建筑施工技术沉管灌注桩施工教学设计初探

建筑施工技术沉管灌注桩施工教学设计初探

刘秋梅

胶州市职业教育中心学校 山东青岛 266300

摘要：沉管灌注桩应用于软土地基的处理，具有造价低、工期短、施工简便、适应范围广等优点，得到了广泛应用。由于其自身存在的特点，在施工过程中，应严格按操作规程进行施工，加强工程质量控制，沉桩过程中遇到困难，建设各方主体应当及时协调解决。

关键词：建筑、施工技术、沉管灌注桩施工、教学设计

引言：建筑施工技术沉管灌注桩施工教学设计进行了探讨，通过运用多媒体课件、施工动画、视频及图片信息技术组织开展基于工作过程的课堂教学设计，从而激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

1沉管灌注桩施工工艺

1.1施工流程

桩点定位→埋设预制桩尖→桩机就位→沉管造桩孔→吊放钢筋笼→灌注混凝→边拔管、边振动→成桩→移入下一桩点。

1.2施工准备

水泥：水泥进场应有出厂合格证明，施工单位应根据进场水泥品种、批号进行抽样检验；中粗砂：采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂，其含泥量不大于3%；石子：采用坚硬的碎石或卵石，最大粒径不宜大于40毫米，且不宜大于钢筋最小净距的1/3，其针片状颗粒不超过25%，含泥量不大于2%；钢筋：钢筋进场时应有出厂质量合格证明书，并进行抗压、抗弯、焊接试验；桩尖：一般采用钢筋混凝土桩尖，强度等级不低于C30，，也可用钢桩尖。

1.3施工要点

1.3.1施工时，为了防地下水渗入管内，用桩架吊起钢桩管，对准埋好的预制桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳。

1.3.2缓缓放下桩管，套入桩尖压进土中桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管垂直度偏差≤0.5％时即可锤击沉管。

1.3.3先用低锤轻击，观察无偏移后再正常施打，直至符合设计要求的沉桩标高或者满足要求的贯入度，并检查管内有无泥浆或进水，即可浇筑混凝土。

1.3.4混凝土灌注时，一般采用现场搅拌混凝土，通过桩机自带的卷扬设施，将装有混凝土的小手推车提升到桩管顶端，然后垂直自由落下。由于桩体较长，混凝土从10多米的高处落下很容易造成混凝土离析，尤其是在地下水位较高时，桩管内如果进水混凝土浇筑的质量更差。目前还没有更好的浇筑办法，采用商品混凝土和导管灌注成本高而且施工效率提高有限，现场采用较少。

1.3.5管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管速度要均匀，对一般土层以1～2m／min为宜，存软弱土层及软硬土层交界处宜控制存0．5m／min为宜。

1.3.6当根据设计要求扩大桩的直径、增加桩的承载力时，扩大灌注桩的施工方法则称为“复扣‘法”。复打法是在第一次单打将混凝上浇筑到桩顶设计标高后，清除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土，立即在原桩位上再次安放桩尖，进行第二次沉管，使第一次未凝固的混凝土向四周挤压密实，将桩径扩大，然后第二次浇筑混凝土成桩。复打施工时，桩管中心线应与初打中心线重合且必须在第一次灌注混凝土初凝前完成复打工作，钢筋笼在第二次沉管后吊放。

2教学分析

2.1教学对象

教学对象为中职建筑工程施工专业09—1班学生，学生的文化基础底子薄．抽象思维能力、空间想象能力较差。学生先期已学习了《建筑材料》《房屋构造》《建筑测量》等专业基础课，建筑施工技术作为建筑工程施工专业的一门专业核心课程，学生学习的积极性高。由于学生的学习能力较差，教学中需要充分激发他们的学习潜能。

2.2教学目标

1)知识目标：了解沉管灌注桩的施工机械，熟悉优缺点及适用范围，掌握沉管灌注桩施工工艺、质量控制要点、常见问题及处理。2)能力目标：能够对沉管灌注桩施工进行质量控制和质量事故处理。3)情感目标：培养学生树立严谨、认真、合作探究的学习态度，增强质量保证意识，以提高学生的职业能力素质和职业基本素养。

2.3教学重点、难点及解决方法

本节课的重点是沉管灌注桩施工工艺及质量控制，传统的讲练式教学已不能满足教学需求，最好的方法是在施工现场教学，但是由于其形式的多样性、施工工艺的复杂性、施工机械的先进性，很难做到现场教学与教学要求的一致，鉴于此，最佳的方法是采用信息技术多媒体教学。可以通过图片、视频录像真实直观的反映施工过程，并边播放动画边讲解施工要点及控制措施。学生通过观察学习拓展了思维，生动理解其施工工艺。

本节课的难点是沉管灌注桩施工常见质量事故及处理，沉管灌注桩的质量事故包括断桩、缩颈桩和吊脚桩。这些质量事故均发生在地面以下，在施工现场教学不易发现、施工视频也不能展现。针对这一教学难点，本节可制作施工动画来演示各种质量事故，让学生能直观的认识质鼙事故状况。能积极的讨论思考预防和处理措施。总之，在本节课的教学中恰当使用图、文、音、视、动画等多媒体形式，实现了教学目标，完成了教学任务，解决了教学中重难点问题，提高了教学效果，提升了教学质量。

3教学过程设计

3.1设计思路

以工程案例引出教学内容，使学生思考问题时有了实际载体，激发学生学习兴趣；基于施工过程组织实施教学，体现职业教育特点；合理运用信息技术，突破教学重点和难点；设计问题让学生探讨、思考，突出学生学习的中心地位，让学生在探讨中获知明理，掌握沉管灌注桩施工。

3.2教学过程

3.2.1新课导入

1)用多媒体介绍某工程案例，引出沉管灌注桩施工。2)已学过哪些灌注桩施工方法。3)简述本节课学习内容：沉管灌注桩施工方法、施工工艺过程、质量控制、常见问题及处理、优缺点及适用范围。

3.2.2新课学习

1)用多媒体展示沉管灌注桩施工机械(图片)。2)用多媒体播放沉管灌注桩施工过程：(视频)桩机就位(吊起套管、对准桩位)一开始沉管一停止沉管一放钢筋笼一边浇混凝土边拔管一成桩。3)施工录像中几种施工方法。4)用动画展示锤击沉管灌注桩施工工艺(flash)。5)讲述锤击沉管灌注桩施工工艺要点(边播放动画边讲解)。6)用动画展示振动沉管灌注桩施工工艺(flash)。7)讲述单振法施工要点(边播放动画边讲解)。8)怎样提高沉管灌注桩的质量和承载力。9)用动画播放复振施工方法(边播放边讲述施工要点)。10)用动画演示如施工不当易出现的质量问题(flash)。1 1)以上质量问题怎样预防和处理。学生按小组讨论，并派代表陈述。12)给出沉管灌注桩质量验收标准。13)与学生共同总结、讨论沉管灌注桩的优缺点和使用范围。

3.2.3课堂小结

1)总结本节课的收获。2)给出沉管灌注桩施工工艺标准(规范)，让学生课后继续深入学习。

结束语：在建筑工程是施工中，沉管灌注桩是非常重要的基础设施，它直接影响着建筑结构的安全性、稳定性和耐久性。在施工过程中，沉管灌注桩具有很多优点：施工简单方便、机械化水平高、施工速度较高，且工期非常短暂、造价较低。因此，我们必须高度重视建筑施工沉管灌注桩施工，不断创新施工沉管灌注桩施工方法，提高施工水平。

参考文献：

[1]张丽,陈学文.建筑施工技术沉管灌注桩施工教学设计初探[J].山西建筑,2011,(04):249-250.

[2]董齐蕾.基于信息化教学的《基础工程施工》课程教学设计方案——以“静压沉管灌注桩施工”教学为例[J].建材与装饰,2017,(52):170.