摘要:作为较为成熟的基础结构形式,冲孔灌注桩施工具有施工简单和对环境影响小等特点,并且能够在复杂的土体中得到适用,所以在建筑基础施工中得到了较好的应用。而在实际施工的过程中,冲孔灌注桩施工又容易出现桩孔坍塌和断桩等问题,从而导致工程的质量受到影响。因此,还应加强对冲孔灌注桩施工技术的研究,以便更好地掌握该种施工技术,并加强该技术施工问题的控制,进而为工程施工提供更多的质量保障。基于此,文章结合工作实践经验,对建筑桩基冲孔灌注桩施工技术作了详细的探究。
关键词:建筑桩基;冲孔灌注桩;施工技术
1工程概述
某工程是一个建筑工程开发项目,其地下一层采取的是钢筋混凝土框架结构,并采取冲孔灌注桩基础施工的技术进行,其桩身的混凝土强度是C30。从工程地质勘查的现状分析,桩基的土层是杂质土,由粉质的粘土、中细砂、砂土状强风化花岗岩以及淤泥等多种成分组顾的,设计桩端持力层是中风化的花岗岩。
2冲孔灌注桩施工技术
2.1开孔
首先精确测量桩基位置,然后根据桩基位置埋设钢护筒,填筑黄泥造浆开始冲孔。此步骤应注意以下几点:(1)精确测量后应使用十字交叉法将桩基中心点转换到桩基范围外的四个点上,以方便全过程控制桩基平面位置;(2)钢护筒在旱地或水中均可使用,筒壁厚度可根据钻孔桩径、埋深和埋设方法选定,一般钻孔桩是4-12mm,必要的时候,可以按照钻孔桩的孔径、埋设方法和深度通过计算确定;(3)钢护筒直径宜≥桩基直径20~40cm,如太小在冲孔过程中容易卡锤,太大则导致桩基超方严重;(4)如桩基周围有水源,钢护筒顶高程应高于水面不小于1m,以保证孔内外压力差,防止外部水源通过岩层裂隙渗入孔内导致泥浆浓度无法控制、垮孔等问题;(5)钢护筒跟进深度根据实际地质情况确定,需跟进至穿过软弱土层,以防止垮孔。
2.2冲孔
冲击然后出渣,重复此过程直至孔底高程到达设计桩底标高。此步骤应注意以下几点:(1)严格控制冲程(宜控制在1.5m以内),掌握低冲程、稠泥浆、缓进尺的原则,形成坚固的泥浆护壁,切忌大冲程、快进尺,严禁因岩层坚硬而无度高锤猛击(可加大到2m以内)。否则易导致桩基偏孔、卡锤、损坏桩底岩层完整性、冲锤受损等问题,特别是岩层坚硬时更易出现以上问题;(2)注意根据地质情况控制冲孔过程中的泥浆比重,应经常进行试验并及时修正,在提锤或因故停钻时,应保存孔内水位和泥浆的相对密度及粘度,一般宜控制在1.2g/cm3~1.3g/cm3;当遇到容易坍塌的地层时,可适当加大泥浆比重,宜控制在1.3g/cm3~1.5g/cm3。泥浆浓度过小会导致护壁效果差易垮孔、出渣不彻底导致进尺缓慢等问题;泥浆浓度过大会导致阻力过大而减小冲击力导致进尺缓慢。观察岩层变化,岩层变化处应捞取渣样,判明岩层并记录,施工作业应连续作业,不宜中途停顿,如果因故要暂停,不要把冲锤停放在孔底超过12小时,以免出现卡锤的现象。终孔前需对桩基的孔深、孔径及进入持力层的深度进行检测,符合设计及规范要求后方可终孔;(3)冲孔过程中应注意泥浆池清理,以保证池内泥浆沉渣效果。废弃的泥浆(沉渣),不得随意流放到红线以外,造成环境污染和水土流失,也不得长时间存放施工现场,做好现场文明施工。
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2.3清孔
孔底高程达到设计桩底高程后,彻底出渣并降低泥浆比重,达到孔底无沉渣、泥浆比重和砂率满足规范要求为止。此步骤应注意以下几点:(1)清孔过程中泥浆比重应缓慢降低,如降低过快,会造成泥浆浮力不足而导致出渣不彻底孔底有沉渣、砂率无法降低到规范要求等情况发生,如发生以上情况应重新造浆重新清孔,切忌强行浇筑;(2)清孔过程中应使用锤头反复搅动孔底泥浆和沉渣,以帮助孔底沉渣上浮并排出孔外;(3)泥浆比重和砂率严格按照规范控制(泥浆比重小于1.1g/cm3,砂率小于3),以保证浇筑过程中混凝土顺利上涌。第一次清孔达到要求后,由于要下放钢筋笼及导管,孔底会产生一些新的沉渣,因此待钢筋笼及导管安放就绪后,必须利用导管进行二次清孔,以保证桩底质量。
2.4浇筑
清孔达到要求并检查后安装钢筋笼,安装导管,利用导管再次循浆清孔,安装料斗,浇筑混凝土。此步骤应注意以下几点:(1)钢筋笼应严格按设计要求进行加工制作,采取分节制作,由钢筋骨架连接组成,在保证错开接头位置的同时,需要计算焊接长度。为防止钢筋笼在运输和吊装过程中变形,每隔2-2.5m增设一道加劲箍筋,在吊点位置设置加强筋。在加强筋上加做十字交叉钢筋来提高加强筋的刚度,以增强抗变形能力,在钢筋笼入井时,再将十字交叉筋割除。安放尽量采用一次整体入孔,若钢筋笼较长不能一次整体入孔时,也尽量少分段,以减少入孔时间;分段的钢筋笼也要设临时固定杆,并备足焊接设备,尽量缩短焊接时间;两钢筋笼对接时,上下节中心线保持一致。若能整体入孔时,应在钢筋笼内侧设置临时固定杆整体入孔,入孔后再拆除临时固定杆件。吊点位置应选好,钢筋笼较短时可采用一个吊点,较长时可采用二个吊点;(2)根据桩基直径计算料斗容量,料斗容量应不小于1m桩基的混凝土量,避免因料斗容量过小导致封底不成功而导致断桩;(3)导管底距孔底的悬空的高度要严格控制在30~50cm范围内,如悬空高度过于低,极易导致开球以后混凝土不上涌而产生的浇筑失败现象;如悬空高度过高易导致封底不成功和桩底夹泥;(4)浇筑过程中埋管深度严格控制在4~6m范围内,如埋管深度过小易出现漏封而导致断桩和压力不够导致混凝土不密实的情况;如埋管深度过大易导致混凝土不上涌的情况。特别注意不要有只要混凝土可以上涌埋管深度越大越好的错误思想,因为封底混凝土在混凝土顶面与泥浆中的砂接合形成了一层壳状层,此壳状层并不均匀,存在薄弱位置,埋管深度过大容易出现混凝土不是推动壳状层上涌而是从薄弱位置冲破壳状层上涌导致把该壳状层包裹在混凝土中而导致断桩;(5)桩基浇筑顶面高程应超过设计桩顶高程50~100cm,以将混凝土顶面夹泥部分混凝土涌出桩基范围,以保证桩顶质量;同时控制不要超出过大而浪费混凝土并增加破桩工作量。
3结束语
综上所述,桩基是一种比较古老的施工方式,其施工技术经历了几千年的发展。不管是桩基材料和桩类型,或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展,已经形成了现代化基础工程体系。冲孔灌注桩施工其中一项难度较大且复杂多变的工程,只有控制好了施工中的每个环节,以预防为主,加强主动控制,按施工规范和设计要求精心组织施工,才能有效的提高质量保障,为我国建筑行业的长足发展打下坚实的基础。
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论文作者:陆益笑
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/21
标签:冲孔论文; 桩基论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 沉渣论文; 岩层论文; 《基层建设》2018年第4期论文;