謝 顯
(中國水利水電第八工程局有限公司,湖南 長沙 410000)
隨著科技水平的不斷進步,樁基施工工藝也在不斷地進行著技術更新。旋挖樁施工技術在基坑工程施工中,對于成孔速率的提升及基坑工程施工過程中的環境保護都有著極大的作用。但是旋挖樁施工過程中容易受到施工環境及設備操作等外部因素的影響,因此,只有加強旋挖樁基礎施工過程中的質量監測和控制措施,才能在保障工程施工進度的基礎上,確保工程的質量達到設計要求。
旋挖樁是最近幾年才廣泛用于基礎樁施工的較為先進的樁基施工工藝,主要用于深基坑的施工建設。在旋挖樁基礎施工過程中,需要對基坑環境做好動態監測,同時通過及時優化和調整樁基施工方式,確保基坑的整體質量及安全。
旋挖樁基礎施工主要是利用旋挖機鉆頭本身的重力進行回旋切割巖土的方式,通過旋挖機鉆頭內部的活門裝置,將鉆出的巖土回收至鉆頭內,通過不斷提升卸土,再深挖的方式,直至將鉆孔打到基樁設計深度的施工方式。在旋挖機施工過程中,必須根據前期的地勘資料,對施工所在地的巖土成分做出分析,確定是否需要采取相應的護壁措施。
旋挖樁基礎施工,相較于傳統樁基施工工藝,其技術優勢主要體現在適應能力、成孔速率及環保效果方面。在適應性方面,旋挖樁基礎施工工藝采用的動力裝置能提供較強的設備驅動力,對樁基施工地質條件要求低于其他類型的施工工藝,不論是硬度較大的巖土層,還是在有地下水、流沙及溶洞的軟土層,旋挖施工都可以通過較強的設備動力、泥漿護壁及鋼護筒等方式完成施工,其工藝具有較強的適應性,可以確保施工的質量及工期;在成孔速率方面,旋挖機可以達到10 m/h的鉆孔速度,極大地加快了施工進度,同時施工人員可以通過相關設備對鉆孔位置進行精確定位,確保樁基工程的施工精度,節約施工人力成本;施工環境保護方面,旋挖機可以直接將巖土鉆渣儲存于鉆桶內部,在卸載時不會產生泥漿,對工地的環境保護起到了良好的作用,同時旋挖機在施工時的噪音明顯低于其他樁機,對工地周圍居住環境的影響也降到了最低。
旋挖機在進行樁基施工時,也存在一定的缺點,首先,旋挖機由于自身重量較大,占地面積較廣,因此對工地地基承載力的要求較高,在軟土地基施工作業時,需要對地面進行硬化處理;其次,旋挖機在施工時,需要其他重型機械進行配合作業,例如在安裝鋼筋籠時,需要使用起重機,在卸載巖土時,需要相應的運土設備配合施工。
隨著我國基礎設施建設力度的加大,以及建筑行業的不斷發展,各種多層、高層建筑不斷出現。在進行復雜建筑施工中,旋挖樁技術是現階段使用比較廣泛的樁基施工技術,在不同地質條件下都可以進行有效的基礎樁基施工。針對旋挖樁技術施工的說明應包括其技術應用、施工工藝、施工流程及施工要點。
旋挖樁基礎施工的工藝技術在深基坑建設中的應用非常廣泛,其工藝自動化水平較高、成孔速度較快并且可適應各種復雜地質條件的施工。在建筑工程規模日益增大的今天,旋挖樁基礎施工工藝的應用,可以大大地節省建設方及施工方的成本投入,主要包括施工中的渣土及排污處理成本、設備租用成本、人力資源成本等,同時旋挖樁基礎施工工藝的應用,對于爭創文明工地也具有非常重要的作用。
旋挖樁基礎施工主要的施工工藝分為三種,根據施工地質條件的不同,主要包括:干作業成孔工藝:主要用于巖土比較堅硬的地層,在成孔過程中,不必采取護臂措施,可直接形成樁孔;濕作業成孔工藝:主要用于軟土地層,在旋挖樁基礎施工時,需要通過泥漿護壁對樁孔進行保護;全護筒護壁工藝:主要用于施工地層存在地下水、流沙、溶洞等情況,通過套管跟進的方式,在樁孔施工過程中,形成護壁,以確保樁孔質量及施工安全。
旋挖樁樁基施工必須結合施工所在地的詳細地勘資料來進行,在進行施工前,必須經過精確的計算和設計,通過科學有效的理論設計保障旋挖樁基礎施工的有效性和安全性;同時在旋挖樁基礎施工時,針對每一個施工工序都必須做好安全防護和監理督察工作。旋挖樁基礎施工的主要流程包括:測量放線、旋挖成孔、泥漿循環、清孔措施、灌注混凝土等,具體施工流程如圖1所示。

圖1 旋挖樁施工流程圖
旋挖樁基礎施工過程前,必須根據施工設計圖對樁孔位置進行精確定位,同時進行規范的測量和放線;在施工過程開始時,鉆孔速度不宜過快,需等待旋挖機導向系統全部進入以后,才可以提高鉆頭前進速度;同時在旋挖機施工過程中,隨時觀測地層巖土變化并記錄;在鉆頭因意外原因導致鉆孔工作暫停時,必須保障樁孔內液體表面高于出漿口;放置鋼筋籠之前必須進行清孔操作,確保孔底沉渣達到施工設計要求;鋼筋籠焊接制作過程必須符合相關規范,起吊安裝前必須確保鋼筋籠的完好,安裝過程中確保鋼筋籠安裝流暢,如遇阻礙,必須馬上排查問題并解決;混凝土樁體澆筑過程必須連續進行,嚴禁中斷,澆筑過程中利用插入式搗固棒振搗,同時記錄及檢測樁體相關參數,避免出現斷樁與傾斜。
旋挖樁基礎施工技術管理必須從施工圖設計階段開始,在施工圖中,必須明確標注孔基位置,并對地質情況作出詳細闡述,選擇合適的旋挖樁基礎施工工藝;樁孔施工期間,對旋挖機工作數據詳細記錄并與地質勘察報告相比對,對施工現場遇到的任何技術問題做好相應的應急管理預案;鋼筋籠制作過程必須符合設計標準,制作工藝必須符合相關國家規定,制作完成后必須經過質量檢測,確定合格后方能進行安裝施工;混凝土澆筑施工過程中必須嚴格記錄施工數據,并就澆筑樁體承載力做出詳細的檢測,確認樁體強度達到施工設計要求。
旋挖樁基礎施工過程中,對項目標準的執行、對旋挖機設備的操作以及對施工數據的監測及分析都需要現場施工人員一一落實,因此,在加強旋挖樁基礎施工的質量管理過程中,必須對施工人員進行有效的管理及培訓,確保參與施工人員熟悉旋挖機操作流程及施工的整體工藝,熟悉相關數據的檢測技術,同時培養施工人員在施工過程中遇到緊急情況下,能快速做出判斷故障判斷,并啟用相關應急措施的能力。
參與旋挖樁基礎施工的設備不僅是旋挖機,同時還有起重機、渣土運輸設備等大型施工設備,同時由于旋挖機作業時,需要用到很多數據監測儀器,施工現場的電氣設備也非常多,因此,為保障施工過程的安全順利及樁基施工的整體質量,必須對施工現場的設備進行有效的管理。首先,必須確保旋挖機施工地面承載力達到標準,確保設備安全;其次,對施工過程中渣土運輸設備做好保養維護,對運輸路線作出明確劃定,確保施工現場安全;然后,對于起重機及混凝土澆筑設備做好調試工作,確保鋼筋籠起吊安裝過程的平穩、澆筑施工順利實施;最后,對施工現場的電氣設備做好管理,保障電氣設備的正常運行的同時,確保施工現場的用電安全和施工人員的生命安全。
旋挖樁基礎施工最終的目的是保障樁基的整體質量達到施工圖設計標準,以保障建筑工程整體施工過程及建筑物投入使用后的安全,因此,在旋挖樁基礎施工質量控制的重點最終是對施工完成后的樁基進行質量檢測。樁基的質量檢測一般交由第三方檢測機構,主要有鉆芯檢測法、振動檢測法、超聲脈沖檢測法、射線法等,可以根據建筑工程實際需求做出合適的選擇。針對建筑工程項目,一般要求I類樁基達到80%以上,同時嚴禁有Ⅲ類及Ⅳ類樁基的出現。
旋挖樁基礎施工工藝是目前深基坑工程施工中,使用較多的較為先進的施工工藝。通過對旋挖樁施工工藝技術要點和施工過程中整體流程的分析,在進行樁基施工時,必須通過一定的施工質量控制體系來確保基坑工程的整體施工效果,通過制度來進行施工的管理,通過培訓來提高施工人員的設備操作水平,通過數據來實現施工過程的監管,最后通過樁基質量檢測來確保工程質量。只有把握好旋挖樁基礎施工質量控制的要點,才能在確保建筑工程施工及建筑使用安全的前提下,提高施工企業整體的經濟效益和社會效益。