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歐感 | 成孔工藝對豎向承載力測試的影響

時間:2020-09-04 來源:歐感科技 點擊:0

自平衡檢測是將加載裝置荷載箱預(yù)先安裝于鋼筋籠上,下籠澆筑混凝土形成樁基,利用樁身互為反力測試樁身承載力的一種測試方法。與傳統(tǒng)靜載相比,因自平衡法的加載發(fā)力點更接近于樁端,對于端阻發(fā)揮測試情況更敏感,對于樁端成樁質(zhì)量體現(xiàn)的更明顯。因此成樁質(zhì)量的好壞對豎向承載力檢測影響很大。如下介紹幾種常規(guī)成孔工藝供大家了解:


旋挖成孔


旋挖成孔是利用帶有斗式鉆頭的鉆桿旋轉(zhuǎn)及自身的自重,將切削的土削刮入斗筒內(nèi),提升斗筒至孔外一側(cè),再借助斗筒的旋轉(zhuǎn)振動機(jī)構(gòu)棄土,重復(fù)挖棄后即形成樁孔。用這種方式成孔可以用套筒跟進(jìn)護(hù)壁,也可用泥漿護(hù)壁,當(dāng)泥漿無循環(huán)時,稱“靜泥漿”。如土質(zhì)很好可以自立,則也可不用護(hù)壁措施即干挖成孔(旋挖干成孔)。

與傳統(tǒng)的正反循環(huán)鉆機(jī)相比,旋挖鉆機(jī)具有成孔速度快的特點,其工藝優(yōu)點為:

(1)孔壁不易產(chǎn)生泥皮。由于成孔過程孔壁一直都受鉆斗的刮擦:在孔壁上形成較明顯的螺旋線,這兩點有助于增加樁的摩擦力,提高樁的質(zhì)量。

(2)因為不易形成泥皮,護(hù)壁性相對較差,容易縮徑、塌孔,影響鋼筋籠下籠進(jìn)度,成孔質(zhì)量。

正反循環(huán)成孔


正循環(huán)鉆機(jī)和反循環(huán)鉆機(jī),都是通過鉆井液(泥漿)的循環(huán)進(jìn)行保護(hù)鉆井井壁和出渣的,即通過鉆井液(泥漿)的循環(huán),把鉆孔里的鉆渣帶出來.它們在鉆進(jìn)成孔的工藝上是相同的,適用的地層也基本相同.不同的就是鉆井液(泥漿)的循環(huán)方式。

(1)正循環(huán)鉆機(jī)的鉆井液(泥漿)是由泥漿泵從泥漿池里抽到鉆桿里,通過鉆桿不斷的輸送到鉆井里,然后從鉆井井口自然的排出來,同時把鉆渣帶出到地面上來。

由于正循環(huán)是靠鉆井液(泥漿)的自然循環(huán)方式排渣,所以循環(huán)能力和排渣能力都比較弱,只能排出一部分鉆渣,而且顆粒比較大的鉆渣也不能排出來,鉆井里殘留的鉆渣比較多,往往積留在樁端,如果清孔沒有到位,樁端承載力發(fā)揮就會比較差。荷載箱由于埋設(shè)位置往往靠近樁身下部,因此在自平衡測試中對樁端測試結(jié)果要敏感于傳統(tǒng)靜載測試結(jié)果。

正循環(huán)是從鉆桿內(nèi)注循環(huán)泥漿,鉆碴因比重輕于泥漿而自浮于泥漿中,并隨泥漿上升到孔頂排出。隨著鉆碴的逐漸加多,泥漿濃度越來越大,因此樁側(cè)泥皮比較厚,樁側(cè)阻力往往比預(yù)估設(shè)計承載力小。 

(2)反循環(huán)鉆機(jī)的鉆井液(泥漿)的循環(huán)方式則正好相反,它的鉆井液是用泥漿泵從鉆井的井口(鉆桿外面)向鉆井里輸送,再用壓縮空氣或泥漿泵,從鉆桿的中間抽出來,所以循環(huán)能力和排渣能力都比較強(qiáng),不但排渣比較干凈,而且顆粒比較大的鉆渣也能排出來,像雞蛋大的鉆渣都能排出來.所以更適合于在卵石層等顆粒比較大的地層中鉆進(jìn)成孔。

反循環(huán)利用鉆桿吸出夾帶鉆碴的循環(huán)泥漿,鉆孔的同時也在吸渣因此沉渣控制良好;孔頂補(bǔ)充泥漿以保持孔內(nèi)液面,從而保證孔壁的穩(wěn)定性,相對正循環(huán)來說泥皮控制會好,因此該成孔工藝在樁側(cè)、樁端發(fā)揮中承載力測試結(jié)果往往優(yōu)于同條件下的正循環(huán)工藝。

沖擊鉆成孔


沖擊鉆機(jī)是一種以垂直往復(fù)運(yùn)動依靠沖擊力進(jìn)行鉆孔的工程鉆機(jī)設(shè)備,其工作原理類似于鑿巖的錘子,都是靠沖擊力進(jìn)行鉆孔作業(yè)。
    沖擊鉆機(jī)分為全液壓沖擊鉆機(jī)與氣動沖擊鉆機(jī),都是針對巖石進(jìn)行鉆孔作業(yè)的機(jī)械設(shè)備(一般針對普氏硬度7級以上巖石鉆孔,例如石灰石、花崗石、硬質(zhì)砂巖等)。沖擊鉆機(jī)利用沖擊器(液壓或氣動)每分鐘高效率的沖擊頻率將巖石打碎,同時旋轉(zhuǎn)將石頭磨成粉末狀,再利用氣或者水將灰排出,達(dá)到鉆孔效果。

沖擊鉆機(jī)的優(yōu)缺點:

①具有很好的鉆孔性能,對較硬的地層都可以有效進(jìn)行鉆孔作業(yè),且效率十分的高。適用于硬度較高的巖層、風(fēng)化的巖層以及各種硬脆的地質(zhì)環(huán)境中。

②對軟地質(zhì)以及粘度較大的土層地質(zhì)鉆孔有非常大的難度,使用有一定的局限性。

③排屑較為困難,樁身較長沉渣會堆積樁底,在承載力測試過程中,會影響端阻的發(fā)揮。

④鉆碴因比重輕于泥漿而自浮于泥漿中,并隨泥漿上升到孔頂排出。隨著鉆碴的逐漸加多,泥漿濃度越來越大,因此樁側(cè)泥皮比較厚,樁側(cè)阻力往往比預(yù)估設(shè)計承載力小,會影響對于平衡點的選取。

長螺旋鉆孔

采用專用長螺旋鉆孔機(jī)鉆至預(yù)定深度,通過鉆頭活門向孔內(nèi)連續(xù)泵注超流態(tài)混凝土,至樁頂為止,然后插入鋼筋籠而形成的樁體。

長螺旋樁施工最大的困難點就是下鋼筋籠,因此在實施自平衡方法中荷載箱結(jié)構(gòu)因有利于在超流態(tài)混凝土的下放。

人工挖孔灌注樁


人工挖孔灌注樁,是指采用人工挖土成孔,然后安放鋼筋籠,灌注混凝土成樁。其施工工藝過程為定樁位--分段挖土(每段1m)--分段澆筑護(hù)壁(綁扎鋼筋、支模、澆筑混凝土,養(yǎng)護(hù)、拆模板)--重復(fù)分段挖土、構(gòu)筑護(hù)壁至設(shè)計深度--孔底擴(kuò)大頭--吊放鋼筋籠--澆筑混凝土成樁。 

(1)人工挖孔灌注樁成孔方法簡單,單樁承載力高,施工時無振動、無噪聲,施工設(shè)備簡單,可同時開挖多根樁以節(jié)省工期。

(2)人工挖孔灌注樁可直接觀察土層變化情況,便于清孔和檢查孔底及孔壁,施工質(zhì)量可靠。但其勞動條件差,勞動力消耗大。目前應(yīng)用慢慢減少。

(3)人工挖孔灌注樁的樁身直徑應(yīng)能滿足施工操作的要求,樁徑不宜小于800mm,一般為800~2000mm,樁長一般為20m左右,樁端可采用擴(kuò)底或不擴(kuò)底兩種方法。

(4)人工挖孔樁施工時,采用人工在井下作業(yè),因此,必須采取有效的措施確??妆诘姆€(wěn)定,常用的護(hù)壁措施有現(xiàn)澆混凝土護(hù)圈、鋼套管和沉井三種。

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