浅谈旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺及溶洞与塌孔处理方法

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旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施探究

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施探究

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施探究作者:钟英华来源:《装饰装修天地》2019年第19期摘; ; 要:旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、施工质量好、污染少、干式成孔无泥浆循环等优点(如地质复杂淤泥、流砂等可补充一部分泥浆护壁),适用于各类土层施工,使用范围广。

塌孔是旋挖钻孔灌注桩施工过程中最常见的质量事故,本文主要结合具体工程实例,介绍了几种旋挖钻孔灌注桩塌孔的处理措施,为今后施工中的类似问题提供了参考。

关键词:旋挖钻;塌孔;灌注桩;处理措施1; 引言在社会经济实力持续增长的大背景之下,我国大型基础建设工程数量越来越多,在基础建设工程项目之中,运用旋挖钻机成孔施工技术,能够有效提升成孔效率,环保效果良好,具有非常广阔的应用前景。

旋挖钻机成孔施工法,又称钻斗施工法,成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边,镶焊切削刀锯,在伸缩钻杆旋转驱动下,旋转切削挖掘土层,同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内,钻头装满后提出孔外卸土,如此循环成孔。

塌孔是旋挖钻孔灌注桩施工过程常见的质量事故,如何快速正确的处理塌孔是旋挖钻孔灌注桩质量控制的关键。

本文结合自身的工程实际,来浅谈一下旋挖钻孔灌注桩施工过程中塌孔的处理措施。

2; 工程概况某工程位于广西壮族自治区柳州市,基础采用旋挖钻孔灌注桩,总计400根桩,桩径为[Φ]800[~Φ]1000,桩身混凝土强度等级C30,纵向钢筋采用HRB400E,箍筋采用HPB235,持力层为进入第⑨层微风化白云岩大于0.5m,根据一桩一孔超前钻勘察报告测算,桩长为7m~12m。

根据地勘报告,现场土层由上到下主要为①素填土、②淤泥质粘土、⑤硬塑状红粘土、⑨微风化白云岩层;各孔均测地下水水位,测到稳定水位 1.00m~5.00m,主要赋存填土及淤泥质土中,属上层滞水,主要由地表水渗入补给,水量一般。

旋挖钻机进场施工前期比较顺利,有部分桩孔出现轻微塌孔,每台旋挖钻机每天能成孔20多个,但是施工至西北角区域时,大部分桩孔出现了严重的塌孔现象,施工进度因此受到严重影响。

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理方案

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理方案

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理方案一、概述旋挖钻孔灌注桩是一种广泛应用于建筑工程中的基础形式。

然而,在施工过程中,可能会遇到塌孔问题,影响施工进度和工程质量。

本处理方案旨在为解决旋挖钻孔灌注桩塌孔问题提供指导。

二、处理方案1.停止钻进:一旦发现塌孔迹象,应立即停止钻进。

提钻撤离,确保人员和设备安全。

2.提钻撤离:在确保安全的前提下,将钻机提离孔位,避免造成进一步的损害。

3.填充物料:根据塌孔情况,可选择使用沙子、碎石等物料对塌孔进行填充。

填充物料的目的是为了防止再次塌孔。

4.重新钻进:在填充物料后,需等待一段时间让填充物沉降稳定,然后重新进行钻进。

5.调整方案:根据实际情况,可能需要调整钻孔方案,例如改变钻孔角度、深度等,以确保施工顺利进行。

6.关注地质:在施工过程中,应密切关注地质情况,了解地质条件对钻孔的影响。

如发现不良地质情况,应及时采取应对措施。

7.培训人员:对施工人员进行相关培训,提高他们对塌孔问题的认识和处理能力。

确保在遇到塌孔问题时能够迅速采取有效措施。

8.应急预案:制定针对塌孔问题的应急预案,以便在发生塌孔时能够迅速启动应急预案,最大限度地减少损失和影响。

三、总结本处理方案针对旋挖钻孔灌注桩塌孔问题提供了全面的解决方案。

在实际施工过程中,应严格执行本处理方案,确保施工质量和安全。

同时,加强人员培训和应急预案的执行力度,提高应对塌孔问题的能力。

在遇到特殊地质条件时,应提前采取相应措施,预防塌孔问题的发生。

通过实施本处理方案,相信能够有效解决旋挖钻孔灌注桩塌孔问题,为建筑工程的质量和进度提供有力保障。

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施探究

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施探究

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施探究旋挖钻孔灌注桩在建筑施工中起着非常重要的作用,它可以在复杂地质条件下进行顺利施工,并且可以承受较大的承载力。

然而在实际施工中,可能会遇到桩基沉降、塌孔等问题,给工程施工带来一定的困难。

对于旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施的探究至关重要。

本文将围绕着这一话题展开探讨。

一、旋挖钻孔灌注桩的基本工作原理旋挖钻孔灌注桩是在施工现场将钻机设置在吊车或自行车等移动设备上,通过旋转钻孔部分,将桩的外径形成设计要求的孔径,然后用一根加筋笼或螺旋形栓条,将钢筋笼一次推到桩孔底部,接着将水泥浆通过沉管径、水勾流动及稳定、保持振捣和混凝土浇筑工艺形成桩体。

二、旋挖钻孔灌注桩塌孔产生的原因1. 孔壁不牢固:在施工过程中,如果孔壁较松散、地基较湿柔、黏性较大,或者孔壁内出现局部孔土坍塌,都容易导致桩孔塌陷。

2. 干扰因素:如果在施工过程中遇到下雨、地基流水、地势较低等干扰因素,都会导致桩孔产生落石、塌方等问题。

3. 施工方法不当:如果施工人员操作不当,可能会导致钻孔形成不规则,孔壁不平整,从而发生塌孔。

三、旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施1. 加强孔壁支护:在施工过程中,应充分考虑地基条件,进行合理的孔壁支护,比如在钻孔前进行钻孔灌注桩支撑,加固孔壁,确保孔壁够牢固、平整。

2. 控制水泥浆的浇筑速度:对于灌注桩的水泥浆浇筑速度要控制在适当范围内,不可过快过慢。

同时浇筑水泥浆时要均匀,防止浆液注入速度过快引起孔口外侧土体挤压,导致孔口坍塌。

3. 加强施工管理:要加强施工人员的培训,保证操作技术到位,确保每个环节都符合施工规范。

4. 实行防范措施:在施工现场应提前做好充分的预防工作,如在下雨天气前采取覆盖、排水等防范措施,以确保施工进度。

5. 及时处理:如果在施工过程中出现了塌孔现象,应及时采取有效措施进行处理,以免对后期施工安全产生影响。

五、结论在旋挖钻孔灌注桩施工中,塌孔问题是一个常见的难题,但通过加强施工管理,加强孔壁支护,控制水泥浆浇筑速度,加强施工管理,并及时处理,可以有效地解决塌孔问题,保证施工质量和安全。

旋挖钻孔灌注桩施工工艺

旋挖钻孔灌注桩施工工艺

旋挖钻孔灌注桩施工工艺在现代建筑工程中,旋挖钻孔灌注桩因其适应性强、施工效率高、承载能力大等优点,得到了广泛的应用。

下面就让我们来详细了解一下旋挖钻孔灌注桩的施工工艺。

一、施工准备1、技术准备在施工前,需要熟悉施工图纸和地质勘察报告,了解桩的类型、数量、长度、直径等参数,以及地层的情况。

制定详细的施工方案,包括施工顺序、钻进速度、泥浆配比等。

同时,对施工人员进行技术交底,确保他们掌握施工要点和质量标准。

2、场地准备平整场地,清除杂物,保证施工场地的平整度和坚实度。

对于松软的场地,需要进行加固处理,以防止钻机在施工过程中发生倾斜或下沉。

设置好排水系统,保证场地内不积水。

3、测量放线根据设计图纸,使用全站仪等测量仪器,准确放出桩位,并设置好护桩。

护桩要牢固可靠,便于在施工过程中随时进行桩位的校核。

4、设备准备选择合适型号的旋挖钻机,并对其进行调试和检查,确保设备性能良好。

同时,准备好泥浆制备设备、钢筋笼制作设备、混凝土灌注设备等。

5、材料准备准备好符合要求的钢筋、水泥、砂、石等原材料,并进行检验和试验,确保质量合格。

二、钻进成孔1、钻机就位将旋挖钻机移动到桩位处,调整钻机的水平度和垂直度,使钻头对准桩位中心。

2、钻进启动钻机,开始钻进。

钻进过程中,要根据地层情况控制钻进速度和钻进压力。

在粘性土层中,可适当提高钻进速度;在砂性土层中,要减慢钻进速度,防止塌孔。

同时,要及时清理钻渣,保持钻孔的清洁。

3、泥浆护壁在钻进过程中,需要制备泥浆来护壁。

泥浆的性能指标要符合要求,如比重、粘度、含砂率等。

通过泥浆的压力,平衡孔壁土压力和水压力,防止孔壁坍塌。

4、终孔验收当钻孔达到设计深度后,进行终孔验收。

检查孔深、孔径、孔垂直度等指标是否符合要求。

同时,对孔底沉渣进行清理,使其厚度符合规范要求。

三、钢筋笼制作与安装1、钢筋笼制作根据设计要求,在加工场地制作钢筋笼。

钢筋笼的主筋、箍筋等要焊接牢固,间距均匀。

钢筋笼的长度和直径要符合设计要求,并设置好保护层垫块。

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理方案

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理方案

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理方案灌注桩是施工中常用的一种地基处理方式,它通过将混凝土灌注到地下孔洞中来加固地基。

然而,在实际的施工过程中,有时会出现灌注桩塌孔的情况,即灌注桩桩身内部的松散土层下沉,导致桩身稳定性降低,影响施工质量和工程安全。

为了解决这一问题,我们需要采取有效的处理方案。

本文将介绍一种旋挖钻孔灌注桩塌孔处理方案,以确保施工质量和工程安全。

1.问题分析当灌注桩遭遇松散土层时,桩身容易发生下沉,从而导致灌注桩的承载力下降,甚至影响到周围施工区域的稳定性。

因此,我们需要对灌注桩塌孔问题进行全面的分析和评估。

2.处理方案为了处理旋挖钻孔灌注桩塌孔问题,我们提出以下解决方案:2.1 土层固结采用土层固结技术,通过钻桩和联动注浆的方式,将松散土层固结,提高地基的稳定性。

具体操作步骤如下:(1)钻孔:根据工程要求,在灌注桩周围遇到松散土层的位置进行钻孔,确保孔洞与灌注桩相连。

(2)注浆:使用合适的注浆材料,将浆液注入到钻孔孔洞中,并控制注浆压力和浆液流速,确保土层得到充分灌浆和固结。

2.2 补充灌注补充灌注是指在已存在塌陷的灌注桩中再次进行灌注,以强化灌注桩的承载力和稳定性。

具体操作步骤如下:(1)开凿陷孔:在塌陷部分上方切割一定的孔洞,以便进行后续的灌注。

(2)加固桩体:在已开凿的孔洞中,使用高强度混凝土进行再次灌注,确保灌注桩的稳定性。

3.施工注意事项在实施旋挖钻孔灌注桩塌孔处理方案时,需要注意以下几点:3.1 施工监控在处理过程中,需要进行实时监控,确保处理效果达到设计要求。

监控内容包括灌注桩的承载力、桩身沉降情况等。

3.2 施工技术施工中需严格按照工序操作,并采取合理的施工技术和设备,以确保灌注桩的质量和稳定性。

3.3 质量检查完成处理后,进行质量检查,包括对灌注桩的外观质量、力学性能等方面进行检测,确保灌注桩的安全可靠。

4.结论通过采取土层固结和补充灌注的处理方案,可以有效解决旋挖钻孔灌注桩塌孔问题。

钻孔灌注桩塌孔处理方案

钻孔灌注桩塌孔处理方案

钻孔灌注桩塌孔处理方案一、塌孔情况分析。

咱这钻孔灌注桩塌孔了,可不得先好好瞅瞅是咋回事嘛。

一般来说呢,可能是地质条件不好,像那些软土、流沙啥的,就像盖房子地基没选好一样,容易出乱子。

还有可能是咱钻孔的时候操作不当,比如说泥浆的比重没调好,太稀了就像水一样,根本护不住孔壁,那孔壁可不就塌了嘛。

再就是钻孔速度太快了,就像一个人赶路太急,容易摔跤一样,孔壁也受不了这么快的折腾呀。

二、处理前的准备工作。

1. 先把现场清理干净。

就像收拾屋子一样,把那些因为塌孔掉进去的土啊、石头啊之类的东西都清理出来,这样我们后面干活才方便。

而且还得把钻孔设备检查一下,看看有没有被塌孔给弄坏的地方,要是有,赶紧修或者换零件。

2. 调配好泥浆。

这泥浆可是关键呢。

我们得把泥浆的比重、粘度啥的都调到合适的数值。

就好比做饭,各种调料比例得对,这泥浆比重合适了才能好好地护住孔壁。

一般来说,要是地质比较差的话,泥浆就得稠一点,就像给孔壁穿上厚厚的棉袄一样,让它稳稳当当的。

三、具体处理方法。

1. 回填重钻法。

如果塌孔不是特别严重,就像一个小伤口一样,那我们可以采用回填重钻的方法。

把那些塌下来的土或者沙石清理一部分出来,然后往孔里回填一些粘性比较好的土或者低标号的混凝土,就像给孔壁重新打个补丁一样。

等回填的材料凝固得差不多了,再重新钻孔。

钻孔的时候就得小心点了,速度要控制好,就像绣花一样,慢慢钻,同时还要密切关注泥浆的情况,保证它能好好地保护孔壁。

2. 护筒跟进法。

要是塌孔比较严重,就像房子的墙塌了一大块,那我们就得用护筒跟进法了。

这个护筒就像一个大保镖一样,保护着孔壁。

我们把护筒下到塌孔的地方,然后继续钻孔。

在这个过程中,也要注意护筒的垂直度,要是护筒歪了,那可就麻烦了,就像保镖站歪了,保护不到位呀。

而且还要不停地往孔里补充泥浆,让护筒内外的压力平衡,这样才能保证孔壁不会继续塌。

3. 灌注混凝土法(适用于接近成孔时塌孔)要是钻孔都快完成了,突然塌孔了,这时候就像比赛快到终点出状况了。

浅谈旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施在实际施工中的应用

浅谈旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施在实际施工中的应用旋挖钻孔灌注桩是一种常见的灌注桩工程类型,其施工过程中塌孔的情况也相对较为普遍。

在实际施工中,灌注桩塌孔处理措施的应用显得尤为重要。

本文将从实际施工的角度,浅谈旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施在实际施工中的应用。

一、塌孔的原因及特点在旋挖钻孔灌注桩的施工过程中,塌孔是一种常见的问题。

塌孔的主要原因可以归结为以下几点:1. 黏土层较为松软:黏土是一种常见的地层类型,而黏土层较为松软时,在施工中很容易发生塌孔的情况。

2. 高水位:当地下水位较高时,会对灌注桩施工带来一定的困难,也容易导致塌孔。

3. 受力受力不均匀:在一些特殊地质条件下,受力不均匀也容易导致灌注桩的塌孔。

塌孔的特点主要体现在以下几个方面:1. 不易发现:塌孔的形成是一个渐进的过程,施工人员很难及时发现,有时候可能需要借助仪器设备才能发现。

2. 形成周期快:一旦发生塌孔,很容易扩大,形成周期快,对施工造成严重影响。

3. 施工安全隐患:塌孔会对灌注桩的承载力和抗震性能产生严重的影响,是施工安全的隐患。

二、塌孔处理措施针对旋挖钻孔灌注桩的塌孔情况,我们可以采取以下一些处理措施:1. 预防为主:在施工之前,需要对工程地质展开全面的调查,对地下水位、地质条件等进行详细的了解,采取相应的预防措施,从根本上避免塌孔的发生。

2. 实时监测:在施工过程中,对灌注桩的稳定性进行实时监测,一旦发现塌孔的迹象,及时进行处理。

3. 加强管控:在施工现场,加强对地下水位、周边建筑等因素的管控,减少外界因素对灌注桩的影响。

4. 加强支护:对于容易发生塌孔的地质条件,可以增加灌注桩支护的措施,提高灌注桩的稳定性。

5. 合理设计:对于一些特殊地质条件下的灌注桩工程,可以在设计阶段对施工环境进行合理评估,减少塌孔的发生。

三、实际案例分析在实际的工程施工中,我们可以通过以下案例来更好地认识旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施的应用。

某市某项目的地基处理需要采用旋挖钻孔灌注桩工程。

浅谈旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施在实际施工中的应用

浅谈旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施在实际施工中的应用一、塌孔的原因及危害旋挖钻孔灌注桩又称转盘孔灌注桩,是一种由旋挖钻铤直径开挖而成的孔道,通过钢筋笼和混凝土浆液灌注方式成型的一种深基础。

塌孔是指灌注过程中,因孔壁结构松散或内部承载能力不足,导致孔底下沉或垮塌的现象。

造成旋挖钻孔灌注桩塌孔的原因主要有:1.地质条件:地层不稳定、土壤成分不均匀、土层中含有松散岩块等,都可能导致孔壁结构松散不稳定。

2.施工参数:施工参数设置不当,如进壤速度过快、钻孔速度过快、剪切刀钻具角度不当等,都可能造成孔壁破坏,不均匀的孔壁承载力难以满足钻孔进度和孔壁稳定的要求。

3.孔道尺寸:孔道直径过大、深度过深,以及多层孔打钻孔灌注桩时,上面的孔打到下面的孔时,会形成一定的孔壁局部瘪脚,这些局部瘪脚比周边土更松散,易导致塌孔。

1.安全风险:塌孔会严重影响施工工序的进行,导致现场安全风险的提高。

2.质量风险:孔道构建失败会导致整个施工过程的质量风险,对建筑质量产生不良影响。

3.时效性风险:增加施工时间和费用,严重影响施工时间计划。

4.环保风险:塌孔产生较大的废弃物量,对其处置方式和安全性产生严重影响。

二、塌孔处理措施1.针对孔壁结构破坏:首先应该对孔壁进行及时的维护和修补,采用泥浆加强技术或加固钢筋栓、防护网加固等方式进行孔体加固维护。

2.针对孔底冲洗:对于孔底冲洗造成的塌孔现象,应加速钻孔速度,减少废土排出孔外的时间,同时调整泥浆浓度和进壤速度等参数。

3.采用加筋方式加强孔体:在孔体之前加固孔体承载结构,采用立钢筋、竖钢筋或环钢筋等方式加强孔体稳定性。

4.采用注浆技术确定孔体固定形态:先采用微泵或其他方式对孔底进行注浆后用注浆管和泵管对孔外进行注浆,直到孔壁被充实后停止。

5.加强钻孔施工监测:对于多层孔打钻孔灌注桩、孔直径较大的钻孔,应对现场的监测工作进行加强,及时发现问题并进行处理。

三、总结塌孔对旋挖钻孔灌注桩施工造成严重影响,为了避免塌孔的出现,应该在施工过程中加强施工监测和控制。

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施探究

旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施探究随着现代建筑技术的不断发展,旋挖钻孔灌注桩在基础工程中被广泛应用。

然而,由于各种因素的影响,如地质条件、钻孔施工技术、地下管线等,旋挖钻孔灌注桩在施工过程中易出现塌孔现象,对工程造成了一定的影响。

因此,对旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施进行探究,具有一定的现实意义。

1.地质条件地质条件是旋挖钻孔灌注桩塌孔的主要原因之一。

在地质条件较复杂的地区,如软黏土、淤泥、水盆地等地区,地层的稳定性较差,建设者要对钻孔的地层情况进行充分的掌握,并且钻孔时要特别注意防止地层塌陷。

2.施工技术施工技术也是造成旋挖钻孔灌注桩塌孔的一个重要原因。

如果施工人员钻孔时操作不当,过度振捣、侧向施力等都会造成孔壁的失稳,导致孔壁坍塌进而形成塌孔。

3.地下管线影响当地下管线影响到钻孔时,如钻孔机械对管道挤压或切断,就会导致应力集中,形成孔壁的失稳,从而产生塌陷。

1.采用加固技术在钻孔完成后,可以采用钢管套筒等加固材料进行加固,以提高孔壁的稳定性。

在施工过程中,可以采用加固桩杆或桩身的方法,使灌注桩增加抗挤压承载力,从而降低孔壁塌陷的风险。

2.进行受力分析和调整在进行施工前,可以对地层和孔壁进行预分析,了解该地区的地形、地质和地下管线条件。

如果地质条件较为复杂,需要对施工方案进行调整,并对施工人员进行培训,提高施工技能,减少因施工技术问题导致塌孔的风险。

3.使用充填材料在填充灌注桩时,可以使用砾石、沙土等充填物料填充孔内,以提高孔壁的支撑力,控制塌陷的规模。

同时,在充填材料的选择上,也需要考虑施工的材料特性和地质条件等因素。

4.采用可逆作用材料在实际施工中,可以使用可逆作用材料来处理旋挖钻孔灌注桩塌陷问题。

可逆作用材料是一种双向可回复材料,它可以通过双向拉伸和收缩来改变自身的形状和尺寸,从而实现对孔壁的支撑和稳定。

总之,旋挖钻孔灌注桩塌孔处理措施具有一定的现实意义,施工人员要充分了解地质条件和施工技术,根据具体情况进行合理调整和处理。

旋挖钻孔灌注桩施工工艺及常见问题处理

旋挖钻孔灌注桩施工工艺及常见问题处理旋挖钻机因其施工速度快、成孔质量高、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等诸多优势,已成为工程界钻孔灌注桩施工的主要成孔设备。

旋挖钻孔灌注桩目前广泛应用于铁路、公路桥梁、市政建设、高层建筑等地基基础工程。

旋挖钻机二战以前在美国问世,二战之后在欧洲得到发展,80年代初我国开始从日本、美国引进其核心技术并进行消化吸收。

其主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工,在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。

旋挖钻孔灌注桩主要分为干式旋挖工法和静态泥浆护壁的湿式旋挖工法。

现我根据多年的现场施工管理经验浅略的谈一下静态泥浆护壁的湿式旋挖工法施工中存在和应该注意的问题。

一、旋挖桩施工工艺施工工艺:桩基定位→埋设钢护筒→泥浆制作→钻机就位→钻进取土→清渣→钢筋笼制安→导管安装插入→水下混凝土灌注→拔出护筒。

1.桩基定位。

根据施工给定的坐标点将轴线坐标控制点引到不受施工影响的固定位置,同时用全站仪或经纬仪测定轴线细部位置,按桩基施工平面尺寸确定各桩桩心及原始地面标高,并埋设钢筋(长度25cm-30cm),并撒石灰标识线;同时通知甲方现场人员、监理人员、相关工程技术人员进行桩位,原始地面标高的复核。

2.埋设钢护筒。

护筒埋设应按原桩位中心位置标注“十”字型定位,在不影响护筒埋设的情况下,将控制定位点引出。

护筒要埋正,埋设长度根据现场土质情况确定,并尽量深埋、牢埋,周边填土药分层夯实。

护筒上沿应高出地面(约10cm),护筒口中心要尽量与桩基放线中心重合,偏差≦5cm,并在此复核桩基的坐标及原始地面标高。

3.泥浆制作。

根据施工场地具体情况设置泥浆池,采用自然造浆法根据施工土质具体情况制作泥浆。

准备泥浆泵运输泥浆,泥浆输送管道不能有裂缝,防止泥浆泄露污染施工场地。

同时采用导流管道将旋挖机提出桩孔的泥浆导入泥浆池,重复利用泥浆,防止泥浆在施工现场四处流淌。

4.钻机就位。

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浅谈旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺及溶洞与塌孔处理方法摘要:在道路桥梁工程施工中,桩基是比较常见基础形式,成孔的方法也多种多样,如人工挖孔、冲击钻成孔、旋挖钻成孔等。

施工过程中经常会遇到溶洞及塌孔现象,对桩基成孔有较大的影响。

本文主要结合贵阳市金清联络线下穿绕城高速桥施工情况,简单介绍旋挖钻施工遇到溶洞及塌孔的处理方法。

关键词:旋挖钻;溶洞;处理方法1.工程概况1.1桥梁简介下穿绕城高速桥左右幅桥梁长度均为30米、宽度16.5米、高1.6米的单跨预应力钢筋混凝土箱梁。

全桥共计36根桩基,桩径1.6米,孔桩需入中风化岩层3.2米以上,最大桩长达36米。

1.2地质情况施工范围内地层为三叠系下统安顺组,岩性为白云岩,岩溶发育程度为强发育,单个岩溶最大高度达15米,岩溶底标高距孔口高度15~36米,溶腔内充填黏土及泥夹石,地下水位距原地面高度约4米。

岩层自上而下为:杂填土→可塑粘土→强风化白云岩→溶腔填充物软塑黄粘土→中风化白云岩→微风化白云岩。

岩体中的岩溶形态以溶蚀槽隙及溶蚀裂隙为主,另可见部分星散状小溶隙。

溶槽和溶隙的形态,或呈单独出现,或呈串珠状垂直分布,其发育宽度一般不大,但深度较大。

当两组溶蚀裂隙相互交错时,彼此渗透连通在岩体中形成网格通道,形成较大深度的溶蚀洞隙。

岩体中的岩溶洞隙,一般均有硬塑或可塑粘土充填,其特点是深度越大、标高越底,内部的充填物状态越软,钻到地下水位时,软塑粘土层没有自稳能力,极易垮塌。

施工中可能有钻探时未揭露的岩溶陡坎、鹰嘴岩或侧壁上溶槽、溶洞,或基底部位出现的半边岩等情况时,有可能出现开挖跑偏、浇砼时砼面塌孔、涌泥涌水、孔口垮塌、地面塌陷等问题,2.旋挖钻施工方法2.1测量放样按照设计的桩位进行施工放样。

依据设计坐标,用全站仪放出一序孔桩的开挖线,定出桩位、设十字护桩,并引至挖孔范围以外,以备施工中校核桩位。

2.2场地平整及钻机就位液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°,现场地面承载能力大于250KN∕m2,所以钻机平台处必需碾压密实。

进行桩位放样,将钻机行驶到要施工的孔位,调整桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中心与钻孔中心对准,并放入孔内,调整钻机垂直度参数,使钻杆垂直,同时稍微提升钻具,确保钻头环刀自由浮动孔内。

旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置,并在操作室内有仪表准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需再作调整。

钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在2cm内。

2.3钻孔当钻机就位准确后开始钻进,钻进时每回次进尺控制在60cm左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢,特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正。

操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器控制钻孔深度。

当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时,底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。

钻屑进入筒体,装满一斗后,钻头逆时针旋转,底板由定位块定位并封死底部的开口,之后再提升钻头到地面卸土。

开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差。

钻进护筒以下3m可以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重磨擦加压,150Mpa压力下,进尺速度为20cm/min;200Mpa压力下,进尺速度为30cm/min;260Mpa压力下,进尺速度为50cm/min。

2.4清孔钻进到设计孔深后,将钻斗留在原处机械旋转数圈,将孔底虚土尽量装入斗内,起钻后仍需对孔底虚土进行清理。

一般用沉渣处理钻斗(带挡板的钻斗)来排出沉渣。

在灌注水下混凝土前,用大方量漏斗装满砼,然后快速放下,用砼下滑重力冲击桩底,以减少桩底沉碴厚度。

2.5孔深确定钻孔前先用水准仪确定护筒标高,并以此作为基点,按设计要求的孔底标高计算孔深,以钻具长度确定孔深,孔深偏差不短于设计要深度,超钻深度不大于50cm;孔径用检孔器测量,若出现缩径现象应进行扫孔,符合要求后方可能进行下道工序。

2.6钢筋笼制作安装挖孔桩成孔,验孔后,桩身钢筋笼应根据设计图纸要求,在场外加工棚加工好,用汽车运送至孔桩场地,采用一台25t轮式起重机进行吊装。

吊装时,注意不碰撞孔壁,防止坍孔,并防止将泥土杂物带入孔内。

吊入后校正轴线位置垂直度,勿使扭转变形,为保证钢筋笼不碰撞孔壁和保护层,必须按设计焊接固定环或安装混凝土垫块,并可根据需要适当增加。

钢筋笼定位后,对其进行固定,以防止混凝土灌注时移动和上浮。

钢筋笼安装好后再次检测孔底沉渣厚度,沉渣厚度满足设计要求,即可灌注混凝土。

2.7桩身砼灌注混凝土采用商品砼供应,砼输送车运至现场浇筑。

桩基混凝土灌注时连续灌注,一次成桩。

由于地下水位高,采用水下灌注砼。

挖孔桩水下砼灌注一般采用直升导管法,施工要求如下:①导管选用:导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定,本工程水下灌注砼导管直径为250mm;导管的壁厚应能满足强度和刚度的要求,确保砼安全浇筑;导管在使用前和使用一个时期后,对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外,还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。

②为使隔水栓能顺利排出,导管底部至孔底的距离为300~400mm;为满足导管初次埋置深度在1.0m以上,有足够的超压力能使管内混凝土顺利下落并将管外混凝土顶升;灌注过程中,经常探测井内混凝土面位置,力求导管下口埋深在2-6m,不得小于1m;漏斗底口应比桩顶至少高出4~6m,以确保桩顶混凝土有足够的压力,使混凝土达到密实。

③为防止钢筋骨架上浮,当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低砼的灌注速度。

当砼拌和物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。

灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。

④灌注开始后,连续地进行,每根桩的灌注时间不超过5小时。

⑤对灌注过程中从井内溢出物,引流至适当地点处理,防止污染环境。

⑥桩顶浮浆厚度控制在50~100cm。

3.溶洞及塌孔处理方法3.1溶洞及塌孔情况在施工过程中,以下两种情况成孔比较困难:①面层的杂填土及可塑粘土覆盖层较厚,因为地下水位高,开挖壁自稳能力差,开挖至水位以下基本都要塌孔。

②地下溶洞较大,且溶洞相互串联,溶洞内的填充物无法清掏干净,如一直清掏,将导致地面沉陷。

3.2处理方法1)钢护筒跟进并回填混凝土护壁二次成孔钻进法①杂填土及粘土层开挖时,采用自钻进钢护筒跟进,该方法是一面钻孔,一面接高护筒。

钢护筒为1m~4m每节,护筒间可以套接,然后用螺栓固定,在旋挖钻杆上安装一个与护筒配套的套接头,使钢护筒与钻杆一起旋转。

旋挖钻没开挖1m~4m后,卸下钻头,安装钢护筒,将钢护筒逐步接高,以保证开挖面不塌孔。

钢护筒只能在土层中钻进,如遇到岩层,则无法钻进。

钢护筒在孔桩浇筑混凝土初凝前拔出,可重复利用。

钢护筒一般可在土层中钻进12米深左右,如若钻进太深,拔出比较困难。

②由于钢护筒无法穿过岩层,故无法钻至溶洞位置。

当施工钻至溶洞位置时,采取C20低标号素砼将溶洞区域进行回填,待混凝土达到一定强度可作为孔桩护壁后,然后再二次钻孔。

如溶洞较深时,需进行多次循环回填及钻孔,直至穿过溶洞区。

一般单次回填能形成3m~4m有效护壁,为尽快提高混凝土强度,节约施工时间,可在水下混凝土中掺加一定早强剂提高素混凝土的早期强度。

浇筑水下混凝土时要按孔桩水下混凝土的要求进行灌注,一定要下导管,以保证混凝土浇筑质量。

钢护筒跟进并回填混凝土护壁二次成孔钻进法示意图2)多层钢护筒跟进法①钢护筒选择。

内护筒长度和内径的确定:护筒长度L=(h+H+1)m(h为地质钻探确定的溶洞高度,H为溶洞顶到地面加30cm的高度);单层护筒内径大于桩直径10cm,多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10cm,其外面一层护筒内径大于内层护筒外径10cm,并以此类推。

钢护筒孔径要准确,连接要顺直,用卷板机成型。

钢护筒要有一定的刚度,壁厚为δ=12~20㎜的钢板,孔深10米以下时采用12 ㎜厚的钢板,孔深10~20米时采用16㎜厚的钢板,孔深20米以上时采用20 ㎜厚的钢板,在厂家用机械集中卷制加工制作,焊缝全部为双面坡口,每节制作长度为2~6米。

单个大溶洞用双层护筒,两个大溶洞用三层护筒,并以此类推。

②钢护筒施工方法根据地勘资料,先确定钢护筒的层数,然后计算出外护筒的孔径大小。

采用25T汽车吊辅助20T振动锤,先将外钢护筒分节打入土层中至岩面,再进行钻孔。

在下沉钢护筒的施工过程中,振动锤必须平稳,牢固的焊在内钢护筒顶部,并在护筒顶面的平面位置一定要居中,尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。

同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度,不得超过施工规范要求的1/200,力求钢护筒垂直入土。

若一旦发现有偏斜的趋势,马上进行纠正,将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。

外护筒沉入岩面后,采用旋挖钻钻进,直至穿过溶洞顶,然后采用25T汽车吊辅助振动锤将内护筒下沉至溶洞底岩面标高处;然后再采用小一级钻头钻进;循环反复进行至桩底设计标高处;同样,在施工过程中严格测量、控制好各节护筒连接的垂直度,不得超过施工规范要求的1/200。

多层钢护筒跟进法3)由于方案二中的钢护筒接长需现场焊接,要吊车、与振动锤配合施工,并且需根据钢护筒的层数制作多种规格钢护筒,开挖时也需要选用多种型号钻头,施工工艺较为复杂,而且钢护筒打进去后无法取出,施工成本较大。

与方案二相比较,方案一的工序相对比较简单,成本也相对较低。

综合考虑后,金清联络线下穿绕城高速桥最终选用方案一钢护筒跟进并回填混凝土护壁二次成孔钻进法进行施工,并且按照业主要求的工期顺利完工,桩基质量也得到了保障。

结束语在桥梁桩基础的施工过程中,旋挖钻技术的应用范围十分广泛。

它有着施工速度快、精度比较高、噪声小、有利于环保、机械化程度比较高、技术灵活等优点,被越来越多的施工单位接纳及采用。

在桥梁溶洞处理施工中采用旋挖钻技术,可有效保障桥梁桩基特殊溶洞处理效果和工程质量,同时还能够缩短施工工期。

参考文献:[1]张贝贝,何于淦,刘向磊.浅议桥梁桩基施工中的溶洞处理[J].湖南工业职业技术学院学报,2016,16(06):14-15+24.[2]邓成华.高速公路桥梁溶洞桩基施工技术[J].西部交通科技,2017(09):97-100.。

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