旋挖桩在电力工程的应用与质量防治

1、旋挖桩在电力工程的应用与质量防治 旋挖桩在电力工程的应用与质量防治 摘要：旋挖桩的施工具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强大大缩短了工期，废浆少、低噪音、污染小保护了环境等特点，对大型变电站 和平原地形高压输电线路桩根底施工推广采用。 关键词：旋挖钻；质量；控制；推广 中图分类号：O213文献标识码： A 旋挖钻机在二战以前首先在美国卡尔维尔特公司问世，二战之后在欧洲得到开展，1948年意大利迈特公司首先开始研制，接着意大利、德国开始开展，到了7080年代在日本得到快速开展，当时日本称之为回转斗成桩。在德国、日本这类工法相当普遍。中国在80年代初从日本引进过工作装置，最近几年中国旋

2、挖钻机取得了快速开展。后来，北京经纬巨力、三一重机等也纷纷涉足旋挖钻机的生产，目前国内外生产旋挖钻孔机厂商有近二十家。 旋挖桩的施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强大大缩短了工期，废浆少、低噪音、污染小保护了环境。尽管一次投入费用较大，但成孔费用消耗等经济技术指标比其他方法成孔费用低，是一种理想的施工工艺，目前在我国的电力、公路、铁路、桥梁和大型的建筑物的根底桩施工中均有推广采用。 1.旋挖桩的施工特点 1.1可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。 1.2自动化程度高、成孔速度快、质量高。 该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正

3、钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。其工效是循环钻机的20倍，最重要的是，工程的质量和进度得到了充分的保证。 1.3伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。 1.4履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。 1.5旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。 1.6在孔壁上形成较明显的螺旋线。有助于提高桩的的摩阻力。1.8吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地较其他工艺容易布置。 1.7自带柴油动

4、力，缓解施工现场电力缺乏的矛盾，并排除了动力电缆造成的平安隐患 1.8环保特点突出，施工现场干净。 这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆根本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以屡次反复使用。目前很多城市在施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用，并提高文明施工的水平。 2. 适用地质范围:旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有局部卵石、碎石的地层，可以适应微风化岩层的施工。目前，旋挖钻机的最大钻孔直径为3m，最大钻孔深度达120m，最大钻孔扭矩620kNm

5、。 3.常见工程质量问题及其预防措施 3.1地质勘探资料和设计文件存在的问题 地质勘探主要存在勘探孔间距太大、孔深太浅、土工试验数量缺乏、土工取样和土工试验不标准、桩周摩阻力和桩端阻力不准等问题。设计文件主要存在对地质勘探资料没有认真消化、桩型选择不当、竣工地面标高不清等问题。因此，在桩根底开始施工前，应对地质勘探资料和设计文件进行认真审查。另外，对桩根底持力层厚度变化较大，土层中含有较多软弱层的场地，应适当加密地质勘探孔，必要时还应进行施工补充勘探，防止桩端落在较薄的持力层上而发生桩端冲切破坏。场地有较厚的回填层和软土层时，设计者应认真校核桩基是否存在负摩擦现象。 3.2孔径误差 孔径误差主

6、要是由于工人疏忽用错其他规格的钻头，或因钻头陈旧，磨损后直径偏小所致。对于桩径8001200mm的桩，钻头直径比设计桩径小20mm以内是符合标准要求的。每根桩钻孔时，合同双方的技术人员应验证钻头规格。 3.3钻孔塌孔与缩径 旋挖钻孔灌注桩的塌孔与缩径主要是地层复杂、钻进进尺过快、成孔后放置时间过长没有灌注砼等原因所造成。 钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层那么采用慢转速慢钻进；穿过较厚的砂层、砾石层时，成孔速度应控制在2米/小

7、时以内。没有特殊原因，钢筋笼安装后应立即灌注砼。 3.4.桩端持力层判别错误 持力层判别是钻孔桩成败的关键，现场施工必须给予足够的重视。对于非岩石类持力层，判断比拟容易，可根据地质资料的深度，结合现场取样进行综合判定。 对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩，判定岩层界面难度较大，可采用以地质资料的深度为根底，结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定，必要时进行原位取芯验证。 3.5水下砼灌注和桩身砼质量问题 砼配制质量关系到砼灌注过程是否顺利和桩身砼质量两大方面。要配制出高质量的砼，首先要设计好配合比，注意砼的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，必要时应添加砼缓凝剂。采用商品

8、砼的，应要求砼供给商掌握好砼的和易性及砼的坍落度，防止砼在灌注过程发生离析和堵管。 3.5.1初灌时埋管深度达不到标准值 初灌砼量V应根据设计桩径、导管管径、导管安装长度进行计算， VV0+V1。 V0为1.3m桩长的砼量，V01.2×1.3×D2/4 1.2桩的理论充盈系数； D设计桩径。 V1为初灌时导管内积存的砼量，V1(hd2/4) h导管安装长度； D导管直径； 3.5.2灌注砼过程钢筋笼上浮 引起灌注砼过程钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面： 砼初凝和终凝时间太短，使孔内砼过早结块，当砼面上升至钢筋笼底时，砼结块托起钢筋笼。砼灌注至钢筋笼底部时，灌注速度太快，造成

9、钢筋笼上浮。假设发生钢筋笼上浮，应立即查明原因，采取相应措施，防止事故重复出现，且桩顶应采取防止钢筋笼上浮的可靠措施。 3.6桩身砼强度低或砼离析 发生桩身砼强度低或砼离析的主要原因是砼配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。商品砼每车均做塌落度检测是防止桩身砼离析和强度偏低的有效措施。 3.7桩身砼夹渣或断桩 引起桩身砼夹泥或断桩的原因主要有如下四方面： 3.7.1初灌砼量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内。 3.7.2砼灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出砼面。 3.7.3砼初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使砼上部结块，造成桩身砼夹渣。 砼灌注过程拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋管深度2米。单桩砼灌注时间宜控制在砼初凝时间内。 3.8砼灌注过程因故中断且砼已经凝结，那么此桩只能做废桩处理，需在原桩位采用金刚钻头重新钻孔，如有扩大头，因原扩大头处无法扩孔，需更改扩大头的位置。 5.结语 旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。适合大型变电站 和平原地形高压输电线路桩根底工程。但施工过程失控易造成质量事故的原因较多，各个环节都可能会出现重大质量事故。因此，在桩基工程开工前应做好各项准备工作，认真审