建筑工程大直径旋挖桩施工技术
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建筑工程大直径旋挖桩施工技术
摘要:旋挖桩技术是工程项目施工中的一种新型工艺,其采用先进的液压技
术与设备将土挖松收集到斗筒中,将砾岩块随钻头带出孔外,并利用桩基提高工
程地基的力学性能与实际承载力,确保工程施工质量与安全性。
基于此,本文主
要对建筑工程大直径旋挖桩施工技术进行论述,详情如下。
关键词:建筑工程;大直径;旋挖桩
引言
建筑施工必须要考虑到对周边居民和交通等的影响,同时建筑往往为高层、
超高层建筑,还会开发利用地下空间,这就对施工提出了更高的要求。
大直径旋
挖桩施工技术具有噪音小、适应性强、稳定性强、承载力强等多重优点,对于上
述情况能够很好地适应,在施工中能够发挥巨大的应用优势。
1工程特点和难点分析
(1)场地地层多且分布不稳定,地层的均匀性差,下伏中风化花岗岩岩面
起伏大,成孔的垂直度容易产生偏差。
(2)地层的多个层位存在砂层,场地位
于海域中的人工岛,地下水位容易受海水的潮汐影响,成孔容易产生塌孔。
(3)场地地层存在流塑状淤泥层,成孔容易产生扩孔或缩颈。
(4)地层中的粘土、
粉质粘土、残积土等呈软塑–硬塑状,遇水容易软化或崩解,成孔容易产生缩颈
或塌孔。
(5)由于砂层容易产生塌孔,粘土、粉质粘土、残积土等遇水容易崩解,孔底容易产生沉渣或沉泥。
2建筑工程大直径旋挖桩施工技术
2.1防止塌孔措施
根据工程特点和难点分析,某工程场地容易产生塌孔的地层主要有不同层位
的砂层和遇水容易塌解的粉土层和残积土层,根据层位和地层性质的不同,防止
塌孔的措施分别如下。
(1)对处于地表的吹填砂层,采用埋设12m的长护筒穿
过吹填砂进入淤泥质粘土;这样既可大幅降低孔内水位受海水潮汐的影响,又可
防止砂层坍塌。
(2)对处于其他位置的砂层和遇水容易塌解的粉土层和残积土
层采用膨润土和CMC配置配比和浓度、粘度合理的泥浆进行泥浆护壁。
为了保证
配置的泥浆能达到相应的漏斗粘度,需要掺加合理的膨润土和CMC。
(3)严格控
制钻头的升降速度,防止孔内出现活塞效应产生塌孔。
2.2旋挖桩岩层钻孔
第一,入岩钻孔。
某工程桩径超过2000mm的桩体128根,2600mm直径的桩
体7根,提前选择2600mm直径的桩体进行试验,期间验证钻孔及扩孔、小直径
引孔破碎等作业工艺,最终比对试验结果和经济性。
①分级钻孔扩孔。
选择小直
径岩石筒进行钻孔作业,直径为1400mm,配套设施是同等直径取芯钻和捞渣钻斗,到达设计孔底,成孔是小孔径1400mm直径钻孔一条。
扩孔牙轮筒钻直径为
1800mm,期间的切削随时向小孔径掉落,随着扩孔开展小孔径逐渐填满,以
1400mm直径捞渣钻斗实施清理直达底部,再接着钻孔,如此往复直至1800mm直
径钻孔成孔。
依据上述操作步骤完成直径2200mm和2600mm的成孔,随时换下磨
损钻头。
孔深达标,以双底捞渣钻斗一次清孔,钻机慢速空转30s,底部沉渣浮
起并外排;②小直径钻头引孔破碎。
桩机安装时在桩体位选择合适位置4个,以
小孔径岩石筒实施钻进,直径为1400mm,配套设施是同等直径取芯钻和捞渣钻斗。
到达设计孔底后,成孔为1400mm直径的小孔径4条。
钻进作业改用2600mm直径
的钻头对岩体进行破碎,再以同等直径的捞渣钻斗慢速空转30s,底部沉渣浮起
后外排。
第二,检测孔径和垂直度。
成孔后立即检测孔径和垂直度,某工程有两
种适用方法。
①成孔后二次测量放线对钻头进行垂直度检测,以钻头中心由桩顶
插到底部,插入顺畅证明桩径和垂直度合格,遇到障碍可判定孔体有缩孔或出现
偏斜;②加工长为5m~8m的钢筋笼,直径取桩径,以此检测孔径,成孔后缓慢
起吊再慢速入孔,一切顺畅证明孔径和垂直度合格,摩擦孔壁证实孔体偏斜,无
法下放证实存在缩孔。
2.3旋挖桩检测数量
工程中的旋挖桩受检桩范围和数量,由建设、监理、检测、设计、施工各单
位根据工程自身情况,在满足JGJ106-2014《建筑基桩检测技术规范》国家行业
标准和相应工程行业检测要求的同时,一起确定。
桩身完整性检测的基本原则是:预埋了声测管的旋挖桩尽量采用声波透射法,未预埋声测管的旋挖桩尽量采用低
应变法检测。
抽检数量应按照JGJ106-2014《建筑基桩检测技术规范》第3.3.3
条规定选取:①甲级桩基,或桩质量可靠性低或地基复杂的桩基,抽检桩数应高
于某项目桩总数的30%,且应多于20;其他桩基,检测数量应高于桩总数的20%,且应多于10。
②除符合①条外,对柱下承台桩基,每个柱桩数应至少多于1根。
③当对施工质量有疑问的桩数较多、出现异常局部地基条件的桩数较多,或为全
方位掌握桩身完整性状况时,宜增加受检桩数量。
低应变法检测的方法步骤如下:⑴收集设计资料及施工资料,收集地质资料,受检旋挖桩的桩径、桩长,埋深,
以及施工起始和终止时间等。
⑵按规范要求把传感器用黄油粘结剂稳固安置在桩
头上,使其与桩体紧密固接耦合,用尼龙头力锤冲击桩头中心激振产生应力波。
⑶采用基桩低应变检测仪将反射波经接收放大、滤波和数据处理,自动记录存储
反射波形,再进行计算和分析,可识别来自桩身不同部位的反射信息,据此计算
桩身波速,以判断桩身完整性。
为确保检测质量,选用宽频带的传感器和调整检
测参数,重复多次观测,从显示屏幕上判别有效反射波形,采集测试波形四次具
有相似性并作记录贮存。
2.4成槽工艺
成槽机上部土层抓取施工工艺与原成槽施工工艺一样,待成槽机首次成槽至
全风化岩层后,旋挖钻机就位,严格按照测量人员固定的孔位中心定位钢筋进行
引孔作业,每个主孔旋挖钻机一次性钻到设计深度。
严格控制旋挖钻机成孔垂直度,使用超声波检查做到一孔一检,并在成孔过程中使用全站仪对旋挖钻机桅杆
垂直度进行校正。
成孔过程中通过校核钻杆到定位圆环之间的距离控制垂直度。
旋挖钻机施工完槽段内所有的主孔后,冲击钻立即吊运就位,每幅地连墙由两台
钻机施工中间副孔和月牙岩柱,采用高频率低冲程的方法进行。
冲击钻根据事先
所做的标记对准副孔中心下冲,以避免孔斜。
冲击钻每次冲击2m~3m后移位到
另外一个副孔进行冲孔,反复进行。
副孔完成后采用方锤对孔壁进行修理和刷壁,直到槽壁厚度和平整度达到要求并且垂直度符合要求。
结语
综上所述,对于建筑工程施工而言,为了减小对周边居民生活的影响,以及提高建筑基础施工质量,必须要重视大直径旋挖桩施工技术的应用,加强对该技术的研究和优化。
在实际工作中,应当做好地质勘查,合理设计施工方案,做好超前钻报告精准分析,对不同地层的钻孔工艺进行优化,调整工艺参数,严格按照流程进行施工,妥善处理持力层承载力问题、钢筋笼变形事故、沉渣过厚等问题,从而保证施工质量。
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