摘要:在当前的房建工程中,钻孔灌注桩已经取得极为广泛的应用。基于对钻孔灌注桩所要满足各项技术参数的研究,结合施工流程,本文指出了钻孔灌注桩在房建工程中具备的优势和具体应用,并对房建钻孔灌注桩的施工流程和技术进行阐述。
关键词:房建施工;钻孔灌注桩;技术应用
钻孔灌注桩施工技术作为一种高效的施工技术手段,借助于机械钻孔或者钢管挤土等方式,提升房屋建设工程的建设速率,缩短施工周期,在确保房建工程施工质量的同时,减少不必要的成本支出,为施工企业的健康发展营造出良好的氛围。
1、钻孔灌注桩施工技术分析
1.1设备搭建
①复核钻孔机位置地基承载力测定。该过程的目的是保证钻孔机不会发生中心偏移,影响稳定性,所以需要对地面平整度、承载力等进行严格检查,对地势有起伏的地点进行平整,钻孔机的底座可加铺钢板,减小压强。②埋设护筒。护筒应采用钢护筒,通常用4mm钢板制成内径比钻孔直径大0.1~0.2m的钢护筒,护筒埋设深度应高于地下水位1.0~2.0m,并高出施工地面至少0.3m,如采用旋挖钻机开挖护筒埋设深度应大于2.5m。并且要求坚固、不漏水。
1.2泥浆制造
泥浆在钻孔灌注桩制造过程中发挥极其重要的作用,在钻孔过程中,泥浆不但对钻孔机械起到润滑作用,而且泥浆的投入使用可以对钻头进行降温,防止产生过多热量对钻头造成损坏,但是需要注意的是,泥浆的各项指标需要根据钻孔方式不同进行选取。需要根据不同的土层进行不同性能指标泥浆的制备,形成泥浆循环系统,在对钻孔机械进行防护的同时,对机械的影响较小。
1.3钻孔
①开孔过程。当泥浆制备完成之后,需要进行开孔作业,在操作开始之前,需要对操作环境进行了解和控制,从而保证在进行开孔作业的过程当中,受到干扰,所以在进行实际开孔作业时,相关企业对于开工周期都设置在24小时之内,这样能够有效避免临近影响;②泥浆控制。钻进过程中要随时监测泥浆比重及泥浆中含砂情况,记录有关参数及地质情况,校核地勘报告。当钻到设计要求孔深时停钻,并保持孔内泥浆正常循环,直到泥浆内钻渣含量小于4%。起钻时应操作轻稳,避免拖刮孔壁,并向孔内补充适量的泥浆,使孔内水头高度稳定。③钻进控制。在进行钻孔操作时,每进尺2~3m,应检查钻孔直径和竖直度。在钻孔施工过程中,钻头的功率应该保证在一定的水平,不能太快,也不能太慢。在具体实施过程中,施工人员可以根据实际情况进行相应的调节;④孔洞检查。钻进时如孔内出现缩颈、坍孔、涌砂等异常情况时,应立即将钻具提离孔底,并保持泥浆高度,吸除孔内坍落物和涌砂;同时向孔内输送性能符合要求的泥浆,保持水头压力以抵制继续涌砂和坍孔。
1.4清孔
清孔时,合理选择泥浆泵的抽吸力,控制好泥浆的上返流速,减少泥浆上返对孔壁的冲击;终孔后,进行钻孔换浆,及时调整泥浆性能指标,适当加大泥浆黏度,提高泥浆的悬浮携渣能力;根据桩径、桩长、地层及施工情况,选择适合的二次清孔工艺,如桩径小、孔浅,可以采用正循环清孔,如桩径大、孔深,可选择泵吸反循环或气举反循环清孔工艺,确保清孔效果;在钢筋笼、灌注导管安放后,对沉渣过厚的桩孔,须选用合适的二次清孔工艺进行沉渣处理。二次清孔是在完成旋挖成孔、下入钢筋笼和灌注导管后,利用灌注导管清除孔底沉渣的关键工序。桩孔二次清孔工艺的合理选择,对清除孔底沉渣,保证桩身工程质量极其重要。
1.5钢筋笼制作和放置
钢筋笼的成型通常采用加强箍筋成型法,其绑扎顺序为先主筋等间距布置好,待固定并设置架立筋后,再按设计要求绑扎箍筋。钢筋笼主筋采用机械连接,同一断面的主筋接头率不大于1/2。钢筋笼下端主筋应向内侧弯曲呈倾斜状。为防止钢筋笼吊起后在空中摆动,应在钢筋笼下端系上防摆动绳索以人力操作。插入钢筋笼时,最重要的是使钢筋对准单元槽段的中心,垂直而又准确地插入槽内。钢筋笼插入槽内时,吊点中心必须对准槽段中心,然后徐徐下降,此时,必须注意不要因起重臂摆动而使钢筋笼产生横向摆动,造成槽壁坍塌。钢筋笼插入槽内后,检查其顶端高度是否符合设计要求,然后将其搁在导墙上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果钢筋笼是分段制作,吊放时需接长,下段钢筋笼应垂直悬挂在导墙上,然后将上段钢筋笼垂直吊起,上下两端钢筋笼成垂直连接。
1.6混凝土灌注
混凝土灌注通常采用水下灌注的方式,在灌注过程中,需要满足一系列施工要求,通常情况下,需要根据不同水深确定导管直径,灌注首批混凝土时,导管底距孔底宜为0.3~0.5m,且导管首次封入长度不应小于0.8m。灌注混凝土必须连续进行,不得中断。
2、案例分析
一房屋建筑桩基均采用钻孔灌注施工工艺,采用反循环钻机成孔。泥浆采用塑性指数为26的优质粘土配制而成,试验得到相对密度为1.2左右,粘度为26Pa·s。在施工初期,该项目多次发生桩基塌孔事故,具体情况可以分为三种塌孔形式:(1)成孔后,钢筋骨架入孔前发生塌孔;(2)钢筋骨架入孔后,灌注混凝土前发生塌孔;(3)灌注混凝土后发生塌孔。
2.1塌孔原因
护壁泥浆质量较差,护壁破坏导致塌孔。目前桩基施工队伍大多缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视,导致泥浆形成不了护壁泥膜或形成的护壁粘附力差,且容易脱落,在砂性土层易于塌孔。
钻机操作失误或经验不足,升降摆动撞击破坏泥浆孔壁,在松软砂层中钻进,进尺太快等都可能导致塌孔。
钢护筒长度不够,护筒底部渗水渗沙。钻孔桩孔口是塌孔的薄弱部位,钢护筒可以防止孔口坍塌。一般工程图纸中护筒长度采用经验值,护筒底部刚进入淤泥质土层或流砂层,地下水从护筒底部涌入导致塌孔。
周围堆载重物或机械振动引起超孔隙水压力导致塌孔。钻孔灌注桩属于非挤土桩,本身不会产生超孔隙水压力。但钻孔施工破坏了原始土层的力学平衡,土层应力得到释放,土体及静水形成对护壁的侧压力。孔内稳定液对孔壁产生支撑力,可以阻止孔的坍塌。但当周围堆载重物或者土体振动,会导致土体产生超孔隙水压,使得坍塌力大于抗塌力,导致孔壁破坏。
2.2塌孔处理
2.2.1后续处理
塌孔事故发生后,应根据塌孔程度和实际情况,具体问题具体分析,根据塌孔的破坏程度采取不同的处理方式来解决。
对于轻微塌孔,稳定后不影响后续桩基施工质量。可以采取增大泥浆比重,提高泥浆水头,增大水头压力等措施,从而提高孔内稳定液对孔壁的支撑力,防止塌孔进一步产生。对于塌孔不深,处理后可以继续施工的,可改用深埋护筒。将护筒深入到性能较好的土层,并对护筒周围夯实,利用护筒形成围堰平台,抵抗土体侧压力。对于塌孔严重,无法继续钻孔施工时,需要将钻头提起,待对区域进行处理后重新成孔。
2.2.2预防措施
在钻孔过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加,应怀疑是塌孔征象。可用测深仪探头或测深锤探测,施工工地现场一般采用测深锤。若在混凝土灌注中,原停留在地内的测深锤不能上拔或放入测深锤,测得的孔深与原孔深相差较大,可证实属塌孔。判断塌孔程度可以采用塌孔率来定量分析和评价,或者根据实际经验来定性判断。
3、结语
总之,钻孔灌注桩技术在房建工程施工中的应用,对于提升房建工程施工质量有着极为深远的影响。文章在分析钻孔灌注桩施工技术特点以及具体施工要求的基础上,从多个维度出发,进行灌注桩技术的应用,以期满足现阶段房建工程施工活动的基本要求。
参考文献
[1]龚清磊.钻孔灌注桩技术在房建工程施工应用[J].四川水泥,2018(04):129+246.
[2]雷欣.钻孔灌注桩技术在房建工程中的应用[J].江西建材,2016(20):92+96.
[3]吉佩浪.钻孔灌注桩技术在房建工程施工中的应用探究[J].中国新技术新产品,2016(19):99-100.
论文作者:牛春艳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/1
标签:钻孔论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 建工论文; 土层论文; 导管论文; 钻孔机论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;