基于实例分析建筑工程钻孔灌注桩的施工技术要点

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年9期   作者:郑芝鸿
[导读] 在高层建筑建设过程中合理应用钻孔灌注桩技术
        郑芝鸿
        44050819830423****
        汕头市建安(集团)公司515041

        摘要:在高层建筑建设过程中合理应用钻孔灌注桩技术,可以提升建筑地基的牢固性,保证建筑上层稳定性,提高建筑安全质量,对实现工程施工单位的良好经济效益和社会效益打下重要基础。本文以实际工程为例分析钻孔灌注桩的施工技术要点。
        关键词:建筑工程 钻孔灌注桩 施工工艺

        随着城市化建设进程的不断加快,各种建筑不断的出现,建筑业成为了我国经济发展体系中非常重要的一个组成部分。因此,为了保证建筑行业能够实现更好的发展,有必要对建设过程中实际应用的技术进行完善,灌注桩后注浆是基础工程中非常常用的一种方法,需要对该方法技术原理、技术特点以及技术要点进行合理分析。保证其能够更加有效的应用在工程中,为促进建筑工程更加有质量的开展提供一定基础,进而保证我国建筑行业能够实现更好的发展。

1钻孔灌注桩技术概述
1.1 钻孔灌注桩的概念
        建筑工程中的钻孔灌注桩技术,实际上就是利用机械在地基土上通过钢管挤土、钻孔等方式形成桩孔,并向桩孔内部放置钢筋笼、灌注混凝土,从而形成钻孔灌注桩。灌注桩又以成孔方式的不同而分为不同类型,如钻孔灌注桩、沉管灌注桩、挖孔灌注桩。其中,钻孔灌注桩是现今建筑工程灌注桩体系最为重要的组成内容,在具体的施工过程中,又分为全套管施工法和泥浆护壁施工法。这两种施工方法在护壁成模的方式上稍有不同,其中泥浆护壁施工法是我国最为常见的钻孔灌注桩技术的应用。
1.2 钻孔灌注桩的特点
        钻孔灌注桩技术在实际应用过程中,有着十分明显的应用特点:相比于传统的锤击法,钻孔灌注桩技术在应用中的噪声较小,同时也在一定程度上提高了工程的施工效率;与预制桩相比,钻孔灌注桩的直径更大,适用性更强,具有较高的工程利用率。钻孔灌注桩技术的广泛应用,不仅可以有效提高孔桩的承载力,同时在确保工程施工质量方面也有一定促进作用。为了发挥出钻孔灌注桩技术的最大优势,不断提高技术的精度,就需要施工人员在施工过程中不断探索更为有效的施工方法,减小施工失误。钻孔灌注桩技术在实际施工过程中,会受到施工环境、混凝土质量、施工人员水平等多种因素的影响,只有切实掌握钻孔灌注桩技术的施工要点,才是对施工水平的最有效保证。

2钻孔灌注桩施工工艺
        某工程的地基形式为桩基础,工程桩采用?600、?700的钻孔灌注桩,桩长51~53m,汽车坡道处桩长53~57.5m。
2.1施工前准备
        钻孔灌注桩的施工,对场地要求较高,场地条件不符合设计要求,会对施工产生较大影响,因此施工前应重点做好场地准备工作。主要包括施工场地的合理布置、场地平整、桩位放线等内容,为避免发生因桩位偏移而引起的施工质量问题,通常采用十字护桩对桩位进行标识固定。另外,为避免钻机施工发生倾斜,禁止将钻机底盘直接安置在松散填土上,安装的位置选择,应同时考虑孔口出土清运的方便性。
2.2钻具安装
        钻具安装前,应重点考虑钻具刚度控制、钻头直径确定等影响因素。钻头刚度要满足施工要求,钻头直径则要根据施工设计要求确定,若钻头选择不当,会使灌注桩充盈系数过小,成为废桩,所以钻头直径与钻孔直径要确定在合理范围。
2.3钢护筒埋设
        为保证钻头能在孔内自由升降,护筒直径应比桩径大100mm以上。护筒制作及埋设的标准要求如下:(1)使用钢护筒,长度范围1~2m。(2)护筒在埋设过程中,应保证护筒中心线与桩中心线重合,且护筒壁上下垂直。(3)为防止护筒出现漏浆现象,所有钢护筒顶部应高出地面0.5m左右,高出地下水位线1.5~2m,并用粘土将四周夯实,以防泥浆渗漏。(4)护筒埋设过程中,要注意控制偏差及护筒倾斜度,一般偏差不能超过5cm,倾斜度不大于1%。
2.4钻机就位
        一是充分做好原桩定位复核工作,确保桩位位置的准确性,偏差在设计允许范围内,实际施工多采用“十字线”方式定位。二是要确保钻机平台地面的平整性及钻杆竖直度。三是重视钻机功能状态的检查,确保钻机在施工过程中保持较好的运行状态。四是重视钻机定位的质量控制,重点关注准确性、水平度、竖直度及稳固性等方面的性能。
2.5钻孔
        完成上述工作就进入钻孔施工工序环节,钻孔前钻机要注入泥浆,保证泥浆符合质量要求。通常使用膨润土造浆,比重在砂土、软性土等易坍孔土层之间,泥浆比重不小于1.1,整个施工过程要做好钻孔记录,并同时关注土层地质变化。
2.6成孔检查
        为确保成孔的施工质量,钻孔灌注桩在成孔过程中、终孔完成后以及混凝土灌注前都要认真做好成孔的质量检查工作。钻孔过程中,钻孔深度达到设计标高时,可通过测量孔外的上余钻杆长度,进行孔内钻具的长度计算,并使用测锤对孔深进行复核。终孔验收工作应由专业质检人员会同业主及监理代表负责完成,验收过程应做好准确、全面、清晰的记录。钻孔灌注桩成孔后,在灌注水下混凝土前,其质量检验的标准见表1所示:

2.7一次清孔
        一次清空的主要目的是清除孔内渣粒,提高二次清孔效率。操作如下:在成孔钻具钻杆内加注大流量优质泥浆后,直接在孔内实施循环换浆操作,为加快清孔速度,可慢速扫钻以扰动孔底沉渣。清孔完成,需要复测孔深尺寸,以确保沉渣小于设计要求。
2.8钢筋笼的制作与安装
        一次清孔完毕后即进入方钢筋笼和导管施工施工环节。此工序施工的要点有以下方面内容:
        (1)钢筋笼制作的质量控制。重点对主筋匀质性、焊接接缝、主筋及箍筋绑扎质量等方面实施控制,钢筋笼焊接接头要交错布置,搭接长度、同一截面搭接数量等都应符合相关设计要求。
        (2)钢筋笼吊装施工:为避免钢筋笼在吊装过程发生变形,应在运输、起吊等过程中,对受力部位采取防护措施。加筋部位是较佳起吊点,吊装到位后要马上实施固定,以避免钢筋发生偏移或移动。需要注意的是,为保证钢筋笼质量,钢筋笼在吊运和沉放前应由专业质检人员、业主、监理代表共同对钢筋笼质量实施全面检查。
2.9二次清孔
        二次清孔是保证灌注桩施工质量的重要工序,主要目的是全面清除钢筋笼和导管中的沉渣和孔底部淤积物等杂质。操作要点有以下几方面内容:(1)上下提升导管,扰动孔底沉渣,有效清除孔底淤积物,确保达到相关质量要求;(2)通过对返出泥浆的判断确定清除情况,如果返出泥浆中已无沉渣颗粒,说明已达到规范要求;(3)孔底泥浆比重要符合规范要求,一般为500mm内不能大于1.25。测量孔底淤泥厚度不能大于50mm,如果测量发现未达到要求,应继续清孔操作。
2.10水下混凝土灌注
        水下混凝土灌注是钻孔灌注桩施工的关键施工环节,也是施工质量控制的重点内容。施工要点如下:(1)水下混凝土质量控制。应严格按照配比要求进行混凝土拌和,拌和时间要控制好。混凝土运达施工现场后要按要求做扩展度,严格控制混凝土的含气量、入模温度及坍塌度(18~22cm之间),首批混凝土初凝前要完成灌注工作,以确保灌注施工质量。(2)混凝土灌注导管。依次下放导管,确保达到孔底,核准导管长度和孔深,然后提起30~40cm进行二次清孔,准确记录导管下放次序及长度等相关数据,以便拆管施工能够顺利进行。另外,在导管下放过程中,要注意避免碰撞钢筋笼,防止钢筋笼发生损坏或移位,影响正常施工及施工质量。(3)重视灌注施工的质量控制。混凝土灌注应保持连续性,通过控制首批混凝土灌注量确保足够的冲击力,从而使施工顺利进行。导管埋入混凝土的深度应在0.8 m以上,灌注控制在2~6m深度范围内。混凝土灌注要避免混凝土拌和物溢出掉入孔底,进而影响深度测量的准确性,另外要注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升的变化情况,以便实现孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土深度的有效检测和控制。(4)导管拆除。导管在提升过程中要保持轴线竖直,且位置居中。拆除导管要迅速,拆装时间应控制在15min内,拆装过程中要注意防止螺栓及其他工具掉入孔内,避免影响灌装施工质量。

3钻孔灌注桩技术应用中的常见问题及措施分析
        由于钻孔灌注桩技术在施工过程中需要应用到较为复杂的工艺,一旦操作不当,极易引发严重的质量问题,因此在施工过程中需要合理规避一些常见问题,并采取有效措施降低问题的发生概率。
3.1孔壁塌陷
        在钻孔过程中,有很多因素可以造成孔壁的塌陷。如施工土质、地基、泥浆护壁质量以及护筒内水位,这些都会在一定程度上造成孔壁的坍塌,而且如果钻孔速度快、灌注时间过长,也很容易产生孔壁塌陷问题。为了有效规避这种现象,就需要施工人员结合工程的实际情况,制定出有效的解决措施。如果地基的土质过于松软,就可以加深护筒深度,充分利用优质泥浆,并利用黏土封填护筒四周,同时有效控制护筒内泥浆水位。在安置钢筋笼的过程中,要尽可能对准孔位,降低钢筋笼与孔位之间的碰撞与摩擦。
3.2钢筋笼上浮
        钢筋笼在钻孔灌注桩技术的应用过程中有着重要地位,利用钢筋笼可以完成对混凝土桩强有力的约束。根据灌注桩特点的需要,钢筋笼必须具备一定程度的水平耐受性,只有这样才可有效地解决钢筋笼的上浮问题。钢筋笼的水平耐受性,主要取决于导管的埋置深度。如果深度过大,将会增大钢筋笼的下放难度,这也就会提高钢筋笼的上浮概率;如果混凝土的浇筑速度过快,灌注桩直径又过小,这也会在一定程度上增加钢筋笼的下放难度,从而导致钢筋笼上浮。
        为了有效解决这一问题,施工人员一定要科学设置导管的埋置深度,因为导管的深度直接关系着钢筋笼的水平耐受性。同时,在浇筑混凝土时,也要合理控制浇筑力度,降低浇筑过程对导管的冲击。这就需要工作人员科学控制混凝土浇筑时间,最大限度地避免钻孔内部出现沉渣,从而不断提高混凝土浇筑水平。

4结语:
        综上所述,钻孔灌注桩技术在我国的建筑工程中有着十分广泛的应用,对提高我国建筑工程的施工质量有着极为重要的作用。钻孔灌注桩技术主要通过钻孔、清孔、钢筋笼的制作与下放、混凝土浇筑、封浆等施工环节,完成对建筑地基的加固稳定。在钻孔灌注桩技术的应用过程中,很容易出现孔壁塌陷和钢筋笼上浮等问题,这就需要施工人员结合施工场地的实际情况,采取科学措施,采用
加深护筒和科学设置导管深度等措施,最大限度地规避问题,从而确保我国的建筑施工质量一直处于较高水平。

参考文献:
[1]平克祥.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用策略[J].山西建筑,2019.
[2]李晓朋.建筑工程中深基坑支护施工技术研究[J].中国标准化,2019.
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