钻孔灌注桩和预应力锚杆组合在基坑支护中的应用研究论文_刘莹莹,席丹杰

钻孔灌注桩和预应力锚杆组合在基坑支护中的应用研究论文_刘莹莹,席丹杰

摘要:城市建设的脚步不断向前推进,可以使用的土地资源也越来越少了,所以要多利用地底下的空间。如今,越来越多的建筑增加了地下的部分,基坑愈大也愈深。深基坑支护的施工工程,不仅仅要保证结构自身的安全性,更要保证底下的施工、周边的建筑、道路以及环境的安全,尽可能降低影响和污染。高层建筑的施工对国家经济发展有着重要的意义。

关键词:深基坑支护施工技术;预应力锚杆;预应力锚杆?

基坑支护工程是一种保证在开挖的过程中具有稳定的坑壁,利于施工的顺利进行,并且保护已有建筑物及周围环境的一种工程设计。包括搭建支护结构、降低水位、开挖土方及其回填等,是一项区域性和个体性都很强的系统性工程。目前由于需求的增加,建筑的整体荷载也随之不断增加,对建筑结构的稳定性提出了更高的要求,基坑支护也需要采取更优化的设计方法。

1.钻孔灌注桩施工工艺

1.1施工准备

(1)钻机安装

当按照要求埋设好护筒并制备足够的泥浆后,使用起吊机配合人工将钻机就位。首先需要将钻架固定好,将钻机整个吊住,并将拖拉绳安置好,确保桅杆的整体直立与稳定。在钻机整体基本稳定后,将起吊系统设置好,并把钻头缓缓深入护筒。最后,将钻杆、摇管器等安装好,确保每个部件都被正确地安装。

(2)护筒埋设

护筒采用5~10mm钢板卷制成型,其内径比设计桩径大0.3m,桩基钢护筒长度为2.5m。在埋设时施工人员先使用扩孔器将提前打好的桩孔进行扩张,再使用大扭矩钻头将护筒压到孔洞中。在整个过程中需要使用仪表动态测量护筒的倾斜度,如果倾斜超出了限度,需要重新进行各项操作,避免影响到后续的流程。护筒应当保留一部分在地表以上,在后续施工中更加容易被定位,同时也能防止孔洞的结构被破坏。

(3)制备泥浆

准备工作中需提前将泥浆制备完成,因为该过程使用较长的时间,现用现制会延误施工的整体进度,同时泥浆在合理的条件下其有效性可以长时间保持,无需二次制备。在目前施工标准的规范下,泥浆一般是使用膨润土制成的,因为这种原料具有黏度高、含水量少等多种优点。通常,水与膨润土的质量比为1比0.08最为合适,如果地层含水量过多,则需要增加膨润土占比,反之则需要减少,实际的量应参考相应标准。

1.2钻孔施工

闭控制阀使管路封闭,打开真空管路使气水畅通,然后启动真空泵产生负压,待泥浆泵充满水时关闭真空泵,打开泥浆泵将孔洞中的泥水混合物排出,并重复该过程多次。在这之后开启钻机并进行钻孔,在该过程中需要对孔洞中注入事先配置的泥浆。钻进过程需要缓慢进行,在不断深入的过程中可以适当增压加速。在遇到软土层时,需要降低钻机的速度与功率,通过缓慢钻进的方式控制坍孔,当钻头没入地表后,可以继续加快速度。钻机的减速一般是通过吊机对其施加向上的作用力来完成的。当钻到指定深度后,需对整个孔洞进行详细测量,确保每一项指标都符合要求。孔径、倾斜度等无法通过普通工具进行测量的指标,可以通过专门的测孔仪来完成。确认满足设计要求后,报请监理工程师验收,监理工程师验收合格后,立即进行清孔。

1.3钢筋笼制作安装

钢筋笼的制作需要在施工前完成,在加工长桩骨架时,为了避免出现整体断裂的问题,需要分成多段进行加工,且接头应错开,避免结构变形。钢筋焊接长度及焊接工艺均按规范要求进行焊接,焊接长度为10d。笼上需要覆盖一层混凝土来避免其变形,在制作完成后需要进行验收工作。钢筋笼需要用专门的运输工具运往施工地点,在该过程中尽量避免大幅度的震动以及挤压。笼体一般使用两点吊装,分别固定在骨架的中点以及中点到上三分点的中心部分。吊装过程需要有人指挥,保证起吊机械的平稳,防止笼体出现变形。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将钢筋笼缓慢地放置在孔洞内并使其逐渐下沉,并实时监测其倾斜度。当钢筋笼沉到制定深度后,调整其倾斜度并将其固定。

1.4灌注水下混凝土

浇筑混凝土前应将混凝土输送管路润湿,确保在施工中不会出现堵塞的问题,之后将填充导管进行防水处理,当混凝土的量达到施工要求后,开始灌注水下混凝土。混凝土量要保证导管可以达到要求的埋设深度,同时满足填充导管底部高度的需要。混凝土运输需要使用专门的砼运输车,并在到达施工地点后将其倒入钻机的料斗内。需要注意的是,灌注需要连续进行,中间不能停止,防止混凝土在该过程中堵住孔洞。灌注结束后,需立刻清理此次使用的工具,并为之后的工作做准备。整个过程需要进行记录,确保每项工作都是规范进行的。

2钻孔灌注桩施工控制要点

(1)孔径、孔型倾斜度控制

一般来讲,需要控制孔的倾斜度,不应超过5毫米,以避免由于孔不符合标准而影响后续的施工,在实际施工中,如果按照规范进行钻孔,通常可以保证倾斜度在2毫米以内。钻头上需要配重来增加整体的压力,同时能起到导正的作用,避免孔洞倾斜度较大,该过程需要缓慢进行,出现问题时及时停止钻进。为了确保孔径、孔型达到要求,需要保证钻机的地步是平整的,否则在钻进过程中会出现较大的震动而影响孔的实际结构。

(2)孔深控制

钻孔前需要将护筒安装到指定位置,以免在钻孔施工环节中,否则会在钻孔时出现坍孔的问题。许多施工单位因技术及设备的限制,不能达到此类施工的标准,进而出现钻孔无法达到指定深度的问题,在此基础上直接进行浇筑,这会直接导致施工质量不达标。因此在钻孔时,需要做好对孔深的控制。首先需要保证技术以及设备符合当前施工要求。在即将达到要求的孔深时,需要转为减压钻进,放缓钻进速度,在达到制定深度后立即停止钻孔。

(3)清孔控制

灌注前必须进行两次清孔,此举的目的在于保证泥浆的比重是否和要求的。第一次是在钻到指定深度后进行,这也是为后续工作打下基础,所以需要保证该过程的规范性。一些施工单位相对不重视第一次清孔,因为后续还有清孔工作,这样不仅不能达到简化施工的作用,反而会使孔洞不能达到后续施工的标准。因为后续的清孔工作都是通过导管进行,力度较小,清理能力也较差,所以清孔工作主要依靠第一次来完成,因此需要保证其规范性以及效果。第二次清孔是为了将安装钢筋笼后进入空洞的杂质清理干净。清孔后,应对现场进行取样并化验相应指标,根据结果判断是否达到标准。

(4)混凝土灌注质量控制

灌注水下混凝土是桩基础施工必要环节。整个过程主要包括确定所需要进行打桩的位置,确定位置后在目标地点进行钻孔,之后将孔洞内的多余杂质清理出来,,一定要保证整个孔洞内没有多余杂质,并且保证底部平整,将预制的钢筋笼置入到孔洞中,最后进行灌注。需要注意的是在整个施工过程中需要保证每一个数据的误差范围都控制在最小,避免孔洞不符合施工要求。孔洞的大小是否符合施工需求直接决定了整个施工过程能否顺利进行,可以使用增大接触面的方式来确保打桩机的稳定。

3 结语

文章对其施工技术以及质量控制措施等进行了研究分析,对类似工程的施工具有有益的借鉴价值。预应力土层锚杆在深基坑支护技术是一个新型的应用也十分广泛的建筑技术,所以在应用的过程,最基本的要把每一个环节每一个步骤做到细致,严格按照规范要求,人员管理也要到位,切不可马虎,否则起不到应用价值之外,还有可能浪费资源甚至造成人身、环境危害。

参考文献:

[1]廖曙光.混凝土灌注桩加预应力锚杆结构在深基坑支护中的应用[J].工程技术:00321-00321.

[2]薛涵.试论灌注桩与预应力锚杆在超深基坑支护中的应用进展[J].四川建材,2016(8):112-113.

论文作者:刘莹莹,席丹杰

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期

论文发表时间:2019/11/15

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