旋挖桩成孔施工工序管理控制

旋挖桩是一种利用旋挖钻头的旋转和推进力,将土层或岩层切削、破碎,从而成桩的深基础施工技术。具有效率高、噪音低、振动小的特点,广泛应用于桥梁、高层建筑、大型基础设施等领域。

旋挖桩成孔需在较短时间内连续完成地下混凝土的浇筑,技术要求较高、施工工作量大、工序较复杂。科学管理和严格控制其成孔施工工序,对于确保桩基工程的质量和安全具有至关重要的作用。

旋挖桩施工管控主要有下6个工序。

场地准备

在桩基施工开始前,对施工区域进行的一系列准备工作,确保施工过程能够顺利、安全、高效地进行。

旋挖桩施工前场地容易出现的场地不平整且存在未清理的障碍物、地基承载力不足、地下水位未得到有效控制现场积水较多等问题。

管控措施:

1在施工前对区域进行场地平整和彻底清理,移除所有障碍物,确保旋挖钻机的自由移动和操作空间;

2)必要时对地基进行加固处理,如回填砖渣或一定厚度石粉等,满足旋挖钻机行走的地耐力要求;

3)设置井点降水或排水沟,以降低地下水位,保证施工区域干燥。

埋设护筒

在旋挖桩施工时为了保护钻孔、防止孔壁坍塌以及确保桩的垂直度和精确位置,将钢护筒埋设到地面以下一定深度的施工过程。

护筒埋设过程中容易出现位置偏移导致桩位不准确、护筒倾斜或下沉影响成孔垂直度、护筒与孔壁之间密封不严造成泥浆渗漏等问题。

管控措施:

1)埋设前,使用测量设备定出钢护筒的准确位置,并在护筒周边设置控制桩随时检查纠偏,避免桩位偏移;

2)埋设过程中,使用导向设备确保护筒垂直,避免因地面不平或操作不当造成的倾斜;

3)在护筒周围填入碎石或使用振动锤辅助埋设,以增强护筒的稳定;

4)护筒就位后,在护筒四周对称、均匀地回填密封性较好的黏性土体,分层夯实并确保护筒顶部比地面高
0.3m

泥浆制备

按照特定的配比将水、粘土(其他造浆材料)、添加剂等混合搅拌,制成具有一定稠度、粘度和胶体稳定性的泥浆。

泥浆在施工中起到润滑、冷却、携带钻渣、保护孔壁、防止塌孔等重要作用。

制备过程中容易出现的问题有泥浆比重和粘度控制不准确、含砂率过高、泥浆性能不稳定、泥浆池容量不足等,影响钻孔效率、孔壁稳定性,降低工程质量。

管控措施:

1)严格按照施工要求和地质条件,精确计算泥浆的配比,开孔用的泥浆采用优质黏土制成,相对密度应控制在
1.21.45。挖入黏土层时,泥的比重应控制在1.11.3
2)定期检测泥浆的比重、粘度和含砂率,确保泥浆质量稳定,必要时可以在泥浆中添加适当的外加剂;
3)设计合理的泥浆循环系统,确保泥浆池容量充足,便于泥浆的储存、高效调配和处理。04

设备型号选择

根据具体的工程需求、地质条件、桩径大小、桩深以及施工环境等因素,选择合适的旋挖钻机及钻头型号。

通常来说在
软土层中使用桶钻头,在岩层中使用硬质合金钻头

施工应优先选用结构简单、易于操作的通用钻头,面对特殊地质条件时,则选用专门设计的特种钻头以适应地层要求;

若单一钻头的钻进效率不足,应考虑采用多种钻具组合施工,以增强钻进能力;

对于大直径桩孔,需根据施工具体情况采取分级钻进策略,并为每一级选择合适的钻头,确保施工的顺利进行和效率最大。

钻进控制

利用旋挖钻机的旋转切削作用,直接钻入土层或岩层,形成桩孔的过程。

钻进过程容易出现的问题主要有坍孔、孔身偏斜、扩孔或缩孔等,与泥浆护壁效果、钻头状态、设备操作、地质条件等因素有关。

管控措施:

1)确保泥浆质量,保持适当的水头高度,避免地下水位变化影响,同时加强护筒周围土体的压实避免塌孔;
2)开孔时需要轻压慢钻以防止孔斜事故的发生,使用导向设备确保钻头垂直钻进,定期检查钻杆垂直度,及时纠偏;
3)保持钻头良好状态,避免磨损导致孔径变化,采用优质泥浆减少孔壁吸附;
4)根据地层和钻进的速度适时调整钻进过程的泥浆循环量;
5)优化泥浆性能,确保钻渣顺利排出,控制进尺速度,避免钻头过载。

清孔检查

完成钻孔后对孔底进行的一系列检查和清理工作,以确保桩基的质量和承载能力。

清孔过程容易出现的问题有
沉渣厚度超标、泥浆性能不符合要求、钢筋笼位置不准确或固定不牢等。

管控措施:

1根据孔底沉渣的性质和数量,选择合适的清孔方法,可采用常规换浆正循环、泵吸和气举反循环清孔或正反循环组合清孔;
2在清孔过程中,保持泥浆性能稳定,包括比重、粘度等,以有效携带钻渣,清孔后检测泥浆中含砂率,确保泥浆质量;
3)确保足够的清孔时间,通常不少于30分钟,以彻底清除孔底沉渣

4)在钢筋笼和导管安放下孔前,检查其位置和固定情况,防止在清孔过程中移位或变形

5)在钢筋笼和导管安放后,进行二次清孔,以清除因安放过程中可能产生的新沉渣。