于海侠
中国航空规划设计研究总院有限公司 北京市 100120
摘要:桩基础是当前土建工程施工阶段的常用基础类型,其施工质量优劣和土建工程的整体经济效益密切相关。本文在概述当前常用的桩基础技术类型的基础上,较为详细的阐述了钻孔灌注桩施工技术的应用过程及工艺技术要点。希望能和同行分享施工技术与方法,整体提升建筑工程土建施工质量,使我国建筑行业健康、快速发展提供更为强大的技术支撑。
关键词:建筑工程;桩基础;钻孔灌注桩;技术应用
引言
桩基础是防控建筑物因基础承重问题而发生沉降现象,甚至诱发安全隐患的主要施工方法之一。当下建筑行业对桩基础有较高依赖性,这也是该项技术快速发展的原因之一。桩基能承受较大荷载,有益于提高建筑地基的承载力,将建筑物发生沉降的风险降至最低。很多建筑工程土建施工阶段对细节部分提出的要求不断提升,故而更应加大施工技术及工艺的研究力度,科学采用质量控制措施,将桩基础效能发挥到最大。
1、桩基础的类型
1.1人工挖孔桩
人工挖孔桩是用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩,在民用建筑中应用较多。人工挖孔桩一般直径在800mm以上,桩的承载力较好。人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备,人工挖孔桩施工效果较好,不仅不会对桩基周边环境形成不良影像,相较于冲击钻机冲孔、沉井基础还能减少施工成本投入。但人工挖孔桩施工时井下作业条件较差、环境恶劣、劳动强度大,对安全和质量要求较高,施工人员自身操作技术水平会影响施工质量,人工挖孔桩的人工成本较高,逐渐会被机械作业模式取代。
1.2预制桩
预制桩,即在打桩场地或现场周边地区预制出的桩。预制桩的形势多种多样,常用的有混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等。桩基施工时,选用适宜的沉桩机械把预制桩打入、压入或者振入土中。常用的预制桩沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法等。施工快速、承载力较强是预制桩施工技术的主要优势,但部分预制桩施工会产生较大的噪声,影响周围居民、企业的正常生产生活,进而出现投诉索赔问题,因此要综合分析多方面因素后选用合理的桩型和施工工艺。
1.3振动沉桩
该项桩基础施工技术原理可以做出如下表述:把电动机和桩连接,把振动器安装在桩顶,在电动机运作过程中,振动器就会有规律振动,在振动器巨大垂力作用下,桩就会缓慢悲打进地基土层内,在以上过程中地基内土层也会出现不同程度振动现象,出现一定的收缩位移,进而提升土层的密实度。和其他桩基础施工技术相比较,振动沉桩的施工工艺流程较为简单。
1.4灌注桩
灌注桩是土建施工过程中常用的一种基础桩施工技术,结合具体施工工艺的差异,可以把灌注桩分为钻孔、沉管及挖孔灌注桩。(1)钻孔桩施工主要是采用机械设备完成钻孔后,将适量砼灌注到孔中成桩的一种工法。泥浆护壁及干作业钻孔桩是钻孔灌注桩的主要构成,在完成机械钻孔操作后,前者采用泥浆保护孔壁并在孔壁中利用导管灌注砼。(2)沉管灌注桩适用于在有地下水、流砂、淤泥的情况。和其他灌注桩施工工法相比较,沉管灌注桩操作原理及流程均较为简易,能更好的帮助施工方降低工程造价。但具体施工时,在锤击作用下增加了桩身断裂的风险,很可能引发安全事故。因此,为规避不必要的安全事故风险性,施工及管理人员一定要严格遵守相关规范,确保施工质量。
2、钻孔灌注桩施工技术要点
2.1施工前的准备工作
首先,桩基施工前一定要认真落实前期的准备工作,不同区域的土质存在较明显差异,做好地质勘查工作至关重要,尤其是要掌握地质及土壤类型等有关信息。桩基础施工阶段,地下水位、土质等会直接影响施工,特别是打桩质量,故而一定要全面掌握地质、土壤等情况,结合实测结果选择合理的桩基方案,这样才能保障桩基施工质量。其次,也要考虑到土建施工阶段的各种环境因素,比如冰雹、强降雨等,施工前要科学预测天气状况,并拟定应对措施。
最后,根据建筑物的高度、面积、荷载等指标,精确计算单桩的载荷量和桩位密度,结合施工图及试桩结果有针对性的改进桩基施工方案,保证方案的经济性和适用性。
2.2单桩的施工程序
单桩施工技术流程主要有挖掘泥浆坑、测量桩位、敷设护筒、复测桩位、将钻机安装于指定位置、钻进成孔、清孔并检查成孔质量、制作钢筋笼并将其安置于指定位置、搅拌混凝土后完成灌注、成桩等。在施工中,要求施工人员一定要严格遵守前期制定的施工工艺流程,加强各个环节的施工管理,确保施工质量符合设计要求。
2.3桩位复核
桩位偏差是桩基施工中常见的施工问题,在实际施工中很难完全规避。复核桩位就显得非常必要,要分析桩位偏差产生的原因,进而拟定相应的纠偏措施。管理人员要对已经完成的桩基础进行复核,确保其符合桩基础设计及施工要求,以防因施工不规范影响施工进度。对于土质较差的区域内的桩基,要将其设定为重点复核对象,严格控制桩位偏差等问题,保证桩基础的定位准确。要选用经纬仪等专业测量设备进行桩位复核,确保有关测量指标的准确性,才能保证桩基整体施工效果符合工程建设的基本要求。
2.4钻孔成孔
应结合建筑工程现场实况,在合理位置布置泥浆池,可使用外加剂与粉质黏土制备泥浆,要确保泥浆的流动性和黏性均符合施工要求。桩基施工前,应测量桩位点具体方位并做好放线工作,当确认复测结果符合工程施工要求以后,清除桩位点周边的土体,然后开挖规格适宜的护筒坑,在坑中二次设置桩位,敷设钢护筒。在埋设钢护筒时,一定要确保护筒中心与桩位两者对齐,并采用黏土填筑护筒底部和外壁,将钻机安放在指定位置。确保钻机回转中心对准桩位点,用水平尺调整钻头的垂直度,确保其能按照和地面成90°方向垂直钻进。可以联合使用泥浆泵,用空心钻杆把泥浆顺利的灌注至孔底,确保泥浆能经由桩孔上部流进泥浆坑中,保证泥浆的密度值符合桩基础施工的基本要求。在钻机钻进岩层,抵达工程设计的深度后,一定要对桩孔进行清渣与调浆处理,规避孔底存留碎石、沉渣等杂物。
2.5制作与安放钢筋笼
首先,在制作钢筋笼时,一定要保证构件尺寸的准确度。钢筋笼主筋可选用双面同心搭接焊接法,双面焊的搭接长度要符合规范要求。在制作好钢筋笼以后,施工方要自检,及时发现并处理质量问题。用螺旋渐进式焊接处理箍筋,并用镀锌铁丝进行绑扎要保证超长钢筋笼的焊接及成品质量。其次,选用吊车进行钢筋笼吊装时,必须确保吊装全过程钢筋笼轴心与桩孔轴心两者吻合。钢筋笼在吊装过程中必须采用有效措施防止钢筋笼变形。钢筋笼应整体吊装,吊装时不得碰损孔壁。最后,安放钢筋笼环节中,要组织技术人员对其行调直处理,使其缓慢沉降。钢筋笼吊放到设计位置时,应检测其水平位置和高程是否达到设计要求,检测合格后应立即固定钢筋笼,钢筋笼固定好以后进行混凝土浇筑作业。
2.6混凝土的灌注和成桩
要合理设定混凝土的配比,保证混凝土材料本身质量。利用水下连续性灌注法灌注,灌注时要求灌注导管深入至孔底大概30cm-50cm处,混凝土要经由导管整体被灌注到孔底,直至混凝土面能挤出泥浆为止。首次下料时,需要确保导管底部埋至混凝土下部80cm后缓缓提升,维持导管提升和混凝土浇筑过程的同步性。在提升导管阶段,导管底部和混凝土面间距宜为2m-6m之间。混凝土灌注施工一定要连续进行,根据混凝土的初凝时间调控各根桩的灌注时间,单根桩的浇筑时间通常控制在2h内,并且灌注时不可出现由导管外部漏混凝土的情况。
结束语:
桩基础工程有多样性、突变性及复杂性等诸多特点,将其用于土建施工中,一定要结合工程要求及工程现场实况,科学合理选择桩基类型,拟定最适宜的桩基施工方案。在工程实施过程中,应明确桩基础施工要点与管控策略,重视影响施工质量的各类因素,加强各个环节施工质量控制措施的落实,才能提升桩基施工质量与效率。
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