市政工程中钻孔灌注桩施工工艺重点研究

发表时间:2020/4/7   来源:《基层建设》2019年第32期   作者:高超
[导读] 摘要:我国的交通系统的基础设施就是道路和桥梁,要想加快对地区交通工程的改造,兴建路桥工程就是一个很好的选择。
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        摘要:我国的交通系统的基础设施就是道路和桥梁,要想加快对地区交通工程的改造,兴建路桥工程就是一个很好的选择。与传统的路桥施工技术比起来,钻孔灌注桩作为近几年出现的新技术,在桥梁施工的建设过程中利用这一技术就很好的改善了桥梁的性能改造。钻孔灌注桩技术,主要是指施工工人在施工过程中,利用钻孔工具或者人工挖掘等技术,在地基上形成相应的桩孔,在桩孔中放置钢筋笼、混凝土等等。本文主要针对市政工程中钻孔灌注桩施工工艺重点进行简要分析。
        关键词:市政工程;钻孔灌注桩;施工工艺;重点
        1钻孔灌注桩应用优势与技术要求
        1.1应用优势
        (1)采用机械钻孔方法,相比预制桩可以建设孔径更大、桩身更长的大型桩基础。(2)钻孔灌注桩技术可以适用于低洼、地下水位高等地质环境中,特别是不受地下水位限制这一优势,让该项技术逐渐成为主流。(3)桩基础埋入深度较大,并且与土壤之间的摩擦阻力较大,所以可以抵抗冰冻产生的基础变形问题,抗冻性非常好。(4)钻孔机所采用的钻头具备旋削能力,可以对各类土壤钻孔处理,即使是大口径钻孔或卵石地层,均可以钻孔。(5)钻孔完毕后可以立即灌注,因此可以提升施工效率。(6)水中浇筑难度较大,而该项技术可以解决此类问题,确保砂浆灌注质量。采用导管和自重原理,可以将混凝土和水分离灌注,更好的达到设计高程。(7)钻孔更加便捷,工艺技术容易掌握,便于施工。
        1.2技术要求
        严格控制坍落度。导管混凝土依靠自重作用填满孔径,如果坍落度不足,即使提升了砂浆浓度也会造成较大的和易性差,导致灌注不到底或产生凹凸麻面效果,影响整体的成桩质量。通常要将砂浆坍落度控制在20-21cm左右为最佳。(2)满足设计强度。砂浆单重要高于2400kg/m3,选择重骨料。漏洞、地面间高度控制范围在5-8m之间,这样依靠砂浆自重即可填满整个导管。(3)混凝土浇筑当中,导管要埋入0.5m以下的砂浆中,同时导管口在混凝土厚度中不得小于1m。严格控制导管插入深度,如果高度不足0.5m时,可能会导致混凝土局部凸出,降低了混凝土整体的均衡性;如果高度超过了1m,新灌注的混凝土会在已浇筑混凝土中流动,提高上层高度,不会造成混凝土整体破坏。所以,要严格控制导管在混凝土中的流动影响,避免造成堵塞问题。(4)砂浆浇筑时可能会堵塞管道。严格控制混凝土碎石粒径,最大粒径不得超过4cm,否则容易造成导管堵塞。流动性较大的砂浆有助于砂浆,最好是采用卵石用作骨料,但是卵石表面附着性较差,因此要掺入一定比例的碎石用作骨料,这样既可以保证砂浆流动性,又可以保证粘附性,提高浇筑便捷性。
        2市政工程中钻孔灌注桩施工工艺
        2.1准备工作
        结合市政工程施工现场现状,采用反循环回转钻机、旋转钻机成孔,采用反循环回转钻机置换法清孔作业,水下混凝土采用导管法。需要事先掌握这些施工工艺特点和要求,做好施工方案会审工作。施工单位要选择专业水平高、技术能力强的施工人员、技术人员,定期开展人员培训、考核,特别是新技术、新设备,必须要提前掌握。施工材料进场时要严把质量关,需要对材料合格证、生产地、规格、型号等进行检验分析,各个参建单位负责人员质量验收完毕合格后方可入场。在设备方面,要确保设备性能能够达到施工标准,根据基础工程量确定设备数量和规格,做好设备管理工作,完善施工配套设备以及水电系统,保证可以正常开展施工工作。
        2.2成孔施工
        (1)放样。采用坐标定点方式进行桩位放样测量。确定桩体的中心轴线,并作为坐标值基线,采用坐标法、极坐标法确定中心点,偏差值必须要满足建筑基础工程验收标准。使用全站仪测量桩孔,由专业人员(持有资格证书)开展测量工作,按照甲方提供的基准点进行测量桩位,使用钢筋标示,长度控制在0.5m左右。在完成了放样工作后,要对放样精度进行检测,如采用钢尺检测桩体之间的间距,有两个人同时进行,确保桩基位置的精度。采用“十字”控制桩点位置,桩位和十字线重合。(2)设备准备。准备好钻机,在正式钻孔之前,对钻机运行性能进行检查,包括钻机平整度、基座安装平稳性,避免在钻孔施工中产生位移。还需要提前做好桅杆调整,处于铅锤状态为最佳,钻孔中心要对准十字线。(3)护筒埋设。护筒规格为12mm,采用钢板材质设施,内孔径要大于桩孔径15cm。

受到地层环境影响,需要对护筒尺寸进行调整,通常在钻孔中需要钻机下设2.5-12.0m长护筒,特殊部分回转钻机成孔下设1.5m护筒。采用钻孔机下钻到标准深度,压入护筒。底部埋设深度不低于2m,筒顶部位与地面之间保持5m间距,护筒中心、桩中心偏差距离不得超过5cm。
        2.3钢筋笼施工
        (1)钢筋笼制作。所采用的钢筋材料类必须要有合格证明、力学特性达标,提前进行验证,按照工程设计图纸制造钢筋笼。钢筋托架要在同一个平台上,用固定环方法制作加强箍,这样可以同时保证直径、外形达到标准。主筋、箍筋要采用绑扎连接,主筋和加劲箍通过电焊连接。成型钢筋笼应处于平卧状态,在平整的场地中堆放,不得堆的过高,两层即可。分段制作时,每段制作长度不得大于13m,采用双面搭接方法焊接。每段钢筋笼之间采用错开电焊方法。将吊筋悬挂在上空位置,通过焊接方法固定钢筋笼主筋和底部。在加劲箍、地面接触位置采用方木垫上,可以减少沾土量、防止受潮。制作完毕将钢筋笼运输到施工现场,避免运输过程中磕碰问题。(2)钢筋笼安装。运输到施工现场后要对钢筋笼质量进行检查,对准上下两节笼,相同平面主筋不得超过全部主筋一半。如果钢筋笼无法顺利入孔,不得强行改变钢筋笼外观,需要检查外观找出问题并修改,之后再下孔尝试。钢筋笼主筋保护层厚度不得低于50mm。采用保护层垫块,竖向距离间隔2-3m设置一道保护层。垂直吊放钢筋笼,慢提慢放,避免钢筋笼碰撞,确保整体性、完整性,快达到桩底时,要更加注意,避免出现扭曲问题。
        2.4浇筑导管下设
        采用双螺纹接头导管,上部与漏斗连接。根据孔深设计导管长度,距离孔底部位40cm。导管到现场之后要检查是否漏水、漏气、变形,保证接头连接足够牢固,同期还要展开水密性检验,水压控制在0.7-1.0MPa。
        2.5二次清孔
        在完成导管下设完成之后的,要再次进行二次清孔工作,主要清除孔底的沉渣,同时做好泥浆检查,观察是否有起皮现象。
        3市政工程中钻孔灌注桩施工问题与对策
        3.1钢筋笼上浮
        (1)严格控制导管埋设深度。如果导管埋设过深,则孔壁四周混凝土上升距离越长,提高了钢筋笼上浮几率。所以要不断检测埋管深度,控制拔管速度。(2)严格控制混凝土坍落度,不得过小。如果坍落度小,会降低流动性,混凝土流动会靠近孔壁上升,提升了对钢筋笼的摩擦力,导致钢筋笼上升。通常坍落度要控制在20-21cm左右。
        3.2护筒外壁冒浆
        埋设护筒过程中,没有做好固定工作或者固定粘土松动,造成护筒偏移,导致外壁冒浆。一旦发现护筒外壁冒浆情况,要立刻听钻,挖除护壁四周不密实填土,使用含水量大的粘土填筑。
        3.3导管堵塞
        如果在漏斗中出现了混凝土离析问题、内部混凝土质量不达标等,会增加导管出现堵塞的几率。针对导管堵塞问题,要先将导管拔出,之后猛插导管即可打通,但导管下口深度要高于原来位置。
        4结束语
        综上所述,当前我国对于钻孔技术的施工手段比较成熟,施工团队可以针对不同的情况设置好不同的施工过程,利用不同的钻孔设备。但在不同的情况中,对钻孔的控制方法也不相同。因此,除了利用上诉的几种方法之外,施工人员还会对施工场地的平整度和钻机的情况进行检测。
        参考文献
        [1]灌注桩施工工艺探析[J].沈筱进.江西建材.2018(15)
        [2]建筑工程中人工挖灌注桩施工工艺探究[J].宋晓东,王维维.科技创新与应用.2019(24)
        [3]建筑工程中灌注桩施工工艺研究[J].宋娜,刘春婷.黑龙江科学.2019(08)
        [4]试论建筑工程中灌注桩施工工艺[J].柴洪涛,田欣禾.黑龙江科技信息.2020(06)
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