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浅谈格构柱桩顶标高施工精度控制方法

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：巩圆圆

[导读] 摘要：通过工程实例，介绍格构柱桩顶标高的施工精度控制方式，解决了格构柱桩顶焊接钢板，钢板与格构柱承托混凝土支撑梁的施工标高控制难题，对类似工程有一定的借鉴意义。

        中建八局第二建设有限公司广西梧州 543000
        摘要：通过工程实例，介绍格构柱桩顶标高的施工精度控制方式，解决了格构柱桩顶焊接钢板，钢板与格构柱承托混凝土支撑梁的施工标高控制难题，对类似工程有一定的借鉴意义。
        关键词：旋挖钻孔灌注桩格构柱混凝土内支撑梁
        一、前言
        随着城市发展的进度，超高层建筑的涌现，随之超大深基坑越来越普遍，又根据许多公共建筑在旧址上建新建筑物的客观现象，超大深基坑的支护结构显得尤为重要，格构立柱及其柱下钻孔灌注桩作为基坑水平支撑系统的竖向支撑杆件成为普遍支护结构[1]，所以对于格构柱的施工桩顶标高施工精度控制成为工程人面临的现实问题。本文将结合施工过程中的实际情况，对格构柱桩顶标高施工精度控制方法进行分析与探讨。
        二、工程概况
        本工程位于梧州市埠民路与大东下路交汇处北面。拟建设一幢框架结构地下3层、地上25层的门诊住院综合楼。本工程基坑面积约11300m²，周长约470m，基坑实际开挖深度为 11.4m～21.9m，为深大型基坑。整个基坑采用钻孔灌注桩的支护形式，基坑安全等级为一级，基坑工程使用年限为两年。桩基工程采用旋挖成孔灌注桩。本项目地下室挡土墙工程分为一期工程、二期工程，一期工程基坑面积约8800 m²，支护周长约390m。二期工程基坑面积约2500m²，支护周长约195m。一期与二期的开工时间间隔四年。
        本工程基坑普遍区域竖向采用3道临时钢筋混凝土水平支撑系统，支撑平面采用对撑、角撑结合边桁架布置，由临时格构柱及柱下钻孔灌注桩作为水平支撑系统的竖向支撑杆件。
        三、格构柱施工工艺及方法
        3.1施工工艺流程
        施工场地平整及桩定位→配置泥浆→转机就位→埋设护筒→检查桩中心轴线→钻孔→清孔→安装钢筋笼在护筒标高处→吊装钢格柱，与钢筋笼焊接连在一起→吊起格构立柱与钢筋笼下落孔底→格构柱定位→二次清孔→灌注混凝土
        3.2 施工方法
        1、测量放线：根据设计图纸及设计院提供的桩号，利用全站仪现场进行桩位精确放样，放出钻孔桩的轴线位置，在桩中心位置钉以木桩，并设护桩，放线后由主管技术人员复核，施工中护桩妥善看管，不得位移和丢失，并在放线时测好地面标高。
        2、配制泥浆：对黏结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁；对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。配制泥浆前要根据钻孔的体积确定所需泥浆的数量，泥浆量必须大于钻孔的容积，配制泥浆选取水化性能较好、造浆率高、成浆快、含沙量少的膨润土或黏土为宜。钻孔过程中要经常测定泥浆技术指标，根据工程钻进需要，随时调整泥浆相对密度，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀易致塌孔等。
        3、转机就位：钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移。根据测量所放桩孔中心，将钻机中心对准桩孔中心，并保证钻杆中心同桩孔中心在同一铅垂线上。为准确控制钻孔深度，要在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。
        4、护筒埋设：按测量所放桩位，先人工开挖一个井孔，孔深挖至密实涂层。根据桩位把护筒放好，在护筒与井壁之间用粘土回填夯实。护筒内径大于桩径200~400mm，且中心与桩位中心重合，平面偏差不大于50mm，竖直线倾斜不大于1%，护筒高出地面30mm，护筒用10mm厚钢板卷制，护筒埋设深度为4m，顶部开设两个溢浆口。
        5、钻孔：调直机架挺杆，对好桩位（用对位圈），开动机械钻进、出土，对黏结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁，干作业施工的达到控制深度后停钻、提钻。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内注入事先调制好的泥浆，然后继续进钻，钻孔时不要让泥浆水位下降，当钻至持力层。
        6、泥浆护壁法施工的灌注桩，检孔合格后采用换浆法清孔，稍稍提起钻头，保持原有的泥浆比重进行循环浮渣，然后注入清水机械循环置换，个别孔底沉渣采用泥浆泵冲孔循环的方式进行清孔。
        7、格构柱安装
        1）将桩孔周边的钻孔淤泥清理干净，两侧对称铺设钢板，每块钢板上先放置1根方钢管。（钢管壁厚及材质强度需根据不同格构柱设计要求计算），在放置好的2根方钢上继续搭放2根方钢管，4根方钢管成井字型，采用水平尺控制上面2根方钢管的平整度。
        2）将加工好的钢筋笼吊入钻孔内，并在孔口露出2.5m钢筋笼，钢筋笼顶部往下每2m设置一道φ16的加强箍筋，首圈设置两道。
        3）吊装格构柱：采用汽车吊将格构柱整体吊放入孔，并深入钢筋笼内2.5m，采用“井字形”钢筋与钢筋笼主筋焊接连接，无加劲箍筋部位采用就近增加拉筋的方法与钢筋笼主筋连接。
        4）格构柱桩顶安装精度控制：格构柱与底部钢筋笼焊接完成后，放入格构柱至桩孔，根据放置好的井字形方钢管架体表面标高，反推格构柱柱顶焊接吊耳标高，格构柱2面焊接吊耳，共焊接4个，吊耳材质选用与格构柱材质相同。下放格构立柱使吊耳挂在放置好的方钢管上面，复测桩顶标高（调整）。见图1、图2、图3、图4

图1 钢筋笼与格构柱焊接图2 焊接吊耳

图3 格构柱下放图4 格构柱定位

        图5    桩顶标高复测      图6    混凝土施工
        8、安装砼导管：导管采用内径为200~350mm的钢导管，导管的分节长度视工艺要求确定，接头采用双螺纹丝扣快速接头。导管安放前应计算导管的孔深和导管的总长度，底接导管一般为4~6m长，标准节一般为2~3m，上部可放置2~3根1.0m的短节，用于调节导管的总长度。导管对接过程中要加密封圈，防止漏水，并上紧丝扣，导管安放时应保证导管在孔中的位置居中，防止碰撞钢筋笼骨架，首斗灌注必须加隔水塞，未加隔水塞不得灌注。导管提升时应防挂住钢筋笼与格构柱，所有下放过程中必须保证导管从成孔中心线竖直下放。
        9、二次清孔：若沉渣厚度不满足施工技术规范要求时，进行第二次清孔。采用导管内注泥浆循环清孔，清孔完成后立即灌注砼。
        10、浇筑混凝土：将砼灌入孔底后，探测孔内砼面高度，计算导管埋置深首批砼灌注时导管离孔底25~40cm，埋置深大于1m，以后灌注时，导管埋深控制在2~6m之间。浇注砼时要连续进行，钻孔桩灌注时利用砼自重进行压实，再利用导管反插进行分层振捣。
        11、采用砂回填格构柱柱芯，混凝土达到支撑强度后拆除方钢管固定支架。
        四、结束语
        该技术对于设计未格构柱上焊接钢板承托钢筋混凝土梁支撑具有很好的安全保保障，钢板、定位方钢管周转次数高，成桩质量还，有很好的经济效益，具有广泛的应用前景。
        参考文献：
        [1]JGJ 94—2008建筑桩基技术规范
        [2]GB50202-2018建筑地基基础工程施工质量验收规范
        [3]JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程