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摘 要:我国稳步提升的国民经济的重点产业比例中建筑行业是一大支柱产业之一,随之而来我国也加大了施工技术研究力度,其中钻孔灌注桩是施工技术主要应用之一,对工程质量产生重要影响。本文对我国当前钻孔灌注桩情况和不同的桩型选择要点简单进行分析,
通过工程实例探讨具体应用方法,不断提升施工技术应用能力。
关键词:建筑施工;基础工程;钻孔灌注桩;施工技术;应用
一、引言
目前环球经济在新冠疫情影响下增长乏力,我国经济也受到了较大影响,建筑业能带动一大批上下游产业成为拉动经济快速发展的重要增长引擎之一得到重点关注。与此同时建筑施工技术应用质量对工程界健康发展有重要影响,钻孔灌注桩施工技术是工程常见应用技术之一,钻孔灌注桩施工质量对基础工程产生直接影响,也是施工单位必须高度关注并严格控制的技术内容。
二、当前我国钻孔灌注桩应用现状和发展趋势
随着我国城乡一体化、各大经济发展带都市圈建设持续深入,各类建筑物大量建成为社会提供良好的物质基础,桩基作为建筑物的基础部分显得十分重要。钻孔灌注桩与传统人工挖孔桩相比具有更好的安全性、快捷性、适用性、成孔速度快等特点受到了建筑业界的广泛应用。随着高层建筑在城市中大量出现,高层、超高层建筑物对桩的
的长度、尺寸要求越来越大,欧美日等发达国这的钢管桩长度已经超过100m以上,桩径超过2500mm,还有部分针对老城区、老旧基础改造的桩基础施工,这种直径压力注浆桩以桩径为70~250mm,长径比大于30为主。此外钢管挤压土、机械辅助钻进的灌注桩施工技术在新时期技术探究中在向攻克桩成孔难点趋势发展
三、钻孔灌注桩桩型选配的主要要求
钻孔灌注桩的施工工艺选型十分重要,一旦没有根据施工现场的实际水文条件和具体岩土选择对应桩基础施工工艺,直接使用干成孔工艺,桩孔内部松散的土体、塑性地质,在大量地下水高强度冲刷过程中造成局部塌孔,孔底形成沉渣,桩基础出现严重的质量问题。因此,要确保钻孔灌注桩桩型准确有效,选型主要要求有:
1、施工单位现场技术员根据掌握的勘察报告、当地水文历年资料、设计图纸进行全面探查,校对地下管线保护资料,尤其是开挖的深度与不同土体随着地下水变化发生物理变化要有充分的提前预测,如土体属于软土基选择沉管灌注桩时则会出现挤土现象,造成桩基础质量难以得到保证,对于软土地区,应尽量采用长细比较大的桩型。
2、工艺的选型要符合我国“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,大力发展钻孔灌注桩护壁泥浆循环利用技术,避免钻孔灌注桩施工过程置换出的大量泥浆,大大降低建筑垃圾清运总量,通过施工全过程污染物控制技术与监测系统研究,控污、降污提供全新技术手段。
3、钻孔灌注桩的承载力的计算方法有很多,主要包括:有限单元法、弹性理论法、荷载传递法、剪切位移法等等,计算参数选取要符合现场实际情况才能很好的解决工程实际问题,软土地区要增加考虑沉降因素,部分要求严格的桩基要有抗裂计算。
四、桩基础钻孔灌注桩施工技术的应用
1、工程概况
某商业大厦项目建筑总高度99.6m,地上33层,地下室2层,框剪结构,基坑深度9.5m,总建筑面积约35600m2,原始地为海积平原,现状地形为洼地,东边为在建写字楼项目,西边为城市主干市道路,距辅道边约25m,本次施工的主要内容:预应力锚索、基坑支护(锚杆、土钉、喷锚挂网砼等)、钻孔灌注桩、冠梁、搅拌桩支护梁施工。
2、工程重难点分析
现场地地下水有第四系孔隙水和基岩裂隙承压水,基岩中第四系孔隙潜水主要赋存于人工素填土层孔隙中,水量丰富,透水性强,地下地质复杂,有大量淤泥土质及软弱土。地下水水位丰富,渗透性强,各层土质自稳能力不强,受气候环境、季节和施工条件影响,且本工程处于雨季施工阶段,且周边场地标高高于基坑周边标高,周边建筑物、市政管线、市政设施及周边环境不受到破坏和损伤。
基坑的止水帷幕、各种支护结构之间的衔接,止水帷幕能否真正做到全封闭止水是整个工程的重点,也是基坑支护施工的难点,支护结构之间的衔接也是施工的难点。
3、钻孔灌注桩工艺参数
桩身直径800mm,钻孔桩桩端伸入基坑底面以下大于6.5m,桩长13.9m,桩身砼强度C30。钻孔桩桩顶设0.8mⅹ0.5m冠梁,冠梁标高1.6m,每排预应力锚索均设置一道腰梁。
4、钻孔灌注桩工艺分析
(1)、埋设护筒
使用机械压入厚度为5mm的钢制护筒,护筒的内径要比桩的直径超过10-20cm,在护筒底端埋深不同的土体有不同要求,对于粘性土挖深至少为1.0~2.5m,土层中包含砂土的部分要先把护筒周边0.5~1.0m附近的砂土挖掉,之后选择粘土填至密实至至护筒底部0.5m以下,避免地上的水从护筒外进入孔内部,引起孔壁坍塌。
(2)、正循环钻进成孔
钻机安装水平、稳固,护筒不偏斜,钻杆不弯曲、保持垂直,开钻时应先在孔内灌注泥浆钻进施工,钻孔时,起落速度应均匀,不得过猛或骤然变速(易塌孔),定时检测泥浆指标及钻孔深度,孔内出土,不得堆积在钻孔周围,注意保持孔内泥浆面高程。加接钻杆过程中要先把钻具从孔底部提升,等待冲洗液循环3—5min后再拧卸加接钻杆。钻入阶段注意观察是否出现孔斜、缩径、塌孔、护筒周边冒浆等现象时马上停机,使用处理措施之后才能继续施工。
注意观察一旦发生塌孔、涌水等异常情况,要马上通过回填粘土、筑岛的措施确保孔内正常后再钻入作业,以提升泥浆粘性,并采取筑岛手段提升水头高度,缓慢钻入土体达到护壁防塌孔的效果。
5、清孔
清孔过程中选择正循环方式,正循环清渣:已下钢筋笼导管,灌注前孔底存有沉渣并超出规范,可采用正循环冲孔方法,利用泥浆比重和粘度,将沉渣悬浮于泥浆中并带出孔外的泥浆池中。正循环机具素材包括:泥浆池及调制好的泥浆、水泵、水管、冲孔接头、导管即可。
6、钢筋笼的制作及吊放
桩端伸入基坑底面以下大于6.8m,桩长17.9m,钢筋笼制作须遵循以下原则:①原材料先验收后使用;②钢筋分类分批次堆放,做好标识;③钢筋原材及钢筋笼下垫上盖;④控制焊接电流,防止主筋咬伤;⑤钢筋型号及位置正确,焊接牢固;⑥运输及安装中做好保护措施,避免受损变形。
7、灌注水下混凝土
灌注混凝土前必须拟定灌注方案。为保证水下砼的灌注质量,首先应加强与混凝土供应商联系,确定混凝土的供应强度,确保混凝土灌注的速度及保持砼灌注过程能连续进行,不得中断。一旦发生机具故障或者其他问题导致导管堵塞或进水事故,应立即采取有效的措施进行处理,并做好记录。混凝土灌注过程中应随时测量完成面的高度,确保工程桩桩顶标高符合要求并留足浮浆厚度日后凿除。
8、泥浆施工
(1)、在场地内规划合理位置建筑泥浆池,在泥浆池中放粘土和加入清水,在成桩质量及注浆效果有保证的情况下,通过桩端后注浆,单桩承载力可提高60%—80%以上。为保证注浆效果,注浆宜采用间歇分次注浆,注浆流量应不大于50L/min。为保证后注浆效果,桩端注浆量应比规范建议注浆量明显提高,建议注浆量在规范注浆量的2.5倍以上。
五、结 语
从本工程桩基础施工过程中经过科学实践后发现,钻孔灌注桩只要工艺选型合理,制定科学的施工方案,选择配套的钻孔设备,规范灌注桩的施工操作流程,全面保证钻孔灌注桩的施工质量,有效提升灌注桩技术应用水平。
参考文献
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