长护筒在钻孔灌注桩施工中的应用探讨

发表时间:2020/9/4   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:吴荣
[导读] 摘要:在建筑工程建设过程中,为使建筑工程处于安全稳定运行状态,许多施工企业根据现场实际情况,使用钻孔灌注桩施工技术,并在施工中配合使用长护筒,有助于提升工程建设质量。
        中建二局第三建筑工程有限公司  北京市丰台区  100070
        摘要:在建筑工程建设过程中,为使建筑工程处于安全稳定运行状态,许多施工企业根据现场实际情况,使用钻孔灌注桩施工技术,并在施工中配合使用长护筒,有助于提升工程建设质量。本文围绕长护筒在钻孔灌注桩施工中的应用展开讨论,为施工企业应用长护筒提供参考依据。
        关键词:长护筒;钻孔;灌注桩施工;应用探讨
        引言:
        长护筒是钻孔灌注桩施工中广泛使用的设备,施工企业在制作长护筒过程中,应根据钻孔灌注桩的施工要求,一方面确定长护筒的长度,另一方面将长护筒设置在合理的位置,从而充分发挥长护筒的作用,保障钻孔灌注桩的施工质量。
        1.工程概况
        本文以某房屋建筑工程为例,在基坑支护桩基施工中,施工企业采用钻孔灌注桩施工技术。该工程基坑总占地面积约10万㎡,其中基坑周长约1200米,共采用502根支护桩。该工程的基坑地质结构分为杂土层、粉质黏土层、泥质粉砂岩层,根据基坑支护设计图纸要求,施工企业在钻孔灌注桩施工技术的基础上,在西侧支护段内配合使用高压旋喷桩,共同作为主体围护结构。
        2.钻孔灌注桩施工
        2.1 主要参数
        本工程采用4种类型的钻孔灌注桩,按照序号分别为ZH1-ZH4,ZH1的钻孔灌注桩直径为800mm,桩长为15m,使用200根,每根间距为1400mm;ZH2的钻孔灌注桩直径为1000mm,桩长为18.0m,使用122根,每根间距为1400mm;ZH3的钻孔灌注桩直径为1200mm,桩长为18.0m,使用113根,每根间距为1800mm;ZH4的钻孔灌注桩直径为1400mm,桩长为14.5m,使用67根,每根间距为2000mm。
        2.2 钻孔灌注桩施工工艺流程
        钻孔灌注桩施工工艺流程如下:一,测量放样,定桩位;二,埋设护筒,钻机就位;三,调整垂直度;四,配置护壁泥浆;五,成孔;六,第一次清孔;七,检测孔径、孔深、垂直度;八,钢筋笼安放;九,下放导管;十,二次清孔、灌注水下砼;十一,逐节拆除导管;十二,施工结束。此外在成孔操作环节,可以通过泥浆循环、泥浆沉淀、泥浆处理以及泥浆外运等过程,直接进入到二次清孔、灌注水下砼环节,或者在该环节由企业提供商品砼。
        对钻孔灌注桩施工工艺流程中的以下几个环节进行深入的分析,以测量定位为例,测量定位是钻孔施工的重要工作,该工程在确定桩位后,会在桩位上插钎标识,并且在桩位外的一定距离内,分别设置四个控制点,用于校准桩位。在旋挖钻机钻孔施工过程中,施工人员应对护筒埋设的位置进行再次测量,通过复核将护筒桩的中心偏差控制在合理的范围内,进入到护筒钻进环节,将钻进控制在匀速状态,避免护筒与桩位存在偏差。
        3.护筒的选择应用
        3.1 护筒长度的选择
        由于该基坑处于的地质结构中含有杂土层,其中杂土层的高程范围在33.4-39.8米范围内,并且表层结构中含有6.4米的杂土。根据工程现场地质结构情况,保证钻孔灌注桩质量符合建设标准,在杂土层内使用的护筒,要求护筒长度在4-10米范围内,在该长度范围内,可以使灌注桩穿过杂土层。以选用长度10米的护筒为例,10米长的护筒可以直接穿过杂土层,该长度的护筒壁厚为10毫米,并且要求内部直径,应大于钻头直径至少100毫米,才能使护筒在钻进过程中,避免受到钻头的应力作用,导致护筒发生变形情况,无法使灌注桩施工正常的进行。在护筒钻进施工期间,在护筒的两端进行包边,可以提高护筒的抵御变形的能力,并且在包边的作用下,使护壁保护钻孔的整体水平不断提高。
        3.2 护筒的作用
        护筒的作用体现在以下几个方面:首先,固定灌注桩的位置;其次,避免地下水流入到灌注桩内;三,提升孔内水压力,避免护筒出现坍孔情况。


        3.3 护筒的制作
        施工企业在制作护筒过程中,主要使用钢质作为材料,制作过程如下:首先,钢板的厚度应超过5毫米,使护筒的内壁直径为4毫米;其次,在护筒的顶部、中部以及底部,使用规格为5×15毫米的钢圈,用于加强各个位置的刚度;三,如果护筒的长度超过4米,应使用厚度为6毫米的钢板,在护筒的上部、中部以及底部,使用规格为6×15毫米的钢圈,用于加强各个位置的刚度。在制作护筒过程中,要求护筒的每个焊接位置必须密实饱满,并且要求护筒的内径,应超过内径至少200毫米。
        3.4 护筒埋设要点
        护筒埋设的要点分为五个方面:一,护筒在埋设过程中,应使护筒的顶端高出地面0.3米;二,采用钻机挖坑的方式,挖出钻孔,然后使用吊车将护筒放入到钻孔内;三,测量人员应对钻孔桩位进行测量放样,根据放样施工人员将护筒埋设至指定位置,并调整护筒的埋设长度;四,在护筒上部设置两个出水孔。在埋设期间,要求护筒的中心重合于桩孔中心,并且将重合时产生的误差控制在20毫米以内,将垂直度误差控制在1/150范围内;五,完成护筒埋设施工后,应对护筒周围的土体进行夯实,采用分层夯实的方法,从而提高护筒埋设质量。
        4.技术控制要点
        4.1 桩位控制
        桩位控制分为两个部分,一个为桩位坐标点控制,另一个为护筒控制。在桩位坐标点控制过程中,测量人员通过方向,在地面上明确标注桩位的位置,施工人员应对桩位进行再次复核,通过复核提高桩位的设置精度。在护筒控制过程中,施工人员应检查护筒的垂直度,并且将控制点与护筒外径之间的距离控制在合理的范围内,如果距离产生的误差超过5公分,施工人员使用振动锤进行充分的振动,通过振动将桩位偏差控制在合理的范围内。此外在控制距离过程中,护筒在埋设至设计深度时,如果埋设期间出现的误差无法控制在合理的范围内,需要在护筒的底部架设固定装置,使护筒的中心与钻孔中心重合。在完成护筒控制施工后,需要施工人员对护筒坐标点位进行测量,测量后桩位坐标的偏移量控制在合理的范围内,即可满足设计标准。
        4.2 垂直度控制
        对护筒的垂直度进行控制时,提高护筒垂直度的控制精度,需要施工人员按照以下流程进行施工:首先,在钻孔的垂直方向,分别设置两个观测点,根据观测点测量护筒外壁至控制点之间的距离,如果距离未符合设计要求,需要将护筒拔出,然后重新进行吊装护筒;其次,使用地质罗盘测量护筒的垂直度,应在每5米的距离内测量护筒的垂直度;三,在护筒放入钻孔过程中,应在护筒顶端的外部,分别设置四个观测点,每个观测点保持相同的垂直度,可以进一步校正护筒的垂直度。
        5.问题及预防措施
        5.1 护筒埋设困难的问题
        护筒埋设过程,一般受到地质结构的影响,会出现埋设困难的情况,针对埋设困难的情况,施工企业应一次性将护筒埋设至设计标高,如果未能完成一次性埋设施工,需要将护筒的顶端与地面之间的距离控制在1米以内。
        护筒拔起困难的问题
        护筒拔起时遇到困难,一般是由于护筒强度未达到标准造成的。施工企业应使用振动锤,通过控制振动锤的弹簧压缩量,使护筒中心与钻孔中心保持一致,才能顺利的将护筒拔起。
        5.2 护筒起拔后混凝土面下降问题
        护筒拔起后混凝土面出现下降的情况,一方面是护筒自身结构的占用钻孔空间,出现的间隙影响到护筒正常拔起,另一方面周围的土体挤压混凝土,混凝土出现下降情况。在拔起护筒过程中,应将护筒产生的空隙控制在0.79-1.18立方米范围内,然后在护筒拔出距离地面1.0-1.5米范围内时,应向钻孔内灌入混凝土,待间隙内的混凝土与钻孔内的混凝土相互融合,即可避免混凝土面出现下降的情况。
        结语
        综上所述,在钻孔灌注桩施工过程中,施工企业应根据工程所处的地质结构,合理使用护筒。护筒施工过程中,应确定护筒的长度、护壁厚度,然后精准控制护筒的中心偏差,使护筒中心中钻孔中心的误差控制在合理的范围内,从而提高护筒的垂直度,使钻孔进行混凝土施工时,有效提高混凝土的质量,避免钻孔灌注桩出现质量问题。
        参考文献:
        [1]朱宝君,刘洋洋,邹宇等.短期填海区超厚淤泥层冲孔灌注桩长护筒成桩技术应用[J].施工技术,2017,(3):110-115.
        [2]雷斌,夏海林,叶坤等.淤泥填石层长护筒、冲抓、旋挖钻孔桩配套施工技术[J].岩土工程学报,2013,(z2):1184-1187.
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