摘 要 在現代橋梁、建筑工程項目建設中,旋挖樁因具有環保性能優越、成孔質量理想、施工效率高等特點,而深受工程設計和施工單位的歡迎。目前,國內在旋挖樁施工中,由于受到各類主客觀因素的影響,導致各類技術問題的普遍存在,必須引起施工單位的高度重視,并且積極制定有效的對策。
關鍵詞 旋挖樁;施工;技術問題;對策
近年來,在國內的橋梁、建筑等工程項目中,旋挖鉆機成孔施工方法得到了廣泛的應用,特別是在復雜地基工程中,其實際應用效果受到了普遍的好評。旋挖樁適用于各種復雜的地質條件,如:軟土、流泥、流砂、卵礫石等。在旋挖樁施工過程中,必須嚴格把握其技術要點,本文結合筆者親自參與的工程項目為例,對其常見技術問題及對策進行簡要的分析
1.旋挖樁施工的特點
1.1 成孔速度快
一般情況下,旋挖鉆機的鉆孔與成孔速度可以達到1-1.5m/min,與國內樁基礎工程中傳統的循環鉆機相比,其優勢極為明顯。由于旋挖鉆機的成孔速度快,在保證整體施工進度的基礎上,有效減少了施工的人力、物力投入。
1.2 適應性廣泛
由于傳統的循環鉆機自身重量有限,在進行硬土地層的鉆孔時,難以保證鉆頭施加足夠的壓力,從而影響了成孔的速率和質量。而旋挖鉆機鉆頭則增加了先進的動力頭裝置,在進行鉆孔操作時,在鉆桿重量與動力頭給進力的作用下,保證了鉆進的強度。據國內機械技術部門研究:旋挖鉆機的成孔速度是循環鉆機的5-10倍之間。
1.3 環保性能突出
國內傳統的循環鉆機普遍采用連接鉆桿與掏渣桶掏渣的泥漿循環方式,在施工現場必須設置一定容積的泥漿池,從而難以保證文明施工。而現階段使用的旋挖鉆機則是采取動力頭的循環形式,其基本工作原理為:使用螺旋鉆頭與旋挖斗,通過強大的扭矩將土、砂礫等鉆進中產生的鉆渣直接進行旋轉挖掘,并快速提指至孔外。由此可見,旋挖樁在施工中無需設置泥漿支護結構,實現了較為環保的干法施工,必然使施工作業過程的污染源明顯減少,有利于改善施工現場的作業環境。
1.4 樁孔對位方便、準確
在旋挖樁施工中,旋挖鉆機操作人員可以利用先進的電子控制設備進行樁孔的定位,并保證旋挖鉆機始終處于最佳的鉆進狀態,這是傳統的循環鉆機無法達到的。
2.旋挖樁施工中常見技術問題
2.1 受施工土層的制約較大
目前,國內使用的旋挖鉆機適用性廣泛,但是在粘性土層的實際鉆進效果較土層、砂層則差距較大,所以在施工操作中,如果遇到硬巖層、孤石層或較密的卵礫石,施工人員必須采取有效的措施克服相關技術問題,否則難以保證成孔的質量。
2.2 機械維修費用高、時間長
一般情況下,旋挖鉆機的使用壽命為6000h左右(全負荷工作狀態),超過其規定使用壽命后,相關機械部件必須進行維修或更換,否則將影響到其技術優越性。旋挖鉆機中液壓系統主泵、鉆桿、鉆具、動力頭的造價較高,進行維修通常需要1個工作日以上,所以旋挖鉆機的機械維修費用高、時間長是必須重視的技術問題之一。
2.3 樁機移動時對場地要求較高
旋挖鉆機普遍采用履帶轉動裝置,在施工現場進行鉆機移動時,必須嚴格控制其行走路線的坡度和平整度,以防止旋挖鉆機在行走中出現傾翻的現象。
3.工程實例分析
針對本文提出的旋挖樁施工常見技術問題,本文結合筆者親自參與的某縣電視臺工程為例,通過列舉規范的操作流程,防止上述技術問題的出現。本工程的主體采用框剪結構和鋼結構,按照設計方案的相關要求,樁基礎部分采取沖孔樁施工,裙樓部位進行旋挖樁機施工。旋挖鉆機主要應用于直徑在1m以上的工程樁施工,總作業數量為374根。本工程的旋挖樁施工中,旋挖鉆機選用國內常見的金泰SD系列多功能鉆機。
3.1 樁基定位
根據工程地質勘探單位前期提供的水準點、測量控制網進行引測,并在軸線的延長線上進行標注,在旋挖樁施工注意對現場測量控制點的校核,同時加強相關保護措施。
3.2 埋設護筒
在旋挖樁的護筒埋設中,其中心線必須對準樁位的中心,并且嚴格監測護筒的垂直度,以確保其乎筒中心線、樁中心的重合。在護筒的位置按照要求固定后,使用粘土進行回填、夯實。
3.3 旋挖鉆機就位與管理
在旋挖鉆機安裝完成后,必須保證鉆頭與樁位的中心點對準,防止在施工中出現孔位偏移的現象。在旋挖鉆機的使用過程中,必須注重日常的維護管理,以減少施工中出現安全事故的隱患。
3.4 鉆進與成孔
按照本工程的設計方案,在旋挖鉆機的鉆進過程中,泥漿的比重根據底層的具體條件而定,并且合理確定鉆進中的相關工藝和技術參數。在旋挖樁成孔后,對孔深、泥漿比重、孔徑、沉渣等指標必須進行檢查。
3.5 安放鋼筋籠與導管
鋼筋籠與導管的安裝均使用大型吊車,將其直接吊入孔內后,按照設計標高進行固定,導管的長度、直徑則必須與孔深相配套,管距孔底為0.3-0.4m,導管埋入深度為≥1m。
3.6 混凝土澆注
利用大型吊車將導管向上拔出,并澆注一定量的混凝土,每次上提導管0.3m則需反插一半,以保證混凝土澆注的密實性,在經過循環澆注后,直至旋挖樁的項面。
4.結語
在旋挖樁施工中,對于相關技術問題必須予以高度的重視,并且積極制定有效、科學的對策,這是保證旋挖樁施工進度和質量的重要條件。
參考文獻:
[1] 張啟君. 國內旋挖鉆機的現狀與施工技術點[J]. 交通世界,2005(07):31-32.
[2] 陶坤. 旋挖鉆機在樁基礎施工中的應用與分析[J]. 探礦工程,2007(02):44-45.
[3] 徐維鈞. 樁基施工手冊(第1版)[M]. 北京:人民交通出版社,2007:169-188.