前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的旋挖機在深厚淤泥地層施工技術分析,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:以中海熙園項目工程樁基施工為背景,介紹旋挖鉆機在深厚淤泥層中采用振動錘輔助下沉鋼長護筒并輔以泥漿護壁的工法,改變了旋挖鉆機的傳統做法,此技術在深厚淤泥層中取得良好的施工效果,保證了旋挖樁的施工質量和施工速度,并取得可觀的經濟效益。
關鍵詞:淤泥土層;機械成孔樁;旋挖機
1項目概況
項目所在地南沙地區屬海陸相沉積平原,地層中發育厚度較大的淤泥質土層。本項目地塊地層中含有約15~20m厚的淤泥層,具體地質情況詳見地質勘察報告,施工需考慮對周邊建筑物的影響。場地所處地貌單元屬沖積平原地貌,場地地勢平整開闊,現狀地表較平坦,局部有土堆,高程約5~7m。本工程灌注樁為端承樁,持力層為中風化巖或微風化巖,樁端持力層為中風化或微風化石灰巖,800mm樁入持力層不少于5.1m,1000mm樁入持力層不少于6.5m,1200mm樁入持力層深度不少于7.5m;要求樁端巖樣天然濕度單軸抗壓強度fr≥6MPa,設計樁身砼為C35。
2施工方法及技術措施
旋挖灌注樁管樁施工工藝流程如圖1所示。
2.1樁位測定及定位
鋼護筒根據業主提供的測量基準點,測放出各樁位,并做好標記,為確保施工過程中上部(人工填土層)孔壁的穩定,每樁開鉆前均由孔口地面下長度不少于4m的鋼護筒進行定位,部分樁采用10m鋼護筒,鋼護筒部分直接用旋挖機旋轉沉管,對于長度超過6m的長鋼護筒,采用振錘施打下放鋼護筒。
2.2樁機施工
在鉆探施工過程中,要保證鉆探和地面處置。鉆到一定深度后,逐漸提高速度。操作人員需要隨時注意鉆機的操作,確保鉆桿中心線、筒體中心與地面垂直線始終重合,避免鉆進方向偏離。鉆機轉速應根據設計圖的實際情況進行調整,以保證在高強度土層中,適當降低轉速,避免鉆頭折斷,當處于土體穩定區時轉速可適當增加,提高施工效率。鉆孔過程中,應定期檢查鉆頭的磨損程度,鉆孔垂直度誤差控制在5%以內,保證孔底沉積物厚度不超過工程規定。最后成孔前應控制抽土機的速度提升,防止塌陷孔問題。
2.3護壁
每次樁基礎施工前,應結合地質資料,由專業地質工程師判斷下臥層的地質狀況,然后研究確定具體的護壁措施。支護樁單樁施工時間短,宜采用孔注漿護壁,各護壁泥漿的技術參數要求見表1。
2.4終孔
該工程要求將樁基埋入中(微)風化巖一定深度,因此必須保證樁端入持力層的深度滿足設計要求。
2.5終孔檢測
2.5.1樁底檢測
旋挖機樁底檢查主要是設備自檢,即主動鉆桿位移判斷底面,由現場施工管理和監理代表進行檢查驗收。
2.5.2終孔檢測
當鉆頭到達設計深度和直徑時,質檢組人員將與主管一起檢查孔深和樁底承載層。
2.6清孔
本旋挖樁機配有專門的排渣器,在鉆孔到設計好的樁底后,用清渣裝置清除孔內的鉆渣,用清渣裝置清除渣層后,用清渣裝置清除渣層厚度仍大于設計要求時,采用正循環泥漿清孔。清渣后孔底的沉渣不得超過50mm,孔底沉渣由具有豐富施工經驗的工作人員進行檢測,并經業主及監理單位驗收確認。清渣后,為避免塌孔而造成孔底沉渣,應及時下入鋼筋籠(或鋼結構柱),澆注混凝土。澆注混凝土前,下入鋼筋籠(或鋼結構柱),需對樁底沉渣進行復測,如孔底沉渣較厚,則采用“泥漿正環法”進行二次清孔,直至孔底沉渣厚度達到設計要求才能灌注混凝土。
2.7鋼筋籠的制安
一般來說,鋼筋籠均采用現場制作的方式,需要對鋼筋材料進行驗收和焊接試驗,對鋼筋表面存在的塵埃、油污、銹蝕等進行清理,主筋也需要調整。綁扎鋼筋籠及焊接質量必須符合有關技術標準的要求,施工人員需在直徑、間距、焊接長度、分段連接間距等方面進行控制。本工程中鋼筋籠的允許偏差為:主筋間距不超過10mm、箍筋間距或螺距不超過20mm、鋼筋籠直徑不超過10mm、長度不超過50mm、加勁筋間距不超過20mm、主筋保護層不超過20mm。在鋼筋籠制作完成后,要做好相應的檢驗和驗收工作,避免鋼筋籠不合格進入樁孔內;鋼筋籠下放的環節,必須選擇體積足夠的起吊設備,做到輕提輕放,避免鋼筋籠不合格。
2.8水下砼灌注
混凝土配制與配制要求:本工程采用水下商品混凝土,標C35,為保證混凝土順利澆筑,混凝土應具有良好的和易性和流動性。塌落度應在18~22cm范圍內,水泥用量不得少于360kg/m(摻入粉煤灰的水泥可不受此限),含砂率宜為40%~50%,并宜選用中粗砂;粗骨料最大粒徑應小于40mm。本工程灌注樁直徑為800mm、1000mm、1200mm,因此,在水下灌注混凝土時,應采用直徑260mm的導管灌注混凝土滿足要求,最底一節長4~5m,內壁應光滑,使用前應用直徑260mm的導管灌注混凝土。澆注時,導管埋深過小,根據混凝土水下流動和擴散規律,常使混凝土管外混凝土面的浮漿沉渣滲入混凝土,造成混凝土夾層,埋深過大,使導管內混凝土難以流出,容易產生堵管,給導管外混凝土表面的浮渣。保持導管合理埋入深度是混凝土水下灌注的關鍵。一般情況下,在灌注過程中,導管的埋入深度為2.5~3.5m,埋管的最小深度為2.0m,最深不超過6m。安裝導流管時,底端的沉降層要高于孔底30~40cm,以便能順利排出;初期灌漿管的埋深應控制在1.0~1.5D。按樁徑進行初始灌水量計算,保證初灌埋深達到規范要求。灌漿時,先將0.2~0.3m3流動性好的水泥砂漿注入導管內隔水栓上。把第一批混凝土再倒進初灌斗,再剪下懸吊栓鐵絲,使隔水栓、水泥砂漿和第一批混凝土順利到達孔底并抬上,第一批混凝土灌注完畢,即進入連續灌注。潛孔灌注混凝土時,孔內混凝土面連續上升,管道埋深不斷增大,需定時測量混凝土面上升,記下注漿的混凝土澆筑,以確定坍落度。對混凝土表面標高的測量需要使用專業的測量繩和測錘。測量時,將測錘架放置于導管與鋼筋籠的中間位置,測到至少3~4個點,分別記入灌注記錄單,然后取平均值,以此確定拆管次數。引流提升時,不得過快過猛,以免表層混凝土造成泥渣浮漿侵入,或吊起鋼筋籠等。管路應整齊地拆裝,防止工具、密封圈及螺栓掉入孔內。拔出導管后立即用清水沖洗,集中堆放。在水下澆筑混凝土后,為保證混凝土的灌漿質量,中斷時間不得超過30min,以保證混凝土的灌注質量。海底混凝土為自密型混凝土,要保證樁頂砼的質量,必須保持一定的超灌量,具體要根據各樁所下鋼護筒的情況計算,確?;炷翝仓瓿珊蟮幕炷撩娓叱鲈O計標高80cm,下道工序施工時將鋼護筒拉起。隨時掌握各樁的灌漿次數,混凝土的充盈系數大約在1.15左右??刂茲沧⒘坎簧儆跇兜睦碚摲搅浚苑乐顾赚F象發生。當混凝土注滿后,起拔鋼護筒,測量砼面標高,如砼表面標高達設計要求,應立即進行補灌。
3在旋挖樁施工中對淤泥的處理措施
3.1在施工前的預防準備
在進行旋挖樁施工前應該對施工地點的土層進行分析,確定土層的類型,做出相應的施工方案設計,最大程度上減少樁孔內的淤泥,對不同土層的施工策略也有相應的改變,對施工場地進行相應的測量,確定樁孔的數量和間距,對相應的機械設備工具進行提前準備,選擇質量較好的材料,防止由于機械設備的失誤造成淤泥增加的情況出現。對施工過程中遇到的淤泥情況進行提前的預測,給出相應的解決方案,對于淤泥清理,應該做好準備措施。例如,在施工前確定樁孔位置后,可以將相應的淤泥處理池的位置及大小進行確定,保證施工時不會出現由于淤泥堆積而無法正常施工的情況。在進行鋼筋吊籠的準備工作中應該對鋼材料的質量著重關注。
3.2在施工時的具體措施
旋挖樁過程中,容易出現卡鉆的情況,就會在一定程度上破壞孔壁,造成泥土塌落,所以在進行鉆孔時,應該注意鉆孔工作,在提鉆時,應該格外注意樁孔孔壁上探出的物體,以免破壞石頭造成泥土崩塌,在進行提鉆時,應該盡量減慢速度并且反轉鉆頭。旋挖樁大多在高回填土中進行,所以在施工時應該對回填土進行專業處理,采用泥漿護壁,對回填土進行夯實,正確選用泥漿的比例。盡量避開與大型機械同時作業,如果發生塌孔現象,應該準確測量垮塌層的深度,用C20混凝土進行分層灌注,封閉垮塌層。在進行鋼筋吊籠的放置時,如果鋼筋吊籠的直徑太大就會將孔壁上的泥土刮落,使得淤泥堆積,還會出現鋼筋籠傾斜放置的情況,也會造成同樣的問題,所以在進行鋼筋籠的制作時應該對樁孔進行嚴格的測量,確保誤差降到最低,在進行鋼筋籠的放置時,應該垂直放下。在進行護筒拔出工作時,也會出現泥土坍塌的情況,所以在拔護筒時一定要小心謹慎,確??妆诘姆€定。
3.3在施工后的完善處理
在進行清孔工作時,一定要對淤泥的處理做到徹底,一次清孔和二次清孔都應該注重對泥漿的排放工作,可以在樁孔附近挖設泥漿循環池,將淤泥排入泥漿池。清孔時應該將導管降至孔洞最底層,確??梢詫⒖椎椎挠倌嗲謇砀蓛簦蹇讜r不應該提前降低泥漿的比重,或者采用清水稀釋的方法。在進行樁孔的質量驗收時,應該從不同角度進行分析,尤其對后期可能存在的泥土滑落情況進行預防,加強孔壁的穩定性,對人工回填土進行穩定性的測量,防止出現淤泥再堆積的情況。
4結束語
在進行旋挖樁施工時,不僅要制定合理的施工步驟和流程,在施工前充分了解遇到的淤泥情況,分析其原因,制定好解決措施,還應該做好應急處理的準備,保證建筑工程順利實施。
作者:陳啟秀 單位:廣東省地質災害應急搶險技術中心