本工程旋挖樁共170根,預計工期為24d,平均每天完成8根。前期施工每天完成8~10根,但由于后來機械故障和春節假期的影響,導致平均每天施工完成數量4~5根。雖然工期有所滯后,但總體上施工進度仍比較傳統沖孔樁和鉆孔樁要快。
樁機自動化控制程度高,能通過儀表顯示調整底座平整,鉆桿垂直,能顯示鉆深和鉆速。德國產的BJ 系列旋挖鉆機還有對樁位自動找中功能,這些對控制成孔質量非常有利。
三旋挖樁施工質量的控制要點
1、施工質量質量預控
(1)樁機性能檢查。樁機組裝完成后,應督促施工單位對樁機主要性能進行檢查。對于自控系統的準確性,監理應對樁機底座、導桿垂直度等用經緯儀、水準儀核查,確保自控系統偏差在規范允許范圍內。
(2)成孔工藝評定。通過試成孔,確定鉆機在場地不同土層的鉆進速度,護壁泥漿比重、成孔質量情況作初步分析,為下一步施工提供參考數據。
(3)審查施工組織設計,提倡方案的先進性、可行性、安全合理、質保措施工得力。監幫組合,積極協調,為工程質量保證提供良好的作業條件。施工方案優化對施工階段的質量控制和工效起到了重要作用。
(4)督促施工單位按工程要求建立、健全、完善施工現場的質量管理體系,并檢查管理體系的正常運行。
(5)對旁站內容、關鍵部位、控制目標進行策劃,落實旁站人員,建立旁站工作制度。
2、施工過程的質量控制要點
根據《建筑地基基礎工程施工質量驗 》要求,對樁基礎施工工藝流程和灌注樁易出現的質量通病,在施工過程應設立以下質量監控點:
⑴ 樁位測量:施工前應復核基礎軸網,建立控制樁,妥善保護;對每根樁定位,可插端頭有油漆標志的短鋼筋;在每根樁護筒埋設前,還要再次復測,利用軸網上的兩根控制樁作基點,矢量前方交匯法復核樁位,防止施工期間撓動造成樁位偏差。
⑵ 護筒埋設:用十字交叉檢查護筒中心應與樁中心重合,護筒周邊土要填實,保護護筒穩定。
⑶ 樁機就位調整:某些型號的旋挖鉆機具有自動調整顯示,但監理人員應定期對自控系統復核。
⑷ 成孔:在鉆孔過程中,應始終保持孔內泥漿液面位于地下水位以上2m左右。檢查自控儀表顯示,防止鉆頭偏移出現孔斜,取出的碴土應及時清運出工作面。
⑸ 入巖:在鉆至入巖時,根據最后一挖斗取出的石渣與標準巖樣比較,確定入巖界面。如巖層堅硬可換螺旋鉆頭,鉆至不少于設計要求的深度(具體深度可現場根據巖層標高而定)。
⑹ 終孔檢查:利用測繩、孔規(或孔徑儀)檢查孔深、孔徑、垂直度等。
⑺ 清孔:按照試成孔經驗,可在鋼筋籠吊起后開始清孔,有利于減少沉碴厚度。清孔后應立即測量孔深,與導管安裝后的孔深比較,確定沉碴厚度。
⑻ 混凝土水下澆灌:砼澆灌過程是成樁的關鍵階段,也是質量問題易發階段,隱蔽性較強,事后難以補救。因此監理全過程旁站監督,發現問題要及時解決,不留質量隱患。旁站時應注意以下幾點重要環節:
① 檢查每罐車砼配合比,坍落度應符合要求。
② 首灌正常后應連續澆灌砼。在澆灌過程中,應經常用測錘探測混凝土的上升高度并適時提升,逐級拆卸導管,保持導管的合理埋深(2~6m)
③ 樁頂的灌注標高和樁頭砼質量控制。規范要求樁頂灌注標高至少比設計高出0.5m。具體超灌高度因設計樁長,浮漿厚度而定,本工程樁頭超灌高度約為0.6m,由于內外壓力差較小,拔管速度過快易造成樁頭砼不密實,裹入泥砂等質量缺陷,因此在澆灌砼最后階段應降低拔管速度并往復插拔。
四旋挖機成孔特點
通過與傳統鉆孔樁機的比較,我們可以得出旋挖樁機成孔工藝有明顯的優勢之處,其主要優勢歸納如下:
⑴ 成孔速度快,是普通循環鉆機的5倍以上,有效地保證了工程進度。旋挖鉆機鉆桿為伸縮式鉆桿,提鉆速度快。按直徑1m, 孔深17m左右的基樁在1h左右即可完成。旋挖鉆機對不同的地質情況適應性強,適用廣泛。
⑵ 移位方便,旋挖鉆機多為液壓履帶式伸縮底盤,可將鉆機方便地移動到所要到達的位置,而不像普通循環鉆機移位那么繁瑣,同時又保證了整機穩定性及良好的機動性能。
⑶ 定位速度快且定位準確度高。開孔前通過人工指揮鉆頭中心對準樁位,再由機械手將對應坐標設置為軸心坐標,施工過程中操作手在駕駛室內利用先進的電子設備就可以精確地實現對位,使鉆機達到最佳鉆進狀態。
⑷ 鉆孔深度、垂直度可自動檢測及控制。因鉆機自身自動化程度高,鉆孔深度和垂直度可由電子系統控制并在熒屏實時顯示。
⑹ 安全、環保特點突出。整機采用全液壓傳動,整機調平和行走移位均借助液壓馬達或油缸,不僅過載保護性好,運轉平穩,安全可靠,操作靈活輕快,震動小、噪音低,大大減輕了操作者工作強度,而且鉆機還設置了主、副卷揚機的高度限位與動臂幅度限位以及駕駛室內液控開關等安全保護裝置,從而促進了文明施工和安全生產;鉆孔過程不用循環泥漿,使用的泥漿可以循環利用,鉆渣可以通過提升旋挖斗時和泥漿分離后運走,減少了污染,施工現場較為整潔干凈。
⑺ 成孔后沉渣少。旋挖鉆機成孔采用靜態泥漿護壁,鉆渣是通過旋挖斗提出,故沉渣量很小;而其它鉆機鉆渣是通過泥漿的循環排出,故兩三米沉渣是常見的。
⑻ 由于旋挖鉆機的特殊成孔工藝,其鉆頭多次上下往復,使孔壁粗糙、不易產生縮徑。與傳統的鉆孔樁相比,旋挖樁的承載力顯著提高,承載樁的施工質量有所保證。
五旋挖機的局限性
旋挖機優勢明顯,但也有自身難以克服的缺點,歸納如下:
⑴ 受施工土層的制約較大
旋挖鉆機主要適用于土層、砂層,以及較松散的、粒徑較小的卵礫石層,在粘性土層鉆進效果最佳,而在硬巖層、較致密的卵礫石、孤石層施工比較困難,并容易發生孔內事故和機械事故,體現不出旋挖鉆進的優越性。
⑵ 整機的價格較貴
目前國產旋挖鉆機價格約為400~500萬元,進口鉆機價格要600多萬元人民幣。對于一般的基礎施工企業,一次性投資幾百甚至上千萬元購置設備有一定困難。
⑶ 維修費用高、時間長
旋挖鉆機的全負荷正常工作壽命為6000多個小時,超過這一壽命后,一些部件就需要更換修理,尤其是液壓系統主泵、動力頭以及鉆桿鉆具,而往往這些關鍵部件的維修費用較高,時間也較長。橋西支護樁施工中,旋挖機經常出現故障,耽誤施工,原因在于鉆桿已超出正常工作壽命,經常需要維修焊補。
六旋挖樁的檢測
橋西基坑支護工程根據《建筑地基基礎檢測規范》DBJ15–60–2008的要求,對用于支護工程的混凝土灌注樁,采用低應變法進行樁身完整性檢測;根據低應變法檢測結果判定存在樁身缺陷的,采用鉆孔抽芯法補充檢測。檢測方法如下:
1、低應變法:檢測不少于總樁數的10%,且不少于10根。
2、鉆孔抽芯法:檢測不少于總樁數的2%,且不少于3根。
七旋挖樁的驗收
根據《建筑樁技術規范》JGJ 94–2008的要求,當樁頂設計標高與施工場地標高相近時,基樁的驗收應待基樁施工完畢后進行;當樁頂設計標高低于施工場地標高時,應待開挖到設計標高后進行驗收。
基樁驗收應包括下列資料:
1、巖土工程勘察報告、樁基施工圖、圖紙會審紀要、設計變更單及材料代用通知書等;
2、經審定的施工組織設計、施工方案及執行中的變更單;
3、樁位測量放線圖,包括工程樁位線復核簽證單;
4、原材料的質量合格和質量鑒定書;
5、施工記錄及隱蔽工程驗收文件;
6、成樁質量檢查報告;
7、單樁承載力檢測報告;
8、基坑挖至設計標高的基樁竣工平面圖及樁頂標高圖;
9、其他必須要提供的文件和記錄。
旋挖鉆機作為一種新型鉆孔設備,它具有功率大,鉆孔速度快,自動化程度高,移動靈活方便,定位準確,節約勞動力,生產安全,工作方便,環保性能好,噪聲小,工作效率高,節約時間,降低施工成本等特點。但它也有因自身原因帶來的一些問題,由于其施工工藝環節多,一環不慎,便會有質量問題發生,這就需要施工和監理人員具有認真的工作態度、很強的責任心、良好的技術水平和豐富的臨場處理能力。尤其在房屋基礎建設中,更需要加強施工管理,搞好成樁質量。