建筑工程旋挖桩干式成孔施工工艺分析与探讨

王录社

摘 要:随着社会的进步,旋挖桩工艺得到越来越多的应用,在我国,旋挖桩工艺是近几年才引进的一种先进的桩基施工工艺,其被广泛的用于公路、铁路、桥梁和大型建筑的施工中。本文首先简单阐述了旋挖桩干式成孔相关概念的定义,旋挖钻孔的优点以及工作原理,然后详细描述了旋挖钻机的施工工艺流程和要点,最后简单介绍了施工过程中的质量保证措施,以期为实践操作提供参考。

关键词:旋挖桩干式成孔旋挖钻机施工工艺质量控制

中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0063-01

旋挖桩是指由旋挖钻机施工的桩型,旋挖钻机的适用范围非常广,适用于我国大部分地区的土壤地质条件。

1旋挖钻机成孔的优点

1.1 适用范围广

传统的钻机的自重有限,所以在硬质土地上施工时,钻头因为无法承受更大的施工压力而给施工现场造成了不便。但是旋挖钻机很好的弥补了传统钻机的缺点,其采用的是动力头装置,具有很强的钻进能力。所以,无论任何地质,旋挖钻机都能很好的适应工程需要。

1.2 高效节能环保

旋挖桩施工具有突出的节能特点,其噪音低、无污染,主要原因是因为旋挖钻机采用的是动力钻头,通过短螺旋钻头或旋挖斗可以迅速的钻入土内进行旋转挖掘,同时迅速的提出孔外,在这过程中,不需要传统的使用泥浆控制的方式就可以达到干法施工的效果,这就大大的减少了污染源,改善了施工环境。

1.3 承载能力强,运作效率高

旋挖钻机的钻头采用动力钻头,在做机械运动时可多次上下往复运作,使孔壁粗糙,增加承受压力,提高负荷率。此外,旋挖钻机的成孔速度非常快,最快能达到1m/min,大大的提高了施工效率;同时,旋挖钻机的移位也非常方便灵活,现场适应能力非常强,从而加快了施工速度,缩短工期,提高运作效率。

2旋挖钻机成孔的工艺原理

旋挖钻机的成孔工艺原理与传统钻机工艺不同,传统钻机在钻进过程中多采用泥浆循环方式,在施工现场需要设置泥浆池,但是旋挖钻机在钻进时采用的是静态泥浆护壁钻斗取土的,根据现场施工地质条件不同,也可以采用干土直接取土工艺,这是一种无冲洗介质的循环钻进方式,在钻进时为了维护孔壁的稳定性和承载能力,孔内会注满稳定液来进行防护。对于粘结性好的岩土层,则无需泥浆护壁,这种施工工艺就叫做干式成孔工艺。

旋挖钻机工作时将整体自重放在可自动运行的履带式底盘上,通过发动机输出动力来提供施工现场所需的输出功率,利用斗齿在液压油缸的压力下进行钻土,出孔后快速回转再倒土。具体描述即旋挖钻机钻孔时,通过本身自重钻进岩土层,斜置斗齿在土层中回转切下土块完成挖土动作,钻斗装满土后,由起重机提起钻斗,并拉动钻斗上的开关打开斗门,快速倒土,完成倒土动作后,钻杆向下关闭斗门,然后再回转进行下一次的钻孔,如此循环往复,最终完成整个钻孔作业。

3旋挖桩干式成孔施工工艺流程及操作要点

3.1 干式成孔施工工艺流程

旋挖桩干式成孔的施工工艺流程为平整场地—测量桩位—准备钻机—挖埋护筒(前期要制作护筒)—钻进(钻渣弃运)—清孔—成孔检查(次步由监理工程师检查,若不合格,则返回钻进操作步骤,直至合格为止;若合格,则进入下一步骤)—下放钢筋笼(前期要进行钢筋笼的制作)—二次清孔(操作步骤同第一次相同)—灌注混凝土(前期准备好混凝土设备病制作混凝土试件)—凿柱头—成桩检测。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

施工前要有必要的准备工作,首先是资料的准备,如必要的场地工程地质资料和桩基工程施工图及图纸会审纪要,车间、周围建筑等的调查资料,相关施工工艺的参考资料等等;其次是施工机械及设备的准备,如测量仪器、旋挖钻孔机、电焊机等等;另外,对各中小型机械的参数要求要符合施工规范,搅拌机、电焊机、气瓶等机具要保证其能正常安全运作。

3.2.2 平整场地,测量桩位

根据设计要求合理布置施工场地是施工能够顺利开展的前提,平整好场地之后,组织专业工作人员进行桩位的测量方样,在没有桩位的地方放出施工道路的位置,测量好车辆行车路线,确保行车通道同施工现场保持一定距离,制造一个良好安全的施工现场。

3.2.3 挖埋护筒

埋设护筒之前,首先要保证护筒符合要求。护筒选用整体式全钢筒,钢护筒的内径要大于钻头的直径,壁厚根据长度的不同选用5mm～20mm不等,同时在护筒上加上钢板套圈,这样可防止在周转使用时发生变形。埋设护筒前,用全站仪放出桩位中心,然后根据十字交叉法延伸出四个保护桩,方便在钻进过程中可以准确校对钻孔中心位置。用旋挖钻机钻斗上的扩孔刀扩口,待到深度合适、大孔和小孔中心一致后,用吊车放下护筒,最后在护筒周围用粘土夯实,然后用水准仪测量相应数据,以作参考依据。

3.2.4 钻进

钻机准确就位后,就可以开始进行钻进。钻进时按顺时针方向进行旋转钻孔,刚开始要放慢旋挖速度,要稳要慢,在旋挖过程中要通过控制盘来监测垂直度,发现偏差立即校正。当钻斗充满钻渣后,再按逆时针方向旋转钻斗,而后上提钻斗。与此同时,钻渣弃运也要同时进行,当钻机自身旋转到翻斗车处,将底盖打开,卸掉钻渣。

3.2.5 清孔

通过清孔可以保证桩孔的质量指标、孔壁泥渣等符合桩孔质量要求。一般采用循环回转钻进技术进行清孔,当桩孔内积累较厚土渣,一次清孔无法完全达到要求时,可安装好灌浆导管进行第二次清孔,直至符合设计要求为止。

3.2.6 下放钢筋笼

在下方钢筋笼之前,首先应该完成钢筋笼的制作,制作时根据具体项目的不同可设计不同尺寸的钢筋笼。在制作钢筋笼时,使用的钢筋材料一定要符合设计要求,保证材料质量合格,同时,钢筋笼的捆扎也要符合相关规定标准。钢筋笼制作完成之后应将钢筋笼放在钻孔内准确的位置上并固定,防止在灌注混凝土时发生位移偏差。

3.2.7 灌注混凝土

灌注混凝土时一般采用导管法进行灌注,使用搅拌机进行生产,专用输送车运输,在孔口适当的位置铺筑一条坡道,让输送车直接进行混凝土灌注。

4质量监控

在进行整个旋挖桩干式成孔施工过程中,保证每一步施工步骤都能保质保量的进行是十分重要的。例如,在桩基成孔中,要检查桩孔直径以及深度是否符合设计标准,检测时,也要注意检测仪器正确的操作,这样才能保证检测结果准确无误;在钢筋笼的制作安装时,首先要保证钢筋笼的制作符合标准,使用的钢筋材料质量过关,吊装时也要保证钢筋笼不会发生弯曲等危险现象等等。

5结语

干式成孔具有很多优越性和先进性,其使用成本低,实施效率高,施工环境好,是非常适用的钻孔方式。