旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁和人工挖孔灌注樁比較

旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁和人工挖孔灌注樁比較一、基本概念人工開挖成孔混凝土灌注樁是指用人力或小型電動工具開挖樁基坑土石方，現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土端承樁。旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計深度。二、設(shè)計要點人工開挖成孔灌注樁設(shè)計一般用于樁直徑800mm以上，無地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土，含水量較低的砂、砂卵石的粘土層采用，深度一般為6-20m左右，可用于高層建筑、公用建筑、水工結(jié)構(gòu)。對于地下水位較高且流砂量大、涌水量大的沖積地帶；近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)土層；持力層埋深較高、較深、超過40m的不宜使用人工挖孔樁。旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁設(shè)計對粘結(jié)性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝，無需泥漿護(hù)壁。而對于松散易坍塌地層，或有地下水分布，孔壁不穩(wěn)定，必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝，向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。旋挖鉆機(jī)導(dǎo)管使用前，必須對導(dǎo)管進(jìn)行外觀檢查、對接檢查。外觀檢查主要是檢查導(dǎo)管有無變形、坑凹、彎曲，以及有無破損或裂縫等，并應(yīng)檢查其內(nèi)壁是否平滑，對于新導(dǎo)管應(yīng)檢查其內(nèi)壁是否光滑及有無焊渣，對于舊導(dǎo)管應(yīng)檢查其內(nèi)壁是否有混凝土粘附固結(jié)。對接檢查主要是檢查導(dǎo)管接頭絲扣應(yīng)保持良好，導(dǎo)管連接后應(yīng)平直，同心度要好。導(dǎo)管經(jīng)檢驗合格后方可投入使用，對于不合格導(dǎo)管嚴(yán)禁使用。導(dǎo)管長度應(yīng)根據(jù)孔深進(jìn)行配備，滿足清孔及水下混凝土澆筑的需要，即清孔時能下至孔底；水下澆筑時，導(dǎo)管底端距孔底0.5m左右，混凝土應(yīng)能順利從導(dǎo)管內(nèi)灌至孔底。三、施工工藝人工開挖成孔混凝土灌注樁主要施工工藝流程包括：放線定樁位——支護(hù)壁——架設(shè)垂直運輸架——開挖吊運第二節(jié)樁孔土方——澆筑第二節(jié)護(hù)壁砼——逐層往下循環(huán)作業(yè)——鋼筋籠制作與安裝——抽水——澆筑混凝土旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁主要施工工藝流程包括：放樣定位——旋挖機(jī)就位——埋設(shè)護(hù)筒——旋挖機(jī)成孔——清孔——鋼筋籠制作與安放——下導(dǎo)管——混凝土澆筑——起拔護(hù)筒——回填樁孔人工開挖成孔混凝土灌注樁具有施工操作工藝簡單、施工方便、不需要大型機(jī)械設(shè)備等優(yōu)勢，能同時進(jìn)行多樁施工、單樁承載力高、可直接檢查樁外形尺寸和直觀確認(rèn)地質(zhì)情況、受力性能可靠、抗震能力強(qiáng)、施工質(zhì)量容易保證等優(yōu)勢，應(yīng)用較為普遍。但是人工挖孔樁施工的特點是作業(yè)人員須下井，挖孔過程勞動強(qiáng)度大、單樁施工速度較慢，在樁孔內(nèi)作業(yè)，孔內(nèi)人員作業(yè)時的人身安全問題較為嚴(yán)峻，施工中的安全隱患非常突出，存在許多不安全的因素和隱患，且施工作業(yè)因流沙、滲水塌方、有害氣體、高處墜物、觸電而造成的人員傷亡重大安全事故時有發(fā)生，施工安全管理的難度大。與人工挖孔灌注樁相比，旋挖鉆機(jī)具有自動化程度高、適用范圍廣、成孔效率及安全性高等優(yōu)勢。旋挖鉆機(jī)采用液壓履帶式伸縮底盤，自行起落可折疊鉆桅、伸縮式鉆桿、帶有垂直度自動檢測、調(diào)整、孔深數(shù)碼顯示等，是新型全液壓鉆孔機(jī)械。在適宜的地質(zhì)條件下，一臺旋挖鉆機(jī)的鉆進(jìn)效率可達(dá)100～150m3/d，且旋挖鉆機(jī)成孔受常規(guī)天氣變化等外界因素的影響也較小，一般只要不出現(xiàn)中雨及以上或7級及以上的大風(fēng)天氣，施工基本不受影響。而傳統(tǒng)的人工挖孔工藝一般挖孔工人2人為一組配合作業(yè).通常的施工效率為1～3m3/d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于旋挖鉆機(jī)成孔的效率，且受天氣、護(hù)壁混凝土養(yǎng)護(hù)條件等因素的影響很大。四、施工成本分析目前.人工挖孔樁施工效率的提高主要靠增加工人數(shù)量，多開工作面來實現(xiàn)。但隨著工人的增多，施工成本增加，也增加了施工現(xiàn)場的安全隱患，這使得安全管理難度加大。旋挖鉆機(jī)以柴油作為燃料，不需要用電，因此在電不足的地方照樣可施工，這就大大提高了它的適用性。采用動力頭形式，具有裝機(jī)功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機(jī)動靈活、施工效率高、環(huán)保等特點，配合不同鉆具，適應(yīng)多種地質(zhì)條件。其工作原理是用短螺旋鉆頭，利用強(qiáng)大的扭矩直接將土或沙礫等鉆渣旋轉(zhuǎn)挖掘，然后快速提出孔外，利用鉆機(jī)的動力下井口護(hù)筒，鉆桿自動伸縮，鉆進(jìn)過程中也不用裝、拆鉆桿，自動化程度高，縮短了樁基成孔施工的輔助工作時間，在不要泥漿支護(hù)的情況下可實現(xiàn)干法施工，即使在特殊地層需要泥漿護(hù)壁的情況下泥漿也只起支護(hù)作用，這使污染源大大減少，工作效率明顯提高，進(jìn)而降低了施工成本，尤其在城市中施工，這一優(yōu)勢非常明顯。通過以上幾點可以看出人工挖孔與旋挖鉆機(jī)的優(yōu)缺點：1、設(shè)計方面，以端承樁為例，對于人工挖孔樁可以通過人工擴(kuò)底方式，在滿足樁身強(qiáng)度前提下，提高樁身豎向承載力；對于旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁，目前，限于旋挖樁機(jī)機(jī)械的自身條件，機(jī)械擴(kuò)底難度較大。因此，樁身直徑相同的人工挖孔樁通過擴(kuò)底以后豎向承載力會遠(yuǎn)大于旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁。2、施工方面，人工挖孔灌注樁施工工藝簡單，但人工挖孔速度慢，要求工期較長，且人工挖孔也存在一定的安全問題，而旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁，施工速度快，能大大縮短施工工期。綜上所述，人工開挖成孔混凝土灌注樁施工具有施工操作工藝簡單、施工方便、不需要大型機(jī)械設(shè)備，在一段時間內(nèi)、在某些施工條件困難的地方還將繼續(xù)得到廣泛應(yīng)用。旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁具有成孔效率及安全性高，施工速度快、環(huán)境污染小、操作靈活方便及適用性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢。在“以人為本、科技進(jìn)步”原則的引導(dǎo)下，采用先進(jìn)的機(jī)械成孔工藝，逐步淘汰人工挖孔工藝，進(jìn)一步改善施工安全環(huán)境，了解和掌握各種施工工藝的優(yōu)勢和缺點并充分發(fā)揮其所長，根據(jù)不同環(huán)境條件選擇最適用、最經(jīng)濟(jì)的施工方式，這是土建樁基施工技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。參考文獻(xiàn)：[1]楊嗣信.高層建筑施工手冊（第2版）[m].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.[2]劉勝友.人工挖孔灌注樁在工程中