土木工程中钻孔灌注桩技术论文_李小维

土木工程中钻孔灌注桩技术论文_李小维

佛山市顺德区碧桂园物业发展有限公司 广东佛山 52831

摘要:目前,随着国民经济的迅速发展,建筑类型、建筑功能也在不断变化,为适应各种土木工程的需要,桩基也得到了快速发展,主要表现在:优质材料的应用、桩身混凝土强度的提高,促进了新施工工艺及改良桩型的发展;工程地质条件的不同,施工环境的复杂多变,对施工设备、施工技术的要求也越来越高。目前钻孔灌注桩以其优越的特点,在建筑、道路等工程中已得到广泛的应用。

关键词:土木工程;灌注桩;施工技术

1 导言

桩基础是灌装技术的重要构成部分,施工期间要明确其施工要点,这样才能保证桩身的完整和稳固。灌注桩主要是在施工地基上进行挖孔,并在桩孔内放入桩柱,构成建筑物的基础结构。根据桩孔不同,灌桩分为三类:孔灌注桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩。灌注桩是较为常用的一种灌注方法,在现代化建筑中有着广泛的应用。

2 钻孔灌注桩概况

在进行施工时,需要利用机械设备对所要施工的场地进行钻孔处理,使之形成孔洞。在其成洞之后,需要对其内部加钢筋笼与混凝土灌注施工,使其内部形成桩。根据桩的不同成形方式可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩等。在施工中多使用钻孔灌注桩。

3 钻孔灌注桩施工中常见的问题

3.1 孔壁塌陷

为让钻孔的坚固度和尺寸能达到预期标准,就要在整个钻孔期间处理孔壁,做好孔壁的加固。受到工艺等相关因素影响,要在钻孔期间进行孔壁处理,但易发生孔壁塌陷,这将影响整个钻孔的尺寸,也会制约后期的工程进度,若在施工过程中不能及时地对其处理,会影响整个钻孔灌注的质量。

3.2 钻孔过程尺寸偏斜

钻孔施工期间要根据图纸进行施工,不要私自修改图纸的尺寸和位置。若发现钻孔的尺寸不能达到预期标准,将直接影响建筑工程的质量,甚至会带来不可估量的后果。

3.3 钻孔清理不彻底

钻孔灌注期间,清理钻孔十分必要,否则将会影响钻孔的质量。要求孔壁不得有残留,并打好混凝土柱桩基础。清理钻孔工作的开展会受到设备因素制约,出现清理不彻底的状况,须保证孔壁的光洁和平整度。

4 钻孔灌注桩施工中问题解决措施

4.1 解决孔壁塌陷的问题

先要了解泥浆的配比状况,若发现泥浆的配比不能达到要求或者配比中水泥和砂浆比例严重失调,导致的孔壁强度低,引发孔壁塌陷,要采取必要的措施进行预防:对护壁泥浆的配比做严格要求,避免配比问题引发的孔壁塌陷;保护好钻孔质量;已经出现塌陷的地方要通过维护的方式做补救,并清理孔壁和孔底,二次加固孔壁,避免塌陷再次发生。

4.2 解决钻孔尺寸偏离的状况

施工期间,钻孔受到钻头和钻杆连接不当的影响,易导致钻孔的校准不好,出现钻孔严重偏离,进而使钻孔出现偏斜。对钻孔的偏斜采取合理措施,不但能有效预防钻孔的偏斜,也能让整个施工更为顺利。故此,提出以下两方面措施:钻孔的场地须干净,并且要及时清理场地上的障碍物,测量场地能否达到使用标准,保障钻杆的垂直高度能达到预期要求;钻孔施工期间,要保证钻孔的垂直高度,若发现钻孔进入到坚硬的土层或者岩石层,就要马上更换钻头。

4.3 吊脚桩现象的预防

钻孔施工期间,出现吊脚桩的原因是孔壁坍塌,使混凝土不能对其进行良好控制,孔的底部不够平整,泥沙过量。解决吊脚桩的最佳方法是彻底清理孔壁或者底部泥沙,并掌握好混凝土浇筑的时间,在控制浇筑质量以后,才能避免吊脚桩的问题,让工程质量达到预期要求。

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5 钻孔灌注桩的施工进程

5.1 准备工作

将样品置于孔桩位、在水面上设立支架、将钢管筒埋于地下起保护作用、开挖泥浆存储池、开挖沉淀过滤池,之后便是制备泥浆、钻孔设备到位、泥浆抽离泵就位,最后就是试运转。

5.2 钻孔及清孔

钻头钻出成孔、调整设备垂直度、设置护壁防止泥浆飞溅、测量钻孔深度、清扫成孔中的杂物。

5.3 钢筋笼的制造及组装

制作钢筋混凝土笼、利用机械设备运送和起吊钢筋笼、将钢筋笼各部分零部件进行组装并将之摆在正确的位置。

6 土木工程钻孔灌注桩技术

6.1 测量确定位置

钻孔的测量和定位是钻桩工艺流程里最关键的步骤,施工的部门应按照设计图纸的要求进行细致地测量和定位。

6.2 组装钻机设备和埋设保护筒

组装钻机设备的时候要维持设备整体的稳定,使钻孔和钻头的中心保持在一条水平线上。设备下端的基桩,无论受力面是否存在夹角,钻杆都要与水平面保持垂直;设备钻杆下钻的角度要与斜孔保持同一角度,此时钻杆与钻头的中心需要重合于一点。为了使设备在运转过程中钻孔壁保持平稳无晃动产生,在设计之初就会要求埋设保护筒,对孔壁起到支撑作用防止孔壁由于剧烈晃动坍塌。

6.3 干作业灌注桩技术

干作业成型钻孔灌注桩是通过成孔模具,直接在地表面开始打孔立桩,这种成桩工艺存在于地表土层中,适用于各种各样的土质,例如黏土、粉土、大密度的砂土、长时间风化的岩层等等。目前,我国在土木建设领域常采用的打孔技术是螺旋钻机成孔技术,通过钻杆旋转产生的力量,钻头上附着的铁质螺旋叶片削开土层,散落的土块沿着叶片被甩出孔洞。钻机设备最重要的部分就是钻头,钻头也分有不同的类型,什么样的土质适合用什么样的钻头都是有考究的。常见的钻头有锥式、平底和耙式钻头,前者适合粘性土层和松散的土质结构,而后者则适用于各种杂土,钻头上的合金刀片,可以将土层中的硬物削成颗粒,排出孔洞。

6.4 泥浆护壁

泥浆在灌注进桩孔后会直接贴附在孔壁上,也会有一部分泥浆在压力的作用下渗透进周遭的空隙中,防止孔洞壁漏水。在密闭的环境中,可以使得孔洞在注水后水压的平稳,对孔壁起到支撑作用,防止坍塌,将孔洞中的土渣排到孔外,冷却润滑钻头。在砂土土层中进行钻孔作业时,需要给孔洞注入特殊的泥浆来确保钻孔作业顺利进行。这种特殊的泥浆由高塑型的黏土与水混合构成,如果两者不能做到充分地混合,可以在其中加入“粘合剂”在黏土土质中进行钻孔作业,则可以通过给孔洞通入清水,使得清水和孔洞中的黏土混合生成泥浆。这时再向孔洞内加入泥浆就需要控制泥浆的相对密度,使得注入泥浆的密度大约维持在1.1左右,而排出泥浆的相对密度则和其呈11的比例。

6.5 终孔检测

在终孔之前,技术人员根据相关标准检验钻孔孔洞直径、孔径倾斜度、孔洞深度、孔壁的完整度、孔洞内部残渣的数量,孔洞清理干净后泥浆的粘稠度以及钢筋笼的钢筋强度、大小及连接工艺等一系列是否符合规范。如果条件允许,尽可能利用行业内较为先进的检测技术和检测设备,对钻孔整体的完整度、残渣堆积厚度进行详细的分析,同时利用超声波钻孔壁回声仪对之前的检测结果进行复查,确保钻孔完全符合要求。

6.6 灌注砼

在对水下砼进行灌注前需要制备正规的水泥,保证灌浆的机械设备、灌浆技术人员可以达到最基本的灌注条件且可以维持施工的连续性;在设备开始灌注时应时刻检查灌注管距水面的高度、砼面的标准高度、孔洞进尺的长度;整个大孔径灌注的过程要在技术工程师的指导下进行。

7 结束语:

总而言之,在确保土木工程质量的提升下,灌注桩技术被大量使用在施工当中,这一技术具备诸多优势,可以显著延长技术设备的使用时间。因为灌注技术对施工人员具有较高的技术要求,从而应当对其审核,以便保障施工人员的专业能力。提升灌注桩在技术方面的含量,挑选优质的施工材料进行泥浆的配置,确保混凝土的施工工艺,以便促进土木工程施工的有效运行。

参考文献:

[1]杨建平,朴春德,常鸿飞,等.水平荷载下灌注桩变形分布式检测及承载机制研究[J].岩石力学与工程学报,2016,(S1):2983-2988.

[2]张宇华.钻孔灌注桩施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].住宅与房地产,2017,(3):236.

[3]薛建东.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].工程技术研究,2016,(7):41-42.

论文作者:李小维

论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/15

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