房屋建筑基础施工中高压旋喷桩的应用与研究 钟广健

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:钟广健
[导读] 随着我国市政工程建设的不断深入,人们对房屋工程建设提出了越来越高的要求。包括但不仅限于施工工艺的选择、施工进度的安排以及施工材料的选择等方面

        广东万中冠建设工程有限公司
        摘要:随着我国市政工程建设的不断深入,人们对房屋工程建设提出了越来越高的要求。包括但不仅限于施工工艺的选择、施工进度的安排以及施工材料的选择等方面。高压旋喷桩施工技术以其自身具备的施工效率高、操作方便简单、无污染以及噪声小等优点,被人们越来越广泛的应用到房屋建设工程中。为充分的将高压旋喷桩的作用发挥出来,本文先对高压旋喷桩的技术原理进行探讨,然后和某房屋建筑工程实例相结合,探析房屋建筑基础施工中高压旋喷桩的应用价值,旨在能够为施工人员提供有力的参考依据。
        关键词:房屋建筑;施工;高压旋喷桩;应用


        近年来,随着我国经济建设水平的快速提高,我国城市化进程也在逐渐加快,目前已经进入到全新的发展时期,高楼建筑数量也越来越多,人们对房屋建筑的地基承载力也提出了越来越高的要求。目前比较常用的是将预应力管桩或者打入预制方桩作为持力结构,但是投入成本比较高。高压旋喷桩则主要是通过应用喷射化学浆液、利用高压射流技术,在破坏地基原有土质的基础上,实现其和化学浆液固结、混合在一起,最终形成具有一定强度、不透水的加固体[1]。该过程中桩间土地就会被高压喷射浆液机密,最终在桩体与桩间土地的共同作用下形成一个复合地基,最终使整个工程地基的承载力大大提升。鉴于此,本文主要探讨房屋建筑基础施工中高压旋喷桩的应用价值。
        1 高压旋喷桩的技术原理
        所谓高压旋喷桩,主要是通过应用钻机,将特殊的喷嘴注浆管输送到特定位置;喷嘴注浆管到达指定位置后,在高压脉冲下,通过钻杆下方的喷射装置,水泥浆液逐渐朝着四周扩散。然后在高压环境下,水泥浆液可以顺利的和周围土体相融合。
        设计的钻杆要满足规范标准要求,使用过程中要注意保持高速旋转;浆液喷出之后,会慢慢形成高压、高速度的喷射流,并使浆液振动速度加快。另外,在该过程中,通过借助高压喷射流对周围土地进行替换,挤密桩周围土地,实现水泥砂浆与砂砾土、粘土之间的充分融合[2]。
        高压旋喷桩技术可以应用于各种不同类型的土层中,而且对不同土层的土质进行处理,均会获得比较良好的效果。从实际应用情况分析,应用高压旋喷桩技术,不仅可以加固房屋建筑,还可以有效防止房屋出现漏水的情况,可将其作为房屋建筑工程施工的临时支持手段[2]。
        2 某房屋建筑工程应用高压旋喷桩的概况
        本文以某房屋建筑工程为例,对高压旋喷桩的应用概况进行分析。拟处理部位在给建筑物基坑内部,具体参数设置为:
        ①排水渠:上口尺寸的长宽高分别为8.6m、3m以及1.0m;
        ②集水坑:上口尺寸的长宽高分别为7.0m、6.5m以及1.5m。
        通过对现场情况进行分析,拟喷射桩径长度设置为0.5m。然后严格根据规范要求将总钻孔计算出来,得出的尺参数为:周长46.5*孔距0.45=117个孔,总延伸米达到200m。
        根据该场地出露的地层主要包括粉状砂岩,地下水丰富。
        3 房屋建筑基础施工中高压旋喷桩的应用
        3.1 施工准备
        ①设备的准备
        该房屋建筑施工应用的旋喷钻机、高速制浆机、高压注浆泵、污水泵以及储浆筒等设备均由西安探矿机械厂生产,使用前对所有设备进行检修,发现所有设备均处于良好状态。
        ②施工材料
        房屋建筑工程施工中所应用到的材料主要包括水泥、砂浆以及混合材料等。所用的水主要从距离最近的水站获取,所使用的水资源均应用专业设备、技术对水质进行检查,确保使用水质均达到要求之后,再开始投入到工程施工中。获取水资源后,然后严格根据标准对水进行搅拌,并对水资源环境进行合理把控,保障水泥砂浆配比的科学性。想要提高墙体强度,可以在普通硅酸盐水泥中加入适量外加剂,所添加的外加剂合参合量的选择,要根据具体的实验情况来确定[3]。
        ③使用专业处理仪器设备对样本进行处理
        及时补充勘探资料,并使用专业的处理仪器设备对样本进行获取和处理。对样本数据进行处理时,为保障数据的精准性,在对材料进行规划的过程中,要安排专门人员来管理。另外,根据材料的使用情况和消耗情况对材料进行合理分配;并根据化学性质和物理性质,对材料的使用情况进行分配。
        ④室内配合比试验
        在进行施工操作时,要考虑现场土样布置情况对材料的综合配比进行实时调节。在对材料进行配比过程中,要对所抽取上来的土样先进行碾压、烘干处理;然后经过2mm-5mm筛选处理后,土样会形成粉状土样;之后再严格根据规范标准要求对各个材料进行配比[4]。
        为获得最佳的水泥土性能,提高水泥土的稳定性和强度,在进行配合比试验过程中,可以在试验材料中加入氯化钠、三乙醇胺、氯化钙、硫酸钠以及石膏等。
        ⑤试桩试验
        将室内试验确定的施工喷浆量和水灰比对砂浆进行配置。在试验工作点可以设置多个试验桩,然后根据试验结果对固料的喷浆量进行调整,并注意把控搅拌机的搅拌频率和搅拌速度。
        3.2 施工工艺
        该房屋建筑工程的旋喷工程主要分为I序施工。施工工序的操作牵扯范围比较广,涉及到多种工艺和多个工序,比如成桩加工工艺、灌注桩以及注射喷浆等。而且还融合了多个高喷灌浆工艺。具体如下:
        ①布、钻孔
        该房屋建筑工程施工孔主要沿着垫层边缘进行单排布置,桩间距为400mm,排水渠长度控制为1.5m。集水坑为2.0m,将钻杆的垂直度偏差控制到1~15%范围内。一切准备好后,开始进行低压射水试验。
        ②制作水泥砂浆
        高喷灌浆应用的原材料主要是水泥,水泥强度等级控制为32.5Mpa,水泥标号不能低于325#,切记禁用受潮、结块的水泥。按照1:1的比例配置浆液水灰比,水泥比重按照3.1g/cm3 计算。所配制的1200L水泥浆液参数值如下:加水907.32L,加水泥达到906.35kg,浆液比重为1.50-1.51g/cm3,如果搅拌桶容积不是1200L的,那么水泥浆比重要按照每1L浆含0.76kg的水泥重量。注意将质量称量误差控制到5%内,快速搅拌时间控制在30s内,整个制备工作完成时间不超过4h,浆液温度控制为5~40℃范围内。
        ③单管法的喷射方式
        单管法喷射方式,其桩身直径要超过0.50m;对桩的上端和下端进行复喷。该建筑工程为I序施工,注意钻孔要开孔钻直,并进行水平校准,将孔位偏差控制到5cm范围内。进行操作时,首先使用钻机对准孔位,然后利用钻机自带的水平仪和垂直仪对机身水平进行调整,保证机架垫稳、垫牢、垫平。对孔位偏差进行控制,不超过5cm。选择的钻孔型号为XL-50型全液压回转钻机,钻孔偏斜不超过1~1.5%。
        注浆喷射:进行注浆喷射过程中,要积极采取措施检查孔位设置的是否正确,然后应用专业设备来保障钻孔机身的安全性、平稳性以及可靠性。对孔位偏差进行设置过程中,注意要对孔位偏差大小进行严格把控,孔位偏差控制为5cm范围内。应用XL-50型高压喷射钻机将注浆管钻进到设计的深度,然后对参数进行调整,调整结束后开始喷射。
        喷射提升:喷射管道进入到一定深度后,将浆液送入进去,然后静静的喷洒1-3分钟。该过程中浆液出现后,然后根据预定顺序进行提升、拉伸工作。在该过程中一边进行提升一边进行高程设计。喷桩完成后不再对浆液进行搅拌处理。
        清洗管路:喷射到基本位置后,要对管理进行及时清理,确保管道内没有出现残留物质。进行施工操作时,注意将浆液变成清水后,再进行冲洗。清洗完管道,可以保证管路出水的干净卫生。
        ④钻机移位
        施工工序结束后,要求施工人员还要检查钻机的所在位置,确保其在合适位置。检查结束后方可对下一个孔位的注浆进行施工管理。如应用地质钻机进行钻孔,那么要注意钻头要放置在预定桩位至设计标高区域,也就是将预钻孔孔径设置为15cm[5]。
        ⑤插管
        应用旋喷注浆管进行钻孔作业的过程中,钻孔与插管两个工序结合使用。主要应用到第一阶段,贯入到土中的时候通过借助喷射管本身进行振动贯入操作或者喷射操作。
        ⑥提升喷浆管、搅拌
        确保喷浆管下降到规定设计的深度之后,方可停止钻进操作,此时钻浆设备不会立刻停止运行,还会继续运作一段时间。最终经过一系列处理后,高压泥浆泵压力最终会处于20~40MPa范围内,坐底喷射30s后,一边喷浆一边旋转。完全达到规定的设计深度后,施工人员方可接通高压水管和空压管,然后依次启动高压清水泵、高压机以及钻机等设备,完成旋转操作。
        3.3 施工方法与施工记录
        确保钻孔验收达到相关标准后,高喷台车就位,下入喷管之前需要在地面进行试喷操作,并检查设备运行是否正常。进行拆卸或者下入喷射管时,要注意保护好喷嘴,避免出现堵塞的情况。将喷头往孔底部下放时,注意沿着轴线方向进行静喷处理,等到浆液从孔口返出来后,检查浆液比重,如果比重达到设计数值,那么就正常进行提升喷管、旋转工作,喷射过程中要对原浆和返浆比重定时进行检测[6]。
        另外,在对浆液进行喷灌过程中,要对各项参数的设置进行严格把控,一旦发现异常,第一时间找到方法解决。比较常见的异常主要是回浆比重调整、液体搅拌、调整拌合浆液数量以及把控拌合浆液速度等,确保所有参数指标均达到相关标准后,再开始后续施工。



        4 结语
        综上所述,在房屋建筑基础施工过程中应用高压旋喷桩方法,对工程地基进行处理,一方面可以使整个建筑工程地基的承载力很好的符合建筑工程的设计要求,另一方面可以有效解决工程地基不均匀沉降。本文分析研究得出,高压旋喷桩具有施工周期短、施工效率高、对场地适应能力强以及加固效果好等优点,可以在提高施工质量的基础上,保障建筑工程施工现场的安全性。

        参考文献:
        [1]孔锴.高压旋喷桩在饱和粉质粘土地基中的应用研究[J].建筑技术,2019,050(011):1329-1331.
        [2]孟浩,韦俊,卢俊龙,等.高压旋喷桩在工业厂房地基加固中的应用研究[J].城市住宅,2020,027(002):128-130,133.
        [3]李宝玉.既有建筑地基高压旋喷桩法加固工程应用[J].建筑技术开发,2020,47;443(17):162-163.
        [4]陈晓阳.岩溶地区高压旋喷桩处理地基技术工程实例[J].广东土木与建筑,2019,26(02):12-14.
        [5]张连会.公路工程高压旋喷桩施工工艺及施工质量控制分析[J].交通世界,2020,533(11):66-67.
        [6]黄晓銮.高层住宅楼中关于高压旋喷桩复合地基应用的分析[J].福建建材,2019,000(003):54-56.


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        对模盒进行安放时,需要注意以下几点:
        (1)在将内置模盒吊至安装楼层排放之前,确保外观完好无损。如果出现漏入混凝土物料的情况,需要对其进行填塞、缝补操作,之后再应用;安装板面钢筋前发现内模被严重损坏,则要及时更换;安装板面钢筋后发现内模损坏,则要及时进行修补。
        (2)正常情况下,模盒位置是要严格要求放线的。根据设计图纸,在肋梁之间安放相对应尺寸的模盒。铺放轻质模盒时,注意提前搭设施工马道,还要检查模盒上方是否堆砌了重物。
        (3)尽量在肋梁位置布置空心楼盖的预留水电线管盒。注意不要将预埋盒放置在肋梁内,在相对应的位置放置模盒配件,管线则放置在肋梁内。
        (4)放置模盒时,按照布置平面图从梁边开始朝着另外一边进行摆放。注意模盒之间、模盒与墙、柱、暗梁之间的间距要达到设计要求。
        (5)在跨边不合模数处放置尺寸小一些的配套模盒;梁边或者墙边采取实心混凝土区域,不能放置模盒,该区域可配置构造钢筋。
        (6)安装内置模盒过程中,要及时调整被破坏的模盒,如果损坏较小,可以继续使用。验收合格后可以进行转序施工,注意做好相关的隐蔽记录。
        4 现浇混凝土空心楼盖的混凝土浇筑
        对混凝土进行浇筑前,不仅要验收检查钢筋和预留、预埋设施的安装质量,而且还要检查验收内模安装质量。如果检查过程中发现存在不符合要求的情况,要及时给予整改。
        对混凝土进行浇捣时,要对内模做好观察、维护工作,如存在异常要及时处理。在未对混凝土进行浇筑之前,注意不要直接踩管,不仅会导致空心管破碎,还会使空心板空心率降低。空心管属于成型材料,虽然自身具备一定强度,但是不能承受人踩的荷载。所以大面积进行铺管过程中,为避免被踩管,需要架设临时桥板。
        对混凝土进行浇筑时,考虑到管和管之间、管和板面之间以及管和板底之间的距离都在50mm之内,中间还含有钢筋,导致混凝土不易下落。如果振捣不实,很容易在板底出现露筋、麻面、蜂窝等质量通病。为避免该情况的出现,施工时要注意做好粗骨料直径与级配的控制情况。
        结语
        综上所述,现浇混凝土空心楼盖施工技术在建筑工程施工中和大跨度建筑结构施工过程中均已经得到了比较广泛的应用。除去能够大大提高工程施工质量和施工效率之外,还可以节省出大量的施工材料,使建筑工程施工成本大大降低。
        此外,现浇混凝土空心楼盖结构施工技术还具有节能环保的作用,不仅满足人们对建筑物的多样性使用功能,而且还可以为人们创造优质的生活环境,对于保障我国建筑行业又好又快发展具有重要意义。

        参考文献:
        [1]肖思和.浅谈建筑工程中现浇混凝土空心楼盖技术应用[J].建筑与装饰,2019,000(017):168-169.
        [2]史翔.现浇混凝土空心楼盖技术在建筑工程中的应用[J].居舍,2019(17):49-49.
        [3]刘兴顺.浅论现浇钢筋混凝土空心楼盖技术在教学楼中的应用[J].工程与建设,2020,34;127(01):140-142.
        [4]史翔.装配箱现浇混凝土空心楼盖技术在工程中的应用[J].砖瓦世界,2019,000(004):36.


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        (1)、格构柱桩钢筋加工技术要点
        钢筋笼加工时先调直钢筋笼主筋,加强箍依照设计图要求制作,接头选择双面焊,并用粉笔在其上标出主筋间距;螺旋筋、加强箍与主筋应点焊牢固、对称,顶部两侧加焊吊耳,以方便起吊。钢筋笼外形应圆直,严禁咬筋搭接。
        (2)、格构柱桩钢筋制作技术要点
        格构柱拼装前校正角铁,下料长度、局部变形偏差规范要求范围内,缀板拼接依照梁中心线为基准点,使用专门靠模拼接以保证钢柱垂直度。对焊时接头应错开角钢接头不超过50%在同一截面内。
        (3)、格构柱与钢筋笼的焊接
        在格构柱每边的钢筋笼主筋上各焊接1根Φ16水平钢筋(图1),距格构柱每边有20—30mm的活动量,使格构柱位于钢筋笼中间。
        (4)、水下混凝土灌注
        桩径 1.2 1.5
        首盘混凝土方量(m3) 2.2 3.4
        表1 不同桩径首批混凝土方量计算表
        混凝土由罐车运至现场后,用吊车吊储料斗运进行灌注。灌注前要首先准确计算出首批混凝土数量(表1)。首批混凝土灌注后,灌注砼由砼运输车溜槽直接对料斗放料进行灌注。开始灌注时,砼面高度将至钢筋笼底部时要放慢灌注速度,当孔内混凝土顶面距钢筋笼底部1m时,
        混凝土灌注速度应控制在0.2 m/min左右,并仔细量测砼表面高度,以防钢筋笼上浮。格构柱桩混凝土浇灌结束后及时进行洞口防护,待混凝土浇灌结束24小时后,桩上部空桩部分用砂石填实。
        五、结语
        建筑工程混凝土桩基施工质量对整体质量产生直接影响,在混凝土桩基施工过程中,需要考虑到原材料、实验室配合比、施工工艺、现场施工环境、钢筋制作和安装等因素综合考虑,通过以上要素质量控制不断完善混凝土技术在桩基中应用,大大提升桩基础施工应用水平,促进建筑工程施工技术持续向前发展。

        参考文献:
        [1]陆放民.采用钢筋混凝土灌芯法处理管桩桩基质量缺陷[J].城市住宅,2020(03).
        [2]舒楠;吕忍;琚泽伟;赵敏.钢筋混凝土预制桩处理软弱地基的实例分析[J].治淮,2021(03).
        [3]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).


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        层土的摊铺厚度,压实度满足设计要求后,在进行下一层的摊铺与压实;特别在与其他管网交叉施工时,管道周围的处置措施要合理,不能在未来时间发生质量事故。在进行沥青路面施工时,要合理安排沥青混合料运输路线,保证沥青混合料的入模温度;摊铺过程中,要合理选用压实设备进行碾压,确保路面结构的强度与压实度,并重视接缝的处理,保证沥青路面的整体稳定性。
        4、结语
        市政道路施工质量直接影响城市居民的出行,在市政道路施工过程中,要根据工程项目的实际特征,分析施工过程中重点与难点,有针对性的采取合理的质量管控措施,确保市政道路的施工质量,为城市建设与发展贡献技术力量。

        参考文献:
        [1] 何金虎,王飞,曲连峰,等.市政道路工程施工质量控制难点及存在的问题探讨 [J].科技资讯,2019,17(21):70,72.
        [2] 钟艺.市政道路工程施工质量控制难点及存在的问题 [J].四川水泥,2020(5):286.
        [3] 张小兵.市政道路工程施工质量控制难点及存在的问题 [J].山东工业技术,2019(11):107.
        [4] 肖扬坤.关于海绵城市理念下的城市道路施工及质量控制探析[J].江西建材,2019(9):89-90.

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