旋挖成孔灌注樁施工中護(hù)筒埋設(shè)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

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1、旋挖成孔灌注樁施工中護(hù)筒埋設(shè)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 一、 前言 近年來，旋挖鉆進(jìn)成孔工藝技術(shù)以其具有鉆進(jìn)速度快、成孔質(zhì)量好、污染較小等優(yōu)點(diǎn)，受 到業(yè)主與施工單位的歡迎，廣泛應(yīng)用于樁基工程施工中。與傳統(tǒng)的正、反循環(huán)鉆進(jìn)成孔工藝相 比，旋挖成孔工藝有其自身特點(diǎn)，護(hù)筒所起作用有所不同。 循環(huán)鉆進(jìn)成孔時(shí)護(hù)筒有兩個(gè)作用，一是維持孔口土的穩(wěn)定，支護(hù)孔口土層和鉆機(jī)設(shè)備自重 產(chǎn)生的壓力，避免護(hù)筒四周土受水浸泡，土層失穩(wěn)、坍塌；二是確保泥漿實(shí)現(xiàn)正常的循環(huán)，泥 漿經(jīng)由護(hù)筒上面的泥漿口順利實(shí)現(xiàn)泥漿循環(huán)，將鉆孔內(nèi)鉆渣攜帶到鉆孔外泥漿池內(nèi)。旋挖鉆進(jìn) 成孔時(shí)護(hù)筒的作用是支擋護(hù)筒四周土與旋挖鉆機(jī)自重，二者形成平衡，維持孔口

2、穩(wěn)定。 比較兩種鉆進(jìn)成孔工藝可以發(fā)現(xiàn)：旋挖鉆進(jìn)成孔工藝中泥漿僅僅是靜態(tài)護(hù)壁， 泥漿不循環(huán)， 護(hù)筒上沒有泥漿口，對(duì)護(hù)筒的側(cè)壓力主要來自鉆機(jī)自重，而且壓力很大，因而護(hù)筒壁厚度、護(hù) 筒剛度必須足夠大；循環(huán)鉆進(jìn)成孔工藝中泥漿循環(huán)流動(dòng)，護(hù)筒上面有泥漿口，鉆機(jī)自重小，因 而護(hù)筒壁厚度一般不大，有時(shí)甚至是簡易的。 旋挖鉆進(jìn)成孔時(shí)應(yīng)根據(jù)旋挖工藝的自身特點(diǎn)，選擇、埋設(shè)護(hù)筒如使用不當(dāng)往往會(huì)造成很大 經(jīng)濟(jì)損失?？卓谕遣环€(wěn)定的雜填土、素填土或風(fēng)化土，遇水沖刷易坍塌，造成孔口事故。 二、 旋挖鉆進(jìn)施工中的幾起事故 在近幾年的旋挖鉆進(jìn)施工中，由于我們對(duì)旋挖鉆進(jìn)工藝中護(hù)筒埋設(shè)重視不夠，發(fā)生過幾個(gè) 施工事故，

3、現(xiàn)進(jìn)行分析，希望同行在采用旋挖鉆進(jìn)工藝時(shí)重視護(hù)筒埋設(shè)。 1 在北京城市鐵路某基礎(chǔ)樁工程中，用旋挖鉆機(jī)施工 1000鉆孔，鋼護(hù)筒內(nèi)徑1100mm開 孔時(shí)，沒有很好校正護(hù)筒中心位置，造成開孔時(shí)鉆頭中心與樁位偏差較大，現(xiàn)場(chǎng)施工人員抱僥 幸心理，一時(shí)偷懶未及時(shí)采取措施調(diào)整護(hù)筒位置，鉆進(jìn)初期操作手小心上提、下放旋挖鉆頭， 勉強(qiáng)避免了鉆頭與護(hù)筒相碰，隨著鉆孔深度不斷增加，操作手漸漸失去了警惕，導(dǎo)致鉆頭與護(hù) 筒的摩擦，最后在一次上提鉆斗時(shí)，旋挖鉆斗將護(hù)筒帶起來，造成了孔口坍塌。 2 北京某立交橋基礎(chǔ)樁工程，基礎(chǔ)樁直徑 1.50m,孔深約35.0m,采用旋挖鉆進(jìn)成孔工藝。 孔口地層為厚2.50m的雜填土

4、，其下為正常固結(jié)的粘性土和砂土層，現(xiàn)場(chǎng)鋼護(hù)筒長度 2.00m， 鉆機(jī)開孔時(shí)，施工人員簡單把 2.0m護(hù)筒埋設(shè)上，沒有更換長度超過 2.50m的鋼護(hù)筒，護(hù)筒下 口坐落在雜填土上。旋挖鉆進(jìn)成孔過程中泥漿長時(shí)間浸泡護(hù)筒下口雜填土，因雜填土含大量磚 頭、瓦塊，泥漿最后順著雜填土空隙漏失，泥漿面經(jīng)常處于護(hù)筒下口以下，護(hù)筒下雜填土受泥 漿沖刷局部被掏空，護(hù)筒被懸起，導(dǎo)致在最后灌注混凝土?xí)r，孔口坍塌，造成斷樁事故。 3 北京城鐵某基礎(chǔ)樁工程施工，地下水位較高，在地面下1.0m,鉆孔位置土層為砂土厚度約 4.0m,采用旋挖鉆機(jī)成孔，鋼護(hù)筒長度5.0m.開孔后埋設(shè)護(hù)筒埋時(shí)，由于護(hù)筒很長，護(hù)筒與周圍 砂土之間

5、的環(huán)狀間隙，施工人員用土草率填上，沒有分層夯實(shí)，致使送漿管遺漏的漿液沿著護(hù) 筒壁與砂土之間的間隙向下滲，最后形成局部的小縫隙與鉆孔內(nèi)泥漿貫通，砂土變成流砂流進(jìn) 鉆孔內(nèi)，護(hù)筒下口砂土局部被掏空而跨塌，造成護(hù)筒下陷，孔口坍塌。上面這幾個(gè)例子都是在 旋挖鉆進(jìn)成孔中，施工人員埋設(shè)護(hù)筒不當(dāng)，釀成事故的例子，這些都提醒我們，在旋挖鉆進(jìn)成 孔時(shí)，一定要高度重視埋設(shè)護(hù)筒這一工序。 很好的研究勘察報(bào)告。熟悉場(chǎng)地地層分布情況，尤其當(dāng)孔口為穩(wěn)定性差的土層時(shí)，更要掌 握其厚度、巖性類別、結(jié)構(gòu)等，其次要熟悉場(chǎng)地的地下水分布特征， 特別當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺時(shí)， 要查明施工場(chǎng)地的實(shí)際地下水埋深；根據(jù)鉆孔孔口的地層性質(zhì)，地下水

6、埋深確定護(hù)筒的長度。 一般當(dāng)孔口為雜填土?xí)r，護(hù)筒長度要超過雜填土厚度，以使護(hù)筒下口坐落在堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定的土層 上。地下水埋藏淺時(shí)，護(hù)筒長度應(yīng)超過地下水埋藏深度，使地下水向孔內(nèi)滲流路徑增加，滲流 壓力減小，有利于護(hù)筒四周土層保持穩(wěn)定。若護(hù)筒四周為松散的砂土，護(hù)筒長度應(yīng)超過砂土層 厚度，坐到砂土下邊堅(jiān)實(shí)土層上。只有在埋設(shè)護(hù)筒前詳細(xì)研究勘察報(bào)告，依據(jù)具體地層選擇相 應(yīng)的護(hù)筒埋設(shè)長度，才能確保護(hù)筒坐在堅(jiān)實(shí)土層上，從而保證在成孔過程中，不會(huì)因護(hù)筒下口 的土層跨塌而沉陷。 2 選擇比鉆孔直徑大200mn左右的護(hù)筒。護(hù)筒比鉆孔直徑大一些，一是有利于埋設(shè)護(hù)筒時(shí)操 作手調(diào)整護(hù)筒，既能確保護(hù)筒中心與鉆孔中心重合，又

7、可確保護(hù)筒下口與土層的密貼，有利于 旋挖鉆進(jìn)過程中護(hù)筒保持穩(wěn)定；二是在上提、下放旋挖鉆頭時(shí)使鉆頭和護(hù)筒之間存在約 100mm 的環(huán)狀間隙，避免旋挖鉆頭與護(hù)筒刮蹭、碰撞。 3 固定護(hù)筒的方法要正確。通常為方便埋設(shè)護(hù)筒，旋挖鉆機(jī)的開孔直徑比護(hù)筒直徑大，護(hù)筒與 四周土層之間存在環(huán)狀間隙，回填材料宜選粘土或粉質(zhì)粘土等，回填過程中作到分層回填，分 層夯實(shí)，這樣既可增大護(hù)筒與土之間的摩阻力，固定護(hù)筒位置，又可以避免送漿管遺漏的漿液 從土和護(hù)筒之間環(huán)狀間隙流進(jìn)鉆孔內(nèi)。護(hù)筒四周用土夯實(shí)后，要將護(hù)筒和方木連接好，方木橫 擔(dān)在孔口周圍堅(jiān)實(shí)土層上，預(yù)防護(hù)筒下陷，做到以防萬一。 4 護(hù)筒的上口宜高出地面20cm左

8、右，護(hù)筒上口比地面高，能有效阻止地面水流進(jìn)孔內(nèi)；送 漿管末端應(yīng)作一個(gè)彎頭，彎頭能卡到護(hù)筒頂上面，泥漿向孔內(nèi)輸送時(shí)，高壓泥漿流不會(huì)直接噴 射到護(hù)筒以下的土層上，避免了泥漿對(duì)土層的破壞，同時(shí)也防止送漿管和護(hù)筒長時(shí)間摩擦損壞 送漿管，泥漿遺灑浸濕護(hù)筒四周土。 1 埋設(shè)護(hù)筒是旋挖鉆進(jìn)成孔工藝的第一步，是做好后續(xù)工序的基礎(chǔ)，護(hù)筒埋設(shè)牢固，才能保 證在鉆進(jìn)成孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土?xí)r，護(hù)筒及其四周土層穩(wěn)定不塌坍。護(hù)筒頂面是確定 終孔孔深、灌注混凝土?xí)r混凝土面深度的依據(jù)，測(cè)量基準(zhǔn)面一般都是在護(hù)筒埋設(shè)完成后，將基 準(zhǔn)高程引測(cè)到護(hù)筒上口，所以護(hù)筒的穩(wěn)固非常重要，在旋挖鉆進(jìn)成孔過程中如果護(hù)筒向下移動(dòng)， 以其上

9、口標(biāo)高為基準(zhǔn)計(jì)算確定的鋼筋籠吊筋長度就會(huì)變化， 從而鋼筋籠頂?shù)臉?biāo)高也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤; 而且以其上口標(biāo)高為基準(zhǔn)測(cè)量、計(jì)算的導(dǎo)管在混凝土面之內(nèi)的埋深就不對(duì)，指揮不當(dāng)就會(huì)發(fā)生 導(dǎo)管拔露事故；甚至?xí)绊懟炷恋某鄶?shù)量，使混凝土超灌少，影響混凝土樁頭強(qiáng)度。 2 護(hù)筒穩(wěn)定能有效避免旋挖鉆進(jìn)施工事故發(fā)生， 提高施工單位經(jīng)濟(jì)效益?？卓谔３Ｔ斐?工程事故，若在灌注混凝土前，孔口塌孔可以將護(hù)筒提出孔外，采取加長護(hù)筒，重新埋設(shè)等手 段固定，坍孔只是浪費(fèi)了人力、物力影響工程進(jìn)度，損害了企業(yè)形象，這樣的經(jīng)濟(jì)損失能稍微 小一些。若塌孔發(fā)生在灌注混凝土過程中，形成斷樁，經(jīng)濟(jì)損失就比較大，象北京某基礎(chǔ)樁工 程，灌注時(shí)孔口坍塌，處理時(shí)，拔鋼筋籠拔不出來，因吊車司機(jī)操作不當(dāng)，強(qiáng)行用力，致使吊 車臂斷，爾后又用沖擊鉆成孔，耗時(shí)一個(gè)月也未能將孔內(nèi)澆注的混凝土沖碎，不得已報(bào)廢了該 樁，設(shè)計(jì)2根“騎馬”樁在該樁兩側(cè)，以代替該樁承擔(dān)荷載，損失達(dá)十萬元。 旋挖鉆進(jìn)施工工藝，施工過程中維持護(hù)筒穩(wěn)定極為重要，護(hù)筒埋設(shè)得穩(wěn)定與否，直接關(guān)系 到能否順利完成施工任務(wù)，直接影響到企業(yè)的效益，作為施工單位，應(yīng)在思想上高度重視旋挖 鉆進(jìn)的開孔工作，把護(hù)筒安放到位，埋設(shè)牢固?？梢院敛豢鋸埖卣f，旋挖鉆進(jìn)成孔過程中護(hù)筒 埋設(shè)牢固了，成孔工作就成功了一半。