摘要:钢管微型桩加固技术作为新兴的地基处理方法,在房屋建筑施工中应用较为普遍,考虑周边施工环境及能够更好地保证房屋建筑工程的质量,在实际操作的过程中,尤其需要注意如何更好地运用钢管微型桩施工技术来提高整体房屋建筑工程的质量。
关键词:工程施工;钢管微型桩技术;地基处理;施工工艺
引言
随着中国经济的快速发展,城市中建筑的密集程度越来越大,建筑之间的间距越来越小,施工空间越来越小和对周边居住环境的噪声控制越来越严格,施工技术及建筑工程中的施工技术都有所提升,施工组织越来越严格,对于荷载较小的地基处理,其中比较实用和重要的施工技术之一就是钢管微型桩。钢管微型桩施工技术可以解决建筑工程地基处理施工空间小,大型机械噪声大和无法进入的问题,保证建筑工程的安全性和稳定性。钢管微型桩施工过程受多重因素的影响,在施工过程中应严格控制桩基的施工质量问题。
1.概述
微型钢管桩加固适用于既有建筑物地基加固或新建建筑物的地基处理,在地基处理过程中使用率越来越高,微型桩加固后的地基,当桩与承台整体连接时可按桩基础设计;桩与基础不整体连接时,可按复合地基设计。钢管微型桩主要适用于处理黏性土、淤泥质土、粉土、砂土和人工填土等地基处理。
2.钢管微型桩的实际意义
钢管微型桩施工技术不仅机械震动小,机械噪声小及对施工场地面积要求较小,所以经常在施工环境狭窄的环境中使用。由于钢管微型桩施工技术保证成孔难度较大,地下水文地质条件也是限制其成孔质量的重要因素。因此,在地基处理施工的过程中有效运用钢管微型桩施工技术往往显得非常重要,只有严格控制每一道施工工序的质量,才能够真正保证地基处理的整体质量。
3.钢管桩设计方案注意事项
钢管微型桩进行设计时应充分依据上部建筑荷载大小及类型,合理选择微型桩桩型及施工、考虑水土环境的腐蚀性、所选用的钢管钢材类型及钢管壁厚,钢管桩的使用年限应等于或大于上部建筑物的结构使用年限,微型桩中钢材及钢筋防腐构造应符合耐久性设计的要求。钢构件或预制桩钢筋保护层厚度不应小于25mm,钢管砂浆保护层厚度不应小于35mm,混凝土灌注桩钢筋保护层厚度不应小于50mm。桩基施工过程中应采取间隔施工、控制注浆压力和速度等措施,减少微型桩施工期间的地基附加变形,控制基础的不均匀沉降及总沉降量,防止建筑物变形破坏。
4.建筑工程中钢管微型桩施工技术的应用
钢管桩大都采用敞口式,钢管桩施工工艺大都采用静压桩或泥浆护壁成孔灌注桩。采用静压桩工艺成桩时,在施工过程中桩端土部分进入钢管内部,形成土塞效应,降低了出土量及对周边土层的隆起,桩身周边土层挤密效果很好,但对周边建筑物影响较大且砂砾层较厚时无法穿透;采用钻孔灌注桩时,解决了挤土效果,且砂层等硬层均可以穿透,但施工过程中产生大量泥浆,对环境产生一定的影响。
5钢管桩的施工工艺
钢管桩施工流程可按下列步骤进行:
图1 钢管微型桩施工工艺流程图
5.1施工前准备
根据设计要求放出基础边线以确定施工位置,根据设计图纸要求的深度进行下料,钢管连接应采用套管焊接的方式,连接处进行加强焊接,钢管桩下端做成花管状出浆孔。根据设计要求的间距、排距及设计提供的标高进行测量放线。根据设计的孔洞直径、间距、排距使用筷子打入地下进行定位;根据钢管微型桩定位,在成孔位置上进行钻机准确定位,需保持桩机整体性稳定。采用人工开挖探沟、探坑的方法进一步查明和确认本承台桩位周边是否有地下管线、构筑物等情况,一般探查深度不超过1.5m。将钻机安放在指定位置,安放水平,防止倾斜;将钻杆抬至钻机旁,启动钻机,慢慢钻进;每进深2m,需要接一次钻杆,直至得到设计有效深度。
5.2钢管加工
钻孔前按设计方案要求将钢管裁切或接长,注浆钢管桩的钢管连接应采用套管焊接,搭接部位要用钢筋加固帮接接焊,帮接长度不小于钢管直径的两倍,焊缝应饱满,并应检查钢管的垂直度,焊工必须有焊工证,施焊前应试焊;桩尖端部以上一定范围内设置出浆口,出浆孔呈梅花型交错布置。依据场地地质环境及设计年限需要,及时进行钢管的防腐处理。
5.3成孔
采用钻机成孔,一般成孔孔径比钢管外径大25mm以上,根据地质情况选用适当的护壁方式,钻孔施工采用跳打的方式成孔,施工过程中随时抽查施工桩位偏差情况,及时进行调整。及时检查桩底土层是否与地勘报告及设计文件一致,遇到特殊地质情况,及时与项目负责人及技术负责人沟通,并上报监理部门及设计部门。
5.4下放钢管及安装注浆管
桩孔成孔完成后,待钻机钻杆提出地面后,及时将加工好的钢管下放至设计孔底标高,检查钢管的垂直度并对孔内进行清孔、洗孔措施,可采用空压机对孔内进行高压送风,将松散土体压至孔壁,保证桩底无松散土层。下放钢管完毕后,注浆管直接接入到下入孔内的钢管上,接口要密封连接,注浆管采用橡胶管输送。
5.5拌制水泥浆及注浆机安装
水泥浆采用专用机械进行拌制,水泥浆中水泥宜采用普通硅酸盐水泥,水灰比不宜大于0.55。把拌制的水泥浆放入水泥浆槽内,然后由注浆机注浆。在现场指定位置固定注浆机,电源由指定的配电箱接入,设置好注浆坑,然后由注浆机注浆。注浆管需装设压力表,按照设计要求的注浆压力、水灰比进行注浆,注浆后暂不拔管,直至水泥浆从管外流出为止,拔出注浆管,密封钢管端部,加压数分钟,待水泥浆再次从钢管外流出为止。
5.6注浆
注浆管需装设压力表,一次注浆时,注浆压力宜为0.3MPa~1.0MPa,由孔底使浆液逐渐上升,直至浆液溢出孔口再停止注浆,注浆后暂不拔管,直至水泥浆从管外流出为止,第一次注浆浆液初凝时方可进行第二次及多次注浆,二次注浆水泥浆压力宜为2MPa~4Mpa,加压数分钟,待水泥浆再次从钢管外流出为止。
5.7补浆
对于水泥浆因凝固收缩产生的裂纹、裂隙,应及时进行补浆。拔出注浆管后,对于桩顶破碎处应及时进行补浆,密封钢管端部。
5.8桩基检测及后续施工工作
注浆完成后待水泥达到一定强度后清除桩间土,第三方检测单位进场进行桩基检测,桩检合格后进行五方基础验槽工作。
5.9钢管微型桩的质量检测问题
(1)钢管桩施工过程中的试块应按照要求及时进行留置,水泥、钢材等原材料应及时进行原材检测及焊接、连接等工艺检测。
(2)桩位施工应及时进行孔位校核,桩位偏差应满足相关技术要求。
(3)钢管桩的竖向承载力检验应采用静载荷试验。
对于上述复检及桩基检测不合格等问题,应及时与设计人员联系,分析不合格原因,并进行补桩或设计变更。
6.施工注意事项
(1)钢管桩的焊接及连接质量、水泥标号的大小直接影响钢管桩的整体性质量,施工时应严格按照设计图纸及相关规范执行。
(2)钢管桩施工完成后应及时进行桩基检测。
(3)钢管桩施工过程中极易产生塌孔及缩孔现象,尤其在地下水位以下施工时极易出现,现场施工时应提前做好防护措施,对于桩机施工安全严格按照操作规程施工。
7结语:
钢管桩施工工艺简便快捷,施工占用场地小,施工效率高及安全风险小等优点,技术逐渐成熟,施工质量逐渐改善,投资较少、施工速度快对工程造价及施工工期极为有利,可在建筑施工中广泛推广应用。
参考文献:
[1]阮长青.钢管桩设计中的若干问题探讨[J].地下空间,2003(3):99.
[2]杨梦,刘朝晖,邓涵文.浅析边坡加固中微型钢管桩的应用与施工技术[A].第十一届鲁粤辽湘路桥技术论坛论文集[C],2014.9:132-133.
[3].JGJ79-2012,建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社.
论文作者:王现伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:钢管论文; 注浆论文; 水泥浆论文; 地基论文; 施工技术论文; 桩基论文; 过程中论文; 《防护工程》2019年第7期论文;