水下旋挖成孔灌注桩的设计与施工

首灌在水下灌注混凝土中是最重要的一步，这一步直接关系到整根桩的质量。CBI鲁班乐标小编针对水下旋挖成孔灌注桩的设计与施工进行如下相关信息的介绍：
1概况
水下旋挖成孔灌注桩是一个介于泥浆护壁钻孔灌注桩与干作业成孔灌注桩的一个新的施工工艺。由于JGJ94-94建筑桩基技术规范中未对其单独规定,因此现实中设计、施工、验收没有一个统一的标准,从而引发各种问题和矛盾。
2旋挖施工的可行性
2.1旋挖施工的工艺特点
2.1.1旋挖施工器具特点主要由机架、走管、涡轮涡杆、减速机、钻杆、取土筒等组成。具有构造简单,用电省(一般在30kW以内),投资小,成本低的特点。
2.1.2该工艺与泥浆护壁钻孔成孔及干作业成孔的异同点
2.1.2.1旋挖成孔与泥浆护壁钻孔成孔的差异:该工艺是直接由切土筒通过定向旋转,在其底部呈轮叶排列的切刀切削孔内土体,并置入筒中,再由卷扬机吊置孔口,然后人员启开筒门,拿出筒内土体,运至附近(取土筒见图1),泥浆护壁钻孔是将泥土磨碎成细小的碎碴,随循环泥浆的浮力带出孔外,由此可见,该工艺缺少泥浆护壁工艺,故护壁效果不好,这对在软弱土层中成孔极为困难。
2.1.2.2旋挖孔与干作业法成孔的差异由于本地区地下水位较高,且水源较为丰富,因此旋挖施工均在水下进行,因此它有别于干作业成孔的无水环境,由于孔内水体的存在,一方面可提高旋挖的速度,据估算,同样的土层在有水加入的情况下,旋挖速度比干挖速度提高40%左右,另一方面由于孔内水体的存在,不能直接判定孔内土层特性且降低了桩端土层的强度,并造成孔底渣土不能有效清除,从而使桩的极限端阻力标准值k远远小于干作业成孔法,这已从载荷试验结果得到证实。
2.1.2.3旋挖成孔施工造价省由于施工器具简单,成本较低,且挖出的为土体而非泥浆,其运量小,易堆放。根据江苏省97定额及相关规定,单方造价只有560元/m3砼(含5km泥土外运),而钻孔灌注桩单价为850元/m3(含5km泥浆外运),单方差价近300元,这对投资者来说有很强的吸引力。
2.1.2.4旋挖成孔施工速度较快。
2.1.2.5灌注砼可采用水下灌注砼法:由于孔内存有大量水,故采用水下灌注砼法筑桩,一般来说,只要成孔质量达到要求,成桩是有保证的。这一点也有别于干作业成孔钻孔灌注桩。
3旋挖施工中存在的问题及解决的办法
3.1旋挖施工中存在的问题
3.1.1缺乏设计依据由于JGJ94-94规范中只有泥浆护壁成孔灌注桩和干作业成孔灌注桩两种,地质勘察部门、设计部门只能依据上述两种工艺提供参数和进行设计,而旋挖施工工艺是介于二者之间,因此有关设计参数的选择与实际不符。由于JGJ94-94规范表1可以看出干作业钻孔桩极限端阻力标准值qpk是泥浆护壁钻孔桩的近两倍。如对于粘性土,0.25 3.1.2在缺少良好的地质条件下勉强使用该工艺由于该工艺具有造价低等特点,因此这对业主来说具有很强的吸引力,他们只顾投资效益,不顾及施工效果,如有些地区的地基土中存在有软弱土夹层,极易造成塌孔,缩孔等事故,不适于旋挖施工,但他们强行采用该工艺。结果造成桩身质量难以保证。据江苏理工大学桩基检测中心提供的资料,在这种情况下旋挖桩的桩身质量普遍存在有扩颈或缩颈情况,这也证明了旋挖成孔护壁效果不佳的结论。3.1.3施工深度受到限制就目前市场旋挖设备而言,旋挖机械动力较小,故决定了旋挖扭矩不足够大,一般Φ600桩在30m以内。这就决定了施工深度没有泥浆护壁钻孔桩大,且不能施工嵌岩桩等。3.2旋挖施工中有关问题的解决办法
3.2.1设计依据根据本人的实践认为旋挖桩摩阻力qpk可参照JGJ94-94规范中的干作业钻孔桩的极限侧阻力标准值qsik值,而端阻力标准值qpk可参照JGJ94-94规范中的水下钻(冲孔)桩极限端阻力标准值qpk值并降低15-20%
3.2.2选择适当的地质条件从成桩工艺可以看出,成孔是成桩的关键,而成孔工艺的选择直接和所处地质条件有关。就旋挖施工工艺而言,一定要选择有利于旋挖成孔的土层,而一旦存在有软弱土层,如淤泥层、泥碳层、含砂土层及厚的填筑土层均不能采用该工艺。
3.2.3旋挖深度的确定从目前建筑施工市场而言,施挖深度控制在30m以内,一旦超过深度就要对施工机械设备有特殊要求。4结论综上所述,旋挖成孔灌注桩施工,既有它的优势,同时也有它的不足之处,见于现行规范没有明确规定,故有必要对该工法加以综合研究,为后人提供第一手资料,以更加可靠的工法取得最佳的经济效益。参考文献《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
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