1、试论旋挖桩在砂层中的施工技术摘 要: 以某工程为例, 结合该工程施工特点, 介绍了采用旋挖钻成孔时的施工过程控制, 阐述了施工时采取的成孔措施, 从而确保了该项目的施工成孔质量及施工进度, 为以后类似工程提供了经验。 关键词: 旋挖钻机；灌注桩；成孔方法；措施；效果 中图分类号：U443.15+4 文献标识码： A 1. 工程概况 1.1 概述 某工程项目进场时整个基坑均已开挖至-7.0 m, 楼位部分已开挖至-9.30 m。共设灌注桩试桩 8 根, 锚桩 32 根, 先进行试桩施工, 试桩检测合格后进行工程桩及检测工程桩施工。共设检测试桩 15 根, 检测锚桩40 根, 工程桩 839 根。
2、桩径 700mm, 桩长试锚桩为 35m, 工程桩及检测桩为 32 m。桩顶标高为-8.85 m, 0. 00 相当于绝对标高 404.700 m。 1.2 地质情况 某工程根据地质报告, 成孔地层由上至下依次由第四系上更新统风积( Q32eol ) 黄土、残积 ( Q3lel ) 古土壤、冲洪积 ( Q3lal+ pl ) 粉质黏土和砂土、中更新统冲洪积( Q2al+ pl ) 粉质黏土和砂类土、冲湖积( Q2al+ pl ) 粉质黏土和砂类土组成。地下水稳定水位介于 11.70 m 13.20 m, 相应标高为 392.49 m392.82 m, 地下水属潜水类型。 2.本工程施工特点 根
3、据工程地质报告显示, 该工程施工地段有较厚砂层, 总体趋势由北向南依次递减。北侧两幢楼砂层较厚, 该两栋楼在成孔过程中将作为重点进行监控。在成孔至 17 m 附近遇到第一层砂层,该层砂层较厚( 5 m 7 m) , 为中粗砂, 在施工期间易产生塌孔现象；第二层砂层在 30 m 左右, 该层砂层有局部未穿透,大部分均穿透该层后成孔, 因本层砂层较薄,在桩底部对成孔影响较小。本工程施工难点为第一层砂层, 即 17m附近砂层的成孔。 3.施工过程控制 成孔方法采用旋挖钻成孔。先进行试桩施工, 经试验检测及设计调整后施工工程桩。钢筋笼利用模具及大平台成型现场制作。混凝土采用商品混凝土。 3.1 桩孔施
4、工 工程桩施工期间安排 8 台钻机进行施工, 工程桩桩体成孔采用间隔跳跃式进行, 首先保证各楼位检测试锚桩的先行施工, 其次沿楼位长度方向分两遍循环跳桩进行施工, 逐步边施工边后退, 直至施工完毕。且要求桩位间距小于 5 m 的施工错开时间不小于 6 h。钻进过程中认真观察进尺情况和地质条件。遇坚硬层, 如钙质结核层、砂层及流塑层时, 应控制钻进进尺。钻进过程中采取正循环泥浆护壁辅以膨胀土等进行调配的方式进行, 若遇砂层适当增加泥浆稠度, 确保成孔质量。在钻进中, 旋挖钻机通过设备操作室的监控视窗观察孔的垂直度及孔径变化, 做好进尺记录。当成孔作业完成后, 若沉渣测试超过 100 mm, 就要
5、进行清孔, 放在灌注混凝土前进行, 配备泵组进行清孔, 直到达到要求。 3.2 钢筋笼制作安装 钢筋笼直径均为 600 mm, 试锚桩钢筋笼长度为 35 m, 工程桩钢筋笼长度 32 m；工程桩、试桩主筋在钢筋笼上部 14.0m 为 1214 , 下部为614；锚桩钢筋笼主筋在钢筋笼上部 16.0 m 为 2025, 下部为1225； 加强筋为 14 2000, 螺旋筋为 8 100/ 200。钢筋笼分三节制作, 锚桩采取节内直螺纹连接, 井口采用单面搭接焊连接; 试桩及工程桩井口采用单面搭接焊, 节内采用双面搭接焊连接。钢筋笼安放采用吊车、旋挖钻机及专用三角架安放, 确保钢筋笼垂直入孔, 并
6、节约安放时间。 3.3 混凝土灌注 混凝土采用商品混凝土, 灌注方法采用水下混凝土灌注, 安放导管, 导管下部应离开孔底 500 mm 800 mm。放置隔水塞, 混凝土初存量满足后, 剪断隔水塞铁丝。前批混凝土灌注正常后, 应紧凑地、连续不断地进行, 严禁中途停止。灌注过程中, 应经常用测绳探测混凝土面上升高度, 指导导管提升拆卸长度, 并保证导管的要求埋深。灌注过程中导管埋深高度 2 mh6 m。为保证桩头质量, 桩头混凝土预留高度 500 mm, 桩顶 5 m 范围内导管埋入深度应大于 1.2 m, 导管井口以上高度应不小于 6 m。 4.施工中采取的成孔措施 根据现场施工人员分析讨论,
7、 并结合专家意见, 对灌注桩钻孔过程进行控制, 并对成孔质量进行检测, 及时调整, 提高了成孔质量。 1) 遇砂层减慢钻进速度。根据现场地层情况, 在钻至砂层时调整钻机钻进速度, 减少对周围砂层的扰动, 钻进速度控制为正常钻进速度的一半, 提锅时也要慢, 以防形成真空吸塌孔壁。 2)钻至砂层前注入泥浆要跟上。钻至砂层前应通知泥浆管理人员 将泥浆注至井口, 在钻至砂层后钻进时, 泥浆头应保持在不低于井口 2 m 范围内, 以提高水头压力来稳住孔壁, 减少塌孔现象。 3)用上层钻出的黄土拨入孔内裹住砂粒带出。因本工程砂层均在成孔作业面 15 m 以内, 而上部黄土性能较好, 在成孔时上部钻出的黄土
8、放于井口, 钻至砂层时用锅拨入孔内搅拌后, 裹住砂粒带出孔, 以减少孔内泥浆含砂率, 减小沉渣厚度。 4) 每天早晚各一次定时定量向泥浆池按比例投入化学试剂, 控制泥浆比重在 1.05 以上, 对砂层较厚易出现问题的成孔区, 根据泥浆情况可适当增加投放, 确保泥浆质量。 5) 对泥浆池进行定期清理, 确保泥浆量和泥浆性能满足成孔需要。同时在施工前制定了完善的质量管理制度, 加强了施工人员的质量意识, 对施工人员所操作工序的质量要求进行培训, 结合奖罚制度进行质量意识教育, 不能只求进度而忽视质量。 5.效果检查 通过以上措施, 确保了该项目的施工成孔质量及施工进度。经检测单位检测成孔孔径及沉渣厚度均满足了施工 5 建筑地基基础工程施工质量验收规范 6 的要求, 桩基检测结论全部合格, 达到了预期效果。 6.结语 对于旋挖钻机在较厚砂层地质条件下成孔的质量问题, 我们一直在探索, 通过该工程的实施获得了一定经验, 为以后在成孔过程中遇到类似问题提供了可以借鉴的经验。 参考文献: 1 陈建平, 朱洪威. 钻孔灌注桩的施工工艺及事故预防措施J . 山西建筑, 2008.
