旋挖成孔灌注桩施工中护筒埋设的几点经验教训
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旋挖钻孔灌注桩施工要点摘要:旋挖桩一般指由旋挖钻机施工的桩型,全称旋挖钻孔灌注桩,工程上简称旋挖桩。
由于其使用机械作业,成孔速度快,效率高,安全可靠,在工程施工中得以广泛应用。
本文就旋挖钻孔灌注桩施工要点进行分析,确保工程质量。
关键词:旋挖机;桩基础;施工要点。
1、前言当前桩基础施工方法较多,不同的技术应用方法,对工程进度、成本、安全及质量影响差别较大。
采用旋挖钻机成孔成本适当,安全,质量也容易得到保证,在施工进度方面更加突出其优越性,施工单位在桩基施工中通常会优先考虑。
2、旋挖钻孔灌注桩施工要点2.1、测量放线(1)坐标采集在设计图纸中,通常只提供桩位图,无桩中心坐标。
为此,需要施工技术员把每根桩的坐标在电脑中采集出来。
若设计单位提供CAD版的桩位图,打开对应图纸,切换CAD工作空间,由经典CAD切换到二维草图与注释,选中整个桩位图,创建块,使CAD图纸变成一个整体块。
以设计总平图提供的拟建建筑物坐标,在天正中画出相应的点,复核好天正中控制点的画图比例及桩位图的画图比例,若二者不一致,此时,只能调整桩位图的画图比例,使其与天正中控制点的画图比例一致。
复制已创建成块的桩位图到天正中,令桩位图的角点轴线对应总平图的控制坐标点,再通过旋转桩位图,使其与总平图的控制坐标点完全吻合。
此时,可逐一采集出每根桩的中心坐标。
(2)测量放线整平场地符合要求后,通过全站仪对桩位进行测量放样。
沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位,作为单桩护桩,单桩护桩采用木桩(直径30mm),桩顶钉钉,高度80cm,埋入地下45cm,并用砂浆或素混凝土保护。
单桩护桩示意图2.2、护筒的埋设护筒一般用8~12mm厚的钢板加工制成,高度为1.5~2m。
钻孔桩的护筒内径应比桩径大200mm。
护筒的顶部应开设1~2个溢浆口,并高出地面0.15~0.30m。
护筒的埋设深度:进入可靠土层应不小于1倍的护铜直径。
①埋设护筒采用挖坑法,由吊车配合挖掘机安放。
桥梁桩基旋挖钻钻孔施工埋设护筒要点
1、钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。
护筒一般用4~8mm厚的钢板加工制成,护筒内径比桩径至少大20cm,保证护筒呈圆筒状且不变形。
桥梁桩基旋挖钻钻孔施工埋设护筒要点
2、护筒中心竖直线应与桩中心线重合,偏差不得超过50mm,竖直线倾斜不大于l%。
3、旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。
水域护筒设置,严格注意平面位置、竖向倾斜均需符合规范要求。
深水基础中得护筒,平面位置的偏差也适当调整到80mm以内。
沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法。
4、护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m。
当钻孔内有承压水时,应高于稳定后的承压水位2.0m以上。
若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多,应先做试桩,试桩结果通知技术人员,进行调整。
当处于潮水影响地区时,应高出最高施工水位1.5~2.0m,并应采取稳定护筒内水头的措施。
5、护筒埋置深度在旱地或筑岛处为2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。
有冲刷影响的河床,应沉入局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m。
6、护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。
旋挖钻孔灌注桩施工要点旋挖桩一般是指由旋挖钻机施工的桩型,全称旋挖钻孔灌注桩,工程上简称旋挖桩。
由于使用机械作业,对工人人数要求不高,可节省很大的人工成本。
今天我们总结了旋挖桩的施工要点,一起来看吧。
1、埋设护筒护筒直径应比桩孔直径大200mm,长度应满足护筒底进入黏土层不少于0.5m 的要求,护筒顶端高出地面0.3m,护筒埋设的倾斜度控制在1%以内,护筒埋设偏差不超过30mm,护筒四周用粘土回填,分层夯实。
2、旋挖机成孔钻机在就位时应重新测量、定位,在成孔过程中采用泥浆护壁。
利用钻进过程中钻头对泥土的搅拌作用自然造浆,根据实际需要可对泥浆的比重进行调节,在施工过程中泥浆比重一般控制在1.2~1.3之间,泥浆在循环过程中在孔壁表面形成泥皮,它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用,防止孔壁坍塌。
通过成孔施工,泥浆护壁效果比较好,完全可以满足施工的需要。
可通过掏渣筒掏渣以及给孔内加清水的方法来调节泥浆的比重,根据实际施工需要,泥浆比重一般控制在1.3以上,这样有利于钻进和孔壁的稳定。
3、钢筋笼制作与安放1.钢筋笼制作钢筋笼在现场分节制作,主筋与加强筋全部焊接,螺旋筋与主筋采用隔点焊加固,钢筋笼制作符合设计要求外,还应相关规范规定。
制作好的钢筋笼,即进行逐节验收,合格后挂牌存放。
2.钢筋笼孔内安放钢筋笼长(超过16m)在孔口焊接,单面焊10d,焊缝高度不小于0.3d,焊缝宽度不小于0.8d。
两段笼子应保持顺直,同截面接头不得超过配筋的50%,间距错开,不少于35d。
钢筋焊接完好后,应缓慢下放入孔内,严禁砸笼。
4、下导管1).导管的选择采用丝扣连接的导管,其内径250~280mm,底管长度为4m,中间每节长度一般为2.5m。
在导管使用前,必须对导管进行外观检查、对接检查。
(1)外观检查:检查导管有无变形、坑凹、弯曲,以及有无破损或裂缝等,并应检查其内壁是否平滑,对于新导管应检查其内壁是否光滑及有无焊渣,对于旧导管应检查其内壁是否有混凝土粘附固结。
旋挖钻机成孔灌注桩质量保证措施一、塌孔1、塌孔特征:在旋挖机成孔时或钢筋笼安装过程中孔壁塌陷或塌孔;孔内泥浆水平面突然下降,出现大量气泡,形成孔底沉渣厚度,造成钢筋笼不能安放到设计的孔底标高。
2、原因分析:成孔过程中孔壁塌陷的主要原因是土层土质松散或砂层较厚,未采用泥浆护壁或泥浆比重不够,泥浆粘度不符合施工规定等泥浆护壁效果不佳未起到护壁作用;同时还因成孔速度太快和钻至砂层时钻具提升较快,引起孔壁砂层坍塌;钢筋笼安装时笼体垂直度不合格或笼顶采用单根吊筋造成钢筋笼安装下沉时倾斜,笼体、笼底碰撞孔壁引起塌孔。
3、防治措施:在土质松散或较厚砂层成孔施工时,应根据地层状况控制好机械钻孔速度,尤其是土质松散或进入砂层时不应空钻;提升钻具速度也不宜过快;要严格控制好泥浆比重和泥浆质量;如成孔自然造浆质量达不到施工规定要求,应进行人工造浆;保证泥浆粘度为18—25s,含砂率<6%,泥浆比重控制在1.1—1.15之间,在土质松散或砂层较厚部位加大至1.2—1.3;同时加强监理人员在现场对泥浆质量的监督检查。
钢筋笼安装下沉时笼顶设置双根吊筋保证笼体垂直,防止碰撞孔壁引起塌孔。
吊筋的长度=原地坪标高-桩顶标高-桩顶以上钢筋笼长度(锚固长度)+搭接头长度(单面焊10d,双面焊5d)4、补救方法:发生塌孔时首先要控制好孔内泥浆浆位,适当加大泥浆比重护壁,如果塌孔严重时,将砂和膨润土1:1或砂砾石和黄土2:1混合物回填到坍孔处以上1-2m,但每层回填厚度不超过50cm,采用钻头冲压密实,让其回填土挤密塌孔部位后重新钻进。
如塌孔发生在钢筋笼安装已下沉至孔内,应及时将其提起,将孔内塌陷的沉渣清理干净后再安放钢筋笼。
二、缩孔1、缩孔特征:成孔后的孔径小于设计要求,使钢筋笼无法安放下沉2、原因分析:塌陷土层多为塑性膨胀土,土体浸水后膨胀造成缩孔3、补救措施:及时将钢筋笼提起,进行清孔,加大孔径直至满足设计要求为止。
三、钢筋笼上浮1、钢筋笼上浮特征:孔内混凝土浇筑高度不断上升,钢筋笼整体随之上升。
灌注桩根底施工技术钻孔灌注桩:1、钻孔前的预备:1)、施工场地为砂地时,平坦场地、去除杂物、夯打密实以防产生不均匀的沉降,钻机底座应置于坚实的填土上而不宜直接安放在未经处理的松软的土地或砂层上。
2)、测量预备:测量人员准确测放桩位中心,依据施工要求埋设十字护桩。
并测原地面标高,依据桩底标高计算应从原地面钻进的深度,做好记录。
2、护筒预备:1)、护筒内径应比桩径稍大:当护筒深度在2-6 米范围时,旋挖钻护筒内径比桩径宜大10-15 厘米。
2)、护筒顶端的高度:承受旋挖钻机钻孔时,护筒每节的长度为1.5—2.0 米,用8mm—16mm 的钢板加工成型,总长度应满足比地下水高出2 米,依据施工现场阅历,一般为1.5—2.5 米,由人工埋设护筒再由旋挖钻机协作完成较好。
3)、护筒的埋置深度:砂类土应将护筒四周0.5-1.0 米范围的挖除,夯填黏质土至护筒底0.5 米以下。
4)、护筒接头处要求内部无突出物,能耐拉、压,不漏水;灌注桩完成后,钢护筒应准时撤除。
3、护筒的埋设:护筒的埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端,护筒平面的位置于垂直度准确与否,护筒四周和护筒底脚是否严密,不透水,对成孔、成桩的质量都有重大的影响。
1)、埋设时,护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心,其偏差不得大于5 厘米,并应严格保持护筒的竖直位置。
2)、在旱地或岸滩埋设护筒时:在砂类土〔粉砂、细、中砂〕砂砾等河床挖埋护筒时,先在桩位处挖出比护筒外径大80-100 厘米的圆坑。
然后在坑底填筑50 厘米左右厚的黏土,分层夯实,以备安设护筒。
护筒埋设深度在砂类土中不小于1.5 米。
护筒设置:⑴护筒内径宜比桩径大100~150mm。
⑵护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计另有规定外,平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位。
⑶砂地可承受挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必需分层夯实。
⑷护筒高度宜高出地面0.3m 或水面1.0~2.0m。
旋挖桩全跟进护筒成孔施工方案1. 引言旋挖桩是一种常见的基础施工方法,广泛应用于建筑、桥梁、码头等工程中。
在旋挖桩施工中,使用护筒进行钻孔成孔可以增强土壤的稳定性,提高桩基的承载能力和抗拔能力。
本文档将详细介绍旋挖桩全跟进护筒成孔施工方案,包括施工前的准备工作、施工过程中的注意事项以及施工后的检查和验收。
2. 施工前准备在进行旋挖桩施工前,需要进行一系列准备工作,以确保施工的顺利进行。
2.1 确定桩基设计在施工前,需要根据工程设计要求确定桩基的类型、尺寸和数量。
同时,还需要确定桩基的承载力要求和地质情况,并进行合理的桩基布置,确保桩基的稳定性和安全性。
2.2 调查勘探在确定桩基设计后,需要进行现场的勘探工作。
通过对地质情况、地下水位、土壤性质等进行详细调查,可以为施工提供必要的信息,并制定合理的施工方案。
2.3 材料采购在施工前,还需要准备必要的材料和设备。
主要包括旋挖机、护筒、钢筋、混凝土等。
需要根据桩基的设计要求和施工规范,选用符合要求的材料,并确保其质量。
2.4 现场布置在施工现场,需要进行合理的布置。
主要包括道路的开辟、施工区域的标识、设备和材料的堆放等。
同时还需要确保施工现场的安全,采取必要的安全措施,防止事故的发生。
3. 施工过程3.1 护筒安装在施工过程中,首先需要进行护筒的安装。
根据桩基设计要求,选用合适的护筒,并进行预埋。
护筒的埋设深度应符合设计要求,且与地面的高度应进行测量,确保准确度。
3.2 钻孔成孔使用旋挖机进行钻孔成孔。
在成孔过程中,需要控制钻孔的深度和直径,确保符合设计要求。
同时,还需要根据地质情况,选择合适的施工参数,掌握好钻孔的速度和转速,以确保施工的安全和质量。
3.3 护筒跟进在钻孔成孔后,需要进行护筒的跟进工作。
主要是通过旋挖机的旋转和抬升,使护筒与土壤持续一起下降,直至达到设计深度。
在护筒跟进过程中,需要特别注意保持护筒与土壤的紧密接触,防止空隙的产生。
3.4 注浆灌注完成护筒跟进后,需要进行注浆灌注。
桩基工程旋挖成孔灌注桩施工一、适用范围旋挖成孔灌注桩宜用于黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。
旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深,采用干作业成孔和泥浆护壁成孔工艺,本节主要介绍泥浆护壁旋挖钻机成孔。
二、工艺原理利用钻杆和钻头的旋转及重力使土屑进入钻斗,土屑装满钻斗后,提升钻斗出土,这样通过钻斗的旋转、削土、提升和出土,多次反复而成孔。
三、施工工艺(1)材料要求1)混凝土宜采用和易性、泌水性较好的预拌混凝土,强度等级符合设计及相关验收规范要求,初凝时间不少于6h。
灌注前坍落度宜为180〜200mm。
2 )水泥强度等级不应低于PQ.42.5,质量符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的规定,并具有出厂合格证明文件和检测报告。
3 )砂应选用洁净中砂,含泥量不大于3%,质量符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ53的规定。
4 )石子宜优先选用质地坚硬的粒径不宜大于30mm的豆石或碎石含泥量不大于2%,质量符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ53的规定。
5 )煤灰宜选用I级或II级粉煤灰,细度分别不大于12%和20%,质量检验合格,掺量通过配比试验确定。
6 )外加剂宜选用液体速凝剂,质量符合相关标准要求,掺量和种类根据施工季节通过配比试验确定。
7 )搅拌用水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。
8 )钢筋品种、规格、性能符合现行国家产品标准和设计要求,并有出厂合格证明文件及检测报告。
主筋及加强筋规格不宜低于HRB335级,箍筋可选用HPB300级钢筋。
(2)施工机具旋挖钻机由主机、钻杆和钻头三部分组成。
主机有履带式、步履式和车装式底盘。
钻头种类很多对于一般土层选用锅底式钻头,对于卵石或者密实的砂砾层则用多刃切削式钻头。
对于虽被多刃切削式钻头破碎还进不了钻头中的卵石、孤石等,可采用抓斗抓取上来,为取出大孤石就要用锁定式钻头。
干作业旋挖机械成孔灌注桩桩基施工质量控制发表时间:2020-06-16T10:40:19.147Z 来源:《城镇建设》2020年8期作者:盛文雷[导读] 随着我国建筑工业化的持续发展,城镇工程建设效率明显提高摘要:随着我国建筑工业化的持续发展,城镇工程建设效率明显提高,其中基础工程在建设工程中占比较大。
旋挖钻机因其具有施工速度快、操作灵活方便、安全性能高、环境污染少等优点,已被广泛应用于桩基工程施工。
关键词:干作业旋挖、灌注桩、质量控制西南地区地貌特征多山地、高原,工程建设场地受地势影响较大,施工临时用地较少。
干作业旋挖钻机是目前比较先进的一种履带自行式钻孔机械,它施工速度快、操作灵活方便、适应地质范围比较广,无需泥浆护壁,不必设泥浆池、节约用地,同时还具有安全性能高、环境污染少等优点。
1干作业旋挖机械成孔灌注桩施工工艺干作业旋挖施工是利用钻杆带动钻头旋转破碎岩土,并直接将土屑装入钻斗内、土屑装满钻斗后,再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复、不断地出土卸土,直至钻达设计深度。
干作业旋挖机械成孔灌注桩的施工工艺流程为:场地准备桩位放线钻孔出渣成孔尺寸检查清孔钢筋笼制作吊装混凝土灌筑成桩。
2干作业旋挖机械成孔灌注桩施工质量控制2.1场地准备,场地布置应科学合理,能够合理组织运输,临时场地的占用应符合施工流程要求,减少相互干扰。
场地平整后,地基承载力、平整度应符合设计要求。
合理规划旋挖钻机行驶路线,尽量少占用施工场地,孔桩间应修一条临时道路,并进行整平硬化,确保施工机械设备、车辆能正常作业。
场地临时道路必须硬化,并应设置畅通的排水系统,必须满足运输和消防要求,要把仓库、材料加工棚、堆场和施工点贯穿起来。
各施工桩周围应开挖排水沟,并就近接入场地道路的排水系统。
2.2桩位放线,测量放线应遵循由整体到局部的原则,先建立建筑物施工控制网,以平面控制网的控制桩为基础,测设建筑物的主轴线,再根据轴线控制桩进行桩位放线。
旋挖钻孔灌注桩施工要点\适用范围及技术控制措施摘要:旋挖钻机在国际上的发展已经有几十年的历史,在中国也是在最近四五年才被逐渐认识和应用,成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法,其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。
旋挖钻机是一种多功能、高效率的灌注桩桩孔的成孔设备,可以通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁,反复循环而成孔。
吊放钢筋笼、灌注砼、后压浆等同其他水下钻孔灌注桩工艺。
此方法自动化程度和钻进效率高,钻头可快速穿过各种复杂地层,在城市地铁桩基施工及民用建筑桩基施工中具有非常广阔的前景。
1 旋挖钻孔桩的施工特点1.1可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。
1.2自动化程度高、成孔速度快、质量高。
该钻机为全液压驱动,电脑控制,能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度,最大限度地保证钻孔质量。
其工效是循环钻机的20倍,最重要的是,工程的质量和进度得到了充分的保证。
目前在我国的公路、铁路、桥梁和大型的建筑物的基础桩施工中均有采用。
1.3伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力,而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降,快速卸土,以缩短钻孔辅助作业的时间,提高钻进效率。
1.4环保特点突出,施工现场干净。
这是由于旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁,而不用于排碴,成孔所用泥浆基本上等于孔的体积,且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用,可提高文明施工的水平。
1.5履带底盘承载,接地压力小,适合于各种工况,在施工场地内行走移位方便,机机动灵活,对桩孔的定位非常准确、方便。
1.6旋挖钻机的地层适应能力强,旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。
1.7在孔壁上形成较明显的螺旋线,有助于提高桩的的摩阻力。
1.8吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地较其他工艺容易布置。
1.9自带柴油动力,缓解施工现场电力不足的矛盾,并排除了动力电缆造成的安全隐患。
2 适用范围旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层,借钻具自重和钻机加压力,耙齿切入土层,在回转力矩的作用下钻斗同时回转配合不同钻具,适应于干式(短螺旋)、湿式(回转斗)及岩层(岩心钻)的成孔作业。
旋挖钻孔灌注桩施工质量控制要点及防治措施摘要:旋挖钻孔桩施工以其施工速度快、占地少、适应强、相邻干扰小以及承载力大等优点在堤防除险加固工程中被广泛应用。
由于桩基施工从钻孔到完成混凝土浇筑大多都是在水下进行,具有极强的隐蔽性,受到施工中各道环节与各种因素影响,施工质量波动较大。
文章以台州市委党校迁建工程为例,就如何进行旋挖桩施工质量控制和采取有效防治措施确保成桩质量进行分析与阐述。
关键词:旋挖钻孔;灌注桩;施工质量控制;要点与防治措施1、党校迁建工程概况台州市委党校迁建工程位于椒江区葭沚街道井马水库区块,地块位于规划现代大道北面。
总建筑面积约81602㎡,地下1~2层、地上最高5层。
结构类型为框架结构。
桩基采用旋挖钻孔灌注桩,桩径600mm、700mm、800mm,桩长为6~45m,桩基础混凝土等级为C30、C35、C40,主筋保护层厚度为50mm,设计采用端承桩,以中风化凝灰岩为持力层。
该项目是台州市政府的重点项目,要求确保“钱江杯”、争创“鲁班奖”。
旋挖钻孔灌注桩是本工程的关键施工工序,其施工质量是基础分部结构质量的一个重点,且“鲁班奖”创优要求桩基Ⅰ类桩95%以上,无Ⅲ类桩。
2、质量控制要点为了能够达到项目制定的预定质量目标,提高旋挖钻孔灌注桩施工质量,台州市委党校迁建工程项目专门成立QC小组;对以往施工过的旋挖钻孔灌注桩施工质量情况进行了抽查,较为全面分析了影响旋挖桩施工质量的主要问题。
2.1桩基定位采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样,四周设护桩并复测,同时对桩位、原始地面标高的复核。
桩位用10 mm、长度35~40 cm钢筋打入地面30 cm作为桩的中心点;采用多次复核的方式进行定位钻孔前放出桩位,并测定钻头标高,钻机记录数据,钻机钻进2m左右,再进行测量,并安装护筒,定位后才能继续钻进。
2.2埋设钢护筒根据现场土质情况确定护筒埋设长度,以便钻头定位及保护桩孔,一般护筒底埋入原土>500 mm,护筒顶高于原地面0.3 m[1]。
旋挖成孔灌注桩施工中护筒埋设的几点经验教训
近年来,旋挖钻进成孔工艺技术以其具有钻进速度快、成孔质量好、污染较小等优点,受到业主与施工单位的欢迎,广泛应用于桩基工程施工中。
与传统的正、反循环钻进成孔工艺相比,旋挖成孔工艺有其自身特点,护筒所起作用有所不同。
循环钻进成孔时护筒有两个作用,一是维持孔口土的稳定,支护孔口土层和钻机设备自重产生的压力,避免护筒四周土受水浸泡,土层失稳、坍塌;二是确保泥浆实现正常的循环,泥浆经由护筒上面的泥浆口顺利实现泥浆循环,将钻孔内钻渣携带到钻孔外泥浆池内。
旋挖钻进成孔时护筒的作用是支挡护筒四周土与旋挖钻机自重,二者形成平衡,维持孔口稳定。
比较两种钻进成孔工艺可以发现:旋挖钻进成孔工艺中泥浆仅仅是静态护壁,泥浆不循环,护筒上没有泥浆口,对护筒的侧压力主要来自钻机自重,而且压力很大,因而护筒壁厚度、护筒刚度必须足够大;循环钻进成孔工艺中泥浆循环流动,护筒上面有泥浆口,钻机自重小,因而护筒壁厚度一般不大,有时甚至是简易的。
旋挖钻进成孔时应根据旋挖工艺的自身特点,选择、埋设护筒如使用不当往往会造成很大经济损失。
孔口往往是不稳定的杂填土、素填土或风化土,遇水冲刷易坍塌,造成孔口事故。
在近几年的旋挖钻进施工中,由于我们对旋挖钻进工艺中护筒埋设重视不够,发生过几个施工事故,现进行分析,希望同行在采用旋挖钻进工艺时重视护筒埋设。
1在北京城市铁路某基础桩工程中,用旋挖钻机施工φ1000钻孔,钢护筒内径1100mm,开孔时,没有很好校正护筒中心位置,造成开孔时钻头中心与桩位偏差较大,现场施工人员抱侥幸心理,一时偷懒未及时采取措施调整护筒位置,钻进初期操作手小心上提、下放旋挖钻头,勉强避免了钻头与护筒相碰,随着钻孔深度不断增加,操作手渐渐失去了警惕,导致钻头与护筒的摩擦,最后在一次上提钻斗时,旋挖钻斗将护筒带起来,造成了孔口坍塌。
北京某立交桥基础桩工程,基础桩直径1.50m,孔深约35.0m,采用旋挖钻进成孔工艺。
孔口地层为厚2.50m的杂填土,其下为正常固结的粘性土和砂土层,现场钢护筒长度2.00m,钻机开孔时,施工人员简单把2.0m护筒埋设上,没有更换长度超过2.50m的钢护筒,护筒下口坐落在杂填土上。
旋挖钻进成孔过程中泥浆长时间浸泡护筒下口杂填土,因杂填土含大量
砖头、瓦块,泥浆最后顺着杂填土空隙漏失,泥浆面经常处于护筒下口以下,护筒下杂填土受泥浆冲刷局部被掏空,护筒被悬起,导致在最后灌注混凝土时,孔口坍塌,造成断桩事故。
北京城铁某基础桩工程施工,地下水位较高,在地面下1.0m,钻孔位置土层为砂土厚度约4.0m,采用旋挖钻机成孔,钢护筒长度5.0m.开孔后埋设护筒埋时,由于护筒很长,护筒与周围砂土之间的环状间隙,施工人员用土草率填上,没有分层夯实,致使送浆管遗漏的浆液沿着护筒壁与砂土之间的间隙向下渗,最后形成局部的小缝隙与钻孔内泥浆贯通,砂土变成流砂流进钻孔内,护筒下口砂土局部被掏空而跨塌,造成护筒下陷,孔口坍塌。
上面这几个例子都是在旋挖钻进成孔中,施工人员埋设护筒不当,酿成事故的例子,这些都提醒我们,在旋挖钻进成孔时,一定要高度重视埋设护筒这一工序。
很好的研究勘察报告。
熟悉场地地层分布情况,尤其当孔口为稳定性差的土层时,更要掌握其厚度、岩性类别、结构等,其次要熟悉场地的地下水分布特征,特别当地下水埋藏较浅时,要查明施工场地的实际地下水埋深;根据钻孔孔口的地层性质,地下水埋深确定护筒的长度。
一般当孔口为杂填土时,护筒长度要超过杂填土厚度,以使护筒下口坐落在坚实、稳定的土层上。
地下水埋藏浅时,护筒长度应超过地下水埋藏深度,使地下水向孔内渗流路径增加,渗流压力减小,有利于护筒四周土层保持稳定。
若护筒四周为松散的砂土,护筒长度应超过砂土层厚度,坐到砂土下边坚实土层上。
只有在埋设护筒前详细研究勘察报告,依据具体地层选择相应的护筒埋设长度,才能确保护筒坐在坚实土层上,从而保证在成孔过程中,不会因护筒下口的土层跨塌而沉陷。
选择比钻孔直径大200mm左右的护筒。
护筒比钻孔直径大一些,一是有利于埋设护筒时操作手调整护筒,既能确保护筒中心与钻孔中心重合,又可确保护筒下口与土层的密贴,有利于旋挖钻进过程中护筒保持稳定;二是在上提、下放旋挖钻头时使钻头和护筒之间存在约100mm的环状间隙,避免旋挖钻头与护筒刮蹭、碰撞。
固定护筒的方法要正确。
通常为方便埋设护筒,旋挖钻机的开孔直径比护筒直径大,护筒与四周土层之间存在环状间隙,回填材料宜选粘土或粉质粘土等,回填过程中作到分层回填,分层夯实,这样既可增大护筒与土之间的摩阻力,固定护筒位置,又可以避免送浆管遗漏的浆液从土和护筒之间环状间隙流进钻孔内。
护筒四周用土夯实后,要将护筒和方木连接好,方木横担在孔口周围坚实土层上,预防护筒下陷,做到以防万一。
护筒的上口宜高出地面20cm左右,护筒上口比地面高,能有效阻止地面水流进孔内;送浆管末端应作一个弯头,弯头能卡到护筒顶上面,泥浆向孔内输送时,高压泥浆流不会直接喷射到护筒以下的土层上,避免了泥浆对土层的破坏,同时也防止送浆管和护筒长时间摩擦损坏送浆管,泥浆遗洒浸湿护筒四周土。
埋设护筒是旋挖钻进成孔工艺的第一步,是做好后续工序的基础,护筒埋设牢固,才能保证在钻进成孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土时,护筒及其四周土层稳定不塌坍。
护筒顶面是确定终孔孔深、灌注混凝土时混凝土面深度的依据,测量基准面一般都是在护筒埋设完成后,将基准高程引测到护筒上口,所以护筒的稳固非常重要,在旋挖钻进成孔过程中如果护筒向下移动,以其上口标高为基准计算确定的钢筋笼吊筋长度就会变化,从而钢筋笼顶的标高也会发生错误;而且以其上口标高为基准测量、计算的导管在混凝土面之内的埋深就不对,指挥不当就会发生导管拔露事故;甚至会影响混凝土的超灌数量,使混凝土超灌少,影响混凝土桩头强度。
护筒稳定能有效避免旋挖钻进施工事故发生,提高施工单位经济效益。
孔口坍塌常常造成工程事故,若在灌注混凝土前,孔口塌孔可以将护筒提出孔外,采取加长护筒,重新埋设等手段固定,坍孔只是浪费了人力、物力影响工程进度,损害了企业形象,这样的经济损失能稍微小一些。
若塌孔发生在灌注混凝土过程中,形成断桩,经济损失就比较大,象北京某基础桩工程,灌注时孔口坍塌,处理时,拔钢筋笼拔不出来,因吊车司机操作不当,强行用力,致使吊车臂断,尔后又用冲击钻成孔,耗时一个月也未能将孔内浇注的混凝土冲碎,不得已报废了该桩,设计2根“骑马”桩在该桩两侧,以代替该桩承担荷载,损失达十万元。