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摘要:随着我国基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于工程领域。本文就此首先阐述了钻孔灌注桩施工流程,然后提出了施工工艺的控制要点。本文是个人的一些观点,可与同行共同探讨。
关键词:钻孔灌注;施工;流程;工艺
前言
随着灌注桩施工的日渐成熟和普遍推广,施工中的问题也是各种各样,这需要我们在开工前就进行预控,在施工中进行严控,对施工中出现的问题应分析透彻,处理措施得当、有效。
一、钻孔前的准备工作分析
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架机具等。
(1)场地整理。施工前,施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔灌注桩基础都必须搭设施工平台;桩基处在旱地时,清除杂物后夯压密实即可。
(2)钻孔桩均使用钢护筒,采用4~8 mm钢板制作。护筒直径大于桩径100 mm。护筒埋设时,其轴线对准侧量所标出的桩位中心,护筒周围和护筒底部接触紧密,保证其位置偏差不大于50mm,倾斜度不大于1%
(3)泥浆的制作。制浆前,先将泥浆尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,可将打碎的孰土直接投入护筒内,待黏土己冲搅成浆时,既可进行钻孔。多余的泥浆用管子导出桩孔外泥浆池储存,以便随时补充孔内泥浆
(4)钻机就位。埋设好护筒后,即可进行钻机就位。就位时,要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,对中误差应满足施工技术规范,要求不大于50 mm。
二、钻孔工艺分析研究
1、开钻前应注意的事项:(1)开钻前在护筒内多放一些粘土。地表土层疏松时,还要混合加入一定数量的小片石,如泥浆和清水,借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。冲击钻孔时宜用小冲程,当孔底在护筒下3~4 m后,可根据实际情沉适当加大冲程。(2)钻机安装处事先整平夯实,以免在钻孔过程中,钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。(3)抽查时应注意的几个问题:1)及时向孔内补浆或补水,如向孔内投放粘土自行造浆,在抽查后随养冲击投放粘土,不宜一次倒进很多,防止粘结;2)抽查筒放到孔底后,要在孔底上、下提放几次,使其多进些钻碴,然后提出;3)钻头刃口在钻井中不断磨损,直径磨耗不得超过1.5 cm,每班开钻前检查钻头直径,及时补焊,不宜中途修补,以免卜钻。准备好备用钻头,轮换使用和修补
2、钻机钻孔工艺
一是初钻。先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进一定数量后,方可开始钻进。
二是钻进时操作要点
(1)开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃角处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下lm后,可按土质以止常速度钻进。如护筒土质松软发现露浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住露浆孔隙,稳住泥浆继续钻进
(2)在粘土中钻进,由于泥浆粘性大,钻坠所受阻力也大,易糊钻。宜选用尖底钻锥、中等钻速、大泵量、稀泥浆钻进
(3)在砂土或软土层钻进时,易坍空桩。宜选用平底钻锥,控制进尺,轻压,抵挡慢速,大泵量稠泥浆钻进
(4)在轻亚粘土或亚粘土加卵、砾石层中钻进时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。
(5)钻进过程中,每钻进2~3 m,应检查钻孔直径和垂直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径,高度3~5耐吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔桩中心重合。如上、下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求。
三是检测孔深、倾斜度、直径和清孔。钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度。其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石渣、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含渣量和孔底沉渣符合设计及图纸要求
四是钢筋笼的制作和吊装就位。1)材料:制作钢筋笼所使用的钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定;2)纲筋笼的制作:木标段所用钢筋笼均进行整体安装,不做另段吊装组合。制作纲筋笼时,对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。3)注意事项:①钢筋笼吊装之前,先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符,主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物。②钢筋笼吊装时对准孔位,尽量竖直轻放、慢放,遇障碍物可慢起慢落和止反旋转使之下落,无效时,立即停止下落,查明原因后再安装。③入孔后牢固定位,容许偏差不大于50 mm,并使钢筋笼处于悬吊状态
三、灌注砼分析研究
1、材料和导管、漏斗、储料斗的制备。组成砼的碎石、砂的级配良好,最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸,钢筋间距及砼拌和、裝卸、浇筑及操作为准拌制砼用水在使用前做水质化学分析,试验按JTJ056-84规定进行砼所用水泥符合GB175- 85的规定,所用水泥都必须经合格分供方评定后,从批准的厂家进货;水泥进场时,必须附有水泥出场合格证,并经木单位中心实验室(国家认可的)检验合格
2、砼的拌制。拌制砼前,先精确称量每盘砼所需沙石材料,拌合用水以体积称量,袋装水泥按每袋50kg算,散装水泥以料斗来配搅拌时间从所有进搅拌箱加水到排出,不小于2~2.5 min,在下盘材料装入前,搅拌机内的拌合料全部倒完
3、灌注。砼灌注工作开始后,必须连续不断地进行,并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15mm,不能中途停工;在灌注砼过程中,随时探测砼高度,及时拆除或提升导管
4清理桩头。等桩头砼强度达到设计值的25%时,立即拆除护筒并凿除桩头多余砼,达到桩顶设计标高。凿除桩头砼时采用人工手工凿除,不得采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。
四、建筑工程钻孔灌注桩其它施工问题分析
钻孔灌注桩以其承载力大、造价低、适用于各种土质、能制戍较大直径和各种长度桩的特点,广泛地运用于高层建筑的基础。然而由于其施工技术复杂、工艺流程相互衔接紧密,且多在水下及地下进行,影响施工因素较多,很容易出现各种质量缺陷,如蜂窝、空洞、夹泥断桩和缩径等,影响桩身的完整性和单桩的承载能力。为避免出现质量事故,应对钻孔灌桩施工过程技术和质量进行严格的控制,以确保工程质量和施工进度。
施工准备钻孔灌注桩施工方案的审核根据设计图纸、地质报告、现行规范标准以及现场勘查结果,审查施工方案的编制依据、施工工艺流程、技术指标、安全措施等内容是否符合要求。针对混凝土初灌量的计算可参照JTJ041—公路工程标准)的规定进行复算。同时还应审查施工方案中的应急预案是否符合要求。对于施工方案的审核应具有前瞻性,要善于提出问题、发现问题,避免在实施过程中处于被动境地。
钻孔灌注桩的混凝土实际灌注高度以及泥浆比重标准的确定。混凝土实际灌注高度应高于设汁标高一定的高度,具体应根据混凝土压重效果以及泥浆对混凝土的渗透深度(考虑泥浆比重以及桩长)综合考虑。为保证没计桩顶以下的混凝土强度符合没计要求,笔者认为针对不同参数,应根据当地施工地质条件确定选用的泥浆指标,再根据泥浆指标确定相应的混凝土实际灌注高度。总之,规范中的各相关参数应配套使用。
参考文献:
[1]朱星彬.地基与基础工程施工[M].北京:高等教育出版社,2008
关键词:钻孔灌注;施工;流程;工艺
前言
随着灌注桩施工的日渐成熟和普遍推广,施工中的问题也是各种各样,这需要我们在开工前就进行预控,在施工中进行严控,对施工中出现的问题应分析透彻,处理措施得当、有效。
一、钻孔前的准备工作分析
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架机具等。
(1)场地整理。施工前,施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔灌注桩基础都必须搭设施工平台;桩基处在旱地时,清除杂物后夯压密实即可。
(2)钻孔桩均使用钢护筒,采用4~8 mm钢板制作。护筒直径大于桩径100 mm。护筒埋设时,其轴线对准侧量所标出的桩位中心,护筒周围和护筒底部接触紧密,保证其位置偏差不大于50mm,倾斜度不大于1%
(3)泥浆的制作。制浆前,先将泥浆尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,可将打碎的孰土直接投入护筒内,待黏土己冲搅成浆时,既可进行钻孔。多余的泥浆用管子导出桩孔外泥浆池储存,以便随时补充孔内泥浆
(4)钻机就位。埋设好护筒后,即可进行钻机就位。就位时,要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,对中误差应满足施工技术规范,要求不大于50 mm。
二、钻孔工艺分析研究
1、开钻前应注意的事项:(1)开钻前在护筒内多放一些粘土。地表土层疏松时,还要混合加入一定数量的小片石,如泥浆和清水,借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。冲击钻孔时宜用小冲程,当孔底在护筒下3~4 m后,可根据实际情沉适当加大冲程。(2)钻机安装处事先整平夯实,以免在钻孔过程中,钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。(3)抽查时应注意的几个问题:1)及时向孔内补浆或补水,如向孔内投放粘土自行造浆,在抽查后随养冲击投放粘土,不宜一次倒进很多,防止粘结;2)抽查筒放到孔底后,要在孔底上、下提放几次,使其多进些钻碴,然后提出;3)钻头刃口在钻井中不断磨损,直径磨耗不得超过1.5 cm,每班开钻前检查钻头直径,及时补焊,不宜中途修补,以免卜钻。准备好备用钻头,轮换使用和修补
2、钻机钻孔工艺
一是初钻。先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进一定数量后,方可开始钻进。
二是钻进时操作要点
(1)开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃角处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下lm后,可按土质以止常速度钻进。如护筒土质松软发现露浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住露浆孔隙,稳住泥浆继续钻进
(2)在粘土中钻进,由于泥浆粘性大,钻坠所受阻力也大,易糊钻。宜选用尖底钻锥、中等钻速、大泵量、稀泥浆钻进
(3)在砂土或软土层钻进时,易坍空桩。宜选用平底钻锥,控制进尺,轻压,抵挡慢速,大泵量稠泥浆钻进
(4)在轻亚粘土或亚粘土加卵、砾石层中钻进时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。
(5)钻进过程中,每钻进2~3 m,应检查钻孔直径和垂直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径,高度3~5耐吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔桩中心重合。如上、下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求。
三是检测孔深、倾斜度、直径和清孔。钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度。其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石渣、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含渣量和孔底沉渣符合设计及图纸要求
四是钢筋笼的制作和吊装就位。1)材料:制作钢筋笼所使用的钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定;2)纲筋笼的制作:木标段所用钢筋笼均进行整体安装,不做另段吊装组合。制作纲筋笼时,对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。3)注意事项:①钢筋笼吊装之前,先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符,主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物。②钢筋笼吊装时对准孔位,尽量竖直轻放、慢放,遇障碍物可慢起慢落和止反旋转使之下落,无效时,立即停止下落,查明原因后再安装。③入孔后牢固定位,容许偏差不大于50 mm,并使钢筋笼处于悬吊状态
三、灌注砼分析研究
1、材料和导管、漏斗、储料斗的制备。组成砼的碎石、砂的级配良好,最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸,钢筋间距及砼拌和、裝卸、浇筑及操作为准拌制砼用水在使用前做水质化学分析,试验按JTJ056-84规定进行砼所用水泥符合GB175- 85的规定,所用水泥都必须经合格分供方评定后,从批准的厂家进货;水泥进场时,必须附有水泥出场合格证,并经木单位中心实验室(国家认可的)检验合格
2、砼的拌制。拌制砼前,先精确称量每盘砼所需沙石材料,拌合用水以体积称量,袋装水泥按每袋50kg算,散装水泥以料斗来配搅拌时间从所有进搅拌箱加水到排出,不小于2~2.5 min,在下盘材料装入前,搅拌机内的拌合料全部倒完
3、灌注。砼灌注工作开始后,必须连续不断地进行,并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15mm,不能中途停工;在灌注砼过程中,随时探测砼高度,及时拆除或提升导管
4清理桩头。等桩头砼强度达到设计值的25%时,立即拆除护筒并凿除桩头多余砼,达到桩顶设计标高。凿除桩头砼时采用人工手工凿除,不得采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。
四、建筑工程钻孔灌注桩其它施工问题分析
钻孔灌注桩以其承载力大、造价低、适用于各种土质、能制戍较大直径和各种长度桩的特点,广泛地运用于高层建筑的基础。然而由于其施工技术复杂、工艺流程相互衔接紧密,且多在水下及地下进行,影响施工因素较多,很容易出现各种质量缺陷,如蜂窝、空洞、夹泥断桩和缩径等,影响桩身的完整性和单桩的承载能力。为避免出现质量事故,应对钻孔灌桩施工过程技术和质量进行严格的控制,以确保工程质量和施工进度。
施工准备钻孔灌注桩施工方案的审核根据设计图纸、地质报告、现行规范标准以及现场勘查结果,审查施工方案的编制依据、施工工艺流程、技术指标、安全措施等内容是否符合要求。针对混凝土初灌量的计算可参照JTJ041—公路工程标准)的规定进行复算。同时还应审查施工方案中的应急预案是否符合要求。对于施工方案的审核应具有前瞻性,要善于提出问题、发现问题,避免在实施过程中处于被动境地。
钻孔灌注桩的混凝土实际灌注高度以及泥浆比重标准的确定。混凝土实际灌注高度应高于设汁标高一定的高度,具体应根据混凝土压重效果以及泥浆对混凝土的渗透深度(考虑泥浆比重以及桩长)综合考虑。为保证没计桩顶以下的混凝土强度符合没计要求,笔者认为针对不同参数,应根据当地施工地质条件确定选用的泥浆指标,再根据泥浆指标确定相应的混凝土实际灌注高度。总之,规范中的各相关参数应配套使用。
参考文献:
[1]朱星彬.地基与基础工程施工[M].北京:高等教育出版社,2008