孫捷
摘要:作者通過“軟土地基旋挖鉆機(jī)與振動錘聯(lián)合施工鉆孔灌注樁”的實(shí)踐,對此工藝的構(gòu)成、特點(diǎn)、適用范圍、工藝流程、操作要點(diǎn)進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述。
關(guān)鍵詞:打拔鋼護(hù)筒;鉆孔灌注樁
一、前言
根據(jù)武漢市軌道交通工程一號線二期第六施工標(biāo)段的地質(zhì)條件和試樁經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如何在厚層軟塑、流塑的淤泥質(zhì)黏土層鉆進(jìn)成孔,是施工成敗的關(guān)鍵。因此,必須實(shí)施切實(shí)可靠的施工措施,采用在該地層環(huán)境下順利成樁的施工工藝,才能避免在該地層發(fā)生縮徑、坍塌等現(xiàn)象而高效率的順利成孔。
鑒于深厚的流塑狀淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層的不穩(wěn)定性,以及試樁所獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),經(jīng)慎重考慮后,確定該項(xiàng)目的鉆孔灌注樁采用試樁后擬定的,用振動錘沉入和起拔鋼護(hù)筒。沉入深度分別為12m~16m。
二、基本要求
1、起吊設(shè)備:適應(yīng)現(xiàn)場道路及負(fù)重行走、起重50t左右的履帶式起重機(jī)。
2、振動樁錘:對于觸變性很強(qiáng)的軟塑或流塑淤泥地層選擇了DZ90型振動錘及鋼管夾頭。
3、附屬工具:鋼護(hù)筒、鋼護(hù)筒定位架、監(jiān)測鋼護(hù)筒垂直度的經(jīng)緯儀、水平尺等。
三、鋼護(hù)筒的沉入
在儀器監(jiān)測下調(diào)整鋼護(hù)筒的垂直度,確認(rèn)鋼護(hù)筒垂直后由吊機(jī)緩慢將鋼護(hù)筒下放,靠其自重使鋼護(hù)筒沉入土層。當(dāng)自重沉入受阻,并確認(rèn)鋼護(hù)筒垂直后,即可啟動振動錘繼續(xù)沉入鋼護(hù)筒。啟動振動錘要斷續(xù)進(jìn)行。即采用試振方式,避免對地層造成大的擾動。在沉入過程中,如果鋼護(hù)筒發(fā)生傾斜,則應(yīng)將鋼護(hù)筒拔起,糾正傾斜后再繼續(xù)沉入。
四、成孔
鉆進(jìn)流塑狀的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層,預(yù)計(jì)使用挖泥短螺旋鉆頭和設(shè)有泄壓孔及錐形筒體的挖泥鉆斗。
1、鋼護(hù)筒內(nèi)預(yù)計(jì)使用短螺旋鉆頭鉆進(jìn),這樣可以提高鉆進(jìn)速度。每回次進(jìn)尺深度要適當(dāng),防止滯鉆。同時要集中精力,聽到異常聲響時要查明原因及時處理,不可強(qiáng)行鉆進(jìn),避免損壞鋼護(hù)筒。
2、鉆頭鉆出鋼護(hù)筒后需要更換挖泥鉆頭鉆進(jìn)。要控制回次進(jìn)尺,少鉆勤提,避免活塞效應(yīng)破壞孔壁。為避免成孔過程出現(xiàn)孔壁坍塌和超徑,每次下鉆時要進(jìn)行修孔,保持孔徑,以利于鉆頭上下順暢。在同一位置多次挖出但不進(jìn)尺時,要立即停止鉆進(jìn),待查明原因進(jìn)行處理后再繼續(xù)施工,避免造成地層大面積流陷。
3、鋼護(hù)筒上口及其連接器均為沉入護(hù)筒、起拔護(hù)筒的工作部位,鉆進(jìn)過程及其他工序均不可將其損壞。
4、鉆頭提至鋼護(hù)筒底口時要小心操作,避免刮碰護(hù)筒底口使底口變形造成卡鉆事故。
5、成孔護(hù)壁泥漿采用普通泥漿,但要進(jìn)行適當(dāng)處理,減小其失水量和黏度,適當(dāng)增加比重。成孔鉆進(jìn)時,必須使孔內(nèi)充滿泥漿。特別要指出的是,由于地層為軟、流塑狀,一旦孔內(nèi)缺少泥漿至使泥土移動,除縮徑塌孔,還會危及相鄰樁體,使相鄰樁體位移彎曲,其后果及其嚴(yán)重。所以,每當(dāng)鉆頭下入鉆孔至孔底后,要將泥漿加滿至距鋼護(hù)筒上口20~30cm處,以保證孔壁的穩(wěn)定。
五、起拔鋼護(hù)筒
1、導(dǎo)管及鋼護(hù)筒埋深控制
當(dāng)混凝土灌注速度較低時,混凝土灌注至鋼護(hù)筒內(nèi)5~6m處,就需要起拔鋼護(hù)筒(3.0m左右),并將該節(jié)鋼護(hù)筒拆除。同時,導(dǎo)管在混凝土中的埋深應(yīng)控制在2.0~6.0m之間。起拔鋼護(hù)筒時,導(dǎo)管要用鋼絲繩另外固定,避免受到附加振動造成導(dǎo)管內(nèi)混凝土離析堵塞。倘若混凝土灌注順暢、鋼護(hù)筒孔段灌注時間短,可以在混凝土全部灌注完畢后整體起拔鋼護(hù)筒,但該項(xiàng)工作必須確保在混凝土初凝前5小時完成。
2、起拔鋼護(hù)筒初期要用振動錘振動起拔,所用吊具必須安全可靠,禁止超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。起拔要緩慢,吊機(jī)提升力要適中,不可以將振動錘減震彈簧完全壓縮,避免損壞振動錘和鋼護(hù)筒。起拔全過程要求吊機(jī)天輪---振動錘---鋼護(hù)筒軸線成一直線。當(dāng)振動錘工作伴有金屬敲擊聲音時,說明吊機(jī)提升力太大,或是鋼護(hù)筒間連接螺栓松動,此時應(yīng)立即減小提升力,緊固連接螺栓,以免損壞吊機(jī)和振動錘甚至損壞鋼護(hù)筒。振動錘仍要采用試振方式啟動,不可長時間振動。當(dāng)?shù)鯔C(jī)可以直接拔起鋼護(hù)筒時,應(yīng)立即停止振動錘直接用吊機(jī)起拔。
六、總結(jié)
振動錘沉、拔鋼護(hù)筒,旋挖鉆機(jī)取土的施工方法成功應(yīng)用在厚層流塑淤泥地層進(jìn)行鉆孔灌注樁的施工。其施工方法具有以下優(yōu)勢:
1、成孔周期短,不占用鉆機(jī)工作時間,提高了鉆機(jī)的工作效率。
2、連接方便、快捷,可以根據(jù)需要制成不同長度護(hù)筒單元,2節(jié)鋼護(hù)筒對口方便。
接點(diǎn)強(qiáng)度高,整體性強(qiáng),只要按照要求操作,使用安全可靠。