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摘要:随着我国基础设施建设投资的不断增加,桩基工程作为建筑工程的基础,对于施工质量有着重要的作用,也是保证施工安全稳定的基石,随着这项技术的不断进步,旋挖钻孔成桩施工技术越来越受到重视。
关键词:建筑桩基;旋挖钻孔成桩;施工技术
前言
随着改革开放的不断深入,我国城市化建设不断推进,国内众多城市兴起建设高层与超高层建筑的风气。如何实现高层建筑的稳定安全、提升桩基承载,成为建筑行业发展过程中面临的巨大问题。依据权威数据分析,一种名为“旋挖钻孔桩施工技术”正逐渐应用于高层建筑。旋挖钻孔成桩是灌注桩法中一种先进性较高的施工技术,能提升施工效率和建筑质量,并保证建筑施工安全。
1旋挖钻孔成桩技术特点
旋挖钻孔技术是基于传统钻孔技术进行不断改进的新型钻孔技术,与灌注钻孔施工技术相比,旋挖钻孔技术具有更高的工作效率和更高的工作质量,大大提高了建筑工程施工质量,同时钻孔过程中产生噪音污染更少,更加卫生、干净,对周围环境产生负面影响大大减少,这些都使得旋挖钻孔成桩技术成为当下建筑行业大力推广的工程施工技术。旋挖钻孔成桩技术主要是通过旋挖钻孔机械来进行钻孔操作,旋挖钻孔机器是通过钻机自身重量和液压系统来不断提高钻孔所需压力,而钻孔机钻头使用的是斗式形状,这种构造可以保证在钻孔过程中能够更好的使用钻头部分,逐渐提高钻孔工作效率。
2旋挖钻孔成桩施工技术的应用
2.1钻机就位和钻孔施工
钻机就位时,要事先检查钻机的性能状态是否良好,配套设备是否齐全,保证钻机工作正常。在钻进回填土层遇混凝土、块石、孤石、卵石等硬性杂物必须减压,上下反复钻进以确保钻孔的垂直度符合要求和不垮孔,合理的钻压应在80~150bar、转速在15~22r。进入原生土层(粘土、砂土、粉土层)合理的钻进参数钻压60~100bar,转速为18~23r。钻进岩石时,岩石承载力小于8MPa时合理钻进参数(转速为12~15r/min,钻压100~150bar)。岩石承载力>8MPa时应使用外荷载方式加压,且加压过程应是均匀的,合理的钻进参数(转速为15~20r/min,钻压为150~250bar)。钻进持力层基岩层时,应使用取芯钻头,须减小钻进压力和钻进速度加大扭矩以扭断岩石,取出岩芯,钻进嵌岩深度必须大于设计要求且超钻不能大于500mm。
2.2清孔
清孔是钻孔施工中保证成桩质量的重要环节,通过清孔尽可能使沉渣全部清除,使混凝土与基岩完好结合,以保证桩底承载力。清孔是采用清孔钻头将孔底沉渣取出孔外。对于有沉渣的干孔,亦可采用与商混凝土相同牌品的袋装水泥投入孔中,与沉渣一起搅拌均匀,水泥用量可根据孔径大小决定,搅拌时可用钻头或导管伴合均匀,使沉渣与水泥凝结在一起,提高持力层的承载力或减少孔桩沉降。
2.3钢筋笼的制作和安装
钢筋笼在钢筋房加工制作,其长度以9~15m来为宜,钢筋笼长度在15m以内可在一次加工成型,当钢筋笼长度大于16m时,应分段加工,用吊车吊在孔口焊接。钢筋焊接接头在同一截面不得大于50%,单面焊接长度不得小于10d,双面焊接长度不得小于5d,所有焊接点必须保证同心,偏心不得大于20mm。
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2.4第二次清孔
浇筑混凝土前,吊放钢筋笼之后,应再次检查孔底沉渣,若沉渣超过规范要求时,应进行二次清孔,具体操作方法是:用汽车吊吊出孔中钢筋笼,并一直悬吊在空中,按照第一次清孔的方法进行淸孔,清完后立即竖直、准确、慢慢地吊放钢筋笼,钢筋笼吊放完成后,应迅速安装导管并浇筑混凝土。
2.5混凝土浇筑
目前进行浇筑混凝土一般工艺为直导管提升法,为了方便拆装,该方法要求导管接头采用丝扣长勾实施连接,在导管入孔时,要注重做好保护举措,预防出现掉落物造成导管的堵塞。在导管完成安装,并检查符合要求后,才可以进行再次清孔,清孔后,检查孔底沉渣不大于5cm后才允许进行混凝土灌注。混凝土浇到接近桩顶时,应随时测量标高,以免过多截桩和补桩。施工中要确保混凝土配合比满足要求,并具备良好的易和性和流动性,因此对进场的混凝土要对其相关性能进行严格的抽查,对于不符合施工要求的必须撤出,落实二次搅拌。为确保质量,必须确保混凝土要连续浇筑施工,并要求二次清孔间隔时间不应超过3h。
3旋挖钻孔成桩施工重点环节的质量控制
3.1要注重孔底沉淤的控制
旋挖钻孔成桩施工的机理就是通过切削和提升,通过钻斗将孔底原来的状态切削为条状,由于其底部面缓,所以钻至设计标高时,对于土壤的扰动稍小,由于没有聚淤漏斗,因此必须加强稳定液的管理,到达提升粘度,控制固相含量,预防沉淀过快,从而控制终孔前钻斗的旋挖量。在其深度达到要求后,再对孔径、孔深、孔位实施检查,确认符合要求后,填写检查记录,且必须得到监理工程师同意后,才能进行灌注水下混凝土和孔底清理的准备,一般来说,从清孔停止到混凝土开始实施浇灌,时间尽可能控制在1.5~3h,最长不超过4h,不然必须实施重新清孔。
3.2预防钢筋笼被顶托上浮
钢筋笼上浮,除了一些常见是由于全套管上拨、导管提升钩挂所致外,主要原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口,导管底口在钢筋笼底口1m以上至3m以下时,混凝土的灌注速度过快,使混凝土下落冲出导管底口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼的重力所致。具体措施为:要将孔口吊筋固定在钢筋龙上端;在实施混凝土灌注过程中,时间尽量加快,预防混凝土进入钢筋笼时其流动性变小;当混凝土接近钢筋笼时,要实施埋管,尽可能的放慢灌注进度;在混凝土进入钢筋笼1~2m后,将导管适当提升,减少导管的埋设深度,增大钢筋笼在下层混凝土中的埋设深度;灌注结束时,由于柱高减小,压力差降低,其所含渣土和泥浆稠度也会增大,当混凝土上升较为困难时,可以在孔内进行泥浆的稀释,并抽出部分沉淀物,确保灌注顺利完成。
3.3塌孔预防措施
在钻孔过程中,塌孔原因极其复杂,可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,不能保持原有静水压力,泥浆的性能不符合设计要求,施工步骤操作不合理,护筒周围堆放重物或机械振动等,都会引起塌孔。如果是少量塌孔且经过调查,发现塌孔没有继续扩大的倾向,就可以恢复正常钻孔;如果塌孔比较严重,应该立刻钻孔回填,可以用砂类或者砾石土进行回填工作,也可以将粘质土和水泥砂浆混合使用,等到回填土真正沉实以后,就可以重新进行钻孔,但一定要注意提高泥浆的浓度且尽可能减慢钻孔速度,避免再次发生塌孔。
3.4遇溶洞处理
如在开挖过程中遇有溶洞裂隙,则钻孔的时候用比孔桩直径大30mm的钻头钻大孔,用10厚钢板制作钢护筒。待溶洞开挖深度达到2m深时采用吊车将钢护筒吊装就位,采用挖掘机往下压,压到位后再往下进行开挖,开挖2m后再接钢护筒,同时采用旋挖机仪器进行垂直度控制。重复上述工作直至溶洞开挖完成。浇筑混凝土时钢护筒不拆除,作为桩身模板,不能再重复使用。
结束语
旋挖钻孔成桩是建筑桩基一种重要的施工技术,因其具有质量高和效率高的特点被广泛的应用在工程中。通过严格的控制施工工艺,有效的促进了桩基施工质量的提高,促进了建筑行业的不断发展。
参考文献:
[1]孙冠群.建筑工程施工中混凝土裂缝防治技术的运用[J].民营科技,2015(04):181.
[2]李景耀.探析建筑桩基工程施工中旋挖钻孔成桩施工技术的应用[J].江西建材,2016(3):72-72
论文作者:王志国
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/27
标签:钻孔论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 导管论文; 沉渣论文; 桩基论文; 施工技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;