浅谈旋挖成孔灌注桩在松散高填方地基中的应用
2018-10-21李国林
李国林
摘要:旋挖成孔灌注桩技术在我国建筑工程的施工建设中广泛应用。该技术应用的优势在于能够提高工程的施工质量和施工效率,并且保障工程的安全性与稳定性,为后续施工打下扎实基础。在本文中,笔者将阐述旋挖成孔灌注桩技术应用特点,并介绍旋挖成孔灌注桩技术在松散高填方地基的应用情况。
关键词:松散高填方地基;旋挖成孔灌注桩;施工应用
在建筑工程的施工中,高填方地基是常见情况之一。特别是对于道路桥梁工程,由于部分道路的施工建设需要充分考虑到两段道路的接线标高,因此必然会出现高填方情况。针对高填方地基可以采用旋挖成孔灌注桩技术来进行施工,这样能够提高工程的施工质量,为之后工程的施工以及使用提供帮助。
一、旋挖成孔灌注桩技术
所谓的旋挖成孔灌注桩技术又被称为是旋挖桩。该技术的具体应用方式就是利用旋挖钻机来进行施工。由于旋挖钻机本身具有不同的桩型和钻头,因此能够满足不同的施工要求。需要注意的是,在实际工程施工中,工作人员需要根据工程的施工要求以及施工现场环境来挑选合适桩型的钻头,这样才能保障工程的施工效果。相比起其他施工技术而言,旋挖成孔灌注桩技术的优势在于速度快,对于提高工程的施工效率以及节约工程施工成本有较大帮助。除此之外,旋挖成孔灌注桩技术的施工对周边环境影响较小,同时设备较为轻便,使用十分方便快捷。需要特别注意的是,在利用旋挖成孔灌注桩技术时,考虑到土壤的特质与结构,还需要进行不同的处理[1]。比如说,在昆明地区进行施工时,由于降雨量较大,同时地下水资源较为丰富,因此在使用旋挖成孔灌注桩技术时需要采用泥浆护壁的方式来提高工程的施工质量。
二、旋挖成孔灌注桩在松散高填方地基中的应用
(一)工程概况
在云南昆明某地道路工程的施工中,由于当地土质松散结构复杂。因此施工单位充分考虑到施工现场的实际情况之后才去旋挖成孔灌注桩技术进行使用。
(二)钻孔施工工序
在进行钻孔作业时,首先需要保障的是施工过程中孔口的稳定性。而要做到这一点,可以在施工之前,在孔口位置预留钢护筒,钢护筒采用10mm以上厚度钢板卷制而成,加焊2个“U”型吊环,护筒直径大于设计桩径200~400mm。护筒单节长度长3m,单节长度满足能穿过上部填土层;对于松散土层较厚,则采用多节焊接加长方式确保顺利穿过松散土层,护筒最长达6m,钢护筒采用钻埋法,以确保钢护筒埋设的稳定,如果护筒埋设超过6m,可利用125吨履带吊车吊着ICE下钢护筒。护筒定位前拉十字线复核桩位中心,定位后护筒口周边用粘土回填压实,护筒口高出地面20~30cm,孔口采用铁丝等固定措施防止护筒下沉。这样一来就能够避免钻孔过程中,孔口受到落石影响导致坍塌情况的出现。需要注意的是,在设置钢护筒时,一定确保钢护筒的内径要大于孔口直径。除此之外,在设置时还需要保障钢护筒与地面的垂直度、钢护筒与周边涂层的结合度,以此提高工程的施工质量与施工效率。在钻孔过程中,经常会出现落石、卵石或者是混凝土废渣。这些废弃物如果没有良好的处理,必然会阻碍工程的施工。因此,当遭遇到这些废弃物时,需要钻孔进行减压处理,这样才能避免出现孔口垮塌的情况。最后,在钻孔过程中遭遇到了岩石,经过计算测量之后发现岩石的承载力超过了8MP。这个时候工作人员采取了外荷载的方式进行加压,以此确保钻孔作业的顺利完成。当然,在加压的过程中一定要尽可能避免设备发生抖动情况,一旦出现必然会极大的影响工程施工[2]。
(三)护壁施工工序
根据施工现场土质的特点,施工单位判断在应用旋挖成孔灌注桩技术进行施工时还需要进行泥浆护壁工程,泥浆是各种钻孔桩钻进过程中的“血液”,是成桩各工序中最重要的辅助剂,也是旋挖钻机正常钻进的保障、孔底清渣的必要条件。泥浆性能的好坏直接关系到孔壁的稳定性及沉渣清理的难易程度。泥浆稳定液主要性能指标在于密度、粘度、含砂率、胶体率。传统工艺采用黄土或粘土加水搅拌,对于大直径、嵌硬岩桩基采用化学泥浆,主要成分包括:水、高性能中粘度钠基中粘度220目细度膨润土、CMC(羧甲基纤维素钠)、NaOH(烧碱)。上述材料按一定比例配制,形成的泥浆具有充分发酵、比重低、胶体率高、粘度高、含砂率低、失水量少、性能稳定、护壁能力强、不分层等特点,能满足不同地层中护壁钻进的需要,效果更为显著。泥浆设专人负责配制、输送、废浆处理,泥浆池设新浆、回浆、废浆池,池内容量以设计桩径方量1.5~2.0倍为宜。对回浆加以循环利用,以降低造价;废浆晾晒后外运,以保证场地环境整洁。泥浆池内设泥浆泵进行池内循环,保证泥浆充分搅拌发酵;膨润土必须充分水化搅拌,保证浆体均匀一致;现场新拌制泥浆静置充分发酵24h后再使用。泥浆实行动态管理,钻进过程中随时观察孔内泥浆性能变化,根据每根桩孔地层状况、钻进清孔工序特点,合理调配泥浆性能。对砂层较厚地层采用泥浆分离器,将砂分离出来,提高泥浆使用效率。通过这样的方式可以提高松散高填方地基的施工质量,确保整个地基工程的安全性和稳定性。需要注意的是,由于该工程的回填土密实度较差,同时地层还存在裂缝情况,因此,为了避免护壁施工时出现泥浆乱流,不仅不能形成护壁还会污染施工现场的情况,需要采取干作业成孔的方式来进行施工。这样一来,就能够保障孔壁的稳定性,使护壁工序发挥其作用,有效提高工程的施工质量,为后续施工提供帮助。
(四)清孔与沉渣控制工序
在旋挖成孔灌注桩技术的应用中,清孔与沉渣控制工序也是十分重要的。通过清孔工作能够清除钻孔中的沉渣和其他废弃物,有效提高桩端的承载力,从而提高整个工程的施工质量。需要注意的是,在实际的清孔与沉渣控制工作当中,由于部分沉渣较小,单一清理很难清理干净。因此,可以采用投入袋装水泥的方式使沉渣与水泥进行有效的混合凝结。这样一来,既能够提高清孔沉渣的质量与效率,同时能够避免孔桩沉降的情况,为整个工程的施工建设提供有力帮助[3]。
三、结束语
综上所述,旋挖成孔灌注桩技术的应用对于我国建筑工程的施工建设有着极大的帮助。相较于其他施工技术而言,旋挖成孔灌注桩技术的操作十分简单快捷,同时能够应用于不同工程的施工中,保障整个工程的安全性和穩定性。当然,要想进一步提高施工质量,还需要根据工程的施工要求以及当地环境来制定合适的旋挖成孔灌注桩施工方案。这样才能充分发挥该技术的作用,为我国社会经济的发展建设做出贡献。
参考文献:
[1]李成芳,熊启东,孔凡林.旋挖成孔灌注桩在松散高填方地基中的应用[J].地下空间与工程学报,2010,06(6):1266-1269.
[2]吴程航.旋挖成孔灌注桩在松散高填方地基中的应用[J].交通世界,2017(20):119-120.
[3]陈宏伟.旋挖钻孔灌注桩在软土地基中的应用[J].建设科技,2016(23):112-113.
(作者单位:云南建投第一勘察设计有限公司)