钻孔灌注桩在深基坑支护结构中的运用浅析

发表时间:2021/8/11   来源:《工程建设标准化》2021年36卷9期   作者:魏远
[导读] 近些年我国基础设施建设不断完善
        魏远
        北京城建道桥建设集团有限公司  北京 朝阳区  100022
        摘要:近些年我国基础设施建设不断完善,高层建筑工程项目数量不断增加,深基坑支护方式的应用也越来越普遍。深基坑支护对施工技术有着较高要求,钻孔灌注桩技术因其具有稳定性强、施工便捷等特点,得到了广泛使用。本文对钻孔灌注桩在深基坑支护结构中的运用进行了分析。
        关键词:钻孔灌注桩;深基坑支护;运用
        在房屋建筑工程基坑开挖过程中,如果开挖深度过深,或是受到施工环境变化带来的影响,就很容易导致地基不稳定,对支护体系也产生负面影响。尤其是在高层建筑中,对基坑强度和稳定性有着较高要求,钻孔灌注桩技术的应用,能够有效避免边坡变形问题的出现。因此,对钻孔灌注桩在深基坑支护结构中的运用进行分析具有重要意义。
        1 钻孔灌注桩基本概述
        钻孔灌注桩指的就是在建筑工程施工中,利用机械钻孔、人工挖掘以及其他方式,在地基部位形成桩孔,随后在桩孔处放置钢筋笼,利用混凝土灌注或其他方式来制作成桩。通常过来说钻孔、挖孔、沉管灌注桩等都是常用的技术类型,而且在钻孔灌注桩施工过程中,可利用全套管施工、泥浆护壁施工等多种方法。从以往的工程案例可以发现,钻孔灌注桩的特点主要体现在以下几个方面。(1)钻孔灌注桩技术在应用过程中,和沉入桩锤击相比,施工噪音更小,不会对周围居民的正常生活带来严重影响;(2)钻孔灌注桩拥有更大的直径,这也表明其拥有更高的稳定性;(3)钻孔灌注桩的适用范围更广泛,能够应用于不同的地基形式中;(4)当钻孔灌注桩施工质量有所保障时,桩基的承载能力也会更强。
        2 钻孔灌注桩在深基坑支护结构中的实际运用
        2.1施工前期准备
        首先,施工场地准备。在工程正式开始之前,要对桩基所处位置的地上、地下进行清理,清除其中存在的杂质、渣土等,保证场地平整,为后续各项施工的顺利开展奠定坚实基础。在桩基范围内,开挖1.5m到2m深的沟槽,在桩基行驶轨道的范围内保证场地平整,如果土质较为疏松,可以设置钢板、木板等,来提升其强度。其次,施工材料准备。材料质量能够对工程质量造成直接影响,在施工之前,需要对材料进行抽样检查,确保其质量满足工程要求,并且和技术规定相一致。所有的材料,包括混凝土、水泥、钢筋等都要经过各方的检验,保证材料供应充足的同时,避免其质量出现问题。第三,施工设备准备。根据工程量、建设规模等,选择型号合适的施工设备,要让施工人员熟练掌握设备的操作和使用方式,并制定安全规定。
        2.2基坑监控测量
        通常来说深基坑支护的施工规模较大,尤其是在高层建筑的基坑支护中,很有可能在施工时对周围建筑结构带来破坏,因此项目负责人要对此充分重视,保护施工人员生命财产安全的同时,避免对原有建筑造成损坏,确保地下室土方开挖能够顺利进行。在钻孔灌注桩施工建设中,可充分发挥先进技术的应用优势,构建工程信息化管理平台,及时对基坑开挖、支护结构的形变以及其他情况,通过信息平台传递给其他部门,从而为地下室土方的开挖、支护结构的设置等提供科学指导。根据工程建设规模,可以科学设置水平位移观测点和沉降观测点的数量。为了进一步提升深基坑支护的质量,以防出现各种安全问题,在工作开展之前,项目负责人和施工人员需要了解工作流程,将可能出现的水平位移以及其他各方面因素考虑在内。基坑监控测量工作具体可以从以下几个方面进行:(1)设置沉降和位移的观测点,根据工程规模大小,在基坑周边一定距离和范围内,定点设置观测点,测量水平位移的量;(2)要对测试点、测试设备进行保护,并将测试所得到的数据及时进行反馈;(3)对附近建筑物和重要管线设施的形变进行监测;(4)合理设置监测周期,每天至少监测两次。
        2.3钻孔灌注桩的施工步骤流程
        2.3.1工艺流程
        钻孔灌注桩的施工需要严格按照相应的流程进行,确保各环节都能够严格按照要求进行作业,加强对各环节施工质量的控制,保证深基坑支护的稳定性。具体的流程如下。

先做好场地、材料、设备、人员的准备工作;进行桩位放样;确定护筒埋设的深度和位置;根据工程特点选择钻机型号和种类;按照比例要求来配置泥浆;对孔洞进行清理,检查沉渣厚度;安装钢筋笼;安装导管;随后进行混凝土施工;处理桩头;最终对桩基质量进行检测,确保符合要求。
        2.3.2施工技术步骤
        (1)施工测量以及定位放线。施工场内的控制点是以测量控制点为基础进行确定的,可设置多个测量点,从而构成施工方格控制网络,利用混凝土浇筑控制点基地,对其进行保护。并严格按照工程要求来保证测试结果的准确性;(2)护筒埋设。首先要将护筒固定在桩孔位置,将桩孔和水隔离开来,这样能够避免桩孔受到水的侵袭而产生质量问题。为了保证支护的稳定性,通常来说会利用厚钢板来制作护筒,厚度在5-10mm左右,护筒内径应该高于钻头直径100mm左右。在埋设之前,要根据实际情况合理控制埋设的深度,如果施工区域以砂土为主,那么护筒至少需要埋设1.5m左右;如果该地区以黏土为主,那么至少要埋设1m左右。为了合理控制误差,护筒和桩位的中心线要尽可能保持重合;也可使用黏土或其他材料,在护筒和坑壁之间进行填充,以防渗漏水问题的出现;(3)支护桩成孔。成孔作业的方法往往要根据现场工程的特点来决定,泥浆护壁旋挖钻机施工就是很多工程会采用的主要方法之一。在孔洞达到了预定的深度之后,就可利用泥浆置换的方式对孔洞进行清理,并浇筑混凝土,控制泥浆比重和含砂率;保证孔内没有杂物;成孔后将桩基放置3小时;并对孔壁、施工设备等进行维护;在作业时,保证钻杆垂直度、转盘顶面标高等参数符合工程要求;(4)清孔。孔洞往往要进行多次清理,在第一次清孔时,以清除淤泥、沉渣等为主,避免混凝土沉降过度;在钢筋笼放置完成后,可以进行第二次清孔,目的是清除不符合要求的泥浆,避免对钢筋材料质量和结构造成破坏。注意两次清孔的顺序,切不可打乱工序,而且清孔应该遵循“全面彻底”的原则;(5)制作安装钢筋笼。钢筋笼的制作主要应用到了点焊工艺,要确保接头部位连接的稳定性;注意控制绑扎质量,确保焊接的饱满、平整,及时清理焊接中多余的残渣;(6)混凝土灌注。根据工程特点和质量要求,合理选择混凝土类型,通常来说在钻孔灌注桩施工中,会应用到C30混凝土,根据相应的技术标准和规范,对混凝土材料进行拌制和浇筑;为了避免混凝土在灌注时出现离析的现象,还要严格选择导管的使用类型,以防混凝土水泥浆受到稀释;同时保证导管之间连接的严密性。在二次清孔完成后的30分钟内,就可以开始灌注水下混凝土,灌注的数量和质量需要施工人员进行精确计算,并将相应的材料放入到大料斗中。首批混凝土在灌注时,要保证其连续性,控制灌注速度,确保能够顺利的将泥浆从导管中排出,避免造成堵塞。在开始灌注时,严格按照要求控制导管底端到孔底的距离,以及导管埋入混凝土中的距离;在封底工作完成后,继续进行浇筑,遵循“随浇随量测随拆卸导管”的原则。在持续浇筑环节,将导管埋深控制在3-10m即可;混凝土要保持连续浇筑,中间停歇的时间不得超过45分钟,否则在混凝土凝固之后,就无法再进行浇筑,为工程质量带来严重影响。混凝土初凝时间要在8小时以上,尽量减少原材料运输的距离和时间;在混凝土强度达到设计要求的80%以上时就可以开展后续施工。以上是钻孔灌注桩的主要施工流程。
        结语:
        总而言之,随着我国高层建筑建设数量和规模的不断扩大,对深基坑支护也提出了更高要求。在工程开展过程中,施工人员要能够根据工程特点,合理选择支护技术,钻孔灌注桩就是常用的技术之一,在应用之前,技术人员要明确工艺流程,提前做好准备工作,将各种不利因素排除在外,避免桩基出现位移、沉降等情况,把控技术要点和质量标准,确保钻孔灌注桩施工质量效果,推动我国建设事业的可持续发展。
        参考文献:
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