软土区某地块大直径超长灌注桩设计试桩工程重点与主要技术研究

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:裴兵团
[导读] 摘要:随着建筑行业的不断发展,人们对于施工技术的要求变得越来越多,钻孔灌注桩作为建筑行业极其重要的施工方式之一,其施工优势极为明显。
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        摘要:随着建筑行业的不断发展,人们对于施工技术的要求变得越来越多,钻孔灌注桩作为建筑行业极其重要的施工方式之一,其施工优势极为明显。本文通过对东部新城核心区某地块项目进行分析,并对设计试桩灌注桩工程重点与技术提出个人观点,希望为关注钻孔灌注桩施工的人群带来参考。
        关键词:东部新城核心区;建筑工程;钻孔灌注桩;施工要点
        引言:现如今,建筑工程的持续发展带动了钻孔灌注桩技术的进步。通过这种方式进行施工不仅能够避免出现过于严重的噪声污染,还能够凭借适用性在各种地基施工中保证工程质量。因此,有必要对灌注桩工程重点与主要技术进行分析。
        一、工程概况
        项目位于宁波市东部新城核心区,项目桩基工程的±0.000等同于绝对标高3.600m,施工场地中自然地面其绝对标高3.400m。项目设计试桩为钻孔灌注桩,主楼设计试桩桩径为Φ1200mm,裙房为Φ600mm,主要参数详见参数表。
        二、灌注桩工程重点与技术研究
        设计试桩主要参数
       
        (一)施工准备阶段
        在工程项目正式开始施工之前,施工人员需要结合施工现场的地质资料与工程图纸来制定切实可行的项目工程施工方案。因为项目施工方案是确保钻孔灌注桩工程质量的主要环节,所以必须在制定方案时保证方案的科学性与合理性。在施工准备阶段中,还需要结合工程规定对安全施工规则等各种文明施工规范进行完善,然后结合以往的工程经验与现场实际情况,对施工期间可能发生的各种意外进行总结并编辑出对应的应急预案[1]。保证在发生施工问题时,施工人员能够及时对其进行处理,避免发生意外后的施工损失进一步扩大。在编制方案期间,需要结合钻孔灌注桩施工特点,只有这样才可以满足项目工程的施工需求。在正式施工前,需要对各种工程机械设备进行全面检查、校正,并开展试运行,确保机械设备的质量满足施工要求。在测量放样期间需要着重关注施工位置与附近水源之间的距离和排水通道的性能,保证在注浆期间,泥浆能够顺利排出场地,防止对灌注桩施工质量带来影响。除此之外,准备阶段还需要在材料采购、入场时对材料质量进行多次检查,避免因材料性能问题对工程项目造成影响。而且还需要通过组织图纸会审与施工交底,保证工程得以顺利进行,降低磨合期对施工带来的影响。
        (二)钻孔机安装、定位
        在工程项目中,钻孔机是否稳定将会影响工程项目的最终钻孔质量,如果钻孔机的安装定位不合理,就容易在施工阶段发生设备倾斜的问题,所以施工人员必须保证钻孔机在安全时的稳定性。如果地基有坡度且相对较为软弱,则可以在推平后通过加装钢板、枕木来进行加固。在此期间,为了防止产生桩位不准等情况,必须明确中心点的位置并提高钻孔机的安装质量,如果是具有钻塔的钻孔机,则可以利用自身动力与地笼配合来实现钻杆移动,在桩位定位完成后,则应该使用枕木垫平钻孔机横梁,并设置缆风绳。
        (三)泥浆配制
        在灌注桩工程中,泥浆在制备期间需要用到水、粘土等多种材料,在制备泥浆时,应该结合地层情况选取相对更加合理的钻孔方法,然后通过对泥浆的稠度进行合理调节。如果泥浆配置后较为稀释,就会导致泥浆自身的护壁效果以及排渣效果大幅下滑。而若泥浆太过浓稠,则会在使用期间影响到钻头转速与冲击能力。
        (四)埋设护筒
        钻孔灌注桩的施工关键就是防止孔壁产生坍塌的现象,当钻孔深入土层之后,在地下水位下方的孔壁土,就会在静水压力作用下而向内坍塌,坍塌严重时还能够产生流砂等问题。而埋设护筒则可以避免塌孔问题的产生。除此之外,护筒在实际埋设期间还可以发挥出隔离地表水以及为钻头导向等作用,在进行护筒制作时,应该确保其内径不小于钻孔的直径。
        (五)钻孔施工
        在工程项目的施工过程中,钻孔施工属于核心环节。在施工期间必须严格遵守施工要求才可以使钻孔质量得到保障。在钻孔过程中,必须对齐中心点与垂直度,避免对钻孔质量造成影响。而在施工时则应该对孔洞开展实时检查,通过这种方式能够防止钻孔偏斜的问题出现。在施工期间,钻孔附近的土层将会因为振动而影响到附近钻孔的稳定性,所以钻孔过程中必须及时清孔。此外,还应该在钻孔前对钻孔顺序进行合理规划,以此来降低钻孔作业给其他孔洞带来的影响。为了防止出现桩身上抬的问题,则应该按照由中央到两边的顺序来完成钻孔施工[2]。
        (六)清孔作业
        通常情况下,钻孔的直径与深度还有形状都可以对桩深平直造成影响,所以在钻孔过程中应该合理加强监督工作。在保证钻孔满足设计要求时,应该对钻孔的深度、形状等参数进行测量,如果测量时并未发现钻孔参数误差,则可以正式开展清孔作业,防止因时间推移而使泥浆出现沉淀的情况。
        (七)钢筋笼的制作与安装
        在钢筋笼制作期间,必须严格按照图纸来选定材料,然后结合图纸对钢筋笼进行除锈、焊接等施工。在制作过程中,应当着重考虑钢筋尺寸以及搭接参数,避免因人为原因而导致钢筋笼在制作完成后出现性能问题。在安装过程中,为了使保护层的厚度能够满足设计规范,就应该专门在其中间位置以及侧面加装耳环。并在安装开始前对钻孔再次进行检查,在确定钻孔内部不存在杂物时方可以进行下放操作,钢筋笼在遇到障碍后则应该适当调整角度,避免钢筋笼在强制下放的作用下影响安装质量。在钢筋笼下放完成后,则应该在第一时间进行固定,安装误差需要尽量控制在5cm的范围内。
        (八)注浆施工
        在注浆灌注期间,需要合理加强对于搅拌时间以及坍落度的控制,钻孔混凝土在施工期间需要利用导管进行来完成灌注作业,在导管组合完成后,则应该使用空压机进行气压测试,以此来保证管节压力满足项目需求,如果项目压力需求无法满足,则必须更换质量不合格导管管节。在对导管进行吊装施工时,则应该重点考虑钢筋笼以及检测管的实际情况,并采用缓慢吊装的方式防止出现碰撞损伤。如果在吊装过程中产生了相对较大的撞击,则应该对钢筋笼专门开展校正作业。
        注浆作业作为核心工序,只有在钻孔质量符合工程项目要求后才能够正式开展注浆。在注浆开始前,应该对钻孔底部沉淀层进行厚度检测,若沉淀层的厚度大于施工要求,则应该重新对钻孔进行清孔处理。在注浆作业开始后,应该在导管吊装完成后在顶部添加漏斗,而为了防止大型骨料发生堵管的情况,则应该在漏斗中加装篦子。在混凝土流入孔底后,则需要对其高度情况进行查验,并对导管深度进行计算,保证其深度满足施工要求。除此之外,在灌注时应该保证注浆连续性,如果在注浆期间出现中途停止的情况,就会对注浆质量带来严重影响。灌注期间还需要关注混凝土下降以及水位情况,以此来保证灌注效果,若注浆期间发现导管内部混凝土中带有空气,则需要通过缓慢注浆的方式来避免出现产生高压气囊。在注浆结束后,则要立刻取出护筒,在对桩顶预留空间进行凿除时,为了防止桩身发生损坏,应该在达到预留空间后使用人工凿除。
        三、试桩检测
        设计试桩完成后,满足设计和规范要求的休止时间后,由检测单位对塔楼和裙房的桩基承载力进行检测,检测结果显示,裙房设计试桩承载力满足设计要求,塔楼不满足,具体如下:
       
       
        四、设计试桩方案调整
        针对塔楼设计试桩承载力不符合要求的情况,项目部各方查找原因汇总后,及时召开专家会进行论证,专家认为,桩端注浆量虽满足计算要求,但根据经验值偏小,注浆量经验值为桩径的3-5倍。
        专家论证后,设计对塔楼设计试桩进行调整Φ1000mm,进入持力层深度确定为1.2m,注浆量不少于4吨,并增加3根桩侧注浆管备用,具体如下:
        桩表
       
        第二次设计试桩施工及桩底注浆完成,满足设计和规范要求的休止期后,由检测单位对设计试桩的承载力进行检测,检测结果(仅桩端注浆,桩侧未注浆)显示,实测极限承载力远大于设计值21700KN,结果如下:
       
        五、工程项目技术心得
        在灌注桩的施工期间,很容易因为各种因素的干扰而对施工质量造成影响。例如塌孔情况便是一种相对较为常见的施工问题。在相对松散的位置进行钻孔时,不仅应该将钻孔速度放缓,还应在配制泥浆的过程中有意识地提高密度与粘度,以此来避免塌孔情况的发生。若孔口坍塌,则需要立刻将护筒拆除并将孔洞回填,然后重新进行护筒埋设以及钻孔作业。如果遇到了孔内坍塌的情况,则应该找出坍塌位置并采用粘质土进行回填,如果孔内坍塌较为严重,则需要进行全面回填,并在回填沉积紧密后再进行钻进处理。在对钻孔进行清理时,应该安排专人进行补浆,以此来保证钻孔内部始终具有足够的浆液。
        在钻孔过程中,为了避免出现钻孔偏斜,应该经常性对钻机进行查看校正,在主动钻杆发生弯曲之后,需要利用千斤顶及时将钻杆调直。若在施工期间发生了糊钻等情况,则要对泥包进行处理,通过对密度以及粘度进行合理调节来达到增加泵量的目的,还可以通过加入砂石的方式避免糊钻,如果发生了严重糊钻的情况,则要立刻进行停钻并对钻渣进行处理。
        六、灌注桩技术的应用价值
        灌注桩技术是建筑工程不可或缺的一项技术,其应用价值非常高。而钻孔灌注桩作为受众较为广泛的一项施工方法,则能够在多数环境下保证施工质量。在桩基施工期间,由于钻孔灌注桩对土层有着劈裂、渗透、压实等效果,三种效果的关联极为紧密,无论是在任何情况下,都能够发挥出稳定土层的效果。例如在浆液压力相对较小时,便可以对土层的渗透能力进行调整,而在面对较大的浆液压力时,则会表现出自身的压实作用,从而对地基施工带来正面影响。因为在工程项目中,可以结合自然环境来适当调整成分比例,以此来解决施工期间遇到的各类难题。而且相较于传统的打桩技术。利用钻孔灌注桩还能够使操作变得更加简便,从而降低整体施工周期,提高经济效益[3]。除此之外,采用钻孔灌注桩完成的桩基,应根据桩端持力层的岩性,确定桩端进入持力层的深度,其本身便会与土层密切结合到一起,因此地基质量可以得到保证,而且由于注浆期间浆液自身具有渗透性,因此还可以进一步强化灌注桩与土层之间的结合。因此采用钻孔灌注桩技术的地基,其各项性能要求完全能够满足建筑工程的性能需求,保证工程项目的安全性。
        结论:综上所述,在建筑工程项目中,灌注桩技术的发展势头极为迅猛,而钻孔灌注桩则因为其运用价值,因此得到了整个建筑行业的广泛认可。在工程项目施工中,通过强化施工控制,能够将钻孔灌注桩的优势全面发挥出来。相信随着更多人了解灌注桩技术的重要性,其在建筑工程领域中一定会变得更加完善。
        参考文献:
        [1]蓝富奎.钢筋混凝土冲孔灌注桩桩基施工技术分析[J].江西建材,2020(12):185+187.
        [2]任威.基础钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁工程中的应用[J].智能城市,2020,6(24):133-134.
        [3]杜鹏广.浅谈在公路桥梁施工中的应用钻孔灌注桩施工技术措施与研究[J].黑龙江交通科技,2020,43(12):235-236.
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