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【摘要】如何提高自身在国内外建筑行业的竞争力,就需要注重核心施工技术的提升,掌握先进的施工技术能力,才能实现可持续发展。钻孔灌注桩技术是建筑施工中常见的技术,因为其施工較为隐蔽且复杂,在建筑工程施工过程中逐渐被淘汰,对钻孔灌注桩技术的研究和探讨是非常重要的。
【关键词】钻孔灌注桩技术;建筑施工;钻孔
钻孔灌注桩技术是一种新型桩基施工技术,有较多的施工优势,也给施工人员带来了许多施工要求。在泥浆护壁的条件下,钻孔施工结合机械钻进技术,利用导管灌注混凝土,构成灌注桩。钻孔灌注桩技术的成本低、技术容易、施工效果明显、工序少。但是,它也受到地理地质因素、钻孔工艺、混凝土配制和灌注过程的影响。因此,施工企业需加强管理,熟悉图纸和验收规范,保证施工各个环节都按照工序施行,提升钻孔灌注桩技术。
1.钻孔准备
机械钻孔灌注桩是我国目前应用最广泛的桩基础,它能够适应多种不同的水文条件和地质情况。该钻孔灌注桩有着比较简单的机械设备,施工工艺也较为成熟。在开始钻孔时,需换填软土、平整场地,做好钻孔准备工作。
1.1 安装钻孔机
如果钻孔机的基础不稳定,施工时可能会出现桩偏心、桩倾斜、钻孔机倾斜的问题。因此,钻孔机要安装在稳固地基的地方。地基有坡度、地层比较软,推土机可将其推平,再垫上枕木和钢板加固好。为了确保桩位稳定,利用钻机动力配合好周边的地笼,移动钻杆到大致的位置。准确定位,让钻头、起重滑轮以及护筒中心都保持在水平垂线上。
1.2 制作和埋设钢护筒
钢护筒的长度要满足施工技术的要求,根据施工路桥的水文、地质情况,依照施工技术的要求埋设和就位好。为确保桩位具有准确性,可在埋设护筒时复核好护筒的标高和平面位置。施工时,施工人员需经常利用辅助标志进行复核,存有偏位则立即纠正。在施工时,护筒顶面要设置多个临时的水准点。护筒的竖直度和平面位置是否准确,决定着护筒脚的紧密程度和成桩的质量。在埋设钢护筒时,桩位中心线要重合于护筒的中心轴线,其误差应小于 5cm,并保证护筒小于 1%的倾斜度。通过地质资料证明,如果地下水文很浅,处于地面以下的 1m 范围,施工时可采用筑岛法。填筑工作台地需选择便于压实、透水性强的碎石土,挖坑后埋设好护筒。填筑土台的高度高于地下水位 1m,护筒要比地面高 0.3m。顶面的平面尺寸,需满足布置的需要。护筒埋设的深度,大约在 2m—4m。以标段的资料显示桩位水文情况,护筒可达到 4m 的埋设深度。
1.3 护壁泥浆
钻孔灌注桩的施工,不管是发挥桩承载力还是成孔质量,泥浆质量都比较重要。桩基施工如果不够重视泥浆的管理和质量,护壁泥膜会特别容易脱落,孔壁不够稳定。护壁泥浆是由膨润土、水、添加剂组成。调制或者循环净化后的护壁泥浆,根据地层情况和钻孔方法确定泥浆的稠度。其稠度应由操作要求和地层变化所掌握。
泥浆的比重大,会增大混凝土的水下灌注力,使得混凝土流动半径降低。大部分的混凝土骨料会集中在桩芯部位,钢筋笼部位基本没有骨料。桩身的质量不佳,也难以发挥出桩基的侧摩阻力。有时,工程计算得出的承载力,和静载试验的数据差距很大。如果是 22cm 的坍落度、30cm 的扩散直径,在水中就会下降成 17cm 的坍落度、30cm 的扩散直径。1.2 比重的泥浆中,只有 14cm 的坍落度、26cm 的扩散直径。管理泥浆质量,不是一个小问题。
2.钻孔
钻孔要按照严格的操作要求开展。钻孔前需检查好钻机,做好机具的检查和安装。注意好开孔质量,对好垂直度和中线,压实好护筒。钻孔中心和桩径的中心要小于 5cm 的孔径,其倾斜度要小于 1%。孔底的沉淀厚度要小于 5cm。钻孔时不间断的添加抽渣和泥浆,并检查好成孔偏斜的问题。利用冲抓式和冲击式钻机施工,附近土层可能会受到震动,引起邻孔不稳固。事先规划好钻孔的顺序。等到灌注完水下混凝土,隔 24 小时后再开钻邻孔。开钻入土时,在护筒内放入一些黄泥,检查好钻杆垂直的情况,确保正确的孔位。 钻进的速度也要把控好,避免出现缩孔、埋钻、坍孔的问题。在钻进过程中,地层的变化要做好记录。和设计部门联系,批准之后再终孔。
3.清孔
桩孔钻到设计的标高之后,检查好孔径和孔深。合乎设计和规范要求,再给监理师批准,开始清孔。如果隔的时间过长,泥浆会沉淀,钻孔会坍塌。清孔的方法有很多种,比如抽渣筒、正循环旋转钻机、换浆法等。采用换浆法清孔,等到终孔以后提钻锥离孔底,空转 20cm,并保证泥浆开始正循环。用中速的方式压入 1.1 的纯泥浆,换出孔内较多悬浮钻渣的泥浆。清孔以后,泥浆可能会降到 2%的含砂率,达到 17s—20s 的黏度、1.1 的相对密度。如果孔底的沉淀厚度比设计规定要小,清孔便可终止。
4.吊装钢筋笼
吊装钢筋笼时,需先做好检孔器。检孔器需比钻孔桩钢筋笼要多 10cm的直径。等到验孔合格以后再下放钢筋笼。制作钢筋笼时,要保持主筋相连。桩身纵向的受力钢筋接头要在受力小的桩身部位。错开接头的位置,在 35d的接头部位,钢筋接头的数量不能超出一半的钢筋数量。主筋和箍筋之间要以点焊的方法相连。
钢筋笼制作保持现场分段,孔内分段焊接后再次下放。等到就位以后,再把骨架固定于护筒上。钢筋笼的入孔,使用双点起吊,接头错开。单面搭焊,焊缝需满足规范要求。整体吊装钢筋笼。在吊装的过程中不能破坏孔壁。吊放钢筋笼时,先将槽底的沉渣清除,其孔底沉渣要小于 200mm 的厚度。
5.水下砼浇筑
在路桥桩基施工技术中,水下砼浇筑有一些缺陷。比如,向大斗投料时,多数混凝土会在碰撞大斗壁的过程中耗损,混凝土料不连续的落入导管中,不能形成冲击力。混凝土没有向四周挤压的足够力量,降低了桩的摩阻力。
故此,可采取大体积的混凝土冲击灌注。一斗灌注是把 2—3m 的砼放入大斗内积蓄够量。出料口插入导管中,再开活门连续冲击。拌合站拌制桩基混凝土,混凝土输送泵把桩基混凝土输送到桩口部位。灌注过程中,施工人员要认真观察灌注护筒的现状。避免护筒突然的脱离混凝土面。此外,观察孔壁的情况,及时处理坍塌苗头的孔洞。等到施工完毕后,混凝土凝结好,及时拆除固定钢筋笼,确保钢筋笼和混凝土一致收缩。等到混凝土强度达到25%的要求值后,可及时拆除护筒,凿除多余混凝土。
6.桩基检测
等到各项工作完成后,施工人员应采取钻心法、动力检测法、竖向抗压静载法,对桩基的基本状况进行检验和记录,并按照相关试验的评价指标,测定桩基。如果桩基没有达到设计的要求,则进行适当的调整和修补,确保桩基指标达到标准的要求。
7.结束语:
在建筑施工中,钻孔灌注桩是一个系统、复杂、综合的施工技术。由于钻孔灌注桩较为隐蔽,易出现难以补救的质量问题。因此,建筑施工人员和技术监督人员需在施工过程中相互配合,控制好钻孔、清孔、吊装钢筋笼、水下砼浇筑、桩基检测等工序,提高钻孔灌注桩的质量,保障企业效益的持续发展。
【参考文献】
[1]李秀娟.刍议建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].民营科技,2013,(2).
[2]张长富.浅议建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].建筑知识:学术刊,2012,(B11).
[3] 黄伟华 . 浅谈建筑施工中的钻孔灌注桩技术 [J]. 建材与装饰:下旬,2012,(10).
[4]周惠强.浅谈钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用[J].中国高新技术企业,2010,(8).
【关键词】钻孔灌注桩技术;建筑施工;钻孔
钻孔灌注桩技术是一种新型桩基施工技术,有较多的施工优势,也给施工人员带来了许多施工要求。在泥浆护壁的条件下,钻孔施工结合机械钻进技术,利用导管灌注混凝土,构成灌注桩。钻孔灌注桩技术的成本低、技术容易、施工效果明显、工序少。但是,它也受到地理地质因素、钻孔工艺、混凝土配制和灌注过程的影响。因此,施工企业需加强管理,熟悉图纸和验收规范,保证施工各个环节都按照工序施行,提升钻孔灌注桩技术。
1.钻孔准备
机械钻孔灌注桩是我国目前应用最广泛的桩基础,它能够适应多种不同的水文条件和地质情况。该钻孔灌注桩有着比较简单的机械设备,施工工艺也较为成熟。在开始钻孔时,需换填软土、平整场地,做好钻孔准备工作。
1.1 安装钻孔机
如果钻孔机的基础不稳定,施工时可能会出现桩偏心、桩倾斜、钻孔机倾斜的问题。因此,钻孔机要安装在稳固地基的地方。地基有坡度、地层比较软,推土机可将其推平,再垫上枕木和钢板加固好。为了确保桩位稳定,利用钻机动力配合好周边的地笼,移动钻杆到大致的位置。准确定位,让钻头、起重滑轮以及护筒中心都保持在水平垂线上。
1.2 制作和埋设钢护筒
钢护筒的长度要满足施工技术的要求,根据施工路桥的水文、地质情况,依照施工技术的要求埋设和就位好。为确保桩位具有准确性,可在埋设护筒时复核好护筒的标高和平面位置。施工时,施工人员需经常利用辅助标志进行复核,存有偏位则立即纠正。在施工时,护筒顶面要设置多个临时的水准点。护筒的竖直度和平面位置是否准确,决定着护筒脚的紧密程度和成桩的质量。在埋设钢护筒时,桩位中心线要重合于护筒的中心轴线,其误差应小于 5cm,并保证护筒小于 1%的倾斜度。通过地质资料证明,如果地下水文很浅,处于地面以下的 1m 范围,施工时可采用筑岛法。填筑工作台地需选择便于压实、透水性强的碎石土,挖坑后埋设好护筒。填筑土台的高度高于地下水位 1m,护筒要比地面高 0.3m。顶面的平面尺寸,需满足布置的需要。护筒埋设的深度,大约在 2m—4m。以标段的资料显示桩位水文情况,护筒可达到 4m 的埋设深度。
1.3 护壁泥浆
钻孔灌注桩的施工,不管是发挥桩承载力还是成孔质量,泥浆质量都比较重要。桩基施工如果不够重视泥浆的管理和质量,护壁泥膜会特别容易脱落,孔壁不够稳定。护壁泥浆是由膨润土、水、添加剂组成。调制或者循环净化后的护壁泥浆,根据地层情况和钻孔方法确定泥浆的稠度。其稠度应由操作要求和地层变化所掌握。
泥浆的比重大,会增大混凝土的水下灌注力,使得混凝土流动半径降低。大部分的混凝土骨料会集中在桩芯部位,钢筋笼部位基本没有骨料。桩身的质量不佳,也难以发挥出桩基的侧摩阻力。有时,工程计算得出的承载力,和静载试验的数据差距很大。如果是 22cm 的坍落度、30cm 的扩散直径,在水中就会下降成 17cm 的坍落度、30cm 的扩散直径。1.2 比重的泥浆中,只有 14cm 的坍落度、26cm 的扩散直径。管理泥浆质量,不是一个小问题。
2.钻孔
钻孔要按照严格的操作要求开展。钻孔前需检查好钻机,做好机具的检查和安装。注意好开孔质量,对好垂直度和中线,压实好护筒。钻孔中心和桩径的中心要小于 5cm 的孔径,其倾斜度要小于 1%。孔底的沉淀厚度要小于 5cm。钻孔时不间断的添加抽渣和泥浆,并检查好成孔偏斜的问题。利用冲抓式和冲击式钻机施工,附近土层可能会受到震动,引起邻孔不稳固。事先规划好钻孔的顺序。等到灌注完水下混凝土,隔 24 小时后再开钻邻孔。开钻入土时,在护筒内放入一些黄泥,检查好钻杆垂直的情况,确保正确的孔位。 钻进的速度也要把控好,避免出现缩孔、埋钻、坍孔的问题。在钻进过程中,地层的变化要做好记录。和设计部门联系,批准之后再终孔。
3.清孔
桩孔钻到设计的标高之后,检查好孔径和孔深。合乎设计和规范要求,再给监理师批准,开始清孔。如果隔的时间过长,泥浆会沉淀,钻孔会坍塌。清孔的方法有很多种,比如抽渣筒、正循环旋转钻机、换浆法等。采用换浆法清孔,等到终孔以后提钻锥离孔底,空转 20cm,并保证泥浆开始正循环。用中速的方式压入 1.1 的纯泥浆,换出孔内较多悬浮钻渣的泥浆。清孔以后,泥浆可能会降到 2%的含砂率,达到 17s—20s 的黏度、1.1 的相对密度。如果孔底的沉淀厚度比设计规定要小,清孔便可终止。
4.吊装钢筋笼
吊装钢筋笼时,需先做好检孔器。检孔器需比钻孔桩钢筋笼要多 10cm的直径。等到验孔合格以后再下放钢筋笼。制作钢筋笼时,要保持主筋相连。桩身纵向的受力钢筋接头要在受力小的桩身部位。错开接头的位置,在 35d的接头部位,钢筋接头的数量不能超出一半的钢筋数量。主筋和箍筋之间要以点焊的方法相连。
钢筋笼制作保持现场分段,孔内分段焊接后再次下放。等到就位以后,再把骨架固定于护筒上。钢筋笼的入孔,使用双点起吊,接头错开。单面搭焊,焊缝需满足规范要求。整体吊装钢筋笼。在吊装的过程中不能破坏孔壁。吊放钢筋笼时,先将槽底的沉渣清除,其孔底沉渣要小于 200mm 的厚度。
5.水下砼浇筑
在路桥桩基施工技术中,水下砼浇筑有一些缺陷。比如,向大斗投料时,多数混凝土会在碰撞大斗壁的过程中耗损,混凝土料不连续的落入导管中,不能形成冲击力。混凝土没有向四周挤压的足够力量,降低了桩的摩阻力。
故此,可采取大体积的混凝土冲击灌注。一斗灌注是把 2—3m 的砼放入大斗内积蓄够量。出料口插入导管中,再开活门连续冲击。拌合站拌制桩基混凝土,混凝土输送泵把桩基混凝土输送到桩口部位。灌注过程中,施工人员要认真观察灌注护筒的现状。避免护筒突然的脱离混凝土面。此外,观察孔壁的情况,及时处理坍塌苗头的孔洞。等到施工完毕后,混凝土凝结好,及时拆除固定钢筋笼,确保钢筋笼和混凝土一致收缩。等到混凝土强度达到25%的要求值后,可及时拆除护筒,凿除多余混凝土。
6.桩基检测
等到各项工作完成后,施工人员应采取钻心法、动力检测法、竖向抗压静载法,对桩基的基本状况进行检验和记录,并按照相关试验的评价指标,测定桩基。如果桩基没有达到设计的要求,则进行适当的调整和修补,确保桩基指标达到标准的要求。
7.结束语:
在建筑施工中,钻孔灌注桩是一个系统、复杂、综合的施工技术。由于钻孔灌注桩较为隐蔽,易出现难以补救的质量问题。因此,建筑施工人员和技术监督人员需在施工过程中相互配合,控制好钻孔、清孔、吊装钢筋笼、水下砼浇筑、桩基检测等工序,提高钻孔灌注桩的质量,保障企业效益的持续发展。
【参考文献】
[1]李秀娟.刍议建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].民营科技,2013,(2).
[2]张长富.浅议建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].建筑知识:学术刊,2012,(B11).
[3] 黄伟华 . 浅谈建筑施工中的钻孔灌注桩技术 [J]. 建材与装饰:下旬,2012,(10).
[4]周惠强.浅谈钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用[J].中国高新技术企业,2010,(8).