旋挖鉆機施工鉆孔灌注樁的工藝探討

賈 麗 敏

(山西省勘察設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

旋挖鉆機施工鉆孔灌注樁的工藝探討

賈 麗 敏

(山西省勘察設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

結(jié)合某住宅小區(qū)工程實例，介紹了旋挖鉆機施工鉆孔灌注樁的工藝流程，對施工準(zhǔn)備、鉆孔施工、清孔、鋼筋籠制作安裝、灌注水下混凝土等施工環(huán)節(jié)進行了闡述，指出旋挖鉆機具有鉆進速度快、操作簡單方便、移位快捷等優(yōu)點。

旋挖鉆機，鉆孔灌注樁，施工，混凝土

隨著鉆孔灌注樁施工技術(shù)的不斷發(fā)展，其在建設(shè)工程基礎(chǔ)中的應(yīng)用越來越廣泛。近些年來，新近發(fā)展的一種較為先進的樁基施工工藝為旋挖鉆機。旋挖鉆機施工技術(shù)具有鉆進速度快、操作簡單方便、移位快捷以及對環(huán)境污染小等特點。這種施工技術(shù)比較適用于工期要求較緊的工程項目中，比如說市政工程、建筑工程等。

1 工程概況

本工程為某一住宅小區(qū)項目工程。該工程的建筑面積一共為53 343 m2。在施工區(qū)域內(nèi)一共存在三棟建筑。第一棟為22層，其高度為70 m，第二棟為6層，其高度為18.9 m，第三棟為22層，其高度為72.8 m。其中第一棟和第三棟建筑為高層建筑。建筑結(jié)構(gòu)體系為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。經(jīng)過綜合分析，本工程的基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，一共施工413根鉆孔灌注樁，其直徑為800 mm～1 200 mm之間。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

本工程采用旋挖鉆機施工技術(shù)進行鉆孔灌注樁的施工，其具體的施工工藝流程為場地平整→測量定位→鉆機就位→護筒安裝→鉆機鉆孔→成孔→安裝鋼筋籠及導(dǎo)管→灌注水下混凝土→成樁。

2.2 施工準(zhǔn)備

1)在施工之前，首先應(yīng)對施工場地進行平整處理，從而確保地基土能夠滿足鉆機施工的承載力要求。2)測量定位。根據(jù)設(shè)計圖紙的要求在施工場地內(nèi)采用十字線放樣出四個控制樁位。3)機械引孔。在引孔過程中應(yīng)及時進行鋼護筒的埋設(shè)作業(yè)。鋼護筒主要是由鋼板制作而成，鋼板的厚度控制在6 mm～10 mm之間。護筒和護壁的直徑應(yīng)比樁基孔略大一些，一般大10 cm～15 cm。同時護筒應(yīng)比原地面高出30 cm以上，這樣才能有效的確保在進行水下混凝土的灌注時泥漿能夠順利的流出，同時也可以避免地面上的雜物掉落其中。在護筒的頂部應(yīng)設(shè)置水平參數(shù)高程，同時應(yīng)做好相關(guān)記錄工作。4)旋挖鉆機就位。根據(jù)設(shè)計樁位進行鉆機的就位。當(dāng)鉆機達到預(yù)定位置之后，即可對鉆頭的中心與護筒的中心點進行粗略的對中，然后再采用機架水平垂直儀表進行精確的調(diào)整，從而確保鉆頭的精確定位。但旋挖鉆機就位之后，即可上報監(jiān)理工程師進行檢測，監(jiān)理簽字確認之后即可開始進行鉆機施工。5)泥漿制備。本工程所采用的泥漿由優(yōu)質(zhì)膨潤土、純堿、羥甲基纖維素、聚丙烯酰胺等組成。如表1所示為泥漿的性能指標(biāo)參數(shù)。

2.3 鉆孔施工

表1 泥漿的性能指標(biāo)參數(shù)

1)當(dāng)旋挖鉆機就位之后，即可將制備好的泥漿注入鉆機中。接著即可正式開始進行鉆機的施工。當(dāng)儀表自動顯示筒滿狀態(tài)時，鉆斗底部關(guān)閉，提升鉆頭以進行卸土。對于卸土應(yīng)將其清運到廢棄現(xiàn)場。2)在主動鉆桿入孔前到鉆桿全部入孔這一時段內(nèi)，鉆桿應(yīng)保持均勻緩慢的速度。當(dāng)入孔之后即可逐級提升鉆進速度和鉆進壓力。在鉆孔的施工過程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)的具體情況對進尺的速度進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)從硬地層鉆到軟地層時，可以適當(dāng)?shù)募涌煦@進速度，而相反時，則可以適當(dāng)?shù)臏p小鉆進速度。在硬塑層進行鉆進時，應(yīng)采用快轉(zhuǎn)速度進行施工，這樣可以有效的提高鉆機效率；當(dāng)在砂層進行鉆機時，應(yīng)采用慢轉(zhuǎn)速進行鉆進，同時應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾幽酀{的比重和粘度以確保能將砂土帶出。3)在鉆機施工過程中，回轉(zhuǎn)斗的底盤斗門應(yīng)確保處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣可以避免回轉(zhuǎn)斗內(nèi)的渣土掉落到護壁泥漿中，從而導(dǎo)致泥漿的配重出現(xiàn)變化。泥漿面應(yīng)保持比護筒頂部高40 cm的高度。在提鉆過程中，則應(yīng)向護壁上添加泥漿，以確保泥漿的高度滿足要求。4)在鉆進施工中，為了避免出現(xiàn)埋鉆的問題，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)要求控制好鉆進尺度。同時還應(yīng)根據(jù)要求進行回轉(zhuǎn)斗提升速度的控制，其速度不宜過快也不宜過慢。過快則帶動泥漿沖刷孔壁泥皮而引起孔壁的破壞，這樣會導(dǎo)致孔壁出現(xiàn)坍塌的問題，同時還可能引起孔壁縮徑的問題；速度過慢則會影響施工效率。5)按照以上的步驟進行反復(fù)的循環(huán)施工直至達到設(shè)計高程處，最后鉆孔施工完成。

2.4 清孔

當(dāng)鉆孔完成之后，應(yīng)進行鉆斗的提升，同時泵入新的泥漿，泥漿的性能應(yīng)確保滿足相關(guān)要求。這一過程需要維持正循環(huán)30 min以上，直至孔口流出的泥漿不存在塊渣為止。清孔中所使用的泥漿比重應(yīng)控制在1∶2左右。當(dāng)鉆孔底部的沉渣在15 cm以內(nèi)時，即可結(jié)束第一次的清孔作業(yè)。當(dāng)?shù)谝淮吻蹇淄瓿芍?，?yīng)及時進行鋼筋籠的吊放，并做好鋼筋籠節(jié)段之間的連接。鋼筋籠和混凝土導(dǎo)管安放完成之后，即可進行第二次的清孔作業(yè)。當(dāng)泥漿的比重在1.15以內(nèi)，同時孔底沉渣的厚度小于10 cm時，即可結(jié)束第二次的清孔作業(yè)。

2.5 鋼筋籠制作安裝

在鉆孔施工之前，應(yīng)在其附近放置加工完成的鋼筋籠以做好準(zhǔn)備。根據(jù)工程的具體情況，一般情況下應(yīng)將節(jié)段的長度控制在16 m～25 m之間。當(dāng)進行各節(jié)段的焊接施工時，應(yīng)確保滿足規(guī)范和施工要求，焊接完成之后應(yīng)經(jīng)過檢測確保合格之后方可起吊安裝。在本工程中，鋼筋籠節(jié)段之間采用螺紋連接的方式，采用一次成籠的施工形式。在進行鋼筋籠的起吊時，應(yīng)采取4點起吊的方式。鋼筋籠入孔時，應(yīng)確保其與地面保持垂直的狀態(tài)。在下放中應(yīng)保持均勻緩慢的速度，避免對孔壁造成碰撞破壞。如果在下放過程中遇到阻礙時，應(yīng)立即停止下放，并查明原因，之后才可繼續(xù)下放。當(dāng)節(jié)段固定完成之后，才可進行下一節(jié)段的起吊和焊接。

2.6 灌注水下混凝土

水下混凝土的灌注施工與一般的鉆孔成樁施工工藝相同，但是在本工程的水下混凝土灌注施工中，應(yīng)特別注意以下幾點：

1)灌注混凝土的導(dǎo)管應(yīng)確保嚴(yán)密，同時其長度適中，一般情況下導(dǎo)管底端與孔底的距離應(yīng)控制在30 cm～50 cm之間。2)混凝土應(yīng)確保拌和均勻，重點應(yīng)對其坍落度進行檢測，一般應(yīng)將其控制在18 cm～22 cm之間。首批混凝土灌注之后，應(yīng)確保導(dǎo)管漏斗封底，同時應(yīng)比導(dǎo)管底部高出1 m以上。3)水下混凝土的澆筑施工應(yīng)確保連續(xù)進行，澆筑過程中不得出現(xiàn)中斷。導(dǎo)管在混凝土中埋置深度應(yīng)控制在2 m～4 m之間，但是不得超過5 m。4)在混凝土的澆筑施工過程中，應(yīng)安排專門的質(zhì)檢人員在旁邊進行指導(dǎo)施工，施工中應(yīng)避免出現(xiàn)導(dǎo)管提升過快，或者導(dǎo)管埋入過深的問題，這樣可以避免出現(xiàn)斷樁的問題。5)混凝土樁的頂面標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計標(biāo)高大0.5 m，這樣可以確保樁頂混凝土的施工質(zhì)量，灌注施工完成之后，應(yīng)將樁頂部分多出來的樁體鑿除。

3 結(jié)語

隨著鉆孔灌注樁施工技術(shù)的不斷發(fā)展，其在建設(shè)工程基礎(chǔ)中的應(yīng)用越來越廣泛，而旋挖鉆機施工技術(shù)比較適用于工期要求較緊的工程項目中，比如說市政工程、建筑工程等。文章結(jié)合某一住宅小區(qū)項目工程，該項目建筑結(jié)構(gòu)體系為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)本項目地質(zhì)資料情況，本工程的基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工，系統(tǒng)地探討了該工藝的具體施工技術(shù)。從本工程實施效果表明，旋挖鉆機施工技術(shù)具有鉆進速度快、操作簡單方便、移位快捷以及對環(huán)境污染小等優(yōu)勢，可在同類工程中推廣應(yīng)用。

[1] 劉 杰.應(yīng)用旋挖鉆機施工鐵路橋梁鉆孔樁技術(shù)[J].四川建材，2012(8)：117-118.

[2] 李 林,閔 峰.旋挖鉆機施工鉆孔灌注樁的工藝研究[J].中國工程科學(xué)，2010(4):33-36.

[3] 邱宗宇.旋挖鉆機在砂卵石地層樁基施工中的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2010(14)：120-122.

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[5] 楊占連.旋挖鉆機成孔在灌注樁施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2014，40(9)：59-60.

Explosion on bored pile construction technology of rotary driller

Jia Limin

(ShanxiAcademyofSurveyDesign,Taiyuan030013,China)

Combining with the residential community engineering as an example, the article introduces bored pile construction technology procedures of rotary driller, describes construction preparation, hole cleaning, steel cage installation, underwater concrete construction and other construction points, finally points out advantages of rotary driller, such as fast speed, simple and convenient operation and quick movement and so on.

rotary driller, bored pile, construction, concrete

2015-02-01

賈麗敏(1987- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)11-0088-02

TU473.14

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