市政工程中钻孔灌注桩施工工艺重点研究 陈信

发表时间:2021/1/19   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:陈信
[导读] 摘要:在市政工作建设中,钻孔灌注桩施工工艺可以有效提高基础工程性能,确保市政工程保持长时间使用寿命。
        蚌埠市工程建设监理公司  安徽蚌埠  233000
        摘要:在市政工作建设中,钻孔灌注桩施工工艺可以有效提高基础工程性能,确保市政工程保持长时间使用寿命。钻孔灌注桩施工工艺适应性较强,可以应对大部分地质条件,是市政工程建设中较为理想的基础施工工艺。基于此,文章首先分析钻孔灌注桩施工工艺优势和技术要求,之后提出钻孔灌注桩施工方法,最后针对施工问题提出解决方案。
        关键词:市政工程;钻孔灌注桩;施工工艺;优势
        引言
        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然后浇筑混凝土。根据护壁形成的不同方式可将钻孔灌注桩分成泥浆护壁的方式、全套管施工法。其中,施工单位在施工过程中最常用的就是泥浆护壁法。
        1钻孔灌注桩应用优势
        (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)钻孔完成冲孔后可以立即灌注,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,确保混凝土灌注质量。采用导管和比重原理,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。
        2市政工程中钻孔灌注桩施工工艺
        2.1施工准备阶段
        1)施工之初,需熟悉项目设计文件,且掌握项目的施工难点,全面分析设计范围的水文以及地质情况,合理制定施工计划。
        2)视工程实际需求,按照施工区域桩基的具体特点,安排钻机数量;施工过程中,需首先对汛期影响较大的位置进行钻进,其次再钻进汛期影响较小的区域。
        3)在设备配置上,根据地质勘探报告桩基设计高程范围内的土质确定施工机械。一般土质反循环钻机,还可以选择旋挖钻等。当设计高程内有强风化岩石甚至为中风化岩石,以上钻机无能为力,可以选择冲击钻。因为冲击钻比较慢,可以进行两种钻机组合使用。土层层可用反循环钻机,到岩层时可更换冲击钻。钻孔时,采用泥浆砂器做好泥浆净化工作,保证剩余料可以得到回收利用。
        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。(4)固壁。不同钻进方案的固壁方案也有所差异,应用旋转钻机成孔时,要先将一定量砂浆注入到孔中,之后加入一定量的膨润土,这样就形成了泥浆护壁。在回转钻成孔当中,可以采用自造粘土浆液制作护壁。(5)成孔施工。不同地层条件要采用不同钻头,多数可以选择双开钻头,并控制好钻孔深度和标高。要做好钻头检查工作,包括磨损度、直径等,如果不达标要立刻更换钻头。初期钻进中要慢钻,在钻头全部进入到土层之后再加快钻进速度。钻进遇到砂土层、软土层,要降低钻进速度,随着钻进深度增加可以适当注入一定量水泥砂浆,确保水头压力满足标准,降低塌孔发生几率。成孔中不得进行二次操作,尽可能一次性完成施工,孔洞内泥浆液面要高于地下水面。(6)清孔。完成钻孔工作之后,要检查孔洞的深度、垂直度是否达标,检查合格后即可清孔。采用置换法清孔,采用泥浆泵向孔底部注入泥浆实现杂质置换。
        2.3混凝土灌注施工
        在混凝土灌注施工之前,需要对孔洞进行二次清洗,使用高压水枪清除桩底的沉渣,使其能够满足混凝土灌注要求;在清洗完成后,检查孔底的沉淀厚度与泥浆指标要求均满足施工要求时,即可灌注混凝土;灌注作业需要配合混凝土搅拌车进行,在浇筑时,混凝土车需要提前启动,使混凝土搅拌车流出的混合料实现逆向加速转动,然后再正向转动,减少离析现象。在灌注时,需控制导管口距离,一般情况下管口距离要保持在40cm左右,同时集料斗不能过小,需保证混凝土输出量达到1m3以上。在浇筑施工时,要按照连续浇筑的方式进行,并且还需要检查混凝土的顶面高程,导管埋深要处于2~6m,在施工过程中,若混凝土离钢筋笼的表层路基为2m时,此时需要降低混凝土浇筑的速度,使其能够减小对钢筋笼产生的冲击力;而距离钢筋笼1m位置时,需要适当提升导管,使其具备一定的埋深度,最后浇筑完成后,使用振动棒进行振动,保证混凝土的密实度均匀。
        3灌注桩成孔问题及操作要点
        3.1缩径
        大量的数据表明,在施工时,孔径的大小并不是一成不变的,随着施工过程的不断开展,孔的孔径也在不断的变化。孔会收缩放大等这些都是正常的现象。考虑到钻孔灌注桩的施工标准,施工工人在现场施工时一定要对钻孔的孔径进行选择,在选择钻孔时也需要选择带有保径装置的钻头。钻头的直径不能小于孔的直径要求。因为知道在施工时孔径大小会不断变化,则要求施工工人在施工时要对孔径进行定期的测量,以及时修复孔径的大小。
        3.2塌孔
        施工人员在钻孔时可能会由于施工人员的操作不当,导致了钻孔的稳定性不高,在施工时很容易出现塌孔的问题。施工人员对孔径的处理不及时,等等这些都有可能造成塌孔等问题。为了减少这一事件发生的概率,要求施工人员在施工时要结合好具体的结构地层的构造,对泥浆的指标进行严格的控制。在灌注混凝土时要严格控制好灌输速度。同时也要根据地下水位的变化,对护筒的高度进行适当的调整。同时也要确保好地下障碍物的处理,以免在施工过程出现塌孔的现象,减少施工人员的工作量,保障他们的人身安全。
        结语
        综上所述,在市政工程建设中,采用钻孔灌注桩技术可以有效强化基础工程施工质量,保证施工便捷性、整体性、质量性。因此,我们必须要掌握钻孔灌注桩技术要求,掌握每个施工环节的注意事项,针对现场出现的问题采取针对性解决措施,从细节出发来保证整体工程质量,发挥钻孔灌注桩工艺效益。
        参考文献:
        [1]王根.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].山西建筑,2016,42(29):175-177.
        [2]何兰志.公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].黑龙江交通科技,2015,38(9):129.
        [3]张伟雄.论市政工程中钻孔灌注桩基础的施工技术[J].科技致富向导,2013(12):173-174.
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