钻孔灌注桩技术在房建工程施工中的应用探究论文_张敏

神东工程项目管理公司 内蒙古鄂尔多斯 017209

摘要:科技的高速发展使我国房建工程得到了快速提高,同时人们对房建工程的质量也提出了更高的要求,为了使房建工程的质量能够满足人们的需求,施工人员在房建工程施工中使用了大量的先进的施工技术。目前在建筑施工中常用的技术是钻孔灌注桩技术,对其进行合理的应用为建筑施工带来了新的机遇。文章重点就钻孔灌注桩技术在房建工程施工中的应用进行研究分析,以供参考和借鉴。

关键词:钻孔灌注桩;施工技术;房屋建筑;实践应用

引言

建筑行业的快速发展,促进了建筑技术的进步。为了保证工程的质量,施工单位必须结合工程的具体情况,选择最合理的措施。在进行房建工程施工时,施工单位常常应用钻孔灌注桩施工技术,主要原因是施工技术可以使房建工程的施工质量有效地提高,同时可以降低房建工程的施工成本。

1钻孔灌注桩技术概述

所谓钻孔灌注桩技术主要是在工程施工的现场通过机械钻孔、钢管挤土等方式在地基土中形成相应的桩孔,然后在孔内安置钢筋笼并灌入混凝土形成桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类;钻孔灌注桩的施工,因其所选护壁形成的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。现阶段钻孔的方法有很多,具体的使用应结合工程的实际情况进行选择,以下是钻孔灌注桩技术的主要组成部分(如图1所示),主要包括水龙头、钻机、护筒、钻杆、钻头、真空泵、砂石泵、电机、泥浆池等,被广泛的应用到房建工程施工中。钻孔灌注桩技术的实施具有噪声小、震动小、成孔速度快、用时短等优势,当然,在实际施工中也存在一定的问题,而解决问题的最直接的方式则需要施工人员对施工地点的桩位、地质、桩长、标高等系数进行详细的了解,同时应严格按照施工标准对桩位进行放样,在插打钢护筒时应保证钢护筒的稳定性等,切实做好每个施工环节,严格按照设计要求进行施工,这样才能将钻孔灌注桩技术的作用充分地发挥出来。

图1钻孔灌注桩技术的主要组成部分

2钻孔灌注桩施工技术的应用优势

2.1有利于提高土体稳定性

在进行钻孔土体施工的时候,由于灌注桩具有良好的渗透性、压密性以及劈裂等,所以在不同的条件下,其表现方式也是不同的。但是由于它们是互相左右的,并且不管在什么情况下都可以保证土体性能的稳定,例如如果压浆压力在不断变小的情况下,土体的渗透性就会随之不断变化,这样就可以保证土体性能的稳定性,所以要想长期的保持土体性能的稳定性,渗透性、压密性以及劈裂是缺一不可的。因此在实际的施工中,必须要根据该地区土质和自然环境的具体情况对浆液某些成分的结构进行有效的调整,这样才能保证三者关系的平衡,从而起到增强地基土体的稳定性。

2.2具有良好的经济效益

在对工程进行建设的时候,由于不同地质所需要采用的施工技术都不同,而钻孔灌注桩技术具有很好的适应性,所以能够用于不同地质的施工中,同时这种技术还可以根据不同的施工条件进行施工工艺的变更,并且使施工的步骤越来越简单,这样就很大程度的降低了施工的难度、大量的节约了施工时间,从而就降低了工程的施工成本,使得工程获得了良好的经济效益。

3钻孔灌注桩技术的应用要点分析

3.1钻机就位准备

在房建工程建设过程中,钻机的准备工作显得比较重要。而钻机的安装工作需细致小心,确保安装完毕的钻机稳固、安全,并使其安装位置处于同一个水平方向上。为了确保灌注桩处于垂直角度,要尽量减少桩位的位移偏差,在灌注桩安装后,要积极校对、检验桩位,从而确保桩位不会出现问题。在施工过程中,钻孔灌注桩的运动频率非常快,故需重视钻机安装的稳定性,以确保钻机工作时不会出现倾斜,避免因操作不到位而发生倒塌事故。如果在施工过程中出现了钻机倾斜状况,要及时停止钻机施工,并重新调整钻机的安装位置;如果在施工过程中桩位已经倾斜,而且难以调整,就要及时停工,并采用相应的应急措施立即处理,以保证工程的施工质量。另外,在施工过程中不能同时进行相邻桩位的施工,尽可能采取隔位施工的方式,可有效避免钻机因超负荷工作后,降低灌注桩施工的质量,进而出现裂缝的问题

3.2泥浆配比

钻孔泥浆由水、粘土和添加剂组成,具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。一般可将泥浆分为两种,即人工泥浆和原土泥浆,原土泥浆比较符合灌注桩的施工条件,但人工泥浆则需通过水和粘土混合后,再添加某些特殊的添加剂,并经过搅拌配比形成。在泥浆的配比搅拌过程中,施工企业要依据实际的技术条件进行泥浆的配比,如果配比的泥浆过于黏稠,在钻机钻口的时候,就会增大钻头的施工阻力,也会增加孔道清洗的难度,从而影响施工进度,降低水利工程的施工质量;如果泥浆配比过于稀释,在排渣过程中渣土无法完全排出,不利于孔道护壁。因此,在泥浆的配比时,要把握好配比的浓度,尽量做到泥浆浓度适宜。在人工泥浆配比工作中,需应用混凝土减水剂,这是由于其具备高流态、高抗冻、减水效果强等特点。

3.3清孔处理

在房建工程中应用灌注桩技术,需经历两次清孔工作。当钻孔到达设计的深度后,则立即进行第一次清孔,利用钻机进行换浆清孔,因清孔的力度较大,大部分沉渣、泥块均会被清除,所以第一次的清孔工作对整体的工程质量起着关键的作用。当钢筋笼和导管安置完成后,则需进行第二次清孔,这次清孔的主要目的,就是为了清除钢筋笼和导管安置过程中产生的渣土和粉尘,在清孔过程中应细致认真,还要避免塌孔和堵塞。当清孔工作完成后,应对桩孔清洗结果进行检验,在孔底取样进行试验,务必保证清孔工作切实有效。

4、钻孔灌注桩技术应用中需要注意的事项

4.1糊钻、埋钻

施工过程中,如果遇到粘土层,进尺速度将会受到影响,因此,需要增加泵量,加快转进速度。为了保证液流顺畅,在施工中选取的钻进参数必须要合理,翼板表面必须要光滑,并且应当为锋刀状,这也有利于土屑折断与移动,从而使钻进速度得到提高。

4.2断钻杆

钻杆强度不够,壁簿,本身焊接质量存在问题都会导致裂纹的出现;施工环境的地层过于复杂,钻杆孔内受力变化较大,都会导致钻杆发生脱落。因此,应当应适当的增加钻杆的壁厚,目前来看壁厚16毫米的钻杆是比较常用的一种。

4.3浮笼

混凝土灌注过程中,导管埋置过快、过深、都可能会导致浮笼情况的发生。此外,导管在挂着钢筋笼提升时,也有可能会导致上浮情况的发生。因此,施工中,需要对混凝土的灌注速度进行适当控制,降低混凝土面上升阶段对笼底造成的冲击,对混凝土高度进行动态测试,在适当的时候将导管拔出,可以降低钢筋笼浮笼现象的发生。

5钻孔灌注桩施工技术在房屋建筑工程中的实践应用

5.1房屋建筑工程中钻孔技术

首先,清理场地。在房屋建筑工程施工之前,必须对房屋建筑施工现场进行清理,特别是应把桩基表面杂物清除,并对施工场地进行夯实,保证其密实度符合桩基施工要求;其次,测放桩位高程,即测放人员在房屋建筑施工现场按照桩基平面图和坐标点,利用经纬仪进行控制点与桩位的测放,偏差不能大于10mm,在测定地面高程时应确定成桩深度和桩顶的标高;再次,埋设护筒。在护筒埋设之前,采用厚度为三到五毫米的钢板制作护筒,为防止出现因刚度不足而变形,应分别在护筒的上端、下端和中端焊加劲肋,以保证其足够的刚度,在钻孔桩护筒埋设时,不仅要保证轴线与桩位中心之间的对称性,还应保证其底部和周围接触的紧密性,埋设深度应大于等于100cm,小于等于150cm,顶面高层则应高出地面30cm,并将位置偏差和倾斜度分别控制在5cm和1%之内;最后,钻进施工。护筒埋设结束之后,应在预先设计孔位上垂直安放钻机,利用经纬仪和线锥双向控制钻机,对中误差不得大于5cm,再用枕木把钻机底座垫牢,如发生位移、倾斜甚至沉陷等异常情况应及时扶正,钻进施工过程中速度应从慢到快、力度应由小到大的钻进,且维持钢轨的稳固平直,并应用冲洗液循环系统,以正循环的方式进行钻孔,并在钻孔之前注入清水,不能使原土形成浆液,也有利于控制孔口泥浆比重,从而在保证孔壁稳定的同时保证不会塌孔。

5.2制作并安装钢筋笼

5.2.1制作钢筋笼

钢筋笼的制作与安装中最重要的质量问题就是钢筋材料问题,因此在进行钢筋笼制作与安装的施工环节中,相关管理人员应严把质量关,对于钢筋材料的规格、型号、直径大小等因素进行严格的管控,杜绝不合格的材料进入场地,进而保证钢筋笼的制作要求。在进行钢筋笼的制作时,需要应用焊接、调直、截断及弯曲等施工工艺进行处理,因此钢筋笼的制作流程也相当复杂,在具体的操作中,施工人员应将各个环节的操作把好质量关,保证钢筋笼的制作与相关规范相符。在钢筋笼的制作中需要注意主筋的合理选择,主筋通常以一整条钢筋制作,且在需要进行主筋周边焊接工作时,在钢筋的末端应保证不存在弯折现象,否则将降低焊接工艺的牢固性,与主筋相搭接的钢筋长度通常在50~100cm之间根据具体需要决定,钢筋连接时的直径、顺直及彼此间距等施工中,其误差不得大于20cm。

5.2.2安装钢筋笼

在安装之前,应采取用探孔器对所钻孔洞进行探测,按照所钻孔洞的直径确定合理的探孔器直径,重点监测孔壁是否有杂物、障碍物以及坍塌的情况,以保证安装过程顺利。一旦发现存在障碍物,应采用正反旋转、轻轻下落等方式使其自然下垂,如还是不能下放,则应立即停止施工查明原因,并尽快解决。需要注意的是,在未查明原因之前不能强行安装,也不能采取高起猛击的方式对障碍物进行撞击,这主要是预防突发塌孔事故。

5.3混凝土拌制

第一,严格控制混凝土的配合比,混凝土强度等级必须与施工图纸规定相符合,在同一场地进行砂石取样,并送至专业的机构检测。根据房屋建筑结构设计的混凝土强度表和施工坍落度进行混凝土配合的试配;第二,严格控制进场的水泥质量,进行一系列的常规检查之后,还应进行安定性复试。如果水泥出厂超过90天或对质量有所怀疑时,应进行复查和试验,再根据试验结果确定其如何使用或不用。砂石含泥量应控制在3%以内,且中粗砂即可,石子则用粒径为2~4mm的卵石,拌制用水最好选用饮用水;第三,商品泵送混凝土坍落度要求。砼对坍落度是没有规范要求的,相应部位的砼坍落度在施工图纸的会加以说明,搅拌站根据设计的坍落度要求进行配比,一般是添加粉煤灰和外加剂,增加砼的流动性。坍落度高,只要水灰比控制的好,是不会出现离析的。一般在正负零以上的砼坍落度在150mm左右,如果是水下灌注桩坍落度就会大点,一般在180~200mm左右。

5.4混凝土灌注

钢筋笼安装到位后一定要及时的进行混凝土的灌注,避免长期暴露在空气中,同时要注意对浇筑前的钢筋笼确保位于桩中心,周围都要留出一定的保护层厚度,在灌注混凝土的时候一定要保证泵管出口位于桩中,避免强大的混凝土冲力将桩周围的土质加入到混凝土中,同时要注意选择合适的震动棒,坚决振动到位,保证混凝土施工的过程质量,还要浇筑到位,严格按照标高要求进行,浇筑过高的在后期就需要破桩,破桩时需要注意一点,即砼灌注桩最后要留出至少300MM,后期还要进行桩的大小应力检测,检测完才要破桩的。

6钻孔灌注桩施工质量控制措施

6.1控制好钢筋笼质量

钢筋笼是桩的骨架,必须保证骨架的质量,钢筋笼的制作离不开钢材,钢材的质量决定着成桩的质量。首先,看钢材的长度,钢材的长度最好接近桩高,钢筋的数量先要满足现有需要;其次,看钢筋笼吊环的承载力和灵活度,确保钢筋笼准确到达指定地点。在焊接后要对每个焊接点进行检查,以免出现漏焊、死焊的现象。决定钢筋笼质量主要有两方面的因素:一是在原材料的选择上,要选择品质优良的钢筋,在长度和粗细等方面都符合设计要求;二是在施工技术上,施工人员必须是经验丰富的人,掌握着最新的技术,并且可以根据现场的实际情况制定预案;最后,在焊接后要对每个焊接点进行检查,以免出现漏焊、死焊的现象。

6.2严格执行安全生产监督管理

安全生产监督管理的目的就是要坚持安全第一、预防为主的安全生产方针,在于防止和减少安全事故,保障人民群众生命财产安全,促进经济发展,真正做到防微杜渐。众所周知,工程施工现场的环境都是很复杂的,涉及的工作环节多且工序繁琐,同时安全生产隐患一般都有不太长久的潜伏期,一旦丧失了这个宝贵的期限,事故的发生将是不可避免的。因此,只有在事故的潜伏期内尽早发现隐患,才能为科学、有效地整改赢得时间,真正做到防患于未然,并且在施工进行时还必须进行常规性检查,安检人员需要对可能存在安全隐患的地方进行检查并及时进行解决。基于此,必须不断加强和改善建设施工过程中的安全生产监督管理工作,保证工程建设的质量安全。

结束语

综上所述,钻孔灌注桩技术有很大的优势,它能够很方便地选用各种上不一样的桩长和桩径,它一般通过各种途径组合增大承载力的承受范围。其工程成本较低,耗费时间较少,工程施工中不因四季变更所影响,而且对于不同的地质土壤状况都能适应,即使是黄土、膨胀土等恶劣的土壤环境。

参考文献:

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[4]李卫国,秦菊.探讨建筑施工中钻孔灌注桩技术的应用[J].城市建设理论研究,2012(23):31-32.

论文作者:张敏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/18

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