黃慧鵬
在鉆孔施工中,常常采用沖擊鉆錐鉆孔工藝,即沖擊鉆利用錐頭的重量和旋轉沖擊動能進行旋沖、破碎石土,同時采用掏渣筒,將鉆渣抽離出來。這種工藝僅僅適合亞粘土層地質;而泥漿固壁鉆孔工藝可以應用在深度50m以內,直徑為1.0~1.5m的鉆孔樁使用,常見于陵地或水上的砂類土、礫石、卵石、漂石、軟巖石地質。
(1)沖擊鉆鉆頭在作業前必要的準備工作有:關鍵電氣設備的試運行點檢,鉆頭是否平穩,不能有任何的位移、塌陷情況,所需鉆孔的位置精確。
(2)要求沖擊鉆錐頭配套的鋼絲繩與鋼性保護護筒心位置偏差小余2cm,施工過程中,升降鉆頭要平穩進行,避免其與護壁和孔壁碰撞而造成施工不良,或者設備故障。
(3)施工中,鉆頭升降作業要具備連續性,達到一次性完整鉆孔;同時做好鉆孔施工記錄,按要求進行鉆孔泥漿的檢測和試驗,如有任何不符合要求的情況,應立即進行整改。在整個施工過程中,泥漿的消耗較少,應保持所使用的出水口直徑應始終保持在2m左右,不僅防止鉆孔孔壁塌陷,將鉆頭深埋的情況發生,還保障了鉆孔的成孔品質和成孔速度。
(4)在鉆頭深入進程中,每進5~8尺,便要檢查已成型的鉆孔直徑和豎直度,在地表土層變化處拾取渣樣,檢驗渣樣的土質,并與地質剖面分析圖進行校對,判定是否正常。在鉆頭到達易液化砂層這中間一層的時,鉆進速度必須有所放慢,以防成孔坍塌,來保障成孔質量。
(1)當成孔發生坍塌的情況時,應深入分析其問題的原因,然后再處理。另外,當塌陷不是很嚴重,應立即用土砂或小礫石配合粘土將鉆孔回填,分析坍孔的原因,然后采取后續措施,當塌陷部位在較淺位置時,可采用深埋護筒工藝,采用泥土將鉆頭鋼護筒的周圍進行填充,然后繼續鉆孔。
(2)當成孔發生位置偏移、形狀彎曲時,應立即分析原因,并及時處理,面對這種現象,常常會在偏移處,吊住鉆頭進行上下空鉆,使成孔重新恢復垂直狀態;當偏移情況較為嚴重時,必須將掏出的粘性土回填,在其沉積到一定密實度時,重新進行鉆孔。
(3)當鉆孔孔徑出現擴大或縮孔時,可以按照成孔坍塌和鉆頭擺動過大等情況來對成孔進行解救,其中當縮孔已經發生時,可以將鉆頭上下往返進行掃孔,這樣便能擴大孔徑;當鉆孔漏漿,從而導致孔徑變大時(比如鋼性護筒內出水口不能保證持續出水,應當將鋼護筒附件進行回填筑實,加大護筒沉埋深度,減小出水口的出水量,同時選用稠化泥漿,或者碎石、碎泥土,多次旋沖,從而加強成孔的護壁。
(4)當出現沖擊鉆卡鉆或者埋鉆時,應查看是否鉆渣過多未及時清理、坍塌或底部泥漿上涌等。但都不能直接將沖擊鉆往上強提,只能緩慢輕提,當出現提不動時,可另外再使用一個小型的沖擊鉆進行沖擊,或者采用旋沖、抽渣并用的方式將鉆頭周圍的渣土減少之后再網上提拉。
(1)在進行水下混凝土灌注工作之前,應當先成孔泥漿指標和沉淀標準厚度的檢測符合標準后,并清除成孔周邊渣土。
(2)在進行水下混凝土灌注工作之前,還應檢查其混凝土的均勻性和泥漿的坍塌強度等指標,如果達不到成孔的標準要求,則必須對混凝土進行第二次攪拌,直到達標,否則不能被使用。
(3)第一批混凝土在被投入到成孔底部之前,有必要進行導管在成孔內需要的埋置深度的計算,而且宜控制在3~8m以內。
(4)灌注混凝土的過程持續不斷地進行,無特殊情況不能中途停工,以防止混凝土拌攪拌器和其他泥漿從漏斗部位落入成孔中,影響澆筑品質。
(5)泥漿導管在上下提拉時應在成孔中垂直居中,伴隨著內混凝土、孔內水位情況一起上升下降。
(6)當導管提拉到成孔表面一定高度時,可以拆下1節或者2節導管,但拆除過程必須要迅速,拆除的時間不能超過15min,以防止其他雜物、工具、管道中渣土等落入成孔。
(7)當導管內混凝土沒滿,而含有空氣時,后面填入的混凝土要緩漫灌入,防止出現導管爆裂而漏水的情況。
(8)鋼護筒在拔出時:水下混凝土的壓強在大于5MPa,且在地面及樁頂部位完成灌注后才能拔出,而且需要被立即拔出。要注意的是,在導管被拔出最后一節時,速度要緩慢,防止樁頂沉積的渣土被擠入導管。
在路橋橋梁樁基站孔樁基礎施工中,沖擊鉆鉆孔樁是常用的一種工藝,因此,在對這種工藝有一定了解和掌握的同時,還需要對有可能產生的施工失敗情況有所了解,以便在施工種做好預警防范工作,同時在發生事故時也能夠被有效并及時的處理,保障了施工項目的順利進行。
綜上所述,采取科學的沖擊鉆鉆孔工藝、配制高質量的泥漿對于成孔品質而言有著最為直接的作用。鉆孔灌注樁工藝在施工過程中出現事故的原因非常多,在任何環節均有可能出現嚴重的施工事故,因此,任何一項預警準備工作都必須在施工之前完成,同時還包括了關于地質勘探資料和成孔的設計、技術標準,另外在施工中嚴格控制泥漿和混凝土的品質,完善各項作業記錄。
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