大直径旋挖桩在超深回填区的应用

中国科技纵横 / 2018年06月20日 05:35

新闻

何小飞

【摘 要】本文重点介绍了旋挖桩的主要优点和主要存在问题,分析了旋挖桩遇到的常见问题并提出解决措施;并对机械成孔桩的操作难点和质量控制要点进行了阐述,还结合具体工程,总结了超深回填场地大直径旋挖桩质量控制要点,为将来工程提供参考。旋挖桩在具体工程的应用中,取得了良好的经济效果,以期为将来类似工程提供借鉴。

【关键词】回填场地 旋挖桩 施工技术

重庆地区是著名的山地城市,河流山川密布,人们在享受大自然鬼斧神工的同时,也必须克服开山填谷给工程带来的重重考验,而如何在超深未固结回填区安全高质量的完成混凝土桩,就是工程人员必须解决的技术难题。本文笔者通过分析旋挖桩施工存在的主要问题,并结合重庆具体工程提出一些解决措施。

1 旋挖桩优点

人工成孔桩的施工过程中,施工人员人生安全得不到有效的保障,施工速度慢,会逐渐被淘汰,而机械成孔将是以后首选灌注桩的成孔方式,相对其它成孔方式,机械旋挖成孔有以下优点:

(1)安全高效:机械成孔,速度快,施工人员不用进入孔底施工,增加安全保障。

(2)适用能力强:机械成孔能适用于各种地质情况的施工,包括土层、砂层,卵砾石以及各种岩层。

(3)环保:施工不产生泥浆,减少泥浆对环境的污染,同时施工噪音小,减少对施工周边居民的影响。

2 旋挖桩的常见问题

2.1 旋挖桩底部沉渣过厚

在旋挖桩施工结束后,通过利用声波透射的检测方法检测旋挖桩成型质量,发现超深回填区域的旋挖桩质量问题,多集中在桩底部,而造成这一情况的主要原因,就是旋挖桩底部沉渣过厚,沉渣清理不到位,而施工人员又未及时有效的换用专用的清渣钻头进行清渣。

关于混凝土灌注桩底部沉渣厚度的控制,相关规范明确的规定摩擦桩、摩擦端承桩、 端承桩的沉渣厚度分别控制在不大于300mm,150mm,50mm。

2.2 钻孔偏位

旋挖钻机在未固结的回填土中钻孔的时候, 由于重庆地区的回填土,多夹杂有直径大块的孤石、块石,造成回填土不同区域的密实度和硬度差距过大,从而造成旋挖桩钻孔偏位,同时,地基土层中的淤泥层或者其它流塑状态土,也会加大旋挖桩的成孔难度。

2.3 孔壁垮塌

重庆回填地区的旋挖桩,多因为回填时间不久,回填土体未固结完成,在机械钻孔的过程中,极易造成孔壁塌落,影响成孔质量和施工进度。

3 工程应用

3.1 工程地质情况

某工程地处丘陵地区,原始地貌为“V”型沟谷,经开挖场地平整,主要地质结构为回填区,回填中有大量的砂岩、泥岩及粉质粘土组成,基底为泥岩和砂岩,回填时间不超过两年。

3.2 场地地质特点

(1)本工程位于回填土区,回填土深度最深近40米。(2)回填土级配差,回填土密实度低;其中大块孤石多;回填时间短,土体未固结。

3.3 解决旋挖桩质量问题措施

3.3.1 采用跳桩开挖

严格采用跳桩开挖,当采用多台旋挖桩机进行施工时,两台机器的距离不应过近。在部分回填区,由于地基表面土层松软,桩机无法在施工区域移动,可以在桩机行走路线商铺设一层约500mm的碎石层。

3.3.2 孔底清渣

施工过程中尽量减少对孔壁的破坏,谨慎处理有地下水的区域,避免由于上提钻头过快而塌孔,采用专门的平底捞砂钻头捞取沉渣。如遇塌孔,可采用低标号混凝土进行反灌,再在成型后的低标号混凝土中机械成孔。

3.3.3 偏孔处理

加强施工过程中,对钻孔垂直度的监测,当施工过程中遇到旋挖桩偏位,可通过振动机负载情况,对遇到的地质情况进行分析,采用特殊的成孔方式来进行预防,比如采用破碎钻孔、切削钻孔等施工工艺。

3.4 本工程的施工控制要点

(1)通过与设计单位协商,采用增加勘岩深度提高承载力的方式,来代替旋挖桩扩大头,因为旋挖桩的扩大头施工十分困难,检测与验收更难。(2)超前勘探:对每根旋挖桩均进行提前勘察地质的方式探明地质情况,然后计算出开挖深度再实施旋挖桩。如此挖到位后,可不再取样,即可验收。(3)依据不同的地质情况,选择钻斗及斗齿,确定钻机钻进过程所用钻进速度、钻进是否加压,加压力多大等。(4)桩垂直度控制:要求旋挖钻机有较宽的步履,在安装定位前,首先是整机安放平整,然后调整定点定位和钻桅竖直,并采用系统自带水平仪及垂直度校核。在钻进中如出现不垂直现象,立即可用区桅杆汕缸支撑保持平衡,以桅杆调垂系统为准,通过旋挖钻机的调垂系统来控制桩孔垂直。

3.5 实施效果

通过超深抛填未固结土体条件下成桩方法的选择,采用了旋挖桩干作业成孔、回灌低标号混凝土技术,同时利用增加崁岩长度,取消了桩基扩大头,保障了桩基的顺利开挖和检测,保证了进度和成桩质量,实现了项目的工期、质量、安全、节能环保等目标,奠定了坚实的技术基础,推动了超深抛填未固结土体桩基施工技术的发展和进步,在类似的工程条件下推广应用前景十分广阔。

4 结语

本文介绍了旋挖桩的主要优点和主要存在问题,并对机械成孔桩的操作难点和质量控制要点进行了阐述,在具体工程的应用中,取得了良好的经济效果,以期为将来类似工程提供借鉴。

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