱的地质,或者是地下水位比较高的场地在旋挖成孔之后,一旦确定满足了浇筑条件,就应该立即对桩身进行混凝土的浇筑,防止出现桩孔的缩孔或塌孔的现象,来确保桩身混凝土的设计强度以及混凝土的完整性。 


2、对于施工控制的要点

2.1、施工资料的准备

在开工之前应该对该工程的水文地质资料、地质的勘测报告以及桩基施工图进行冲�的理解,并且针对桩基的施工图进行会审。对于基坑支护工程中的基坑监测点的布置图进行严格的要求,对于沉降、卫衣监测点,水位的监测点、围护结构的监测点、周边变形的检测做好检测的记录。所需要的主要施工机械以及配套的设备的性能,对需求材料的质量检验以及配合比对试验,对于需要的必备材料进行物理试验,同事应当委托有资质的实验室根据准备的材料惊吓混凝土的配比试验。 


2.2、钻具的选择

根据不同地质的情况,应该对钻具、钻杆、护筒、斗齿、清孔工具、泥浆、监理检测等机械和设备进行合理的选择以及优化。一般情况下,针对一台钻机摩擦钻杆和机锁钻杆应该各备一只,并且准备数套相应的护筒、斗齿以及钻具等。 

针对不同的施工设备和地质情况,优化考虑钻进参数、施工方式以及质量控制等。考虑是否采用接力的钻削,岩石钻削、土壤切削等加压方式,钻头的转速,钻进的扭矩,进尺的速度以及监理的监测质量控制的指标等。 


2.3、场地的布置

需要根据设计的要求对场地进行合理的布置,其实的落实四通一平。所谓的四通一平就是指水、电、路以及通信通畅;场地保持平整、将杂物清楚、软土进行铲除并且夯打严密。在场地进行处理之后,测量人员开始进行放样。为了保证测量数据的科学性有效性,在开始测量之前需要对测量人员的资格进行审查。为了保证对首次进行测量的数据进行复核需要把全部的桩位放出,并且钉好十字保护桩,对放样的数据需要备案保存。在施工的现场要对车行路线以及人行的路线进行合理的规划,钻孔的位置与通道需要保持一定的安全距离。若国语靠近就会使孔壁承受到压力,影响其稳定性,可能会造成坍塌。由于蓬松的地基和软土都可能产生不均匀的沉陷,所以旋挖机的底盘应该设置在坚实的地基之上;另外钻机的安置还需要考虑施工土的运出,从而预留合适的空间。 


2.4、对于泥浆的控制

在灌注桩施工的过程中,为了防止其坍孔,需要稳定孔内的水位从而对挟带钻碴提供便利,一般来讲采用的都是将膨润土制成泥浆从而进行护壁。 采用泥浆进行护壁的原理就是,用地下水与泥浆之间的压力差来达到控制水压力的目的,从而确保孔壁的稳定性。因此泥浆所占的比重在维持这种压力差的方面有着至关重要的作用。假设钻孔中泥浆的比重过小,就容易导致土体的坍塌;相应的钻孔中泥浆的比重过大,就可能造成泥浆泵的阻塞严重者甚至可能使混凝土置换变得困难,成桩的质量就难以得到保障。因此这就要求我们在实际的施工过程中,根据我们所掌握的地质的具体情况,对于不同土层中的泥浆的指标进行合理的控制。 


2.5、旋挖钻机操作 

钻进时应该先轻压慢转,然后逐渐的加大旋转速度和旋转压力,在钻孔的过程中可以根据地质的情况控制进尺的速度。 


3、结语

在桩基的施工过程中采用旋挖成孔灌注技术需要根据实际的地质进行合理的安排,找到切实可行的方案,切不可依样画瓢,完全照搬其他地区的经验。 


参考文献: 

[1]李林.旋挖钻机施工钻孔灌注桩的工艺研究[J].中国工程科学,2010(4). 

[2]欧阳晋文.有限厚度土层上的高层建筑筏板基础设计研究与应用[D].华南理工大学,2010(05). 

[3]叶桂莹,公祥玉,旋挖钻机在钻孔灌注桩基础施工上的应用[D].科技风,2011.


作者:吕幸泽

来源:《华东科技:学术版》, 2014(6):79-79