(泉州臺商投資區(qū)科技經(jīng)濟發(fā)展局 福建 泉州 362124)
淺談旋挖樁在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用
莊小香
(泉州臺商投資區(qū)科技經(jīng)濟發(fā)展局 福建 泉州 362124)
隨著人工費的增加,人孔挖孔樁已經(jīng)逐漸退出了歷史舞臺,沖孔樁因技術(shù)間隔時間長、不能立即承受荷載等情況而受限,旋挖樁以其成孔速度快,安全風(fēng)險小,地質(zhì)適應(yīng)性強而倍受各方歡迎。近幾年旋挖樁廣泛應(yīng)用于中國的公路、鐵路、橋梁和大型建筑的基礎(chǔ)樁施工。本文結(jié)合一個實際基礎(chǔ)工程的旋挖樁,闡述旋挖樁在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用。
旋挖樁;旋挖鉆機;基礎(chǔ)工程;應(yīng)用
旋挖鉆機能廣泛應(yīng)用于各種建筑工程項目的施工。旋挖鉆機鉆孔速度高,成孔速度是傳統(tǒng)循環(huán)鉆機的5~10倍,而且因為旋挖鉆機使用的是先進的動力鉆頭,在進行鉆孔時,旋挖鉆機能保證鉆頭對巖土施加足夠的壓力,從而保證鉆進的強度。旋挖鉆機在復(fù)雜條件( 如軟土、卵礫石、流砂等) 的建筑施工中也能很好地發(fā)揮其作用。近年來,隨著在青藏鐵路、北京奧運場館、武廣高鐵等工程中的成功運用,旋挖樁作為一種較先進的樁基施工工藝得到了迅速的推廣。
泉州臺商投資區(qū)后港安置小區(qū),位于鎮(zhèn)后港村位于泉州臺商投資區(qū)范圍東園鎮(zhèn)后港村杏秀路南側(cè),用地面積30246.4m2,工程建筑物由八幢15-18層住宅樓及3層附屬裙房組成,下設(shè)一層聯(lián)體地下室,開挖深度約4.9m,地下建筑面積21397m2,主樓與裙樓、純地下室之間均采用后澆帶處理。
根據(jù)工程堪察報告,場地地貌單元屬于海積平原地貌單元,地基土層主要為海積、淤積及沖洪積成因類型,基底為花崗巖及風(fēng)化殼。
原設(shè)計基礎(chǔ)采用沖(鉆)孔灌注樁并已部分施工,因紅線外鄰近居民反映噪聲大,震動大、影響周邊水源等情況,且因工期較緊,未施工部分樁基改用旋挖樁施工工藝
2.1施工速度快,有利于節(jié)約工期
工程為臺商區(qū)內(nèi)的安置小區(qū),小區(qū)的規(guī)劃建設(shè)主要是為了加快環(huán)城高速三期及后港周邊項目的開發(fā)進度,同時也用于臨港物流園區(qū)周邊項目的拆遷安置,是重要的民生工程之一,各有關(guān)部門都非常重視,希望能按期建成投入使用。如果工程不能按期完工,對相關(guān)政府部門和企業(yè)的信譽也都將帶來不良的社會影響。但由于前期征地拆遷緩慢及施工過程中附近村民的各種意見的拖延,建設(shè)工期嚴重滯后,且南方每年春季多雨天氣的影響,造成施工工期相當(dāng)緊張。本工程未完成部分樁基樁徑為1000mm,樁長約18m,總樁數(shù)為276根,由于場地有限,不適宜采用多臺鉆機同時進場施工,因此在確保安全及質(zhì)量的前提下壓縮工期,采用有利于加快工程進度的工藝顯得至關(guān)重要。
不同于孔(鉆)沖孔施工將巖土攪碎后通過泥漿返上地面再排出,旋挖鉆機成孔通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內(nèi),然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,這樣循環(huán)往復(fù),不斷地取土卸土,直至鉆至設(shè)計深度。由于旋挖鉆機的鉆頭是直接從孔內(nèi)提取巖土,成孔速度快。旋挖鉆機的回轉(zhuǎn)扭矩大,并可根據(jù)地層情況自動調(diào)整,鉆壓大,易于控制。同時,一般情況下,在土層、砂層的鉆進速度可達10m/h,在黏土層可達4~6m/h,故其鉆進速度非常高。從施工工期的角度考慮,本工程采用成孔速度快的旋挖樁是非常有利的。
2.2噪聲和震動小,環(huán)境污染小
本工程附近居民反映靠溪邊一側(cè)樁基施工震動影響強烈,且施工過程中的噪聲也較大,影響他們的日常生活。旋挖樁機施工的噪聲主要來自機身發(fā)動機的聲音,其余部件幾乎沒有摩擦聲,土層轉(zhuǎn)進的時候摩擦聲較小,特別適合在市區(qū)或居民區(qū)使用。由于旋挖鉆機通過鉆頭取土,再通過鉆桿將鉆頭提出孔內(nèi)再卸,泥漿用來護壁,而不用于排渣,沖孔所用泥漿基本等于孔的體積,且泥漿經(jīng)過沉淀除砂之后還可以反復(fù)利用,可使用于環(huán)境保護要求高的施工地區(qū)。因此從減小噪音和震動以及環(huán)境污染的角度考慮,在本工程中使用旋挖樁也是非常有利的。
2.3適應(yīng)能力強,可用于多種地質(zhì)
項目地基土層主要為海積、淤積及沖洪積成因類型,基底為花崗巖及風(fēng)化殼,主要土層為:雜填 土、粉質(zhì)粘土、淤泥、粉質(zhì)粘土、(含泥)中砂、殘積砂質(zhì)粘土、全風(fēng)化花崗巖等。旋挖樁的適應(yīng)能力是非常強的,適用于一些較為復(fù)雜的地質(zhì)情況,短螺旋鉆具,適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風(fēng)化巖層。巖心螺旋鉆頭,適用于碎石土、中等硬度的巖石及風(fēng)化巖層。巖心回轉(zhuǎn)斗,適用于風(fēng)化巖層及有裂紋的巖石。項目結(jié)合施工地的具體情況,采取行之有效的鉆進方式,在工程施工中取得較好的施工質(zhì)量和經(jīng)濟效益。
2.4可自身行走,電腦控制,成孔質(zhì)量高
鉆機能自身行走,移位就位都較快,在施工場地能快捷到達指定地點,鉆機的電腦設(shè)備能精確定位鉆孔坐標(biāo)及顯示鉆孔垂直度和鉆孔深度,在成孔過程中孔壁受到鉆斗的刮擦,在鉆孔壁上形成明顯的螺旋線,這加大了樁基成型后的摩擦力,成孔質(zhì)量高,使得本項目可以快速順利開展。
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,各地對高速公路、鐵路、機場、城市地鐵和高層建筑建設(shè)的逐漸需求增多,然而人工成本卻又在不斷地增長。在基礎(chǔ)樁基建設(shè)中需要大量的灌注樁施工機械進行施工作業(yè)。我國灌注樁成孔工藝先后采用的有人工挖孔、沖擊鉆孔等。傳統(tǒng)的鉆孔方式不僅噪聲大、效率低,而且污染嚴重。旋挖鉆機設(shè)備具有“高效、低噪聲、震動小、少泥漿、成孔事故率低”等優(yōu)點。其高效的特點可以解決本工程工期短、環(huán)境受限、可容納的施工設(shè)備數(shù)量有限的矛盾,提高了施工效率,大大減少對周圍環(huán)境的影響,使工程的進展和周圍環(huán)境能夠都得以保證。
國內(nèi)開始批量使用旋挖樁是最近10幾年的事,現(xiàn)在使用旋挖樁的工程越來越多,隨著經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、科學(xué)研究的深入,用旋挖樁法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工挖孔樁和沖孔樁等工藝成為工程技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
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1007-6344(2017)06-0334-01