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摘要:灌注桩具有无振动,无噪音,无挤土效应,影响小等优点,被广泛应用。本文根据多年工程实践,对灌注桩的施工技术及问题措施进行探讨。
关键词:建筑工程;灌注桩;施工技术
一、工程概况
某居民楼设计采用Φ600直径,21米长的钻孔灌注桩,灌注桩施工都是水下进行,隐蔽性强。其质量的检查、检测都是根据灌注桩施工经验汇集,并加以科学规范整理的计算模型参数和基本方法,并要依靠专业人员的经验来判断分析,同一个桩基工程,因专业施工人员的实际经验和处理问题的方法不同,其结果也有很大的不同。
二、灌注桩技术施工过程
(一)灌注桩施工中桩位的测定
开始,施工放样前要对现场进行彻底的清理和充分的准备,这是为了保证现场的平整度。清理工作完成后,要以设计图、桩位平面布置图为施工的具体依据,精确地测定出水准点和桩基轴的定位点,并做好对应的标记,每根灌注桩的位置都要标定准确。施工时严格控制桩基的位置,预防桩基位置发生偏移,同时,安排好相应的检验人员,对灌注桩的位置按设计图纸全部进行复查,做好相关记录。
(二)灌注桩施工中的制备泥浆
泥浆制备是施工过程中一个非常重要的环节。泥浆的主要作用是切土润滑、排土护壁和钻头冷却,护壁是根据当地土质的特点,来制作准备泥浆。成孔工作如果是在土质或粉质土质里进行,可以适当加入清水,同时要注意检查排渣的泥浆密度,使泥浆密度控制在1.1~1.3g/m3之间。在造浆时要使用原状土。如果是在夹砂层偏厚的土质里进行成孔,此时泥浆密度应控制在1.1~1.3g/m3之间。如果是在其它类型的土层中,则需要特别注意,在泥浆配置时应当使用高塑性膨润土以及粘土进行制备工作。
泥浆的密度直接关系到灌注桩施工的质量,所以,施工时必须安排专业的工作人员对泥浆的密度进行经常测定、记录,还需要对泥浆的含砂比率、胶体率及粘度进行定期的测定,保证其含砂率控制在8%以下、胶体率控制在90%以下,并将粘度控制在18~22s之间。同时,同时根据泥浆具体的质量情况,应加入适量的分散剂、增粘剂以及增重剂等,用以进一步地提高泥浆的质量。最后,施工中的废弃泥渣和泥浆,必须严格按照相关的环保规定进行妥善处理。
(三)灌注桩施工中钻孔工作流程
在钻孔时,一般情况下是用冲击钻头的方式抬高钻头,依靠钻刃自由下落的惯冲力削切岩层,然后再将碎渣排出去,形成孔洞。冲击钻机的方式主要分为丝绳式和钻杆式。钢丝绳式钻孔的直径较大,分成800mm、1200mm等几种类型;钻杆式工作效率偏低,钻孔的直径偏小,应用的范围比较窄。另外,在施工时表层的土质如果是软土的话,应提前在护筒中准备好护壁料,增加适量片石、砂砾和粘土。选择钻头时,主要以铸钢制造或锻制为主。在焊接钻刃与钻头时,应使用T18号钢焊接。冲孔的时候,应将钻头落距控制于0.4~0.6m之间。另外,当开始时应低锤密击,在护筒的底部往下3~4m处开孔,也可以将落距高度控制在1.5~2m之间。
(四)灌注桩施工中清孔工作流程
灌注桩清孔时,应用最多的方法是射水清孔法,此方法是在联接孔的口接分段之后,调入孔内的清孔导管,在抽水机和压缩空气机的共同运转下,将孔内残留的杂物清理干净。空气压缩机在导管内形成强大的气流,此时将导管内的压力控制为0.6~0.7MPa,然后将清水注入到孔内,搅动和喷翻孔内泥渣之类的杂物,并使这些杂物随高压气流的上涌而喷出来。
(五)灌注桩施工中钢筋笼的吊放
清孔、验孔完成后,及时进行钢筋笼的吊放工作。一般情况下,钢筋笼在工地现场制作,在制作时主筋环向要布置均匀,箍筋的间距和直径、主筋保护层以及加劲箍的间距等,严格按照设计的要求控制。分段来制作钢筋笼时,接头的焊接应当符合施工图纸和技术规范的相关规定。钢筋笼的主筋净距是骨料粒径的三倍以上,加劲箍应设置在主筋的外侧,而且钢筋的保护层厚度不得小于35mm。为了保证保护层的厚度,控制保护层的合格率,可以在主筋外侧安置钢筋定位器,在钢筋笼上每隔2m的距离设置一道加强箍,从而可以防止钢筋笼变形,确保了钢筋笼位置准确。
(六)灌注桩施工中混凝土的灌注
灌注桩施工中最后一道工序,也最关键的一道工序,即混凝土灌注。在混凝土灌注前,严格控制砂石料和水泥的原材料质量,按照设计参数和配合比配制混凝土。另外,应特别注意水灰的配合比,混凝土的配合比应按照水下混凝土进行配制。灌注桩不能像上部结构的施工那样逐层施工,因为灌入混凝土时阻力非常大,为了在灌注混凝土时克服灌入阻力,保证混凝土桩身的质量,采用大方量混凝土冲击灌注的方法。在混凝土的储料斗中每次蓄积2~3m3的混凝土,出料口直接插入导管,然后打开活门,一次性连续地冲击下去,逐次进行灌注,确保了灌注桩的完整性。
(七)对成桩质量的控制
在具体的建筑施工过程当中,需要严格控制灌注混凝土时的施工技术以及混凝土质量,进而保证成桩的质量。1.为确保成桩质量,要对进场材料的出厂检验证明,产品合格证书进行严格的检查,如果发现实样和质保书不相符,应当立即取样以进行复查。不符合规定的材料,要求运出施工现场,避免不合格材料用到工程中。另外,进行水下的混凝土灌注时,混凝土可能会发生离析现象,管理人员和浇筑人员应注意观察,发现问题及时处理。所以,配合比可以随着水泥品种、石料、砂的规格以及含水率等的变化,及时进行适当的调整。2.为了让每一根桩的配合比都能够准确,在搅拌混凝土之前要对配合比进行复核,校对检验计量的准确性,进行严格的计量和测试管理,并且及时将信息填入原始记录。3.为了防止断桩、堵管、夹泥等情况的发生,在混凝土灌注时,应当加强对混凝土的搅拌时间以及坍落度的控制。在施工过程当中,要控制好灌注的工艺和操作流程。在抽动导管使混凝土面上升时要控制好力度,保证有程序的拔管和灌注的连续。而且升降的幅度不能太大,如果大幅度地抽拔导管,则可能造成混凝土体冲刷孔壁导致孔壁的下坠或坍落,以及桩身断层等现象。
二、灌注桩施工时可能出现的问题及处理措施
(一)孔壁发生坍塌的现象
如果泥浆的比重不足,钻头在上下移动时,护壁很容易发生坍塌开裂的现象。尤其是在软淤泥或流沙等土质较松散的砂层中进行钻孔的时候,若速度过快则会导致孔洞的坍塌。因此,在施工过程当中,应当控制好在松散的流沙土及粉沙土中施工时的钻孔速度,可以适量添加砂砾与石子等进行补平,同时,注意采用低速进行施工。
(二)孔洞出现偏斜的现象
出现偏孔的原因主要是导杆不垂直,桩架不稳定或者土层的软硬不均。至于冲孔成孔的现象,可能是因为导向的不严格或者遇到了探头石,又或是基岩倾斜等造成。这时,需要将桩架重新进行安装,使它平稳且垂直,如果孔的偏移太大应该填入粘土和石子,然后再次成孔;如果发现探头石,则可以用取岩钻将它除去,或者低锤密击击碎探头石;如果遇到基岩发生倾斜,则可以将毛石投入低处,然后再开钻或者进行密打。
(三)钢筋笼出现上浮的情况
灌注桩中发生钢筋笼上浮的现象,是在施工当中最常见的质量问题。这是由于浇筑混凝土时,速度过快以致于对钢筋笼产生了向上的摩擦力,这个摩擦力不断地推动钢筋笼,使它出现了上浮的现象。另外,灌注桩桩径越小,钢筋笼就越容易发生此现象。
所以,针对这一类的问题,其应对方法是在钢筋上使用钢管套压,与此同时,施工时要控制好灌注混凝土的速度,还要控制好埋管的深度。通常情况下,应该将深度控制在2~4m之间,通过此种方式,能够进一步地减少混凝土对钢筋笼产生的上冲力。
三、结束语
增强灌注桩工程检测,确保钻孔灌注桩的施工质量,其主要还是在于人。现场管理人员要有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节充分重视并精心施工,桩基的质量控制才能得到保证。
参考文献:
[1]何爱华.论钻孔灌注桩技术在建筑施工过程中的应用研究[J].城市建筑2012.17
[2]邬毛志.利用钢管桩实施基础托换的关键技术研究[D].华中科技大学,2010.