钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用分析

钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用分析

广东国信工程监理有限公司525000

摘要:随着城市建设的快速发展,钻孔灌注桩在众多行业中获得广泛应用,建筑工程是其应用的重要领域。因此,本文对钻孔灌注桩施工方法在建筑工程中的应用进行了分析,并对施工质量控制要点进行了阐述。

关键词:钻孔灌注桩;施工技术;应用;建筑工程

随着高层及超高层建筑的大量兴建,为了提高地基承载力,普遍采用桩基础,其中钻孔灌注桩就是一种兼具经济性和实用性的桩型。钻孔灌注桩是一种非挤土桩,具有施工简便、易操作、噪声小、承载力大、适用范围广等优点,所以在建筑、桥梁、水利等领域获得广泛应用。但各种地质条件的差异性,再加上桩基施工隐蔽性的特点,钻孔灌注桩施工时必须严格控制才能有效保证施工质量。因此,本文对钻孔灌注桩施工技术以及在建筑工程中的应用进行了分析。

1钻孔灌注桩的施工方法

1.1工艺流程

施工准备→测量放样→定桩位→埋设护筒→钻机就位→泥浆制备→钻孔→第一次清孔→检测孔深、孔径、垂直度→制作钢筋笼→沉放钢筋笼→下放导管→第二次清孔→混凝土准备→浇灌混凝土→拔出护筒、导管→清理现场、钻机移位→桩基检测。

1.2施工方法

1.2.1施工准备

钻孔灌注桩施工前,应做好技术、材料、设备、人员等方面的准备。技术制备包括施工方案(施工组织设计)、图纸会审、技术交底等方面的内容,还包括一些关键点的核查,如桩位测量控制网、钢筋放样等方面的工作[1]。原材料准备包括供货商资格审查、材料计划、材料检测等。设备准备包括施工机械的选型、维护、保养等内容。人员准备包括相关专业人员的确定、培训等工作。

1.2.2测量放样

测量放样是钻孔灌注桩施工中的基础工作,主要内容包括引测基准点、桩位测设、桩基标高测量等。首先,应在场地上不受施工影响的位置建立2个控制点,并埋设测量标志。轴线测量误差应控制±5mm[2]范围内。接着根据桩基平面图放出桩位坐标。然后引测水准点,测设±0.00标高,再定出钻机轨道面标高。

1.2.3埋设护筒

护筒一般采用钢板卷制,为保证强度和刚度,可采取加强措施。沉放护筒位置必须准确,因为它关系到钻孔位置的准确性。另外,还要控制护筒的垂直度,它对钻头具有导向作用[3]。控制护筒平面位置和垂直度,可用2台全站仪在相互垂直的两个方向进行观测控制。

1.2.4泥浆制备

钻孔灌注桩成孔有干法和湿法两种方法。干法适用于地下水位以上的稳定性较好的土层,南方沿海地区地下水位一般较浅,所以不适合干法,采用湿法也就是泥浆护壁的方法。泥浆一般采用膨润土配制,也可采用当地合适的黏土。为了改善泥浆性能,可加入聚丙烯酰胺、纯碱、甲基纤维素等材料。泥浆的作用是防止塌孔或缩孔,泥浆的主要指标是比重、黏度及含砂率,一般根据护壁土层的性质确定,含砂率一般不超过5%,比重一般选择为1.1~1.3,黏度范围一般为22~28s。稳定性好的土层,泥浆的比重、黏度可以小一些;反之,要大一些。

1.2.5钻孔操作

在正式施工前一般要试孔,以检验地质勘查资料、施工方案、机具设备等是否符合要求,也包括验证护壁泥浆是否合适。试孔数量一般不少于2个。成孔作业分正循环与反循环两种工艺方式。正循环是从地面向钻管内压入泥浆,反循环则是将泥浆由钻管内孔抽吸到地面。虽然反循环出土效率更高,但正循环更为常用。钻孔时应采用两道井字架,并根据地层性质选择合适的钻头,强度较低的覆盖层可采用笼式钻头或刮刀钻头,硬度较大的岩层宜采用牙轮钻头。钻进时应根据地层性质选择转速,易塌孔的不稳定地层应采用低档慢转速,稳定地层可适当提高转速,以提升作业效率。钻进过程中若监测到孔斜超差,应将钻具提高2~3m,再采用“吊磨法”纠正,即增加钻头配重、使用锋利侧刃的钻头、轻压慢转来导正。斜坡岩面钻进时易出现斜孔,也可采用同样的方法处理。

1.2.6清孔、除渣

钻孔达到设计深度,就要开始清孔。清孔应根据地层性质选择合适的方法。孔壁土质稳定,不易塌孔时可采用空气吸泥机清孔,气压一般控制在0.5MPa,利用气流搅动泥渣,并带出孔口。孔壁土质不稳定时,采用泥浆循环的方法带渣出孔。钻孔较深,连接钢筋笼需要花费较多时间,故须采用二次清孔工艺。清孔后孔底沉渣厚度要控制在要求的范围内,否则影响桩基承载力。

1.2.7钢筋笼制作、吊装

钢筋笼长度较长时,一般分段制作,分段吊装,在孔口进行连接。直径较大的钢筋笼,为避免变形可在笼内适当位置焊接十字撑,在下放时再割掉。对精度要求较高的钢筋笼,制作时可采用模架成型法。钢筋笼吊装必须在现场各参建单位代表检查确认后才能开始,起吊时有专人指挥,平稳吊起,下放至孔内时应对准钻孔中心,轻缓下放,避免触及孔壁。分段钢筋笼的连接可采用等强直螺纹套筒连接法或焊接方法。吊装过程中可能中途遇阻,这时不能强行下放,应找出原因,处理后再继续下放。

1.2.8混凝土灌注

目前建筑工地一般采用商品混凝土,在灌注前必须检查性能指标(如坍落度)是否符合要求。下放导管前,应检查螺纹和密封圈是否完好,再用隔水栓检查同心度及试压。隔水栓一般采用预制混凝土块制作,上面钉上橡胶垫,再用铁丝悬挂在水面上。下放导管距孔底0.4~0.5m。初灌混凝土量要大一些,以利用混凝土势能冲开孔底沉渣。灌注过程中确保导管始终埋入混凝土面下2~6m,并且提起导管要缓慢,以免桩内夹泥或形成空洞。一旦灌注开始必须连续进行。单桩灌注时间应控制在8h以内。最终灌注高度应比桩顶设计标高高出0.5m,以保证桩头质量。

2钻孔灌注桩施工质量控制

2.1成孔质量控制

成孔质量控制主要是桩位、垂直度和孔深的控制。护筒定位后要及时复查定位精度,中心线偏差不应大于10mm。钻机就位后,检查转盘中心位置,它与护筒中心的偏差不应大于10mm。孔斜偏差不应超过1%。为了保证钻孔的稳定,应加大机械支撑面积,并且在作业过程中随时校验钻杆垂直度,产生偏差后及时调整和纠正。孔深可用测绳测量,测绳再用钢尺复核。端承桩一般要保证桩端嵌入岩石一定深度,这个深度可依据具体的钻孔工艺采用不同方法确定。反循环、冲击钻孔工艺可通过岩样鉴别,正循环因为取不到完整岩样,只能根据钻探资料绘制的岩层等高线图来判别。

2.2成桩质量控制

成桩质量控制是一件综合性的工作。首先,需要控制孔底沉渣厚度不超过5cm,超过此要求必须重新清孔。其次,保证钢筋笼制作质量,包括控制尺寸、焊接质量、连接质量。再次,现场检测混凝土指标(主要是坍落度),并对每根桩现场抽样制作1组试块,养护后做强度试验。施工中完整记录桩径、孔深、嵌岩深度、沉渣厚度、钢筋笼规格、混凝土用量、充盈系数(1.0~1.3)、超罐高度等数据。

2.3桩基检测

桩身质量检测项目包括现场静载试验、钻芯检测、低应变检测、高应变检测、超声检测等。

3结语

钻孔灌注桩技术优点突出,能给建筑工程建设带来良好的基础处理效果和经济效益,然而它毕竟属于隐蔽工程,再加上复杂的地质条件,因此必须加强施工质量监督,严格控制关键施工工序质量,并按规范要求进行复核检测,这样才能取得良好的施工效果。

参考文献

[1]刘笑.钻孔灌注桩施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].山西建筑,2015,41(28):66-67.

[2]林光彩.浅谈钻孔灌注桩施工工艺及质量控制[J].福建建材,2012(4):52-54.

[3]贾冬梅.钻孔灌注桩施工质量控制措施[J].建材世界,2014,35(4):124-126.

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