浅谈旋挖钻桩基施工技术及常见病害防治修改.doc

浅谈旋挖钻桩基施工技术及常见病害防治摘要：旋挖钻桩基施工技术由于其具有成孔质量理想、环保性能优越、施工效率高、施工成本低下等特点，在铁路、公路、水利、工民建施工中得到广泛的应用。但在施工中常见病害时常发生，本文主要是对旋挖钻桩基施工技术的现状进行探讨分析，并提出相关质量保证策略。关键词：旋挖钻钻；桩基基施工；施工技术；病害防治引言旋挖钻机施工法，根据地质情况选择钻具类型、钻进速度、钻进压力等基本参数；通过变幅及液压系统调整钻头中心对准孔中心，并校正垂直度；利用桅杆下放钻杆至孔位；通过动力头向钻具提供压力和扭矩，使钻头回转切削岩土并将破碎的岩土装入钻具内，然后提升至孔外反转卸土；反复操作至设计孔底标高。1、旋挖钻桩基施工技术的特点1.1 施工适应性广泛与传统的循环钻机施工技术相比，旋挖钻机施工法增加了先进的动力钻头装置，且钻机自身重量较重，很好地给钻头施加充足的压力和扭矩，进而使旋挖钻施工的成孔的速率高、质量好、无污染；在流砂、软土、流泥、砂砾石地层及地下水位高的地层通过采用泥浆护壁或钢护筒支护也能快速施工；自带动力现场无需另配电源；转场和现场移位就位快捷等特点，其施工适用性相当广泛。1.2 成孔速度快，施工效率高通常情况下，旋挖钻桩基施工技术的成孔速度最快可达到大约10m/h，该成孔速度是循环钻机施工所无法比拟的，从而大大地提高工程的施工效率。1.3 实现智能操作，降低施工成本旋挖钻机操控实现智能化，与桩位自动对中，孔壁较规则，降低桩身充盈系数，减少砼用量，节约施工成本。1.4 成桩质量好桩位对中精度较高，垂直度更容易控制，成孔质量好；旋挖钻成孔采用取土外卸的方式成孔，沉渣较少，较泥浆循环排渣效果更佳，桩底可机械清孔，沉渣厚度更易满足规范要求；旋挖钻进时孔壁能形成螺旋线，并且不形成泥皮，可增大桩身摩擦力，提高成桩质量。1.5 环保性能良好采用静浆护壁，泥浆用量少，污染小；还可采用全护筒跟进的施工方法实现干法施工，极大地减少了施工现场的污染源，还有利于改善作业环境；燥音小，对周围影响少。2、旋挖钻桩基施工技术所存在的问题2.1一次性投入费用高、机械维修时间长由于旋挖钻桩基施工技术在我国起步比较晚，部分技术难题尚未完全攻克，在不同程度地影响到旋挖钻桩基机器的工作性能和工作寿命。旋挖钻桩基机械中液压系统主泵、钻具、钻杆、动力钻头等的造价非常高，并且维修时间较长，进而会影响到整个施工工程的施工质量和施工进度。2.2 受施工地层的制约较大虽然，旋挖钻机的适用性比较广泛，能够在很多类型的土壤中工作，但是在岩石地层的实际钻进效果较土层、砂砾石层则差距较大，所以在施工中，如遇到孤石层、硬岩层、粒径较大的卵砾石时，必须先更换带破碎的钻头，待破碎后方可继续钻进，强行施工时对设备的损耗也很大。2.3 旋挖钻施工对场地要求较高旋挖钻钻机为履带式行走装置，其自重达约60吨，需用石渣等硬土填筑便道，且纵坡小于30%；为保证桩位准确和成孔的垂直度，在桩位处必须填筑坚实或铺设钢板；桅杆高度内的障碍物必须拆除。3、常见病害防治3.1 孔壁坍陷A、 表现形式钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示孔壁有塌陷迹象。B、问题分析(1)护简底部为软土、淤泥、砂土、砂、杂填土、卵石等较松散的地质层；(2)孔内水位不够；(3)钻头上下移动速度过快，致使水流以较快的速度由钻头外侧和钻孔之间的空隙中流过，冲刷孔壁；有时还在上提钻头时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌； (4) 反复使用大型起重机械辅助作业等，均会引起地基的较大附加应力，引起地表一定深度范围内产生缩径、塌孔；(5)有砂砾石、卵石等强透水地层，地下水渗入；(6)泥浆的相对密度、粘度等性能满足不了施工的要求；(7)安放钢筋笼时碰撞孔壁，使泥膜和孔壁破坏；(8)成孔后待灌时间过长和灌注时间过长。C、 防治措施(1)在松散易塌土层中，适当埋深护简，用粘土密实填封护筒四周；(2)随时补充孔内泥浆，保持孔内水位高出护简底12米；(3)控制钻头升降速度，根据不同的桩径和地质情况采取不同的升降速度；(4)尽量避免重型机械在施工区域附近行走，掏出来的泥土及时清运；(5)充分选用密度和粘度较大的泥浆，必要时向孔内添加粘土；(6)使用优质的泥浆，提高泥浆的相对密度和粘度；(7)钢筋笼的绑扎、焊接以及定位块等的设置和安放要规范，搬运和吊装时应防止变形，下放过程中避免碰撞孔壁；(8)注意工序安排，在保证施工质量的情况下，尽量缩短待灌和灌注时间。3.2 孔底沉渣过厚A、表现形式桩基砼灌注之前孔底有沉渣。B、问题分析(1)当钻进地层时，砂不可避免混进稳定液中，稳定液一般都循环使用，当多次使用的稳定液注入孔内时，经过几小时的沉淀，砂便会沉淀到孔底，引起沉渣过厚；(2)在钻进地层时，提钻时砂子容易从钻头的泻水口流出，混入稳定液中，引起沉渣过厚；(3)清渣不彻底。C、防治措施(1)稳定液的沉淀，可以通过设置2个泥浆池来处理。一个储浆池，一个沉淀池，当泥浆从孔里返回时先流过沉淀池，可以将大量的砂子等沉淀，再流至储浆池。沉淀池里的砂子使用挖掘机装入自卸车转走；(2)在砂层中钻进时，控制钻进进尺，尽量减少砂子外流；(3)如果砂层过厚，可在终孔前预留50cm，桩基砼灌注之前钻至孔深；(4)在下入导管后接上专用导管，利用循环泵进行循环清孔。3.3 灌注过程堵管A、表现形式水下砼灌注过程中，无法继续进行。B、问题分析(1)初灌时，隔水栓堵管；(2)砼和易性、流动性差而离淅或骨料粒径过大；(3)各种机械故障引起砼浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；(4)导管进水。C、防治措施(1)使用的隔水栓应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能；(2)严格控制砼质量，并在导管口加间距5cm*5cm的过滤钢筋网片；(3)施工过程中严格控制并保证机械设备运转正常；(4) 导管使用前应按顺序拼装作闭水试验，试水压力1MP,导管密封圈安装好。3.4 钢筋笼上浮A、表现形式钢筋笼的位置高于设计位置。B、问题分析(1)钢筋笼放置初始位置过高；(2)砼灌注过程中推动钢筋笼上浮。C、防治措施(1)钢筋笼初始位置应定位准确，并在孔口锁定；(2)砼灌注过程中，速度要均速，尽量缩短灌注时间，并随时掌握砼浇注的标高和导管埋深。3.5 断桩A、表现形式未连续浇筑或砼凝固后不连续；孔壁坍陷，中间被泥土等填充，形成断桩。b、问题分析(1)导管底端距孔底悬空过大，首灌封底不成功；(2)导管密封不良，泥浆侵入导管砼中形成中段夹渣；(3)在浇灌砼过程中，导管提升过大，露出砼面；(4)因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积造成断桩。C、防治措施(1)成孔后必须准确量取孔深，计算导管长度并认真清孔；(2)确保导管的密封性；(3)在砼浇筑过程中，应随时控制砼面的标高和埋深，提升导管要准确可靠，导管埋深23m ；(4)灌注砼过程要连续快速，在灌注过程中应避免停电、停料等。4、采用新型的旋挖钻桩基施工工艺据报道，出现些新型钻头。例如意大利迈特公司的缩径钻头，在开孔时旋挖钻直径达2800 毫米,同时,在下入护筒后,调节使钻头缩径后还可以继续往下旋挖钻孔，极大地提高了地层的适应能力；可带着专用钻孔护筒的钻头直接钻入地层，穿过含水层,甚至全护筒跟进，接下来可以再更换钻头再进行旋挖钻，实现干法施工；利用专用的扩底钻头在桩基底进行扩底施工，能极大幅度的提高桩基的承载力。用旋挖钻钻机代替专利技术挤扩支盘桩基的成孔和支盘挤扩施工，实现桩基孔沿桩基身多处扩孔形成的多支盘桩基，以较大幅度地提高桩基的承载力并降低桩基基础的投资成本，也将会为施工企业创造更大的利益空间。结束语综上所述，随着我国高标准的建筑物和施工项目不断增多，工程施工技术水平也会得到一定的提升。同时，作为高效、新型、环保的施工技术代表旋挖钻桩基施工技术，将会越来越受到人们的欢迎，并将成为今后发展的趋势。此外，由于人们对工程施工质量的要求逐步提高，旋挖钻桩基施工技术也将会面临着新的挑战与机遇，需要相关人员对其进行不断地探讨与推广应用，才能切实地提高旋挖钻桩基施工技术水平和确保项目工程施工质量，进而为企业最终实现社会效益和经济效益提供可靠保障。作者：袁安富（1966.08），工程师，四川路达路桥工程有限公司，610051唐昌友（1978.12），工程师，四川路达路桥工程有限公司，610051参考文献：1 秦鹏,李翠娥,