摘要:桩基础当中灌注桩是非常常用的桩型,施工中普遍采用钻孔灌注桩,而其施工技术有很多,本文进行了简单的分析,并结合相关的工程实例,探讨了其中的正循环冲孔灌注桩施工技术的应用,仅供参考。
关键词:桩基础;灌注桩;钻孔灌注桩;正循环冲孔
1钻孔灌注桩基础施工要求
钻孔灌注桩基础施工的要求包括以下几个方面:(1)骨架存放与运输方面。钢筋骨架的存放需要确保施工环境的平整及干燥,在存放期间各加劲筋与地面接触位置均需要做好铺垫,且骨架各节需要依照一定顺序进行摆放,便于后期装卸。在运输期间,需要加强对骨架的保护,避免在运输过程中基于碰撞而出现变形情况。(2)护筒方面。护筒的埋设属于基础施工环节之一,需要确保护筒平面位置与垂直角度的准确性,同时还需要确保护筒周围与护筒底脚的紧密度及防水效果等。(3)骨架起吊与就位方面。在骨架起吊与就位过程中,首先需要确保骨架不会受到损伤,其次为控制就位点的精准度。
2关于钻孔灌注桩基础施工技术
按照引言部分的阐述桩基础大体有两类,即灌注桩和预制桩,在工程建设领域这两种桩的应用都非常的广泛,均适合在土层软弱且埋藏较厚的地基当中使用,承载力高,稳定性能好,耗材少等等特点。仅仅从钻孔灌注桩的角度来说,引言部分指出因为其成孔方法很多,而有很多种施工技术手段,当然常用的主要就在于泥浆护臂法和干作业法。这两种方法的唯一区别就是干作业法不需要泥浆,直接成孔。而泥浆护壁法需要泥浆,同时因为泥浆的循环方式不一样又分为正循环和反循环两种。在钻孔方面又分为旋挖成孔、冲击成孔和冲抓成孔。下文就成孔原理来进行简单分析。
2.1旋挖桩
旋挖钻孔灌注桩,其成孔原理,主要是利用旋挖钻具,在土层中钻进的同时将土收集于提升钻斗内,完成一斗后提出钻具,排出钻斗内的土后进行下一步钻孔。其成孔的关键是旋挖钻具。没有专门的钻具根本不可能实施旋挖钻。具体来看,钻具依靠钻杆和钻头的重量使钻头切入土层,钻斗上有卡齿,靠整体回转,取土。如果土质相对较好,旋挖钻并不一定需要泥浆。如果地质条件较差,就需要泥浆,但旋挖钻所用的泥浆护壁与其他工法不一样,泥浆不需要循环,而是直接在钻孔时向孔内注入泥浆,其主要的作用是制造泥浆护壁,而不用来清孔。
2.2冲抓桩
冲抓桩,具体就是利用冲抓钻进行钻孔,具体是冲抓锥张开抓瓣,并利用冲击力进入土石当中,然后抓瓣收紧,将土抓入锥中,提升钻具后排出土,如此循环,直到达到设计要求的成孔深度。冲抓钻不需要泥浆护壁,而是用钢护筒来进行保护成孔。
2.3冲击桩
冲击桩,就是利用冲击钻成孔灌注混凝土成桩。冲击成孔根据钻具的不同(空心和实心)在施工工法上有一定区别。但原理是一样的,就是利用钻具的冲击力将钻锥打入土层当中,使土石劈裂、破碎,并在冲击力下部分土石被挤入孔壁之中加固孔壁。在该工法中需要泥浆来清孔。此处考虑泥浆的循环方式,有正循环和反循环两种。
3灌注桩基础施工技术的实际应用
某水中桩基工程,施工单位按照以往的成功经验,以及设计的要求和地质勘查报告给出的数据资料,确定采用正循环冲击成孔工法进行施工,工程现场水环境深水区在3m以上,施工中利用浮箱搭建浮吊,然后将钢管桩打入水中支撑,然后配合型钢建立水上平台,3m以下部分水域,采用筑岛法搭建平台。
3.1前期准备
第一,平台建设,水中桩基施工难度高就高在没有合适的施工平台,所以首先要解决的问题就是平台问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在本工程当中平台有两种,一种是在浅水区域采取吹沙筑岛的方式构建施工场地,然后在岛上构建施工平台。而在深水区,则采用的是浮箱搭建浮吊,然后将钢管桩打入水中支撑,然后配合型钢建立水上平台。在这个平台上,工程采用桁架结构,使用万用杆拼装,平台应能够承受钻具及配套设施的荷载,高度合理,刚度合适,必须架设平稳,不得出现位移、沉降以及倾斜。第二,测量放样,根据业主提供的控制点,针对全线控制点进行复核闭合,实地放桩前必须核对图纸给出的坐标。然后在具体施工前还需要对放样成果进行复验。误差不得超过2mm。第三,护筒埋设,护筒起到的是固定孔位,保护孔口,引导钻头的作用,护筒可用钢制,也可用混凝土制,本工程中护筒为钢制护筒。护筒埋设前需要对其定位。埋设好的护筒上端高于施工作业面,下端高于地下水位,固定护筒。第四,泥浆制备。本工程中采用的是正循环冲击成孔,对泥浆有需求,以水、粘土和添加剂作为材料制备。
3.2施工过程
在正式施工前要进行班前培训,交底,明确设计意图和施工技术方法。检验现场材料,确保材料合格,检验现场施工机具,确保状态正常。第一,钻孔。基于平台进行钻孔,本工程采用冲击成孔,施工重点要根据地质条件调整冲程,比如粘性土要调整为中低冲程,砂卵石要调整中冲程,基岩则要调整成高冲程。在本工程中现场上部土层主要是卵砾石覆盖层,其中因为基岩与覆盖层的交汇处有倾斜,钻孔有难度,基岩面下部为风化层(强、中)。
钻孔过程中,卵砾石覆盖层的上部受水流冲刷,结构比较松散,下部由于长期沉积而相对比较密实,冲击成孔时先用低冲程冲孔,当冲孔时遇到一些孤立的大石,则可适当提高冲程,破碎石头,如果这一类石头出现在孔壁,那么需要查出其具体的位置,通过反复回填,反复冲孔的方式,来解决。当进入下部比较密实的土层,则提高冲程,并控制好泥浆比。当冲孔至护筒底部时,要注意防止塌孔和串孔,在该位置采取反复回填,反复冲击的方式来保护成孔。如果实在效果不明显,可将适量水泥加入泥浆中,提高孔壁强度。
因为基岩面与覆盖层交汇处,是一个斜面,冲孔过程中发现钻具钢丝绳抖动,为保证成孔并偏孔,要求降低冲程,反复冲击纠正倾斜度。当基岩面穿过以后,在微风化层和中风化层的冲孔难度就不高了,但要注意泥浆,控制泥浆性能,同时要对地质情况进行记录,直至冲孔至设计孔深。此时不能停止泥浆循环,持续注入泥浆排除钻渣,待钻渣含量小于4%时,可以提钻,提钻过程中注意保护孔壁,同时继续注入适量泥浆,保持孔内水头平衡。
第二,清孔。冲孔结束后,对成孔质量进行检查验收,重点关注孔径、孔深和垂直度。合格后进入清孔环节,结合上一节的内容,冲孔至设计孔深时,进行第一次清孔。清孔后进行钢筋笼安装到混凝土灌注前会经过比较长的一段时间,孔底可能出现沉渣,所以要进行第二次清孔,完成后要求在30分钟内进行首批混凝土的浇筑。
4结语
综上所述,灌注桩基础施工技术有很多种,常用的也就是旋挖成孔灌注桩、冲抓成孔灌注桩以及冲击成孔灌注桩。在具体的项目当中应按照设计要求、现场实际确定最优的施工技术方法。本文对此进行了简单的分析,可能存在不足但希望有参考价值。
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论文作者:陈健保
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签:泥浆论文; 冲孔论文; 钻孔论文; 施工技术论文; 冲程论文; 桩基础论文; 土层论文; 《基层建设》2019年第16期论文;