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      消防公司:橋梁樁基回旋鉆成孔技術的若干探討

      編輯:重慶消防工程公司      發布時間:2018-01-29
       1 前言 
      近年來,隨著公路橋梁建設的逐步發展,樁基鉆孔技術被廣泛應用于路橋工程的基礎施工中。旋挖鉆機作為一種鉆孔灌樁工程中較為先進的施工工藝,能使用靜態無循環的泥漿進行護壁,并且在流泥、卵礫石或者軟土等地質復雜的灌注樁施工工程中非常適用。所謂旋挖鉆機的鉆孔樁技術,又稱“取土成樁”或者“回轉斗的鉆孔樁”技術,具有成孔、成樁速度快,施工質量好、樁孔定位準確以及環保無雜音等優點。但基于我國地質條件的復雜多樣,采用旋挖鉆機開展施工時,對其鉆成孔施工技術的要求需具有針對性,避免坍塌或埋鉆等安全事故的發生,從而造成不必要的經濟損失。對此,應重點抓好橋梁樁基回旋鉆成孔過程中各施工環節的質量,消除成樁前的各項安全隱患,確保橋梁施工項目的順利開展。 
      2 橋梁樁基回旋鉆成孔的施工技術 
      2.1鋼護筒的埋設技術 
      根據施工現場的地質狀況,制定厚度為11mm、高度為5m及直徑為1.3m的護筒。其中設置護筒內徑大的原因包括兩方面:其一,能貯存充足的泥漿;其二,利用鉆桿提取樁孔時,能保證筒內的水壓保持不變,從而確保孔壁泥皮的安全、穩定。此外,設置護筒單邊的鍘隙為210mm,能有效防止回轉斗在升降期間刮拉或者碰撞護筒,從而確保護筒孔口的牢固、穩定。鉆進期間,操作人員通常僅憑自身經驗測定鉆孔的定位,該方式不僅加大了測量工作的難度,而且易于產生疲勞,測量精度不高,不利于鉆孔直徑的準確定位。加上采用傳統的施工工藝,在影響施工進度、降低施工效率的同時,護筒的埋設時間也較為冗長,一般需要2至4個小時。而選取具有告訴旋轉、自動定位功能的鉆進施工,不但能精確測量其鉆孔的定位,降低工作強度,而且還能確保孔樁的質量,有效減少了護筒直徑過大而造成的不良效果。利用專門的驅動器固定于護筒動力頭下方的承撞體上,以銷軸方式,直接將護筒裝設于驅動器上,以充分發揮一邊旋轉動力頭、一邊加壓的作用,從而起到防沖擊、防滲透的目的。 
      2.2 靜態泥漿的配比工藝 
      在鉆機挖樁成孔的過程中,泥漿能起到懸浮鉆渣、抑制地下水以及預防孔壁坍塌的作用,進而成為維護孔壁穩定的關鍵要素之一。在旋挖取土時,利用靜態無循環的泥漿作為鉆孔期間的穩定液,以發揮保護孔壁的作用。即在孔壁位置生成一層薄薄的泥皮,防止地下水由內向外或者反向滲透。根據地基巖土中存有砂層或者亞粘土層等地質特性,確定優質的泥漿性能標準,并按此標準重新調節泥漿的配比,加強控制泥漿的比重,逐步提高泥粉的質量,以增強其的潤滑感與粘性。與此同時,合理增加一定的處理劑,以逐步提升泥漿的絮凝能力,保證護壁泥皮的強度和厚度。最后,在初步灌注泥漿時,應最大程度的豎直灌注,直沖樁孔的中間,以防止泥漿沿著護筒的側壁向下流注,進而沖塌護筒的根部,導致護筒根部基土出現松軟,降低其粘性。此外,在正式鉆進之前,倒入兩三袋的膨潤土,開啟鉆機的快速甩土功能,使其進行全面攪拌,并逐步提高膨潤土的粘結含量,不斷加大護筒底部與基土接觸部位的泥皮厚度,避免泥漿鉆進期間孔口的滲漏、坍塌等。 
      2.3回轉斗構造的施工工藝 
      橋梁樁基回旋鉆成孔的施工前期,部分設備租賃單位使用自身制造的雙門底啟動回轉斗,包括圓柱型的盛料桶、底盤無側齒以及側壁無泥漿的導流槽等設備的使用。但在使用的過程中,出現液壓系統的壓力明顯偏高、樁徑縮孔以及回轉斗的提升力顯著增大等嚴重現象。經過有關技術人員的仔細分析后,發現影響其的原因主要是:回轉斗的構造設計不規范、回轉斗提升時下端負壓加大等,進而造成回轉斗的提升阻力顯著增加、孔壁收縮或者坍塌等現象發生。應對回轉斗的結構重新改造,將其的盛料桶設置為圓錐式的桶裝,加焊側壁的導流槽,以幫助樁孔內的泥漿與導向得以暢談導流,從而減輕樁孔內回轉斗下方的負壓。與此同時,加焊回轉斗底盤的側齒,合理控制刀尖間和回轉斗間的間距,避免回轉斗在升降或者旋轉時觸碰并破壞孔壁。 
      3 鉆孔機鉆進過程中的質量控制 
      3.1開始鉆進時的質量控制 
      首先,初步鉆進時,應合理控制其的鉆進尺度,防止埋鉆等事故等發生。與此同時,在鉆進護筒刃腳部位時減小其鉆進速度,促使刃腳處具有足夠堅固的泥皮保護孔壁。其次,在鉆進至刃腳下1米處時,按照泥土的性質以正常的速度展開鉆進。若護筒的土質較為松軟,并且存有漏漿現象時,應將鉆機的鉆錐提起,往孔內倒入粘土后,再降下鉆錐進行倒轉,促使孔內的膠泥滲入孔壁,從而堵住漏漿的縫隙、穩固泥漿等。最后,合理控制并調節回轉斗提升的速度,盡量將其的升降速度控制在0.76至0.86m/s之間,防止回轉斗升速過快而造成泥漿在孔壁與回轉斗間快速流過,從而破壞泥皮、沖刷孔壁以及引起孔壁坍塌等。 
      3.2鉆進過程的質量控制 
      第一,在鉆進粘土的過程中,基于泥漿的粘性較大,而導致鉆錐受到的阻力越大,易于糊鉆等,應選擇大泵量、中等的轉速、稀釋的泥漿以及尖底鉆錐等施工工藝的鉆機進行。第二,鉆機在鉆進軟土層或者砂土時,易于出現坍空孔現象。對此,應選擇平底的鉆錐進行鉆進,合理控制其鉆進的尺度,以大泵量、低檔慢速以及稀釋的泥漿等技術實施。第三,對于亞粘土帶有礫石層或者輕亞粘土的鉆進過程,由于土層的地質過硬,易于引發鉆桿大幅度擺動、鉆錐偏斜以及鉆錐劇烈跳動等現象,進而導致鉆機超負荷的作業而損壞。針對這一問題,應選取大泵量、低檔慢速以及優質泥漿等雙極鉆進方法施工,以確保其的施工質量。第四,在開展鉆進作業的過程中,每鉆進兩三米尺度,應仔細檢查其鉆孔的豎直度與直徑,利用圓鋼筋籠等工具吊入孔內進行檢查,確保鋼筋籠的中心和鉆孔的相吻合,確保鉆進過程的施工質量。 
      4 結束語 
      總而言之,橋梁樁基鉆成孔的施工屬于隱蔽性的地下工程之一,成樁期間需要重點關注的環節居多。加上施工人員的技術水平差異、施工地質狀況的不斷變化以及施工設施的是否完好等因素影響,給樁基成孔的施工作業帶來一定風險,留下較多的安全隱患。對此,橋梁樁基鉆成孔工程的施工人員,應熟練掌握回旋成孔施工的技術指標與質量管理要求。唯有全面了解該施工工藝的特點,才能結合工程項目的實際情況,有針對性的制定科學合理的質量控制措施,從而才能保證橋梁樁基鉆成孔作業的順利完成。 

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