摘要:近些年来,由于工程的多样性,地质条件的复杂性,使桩型得到了前所未有的发展。当采用旋挖成孔法施工时,能对泥浆进行循环使用,大大的减少了废泥浆对施工现场的污染,对于日趋需要环保的今日来说,旋挖成孔法越来越受到施工单位的青睐。不仅如此,在追求效率的今日,旋挖钻成孔法凭借其自身超高的施工效率,必定在今后会得到大力的发展。
关键词:未固结土;旋挖成孔;灌注桩
一、旋挖成孔法与正、反循环成孔法的对比
在卵石层中,采用旋挖成孔法比反循环成孔法要好。因为反循环成孔法采用的排渣孔杆内腔口径的直径有限,故很难在比其排渣孔杆内腔口径大的卵石层中进行钻挖,很容易导致孔杆堵塞,导致质量事故的发生。
旋挖成孔法可以在自重湿陷性黄土层中应用,也能在无地下水的土层中运用,但正、反循环成孔法则不适宜。因为正、反循环成孔法必须要在有一定静水压力的前提下才能进行钻进工作,所以运用正、反循环成孔法一定要事先在桩顶位置埋设好护筒,并且筒内水位要高出自然的地下水位不少于 2m,这样才能营造出有静水压力的工作环境。而旋挖成孔法在某些特定的环境下,甚至可以直接进行干作业旋挖成孔。
正、反循环成孔法采用的泥浆是不断往复循环工作的,而旋挖成孔法使用的泥浆在孔内基本上是静止不动的,只有在钻斗和钻杆提升或下降时才会引起泥浆局部的运动。采用正、反循环成孔法,其泥浆的性能受钻渣的影响很大,而旋挖成孔法因其钻进取土是整斗整斗的,故被切削剩下的钻渣量很少,对泥浆性能的影响也就小了很多。采用旋挖成孔法施工时,施工现场比较文明,较整洁。而采用正、反循环成孔法施工时,因其泥浆需要不断往复的循环,这就必然导致废弃的泥水量很大,处理起来的工作量就将大大增加,故会使得施工现场不整洁,进而会影响周围环境,没有旋挖成孔法环保。
二、旋挖成孔法与人工挖孔成孔法的对比
就安全方面来讲,旋挖成孔法的安全性要高于人工挖孔成孔法。这是因为旋挖成孔法采用的施工机具是由电脑系统来控制的,人员只需要观察钻机上显示的数据便可对整个钻进过程进行控制。而人工挖孔成孔法则是需要施工人员下到孔内进行挖掘施工作业,桩孔内的空间又狭小,能够提供给施工人员活动的空间也就更加窄小,再加上工作强度又大,工作环境又如此恶劣,很有可能遇到有害气体,甚至出现触电、缺氧或者坠落等危险情况,进而造成人员伤亡事故。并且还要时刻注意孔上方向下掉落的重物,人员的消耗量远大于采用旋挖成孔法消耗的人员量。
三、旋挖成孔法与冲击钻成孔法的对比
采用旋挖成孔法来施工的稳定性要比冲击钻成孔法的稳定性来的高。因为冲击钻成孔法使用的钻头是依靠钢丝绳来牵引的,再加上钻头自由落体时产生的强大的冲击动能,很容易就会造成桩孔的倾斜,也会导致钻头被卡住,甚至钻头掉落等现象的发生,进而影响成孔的质量。就所成桩的单桩承载力而言,采用旋挖成孔法形成的桩的单桩承载力比采用冲击钻成孔法形成的桩的单桩承载力要高。这是因为旋挖钻机是依靠其底部带刃的钻头对土层进行旋切,成孔后孔壁相对比较粗糙,成桩之后与土体能够很好的结合,提高了单桩的承载力。而采用冲击钻成孔法所成的孔,其孔壁相对比较光滑,故单桩承载力要比采用旋挖成孔法形成的桩的单桩承载力低。同时因其产生的冲击动能大,故施工时将会产生较大的振动,相对于旋挖成孔法来讲,冲击钻成孔法施工时,施工现场不文明,对环境的影响也很大。
四、旋挖成孔灌注桩质量控制措施
在旋挖成孔灌注桩施工过程中,应制定完善的质量管理机制与方案,全面提升工程施工质量与水平,在科学研究的情况下,增强工程质量与水平,全面优化整体工作体系与模式,达到预期的质量管理目的。
在考虑了桩侧负摩阻力的情况下,单桩的容许承载力比不考虑桩侧负摩阻力的情况下,降低了30%以上。故在未固结土中对旋挖成孔灌注桩进行设计时,要充分考虑桩侧的负摩阻力对承载力的影响。
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可以看出:(1)当下卧层没有出现未固结土时,旋挖成孔灌注桩的设计应该按照传统桩的设计流程进行设计,即先选择好桩的类型,再确定桩端的持力层和桩长,然后对单桩的竖向承载力进行计算,确定了之后便可以开始对桩进行布置,完了之后再对桩基中各桩的荷载以及沉降进行验算,最后再来确定桩身的构造。(2)当下卧层存有未固结土时,在对旋挖成孔灌注桩进行设计时,流程就相应的发生了些变化。首先还是要对桩的类型进行选择,;其次,再确定其桩端的持力层,;随后再确定桩长;然后再计算单桩单位面积负摩阻力,进而计算出单桩的容许承载力;之后,便可以对桩进行布置;然后再验算桩基的沉降和整体稳定性;最后,对桩身构造进行设计。对于箍筋而言,当遇到需要承受较大的水平荷载作用的桩基和需要承受水平地震作用的桩基的情况时,应该对桩顶以下一定范围内的箍筋进行加密,并且采用螺旋式的箍筋。
五、原材料质量管理
在工程原材料质量管理中,要做好试验工作,按照原材料检验制度和要求进行全面工作,防止不合格材料进入施工现场。尤其是水泥和钢筋。在科学管理的条件下进行检测,发现问题后采取合理措施解决,避免质量问题。
六、钢筋笼、套管的质量管理
施工中应做好钢筋笼、套管的质量管理,以实现成型、绑扎的目的,合理安装主筋结构。在设置护筒的过程中,要科学布置和准备,安排专人负责钻孔质量管理,并根据现场标高和地质条件合理设置护筒高度,避免夹层质量问题。D倾斜。特别是在提升钢笼的过程中,当钢笼长度较长时,在提升过程中很难将钢笼连接起来。严格控制连接质量,合理控制安装效率,避免成桩影响。
七、预防钻井质量问题
在钻井工程中,应合理预防质量问题。一方面,严格控制钻进速度,避免孔壁坍塌现象;另一方面,严格管理钻井机械设备,专业人员值班,开展灌浆活动,避免孔壁坍塌现象。在钻孔过程中,必须提高充填工作的及时性,避免出现缩颈或塌孔现象。在钻井过程中,要做好测绳工作,制定完善的充填方案,保证质量符合要求。
八、混凝土灌注质量管理
混凝土浇筑前,应合理考虑填土系数,特别是软土。填土系数增大,造成混凝土浪费、造价上升、填土系数小,容易造成桩头腐烂、填土不足等质量问题。结合地质条件,根据周围灌注桩体积,制定灌注方案。浇筑完成后,用测量绳进行高程测量,以保证工程灌注桩的高程。
混凝土浇筑完毕后,应进行初凝的管理和控制,切断钢笼吊环,使钢筋骨架结构不影响混凝土的收缩和粘结,协调各方面工作的关系。
九、其他质量的管理
在旋挖钻孔灌注桩施工过程中,其他工程的质量管理也十分重要,应引起足够的重视。导管使用后,应及时进行清洗工作,检查管壁结构和法兰结构的实际情况,如有损坏应及时更换橡胶垫。
结束语:
在此基础上进一步发展出所谓减沉桩、疏桩、复合桩、塑性支承桩、旋挖成孔灌注桩等桩基础设计理论,这些理论是以总体沉降为主要控制因素,总之,旋挖成孔灌注桩技术对施工有严格的要求,任何一个环节操作不规范都会对成桩质量带来影响。所以施工过程中要严格按照规范流程进行操作,做好质量控制工作,预防多种桩基质量问题产生,为建设工程打下坚实的基础。
参考文献
[1]王招洪.旋挖桩法施工及检测管理方法研究[D].华南理工大学,2013.
[2]陈君龙.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].交通建设与管理,2015,(8):191-193.
[3]黎德强.巴基斯坦古杜747MW联合循环电站工程基桩测试研究[D].哈尔滨工程大学,2012.
论文作者:张成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:承载力论文; 泥浆论文; 冲击钻论文; 工作论文; 桩基论文; 质量管理论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第15期论文;