机械旋挖桩论文

机械旋挖桩论文（精选8篇）

机械旋挖桩论文 第1篇

1 工程概况

某工程所需工程桩共1665根, 桩径分别是800和600, , 桩长有效长度12m~18m, 工期2个月。工程桩需要一次穿过回填土、耕植土、淤泥质粉质土粘、粉质土粘、强风化泥岩带、中风化泥岩带、砂岩。施工环境较恶劣, 业主、勘察设计单位、施工方经过商讨, 决定采用粘性土层钻进效果很好的旋挖桩施工技术。根据本工程的实际状况和要求, 制定以下工作流程。

1.1 场地布置

旋挖桩机重量大, 作业时的半径也大, 在施工过程中通常对场地承载力有较高要求, 因此, 在布置场地时要进行合理的规划, 主要有一下几点要注意: (1) 现场要准备充足的原材料, 并对应标识好, 摆放整齐; (2) 占地不宜过多, 同时也要保证机械有移位的空间; (3) 抽水机、大电机、吊车等各机械要准备就绪, 一些用电设备要靠地安装。施工前对所有施工机具进行调试; (4) 对运输到位的原材料进行检查和核对, 确保所有防护工具和作用机具符合规范要求[1,2]。

1.2 钻机就位

钻机底盘要摆放平稳, 在松软地质的钻机下面要铺设钢板, 避免机具下陷倾斜。所以出现倾斜现象应及时进行调整。所有基本工作完成后, 根据桩径的大小选择合适的钻头, 确保钻头中心、钻杆中心和桩位中心在同一垂直线上, 另外, 在施工过程中要对它们的位置进行及时的核对和调整, 以免发生位移, 造成斜孔现象。

1.3 埋设钢护筒

旋挖钻机施工作业的开端就是钢护筒的埋设, 因此, 首先就要确保钢护筒垂直度与平面位置的准确性, 保证钢护筒底脚和钢护周围的紧密性。在埋设钢护筒时有一下几点需要注意: (1) 在选取护筒的长度时, 要结合实际情况, 确保护筒的坚实和不漏水, 保证其内径大于桩径内径, 且内径差不能低于100mm, 变形的护筒坚决不能使用。埋设护筒前, 可以通过试钻的方式检验是否可以埋设护筒及其长度; (2) 钻机准备就绪后, 可以先采取直径比护筒大一些的钻头施钻, 钻到埋设护筒的深度后提出钻头, 将护筒埋设进去。同时, 要确保护筒顶端比地面高0.2m, 且用粗粒土对护筒孔壁和外侧之间的空隙进行回填, 保证密实、不漏水; (3) 在关注混凝土后, 外钢护筒拔出可以循环使用。

1.4 钻孔

钻孔施工前, 要调整好钻机, 确保钻机的位置准确和垂直稳固, 以免钻杆晃动影响孔径, 另外还需注意: (1) 调整好钻机后, 使钻头挨地, 使进尺深度为0; (2) 钻孔进入后顺时针方向打孔, 接着以钻杆自重加液压力为钻进的压力, 刚钻孔时将压力控制在80~90k Pa之间; (3) 钻进深度达到要求后停止钻进, 并利用空心钻头出渣; (4) 当钻渣挤满空心钻头后回转钻头底盖, 提出钻头时要注意避免碰撞孔壁。钻头离开钻孔后, 将钻机旋转到翻斗车位置, 利用动力通过顶压杆, 打开底盖, 将钻渣卸掉。

2 挖钻孔存在的施工质量问题

2.1 孔底存在的沉渣较多

挖桩钻孔以后孔底会出现大量的沉渣, 而沉渣的出现是影响机械旋挖桩施工质量的重要因素, 导致孔底沉渣较多的原因主要是一下几个方面: (1) 钻孔以后钻杆在抽出的过程中, 钻筒中的土会掉落出来; (2) 抽出的过程中由于不能稳定钻筒, 钻筒容易碰到孔壁, 孔壁的土就会出现松动垮塌; (3) 在钻孔的过程中没有设置护筒或者是护筒的高度不够没有起到良好的保护作用, 导致孔口的土会掉落进去; (4) 在钻孔完成后, 后续的计划工作时间太长, 同时没有及时清理或者清底不够干净; (5) 使用泥浆来保护孔壁时, 灌注进去的泥浆比重太小或者注入的量不够, 都会导致沉渣无法浮出, 导致清底不彻底; (6) 在所有工序结束后将钢笼放进钻孔的过程中, 钢笼不稳定会和孔壁产生碰撞, 把大量的泥浆、泥土带进孔底, 导致孔底的沉渣较多[3,4]。

2.2 旋挖孔坍塌

在旋挖孔施工的作业工程中出现坍塌空就直接影响了工程的进度快慢, 在施工作业的过程中要注意避免发生, 在施工作业过程中出现这样的问题主要有以下几个原因: (1) 回填泥土时的密度不够; (2) 土质中存在不稳定因素, 稍微有外力影响就容易出现塌孔; (3) 在使用泥浆护壁时由于选择的失误导致泥浆的比例不稳定或者密度不足; (4) 在护筒的使用过程中, 护筒的高度或者长度不够, 无法起到良好的保护作用; (5) 完成钻孔后等待灌注的时间太长或需要及时补浆时没有及时补浆等引起塌孔。

3 施工质量问题的有效解决措施

3.1 处理好孔底沉渣

在旋挖桩施工过程中, 护筒和空位要确保同心, 以免因孔壁和钢筋笼碰撞导致沙土残留孔底问题。若出现地下水位变化较大等情况, 应将护筒升高, 增大水头;在钻入松散的底层时, 确保均匀的提钻速度, 通过控制钻进的速度控制好孔底沉渣, 避免残留沙土影响工程质量。钻孔完成后, 应尽快吊放钢筋笼, 浇筑混凝土, 以免间隔时间久造成沙土沉淀太多在孔底。

3.2 选择合理的泥浆进行灌注

以往的传统工艺中, 每次完工后通常都需要用稀泥浆清孔, 同时还要确保孔壁的软砂层不会塌陷, 但实际上, 在实际的施工过程中, 很难同时做到这两点, 一旦这两者间不能达到预期的状态, 就会影响到施工效率。所以, 在对孔底进行清理时, 要使用优质的泥浆, 同时控制好泥浆的比重和粘度, 因此要严格审查进场原材料的指标, 保证质量合格。若有不合格的样品, 必须取样复查, 抽样检查结构不符合规范的杜绝使用。结合不同土层条件挑选合理的泥浆, 对护筒的尺寸和质量进行严格控制;另外, 要及时关注泥浆, 且灌注时长要在3.5h以内。在控制钻进尺度时, 可以先结合地层状况调整好泥浆特性, 切实保证孔壁的稳定性[5,6]。

4 结束语

机械旋挖桩施工技术能够保证良好的施工质量, 同时, 具有施工进度快、工期较短、效率高、使用的成本较低等特点。随着我国经济的不断发展, 人们对建筑物提出了更高要求和标准, 同时, 随着工程项目数量的日益增长, 机械旋挖桩施工技术也越来越被广泛的运用到施工中。另外, 在机械旋挖桩技术的施工作业中还存在不少问题存。因此, 在采用机械旋挖桩技术施工作业时, 应该针对不同的地质情况以及场地情况制定相应的施工计划, 这样才能确保施工作业的顺利进行和施工安全。

摘要：机械旋挖桩施工技术是一项新型桩孔作业技术, 该技术的应用在施工过程中产生的尘土污染少、噪音低, 同时具有高效、节能、施工质量好的特点, 因此, 机械旋挖桩被广泛的应用到各种基础施工作业中。本文根据实际工程的概况, 应用旋挖桩施工技术, 剖析旋挖桩施工技术的具体实施步骤, 并针对该技术的质量问题提出相应的解决措施, 希望能为旋挖桩技术的应用提供一定技术指导。

关键词：机械旋挖桩,职工技术,质量控制

参考文献

[1]李文举.旋挖桩施工技术及其质量保证策略探讨[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012, (13) .112-113.

[2]周育任.浅析机械旋挖桩的施工工艺及质量控制[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2011, (19) .145-146.

[3]余政兵, 徐建华, 李小成, 等.干成孔旋挖桩施工技术浅析[J].重庆建筑, 2012, 11 (8) :215-217.

[4]要彦波.旋挖钻机施工工艺及质量控制[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2014, (25) :250-252.

[5]杨明辉.旋挖钻孔灌注桩施工技术[J].城市建设理论研究 (电版) , 2013, (4) .189-190.

旋挖桩施工合同 第2篇

承包方(乙方)

甲方将其总包工程的桩基工程项目，承包给乙方建造施工，现甲乙双方经充分协商，就有关工程承包事宜签订如下合同，以资双方共同遵守：

第一条 工程概况

一、发包单位：

二、工程名称：

三、工程地点：

四、工程范围及内容：桩干成孔(含扩孔、入岩、孔排水)钢筋笼制作，砼灌注。

第二条 分包工期期限

工期：自 月 日进场，按甲方施工计划，以确保工期顺利进行。土方全部挖好之后一个月内桩期全部施工完成。

第三条 工程质量

1、严格按照施工图及现场施工过程中甲方的要求，孔位偏差和垂直度满足规范要求。

2、工程桩必须达到干孔浇捣砼要求，若达不到干孔作业要求，所引起的相关质量及安全问题，均由乙方一律承担。

3、护筒尺寸要求比桩径大100mm以内，若由于乙方护筒数量不够，及时做相应数量的钢桶保证工期顺利进行。

4、砼浇捣时乙方必须采用插入式振动棒以确保桩身砼密实度。

5、要求达到有关部门验收标准。

第四条 工程单价及计量

1、本工程以包工包料方式按实际发生的工程量计算：围护桩、工程桩及塔吊桩、旋挖成孔单价：直径80cm;90cm;100cm。综合单价为 以上价格已包括成孔、孔排水、钢筋笼制作、扩孔、入岩、混凝土浇捣等全部分内工作，乙方不提供发票。

第五条 付款及结算方式

1、乙方桩机进场后第一只桩试桩完成，甲方支付乙方壹万元进场费。

2、基础桩完成200根后支付完成工程量的40%;完成500根后支付完成工程量的40%;全部完工支付总工程款的80%，余款待桩基验收合格后2个月内支付完毕。

第六条 现场管理

第七条

1、施工中甲方应负责桩位的放线定点工作，乙方以书面形式确认。

2、乙方需严格按照本工程的施工组织设计及正式施工图纸要求施工，确保施工质量。

3、乙方应对施工人员进行遵纪守法和安全生产、爱护财产的教育。

4、甲方派人参与乙方做好技术、质量、安全生产及现场文明施工等管理工作，乙方应服从管理。对甲方提出的有关问题，乙方应及时解决。

5、乙方按甲方有关安全文明施工的规定，采取严格的安全防护措施，保证安全文明施工。

6、乙方在施工过程中，严格按照施工操作规程及方案要求的具体参数进行，避免人为造成的材料浪费。

7、甲方保证场地平整通行，如有积协堆土方必须拉走或转走，以免桩机不能正常通行。

第七条 安全生产、文明施工

1、由乙方人员造成的生产安全，治安事故速度国家法律法规及现行的治安条例人员，由乙方自行解决，如出现伤亡、工伤事故均由乙方自行负责，所造成的经济费用全部由乙方承担。

第八条 其他

1、合同签订后，不经双方协商同意，任何一方不得随意变更或解除，否则需赔偿因此造成的一切经济损失。

2、合同签订后乙方需缴纳拾万元人民币作为保证金给甲方，合同生效。大部分围护桩完成退还给乙方(不计息)。

3、本合同一式四份，甲乙双方各执二份，具有同等法律效应。

4、本合同自签订之日起生效，合同内容及工程款结清后自动解除。

发包人(盖章)甲方代表：身份证号码：联系电话：日期： 年 月 日

机械旋挖桩论文 第3篇

南益广场项目位于泉州市丰泽街与田安北路交叉口东北处, 总占地面积约13442m2, 由一栋办公塔楼和三栋住宅塔楼及五层的裙房组成, 地下四层, 总建筑面积138616m2。基础采用旋挖钻孔灌注桩, 桩径为800mm、1000mm、1100mm、1200mm四种类型, 桩数量为工程桩327根, 格构柱桩94根。

根据《南益广场地质勘察报告》分析该工程地质情况复杂, 变化较大, 中风化夹层偏多, 经地勘、设计、业主、监理四方研究讨论采用旋挖桩施工较为合理。旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转, 以钻斗自重并加液压作为钻进压力, 使土屑装满钻斗后提升钻斗出土, 通过钻斗的旋转挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁, 反复循环而成孔。

南益广场项目是南益地产集团开发的重点项目。该项目采用旋挖钻孔灌注桩施工在福建省泉州市区属于首次, 为了更好地掌握旋挖桩的施工工艺, 本文对旋挖桩的施工进行了一番研究。

1 旋挖桩施工准备

(1) 旋挖桩施工前应编制《旋挖桩专项施工方案》用以指导旋挖桩施工, 方案内容应有针对性、指导性、可实施性。

(2) 相关的施工机械设备要进场。

2 旋挖桩施工作业

(1) 采用全站仪定好桩位。桩定位后, 根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩, 控制桩必须牢固且不影响旋挖机施工。以四个控制桩为基准埋设钢护筒, 筒高2m, 护筒中心应与桩位中心重合, 为防止四周杂物掉入孔内, 护筒必须高出地面不小于300mm。

(2) 旋挖机就位。利用水准控制系统调平机身, 利用垂直度控制系统调整钻杆垂直度。调整钻机钻斗中心使其对准四个控制桩十字线中心, 然后向孔内注入泥浆进行钻孔。该钻机成孔时采用旋挖式筒式钻头将地层中泥渣载入钻斗挖出, 自动显示筒满后提升, 将土卸于一侧, 继续开挖, 边挖边补充泥浆稳定液, 保证在提钻后泥浆稳定液面始终高于护筒底面, 成孔深度由钻机自动显示。

(3) 持力层判定。南益广场项目设计图纸对持力层要求如下:全断面进入碎块状强风化不小于5m, A区全断面进入中风化不小于1D (D为桩径) , B、C、D区全断面进入中风化不小于500mm。因该工程地质情况较复杂, 中风化夹层较多, 考虑到桩基必须落在稳定层, 南益地产公司领导对该工程重要部位的桩进行超前钻探, 并在地勘报告上画出超前钻探柱状图, 为持力层判定提供参考依据。

(4) 清孔换浆。成孔深度达到设计要求后, 进行清孔换浆工作, 保证在孔底500mm内泥浆比重在1.05~1.1之间, 粘度18~25s, 砂率不大于4%。

(5) 安放钢筋笼。清孔换浆达到上述要求后, 接下来就是安放钢筋笼。钢筋笼按规范设计要求制作完毕后, 请监理人员对钢筋笼质量进行验收, 验收合格后利用吊车起吊安放。钢筋笼在吊装前应采取防变形措施, 保证钢筋笼不发生弯曲变形。

(6) 安装导管。利用吊车将导管放入孔内。导管的直径、长度应与孔深配套, 管底端距孔底300mm, 初灌混凝土量应保证混凝土扩散后导管埋入深度不小于1m。

(7) 水下浇注混凝土。混凝土运输车在卸料前要求司机将混凝土搅拌均匀, 第一车混凝土卸料时要求司机踩大油门, 保证混凝土封底成功。混凝土封底成功后, 连续浇筑上面混凝土, 每注入一定量混凝土利用吊车向上拔管, 拔管过程中要保证导管埋入混凝土内2~6m深。如此循环, 直至混凝土面达到设计要求。

(8) 后注浆施工。由于桩孔较深又无法振捣混凝土, 混凝土灌注桩底端部分易产生砼离晰现象, 为弥补这一质量缺陷, 每根桩通常预埋两根注浆管采取后注浆施工, 后注浆也可以提高桩基承载力10%~20%。南益广场项目桩基工程设计中要求桩两侧对称布置两根注浆管 (管径≥DN25, 壁厚≥2.0mm) 。成桩后在48h内开塞, 7d以后开始注浆, 总注浆量应达到设计要求, 注浆压力应为2.5~5MPa。若注浆压力超过10MPa, 可能注浆管被堵塞, 应停止注浆查明原因。若注浆时桩侧或在桩周边其他部位冒浆, 说明注浆量已接近饱和, 间歇30min后再注, 如果再出现冒浆, 可以停止注浆。

3 施工要点

(1) 护筒埋设。护筒既保护孔口壁, 又是钻孔的导向, 护筒的垂直度要有保证。为保证旋挖机钻杆在护筒内有一个自由调整度, 护筒的直径应比孔径大200mm以上。

(2) 钻孔对泥浆的要求:一要控制泥浆的比重1.1~1.25, 二要控制粘度不小于18s, 含砂率不大于6%。定期测试泥浆的各项技术指标, 出现问题及时解决。

(3) 孔底沉淤控制。每根桩必须进行严格的清孔, 要求在成孔及下钢筋笼后分别进行两次清孔 (钻孔灌注桩采用反循环清孔) , 清孔后应立即浇筑混凝土, 若间隔时间太长, 在浇筑前应再清孔一次, 最后孔底沉渣厚度应50mm。

(4) 浇筑混凝土前对泥浆的要求及对孔深的复测。为保证灌注桩质量, 浇注混凝土前, 一要检查孔底泥浆的比重是否在1.05~1.1之间, 否则继续进行清孔换浆工作;二要检查孔的深度, 判断是否有孔壁坍塌现象, 若有坍塌用旋挖机清孔, 达到设计深度后方可浇筑混凝土。

(5) 对导管的要求。导管在使用前必须作密封性检查, 接头严密不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积, 由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定。料斗体积应大些为好, 首批浇注混凝土的量不小于1.6m3。

(6) 浇注混凝土的要求。混凝土应连续浇注, 中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣, 主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型, 必须控制好配合比、浇注速度以确保混凝土的质量。随时检查混凝土的坍落度, 坍落度应控制在180~220mm之间。

(7) 压浆要求。压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆, 压浆先施工周围的桩再施工中间桩, 压浆时采用2根桩循环压浆, 即先压第1根桩的A管, 压浆量约占总量的70%, 压完后再压另1根桩的A管, 然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管, 保证同一根桩2根注浆管压浆时间间隔为30~40min, 给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆压力应控制在2.5~5.0MPa, 如发现超压根据现场情况决定间歇一段时间再压还是停止压浆, 压浆量应符合设计要求。

(8) 由于混凝土浇注到设计桩顶时残留泥浆会与混凝土混合, 则实际桩顶标高应比设计桩顶标高高1m, 最后机械破桩头处理。

4 常见质量问题处理

(1) 塌孔。

(1) 主要原因:旋挖钻孔时泥浆没有循环;泥浆比重较小, 护壁较薄;添加泥浆稳定液的塑料管口直接对着土层冲刷。 (2) 处理措施:旋挖钻孔时泥浆应保持循环;严格控制泥浆稳定液的比重;改正添加泥浆稳定液的方法, 使其管口直对护筒壁添加。

(2) 钢筋变形。

(1) 主要原因:钢筋笼较细长, 加劲箍间距偏大, 钢筋塑性变形所致。 (2) 处理措施:利用彬木杆加固。

(3) 桩位偏移。

(1) 主要原因:采用直角坐标, 两个经纬仪同时测量误差比较大;夜间挖土, 能见度低。 (2) 处理措施:改进测量方法, 用全站仪的极坐标方法测量;加强照明度。

(4) 钢筋笼上浮。

(1) 主要原因:混凝土坍落度较小;钢筋笼较短, 重量较轻。 (2) 处理措施:混凝土浇筑前抽查坍落度, 坍落度符合要求后方可浇筑;离钢筋笼底端300mm处焊一十字钢筋架。

5 结束语

旋挖成孔灌注桩的施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强、环境污染小的优点, 克服了机械成孔时孔底沉淤土多, 桩侧摩阻力低, 泥浆管理差的缺点。尽管一次投入费用较大, 但成孔费用消耗等经济技术指标比其他方法成孔费用低, 是一种理想的施工工艺。

摘要：南益广场项目采用旋挖钻孔灌注桩施工在福建省泉州市区属于首次, 为了更好地掌握旋挖桩的施工工艺, 本文对旋挖桩的施工进行了一番研究。

关键词：旋挖桩,旋挖施工,施工工艺,施工要点

参考文献

[1]郭玉文.旋挖钻机在北京城市铁路高架桥桩基施工中的应用[J].铁道建筑技术, 2001 (12) .

旋挖桩施工质量问题及控制要点 第4篇

关键词：旋挖桩,施工质量,控制

近年来, 随着我国城市化进行的不断加快, 各类建筑工程的数量不断增多, 同时建设规模不断增大, 使得桩基础施工不断增多, 同时桩基础的施工深度和难度也在不断增大。目前, 旋挖桩施工仍然存在着孔壁坍塌、护筒底端塌落、钢筋笼上浮和钢筋变形以及桩端沉渣过厚等质量问题, 因此, 在进行旋挖桩施工时, 应当落实孔壁施工质量控制、护筒底端施工质量控制、钢筋笼上浮及钢筋变形施工质量控制以及桩端沉渣施工质量控制, 确保旋挖桩施工质量, 保证建筑物的安全和稳定。

1 旋挖桩施工质量问题

1.1 孔壁坍塌

孔壁坍塌是旋挖桩施工中较为常见的问题, 导致旋挖桩施工出现孔壁坍塌的原因主要有以下几方面:第一, 高填方回填土不合理。若旋挖桩施工现场的高填土地方的填土材料大多以块石为主时, 在进行人工填土施工时, 若缺乏有组织的抛填会直接导致填料间空隙不断增大, 在进行回填时容易出现不均匀沉降现象。第二, 旋挖桩孔壁护壁质量相对较差。旋挖桩机在作业过程中, 其钻进速度相对较快, 同时主要利用且土进行钻进, 导致旋挖桩的孔壁护壁比钻孔桩和冲孔桩的护壁质量都要差, 在回填土软土级配不良时, 极易出现孔壁坍塌现象。同时, 在旋挖桩钻孔过程中, 泥浆比重较低或是泥浆未循环, 会使得泥浆厚度不足, 从而导致孔壁发生坍塌。第三, 孔内存在负压。在进行软土层的旋挖桩施工钻孔时, 由于钻筒和土体间的接触面积相对较大, 在提升旋挖桩机钻斗过程中孔内容易出现负压, 同时负压现象的明显程度会随着钻进深度的增加而越发明显。

1.2 护筒底端塌落

导致旋挖桩施工发生护筒底端塌落主要有两方面原因:一方面原因是水位不够。在旋挖桩施工过程中, 在钻头或钻杆从孔中提出时, 若稳定液的补充不及时, 会导致稳定液的液面接近护筒底或比护筒底低, 长此以往会使得护筒底端的地质层发生坍塌。另一方面原因是土质原因。在旋挖桩机施工过程中, 护筒底容易进入黏土层, 当护筒底部土质为软土、砂土、淤泥或杂填土时, 护筒底端的地质层容易发生坍塌。

1.3 钢筋笼上浮及钢筋变形

在进行旋挖桩施工过程中, 浇筑混凝土坍落度过小、混凝土下沉过快、钢筋笼的长度较短以及钢筋笼质量过轻时, 容易导致钢筋笼出现上浮现象。同时, 在钢筋笼的吊运过程中, 若钢筋笼的长细比过大会由于吊点布置的不合理而出现一定的挠曲而使得钢筋存现变形。

1.4 桩端沉渣过厚

在进行旋挖桩施工过程中, 若在砂层地质层进行钻进时, 容易使得稳定液中混入砂, 加上通常情况下稳定液都是周转使用, 当含砂稳定液周转使用到钻孔内时, 稳定液中的砂会沉淀在桩孔底端, 使得桩端出现沉渣过厚现象。同时, 在旋挖桩施工过程中, 若人工操作不当, 在进行提钻过程中会使得一些颗粒较小的砂漏入到稳定层中, 漏入稳定层中的小颗粒砂不断沉积, 最终导致桩端沉渣过厚。

2 旋挖桩施工质量控制要点

2.1 孔壁施工质量控制要点

为了确保旋挖桩施工过程中孔壁施工质量, 在进行孔壁施工过程中, 一方面可以采用泥浆护壁。在采用泥浆护壁时, 应当对泥浆比重、粘度以及含砂率等指标参数进行严格控制, 确保泥浆比重为1.1~1.5, 同时确保泥浆的粘度大于等于18s, 并将泥浆的含砂率控制在6%以内。在进行稳定液添加时, 应当采用管口直对护筒壁进行稳定液的添加。另一方面, 严格控制钻孔速度。为了确保孔壁施工不出现坍塌, 应当控制一次钻进深度和速度, 确保钻井深度适宜, 同时保证钻进速度不宜过快。在进行提钻工程中, 应当确保提钻缓慢和均匀, 避免在提砖过程中产生负压而导致孔壁坍塌。在进行钻孔速度控制时, 钻头提升度应当小于0.6m/s, 钻头下降速度应当小于0.8m/s。此外, 为了避免孔壁出现坍塌, 应当尽量避免在桩孔周围堆放施工材料及弃土, 同时避免钢筋笼下放时碰撞孔壁。

2.2 护筒底端施工质量控制要点

在进行旋挖桩施工过程中护筒底端施工质量控制时, 一方面, 应当对护筒深度进行合理确定。在旋挖桩施工过程中若发生护筒底端塌落现象, 应当结合施工现场的实际地质情况和护筒底端塌落的实际情况, 科学设定混同深度。为了保证旋挖桩施工过程中不出现护筒底端塌落现象, 护筒填埋深度应当控制在5~10m范围内。另一方面, 应当确保护筒的超过桩孔直径20cm, 同时护筒进入黏土层深度应当超过0.5m, 护筒高度超过地面高度0.3m, 同时严格控制护筒的倾斜率, 及护筒埋设偏差, 确保护筒的倾斜率小于1%, 护筒埋设偏差控制在3cm以内。在进行护筒回填夯实时, 应当利用黏土进行分层夯实。

2.3 钢筋笼上浮及钢筋变形施工质量控制要点

在进行钢筋笼施工时, 一方面应当对混凝土浇筑速度进行合理控制。在混凝土浇筑时, 若混凝土下沉速度过快, 产生的瞬间冲力会导致钢筋笼出现上浮, 因此, 应当对混凝土浇筑速度进行合理控制, 实现有效较少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力, 有效控制钢筋笼上浮。另一方面, 对混凝土导管深度进行科学控制。在混凝土导管使用前, 必须对混凝土导管的漏水性能和漏浆性能进行严格检查, 确保混凝土导管的密闭性, 同时严格控制混凝土导管在混凝土中的埋深深度, 将混凝土导管的埋深深度控制在1.5~2m范围内。为了有效控制钢筋变形, 应当确保桩箍筋间距的合理性, 同时在钢筋笼的吊运过程中, 应当对吊点个数及位置进行准确设置, 严禁进行钢筋笼单点起吊, 避免钢筋出现变形。

2.4 桩端沉渣施工质量控制要点

为了有效避免桩端沉渣, 在进行旋挖桩施工过程中, 一方面应当注重对桩端沉渣的清理工作。在进行桩端沉渣清理时, 应当采用专业的清渣钻头在钻孔完成后来进行桩端沉渣清理。另一方面, 在进行混凝土浇筑施工之前, 可以在浇筑导管的顶部安装专用龙头, 利用抽水泵进行桩端沉渣清理。此外, 也可以利用沉淀池来进行桩端沉渣的清理。当稳定液流过沉淀池时, 稳定液中含有的砂和土会在沉淀池中进行沉淀, 当稳定液中的砂和土沉淀后, 及时将其清理, 实现桩端沉渣的清理。

3 结束语

孔壁坍塌、护筒底端塌落、钢筋笼上浮和钢筋变形以及桩端沉渣过厚等质量问题是目前常见旋挖桩施工质量问题。在进行旋挖桩施工时, 应当落实孔壁施工质量控制, 加强护筒底端施工质量控制, 同时注重钢筋笼上浮及钢筋变形施工质量控制, 并加强桩端沉渣施工质量控制, 确保旋挖桩施工质量, 保证建筑物的安全和稳定。

参考文献

[1]覃川, 刘杰.旋挖桩施工质量问题及控制要点[J].中国科技纵横, 2013 (19) :218-218, 220.

旋挖桩施工常见质量问题分析及控制 第5篇

旋挖钻机性能好、效率高, 且污染小, 在公路、铁路、桥梁的桩基础工程中具有明显的优势。但由于设备价格昂贵, 限制了其在民用建设等领域的推广, 随着国内旋挖钻机设备研发的发展, 旋挖桩的优势不断被挖掘, 只要我们能够结合旋挖桩的特点和工程的实际情况, 扬长避短, 旋挖桩在基坑支护等领域应用也能取得良好的效果。

1 旋挖桩在基础施工中的应用及优势

如今, 城市现代化建设的进程日益加速, 建筑工程也随之不断扩大规模。目前, 建筑工程的很多要求是人工桩基建设无法满足的, 旋挖桩也是在这样的情势下应运而生的。这不但使现代建筑工程建设的施工效率大大提高了, 还使得建筑物的机能得到了很大程度的改善, 建筑物因其更为牢固。在现代建筑工程中, 旋挖机应用得已经比较广泛了, 特别是一些大型工程建设的应用, 开发一些地下空间也是少不了这一设备的。旋挖机主要是通过旋转钻杆和钻头来达到取土卸土的功能, 实现如此的循环往返, 最终到达设计的深度。针对一些比较复杂的地质情况, 例如粘结性的岩土层等, 都具有相应的特殊施工方法。旋挖桩有着十分广泛的适用范围, 其优点也十分众多, 不仅具有很快的成孔速度和很高的施工效率, 而且有助于节能环保的实现和具有较高的运作效率, 其在现代建筑基础施工中的应用比较受青睐。旋挖钻机用到的装置是动力头, 做机械运动的时候可以进行上下往复的运作, 具有十分强大的钻进能力, 这就使传统钻机自重的缺点得到了弥补。旋挖钻机有着非常快的成孔速度, 使用起来方便灵活, 具有很强的现场适应能力, 这就促使施工效率大大提高。

2 旋挖桩施工常见质量问题分析及控制

2.1 串孔

串孔原因:施工时没有进行隔序跳打, 坍孔造成了串孔。

预防处理措施:为防止串孔, 一定要隔序跳打, 间隔2根桩 (7m多) 距离比较好, 对于串孔的桩若同时成孔就同时浇筑, 但要保证混凝土面同时上升;没有同时成孔的, 只能将没成孔的进行回填, 另一根浇筑完毕12h左右再施工未完成的孔。

2.2 塌孔

塌孔原因: (1) 成孔时间过早不能及时浇注混凝土, 泥浆沉淀, 上部变成清水, 由于长时间的浸泡, 将护筒口处的素填土 (1) 1浸塌; (2) 开孔过深, 下好护筒后没有把护筒周围的土进行夯实, 当旋挖钻机成孔时, 上下提升钻头或捞渣筒时, 泥浆冲刷护筒周围的土, 随着时间的延长, 冲刷面积、深度越来越大, 最后护筒塌陷。

预防处理措施:根据土质情况决定护筒的埋置深度, 将护筒外壁与孔洞间的缝隙用土填实, 施工过程中出现护筒塌陷后, 立即将钻机撤走, 然后将下落的护筒向下压实, 将塌陷的坑内泥浆清理干净, 找一个内径比孔内护筒外径大的护筒套在孔内护筒内, 用编织袋装土将大护筒的周围填实, 为安全起见, 将一钢板放在护筒旁, 旋挖钻机就位到钢板上则可继续施工, 捞渣时及时加入优质泥浆 (密度为1.1~1.15g/cm3) , 严禁直接加入清水。

2.3 浇注堵管

浇注堵管原因:由于混凝土本身的原因, 开盘混凝土坍落度过小或拌和不均匀, 以及运输途中产生离析等原因, 流动性差, 导致粗骨料相互挤压密实而堵塞导管。灌注过程中, 导管接缝处密封不严渗漏, 使混凝土中的水泥浆被冲走, 粗骨料集中而造成导管堵塞;灌注时间过长, 上部混凝土近初凝, 泥浆中残渣不断沉淀, 增大了导管内混凝土下落的阻力, 混凝土堵在管内;导管清洗不到位, 内壁粘结混凝土, 使导管孔径太小造成堵管;浇筑过程中埋管过深, 导管内混凝土流速太慢, 也易造成导管堵塞。

预防处理措施:加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的和易性, 混凝土坍落度宜采用18~22cm, 并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。在混凝土车卸料前必须高速运转将混凝土充分搅拌均匀。每段管连接时, 确保其接头牢固和密闭性, 防止渗漏。每次浇灌混凝土后, 将管清洗干净, 避免混凝土在管内壁粘结, 以备下次使用。缩短混凝土浇灌时间。灌注前仔细检查检修浇筑机械, 尽量避免发生故障;并准备备用机械, 发生故障时, 立即使用备用机械;出现故障而使浇筑暂停时, 可在混凝土中掺加缓凝剂, 以延缓混凝土的初凝时间。

2.4 钢筋笼变形

原因分析:钢筋笼在堆放、运输没有严格执行规程, 支垫数量不够或位置不当, 造成变形。钢筋笼长度太大, 钢筋笼在吊运过程中由于吊点布置不合理而产生一定的挠曲, 从而导致某些钢筋发生变形现象。或者钢筋笼的箍筋可能存在配筋不足或间距过大的问题。

控制措施:为控制钢筋笼变形, 设计时应该注意钢筋笼箍筋的间距是否符合要求。钢筋笼在运输和吊放过程中, 每隔2.0~2.5m设置加强箍一道, 并在钢筋笼内每隔3~4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架, 在钢筋笼吊放入孔后再拆除。吊运时, 根据现场实际情况, 通过计算确定吊点个数及位置。应采用多点吊运, 避免单点起吊。对在运输、堆放及吊装过程中已发生变形的钢筋笼, 应进行修理后再使用。

2.5 钢筋笼上浮

原因分析:所浇筑混凝土的坍落度过小, 混凝土快速下沉, 产生的瞬时反冲力易使钢筋笼发生上浮现象。如果钢筋笼自重太轻, 也会被混凝土顶起导致上浮。导管在混凝土中埋置深度过大或导管发生挂笼现象, 也易使钢筋笼上浮。

控制措施:混凝土浇筑前抽查坍落度, 坍落度符合要求后方可浇筑。在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢, 将整个定位骨架支托于护筒顶端, 将工字钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上, 以抵抗钢筋笼上浮力, 防止钢筋笼上浮。当浇筑进行到混凝土面接近笼底时, 控制好混凝土浇灌速度, 尽可能减少混凝土对钢筋笼的冲击力。每浇筑一斗混凝土, 检查一次导管埋深, 直到钢筋笼埋牢后恢复正常埋置深度。导管钩挂筋笼时下降转动导管后上提。

2.6 断桩

断桩是指成桩后, 桩身中部没有混凝土, 夹有泥土, 整个桩中间似断开现象。原因分析: (1) 混凝土较干, 骨料太大或未及时提升导管以及导管位置倾斜等, 使导管堵塞, 形成桩身混凝土中断。 (2) 混凝土搅拌站出现故障, 排除故障超过规定时间, 使混凝土灌注中断, 灌注的时间过长。 (3) 导管挂住钢筋笼, 导管提升过快造成导管底部高于混凝土面等。

控制措施: (1) 混凝土采用输送泵浇筑, 坍落度为18~22mm, 石子粒径控制不大于20mm。 (2) 边灌混凝土边拔套管, 做到连续作业, 一气呵成。灌注时要勤测混凝土顶面上升高度, 随时掌握导管埋入深度, 避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。 (3) 钢筋笼主筋接头焊平, 导管法兰连接处罩以圆锥形白铁罩, 底部与法兰盘大小一致, 并卡住套管头, 避免提导管时, 法兰盘挂住钢筋笼。

2.7 钢筋笼错位

钢筋笼错位原因: (1) 钢筋笼固定不当或下导管时挂住钢筋笼, 导致笼下落; (2) 钢筋笼固定不当时, 初灌混凝土产生向上的冲力或提升导管时将钢筋笼挂起; (3) 钢筋笼在孔口安放焊接时未上下对正, 保护层 (混凝土垫块) 数量不足或桩孔超径严重, 使钢筋笼偏斜向一边。

预防处理措施: (1) 严格细致地控制钢筋笼吊放, 并将其牢固地绑扎或点焊于孔口; (2) 钢筋笼入孔后, 检查其是否处在桩孔中心; (3) 下放导管时, 应使导管顺桩孔中心位置而下, 避免挂住钢筋笼。

3 结束语

综上所述, 在旋挖桩施工往往存在上述质量问题, 专业技术人员在施工前要认真调查了解施工现场实际情况, 认真了解地质勘察报告、设计图纸及有关验收规范, 检查机械设备的关键部位;施工过程中严格把握和掌握技术要点, 在施工中不断积累经验, 进一步汲取先进的技术和工艺, 对施工过程中可能会发生的问题及时进行分析处理, 严格管理强化过程工序质量控制, 旋挖桩施工质量问题是完全可以避免的。

摘要：混凝土灌注桩的施工工艺有很多种, 但在不同的地层条件和不同的施工环境下, 往往需要经过一定分析比较, 才能得出最适合的施工工艺, 并因地适宜地发挥出所采用施工工艺的最大功效。本文重点就旋挖桩施工常见质量问题分析及控制进行了研究。

关键词：旋挖钻机,机锁杆,断裂,预防措施

参考文献

[1]张启君.国内旋挖钻机的现状与施工技术点[J].交通世界, 2005 (07) :37~40.

[2]赵金详.浅析旋挖桩机施工的优缺点[J].西部探矿工程, 2010 (04) :108~109.

大直径超长60m旋挖桩施工技术 第6篇

关键词：超长,大直径,灌注桩,施工技术

1 方案设计

本工程为超高层5A甲级写字楼, 地下3层, 地上51层, 建筑总高度为231 m, 结构形式为型钢混凝土框架———钢筋混凝土核心筒。工程桩基础设计直径为1 m, 有效桩长60 m。相对桩高度地下土层情况为杂填土5~6 m, 黄土状土4~6 m, 古土壤2.90~4.40 m, 粉质黏土12~20 m, 砂土层10~16 m。采用德国BG18旋挖钻机 (158 kw, 极限钻深79.5 m, 最大成孔直径为2.0m) 施工, 共计施工完成201根桩, 其中前期有10根桩进行试桩, 经过静载试验、大应变及小应变检测, 桩基承载力特征值均达到设计要求, 桩身完整性均达到二类桩以上。由于桩基采用旋挖钻机成孔, 配合过程中的各项标准施工方法及工艺, 同时保证了施工质量, 大大加快了施工进度, 取得了良好的综合效果。

1.1 材料

1.1.1 泥浆配置

用钠基膨润土、纯碱、纤维素及水搅拌而成的优质泥浆, 其比例为钠基膨润土25%、纯碱0.4%、纤维素0.1%。

(kg/m)

1.1.2 后压水泥浆

后压浆注浆量按水泥干粉计算, 根据地层情况及经验本次后压浆设定桩底压浆量为1 000kg/m水泥, 桩侧注浆量为65kg/m水泥。

本次后压浆确定采用PC32.5R水泥, 水灰比为1:0.5。

注:压浆段位置自桩顶起算。

1.2 人员配置

根据桩基工作量, 经严格核算, 本次工程现场共配置78人。管理人员6人;测量班1个小组, 每组2人;每台钻机配备机长1人, 配备3个作业小组, 每个小组3人, 共计10人。2台旋挖钻机共配备20人;钢筋笼制作配置2个作业班组, 每组10人, 共计20人;混凝土灌注配置2个班组, 每班6人, 共计12人;凿桩头配置1个班, 共计10人;勤杂班6人。

1.3 施工机具

2 施工要点

2.1 施工工艺流程处理

试桩→桩位测放→钢护筒埋设→钻机就位、泥浆配置→钻孔、泵入泥浆→成孔检测→清孔、沉渣厚度检测→分段安放钢筋笼→下导管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出护筒→桩基检测→后压浆。

2.2 操作要点

2.2.1 试桩

2.2.2 桩位测放

采用经检测合格的全站仪, 根据桩基施工图纸, 用极坐标推算出坐标, 在设出的桩位处钉上钢筋棍, 且做好保护。

2.2.3 钢护筒的埋设

钢护筒采用10 mm厚的钢板卷制焊接而成, 护筒高度不小于1.8 m, 护筒内径为1.4 m。

2.2.4 泥浆池及泥浆的配置

施工前确定泥浆池的位置, 保证泥浆池位置不影响后期工序的施工, 根据桩基的直径及孔深确定泥浆池的大小, 适宜尺寸为井孔体积的1.5倍, 且泥浆池内壁做好防水处理。沉淀池因现场场地狭小, 采用钢板轧制而成, 场地基坑可作为转换沉淀池, 泥浆经沉淀后, 通过泥浆泵泵入基坑外侧泥浆池内;针对粉砂土层易坍塌的特点, 要求配置的泥浆护壁速度快、效果好, 因此选用由钠基膨润土、纯碱, 纤维素及水搅拌而成的优质泥浆, 其比例为钠基膨润土25%, 纯碱用量0.4%、纤维素用量0.1%。

2.2.5 钻机就位

钻机就位前, 检查钻孔的各项准备工作, 旋挖钻机行走就位对中完成后设置并锁定桩基中心相对坐标, 设定桩基中心护筒顶坐标, 并采用全站仪进行复核钻杆的垂直度。

2.2.6 成孔施工

A.在钻进过程中随时注意土层变化, 对不同土层用不同的旋挖速度, 使其达到最佳的旋挖深度。

B.成孔过程中随时测定桩的倾斜率, 将其控制在1%内。

C.边旋挖钻进边用泥浆泵从泥浆池中向孔内注入泥浆, 保持孔内的水头高度。

D.随时检查泥浆指标, 主要是检测泥浆的含砂率和比重, 使泥浆满足护壁要求。

E.成孔检测:桩基成孔后, 用测绳检测孔深, 同时用钢尺复核测绳长度。

2.2.7 第一次清孔

检孔完成后, 用筒式钻头进行掏渣清孔, 清孔速度不宜过快, 同时保持孔内的水头高度, 以免塌孔。

2.2.8 钢筋笼及声测管的制作与安装

钢筋笼制作与安装:钢筋的型号、规格、尺寸及数量应进行全面检查, 焊接点、焊接长度、宽度及厚度要满足规范要求。钢筋笼较长时需进行分段施工、分段安装。钢筋笼孔口牢固定位, 以免灌注混凝土过程中发生浮笼现象, 固定方法为:采用4根Φ20与钢筋笼柱筋焊接牢固作为吊筋, 孔口安装完成后, 将钢梁与吊筋进行固定。这样, 即可防止钢筋笼安放时下沉, 又可防止灌注砼时发生浮笼现象。

声测管的安装:声测管即可作为检测用, 也可作为后期后压浆管的使用。声测管安装在钢筋笼内侧, 采用电焊与钢筋笼固定在一起, 均匀分布。钢管下端与桩底平齐, 上端露出钻机作业平面, 声测管接缝无接茬, 用套管连接 (套管长度不小于200 mm) , 以保证不漏浆。

2.2.9 导管安装

A.在沉淀速度≤5 cm/h, 且沉渣厚度满足设计及规范要求的条件下安装导管。

B.导管安装前应进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验, 试压力为孔底静压水压力的1.5倍;本工程导管在现场进行密封加压试验, 试验压力不小于1000KPa, 确保了导管的密封性。

C.导管位于钻孔中央, 在浇筑混凝土前, 进行升降试验。

2.2.1 0 二次清孔

钢筋笼安装完成后, 混凝土灌注前测量孔底沉渣, 当孔底沉渣大于设计要求时必须进行二次清孔。二次清孔采用混凝土灌注导管配合3PN-L泥浆泵进行正循环作业, 直至孔底沉渣达到设计要求后立即进行水下混凝土灌注。

2.2.1 1 灌注水下混凝土

A.采用垂直导管提升法灌注钻孔桩水下混凝土, 导管直径为300 mm。

B.灌注混凝土时, 导管埋入混凝土内宜为2~6m, 大于6 m时, 易发生埋管事故, 因此要严格控制导管深度。

C.首次混凝土浇筑方量应使导管埋深≥1.5 m, 之后立即探测混凝土标高, 待符合要求后立即进行混凝土灌注。

D.灌注开始后应紧凑、连续地施工, 严禁中途停工, 灌注过程中防止混凝土从漏斗顶溢出孔底, 使泥浆内含有水泥而凝固, 致使探测不准确。

E.在水下混凝土浇筑完成24小时后, 采用土掩埋法将桩顶掩埋。

2.2.1 2 拔出护筒

混凝土浇筑完成后, 用吊车或旋挖钻机及时将护筒拔出。

2.2.1 3 桩基检测

2.2.1 4 后压浆

A.根据设计桩长60.1米, 每根桩分四段进行后压浆, 自桩底向上, 每段长度依次为12米、12米、12米、24米。最上一段设置为24米, 主要是封堵24米以上桩周空隙, 以保证下部注浆压力。

B.注浆先外侧、后内侧, 在外测隔桩进行压浆。每根桩压浆时, 应确保在其周围20 m为半径范围内的桩灌注混凝土完毕。根据施工情况, 按上述原则可适当调整压浆顺序。

3 施工管理

钢护筒制作直径误差小于10 mm, 垂直度偏差小于1/1000护筒长度。沉入完毕后的钢护筒垂直偏差小于1/300护筒长度。

钢筋骨架制作允许偏差必须满足设计和施工规范要求, 主筋应采用绑扎成型, 搭接长度不小于46倍的钢筋直径。

成桩孔直径和深度不小于设计要求, 桩孔垂直度偏差小于1/100桩长, 成桩中心位移不大于75 mm。

最外层钢筋的保护层为100 mm。

灌注混凝土前, 孔底岩渣应清理干净, 使混凝土与孔底岩层接触良好。

桩身混凝土应连续完整, 无断桩、夹泥等现象, 桩头混凝土无疏松现象。混凝土灌注高度比设计桩顶标高高出5%桩长, 以保证桩头混凝土的质量。

4 结语

本工程采用超长大直径旋挖钻孔灌注桩施工, 方案设计科学、施工工艺合理、施工管理严格, 施工效率高, 工程施工质量得到保证, 该项技术有广泛的推广和应用价值。

参考文献

[1]毛亮.气举反循环法在百米超长钻孔桩施工中的应用[J].铁道标准设计, 2009, (增刊1) :89-91.

[2]梅英宝, 周小.与结构柱相结合的大直径挖孔桩施工技术[J].建筑施工, 2013, 35 (2) :98-99.

[3]屠春军.岩层孤石地质条件下的冲孔灌注桩施工[J].建筑施工, 2013, 35 (8) :703-705.

机械旋挖桩论文 第7篇

旋挖桩这种现代化施工工艺, 主要是通过旋挖钻孔来灌注建筑中的桩, 并采用膨润土自身带有的静态无循环特质来完成泥浆护壁工作, 旋挖桩采用的直接旋挖钻斗取土方式, 不但提高了成孔的质量, 还提高了钻孔的工作效率, 是目前被国际建筑行业广泛使用的一种钻孔灌注桩施工工艺。而且, 由于旋挖钻机用来成孔的工具在工作过程中振动幅和噪音低、扭矩大且成孔的速度要快于其他类型的钻孔工具, 这使得其能够适用于各种地质条件比较复杂的大直径灌注桩建筑工程的施工环境。

1 钻孔施工前的准备工作

首先, 工程管理人员需要对施工的图纸进行全面的审核, 测量放样, 并且为了保证施工场地的平整性, 还需要布置设计出施工便道;其次, 设置供水供电系统、制作钻孔架、制作并埋设护筒、机械设备到位、泥浆的制备, 并保证材料可以顺利入场;最后, 组织专业施工人员对工程的施工场地进行深入的调查研究, 收集同类工程项目施工相关的数据资料, 并采用科学合理的施工组织方法, 使桩基施工能够保持均衡、连续且有节奏的施工特性。

2 旋挖桩的施工方案

2.1 清洁并平整桩基的范围

在进行正式的钻孔工作之前, 需要施放桩位点, 在放样工作完成后, 需要在桩位点四周设置护桩并对桩位点进行复测, 两次测量结果的误差需要控制在5mm以内。然后, 以勘测单位给出的水准点和测量控制网作为引测的基础, 在轴线的延长线上做出相应的点, 在桩的施工过程中, 施工监测人员需要对现场测量出的控制点进行进一步的校核, 以便根据不同施工场地自身实际的情况做出不同的保护措施, 从而有效地防止施工安全事故的出现。例如, 对那些处于水中的钻孔需要采用的是钢围堰的方式进行施工, 对那些处于陆地上的钻孔则需要先清除陆地上的杂物之后夯压密实就可以了。

2.2 制作和埋设护筒

在建筑工程施工过程中, 护筒主要是由钢板材料制作出来的。其主要作用是为了控制桩的位置、导正钻斗的位置、有效地防止钻孔口出现坍塌的情况、抬高钻孔内部的静压水头、有效隔离地下水、防止渗漏以及固定钢筋笼等。施工人员在对护筒进行埋设时, 首先需要使用旋挖钻机钻出一个深度约为3m的钻洞, 然后再通过人工的辅助配合, 利用旋挖机上的钻斗设备, 将护筒压入到事先指定的位置, 从而使其作用可以得到最大化的发挥。除此之外, 埋设好的护筒一定要保证高出施工地面至少30cm的距离, 以便有效地防止一些杂物或者是泥水等通过护筒流入到钻孔内部。

2.3 泥浆的制作

在旋挖桩工艺施工过程中, 泥浆具有有效防止钻孔壁坍塌、抑制地下水上涌以及悬浮钻渣等重要作用。目前, 在工程项目施工过程中, 泥浆主要是采用火碱、膨润土和纤维素等材料按照一定配合比将材料充分混合而制作完成的。通过利用泥浆箱与泥浆池的相互配合使用, 采用纯人工的泥浆搅拌方式来护壁成孔, 在施工过程中, 泥浆的使用比例和份量需要以底层的具体条件和情况来制定。以试桩和施工经验为依据, 确定各层地层条件下, 钻进的参数主要为:一般情况下, 泥浆比重的选取范围为1.05~1.1之间, 其粘度为18~22, 其砂率需要大于或者是等于40%、其泥皮的厚度应该要大于2mm, 其p H值需要处于大于7的范围内, 只有这样, 才能保证泥浆撑护壁孔的作用可以全面地发挥出来, 从而有效地防止施工事故的发生[1]。通常情况下, 施工过程中需要依靠泵送的方式来补充泥浆, 其补充的速度适中都以保证液面在护筒面之上为施工标准, 如果不能够满足这一标准, 极容易造成钻孔坍塌, 从而对成孔的质量产生影响。最常使用的泥浆材料, 主要是由优质的膨润土加上聚丙烯酰胺、烧碱以及纤维素等材料配置而成的;而且, 由于适用于不同土层的泥浆性能和指标是不同的, 所以, 在钻孔施工的过程中, 施工人员需要根据除渣的情况对土层结构有一个初步的判断, 以便可以对需要使用的泥浆的性能指标进行及时合理的调整, 在保证工程顺利施工的情况下, 最大程度地保证工程的施工质量。

2.4 旋挖钻成孔的施工工艺

首先, 旋挖成孔主要是通过底部带有一个活门的桶式机构的钻头, 以回转的方式来破碎岩土, 并将破碎过的岩土直接装入到钻斗内部, 之后再由钻机上的伸缩钻杆和提升装置将钻斗提出到钻孔的外部进行卸土工作, 通过这种循环往复的施工方式, 不断地进行取土和卸土, 一直到钻孔的深度满足设计要求为止。对于那些粘接性比较好的岩土层, 施工人员可以使用清水钻进或者是干式钻进这两种施工方式, 且在施工的过程中不需要进行泥浆护壁这一环节的施工[2]。然而, 对于那些比较容易坍塌、结构较为松散的底层、有地下水分布的底层、或者是钻孔壁的结构不是十分稳定的地层, 施工人员一定要使用静态泥浆护壁此种钻进施工工艺, 通过不断地向孔内投放护壁泥浆或者是稳定液来完成护壁工作, 保证施工的质量, 使得工程可以在规定工期内完成, 且不会对施工现场的地质环境产生较大影响。

2.5 控制钻头的钻进工艺, 提升钻口速度

在旋挖钻机钻孔过程中, 施工人员需要对钻机钻进的速度进行严格的控制, 有效地保证由于钻进尺度过大导致的埋钻事故的出现。如果钻机在施工过程中其升降钻斗的速度太快, 那么钻斗外壁与钻孔壁之间的泥浆就会对钻孔壁产生剧烈的冲刷, 再加上钻斗下方产生的比较大的负压作用, 这些情况的出现, 就很容易造成钻孔壁出现颈缩和坍塌的现象。所以, 为了保证施工的安全性, 有效防止施工事故的出现, 对钻斗的提升速度进行严格的控制, 保证其处于安全活动范围内是十分重要的[3]。经实践研究发现, 钻斗的升降速度保持在0.75~0.8m/s之间为最佳升降速度, 此外, 当钻机钻入到细砂层或者是粉土层时, 其升降的速度也需要根据钻入深度适当地调慢一些。

2.6 检测钻孔深度、直径和倾斜度, 清洁钻孔

当钻机钻成的钻口达到了设计规定的标注高度之后, 工程监管人员需要对钻孔的深度、垂直度以及倾斜度进行全面的检查, 当发现不合格的成孔时, 一定要及时制定相应的处理措施, 然后由施工人员可以第一时间对不合格的成孔进行有效处理[4]。目前, 主要通过测绳来对成孔的深度进行检查, 如果钻孔底部虚土的厚度超过了设计规范标准要求或者是成孔有坍塌的现象, 则需要使用钻机对钻孔进行进一步的清洁, 直到成孔可以满足规范要求为止。通过监管人员检查完毕且合格的桩孔, 施工人员需要及时地对其灌注混凝土。此外, 在导管设备安装完成, 且没有进行混凝土灌注之前, 施工人员需要对桩孔的深度进行再一次的测量, 如果此时发现有塌孔现象出现, 则需要将桩孔中的钢筋笼提出, 并对桩孔进行再一次的清理。

3 旋挖桩施工中易出现的问题及处理措施

3.1 护筒脱落

由于护筒在施工过程中, 其背后回填的质量不好, 极容易在被地面流水浸泡过后导致自身失去稳定性, 从而出现脱落的现象。当护筒脱落时, 施工人员需要马上停止钻孔施工, 将钻机从原地移开, 然后将地面流水排净, 并在原地面填上一层粘土, 从而使地面可以处于干燥状态且不会有渗漏情况出现, 之后, 再对护筒进行重新安装并恢复钻孔施工。

3.2 塌孔

如果塌孔的现象不是很严重, 可以通过调整泥浆性能指标的方式解决;如果塌孔过于严重, 则需要回填粘土和片石, 重新钻孔[5]。在旋挖钻机施工过程中, 只有有效地控制各个问题的出现, 才可以保证施工的质量和进度。

4 结语

总而言之, 相比较而言, 旋挖桩这种施工工艺在灌注桩施工方面, 其成孔施工的质量、效率以及速度都要远远地高于其他施工工艺, 并且, 该种施工工艺在施工过程中不会对周围环境造成较大的影响, 其对于环境的适应性也比较高, 此外, 其还具有施工成本低的优势。与此同时, 旋挖桩施工还有效地克服了机械成孔时, 孔底沉淤土较多、桩侧摩阻力低以及泥浆管理较差的缺点。但是, 由于此项施工工艺涉及到的施工环节较多, 所以, 为了防止施工事故的发生, 施工人员一定要具备较强的专业技术和责任心, 以及丰富的临场处理经验。

参考文献

[1]蒋帅.超大厚度块石回填土旋挖桩施工技术应用研究[J].科技致富向导, 2015, 18:85-86+242.

[2]罗彧.浅谈旋挖桩机在基坑支护桩施工中的应用[J].广东建材, 2008, (06) :224-226.

[3]王录社.建筑工程旋挖桩干式成孔施工工艺分析与探讨[J].科技资讯, 2012, (19) :63.

[4]利戈.旋挖桩机成孔 (扩孔) 代替人工挖孔桩技术在工程中的应用[J].中国建设信息, 2012, (13) :57-59.

机械旋挖桩论文 第8篇

关键词：旋挖桩,质量问题,发生原因,防治措施

一、概述

旋挖桩施工具有高效、节能、低噪音、无污染、适应地层较广泛等优点, 施工性化、经济性、工期短、功效高、技术先进的等优势已得到体现, 但其施工工艺质量控制标准和施工工艺技术标准现还无国家工法标准, 施工过程控制须加强施工组织、加快其它工序的衔接等。控制不好时也会遇到问题。旋挖钻孔灌注桩较常见的主要施工质量问题有:塌孔、卡钻、埋钻、孔斜、漏浆、掉钻头、掉钻头底板、不进尺、扩孔缩孔、孔底沉渣过多、堵管、断桩、钢筋笼上浮等。

(一) 塌孔

原因分析:泥浆选择不当, 泥浆比重不稳定、相对密度不够;护筒直径偏小、长度不够;由于旋挖钻机的圆柱形钻头在提出泥浆液面时会使钻头下局部空间产生“真空”, 同时由于钻头提升时泥浆对护筒下部与孔眼相交部位孔壁的冲刷作用, 很容易造成护筒底孔壁坍塌;水头压力小或出现承压水;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌;成孔后待灌时间和灌注时间过长, 补浆不及时。

预防措施:根据土层不同选配与之相适应的泥浆, 严格控制护筒加工材料、质量、尺寸等;要把护筒下牢与孔位同心, 如地下水位变化大, 采取升高护筒的办法, 增大水头;松散地层钻进时, 适当控制钻进速度, 提钻速度要均匀;补浆要及时, 要尽快灌注, 灌注时间不超过3.5h。

事故处理:应立即暂停钻进, 查明塌孔原因及大概位置, 当溻孔不严重时, 可增大泥浆粘度、比重及孔内水头高度, 同时慢转轻压试钻一段时间;如遇砂层可在泥浆中掺适量水泥改善泥浆性能;如果塌孔继续加重, 应停钻用粘土回填, 2~4周后再重新钻孔。

(二) 掉钻头、钻头底板脱落

原因及预防措施:引起埋钻的原因主要有以下几种原因:挖钻钻进时进尺太长或孔壁坍塌, 造成钻头和钻杆埋入孔中;孔口塌陷或机械操作失误使孔口的钻头掉入;提钻时受阻或施工中钢丝绳拉断, 造成钻头和钻杆埋入孔中;工作扭矩过大, 造成钻杆断裂, 连接销或提引器损坏造成的掉钻。预防措施:控制钻进进尺长度, 钻进过程中根据地层情况调整泥浆特性, 确保孔壁稳定;将钻头等杂物远离孔口放置, 护筒顶口周边夯实, 封闭地表水;提钻时加强监视卷扬压力表, 钻进时确保垂直度, 提钻时发现压力突变时, 及时调整方向;经常检查钢丝绳状况, 勤更换;班组施工过程中对连接销、钻杆和提引器等设备勤做检查保养。

处理方法:发生掉钻事故后, 要及时了解掉钻深度、钻头型式、地层情况、水位高低等情况, 制定相应的处理方案。具体处理分以下几种方法:钻头上焊有打捞环的, 可以下打捞钩将钻头捞出;如果是钢丝绳拉断引起的, 钻杆外还有残留钢丝绳, 则重新连接钢丝绳, 若没有残留钢丝绳, 则用两台吊机结合副卷扬交叉拔起钻杆和钻头;若钻头掉入孔中较深的位置且与孔壁卡紧, 先采取措施扩孔, 在下长护筒护壁进行打捞。

(三) 不进尺

主要原因:钻头被粘土糊满打滑或钻进过程中遇到漂石、坚硬的卵石层、基岩等。

防治措施:出现打滑时, 调整斗齿的角度为60°, 可往孔内投入石块、换螺旋钻头或截齿钻头等办法来处理。如遇到漂石、坚硬的卵石层、基岩等情况时, 更换或改造钻头、重新安排刀具角度、形状、排列方向或改用全截齿旋挖钻斗, 也可用冲击钻钻进方式。

(四) 孔底沉渣过多

原因分析:清孔未净, 工序质量控制不到位, 清孔泥浆比重过小或清水置换;钢筋笼吊放未垂直对中, 碰刮孔壁泥土坍落孔底, 待灌时间过长, 泥浆沉淀, 又不采取措施再清孔;沉渣厚度测量的孔底标高不统一。不能采取加深钻孔深度的方法代替清孔, 端承桩更是如此, 否则将导致大的质量事故!钻芯法检测时沉渣检测异常。

防治措施:循环清孔时间不少于30min;清孔采用优质泥浆, 控制泥浆比重和粘度不要直接用清水置换;钢筋笼垂直缓放入孔, 孔深量测部位与沉渣量测部位要一致, 一般是孔中心;加大初灌砼量, 以提高砼初灌时对孔底的冲击力。但其作用有局限性, 应谨慎用, 确保可靠。成孔后, 尽量缩短下钢筋笼导管的时间, 以防孔底沉渣沉淀太多。用清底钻头清理孔底沉渣, 清孔后泥浆粘度应控制在18-20S, 含砂率《4%, 泥浆密度由试成孔后确定。

(五) 扩张、缩孔

遇有扩孔、缩孔时应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施。缩孔是钻斗磨损过甚、焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的, 前者应注意及时焊补钻斗, 后者应采用失水率小的优质泥浆护壁。已发生缩孔时应在该处用钻锥上下反复扫孔。

(六) 断桩、夹泥、堵管

原因:初灌时堵管, 开盘砼坍落度过小或拌和不均匀, 导致粗骨料相互挤压密实而堵塞导管。灌注过程中堵管, 导管漏气, 密封不严, 使泥浆渗入;灌注时间过长, 上部砼近初凝, 泥浆中残渣不断沉淀, 使砼的灌注极为困难;浇注砼过程中, 突然灌注大量的砼使导管内空气不能马上排出, 可能导致堵管;砼级配不好、和易性差或离析导致堵管;导管清洗不到位, 内壁粘结砼, 使导管孔径太小造成堵管;浇筑过程中埋管过深。

防治措施:1) 如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通, 如发生堵管在导管下部, 上下抖动、振击导管;采用二次埋管办法, 一是采用砂浆重新埋管3m后继续进行水下浇注砼施工;二是导管底端加底盖阀, 插入砼面1.0m左右, 导管料斗内注满砼时, 将导管提起约0.5m, 底盖阀脱掉, 即可继续进行水下浇注砼施工。2) 为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象, 在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度, 混凝土坍落采用18cm~20cm, 并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m, 不宜大于5m和小于1m, 严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m~10m时, 应及时将坍落度调小至12cm~16cm, 以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中, 要控制好灌注工艺和操作, 抽动导管使混凝土面上升的力度要适中, 保证有程序的拔管和连续灌注, 升降的幅度不能过大, 如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁, 导致孔壁下坠或坍落, 桩身夹泥, 这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度, 确定每段桩体的充盈系数, 《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录, 这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。

(七) 埋管

在灌注过程中, 导管埋深过大, 以及灌注时间过长, 且砼和易性稍差, 导致已灌砼流动性降低, 从而增大砼与导管壁的摩控力, 造成埋管。

如不能及时供应砼, 导管插入砼中的深度以5-6m为宜, 每隔15min左右, 将导管上下活动几次, 幅度以2.0m左右为宜, 以免使砼产生初凝假象;严格控制砼配合比。导管插入砼中拔不起来或被拔断, 如果桩径较大, 可以采用二次导管插入法处理, 否则补桩、接桩。接桩一般用人工挖孔的办法处理, 清除桩顶残渣, 接钢筋笼浇注砼至设计标高。

(八) 钢筋笼上浮或下沉

产生的原因:砼流动性过小, 导管在砼中埋置深度过大;导管发生挂笼现象, 砼下沉太快, 瞬时反冲力使钢筋笼上浮;桩孔倾斜, 钢筋笼随之而变形, 增加了砼上升力;钢筋笼与孔口固定不变, 在自重及受压时将铁丝拉长而下沉;或钢筋笼自重太轻, 被砼顶起。

防治措施:可采用吊装加套等方法顶住钢筋笼上口;砼面接近笼底时要控制好灌注速度, 尽可能减少砼从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力;砼接近笼底时控制导管底口出来后对钢筋笼的冲击力;砼接近笼底时控制导管埋深在1.5-2m;每浇灌一斗砼, 检查一次埋深, 勤测深, 勤拆管, 直到钢筋笼埋牢后恢复正常埋置深度;导管钩挂筋笼时下降转动导管后上提;

总之, 我们在施工前要认真调查了解施工现场实际情况, 认真了解地质勘察报告、设计图纸及有关设计施工、验收规范, 检查机械设备的关键部位, 对施工过程中可能会发生的一切问题及时进行分析处理, 做到科学组织, 精心施工, 严格管理强化过程工序质量控制, 提前做好预防和应对措施, 旋挖桩施工质量是完全有保证的, 施工质量问题也是完全可以避免的。

参考文献

[1]卓永红.钻孔灌注成孔及成桩质量的施工技术探讨.长春工业大学学报, 2004.2.

[2]李继业, 刘福臣.建筑施工质量问题与防治措施[M].北京:中国建材工业出版社, 2003.39-54