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中图分类号:U443.15+4 文献标识码: A 文章编号:
0.引言
新世纪以来,经济不断发展,城市化进程不断加快,房地产业也如火如荼的进行,而伴随着房地产业的发展随之而来的是建筑施工行业的蓬勃发展。在各类建筑工程快速发展下,钻孔灌注桩因其具有施工方式简便易行、对各类地层适应性较强和费用经济等优势而备受青睐。但是钻孔灌注桩也有很多的不足,比如,钻孔灌注桩孔底的沉渣非常难清理。而正是基于钻孔灌注桩的种种缺点,如何克服缺点、提高钻孔灌注桩的施工技术和质量、减少桩底沉渣的厚度,成了岩土工程领域的专家和技术人员亟待解决的问题。
1 后注浆法钻孔灌注桩技术原理
1.1 后注浆法钻孔灌注桩技术的概念
在建筑工程快速发展的今天,一些施工技术因其简单、经济而被经常使用,后注浆法钻孔灌注桩就因此被受青睐,在建筑桩基施工中得到广泛应用。后注浆法钻孔灌注桩技术指的是在建筑桩基施工进程中,灌注桩成桩后为了增强灌注桩的稳固性,在一定的压力下将水泥浆注入导管(此种导管必须事先埋在地底),通过导管、与导管连接的灌注桩桩端以及阀门,进入灌注桩桩底的一种施工技术。在同种施工进程中,可以运用多种灌注桩后注浆,比如在运用灌注桩桩端和桩侧联合注浆技术时,比较好的方法是:在运用灌注桩桩侧注入水泥浆后,再对灌注桩桩端进行注浆操作,这种方法可以防止在对灌注桩桩端注入水泥浆时水泥浆浆液流出。
1.2 后注浆法钻孔灌注桩技术的各种参数
1.2.1 注浆量
后注浆法钻孔灌注桩的注浆量是后注浆法灌注桩技术的一个重要参数,而影响注浆量的因素多种多样,包括桩径、桩长、桩周土层特性等。后注浆法钻孔灌注桩技术中的注浆量一般指的是每根桩的注浆量,可以用Q来表述。而注浆量的公式可以用一个公式来表示:
Q=KLF,
在此公式中K指的是综合影响系数,可以在1至1.5中取值,公式中的L表示假想的注浆高度,可以在2米至5米中取值,F表示的是桩的底面积。[1]
1.2.2 注浆压力
注浆压力同样是后注浆法灌注桩技术的重要参数,它指的是在灌注水泥浆时可以使用的最大的压力,而这种压力不会使桩底出现损坏。影响注浆压力的因素也有多种,包含灌注桩桩长以及灌注桩桩端土层强度。在建设施工的不同阶段过程,灌注水泥浆时所应该使用的压力是有区别的,在注浆开始的时期必须使用较大的压力,这是因为最初阶段的阻力更大,而随着时间的推进,压力逐渐减小,但是到最后阶段,压力又会变大。而为了准确预测压力大小,在实际施工之前必须通过实验,确定所需的注浆压力。
1.2.3 浆液浓度
灌注桩后注浆过程中浆液浓度也是必须重视的参数,灌注所需的浆液可能因为浓度不同而产生不同的效果。如果浆液浓度非常低,就会因为水过多导致整个浆液具有很强的流动性,最终使浆液容易冒出;当浆液的浓度很高时,由于水的含量偏低导致水泥浆脱水严重,对于灌注的效果也有影响;而中等浓度的浆液中水的含量适中,对灌注效果大有助益。因此,在进行后注浆法钻孔灌注桩流程时,可以分层次注入水泥浆。笔者在考察诸多建筑桩基施工后,发现表明,一般水灰比例在0.5到0.6的浓度可以取得最好的注浆效果,以后在进行后注浆法钻孔灌注桩技术时可以借鉴此浓度比例,来确保注浆质量。
2. 后注浆法钻孔灌注桩在建筑桩基施工中的应用
2.1 后注浆法钻孔灌注桩技术的适用范围
不同的土层中浆液的扩散范围也是有很大差距的,浆液在土的颗粒很大时,扩散范围就大,在土的颗粒很小时,扩散范围就小。当土层为薄砾石层时,浆液的扩散范围相比一般土层更大。笔者通过对诸多建筑桩基施工实践的总结与分析,对比了大量的现场实验结果,得出最理想的桩底注浆层是砾石层,因此,在今后的建筑桩基施工中进行后注浆法钻孔灌注桩时要尽可能的选择砾石层进行灌注桩后注浆。[2]
2.2后注浆法钻孔灌注桩技术的加固原理
目前,国内外普遍关注后注浆加固原理,通过无数次试验和实地考察,得出了相当丰富的理论成果,对其原理和机制,也掌握的比较清楚。针对灌注桩后注浆技术,压力注浆理论业已取得突破性进展,它将在建筑桩基施工进程中占据越来越重要的地位,而后注浆法钻孔灌注桩技术对于增强灌注桩的稳固性,可以体现在以下几方面:第一, 利用浓度适中的水泥浆液进行注浆,可以在相对比较小的压力值之下,注入渗透性强的土层中,从而形成稳固性强的结石体,进而增强灌注桩桩端的承载能力。第二,往桩侧注浆时,由于水泥浆液挤压,会在桩侧重新形成高强度的加固体,其厚度最高可达二十毫米,一般不低于2毫米。第三,让较大浓度的浆液填充土体孔隙,并在一定压力下压密桩侧土体和桩底松散沉渣,重新加固土体固结,提高土体抗压强度。现阶段,在大量实验过程的基础上可以得出一个结论:在粉土中和砾石层中,后注浆法钻孔灌注桩技术中运用的注浆最终产生的形状也是有区别的,粉土中往往形成不规则的形状;而砾石层中则为渗透注浆。
2.3后注浆法钻孔灌注桩技术保证注浆效果的措施
现阶段,作为一项技术含量较高的工作,我国建筑桩基施工工程中的后注浆法钻孔灌注桩技术处于初创阶段,许多领域还有待探索,因此我们在进行理论探索时,应该不断进行实践,在实践中总结经验,将所得的经验归纳成为理论,并最终将理论反作用于实践。而根据建筑桩基施工经验,为了提高技术含量,应该对以下注意事项予以重视:第一,对注浆管的埋设一定要采取严格步骤,首先要选择合适而准确的位置,将注浆管接头保护好,防止注浆管上浮,此外还要采取措施,防止下导管清孔或灌注混凝土时破坏注浆管,导致注浆管变形、破损。第二,要对注浆工艺进行优化。首先,为了确保注浆管处于顺通状态,要在正式注浆之前先试压清水,让清水将注浆管疏通;其次,当注浆管疏通之后,再压注水泥浆液。当在土层颗粒空隙较大的砾石层施工时,可以采用间歇注浆方法,就是注浆后停几分钟,然后再注浆,这样来来回回直道注浆完成。[3]
3.结语
尽管现阶段我国建筑桩基施工工程中的后注浆法钻孔灌注桩技术处于初创阶段,应用时存在一些不足,适用范围也有所限制,但是它对于改善灌注桩桩端和桩周土性能进而提高灌注桩的承载能力方面大有裨益,这些优点无疑会拓展后注浆法钻孔灌注桩技术的未来应用范围。只要采取合适而科学的方法,增加研究力度,钻孔灌注桩后注浆技术将是一项应用前景非常广阔的技术。因此,我们在进行理论探索的过程中,同时要不断进行实践,在实践中总结经验,将所得的经验归纳成为理论,并最终反作用于实践。
【参考文献】
[1]李洪春,朱良宗.后压浆技术在钻孔灌注桩施工中的应用[J].水利水电快报,2009 (19):14-15
【关键词】建筑施工;灌注桩;质量控制
1 钻孔灌注桩技术
由于不同的建筑施工条件对于钻孔机械的要求也不一样,而采用不同的钻孔机械,其钻孔灌注桩的施工工艺又有一定的区别,一般在目前建筑施工技术中,常采用以下两种钻孔灌注桩技术的施工工艺:
1.1 螺旋钻孔灌注桩施工工艺:钻机就位后,用吊线、水平尺等检查导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心。钻孔时放下钻机,使钻杆向下移动至钻头触及土面时,才开动转轴旋动钻杆,边钻边进边出土。当钻到预定深度后,必须在原深处进行空钻清土,然后停钻提起钻杆。桩孔钻成清孔后,应尽快吊放钢筋,灌注混凝土不要隔夜,灌注混凝土时应分层进行。
1.2 大直径钻孔扩底灌注桩施工工艺:场地平整放桩位线钻孔机就位机械钻直孔人工清直孔及扩孔扩孔清底检查放钢筋笼灌注混凝土。
大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于700mm,用机械或人工成孔,在孔内灌注混凝土而成的桩,如果桩底部再进行扩大,则称大直径钻孔扩底灌注桩。
2 钻孔灌注桩施工要点
在钻孔灌注桩的施工技术中,最重要的施工要点就是要控制孔的形成质量以及桩的形成质量,这是保证钻孔灌注桩施工质量的关键。笔者通过对钻孔灌注桩技术的深入研究以及多年的实际工作经验,总结出以下几点钻孔灌注桩的施工技术要点,现在这里列出,以供同行参考借鉴。
2.1 成孔的垂直度。由于混凝土是直接向孔内灌注的,因此钻孔灌注桩的状态主要是由孔的形成状态决定的。成孔的垂直度也就决定着桩的垂直度,而垂直度又是保证地基荷载能力的关键因素,因此在施工中必须严格控制成孔的垂直度。这就要求施工人员和技术人员在钻孔过程中加大对成空垂直度的检测力度,随时注意钻杆的垂直度,当发现钻杆倾斜时,要及时校正,保持钻杆的垂直度始终控制在技术要求的范围内。
2.2 确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在进行钻孔灌注桩的具体操作施工之前,要首先经过严格的计算与测量,确定桩位以及开始钻孔的具置,在确定具置后要时刻检验钻孔中心与桩位的中心线是否重合,偏差范围是否在技术要求范围之内,以确保桩位的准确性。另外,由于钻孔过程中会带有大量的泥浆土体出来,会使得地坪上原有固定的标高发生变化,这时候若但以桩顶标高为成空深度的指标,就会有很大的误差存在。为此,除了原有的标高以及成孔深度的控制技术措施以外,还要在桩架安装固定以后,做好桩架的总长度记录,以便技术人员根据钻杆来检验成孔的深度。
另外,钻杆所反映出的成孔深度并不能完全确定真正的成孔深度,因为在清孔中若操作方法不当或泥浆比重没有掌握好就很有可能引发坍孔或沉渣过厚的现象,这对于二次清孔是非常不利的。因此,在钻孔机械完成钻孔后要采用其他的检测技术措施来复测成孔的深度。
2.3 钻孔的孔径。钻孔的孔径大小也是关系着钻孔灌注桩质量优劣的主要因素,而在土质层为粘性土或粉土的建筑施工中,常常会出现缩孔现象,严重影响着成孔的质量。由于孔径小于规范要求,桩的截面缩小,承载能力降低,实际上是降低了桩的安全系数。另外软弱土层一般都在地层上部,缩颈现象也发生在此段,而桩的内力也是上段大,容易造成桩身抗压强度不够而破坏。由于孔径达不到要求,导致钢筋笼无保护层,桩的抗压弯能力消弱或丧失。
2.4 孔内的泥浆。在钻孔灌柱桩的施工中,若泥浆质量差,就形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脱落,导致孔壁稳定性差。另外,泥浆比重过大,使得砼水下灌注阻力增大,降低砼的流动半径,使砼骨料大部分堆积在桩芯部位,而钢筋笼外几乎无骨料,不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。故对泥浆质量的管理决不是个小问题,一定要严格要求施工单位按规范要求严格控制。
2.5 成桩质量的控制。除了要控制成孔质量,还需要加强对成桩质量的控制,这也是钻孔灌注桩质量的最关键的施工步骤。在具体的建筑施工过程中,主要需要严格控制混凝土质量、灌注混凝土时的施工技术控制,以保证成桩的质量。
1)为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料的质保书,如发现实样与质保书不符,应立即取样进行复查,对不合格的材料,严禁用于混凝土灌注桩。2)钻孔灌注水下混凝土的施工中混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度,因此,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。3)为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象,在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥。
3 关于钻孔灌注桩技术的几点建议
钻孔灌注桩的质量关系着建筑地基工程的质量,也是影响建筑物安全稳定的重要因素,为此,必须加强对钻孔灌注桩技术的施工质量控制,在施工中,除了要严格控制孔的形成质量以及桩的质量以外,还需要注意以下几点技术控制要点:
3.1 对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。
3.2 不同的施工方法其效率和质量有很大的差异,施工时应从施工方法着手进行预先控制。
3.3 认真研究质量检测设备的准确性和可靠性,如大小应变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷,处理不当会降低安全度,留下工程隐患。
关键词:桥梁施工;钻孔灌注桩技术
中图分类号:U445 文献标识码:A
随着我国经济的迅速发展和改革开放不断取得进步,我国的交通现状已经不能满足我国经济的发展,在我国基础建设不断发展的今天,路桥梁的建设需求不断增加,因此就需要路桥梁工程不断的发展。钻孔灌注桩技术在路桥梁工程的专业技术中,是一项非常重要的技术。钻孔灌注桩技术的施工工艺较为复杂,特别是在水中浇灌混凝土的过程中,容易因为操作问题而导致质量问题的发生。因此研究桥梁施工中钻孔灌注桩技术的应用,具有非常重要的现实意义。钻孔灌注桩技术不仅可以有效的缩短路桥梁工程的施工周期,并且减少施工成本。但是,路桥梁工程的质量控制仍是钻孔灌注桩技术在道路桥梁工程应用中的主要问题,因为钻孔灌注桩的质量最终直接影响着整个路桥梁工程的质量,并起着决定性的作用。对此,工程的工作人员应当努力提高路桥梁建设的施工水平,加强对钻孔灌注桩技术的应用管理,从而努力提高路桥梁工程的建设水平,有效预防质量问题的发生,最终促使路桥梁建设工作的顺利展开。
一、钻孔灌注桩技术概述
所谓的灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。其特点包括:⑴与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和震动要小的多;⑵能建造比预制桩的直径大的多的桩;⑶在各种地基上均可使用;⑷施工质量的好坏对桩的承载力影响很大;⑸因混凝土是在泥水中灌注的,因此混凝土质量较难控制;⑹费工费时,成孔速度慢,泥渣污染环境。
钻孔灌注桩技术的应用需要迅速的将混凝土灌注到内衬穴和泥土中,将导管的出口包裹在一定深度的混凝土内,从而使水、泥土和混凝土的分离效果更加明显,接下来再继续进行混凝土桩的灌注。在钻孔灌注桩中需要注意对混凝土中埋深导管的控制。与此同时应当保持合理的出入口之间的高度差,依靠高压将混凝土同之前的混凝土进行合并。钻孔灌注桩施工技术和工艺的改进,使其可以在很多工程的地质条件进行施工,并且该技术在施工过程中的振动与噪音的已经基本消除。
二、钻孔灌注桩的施工工艺
桥桥梁钻孔灌注桩技术一般包括施工场地的准备、钻井平台埋设、治浆、钻孔,清孔,钢筋笼制作和混凝土浇筑等几个方面。钻孔灌注桩技术实施的每个阶段都必须严格对施工技术进行检查,从而确保路桥梁建设整体的工程质量和安全。
1.施工调查与场地准备
企业在对钻孔灌注桩技术进行应用时应当事先对施工现场进行准备,做好场地的整理工作,并将钻井机进行安装。在钻井机安装完成后应当对安装平台进行加固,在水面施工的过程中应当根据钢筋混凝土钻孔机平台的情况,准确的进行测量放线。在测量放线时应当注意按照设计图纸上的测量数据来进行。在测量放线之后,钻孔灌注桩技术的专业技术人员应当对施工场地进行检查,在检查过程中应当注意对桩位的保护,从而防止桩位的损坏或丢失。
2.护筒埋设
在钻孔灌注桩工程中护筒起着固定位置的作用,并可以对地表水进行有效的分离,并在钻孔内形成一定的静水压力,从而稳定了孔壁、增加了静水压力,避免了倒闭现象的发生。在实际的施工过程中施工人员一般使用厚度合适的钢管进行护筒埋设,从而做到没有漏水现象的发生。护筒的深度大多为1.5米,表层孔的直径大约为1.5米,护筒应当高于水面,从而确保护筒中心与挖掘中心一致。
3.钻机
在完成护筒的安装之后,就要对钻机进行安装。钻孔灌注桩技术的应用对钻机安装水平的要求很高,对钻孔机的稳定性要求也非常高,所以在对钻机进行安装时应当保证地基平整和钻机安装现场的稳定性,保证地面平整的同时对安装现场出现的不良情况进行处理。在钻机的安装过程中,为了确保正确的安装位置,在架设钻机时应当注重利用周边的动力,确定钻机框架的大致位置,然后使用千斤顶进行升降,从而确保钻机的垂直。在实际操作时,钻机的挖掘位置偏差应当小于2厘米,桩位和钻机之间的误差也应保证到最小。
4.造浆
在经过充分的准备后,施工人员应当对钻孔灌注桩进行造浆,这也是路桥梁工程施工中的钻孔灌注桩技术应用中重要的一环。泥浆的制造应当通过水和化学添加剂来进行调制,从而对防止倒塌现象的发生起到了重要的作用,也是路桥梁工程品质的重要保证。泥浆的使用方法应当根据钻井的条件来确定。并且根据施工中有关情况的变化而随时调整泥浆的粘度。如果泥浆太薄,就会削弱保护钻头的功能,如果泥浆太厚,则会导致钻机工作效率的下降,并对施工进展起到不利的影响。护筒内的泥浆应当高于水位约1.5米,从而保证泥浆能够顺槽流入,并确保泥浆沟足够的长度,从而有足够的时间对泥浆进行缓冲,并将泥浆中的杂质除去,从而保证泥浆的使用效果。
5.成孔施工
在路桥梁的钻井施工过程中应当注意对泥浆的处理,根据施工情况和施工进度调整钻井用泥浆的粘度和使用量等。在挖掘作业进行后,应当对施工的每个阶段都进行记录和保存,对地层样本的变化也应当及时进行抽样调查和深度的信息发掘。在成孔施工的过程中应当确保挖掘的垂直进行,从而保证桩位的稳定。在挖掘施工时应当保证24小时之前已经注入了混凝土。如果在钻孔时发生了弯孔现象,应当及时进行回填处理。在弯孔一米以上埋上沙子和粘土,在1.5米以上的范围进行砾石回填,在回填后进行沉积补正。在成孔施工的过程中,应当保证施工能够一次完成,尽量防止施工中出现间隔和停止现象。
6.钢筋笼的制作和架设
在钢筋笼的制作和架设过程中应当对钢筋笼的设计图纸、加工采购的质量进行保证,施工用的钢材和其他材料需要质量检验证书和厂家的材料证明。钢筋笼在到达施工现场后应当进行规格取样、原材料抽检、焊接效果、弯曲性能等测试,并由企业的工程师对施工需要使用的钢筋笼进行测试。在钢筋笼的架设过程中,需要注意不要对孔壁造成影响,从而确保钢筋笼架设的稳定性。
7.混凝土的浇筑
混凝土的浇筑是钻孔灌注桩施工的重要组成部分。在对混凝土结构进行浇筑时,应当确保浇筑的一气呵成,采用导管灌注的方法,并确保在施工过程中不会出现断桩现象。除此之外,企业在混凝土浇筑的过程中应当做到没有漏水现象的发生,并将导管放在钻孔的中间,从而促使混凝土的浇筑能够更好的进行。
三、结语
在我国路桥梁工程的施工中,钻孔灌注桩技术起着非常重要的作用,是保证钻孔灌注桩的施工质量、提高公路桥的建设水平的重要基础,是路桥梁工程的重要组成部分。钻孔灌注桩技术的应用范围很广,对施工的作业标准和施工技术的要求也比较高。因此企业在对孔灌注桩技术进行应用时应当注意不断总结经验,并注重对自身施工技术的提高,加强对钻孔灌注桩技术进行学习,并对施工中发现的问题做到及时的思考和总结,从而保证路桥梁工程的施工质量。
参考文献:
[1]穆盼.浅谈路桥梁工程施工中的钻孔灌注桩技术[J].科技创新与应用.2013,5(20):22
[2]李卫.路桥梁工程施工中的钻孔灌注桩技术探究[J].河南科技.2013,1(03):31
[3]李强.公路桥梁工程施工中钻孔灌注桩技术的应用分析[J].门窗.2013,1(02):12-13
[关键词]钻孔灌注桩;施工问题;处理
中图分类号:TU523 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0154-01
钻孔灌注桩是城区建筑的常用类型,相比较预制桩或沉管灌注桩而言,在施工过程中产生的噪音很小,而且并非为挤土桩,不会对邻近路面一起地下的管线造成位移或产生破坏,同时,钻孔灌注桩的成桩能力很强,适用于多种地质结构的地层,其单桩的承载极限可达15000KN以上。除此之外,钻孔灌注桩在施工过程中,不必经过弯折和锤击应力,而在承受轴向压力时,只需配置少量构造筋,即节省了钢材和造价,也节约了钢的用量,比较经济。然而,纵使它集优点于一身,但是因为地基地质条件的差异性以及自身比较普遍的沉桩效应,其质量事故也频频发生,屡见不鲜。由于钻孔灌注桩基础造价昂贵,但是成桩后质量好坏无法轻易检测,因此,在其施工过程中,对于质量的控制就显得尤为重要。
一、对钻孔灌注桩常见的质量问题及原因的分析
近些年高层建筑的兴建,不断引导着钻孔灌注桩这项技术在高层建设应用中的发展,而经过实践证明,钻孔灌注桩技术在高层建筑的工程建设中是一种有很高价值的施工基础技术,目前我国大多数的高层建筑在进行建设时都运用了这项技术。因此,如何正确使用并掌握钻孔灌注桩技术,减少质量事故,显得尤为重要。
1、沉桩效应
沉桩效应在我国的建设发展过程中是比较容易出现的现象,不管土质层是粘性还是砂性,都会因为沉桩效应而在一定程度上影响整个桩对于工程建筑的承载力,不同的土质层所产生的现象和影响是有所不同的,在粘性土质层中,钻孔技术的加入和操作与混凝土的灌注工作都会对粘性土质的孔壁造成很大的影响,让孔壁的粘着力受到干扰。相关工作人员在实际的操作过程中研究发现,钻孔灌注桩技术在实际施工时会因为沉桩的效应导致粘着力在一定程度上受损,其主要原因是沉桩效应导致的粘土层性质变化,不再具有较强的粘合力,使得整个粘土软化,而粘土的软化现象从本质来分析又是由于钻孔灌注桩技术的施工操作引起的。钻孔灌注桩在实际的施工过程中,所产生的沉桩效应还会在粘土层中产生另外一方面的影响,钻孔与灌注的操作会让桩端的粘土效果产生损害,导致桩端的粘土软化影响桩的基础承载性,还可能引起更大程度的沉降现象,但承载性的改变不会让承载力下降许多,因为土体的作用可以让承载力有所保持。
钻孔灌注桩在砂质土层中也会产生沉桩效应,在沙质土层中所表现的现象与粘性土层中有所不同,沉桩效应主要体现在钻孔灌注桩技术对砂土的影响和液化,使得桩周围的沉桩现象不断扩散,面对这样的情况,一些研究工作人员建议对桩的基础承载能力进行估算时要对其摩擦角的相对取值取最终计算值,而不是取估算中的最大计算值,这样就可以有效减少沉桩效应的损害。
钻孔灌注桩技术所产生的沉桩效应是因为其技术工艺本身的不完全性,这样的情况在现如今的施工过程中是无法有效的进行避免的,只能开拓出更多限制沉桩效应的办法来限制损害程度,在进行施工设计时,应该对沉桩效应进行正常的计算考虑,避免出现意外事故。
2、常见事故表现以及其危害程度
钻孔灌注桩在我国的发展已经有了四十年左右的历史,在早起的建筑施工中,钻孔灌注桩技术只是对交通建设中的桥梁设施工程有所帮助,在不断发展的过程中,钻孔灌注桩技术不断被开发利用研究,逐渐应用到城市中的高层建筑建设中,在城市高层建筑中对建设规模的要求不断扩大,而且建筑物中对单桩的承载力要求也随着规模的扩大而提高,这样就导致钻孔灌注桩技术的发展速度很难满足施工要求,出现了一系列的事故,常见的事故形式有以下几种需要进行分析研究:
2.1 孔壁的坍塌
钻孔灌注桩技术所造成的孔壁坍塌现象有许多原因,但总结起来还是可以归结在两个方面,一是外部护壁的承载力不够,二是土质的不良影响。这两个原因所导致的孔壁坍塌现象在钻孔灌注桩技术应用的过程中所造成的损害是非常大的,孔壁的坍塌使得孔的底部有较多的沉渣,并且随着程度不断加深,渣层也在变厚,这样就使得单桩的混凝土方量随着损害程度迅速扩大,让整个单桩的桩端与维持力度的土层不能进行良好的接触,从而在很大程度上降低了单桩在底层的低端阻力,土层也随之变得粘合性较差,变成了施工严重损害。
2.2 桩身的事故或变异
桩身的事故有许多类型,比如缩颈现象,夹泥现象和断桩现象等,造成这类事故的原因更是多不胜数,而最主要的因素就是钻孔灌注桩技术在灌注的过程中对孔壁所产生的挤压和坍塌危害,这就让桩的完整性在很大程度上受到损坏,随着钻孔灌注桩技术的不良实施,导致桩身的整体使用强度下降,承载性能变差,这些都属于桩身的事故或变异问题。
3、常见事故的问题分析以及处理
3.1 孔壁坍塌处理
面对孔壁坍塌现象,在施工过程中应该保持掏渣筒的竖直下落或提升,在这个过程中不会损害孔壁。而对孔壁进行保护时,要正确应用钢筋保护笼,对护筒的处理要加强,并且固定程度也要提升,对孔壁内浆的位高和水高要进行严格的控制保护,对土质层的选择要不断衡量测定,选取最优质的膨胀性优良的泥浆进行施工。如果孔壁出现坍塌现象,轻度的坍塌可以让桩的承载力按比例进行减小,如果是重度的孔壁坍塌现象则需要更新桩。
3.2 桩身缩颈问题处理
在钻孔灌注桩技术的实施过程中,应该对原有的技术进行改良和加工,对混凝土的浇筑工作要进行必要的加速,改变原有的施工进程,这样就可以在一定程度上保护桩身不被长时间的灌注工作所影响。在对桩身的缩进问题进行调控时,要改变施工过程中对桩身造成影响的混凝土的塌落程度。在实际的施工过程中如果遇到桩身的缩颈问题,不严重的情况下应该对桩身的现有承载力进行核算,如果严重的话就需要对桩进行更新处理,将原有的桩进行替换。
3.3 混凝土导管的问题处理
对钻孔灌注桩技术所造成的混凝土导管漏水和堵塞等问题,应该对导管的部分进行严格的养护处理,定期的对混凝土导管进行清洗和残留物排除,保持混凝土导管的实际工作效益,如果混凝土导管的堵塞情况严重就需要对混凝土导管进行加固处理,并且加大冲洗力度,改进传统的隔水塞制作技术,让混凝土导管的内壁有完整的平直程度比例和外形。
钻孔灌注桩技术本身在施工过程中就有较多的事故出现,包括沉桩效应,所以工作人员在设计施工的过程中就应该加大重视力度,而且钻孔灌注桩技术所引发的质量问题都是连续的,不可能因为单一愿意而产生单一故障,这方面的内容需要工作人员多加注意。
二、总结
钻孔灌注桩技术在实际的施工过程中应用程度是非常广的,这是一种发展性比较强的桩基础技术,在未来的高层建筑以及桥梁港口等工程中都会有非常广泛的应用,所以对于钻孔灌注桩技术的施工问题必须加大研究力度,尽快解决我国目前在这个技术上的确实,让钻孔灌注桩技术可以有更广阔的发展前景。
参考文献
[1] 李秀娟.刍议建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].民营科技.2013(02).
[2] 周惠强.浅谈钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用[J].中国高新技术企业. 2010(12).
[3] 向小苗.钻孔灌注桩施工要点技术[J].交通世界(建养.机械). 2010(05).
关键词: 高层建筑;钻孔灌注桩;施工技术
Abstract: High-rise building high-rise, the stability of the foundation have higher requirements, in order to ensure the overall quality based, in the construction of high-rise buildings, often in bored pile for pile foundation construction. In this paper, combined with the specific project expounds the construction technology of bored pile in the construction process, and puts forward the construction quality control points, for reference.
Key words: high building; bored pile; construction technology
中图分类号:TU74文献标识码: 文章编号:
0前言
随着城市化进程的加快,高层建筑以其独特的优势在我国城建过程中得到了广泛的应用。在高层建筑的建设过程中,桩基结构施工技术关系到高层建筑的结构安全、关系到楼体抗震性能以及结构的稳定性。随着现代桩基工程施工技术的不断发展,钻孔灌注桩施工技术在高层建筑施工中有着重要的影响。本文作者从工作实践出发,分析了我国高层建筑钻孔灌注桩应用的现状以及相关技术问题。
1.高层建筑钻孔灌注桩施工技术
泥浆护壁钻孔灌注桩
施工方法是利用配置的泥浆实现浮悬钻渣、冷却钻头的目的。同时泥浆护壁施工法还能够使钻具得到、并在孔壁形成泥皮以达到防止塌孔的目的。在泥浆护壁钻孔灌注桩的施工过程中需要根据工程所在的地质条件进行泥浆的制备,同时结合泥浆护壁钻孔灌注桩施工流程与供需确定技术要点以及控制方案、以此达到钻孔灌注桩施工技术控制的目的。泥浆护壁钻孔灌注桩的施工应按照平整场地、制备泥浆、护筒埋设、工作平台铺设、钻机定位与安装、成孔、清孔、钢筋笼下放、混凝土灌注、护筒拆除以及质量检查等工序进行。
全套管钻孔灌注桩
施工中不需泥浆及清孔工序,在安装钻机后应压入套筒后进行成孔钻进。该技术又叫做贝诺特灌注桩,其是一种采用特殊施工工法完成的新型灌注桩。近年来,在我国高层建筑钻孔灌注桩的施工中也有着重要的应用,为我国高层建筑钻孔灌注桩技术的发展提供了基础的经验。
2.工程实例
唐山某高层4幢21层商办楼,设3层地下室。基坑面积8280m2,基坑开挖深度为11.7m(承台处开挖深度为12.2m)。经设计主体基坑采用850mm~1000mm钻孔灌注桩排桩围护,设850mm三轴水泥土搅拌桩止水帷幕,坑内沿竖向设2道钢筋混凝土支撑。
2.1 钻孔灌注桩施工方法
在开孔初期,要采用轻压慢转的工艺并保持浆液浓度在1.2以上,以确保地面下孔壁完整,确保充盈系数在1.1以上。在本工程中,有部分桩相邻间距比较小,为防止发生坍孔、窜孔等情况,在相邻桩施工时,打完一根桩时,将钻机挪至本桩4倍桩径范围外施工另外桩,严禁为图方便不挪桩位,直接相邻桩连续打的现象。
钢筋笼制作:原材料进场后及时收集质量保证书并进行报验,协同质量员、监理现场取样复试,同时进行模拟焊送样试验,全部合格后,才能进行钢筋笼制作。围护桩钢筋笼按长度分节制作,采用GPS-10型钻机垂直度好的主卷扬机进行钢筋笼安装。
二次清孔:先检查导管的密封、磨损等情况,用3PNL泵进行泥浆循环清孔,必要时增加进浆流量,使沉渣厚度达到规范要求。
混凝土灌注:混凝土灌注时应检查隔水球及放料阀的正确安放情况,灌注过程中随时测量导管的埋管情况,及时做好记录。上述施工技术方案的每道工序都由值班技术员自检合格后,再协同监理进行复核,签认现场值班记录表后,方进行下一道工序施工。
2.2 第一次清孔
当钻至设计标高后,应停止钻进,并及时用换浆法进行一次清孔。具体方法:在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行,清孔时先将钻头提离孔底10cm~20cm,转盘回转冲孔,泥浆循环不断地进行,并时常串动钻具,以提高一次清孔效果。一次清孔的时间不宜定死,应根据钻具回落测试孔底沉渣厚度和返浆比来决定清孔是否可以结束;为确保孔壁质量,一清泥浆进浆比重应小于1.15,返浆比重应小于1.25,手触泥浆无颗粒感觉,一次清孔即可结束。
2.3钢筋笼吊放
吊放钢筋笼时,可利用机架直接吊放钢筋笼。为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高,安放前由施工员测定具体标高尺寸,确定吊筋长度,以保证偏差在±50mm以内。钢筋笼吊放入孔时,不得碰撞孔壁。如下放有阻,应查明原因。如焊接垂直度不好,应重新调正后再下放。如为孔径缩径,则应提出钢筋笼重新扫孔至符合要求。为防止灌注混凝土时钢筋笼移位及上浮现象发生,钢筋笼下到设计位置后必须固定好,以确保钢筋笼保护层偏差为±20mm,笼顶、底标高偏差在±50mm之间。
2.4水下混凝土施工
按设计要求工程桩身混凝土强度为水下C35(围护灌注桩为水下C30)。采用φ250导管进行水下混凝土灌注,商品混凝土质量及混凝土灌注应按下列要求控制:导管下入孔内之前应仔细检查连接丝扣、焊点及密封槽的好坏,并编号、丈量、记录长度,导管底口距孔底高度一般控制在50cm左右,且底管长度应大于4 m,以保证初灌时导管埋入混凝土面大于1.2m。
水下混凝土的灌注应在二次清孔后30min内进行,若超过30min应重新测量孔底沉渣厚度,如不符合要求应重新进行清孔。同时,混凝土因故搁置时间超过3h,不再使用。混凝土灌注前安放好隔水球后,导管提离孔底50cm,混凝土初灌量必须符合规范要求,控制在3m3以上,装满提升开压水板时,商品混凝土车内混凝土连续放入,第一斗混凝土灌入后导管埋入混凝土面大于1.5m,第一斗混凝土灌注后不得提升导管,待第二斗混凝土灌注后,经过测试确认混凝土面埋入导管1.5m以上,方可小幅度提升。
3.钻孔灌注桩施工质量控制
3.1 前期质量控制措施
在钻孔前,监理人员应当充分发挥组织协调能力,并采取行之有效地监理手段为施工顺利进行奠定基础。首先,应当对图纸进行会审,并对技术交底环节进行监督;其次,应对施工档案进行严格审批,这对于施工顺利开展具有非常重要的意义;再次,做好进场原材料的检验工作,确保材料质量符合设计和相关规范的要求,防止因材料问题导致质量事故的发生。同时还应对施工机械设备进行检查登记,确保设备性能完好;最后,督促施工单位做好现场施工准备工作,如场地整平、劳动力安排等,确保所有环节均正常后方可进行施工。
3.2 施工过程中的质量控制
在钻孔灌注桩施工过程中,钻孔和混凝土灌注一般都是一次完成的,对于这一阶段的质量必须严格控制,否则很容易留下质量隐患。现场监理人员应从以下几个方面着手:对施工人员的施工行为进行规范,并对现场施工进行合理指导;控制好施工现场材料的使用,如泥浆的粘稠度应符合设计要求、混凝土配合比应当满足有关规范的要求、制作完成的钢筋笼不得出现扭曲变形等等;加大各个关键工序的检查力度,以此来确保每个工序的质量合格。
4.总结
钻孔灌注桩作为一种成熟的施工技术已经广泛的用于许多结构物的基础,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给建设者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。各施工企业应在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理,提高施工水平,减少质量事故。
参考文献: