旋挖樁在基坑支護樁施工的應用

  • 來源:建筑網   2018-11-02 17:37
摘要:

基坑支護是一種加固和保護措施,可以有效的保證地下結構施工以及基坑周邊環境的安全,旋挖樁在基坑支護施工中占有重要的地位,現階段,我國在建筑工程的施工技術中提倡使用旋挖樁工藝。旋挖樁工藝之所以受到廣泛的應用,是因為這種工藝采用的是機械作業,操作起來方便快捷、工期短、效率高、并且在一定程度上節省了人工的費用。

旋挖樁通常是指由旋挖樁機施工的樁型,在實際的施工過程中,旋挖樁機具有很多優點。其一成孔的質量高,并且施工速度快,有效的提升了工作的效率;其次還能降低施工過程對環境造成的污染,有效地改善居民居住的環境,從源頭減少傳統施工的泥漿污染(特別是干成孔施工);其三適應性廣泛,旋挖樁鉆頭增加了先進的動力裝置,在進行鉆孔操作時,在鉆桿重量與動力的作用下,保證鉆進的速度。基于上述優點,旋挖樁在基坑支護施工中得到了廣泛的應用,旋挖樁施工工藝可以有效地提高施工進度和施工質量,因此對旋挖樁在基坑支護施工中的應用進行探討具有重要的現實意義。

1工程概況

福建省某大型辦公樓總建筑面積約24萬m2,其中地下建筑面積約8萬m2,有兩層地下室。設計人員在對地下室進行基坑支護設計時,采用的是支護排樁、高壓旋噴樁、預應力錨桿的加自然放坡等多種組合方案,并且設計人員將鉆孔灌注樁應用在支護排樁方面,共296條樁,設計樁徑在800~1000mm,孔深在18~22m。因周圍環境多變,各剖面支護方式也不一樣,在城市道路及靠近老舊的建筑側采用鉆孔灌注樁加一道錨索的支護方式。鉆孔灌注樁選擇噪聲小、環保型的旋挖樁機進行施工。

2旋挖樁機施工方法

2.1工作原理

旋挖樁機的旋式鉆桿可以伸縮,通過鉆具重量、油缸壓力等多種作用力可以自行的定位和旋孔,使用螺旋鉆頭與旋挖斗,通過強大的扭力將地下土和巖屑裝入鉆筒之中,然后卷揚機會將地下土和巖石去除,進而形成孔狀。旋挖樁機的旋挖工法主要分為兩種,即干式旋挖工法和濕式旋挖工法,干式旋挖工法適用于硬性黏土,濕式旋挖工法適用于靜態的泥漿護壁。旋挖樁機的工藝流程圖如圖1所示。

2.2施工質量控制難點

2.2.1護筒埋設目前我國提倡使用鋼護筒,一般來說,護筒的內徑值要比樁徑大20~40cm。施工人員在施工之前,應進行實地考察,看是否需要對護筒進行焊接,如需焊接,則要在15cm左右的鋼帶處作刃腳。埋設護筒前,需進行路面清除,然后利用旋挖樁機進行開孔,接著可以將孔位處的土體利用機械挖出來一部分,以免出現下壓困難的現象,最后將護筒埋入地下。在進行護筒埋設的過程中,要使護筒中心豎直線與樁中心線對齊,護筒中心與樁中心偏差應小于50mm,護筒安裝的垂直度應不大于0.5%,(采用濕式旋挖工法時還應滿足孔內泥漿面高度的要求)一旦發生偏移,施工人員要采取措施及時進行糾正,護筒埋放后,需對護筒周邊進行黏土回填壓實作業。2.2.2清孔1)利用專門清碴鉆桶清孔:為符合沉碴厚度要求,需要配備專門的清碴鉆桶進行樁底清碴。在進管套鉆進時,鉆頭與套管的間隙小,為了防止鉆頭掛碰套管和減少抽吸作用,選配鉆頭時應帶有通氣孔,鉆頭上配帶有導向裝置,開合裝置盡量靠近鉆頭中心,可選用機手一體的清碴桶或組合形式的鉆頭來進行樁底清碴。清孔后,孔內泥漿比重應小于1.20,黏度18~20s。2)沉渣厚度測定:沉渣厚度測量必須使用正確的測量方法,測量方法不當,造成沉渣厚度誤判,就不能對沉渣厚度進行有效控制,要準確測量孔底沉渣厚度,首先需準確測量樁的終孔深度,樁的終孔深度應采用丈量鉆桿長度或鋼測繩的方法測定,鉆桿長度或鋼測繩長度應采用標準的卷尺進行復核。沉渣厚度=終孔深度-清孔后深度,清孔直至沉渣厚度滿足規范要求。目前沉渣厚度的檢測方法有:測繩(重錘)檢測、取樣盒檢測和沉渣儀檢測。2.2.3混凝土灌注控制混凝土灌注質量的關鍵在于第一斗混凝土的灌注,而第一斗混凝土的控制最關鍵的是初灌量的計算,要保證將導管內的泥漿一次性排出,內外隔絕,混凝土灌注時應使用隔水栓,如預制混凝土隔水栓球、砂包、細石混凝土隔水栓外裹棉布等。本工程從施工的方便程度、可靠性和經濟性以及對樁身影響等方面綜合考慮,采用在料斗卸料口處設置料閘,將料斗與導管接口堵住,待料斗灌滿并大于初灌量后再打開料閘,確保后續灌入的混凝土不會混入泥漿造成夾樁,初灌后導管下口應被埋入混凝土1.2m以上。施工中應隨時檢查導管在混凝土中的埋置深度,埋深一般宜為2~6m,任何時候不得小于1m,埋深太淺容易出現斷樁,埋深太深容易出現堵管,施工應控制提拔導管速度,并安排專人同步測量導管埋深及管內外混凝土灌注面的高差,以此來計算確定導管每次提升的高度與拆除的節數。

3旋挖樁機危險源分析

旋挖樁機在施工過程中的安全事故時有發生,例如起重傷害、觸電事故、交通事故等。旋挖樁機是現代化大型機械,需要操作人員具有較高的專業技能和綜合素質,如果疏忽大意,就極易出現旋挖樁機翻倒等事故,另外在使用旋挖樁機時,需要與起重機配合進行埋設鋼筋、灌注混凝土等工作,極易引發起重傷害事故;施工現場有許多用電設備,現場中的水、泥漿等導電液體一旦滲透到用電的設備或地下的電纜線就極易引發觸電事故;旋挖樁機對路面的要求度較高,而施工現場路面較為狹窄,且障礙物較多,在施工過程中常有交通事故發生。所以為了保證施工的正常的運行,施工管理人員要對這些危險源進行分析研究,并且要采取科學合理的對策予以解決。

4旋挖樁機局限性

4.1價格較貴且維修成本高

旋挖樁機價格較貴,購置成本達百萬元以上,而且旋挖樁機的工作壽命是有限的,一般超過6000h就需要對液壓系統主泵、鉆桿鉆具等部件進行維修,這需要高昂的維修費用。

4.2受施工環境限制

1)道路必須寬,因為要用大型的運輸車輛才能將設備運抵施工現場。2)場地必須平整且不會下陷,因為設備自身重量大,車架桅桿高,在行走過程容易出現重心不穩情況而出現翻車事故。

5發展前景

目前,旋挖樁機已逐步推廣使用,我國也從國外引進了一些先進的設備和技術,所以在未來幾年內旋挖樁的技術還會持續發展,另外,隨著我國城市化建設的步伐不斷加快,建筑工程的建設規模也不斷擴大,旋挖樁機的需求量也會逐漸的加大,所以旋挖鉆施工工藝在我國還會有一個廣闊的發展前景。

6結語

綜上所述,旋挖樁機在基坑支護樁施工中具有至關重要的作用,符合我國社會發展的需求,相關部門應該加以重視,了解旋挖樁機的施工方法、危險源以及局限性,對于旋挖樁機施工出現的問題,要及時的進行解決,提高施工質量及效率。

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