摘要:本文列举了云南某高层商务楼施工混凝土的钻孔灌注桩的监理实例,阐述项目设计、建造及监理过程中关于测定嵌岩深度、运用桩端后注浆工艺、判定沉渣厚度、配置桩身部位的钢筋笼、放置试桩以及锚桩等需要重视的几点内容。
关键词:高层建筑;钻孔灌注桩;施工监理;要点:
0 引言
研究的这所商务大楼设计方案中要求使用钻孔灌注方式成桩,桩体采用C30钢筋混凝土,共需要建造409根桩,在裙楼部分要求使用251根直径80cm桩,主楼使用8根直径为1m桩。桩的平均长度要求为54.7m,桩的顶端到地面下8.5m到9.5m。桩端的全断面需插入持力层深度达到桩径的1.5倍,运用反循环的方式进行清孔,确保产生的沉碴不超过50mm厚,混凝土的初灌量高于2m,主楼部分的桩运用桩底后注浆技术,单桩的承载力要求为:直径0.8m的桩要求最大7200KN;直径为1 m 的桩要求最大9850KN。
1 实际工程问题分析
1.1 配置桩身部分钢筋笼的相关问题
现在设计高层的建筑时,绝大多数使用了嵌岩钻孔然后砼灌注桩的方式,这么做的好处就在于作业的时候不会发生挤土情况,对于附近已建成的建筑物几乎不产生影响,借助嵌岩能够使桩端的承载力更好的发挥出来,有效防止建设项目的沉降。在配置这类桩的钢筋笼的时候,按照规范要求要沿着桩身配置成通长的钢筋笼。如此要求重点是考虑下列问题:
首先,所有承载力多于60%作用在嵌岩桩端部位。在相同的基础当中,不同的桩由于建造质量的差异各自的桩端和桩顶受到的作用力也不同,高质量的桩将具有高于平均值的作用力。可是在发生地震等情况的时候,质量好的桩反而会受到最为严重的破坏,一旦发生这种情况,将导致整个建筑物所有桩基部分被破坏,因为异常情况下端承桩的端部所受的作用力与桩顶承受的作用力几乎一样,所以在为端承桩配筋的时候,其上部和下部必须进行通长配筋。
其次,采用嵌岩桩时,其桩端位置周围的岩层状态大多都是复杂的,岩面和桩端的夹角不可能全部满足90度,这种情况下可能导致岩面对桩发生横向作用力,假如不为桩的下部配筋或是配筋情况不符合要求,将会在一些特殊情况发生的时候出现极为严重的危险。
另外,在运用了桩端后注浆技术的时候,固定注浆管同样要求配置通长型的钢筋笼,这些内容在设计当中要引起重视。在本论文研究的项目中虽然设计使用的是嵌岩桩,但当中的桩最初设计时并没有要求使用通长型的钢筋笼,后来在施工的时候改进为通长型钢筋笼配置。
1.2 设计试锚桩分布间距的相关问题
高层的建筑当中采用钻孔灌注的混凝土桩都必须试验其静荷载水平。单桩的承载力现在大多情况下是利用测试桩附近的工程桩或者重新打出4个锚桩的办法。本文的研究项目在设计锚桩时距离定为9.8m,但是在实际测试中,测试部门不能架设反力架钢梁,后来不得不现场浇注了2个混凝土钢筋梁来使问题得以解决。这么做可以说是费时、费钱、费力。所以,设计者在设计试锚桩时,对其分布进行规划过程中要注意这些问题。
1.3 桩端后注浆工艺运用的相关问题
桩端面产生的阻力以及桩侧面的摩力构成了桩自身的承载力。二者的变化规律性常见为:首先,随着桩端的强度变大(Eb/E.值变大),桩端部位产生的荷载在总载荷中的占比就变大;其次,桩端部分的承力面越大,其承受荷载的占比也就越大;再次,桩体的长径比例大,桩侧承受的荷载占比于总载荷越高,在长径的比值大于75%,桩侧所承受的载荷占于总载荷约80%。
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2 开展施工监理工作的重点
2.1 平整项目建造场地和桩位的取样
现在,大多数项目开工前的准备工作都是在征地结束后,立刻开测项目施工现场,在勘察完成后把相关资料交付设计部门开始设计。负责建造的部门会利用图纸设计的时间,开始对项目现场进行三通一平。其中,在平整场地填碴过程中一般都不会细致的想到对今后的建设将产生的影响,导致了施工部门在真正的进场作业时所接收的现场地貌,同前期的地质材料当中描述的差异性很大,尤其是对于地下埋藏的障碍物以及原始河道处置如果不合理,将导致未来的建造当中发生非常严重的麻烦。为此,相对好的办法就是把三通一平的作业内容在进行建设招投标的过程中就承包给桩基的建设部门,并且还要要求在进行钻孔灌注桩作业之前对地面做硬化地坪处理,这就能够确保施工现场更符合文明施工要求,还利于准确的放样桩位。对那种项目现场很大,不容易标记施工桩位,而且不能对之有效加以保护的情况,必须在其放样中强制采用全站仪操作。
2.2 合理选用钻机,科学测定嵌岩的深度
一般在地质评定报告中如果建议使用钻孔灌注混凝土嵌岩桩的,大多会详细分析出施工现场持力层的中风化岩本身的强度,在其强度小于30MaP时,可将其定性为软岩。如果持力层在中风化软岩的情况下进行钻孔后灌注钢筋混凝土桩,假如桩高不超过50m,桩径也不超过0.8m时,通常能够使用回旋型钻机GSP10,也可使用回旋型钻机GSP15。在钻机进入岩层时,可采用同地面形成近似45度角的四翼型钻头,而在钻孔快结束时,要更换成同地面夹角低于30度的平底钻进行扫孔,以此确保桩端的全断面很好地插入持力层。在嵌岩的深度判断方面,施工部门同监理以及设计单位产生的争议很大,作为监理进行判定时要依据下列几方面:
其一,第一个试桩钻孔时要使用空心钻头来获取柱形的岩芯,从而得到中风化岩的样品,对试桩得到的入岩和终孔岩样品进行封存保管;
其二,常规下入岩标准规定的是出现的中风化的新鲜岩样品达到20%到40%,以中风化的新鲜岩样高于80%看作入岩20毫米的标准。在确定了入岩的岩样之后,每次深入20毫米时取一个样品,分析这些岩样是否改变,如发生变化需要重新进行岩面的确定工作,但如果样品情况没有变化,则需要按照桩径的1.5倍继续钻入20cm 就可停止钻孔;
其三,对所有桩的入岩高度要按照地质情况报告加以预估,用于施工当中参考:
其四,要参考比较相邻且已经完成的桩;
其五,注意钻头的性能情况,控制好钻杆的前进速度,常规来说在硬度为30到60 Mpa中等中风岩当中的速度采用每小时300m到500m。
其六,新鲜岩的样品一般具有刺手感,其棱角非常尖锐,密度大有坠感,其色泽较鲜艳。
2.3 沉渣检测的方法及检测时间确定
钻孔结束,后续就需要调整好泥浆的比例实施首次清孔工作,调配好泥浆后就可以向孔内下放钢筋笼。然后开始实施反循环方式的清孔工作,一般称之为“二清”。本人觉得科学测定沉渣的做法是,完成了二清工作之后应马上使用测绳测定孔的深度,之后可以将测绳提起20cm到50cm,要求停顿半小时左右,然后轻放测绳至最下端,根据两次测绳长度的差值确定沉渣厚度。如果在这样的间隔时间里沉渣厚度小于5 cm,则能够断定混凝土灌注前的沉渣高度将会小于5cm,这种情况下实施一次清孔即可开始进行混凝土灌注工作。
3 结束语
中国各类的高层或是超高层的建筑项目快速发展,在此过程中钻孔灌注桩由于具有多方面的优势得到了普遍使用。建筑工程中的监理人员成为项目施工中的操作者、指挥者、组织者,在确保工程质量方面具有极其重要的作用。本论文分析了建筑施工当中监理人员对于钻孔灌注桩的建造过程中需要重视的几个问题,希望在钻孔灌注桩的质量管控方面提供一套科学有效的工作方法及思路。
参考文献:
[1]钻孔灌注桩施工技术与质量控制方法[J].杨丽.山西建筑.2013(29)
[2]钻孔灌注桩水下混凝土施工探讨[J].黄平,王再明,陈欢.水利水电施工.2013(03)
论文作者:刘师荣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/24
标签:钻孔论文; 沉渣论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 承载力论文; 情况论文; 作用力论文; 《基层建设》2018年第4期论文;