田光燕
摘要:通過虎門長堤路橋梁鉆孔樁施工實踐,旋挖鉆機成孔灌注樁,在沿海雜填土、淤泥質(zhì)、砂層較深地地層中,具有成孔速度快、成樁質(zhì)量高、環(huán)保特點突出、行走移位方便、樁孔對位方便、擴孔系數(shù)低、自動化程度高、經(jīng)濟合理等優(yōu)點。在沿海地區(qū)樁基施工中具有非常廣闊的前景。下文將對沿海地區(qū)全液壓旋挖鉆孔灌注樁施工做簡單分析。
關(guān)鍵詞:沿海地區(qū);全液壓旋挖鉆,施工效率高,灌注樁施工
1、前言:
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,施工機械、施工技術(shù)的進步,對各項工藝都要求更加精湛化。為了符合經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的要求,全液壓旋挖鉆成孔技術(shù),成為近年來發(fā)展最快的一種新鉆孔灌注樁孔施工方法,旋挖鉆機成孔灌注樁技術(shù)被譽為“綠色施工”,其特點是:成孔速度快、成樁質(zhì)量高、環(huán)保特點突出、行走移位方便、樁孔對位方便、擴孔系數(shù)低、自動化程度高、經(jīng)濟合理。下面就虎門長堤路橋梁鉆孔樁施工情況,談?wù)勓睾5貐^(qū)全液壓旋挖鉆機灌注樁施工技術(shù)。
2、橋梁灌注樁施工情況:
2.1沖擊鉆成孔灌注樁施工情況:
由于地質(zhì)屬于沿海軟弱巖層,雜填土、淤泥、砂粘層地質(zhì)為主,厚度達10米以上。保用沖擊鉆成孔進入巖層后,受鉆頭沖擊振動,淤泥液化,砂層崩塌,擴孔、坍孔現(xiàn)象非常嚴重。鉆孔過程中,采取添加粘土、拋片石擠壓等方法,由于淤泥、砂層太厚,擴孔、坍孔問題仍未解決。若增加長護筒,如重復利用,需配置大噸位起重設(shè)備,機械利用率太低,機械費用高;不重復利用,措施費成本也很高工程質(zhì)量難以保證。經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較,改用旋挖鉆機施工。
2.2旋挖鉆機成孔灌注樁施工工藝、與沖擊鉆機成孔的比較:
⑴、 旋挖鉆機成孔灌注樁施工工藝:
①泥漿制備
現(xiàn)場設(shè)泥漿池(含回漿用沉淀池及泥漿儲備池)一般為鉆孔容積的1. 5~2. 0倍,要有較好的防滲能力。在沉淀池的旁邊設(shè)置渣土區(qū),沉渣采用反鏟清理后放在渣土區(qū),保證泥漿的巡回空間和存儲空間。
② 埋設(shè)護筒
樁基定位后,根據(jù)樁定位點拉十字線釘放四個控制樁,以四個控制樁為基準埋設(shè)鋼護筒,為了保護孔口防止坍塌,形成孔內(nèi)水頭和定位導向,護筒的埋設(shè)是旋挖作業(yè)中的關(guān)鍵。
③ 鉆孔定位
旋挖鉆機就位后,利用自動控制系統(tǒng)調(diào)整其垂直度,鉆機安放定位時,要機座平整,機塔垂直,鉆頭中心與護筒十字線中心對正,注入穩(wěn)定液后,進行鉆孔。
④成孔、灌注混凝土
根據(jù)護筒標高、樁頂設(shè)計標高及樁長,計算出樁底標高,以便鉆孔時加以控制。成孔深度達到設(shè)計要求后,應(yīng)盡快進行鉆機移位、終孔驗收工作;從清孔停止至混凝土開始澆灌,應(yīng)控制在1.5-3h,一般不得超過4h,否則應(yīng)重新清孔。
⑵、與沖擊鉆機成孔的比較:
根據(jù)我公司在虎門長堤路橋梁樁基礎(chǔ)施工數(shù)據(jù)表明,前期采取沖擊鉆成孔施工,鉆進成孔時間約20小時,沖擊鉆孔進入巖層后,由于沖擊震動影響,淤泥層及砂層容易坍孔,鋼護筒容易沉陷,樁體出現(xiàn)大蘑菇頭,充盈系數(shù)達到1.5, 樁體進行超聲波檢測時,縮頸現(xiàn)象非常嚴重,Ⅱ類樁率高達30%,施工進度不能滿足工程要求。經(jīng)過調(diào)研、比選,采用液壓旋挖鉆成孔,鉆進成孔時間約2小時,充盈系數(shù)降到1.05左右,樁檢Ⅰ類樁達93%,成本大大的降低。
3、旋挖鉆機成孔技術(shù)的優(yōu)、缺點及值得思考的問題:
3.1旋挖成孔的工藝優(yōu)勢:
旋挖鉆機適用地層范圍較廣; 動化程度高、成孔速度快、質(zhì)量高;提高灌注樁的承載力; 環(huán)保特點突出,施工現(xiàn)場干凈;履帶底盤承載,接地壓力小,適合于各種工況,在施工場地內(nèi)行走移位方便,機動靈活,對樁孔的定位非常準確、方便; 自帶柴油動力,緩解施工現(xiàn)場電力不足的矛盾,并排除了動力電纜造成的安全隱患。
3.2旋挖鉆機成孔技術(shù)的缺點:
⑴旋挖鉆機成孔中易發(fā)生的事故主要預防發(fā)下事故發(fā)生:孔內(nèi)塌孔事故,鉆斗提升速度,卡、埋鉆事故,鉆機側(cè)翻事故。
⑵旋挖鉆機受施工地層的制約,在硬巖層、較致密的卵礫石、孤石層施工比較困難。
⑶價格目前較貴,對于一般的基礎(chǔ)施工企業(yè),購置設(shè)備有一定困難。目前以市場租賃為主。
⑷使用超過一定年限后,液壓系統(tǒng)主泵、動力頭以及鉆桿鉆具就需要更換修理,部件損壞后更換時間也較長,維修、設(shè)備搬遷費用所占成本偏高。
4、旋挖鉆機成孔技術(shù)發(fā)展前景:
沿海地區(qū),經(jīng)濟較為發(fā)達,人口相對密集,生活活動也比較緊湊,導致地面承受的壓力過大,出現(xiàn)地面下沉的現(xiàn)象,地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對而言比較脆弱。近年來污染也日益嚴重,與國家提倡的可持續(xù)發(fā)展相違背。
旋挖鉆機成孔屬于較先進的技術(shù)。施工關(guān)鍵要要根據(jù)工程的地質(zhì)、水文、孔徑、孔深、嵌巖要求等,選擇最為恰當?shù)你@頭和鉆孔方式,確保旋挖鉆機成孔能夠滿足設(shè)計、規(guī)范要求,是施工進度,施工成本的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的鉆孔技術(shù),如回旋鉆和沖擊鉆,不僅污染比較大而且成孔的效率和精準度也不及旋挖鉆,而且傳統(tǒng)的鉆孔技術(shù)需要使用大量的泥漿,這在一定程度上也浪費了資源,不符合可持續(xù)發(fā)展的理念。隨著對工期、質(zhì)量、環(huán)境保護的要求日益提高,由于我國的制造、施工技術(shù)還不夠完全滿足市場的需求,通過機制造和施工企業(yè)在使用中的不斷改進,各項性能將更加完善。
我國正處在一個大發(fā)展時期,特別是沿海經(jīng)濟發(fā)達的區(qū),各種工程建設(shè)急需大量的建設(shè)機械,公路橋梁、鐵路、水利、城市發(fā)展,需要大量的樁工機械設(shè)備,從其發(fā)展的速度來看,選擇較為先進的基礎(chǔ)施工工藝,以促進本行業(yè)的快速發(fā)展,旋挖鉆機的市場需求量將越來越大。必將對沿海地區(qū)的經(jīng)濟又好又快發(fā)展貢獻力量。