建筑工程施工中钻孔灌注桩技术的应用

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年第11期   作者:勾效智
[导读] 在社会前进的过程中,一些先进的施工技术已经被引入建筑领域,钻孔灌注桩技术便是其中之一。
         
        勾效智
        山东盛华工程管理有限责任公司?山东省淄博市 255400
         
        
        摘要:在社会前进的过程中,一些先进的施工技术已经被引入建筑领域,钻孔灌注桩技术便是其中之一。实践证明,基于钻孔灌注桩的支撑,建筑工程不仅能够具有良好的安全性能,而且可带来可观的经济效益。不过,产生这种效果的前提是合理而科学地应用钻孔灌注桩技术。为此,本文对该技术的具体应用进行了深入探究。
        关键词:钻孔灌注桩技术;建筑工程质量;应用优势
        引言
        钻孔灌注桩的主要施工形式为人力挖掘、机械钻孔与钢管挤土等,虽然其施工程序较简单,但在正式施工时要穿越多重复杂地层,加大了施工质量的不确定性,为防止质量事故、改善成桩质量需设置多重改进性措施。
        1钻孔灌注桩的施工技术与特点
        1.1钻孔灌注施工要点
        钻孔灌注桩施工设计需要注意以下几点:(1)施工设计。桩基础施工设计应该搜集详细的工程地质基础资料,并且通过现场调查后,开展施工设计,按照相应的标准,结合建筑工程需求,确定桩基础形式、埋置深度,选择合理的桩基础施工方法,确保桩基础的抗震等级、适应性都符合工程需求。(2)施工准备。在钻孔灌注桩施工前,需做好施工准备工作,做好设备准备、现场准备以及材料准备,测量现场环境,调试施工设备,确保设备的状态良好,再根据施工需求选择合适的钻孔机,确定施工条件[4]。(3)施工要点。施工期间,需要根据地质情况,调整钻进速度和转速,严格控制钻孔参数,以防发生坍塌等事故。钻孔结束后采取相应措施,根据桩基长度控制井深,灌注按混凝土的直径≥250mm,钻进成孔期间需要严格控制施工准确度。
        1.2钻进成孔技术
        钻孔灌注桩可以选用反循环、正循环、冲击反循环等钻进成孔方式,施工原理以及特点如下:(1)反循环钻进成孔。反循环钻进是利用冲洗液流到孔底,以冷却钻头,并且在钻进的同时将钻渣带到地面,该方法具有功率消耗低、钻进效率高等特点,可以广泛应用于多种地质的钻进成孔中,反循环钻进成孔质量较高,而且能够稳定孔壁,减少施工风险。且钻进成孔中,孔底沉渣较少,灌注较为顺畅。(2)正循环钻进成孔技术。该技术主要是利用钻机回转驱动进行切割,并且在钻井泥浆墙时排除沉渣,正循环钻进成孔的技术特点是设备简单、施工成本较低,而且设备不易出现故障,适用于多种地质,但是钻进效率不如反循环钻进成孔,而且正循环钻进成孔无法有效地消除底部沉积物,钻进效率和灌注效率都会受到一定的影响。(3)冲击反循环钻进成孔。该技术是利用冲击钻平衡提引机,牵引钢丝绳,并且在钻头中心孔的作用下进行钻进,钻进过程中吸收冲击和渣场,相比于反循环钻进施工技术,冲击反循环钻进成孔在黏土、壤土和粉土等地质环境下成本较低,而且运输成本低,具有一定的应用优势。
        2钻孔灌注桩施工质量的常见问题
        2.1缩孔
        施工人员在检查成孔状态时,若其运用的检孔器受到阻碍,难以完成孔底检测,可看出与设计要求相比,该部位的钻孔直径更小,其孔径从该位置开始逐渐呈缩小状态。钻孔期间出现缩孔的主要原因为在该地质结构内带有软弱土层,在进行钻孔期间钻孔进入到该类土层内,在土压力的带动下,孔内会出现挤压状态并产生缩孔。此外,当钻头的磨损速度较快,且直径小于桩径,若未能进行及时的补焊,会形成缩孔。在地质结构内,若塑性土层遭遇水会发生膨胀现象继而出现收缩孔。
        2.2成孔后的垂直问题
        当施工人员进行钻孔灌注桩的施工时,若其钻进成孔后不能垂直,会给该项目的整体质量带去较大影响。具体来说,当钻孔成孔后的孔值与此前设计规范的数值出现偏差,会发生垂直问题并直接降低钢筋笼内部孔隙安装的概率,影响施工安全与质量。

产生该现象的主要原因在于钻孔机在工作过程中没有保持水平状态,或在清理施工现场时没能将土地压实与整平,在此类土地内部开展施工作业将使其内部土地出现沉降现象。此外,若钻杆的接头与弯曲处发生松动,会无形中加大钻杆钻头的晃动幅度,降低安装工作的稳定性。
        2.3护筒底部的孔壁坍塌
        当施工作业的钻机出现倾斜时,钻孔灌注桩护筒底部会出现孔壁坍塌现象,其主要原因在于该护筒的直径较小,没有与设计规范相符合;部分勘察设计企业调查的数据不准确,在开工前没有进行充分的实地调研,降低了钢护筒的埋置深度,使其底部处在砂层与淤泥层的中间;若护筒底部的土质没有开展回填夯实或黏土回填,不仅缩减其内部土质的整体密度,还会在钻进期间将钢护筒底部的泥浆掏空,形成孔壁坍塌现象。
        3建筑工程施工中钻孔灌注桩技术的应用内容
        3.1钻孔灌注桩应用
        建筑工程的施工工艺如下:
        (1)成孔工艺。在桩位打入钢筋,并且以此为基准点,确定桩位,然后采用水准仪测量地面高程。采用5mm厚的钢板作为护筒,根据第一标志作为中心孔,埋设护筒后,确保护筒中心和桩位重叠。将钻机拖到施工区域,定位钻机,装设钻机并且检测钻机性能。
        (2)钻进成孔。根据地层要求,采用钻头进行钻进,根据施工情况,每钻进0.5m捞取一次岩样,对岩性进行测量,钻进时控制钻进速度,严格控制钻进垂直度。在桩外设置泥浆池,将钻渣废浆转移到场外进行堆放。
        (3)制作钢筋笼与吊放。根据需求分段制作钢筋笼,钢筋笼搭头采用单面焊,焊缝平整、光滑、密实,根据规范严格控制钢筋笼偏差。
        3.2制备泥浆并二次清孔
        施工人员应首先分析每个孔的实际状况,然后在此基础上通过计算对泥浆池的尺寸和容积进行确定。泥浆质量与泥土质量密切相关,一般来说,制作泥浆只需要使用普通的泥土,如果工程质量的要求很高,施工人员必须以优质泥土取代。另外,在施工过程中,如果因钢筋笼吊放不规范或导管沉放出现问题而导致沉渣下落状况产生,为了防止永久性沉渣在孔底形成,除了保证泥浆的制备质量以外,还应当扎实开展二次清孔工作,只有在沉渣厚度符合要求的前提下方可进行后续作业。
        3.3灌注混凝土
        以上各道工序均已完成并且不存在任何质量问题以后,接下来即可进行混凝土灌注操作。通常而言,灌注混凝土时需要使用钢导管以保证灌注桩的牢靠性。另外,混凝土的质量也是不容忽视的,若混凝土的强度、密实度、水灰比等方面与施工要求不符,灌注桩的整体质量必然无法获得可靠保障。因此,现场监督人员必须对混凝土的调制状况进行严格检查,必要时应要求施工人员再次调制,若其质量仍然不达标则对其进行废弃处理。
        结语
        随着建筑工程规模的不断扩大,钻孔灌注桩具有广泛的应用前景。为了加强钻孔灌注桩的质量控制,需要从施工准备阶段开始,选择合适工程的钻进成孔技术,做好施工过程质量控制,确保施工质量符合工程需求。为了提升钻孔灌注桩的应用价值,需要结合国内外先进的钻孔灌注桩的技术优势,不断完善钻孔灌注桩技术,推动我国建筑工程的发展。
        参考文献
        [1]廖志民.关于桥梁钻孔灌注桩施工管理与质量控制[J].黑龙江交通科技,2021,44(01):141-143.
        [2]刘林海.钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法[J].四川水泥,2020(12):93-94.
        [3]曹盛泉.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用[J].江西建材,2020(11):102,104.
        [4]王晓烨.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用[J].住宅与房地产,2020(33):192,199.
        [5]张涛.钻孔灌注桩施工技术在桥梁施工中的应用[J].湖北农机化,2018(11):35.
       
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