建筑桩基工程中的旋挖钻孔成桩施工技术研究

发表时间:2021/4/8   来源:《工程管理前沿》2020年34期   作者:陈磊杰
[导读] 在建筑工程施工中,必须深入分析旋挖钻孔成桩技术特点与施工流程
        陈磊杰
        陕西省西安市未央区太华北路华远锦悦写字楼17层中建二局一公司陕西分公司  陕西省 西安市 710000
        摘要:在建筑工程施工中,必须深入分析旋挖钻孔成桩技术特点与施工流程,为工程建设提供理论依据和实践参考。旋挖钻孔成桩技术采用斗式钻头,通过液压对旋转钻杆钻进作业进行控制,提升挖土、装卸土操作的便捷性。旋挖钻孔成桩技术多应用于粉质黏土、砂土条件下。当地质土层比较松散时,在钻进施工期间需要应用泥浆护壁措施,严格控制水泥浆的灌注量,以此加强土体密实效果,防止产生孔洞坍塌问题。
        关键词:建筑桩基;旋挖钻孔成桩;施工技术
        1旋挖成桩技术介绍
        1.1竖井和桩位置测量的回顾
        根据施工图和相关的测量数据,确定桩的位置,并与有关人员一起测量和审查桩的轴线和位置。在检查确认竖井和桩的位置正确之后,以及在对地下管线进行检查和处理之后,可以将保护管埋入地下。
        1.2泥浆生产及性能要求
        (1)开孔用的泥浆由优质黏土制成,泥浆的相对密度应控制在1.2-1.45。挖入黏土层时,应注入清水以保持壁上土壤的完整性,并且泥的比重应控制在1.1-451.3。(2)泥浆控制指数:黏度1928s;含沙量8~4%;胶体率≥96%。(3)在施工的过程,需要时常测量泥浆的相对密度,黏度以及含砂量和胶体比等。泥浆如果发挥更好的技术性能,必要时可以在泥浆中添加适当的添加剂。
        1.3旋挖桩施工
        在施工过程中,计划使用旋转钻孔在软土层上钻孔。形成孔有几点注意事项:(1)钻孔应低速进行。只有在所有钻头都进入地层之后,才可以加快钻孔速度。(2)钻孔时,应使用减压钻孔,即旋转挖掘机的主钩必须始终承受某些钻孔工具的重力,孔底的重量不得超过钻孔总重量的80%。钻井工具(不包括浮力)。(3)挖孔除渣,抬钻头清除土壤或因某些原因停止钻探时,应采取经常检查泥浆密度,补充泥浆和更换打桩机等方法,以保持规定的水位。
        2建筑桩基工程中的旋挖钻孔成桩的具体流程
        2.1准备工作
        一般情况下,建筑施工场地的环境比较复杂,天气及地质条件等各项因素都会对施工过程造成影响。为了保证建筑施工过程的顺利进行,进行旋挖钻孔成桩工作之前必须完成必要的准备。
        第一步,施工单位应对旋挖钻孔成桩工作中需要使用的机械设备进行检查,由于旋挖钻孔成桩工作较为复杂,除了必备的旋挖钻孔机外,还需要使用诸如挖掘机及装载机等多种机械设备。施工管理人员需要按照设备清单对使用的机械设备进行核实,并对设备进行质量检查,保证其正常运行,发现设备故障立刻上报,使施工单位能够及时对故障设备进行维修或购买新的设备,为旋挖钻孔成桩工作的开展奠定基础;第二步,在旋挖钻孔成桩工作进行之前,施工管理人员需要对施工现场进行清理,清除场地中的垃圾、多余的土石等并夯实地基,为钻孔工作提供便利。
        2.2泥浆护壁
        旋挖钻孔成桩工作中,钻机需要钻入地下较深的位置,随着开挖深度的增加,受到岩土压力以及地下水等因素的影响,钻孔的孔壁可能会出现变形甚至坍塌,对后续的施工过程产生不利的影响。因此,需要制备泥浆构建泥浆护壁,防止钻孔的变形或坍塌。制备泥浆的过程中,施工管理人员需要注意以下几点:首先,开挖一处泥浆池,最好选择一块较为平坦的土地,泥浆池的池底与四周的墙壁务须平整,同时,为了防止泥浆出现渗漏,最好在泥浆池的周围铺设塑料布;其次,泥浆的原料最好选择膨润土;最后,泥浆制备完成后,需要对泥浆的性能进行测试,保证泥浆符合旋挖钻孔成桩工作的需求。
        2.3钻孔
        钻孔过程中,施工工作人员需要根据工程的具体情况选择下钻的位置,保证钻孔的密度适中,太过密集不仅不会提升工程质量,还会增加工作量,延长工期;而钻孔太过稀疏会降低桩基的强度,影响建筑承重能力,因此,工作人员需要对钻孔的各项参数及位置进行精密的计算,选择最适合的位置进行钻孔;下钻时,钻头必须与地面保持垂直;钻孔过程中,如果钻头接触到了较为坚固的岩体,应适当放慢钻孔的速度;钻孔完成后,工作人员必须对钻孔内部进行清理。
        2.4安置护筒
        护筒不仅能增加孔壁的强度,防止钻孔变形或坍塌,还可以帮助施工人员确定钻孔的位置。

选择护筒时,必须分析钻孔工作的具体情况选取最合适的护筒;为了提升护筒的强度,工作人员可以在护筒的内部焊接箍筋;安置护筒时,需要注意以下几点:首先,护筒的直径应略大于桩柱的直径,范围控制在120mm左右即可;其次,护筒的中心线应与桩柱的中心线保持一致,最多不可超过50mm;并且,护筒应高于地基表面0.3m左右;最后,护筒的埋深最好保持在2至4m左右。护筒安装完成后,需要对护筒的位置进行检测,对偏差进行校正。
        2.5安装钢筋笼
        钢筋笼能够对桩身混凝土起到一定的约束作用,提升桩身强度,制作钢筋笼的过程比较复杂,要求工作人员严格按照相关的规范标准进行,制作过程必须按照设计图按部就班的进行,为了加强钢筋笼自身的强度,可以在骨架内添加环形加劲钢筋。安装钢筋笼的时候,最好采用四点吊装法,防止钢筋笼在安装过程中发生变形,影响桩身强度,进而为旋挖钻孔成桩工作的质量提供保障。
        2.6浇筑混凝土
        混凝土的浇筑工作是旋挖钻孔成桩最重要的步骤,配制混凝土时,工作人员需要对配比进行严格的控制,选择等级较高的水泥,有利于搅拌工作的进行。浇筑混凝土之前,工作人员必须计算混凝土的使用量,计算过程需要以钻孔的直径以及深度为依据。
        目前,旋挖钻孔成桩工作中主要使用直导管提升法进行混凝土浇筑,浇筑过程中需要注意,应对导管采取一定防护措施,防止浇筑过程中有杂物误入导管中影响浇筑质量;同时,浇筑时应将导管伸入钻孔底部,确定钻孔深度之后将导管提升至距离钻孔底部约0.3m的位置,然后进行混凝土的浇筑,浇筑过程需要保持连续不断,防止混凝土冷却出现裂缝;并且,每进行三个小时的浇筑工作后,就必须对钻孔进行一次清理,及时清除杂物及多余的泥浆。
        3建筑桩基工程中的旋挖钻孔成桩技术的优势及劣势
        3.1旋挖钻孔成桩技术的优势
        (1)钻机性能强大
        旋挖钻孔成桩技术需要使用专业的旋挖钻孔机,机械设备的自动化程度很高,钻孔工作的效率及工作质量相较于人工操作都有着极大的提升。
        (2)适用范围广
        旋挖钻孔成桩技术的适应性比起人工操作而言更强,在土质比较坚硬或者存在岩体的施工场地依旧可以进行钻孔,钻进能力强,能够满足大部分建筑桩基工程的需求。
        (3)工作效率及安全系数高
        一台旋挖钻孔机每天可以钻进约100米至150米深,而人工钻孔每天只能钻进1至3米左右;同时,旋挖钻孔机受恶劣天气的影响比较小,而人工钻孔手天气条件的影响比较大,因此,旋挖钻孔成桩技术的钻孔效率非常高;另外,旋挖钻孔成桩技术只需一个人单独操作,无需亲自下井作业,大大提升了钻孔工作的安全系数。
        (4)环保效果明显
        传统钻孔工作中会带出大量的泥浆与废渣,对施工现场的周边环境造成了极大的破坏。而旋挖钻孔成桩技术钻孔时不糊带出泥浆,减少了污染源,改善了施工环境,这一点对于城市建筑施工而言尤为重要。
        3.2旋挖钻孔成桩技术的劣势
        (1)桩底沉渣
        旋挖钻孔成桩施工会在钻孔底部产生井底沉渣,比较难以清理,会影响成桩的强度,而人工钻孔采用干作业,不会产生桩底沉渣。
        (2)技术体系不完善
        旋挖钻孔成桩施工技术应用比较晚,未能形成成熟的工艺标准及技术规范,对于旋挖钻孔成桩的应用造成了不良的影响。
        结束语
        随着我国社会经济的发展,建筑行业的前景变得更加广泛,建筑企业间的竞争日益激烈,为了在时代的浪潮中脱颖而出,建筑企业必须加强建筑桩基工程中的旋挖钻孔成桩施工技术的研究工作,提升自身的市场竞争力,为我国国民经济的建设提供更加优质的服务。
        参考文献:
        [1]刘世坤.建筑桩基工程施工中旋挖钻孔成桩施工技术的有效运用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(26):112.
        [2]李峰.建筑桩基施工中旋挖钻孔成桩技术的应用研究[J].中国高新科技,2018(16):88-90.
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