旋挖鉆孔灌注樁具有工作效率高、污染少、施工質(zhì)量高的優(yōu)勢,在軟土基地深井樁基工程中得到了較好的應用。文章在分析軟土地質(zhì)特點和旋挖鉆孔灌注樁特點的基礎之上,結(jié)合實例探討了軟土地基深井樁基工程中的旋挖鉆孔灌注樁施工,實踐證明在軟土地基中應用旋挖鉆孔灌注樁施工是完全可行的。 

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,我國基礎設施建設力度不斷加強,不僅對建筑、公路交通等施工提出了質(zhì)量、效率、造價方面的更高要求,也面臨著軟土地基施工等復雜地質(zhì)條件的挑戰(zhàn)。雖然旋挖鉆孔灌注樁具有諸多優(yōu)勢,然而目前應用旋挖鉆孔灌注樁技術還具有一定的局限性,制約了該技術應用的范圍和實際施工的質(zhì)量、效率和造價。 

1 軟土地質(zhì)和旋挖鉆孔灌注樁的特點

軟土地基由淤泥及淤泥質(zhì)土等構成,承載力較低,主要分布在我國沿海地區(qū)和內(nèi)陸湖區(qū)、沖積平原區(qū),其工程特性為壓縮性高、含水量高、滲透性小以及抗剪強度低等。因此,在軟土地基上施工對施工技術的要求較高,必須采取積極有效的措施來保證施工質(zhì)量,以免出現(xiàn)安全或質(zhì)量事故。 

旋挖鉆孔灌注樁技術和其它技術相比,由于鉆進速度能達到6m/h,成孔速度更快;能進行干孔和水中作業(yè),并且孔內(nèi)沉渣量較;機械化程度比較高,通過電腦定位和顯示,能夠有效控制施工作業(yè),保證成孔質(zhì)量;適應環(huán)境的能力比較強,作業(yè)時噪聲低,并且不會產(chǎn)生泥漿或粉塵污染。 

2 旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工實例

2.1 工程概況 

某軟土地基深井樁基工程的地面標高是+3.60m,深井地基基礎選用120根鉆孔灌注樁,成樁深度為57m,施工孔徑為0.8m。地質(zhì)情況為軟土土層:首先為填土,平均厚度在2.56m左右,然后是粉土,平均厚度在1.40m左右,再然后依次是淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土薄層、粉砂夾粉質(zhì)黏土薄層、粉砂、粉細砂、細中砂、中粗砂,平均厚度分別為2.37m、0.90m、3.28m、4.05m、4.96m、8.00m、8.20m、8.87m、10.50m。  

2.2 施工方案 

本工程選用三一重工SR220C系列旋挖鉆機,施工工藝選擇間隔旋挖成孔,在施工現(xiàn)場制作鋼筋籠,并在樁孔口將其焊接下籠安裝。為控制標高并確保加固效果,在樁孔口設置定位筋。在成孔后清孔,并在灌注前二次清孔,采用水下商品混凝土導管法澆灌成樁。 

3 旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工技術

在軟土深井樁基工程中,旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工需要結(jié)合工程實際,做好水文地質(zhì)勘察工作,在施工過程中需要做好監(jiān)察工作,以及時發(fā)現(xiàn)并解決潛存的問題。具體來講,旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工技術包括以下內(nèi)容:   

在鉆具選擇方面,合理選擇鉆具能夠較少能源和鉆具的消耗,提高成孔質(zhì)量和成孔速度,鉆具通常有旋挖鉆斗、短螺旋鉆頭、巖石筒鉆三類,根據(jù)本工程情況選擇旋挖鉆斗,該鉆具適用于軟土土層的鉆進,還能夠鉆孔清渣。另外,根據(jù)地址情況可以指定合適的斗齒焊接角度,本工程選擇用高強、高耐磨的合金Mn板制作筒體、底板的鉆斗,并將切削具做成子彈頭截齒、混合斗齒與截齒、旋轉(zhuǎn)斗齒等形式。 

在護筒埋設方面,由于本工程在軟土土層上施工,樁大且深,地下水位1m左右,為滿足工程需要特制長達12m、內(nèi)徑0.9m、壁厚1cm的護筒,在土坑開挖之前需要護筒工用線繩進行標志設定再撒灰定圓。為滿足護筒固正需要,土坑半徑需要大于護筒筒徑150mm。土坑開挖過程中需要保持坑壁沒有過大凹凸,有廢棄管線通道應使用黏性土封堵,以免成孔時跑漿。另外,護筒底口埋土應高于0.5m,埋設前需要在筒頂扣上十字鋼筋環(huán)架,利用復位測量標志對樁位偏差進行調(diào)整,將平面偏差控制在20mm之下。在護筒定位后,需要用黏性土將護筒周邊回填夯實,并測量筒頂標高,詳細做好記錄。  

在成孔施工方面,需要保證旋挖機就位基礎穩(wěn)固、平整,旋挖機就位后需要施工員核準,將其作為控制成孔深度的依據(jù)。鉆具需要保證連接可靠,并確保同心度和垂直度,鉆頭應具備保徑裝置。開鉆前,需要由班長對鉆具情況進行仔細、全面的檢查,及時修復或是撤換不合格的器件。開孔時,操作工在鉆進初始應密切注意泵量控制,保持垂直、勻速鉆進,在主動鉆桿完全入孔之后逐漸加大鉆壓并加快鉆速。在鉆進時應根據(jù)實際的地質(zhì)情況隨時控制進尺速度,適當加快或減慢鉆進速度。通過實踐證明,0.8m樁徑應將升降速度控制在0.75m/s到0.85m/s之間,過快容易導致泥漿高速運動使孔壁被破壞而引起坍塌。   

在泥漿制備方面,需要根據(jù)工程情況控制泥漿指標,通過操作感、動靜、現(xiàn)象來了解孔內(nèi)情況,如果出現(xiàn)鉆不進尺、孔口塌陷等現(xiàn)象需要立刻停鉆,在查明故障并予以解決后再繼續(xù)施工。另外,必須建立沉淀池來沉淀泥漿,并根據(jù)需要添加泥漿。  

在清孔方面,需要在樁孔終孔后泵入新泥漿,維持30分鐘以上的正循環(huán),直到泛出的泥漿手捻沒有塊渣感并且孔深、鉆深誤差在30cm之內(nèi)。二次清孔需要達到泥漿密度不大于1.25、黏度在20″到24″之間、沉渣厚度不大于10cm。  

在鋼筋籠安裝方面,首先要嚴格保證鋼筋籠制作質(zhì)量,在安裝入孔時需要保持垂直、徐徐輕放,避免碰撞孔壁,遇阻時需要查明原因后采取相應措施而不能強行下放或是晃動。  

在水下混凝土灌注方面,需要保持導管嚴密、混凝土拌合均勻、實行連續(xù)作業(yè),并安排專人記錄,確保灌注樁標高高于設計值0.5m到1m左右。 

4.總結(jié):

在軟土地基深井樁基工程中,應用旋挖鉆進灌注樁需要對回填土精心夯實,根據(jù)地質(zhì)水文情況調(diào)整鉆進速度以及泥漿密度,在不良地層需要有預控措施。只有選用科學的施工工藝,采取系統(tǒng)的管理模式,才能保證灌注樁施工的質(zhì)量和效率,有效控制工程造價。