1、旋轉樁施工前準備
旋挖樁施工前應確認地質選擇合適施工方案,選擇正確施工措施,在一般地質地表上,可采用鋪設鋼板或者碎石輔助旋挖樁機進行施工,但是效率比較低,如果想要加強效率,或者地質較軟的基礎,應選擇使用路基箱施工。
2.1 旋挖樁成孔原理
旋挖成孔利用可伸縮的旋式鉆桿在機具重量、油缸壓力及動力扭矩的共同作用下,通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內,然后再用卷揚提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,如此循環往復,不斷地取土卸土,直到鉆至設計深度。
2.2 施工工藝
旋挖鉆機成孔與傳統回旋鉆機基本流程一樣,只是旋挖鉆機利用操作室內電腦裝置能夠實現樁身垂直度自動檢測、鉆孔深度自動控制、挖土回轉平臺自動對準,自動化程度高,成孔速度快。
其施工工藝流程如下:
場地平整―樁位放樣―鉆機就位―制備泥漿―注漿鉆孔―成孔檢查―清孔―吊放鋼筋籠―二次清孔―安裝砼導管―水下砼澆筑―成樁―起拔導管―裝機移位
3.1放線定樁位及高程
根據政府部門提供的基準點坐標,本工程采用全站儀準確放樣出各樁點的位置,使其誤差在規范要求范圍內。
3.2埋設護筒
根據現場上部土層情況,松軟土層的部位開鉆前設置護筒護壁。護筒的內徑稍大于樁外徑,護筒四周分層填實粘性土,要求樁中心與護筒中心線重合,護筒頂部宜高出地面30cm。
3.3泥漿制備
泥漿護壁是旋挖鉆機成孔過程中保證樁孔壁穩定的關鍵,在鉆孔施工過程中,為了防止塌孔,穩定孔內水位及便于攜帶鉆渣,通常采用膨潤土制備成泥漿進行護壁,在土層地質條件較好的情況下也可以利用場地本身粘土進行泥漿制備。
3.4鉆孔
鉆機應根據地質條件的不同選擇不同的鉆頭,現場一般根據地勘報告情況備用有幾種鉆頭,上層粘性土采用端螺旋鉆,卵石層采用巖心螺旋鉆頭,堅硬的巖石層采用巖心回轉斗。
3.5成孔檢查
成孔達到設計標高后,采用測繩對孔深進行檢查,對孔深、垂直度進行檢查,不合格時采取措施處理。如果孔底虛土厚度超過規范要求或者有??赚F象,采用鉆機重新進行清孔,直到滿足規范要求為止。
3.6清孔
本工程旋挖樁成孔主要采用鉆具本身進行樁底清孔,清孔時宜將鉆頭提高至離孔底100-200mm進行空轉,但速度不宜過快,同時應注入性能指標符合要求的新泥漿。
3.7鋼筋籠制作安裝
本項目鋼筋籠長27米,為了避免在旋挖孔中焊接鋼筋籠,該工程采取整體鋼筋籠吊裝法,鋼筋籠在地面制作好然后吊放進孔內。在鋼筋焊接時首先在螺旋鋼筋籠內部焊接加強圓箍,起吊采用三點起吊,起吊繩索分別固定在兩端圓箍的主筋和最中間的一個圓箍焊接的主筋上,然后慢慢起吊至豎直狀態,再下放到已成型的旋挖孔中。
由于采用非對稱配筋,鋼筋籠吊放安裝時應特別注意鋼筋籠安置方向。在吊放鋼筋籠過程中,要緩慢均勻,盡量避免鋼筋籠傾斜及擺動,應注意使其不能碰撞孔壁,當吊放受阻時,不能強行加壓下放,以防坍孔,籠體變形。
3.8導管、漏斗安裝
導管采用φ30cm鋼管,每節段長3m,導管節段采用法蘭盤、粗螺拴連接,導管采用逐節段連接、逐節段下放的方法安裝,導管下口距孔底控制在40±5cm高度:導管上口距孔口控制在200±15cm高度。導管安裝完畢,再將漏斗連接在導管上口,并整體吊置于鉆架。
4.1 塌孔
塌孔是旋挖灌注樁施工中常見的問題,其原因通常是由于泥漿密度不夠或者其他指標不符合規定,使孔壁沒有形成足夠強度的泥皮,因此泥漿護壁效果差,另外在鉆孔時,鉆機的震動將鉆孔土震塌。通常的解決辦法是根據不同土層選配與之相適應的泥漿,嚴格控制泥漿稠度,同時通過加墊木使鉆機在鉆進時減小震動強度。塌孔后采用套筒復打,混凝土澆筑會出現大肚子的情況,造成混凝土浪費和影響樁外觀質量。
4.2 孔底沉渣過多
孔底沉渣過多的主要原因是清孔不徹底或者清孔泥漿比重過小等原因造成,防治這類原因的主要辦法是在終孔后鉆頭提高10-20cm保持慢速空轉,維持循環清孔時間不少于30分鐘,且清孔時應采用優質泥漿,應嚴格控制泥漿的比重和粘度,不要直接用清水置換;另外,可利用澆筑混凝土時提高混凝土初灌對孔底的沖擊力,利用混凝土強大的沖擊力沖起沉渣或淤泥,最終排出樁孔外。
4.3 鋼筋籠上浮
為防治該情況發生,在澆筑混凝土時可采用吊裝加套等方法頂住鋼筋籠上口,混凝土面接近籠底時要控制灌注速度,盡可能減少混凝土從導管底口出來后對鋼筋籠產生的沖擊力,且在澆筑過程中應勤探測、勤拆管,直到鋼筋籠埋牢后恢復正常埋置深度。
4.4 斷樁
混凝土塌落度過大或者過小以及澆筑過程的不連續是造成斷樁的主要原因。在混凝土澆筑前,應測試混凝土塌落度,對于塌落度不符合要求者應予以退場處理,杜絕不符合要求的混凝土進入施工現場,且應要求混凝土供應商對混凝土配合比進行準確配比,使混凝土具有良好的和易性和流動性。
4.5 埋管
在混凝土澆筑過程中導管埋深過大以及澆筑時間過長,容易導致已澆筑的混凝土流動性降低,從而增大混凝土與導管壁的摩擦力而造成埋管。在澆筑過程中如果混凝土供應不及時,則導管插入混凝土中的深度以5-6米為宜,每隔15分鐘左右將導管上下活動幾次,幅度以2米左右為宜