旋挖鉆機施工在綜合分析工程項目實際地質(zhì)條件的基礎(chǔ),并結(jié)合施工單位現(xiàn)有的工藝和技術(shù)水平,和設(shè)計單位、業(yè)主、監(jiān)理商量擬定了正循環(huán)旋挖成孔的施工方案,其具體操作流程主要包括:正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔、泥漿護壁、水下混凝土灌注成樁等施工技術(shù)措施。 施工技術(shù)要點及工藝分析總結(jié),在快速通道項目的建設(shè)中,工程項目設(shè)計單位、業(yè)主、監(jiān)理單位及施工單位經(jīng)過慎重的考慮和分析,最終決定采取正循環(huán)旋挖鉆成孔的方法。

旋挖鉆機成孔施工技術(shù)要點,采取撈砂式封底鉆斗:在使用旋挖鉆機在砂層中進行鉆進時,如果使用普通的鉆斗鉆進則容易出現(xiàn)“跑空”的現(xiàn)象,所以工程技術(shù)人員積極進行工藝和技術(shù)改造,最終決定采取操作流程簡便、技術(shù)要求相對較低的撈砂式封底鉆斗,同時在鉆頭上設(shè)置通氣孔,保證提鉆過程中鉆頭上下泥漿流動,防止出現(xiàn)提鉆過程中的真空現(xiàn)象。在旋挖鉆機啟動后,首先采用低速鉆進,并且保證主卷揚機的鋼絲繩承擔高于鉆斗、鉆桿重量之和的20%以上,一定要嚴格檢查鉆孔過程中是否存在孔位偏差的問題。嚴格控制泥漿比重:在旋挖鉆鉆進的過程中,嚴格控制粘土與泥漿的比重在1.4-1.6之間。在對終孔進行嚴格的施工質(zhì)量檢驗后,應(yīng)及時進行首次清孔作業(yè)。在清孔作業(yè)過程中,一定要嚴格控制泥漿的相關(guān)工藝和技術(shù)指標,并且防止出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。因此,在首次清孔作業(yè)時要將泥漿比重嚴格控制在1.20-1.30之間。對于部分PH值較低的泥漿,可以添加適量的純堿,常規(guī)摻入量為膨潤土的0.3%-0.5%即可,將其PH值提升至8-10,以達到加速砂層水化作用的效果,進一步提高泥漿的穩(wěn)定性及膠體率。
及時組織二次清孔或重新調(diào)制泥漿,以達到加強護壁穩(wěn)定性的效果:在完成鋼筋籠安裝后,技術(shù)部門應(yīng)使用專業(yè)的儀器對成孔深度、泥漿性能進行測量。通過本次砂層鉆孔樁施工中總結(jié)的經(jīng)驗,總結(jié)出下列幾項可行的技術(shù)措施:
1)在進行混凝土灌注前,孔內(nèi)泥漿的比重控制在1.15-1.25之間最為合理;
2)泥漿的含砂率應(yīng)控制在≤10%;
3)泥漿的拌制時間應(yīng)≥10min;
4)新拌制的漿應(yīng)在泥漿池中水化分解24h以上方可使用;
5)混凝土灌注過程中,必須嚴格觀察和記錄護筒內(nèi)的水位變化情況,如有意外需及時進行處理。
分析問題
出現(xiàn)終孔驗收合格后,安裝鋼筋籠、導(dǎo)管后(這個過程的時間不超過1 小時),檢測沉渣厚度超標。 原因分析:出現(xiàn)這種情況的原因是泥漿性能差,比重均小于1.1。現(xiàn)場施工人員認為旋挖鉆機成孔,旋挖斗將鉆渣全部提出,不像旋轉(zhuǎn)鉆機或沖擊機鉆依靠泥漿排渣,所以泥漿中含渣量小,在保證孔壁穩(wěn)定的情況下泥漿比重可調(diào)的相對小一些,這樣也容易滿足清孔驗收指標的要求。但是在穿越砂層時,還是有相當數(shù)量的沙子混入泥漿中,其含量超過泥漿本身的浮渣能力。在終孔后,安裝鋼筋籠和導(dǎo)管過程中,泥漿處于靜止狀態(tài)。由于泥漿比重較小,浮渣能力弱,沉渣迅速沉淀到孔底,導(dǎo)致沉渣厚度超標。
解決措施
適當增大鉆孔時的泥漿比重,增強泥漿本身的浮渣能力;終孔時孔底預(yù)留30 暫時不挖,待孔靜置2 至3 小時,沉渣沉淀后隨同底部預(yù)留的30一同挖出,達到第一次清孔的目的;導(dǎo)管二次清孔或旋挖鉆機二次清孔(需提出導(dǎo)管和鋼筋籠)。問題:終孔后持續(xù)塌孔,甚至塌至地表,造成成孔徹底失敗,不得不回填。原因分析:砂層較厚4~5m、且是粗砂,透水性強。旋挖鉆機鉆進速度快,筒形鉆頭的活塞作用使孔壁不能形成護壁泥皮。護壁泥漿比重小,與砂層中水的壓力差不足以維持孔壁的穩(wěn)定。 解決措施:增大泥漿比重,參考規(guī)范,取上限指標。在砂層鉆進時,放慢鉆進速度,提、放鉆頭時放慢速度。 問題:有些孔在導(dǎo)管二次清孔時,在砂層或砂礫層部位出現(xiàn)塌孔。 原因分析:終孔后,由于種種原因未能及時灌注砼,靜置時間長(一般超過24小時),砂層位置變松散;清孔時降低泥漿比重至1.05~1.1 之間(清孔驗收指標),孔內(nèi)泥漿比重不足以維持砂層處孔壁的穩(wěn)定,泥漿循環(huán)沖刷孔壁。 解決措施:優(yōu)化現(xiàn)場管理,各工序之間盡量連續(xù)施工;砂層較厚時,鉆進時選用較大的泥漿比重,清孔時泥漿比重不宜低于1.15~1.3;減少導(dǎo)管清孔時間,將孔底沉渣翻動懸浮后,快速灌注封底砼。如孔底沉渣厚度滿足要求,可直接灌注砼。
施工技術(shù)管理中應(yīng)注意的事項
1、嚴格執(zhí)行技術(shù)交底制度,對現(xiàn)場技術(shù)、管理人員、施工班組作業(yè)人員進行崗前培訓(xùn),做到人人心中有數(shù)。
2、加大現(xiàn)場的檢查力度,規(guī)范施工中的技術(shù)操作流程。
3、在砂層鉆孔樁施工中,應(yīng)根據(jù)不同的地層,適當增加或減少護筒長度,確保護筒伸入穩(wěn)定土層不小于50cm。
4、增加泥漿檢測的頻率,及時進行調(diào)漿、補漿,確保鉆進過程中泥漿比重始終保持在1.4~1.6之間。
5、設(shè)置泥漿制備池、循環(huán)池及清孔池,提高清孔質(zhì)量,提高泥漿的周轉(zhuǎn)效率,進一步節(jié)約施工成本。