旋挖鉆施工工藝成樁質量控制研究

  • 來源:建筑網   2018-11-02 17:36
摘要:

本文中主要探討的就是旋挖鉆施工工藝,同時結合具體實際探討存在于實際施工過程中的主要難點以及具體機械的選型,由此對施工工藝展開更深層面的探究和分析。通過實踐發現其中的主要難點,確定質量控制要點,立足于此,最終獲得以下結論:旋挖鉆施工成孔具有非常典型的質量優勢,在實際施工過程中,所有實踐指標都能夠充分滿足設計規范以及要求,以此期望能夠對日后旋挖鉆工藝的推廣打下扎實的根基。

本文中主要探討的就是旋挖鉆施工工藝,同時結合具體實際探討存在于實際施工過程中的主要難點以及具體機械的選型,由此對施工工藝展開更深層面的探究和分析。通過實踐發現其中的主要難點,確定質量控制要點,立足于此,最終獲得以下結論:旋挖鉆施工成孔具有非常典型的質量優勢,在實際施工過程中,所有實踐指標都能夠充分滿足設計規范以及要求,以此期望能夠對日后旋挖鉆工藝的推廣打下扎實的根基。

1.具體研究對象的概況

本文主要借助對東部某省某大橋的研究分析,探討旋挖鉆施工工藝的運用。對于這一具體研究對象而言,雖然長度僅大概約0.65km,但是其所處地理位置的實際地質狀況相對復雜。通過前期的勘測可以發現,在巖土層中,其主要成分以淤泥、中砂為主,同時還含有粗砂以及經過強風化之后的含角礫質泥巖等。最典型的特征就是沙石顆粒的尺寸存在較大差別,并且可分選性不高,同時其密度以中密至密實為主。

2.施工建設過程中存在的主要難點

(1)首先工期時間短,樁基總量較高;(2)在環保方面的要求比較嚴格;(3)潮汐等外界因素會對其產生嚴重影響;(4)大風天氣之下會對旋挖鉆的正常施工什么顯著影響。對于以上難點而言,為充分滿足施工質量以及工期要求,在器械的選擇上,主要有沖擊鉆、回旋鉆機、旋挖鉆機等三種鉆機設備和工藝,通過對比這三種不同類型的鉆機設備,發現旋挖鉆機的典型優勢最為顯著,因此在實際施工的過程中最終確定使用XR280旋挖鉆機。這種鉆機機型的底盤為履帶式,其主要工作裝置既包括動力頭,也包括鉆桿以及鉆具等。

3.具體的施工工藝

3.1工藝基本原理

在行走體系的幫助下確定鉆具的充分到位,借助桅桿能夠使具體的孔位和鉆頭位置保持一致,由于輔助了相應的動力裝置,因此必然可以為鉆桿提供充足的扭距,通過加壓設備將壓力傳遞至鉆頭使其深入土層,提升設備的功能就是同時提出鉆頭以及外卸土。通過這樣的反復和循環,直至達到設計深度。

3.2水泥砂漿的主要配比

在實際鉆孔過程中,涉及到的最主要的使用材料就是水泥砂漿,特別是清孔過程,必須保證淡水泥漿的質量能夠充分滿足規范以及相關要求。水泥砂漿中其最主要的成分就是水泥以及膨潤土,同時還包括羧甲基纖維素與純堿,這四種物質的主要存在比例為1:0.08:0.06:0.009。泥漿的配置可以在護筒中完成,實際鉆孔的過程中應當輔以專人負責補漿工作。對于水泥砂漿而言,可以重復使用,如果其性能出現了顯著降低,可以按照適當的比例補充調制,直至滿足設計需求。

3.3鉆進工藝

(1)針對覆蓋層而言,需要借助φ2.5m的鉆頭實施鉆穿施工,之后再使用φ1.8m轉頭完成設計深度,實際擴孔的過程中需要使用的鉆頭大小為φ2.5m。(2)對于那部分以淤泥質亞粘土層為代表的質地比較松軟的土質來說,為了提升鉆渣撈取地便捷性,在實際鉆進的過程中,應當使用摩擦鉆桿與雙底板撈砂鉆斗。對于那部分比較容易發生坍塌的地層來說,應選擇雙底板撈砂鉆斗,比較典型的有中砂以及粗砂等。而對于那部分強風化含角礫泥質砂巖而言,應當選擇截齒鉆頭。(3)在實際鉆進的過程中,如果地層硬度較高,應當選擇短螺旋鉆頭。(4)在具體施工實踐中,應結合地質情況確定最佳的鉆頭,同時還需要嚴格把控鉆進的尺寸。比如,如果需要使用旋挖斗,那么就需要根據斗體確定具體的容量,一般為最佳容量為66%。如果是常規的淤泥質亞粘土層,其提鉆標準應當為50cm;如果是砂層,具體的提鉆標準可以控制在50-60cm之內,如果是巖層則為30-50cm。(5)在實際擴孔的過程中,如果使用的是鉆頭大小為φ2.5m,第一次擴孔應當保證40m左右的深度,并借助1.8m的鉆斗開展撈渣工作。之后將鉆頭改為2.5m,這一次確定的擴孔深度為10-15m,再一次撈渣。通過循環往復,直至滿足設計需求。(6)在鉆孔的過程中,必須要結合實際的地質狀況充分把握進尺速度,如果進入粘土地層時可以適當提升鉆進速度,再一次進入硬質地層時,就需要適當減緩;如果是比較容易發生縮徑現象的地層,就需要適當增加掃孔的遍數。

3.4清孔工序

清孔需要經歷兩個步驟:其一,可以先借助自帶擋板的鉆斗清孔,但是在清孔的過程中應當盡力避免對孔底土層的擾動;其二,需要根據實際沉渣量,確定在澆筑混凝土施工工序之前,以正循環的方式實施清孔工作。

4.質量的嚴格把控

(1)當成孔出現時,由于孔壁的塌落會致使孔底堆積的產生。如果在鉆進的過程中達到強透水層,必然會引發過量的承壓水使孔壁坍塌。針對這一問題的解決,關鍵在于對孔內水位的動態管控,同時還要結合具體的土質確定泥漿比重,對于那部分容易坍塌的位置來說,應當選擇使用比重較大的泥漿。除此之外,還需要對鉆井速度進行調整,以此確保時間間隔的縮短,保障最佳的沉渣清理速度,順利完成孔成渣清的任務。(2)漏漿。如果在達到透水層之后,沒有對泥漿比重實施及時調整,再加上泥皮暫時未能形成到位,必然會導致塌孔現象的產生。因此在實際成孔過程中必須要保障靜水壓以及泥漿加稠等工作,這樣才能夠達到有效的強化護壁的效果。(3)在成孔的過程中,如果垂直度和設計要求存在偏差,可以在確定鉆機就位之后,將轉盤、底座等工具的放置維持在同一垂直線上,與此同時還要避免鉆機發生移位。完成同步調整之后,保障鉆桿是完全垂直的位置。(4)縮孔,如果是軟土層,會由于地下水等綜合因素的影響導致土體發生吸水膨脹,這樣就會產生縮孔的現象,導致縮徑問題的發生。對于這樣的情況可以借助反復掃孔的方式,確保孔徑滿足設計標準。

5.結束語

對于本工程而言,旋挖鉆技術的使用保證了快速群樁作業的順利完成,這也是施工技術的極大突破以及迅猛發展。必然能夠為日后的推廣和使用提供可靠的數據支持和參考。

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