摘要:在建筑工程施工过程中,为了进一步提高建筑工程的安全性和稳定性,很多工程都引入了钻孔灌注桩施工技术。它通过对施工区域进行钻孔,并利用导管注入混凝土,极大的提高了建筑工程地基的稳定性。为了进一步的提高建筑工程的施工效率,降低钻孔灌注桩施工技术的成本,必须重视钻孔灌注桩的施工要点管理。因此,研究分析钻孔灌注桩技术在建筑施工中应用具有重要的现实意义。
关键词:建筑工程;钻孔灌注桩;施工工艺;运用
在建筑工程施工过程中,为了提高建筑地基的承载力和稳定性,确保整个建筑工程的施工质量,必须重视工程地基基础方案的选择。钻孔灌注桩技术本身具有施工简便、承载力高、适用范围广、成本相对较低等优势,在建筑工程施工中的应用日渐广泛。因此,相关工作者必须重视该项技术的研究,严格控制施工要点,及时发现施工质量问题,并采取有效的措施解决问题,保障建筑工程的高质量建设完成。
1钻孔灌注桩的概述
1.1提高建筑地基的稳定性
随着建筑工程项目的增多,人们对建筑工程的质量要求也越来越高。在建筑工程施工阶段,利用钻孔灌注桩的压密性、劈裂性等特点,可以显著的解决建筑地基土质多样化、承载力不足等问题,通过灌注桩将建筑荷载传递至承载力满足要求的土层上或由桩体与周围土体的摩擦阻力和桩端土层共同承担建筑荷载,实现建筑荷载的可靠传递,保障了建筑工程项目的整体安全性。
1.2提高了相对经济性
(1)灌注桩长和桩径可根据工程荷载的大小调整,不存在接头,不仅避免了接头质量不易保证的问题,相对预制桩比较经济。
(2)灌注桩混凝土本身具有较高的强度,单桩承载力大,仅承受轴向压力时,只需配置较少的构造钢筋,计算需要配置钢筋笼时只按工程荷载进行布置,相对预制桩减少了吊装、搬运和压桩应力需配置的钢筋。
2建筑工程中钻孔灌注桩施工工艺运用
某建筑工程项目,一期建筑面积约为76453m2,共有3栋建筑,采用框架剪力墙结构。通过对建筑工程区域进行地质勘察来看,场地内地形起伏较大,且存在第四系土层、强风化及中等风化基岩分布。因此,地基均匀性差,如表1所示。必须采取有效的技术措施,提高地基的承载力。结合工程实际情况,本工程采用了钻孔灌注桩技术,钻孔灌注桩成孔采用旋挖钻机钻孔成孔,钻机设备暂选用2台中联重科280型旋挖钻机,并根据情况调整增加。工程所需混凝土工程采用近距离的商品凝土的搅拌站供应混凝土,以满足机械钻孔灌注桩施工需要。
2.1明确桩位
在施工前,施工单位安排专业人员开展测量放线工作,应用全站仪测量相关数据,明确钻孔灌注桩的施工位置,布设导线网,复测桩位,将其位置误差控制在2cm,并在桩位四周按照“十”字形,布置护桩。然后安装钻孔机,由于钻孔机运行期间产生机械振动,使钻孔出现歪斜现象。
2.2钻进施工
(1)放样定位:结合本工程的轴线及桩位布置情况,首先在施工区域内建立精准的测量控制网,然后对桩位进行放样定位,确保其满足工程的设计要求后,进入下一道工序施工。
(2)钻孔机位:本工程采用的钻机为履带爬行式钻机,待钻机到达指定位置后,对钻机的桅杆以及机身进行调整,确保其保持稳定,且定位准确,钻头的中心与设计的桩位中心之间的误差,应低于10mm。
(3)埋设护筒:首先钻机进行旋挖,达到一定深度后,放下护筒,护筒的埋深一般控制在1~2m左右,其直径应比桩孔直径大200mm左右。护筒的底部至少应深入黏土层不低于50cm,同时顶端高出地面不低于30cm。在护筒设置完毕后,应对护筒、桩位的中心偏差进行校正,确保无误后方能进行钻进成孔施工。
(4)钻进成孔:本工程采用中联旋挖机成孔,在护筒埋设并定位后,本工程采用ZL-280型设备进行钻孔施工,该设备具有扭矩大、转速高、成孔效率高等优势,可以有效提高钻孔质量,避免塌孔等问题的发生。待钻进至设计要求的深度后,开始进行清孔操作。
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2.3清孔
(1)清孔要求:在清孔施工过程中,应及时对孔底的沉渣厚度以及冲洗液含渣量进行观测,当冲洗液的焊渣量不高于4%,且沉渣的厚度满足设计要求时,清孔施工结束。
(2)第一次沉渣处理:终孔结束后,将钻头提升至距离孔底约为50~80cm,同时保持冲洗液的不断循环,向孔中注入清水,并保持钻头空转10min左右时间,直至达到清孔的要求。
(3)第二次沉渣处理:在进行混凝土灌注之前,还需要对孔内进行第二次车闸处理,首先将带有1m长的气管插入到导管当中,且其底部至少插入到水中10m,然后利用压缩空气向气管底部喷气,以降低孔内的水位,同时不断补充清水,直至达到清孔的要求,才能开始进行混凝土的浇筑。
2.4制作安装钢筋笼
相关施工人员因按照施工图纸的要求严格进行钢筋笼的制作安装,其型号和数量需严格符合施工图纸的要求和规定;另外还应按照相应的要求对钢筋材料进行施工处理,包括弯折、除锈、焊接等;相关施工人员还应对制作完成的钢筋笼进行仔细检查,确保钢筋末端没有弯折的现象出现;检查合格后,在钻孔清洁质量得以保证的前提下,匀速进行钢筋安装;对整个安装过程,相关施工人员应加强监督和控制,防止壁孔出现坍塌的现象。
2.5混凝土灌注
(1)首灌混凝土量控制。根据桩孔直径、导管底部与孔底距离、导管内径、桩体的充盈系数以及首灌导管埋深,按照圆柱体体积公式准确计算首灌混凝土量。保证首灌后导管埋入混凝土中深度≥1.0m以上,以免因导管下口未被埋入混凝土内导致开浇失败。首灌时,为了使隔水栓能顺利排出,导管底部至孔底的距离宜为300~400mm,桩径小于600mmm时,可适当加大导管至底部的距离。
(2)导管埋深控制。埋管太浅,可能导致导管拔出混凝土面造成断桩事故;埋管太深,可能造成拔管困难或埋管事故。根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011规定,导管埋管深度宜控制在2~6m。
在每次混凝土灌注后,都应准确测定混凝土面的上升高度和计算导管埋深,作好拆卸记录,确保导管合理埋深。当混凝土顶面距钢筋笼底部1m左右时,为了防止钢筋笼被顶托上浮,应放慢混凝土浇筑速度,待混凝土表面进入钢筋笼4m以上时,使其底口高于钢筋笼底部2m以上后,再恢复正常的灌注速度。
(3)灌注时间控制。混凝土灌注要连续施工、一气呵成,不得中断,每次灌注间歇时间最多不超过30min,每根桩灌注总时间尽可能控制在3~6h内完成。拌制好的混凝土应在1.5h内灌注完毕,夏季应在1.0h内灌注完毕。
(4)最后混凝土灌注量控制。在灌注将近结束时,应核对最后混凝土灌入数量,确定混凝土的灌注高度是否正确。灌注的桩顶混凝土高程应比设计高程高出不小于0.5m。当存在地质较差,孔内泥浆密度过大、桩径较大等情况时,应适当提高其超灌的高度。
2.6全套管施工法
全套管钻孔灌注桩施工流程为:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇筑混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法与泥浆护壁施工法的区别在于施工流程中少了泥浆制备以及清孔两个环节,其他环节二者无异。压入套管的垂直度取决于挖掘开始阶段的5m~6m深时的垂直度,因此应该随时用水准仪及铅锤校核其垂直度,防止压入套管时出现偏差。全套管压管偏差的管斜率小于2mm。
结论
钻孔灌注桩技术在建筑施工中具有非常高的应用价值。建筑施工企业应该加强钻孔灌注桩技术的应用与研究,按照严格的标准,执行施工的工序,注意钻孔灌注桩技术施工过程容易出现的问题环节,恰当地控制钻孔灌注桩施工的质量,保障建筑施工中的安全,提升施工人员的专业技能和职业道德素质能力,促进整体建筑施工质量的提高,进而促进建筑企业能够取得更好的发展趋势。
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论文作者:胡文武
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签:钻孔论文; 混凝土论文; 导管论文; 钢筋论文; 建筑论文; 钻机论文; 工程论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;