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长螺旋钻孔灌注桩的施工方法与质量控制

2015-04-10赵建军

四川水泥 2015年8期
关键词:桩位钻杆钻机

赵建军

(沈阳核工业建设工程总公司,辽宁 沈阳 110000)

长螺旋钻孔灌注桩的施工方法与质量控制

赵建军

(沈阳核工业建设工程总公司,辽宁 沈阳 110000)

随着我国经济建设速度的不断加快,以及对土地利用效率要求得不断提高,高层建筑工程逐渐增多,桩基础也被广泛应用。而钻孔灌注桩最为主要的基础结构形式之一,在现阶段基础工程施工领域得到了广泛得应用。本文主要以钻孔灌注桩施工工艺与施工方法,施工过程中的质量控制和一些施工过程中的常见问题为研究对象,并与从事基础工程施工的同行进行交流。

长螺旋钻孔灌注桩;施工方法;质量控制;事故预防

随着我国经济建设速度的不断加快,以及对土地利用效率要求得不断提高,高层建筑工程逐渐增多,桩基础更是被广泛应用。而钻孔灌注桩最为主要的基础结构形式之一,钻孔灌注桩由于其自身各方面优越的特点得到了广泛的认可和应用。

钻孔灌注桩是通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。在钻孔灌注桩相关新标准和相关规范出台之后,这些标准和规范不仅在施工过程中指导我们设计与施工,更成为我们施工技术人员评定施工质量的重要依据,更加推动了钻孔灌注桩的研究与发展。由于桩属隐蔽工程,施工后成品质量往往不可见,所以在钻孔灌注桩施工过程中我们应充分重视施工过程中的质量控制。

1.长螺旋钻孔灌注桩的优点及其缺点:

钻孔灌注桩的主要优点有桩径大(目前国内混凝土钻孔灌注桩桩径可达3m)、桩的承载力高、施工成本低、施工方便、适用范围广(在各种地基上均可使用),同时钻孔灌注桩的施工噪音低、振动小,对环境的污染小。这些优点都使得它在当今的桩基础施工中被广泛应用。钻孔灌注桩在施工过程中得缺点也不容我们忽视,由于桩施工属于隐蔽工程,在施工过程中质量控制难度大;可能会产生大量的泥浆垃圾,处理难度大,对环保要求高;对现场道路的通行标准有有要求。

2.长螺旋钻孔灌注桩的施工工艺与方法:

2.1 施工工艺流程:

平整场地→桩位放线→复核桩位→铺设工作平台→钻机安装并定位→钻进成孔并浇筑水下混凝土→下放钢筋笼→成桩。

2.2 施工方法:

2.2.1 施工前要进行场地准备,进行三通一平工作,即通水、通电、通路、平整场地。

2.2.2 场地清理完毕后,根据已有控制点对桩位进行放样,并且根据工程的施工顺序安排桩得测放顺序,陪同监理复验桩位无误后方可进行下步施工。

2.2.3 钻机就位后,调整好钻杆的垂直度。使钻头尖与桩位点垂直对准,如发现钻尖离开点位要重新调整,重新稳点,直到钻头尖对准桩位为止。桩机技术员确认后方可开钻施工。

2.2.4 施工成孔工序:

1) 为防止砼泵送过程中输送管出现堵塞,首先应将砼泵的输送管以及钻杆内的残渣清除干净,应先在地面上预打砂浆将管路疏通。

2) 开钻时钻头插入地面不应小于100mm ,钻机启动空转大概10秒后下钻,但下钻的速度要保持平稳。

3) 钻进过程中技术人员应随时观察地下土层的变化,是否地质勘察报告中情况相符,如发现异常情况(例如:不良地质情况或在地下遇到障碍时应立即停止钻进),等待相关建设单位与设计单位、地质勘察单位共同协商,解决处理后方可进行继续施工。

4) 根据图纸中设计桩长以及场地标高,确定钻进深度并在钻机塔身相应位置作上醒目标示(作为施工时控制桩长的依据),当动力头底面到达标示位置后,桩长即满足设计要求。

5) 钻机钻到设计孔底标高之后,将钻机提升 0.2m-0.5m并泵送砼,一边提升钻机一边泵送砼,并始终保持灌注砼面高出钻头1m-2m。

6) 钻机钻桩孔过程中产生土方应及时进行清理。

注意:在钻孔的过程中,钻机不宜反转或者提升钻杆。

2.2.5 钢筋笼子的制作和安装1) 钢筋笼加工与钢筋焊接

事先将钢筋笼加工场地平整、硬化好。钢筋进场后保留炉牌,按规格分别堆放整齐。根据设计,计算螺旋筋用料长度、主筋分布段的长度,将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。如果有切断待焊的主筋、加强筋、螺旋筋的规格尺寸不尽相同,注意分别摆放,防止错用。

钻孔桩钢筋笼主筋焊接的接头形式、焊接工艺和质量验收按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18—2003)有关规定执行。钢筋焊接前,根据施工条件进行试焊,合格后方可施焊。

2) 钢筋笼的安装

利用吊车将钢筋笼吊起,移至桩孔上方,并将吊起的钢筋笼对准桩位中心,将钢筋笼下入孔中,边下边控制垂直度,并来回旋转下入孔内,用水准仪确定标高,最终将钢筋笼固定在设计笼顶标高处。如果钢筋笼下放不到位,可在桩孔内放入振机或外力将钢筋笼压入桩孔内。

注意:下放的钢筋笼在固定时,钢筋笼要保证主筋保护层厚度。在桩砼初凝前要确保桩孔内无虚土掉入。

2.2.6 砼的浇筑

1) 地泵的放置位置应合理,输送砼的管应尽量减少弯管,砼输送泵管宜保持水平,砼地泵与钻机之间的距离不宜超过60m。

2) 桩身砼的泵送应连续进行,当钻机移位时,砼地泵料斗内的砼应连续搅拌。泵送砼时,砼地泵料斗内砼的高度不应低于400mm。

3) 钻头钻至设计标高后,应先泵压入砼并停顿 10s~20s,再缓慢提升钻杆。钻杆的提钻速度应根据土层情况而确定。

4) 桩浇筑完成后,应及时清除钻杆及泵管内砼的残留,应用清水将钻杆、砼地泵和泵管清洗干净。

3.长螺旋钻孔灌注桩质量控制与预防措施:

3.1 质量控制:

施工过程中为了保证无质量事故、无质量投诉,并且分项工程合格应做到以下几点:

1) 根据地质情况以及工程特点,编制施工组织设计,并严格按审定的施工组织设计进行施工。开工前组织全体施工人员学习施工方案及相关规范,并要认真做好图纸会审与技术交底。

2) 严格执行复检制度:施工钻孔中的桩位经技术人员复核后方可开钻施工。

3) 钻机开钻前应校正桩机架垂直度(规范要求小于 1%),如果不符合要求要进行调整,调平后方可进行施工。4) 要注意建筑充盈系数(实测浇筑砼量与设计砼量之比)要满足规范要求。5) 钢筋笼制作要符合设计要求,钢筋笼下端 500mm处主筋宜向内侧弯曲 15—30度。

6) 搬运和吊装钢筋笼时,安放时对准孔位,避免碰壁。

7) 冬、雨期施工:

冬季施工时:冬季施工前,应制定相应的冬季施工方案。当在0℃以下进行桩砼浇灌混凝土时,应采取加热保温措施,浇灌时砼的温度按冬施方案规定执行。注意:在桩顶未达到设计强度50%以前不得受冻。雨季施工时:雨季施工时应坚持随钻随打砼,雷雨天不能进行钻孔施工,施工现场必须有效的排水措施。

8) 成品保护

桩主筋要进行妥善保护,不得弯折或压断。为防止桩头破损,在桩头混凝土强度没达到5Mpa时,不得辗压桩头。

3.2 质量通病及预防措施

1) 缩径与断桩:控制钻杆的提钻速度,提钻过程始终保证砼面高于钻头1m-2m。

2) 桩头强度不够:砼浇筑实际量应超过桩顶设计标高 100mm。如果砼回落过大需要进行二次补填时,补填前桩头应清理干净。

3) 钢筋笼下放不到设计标高位置:在长螺旋灌注桩施工过程中,如果出现钢筋笼下放不到设计标高的情况,要继续加深钻孔深度,直至钢筋笼下到设计笼顶标高为止;如果出现连续出现钢筋笼不到位的情况,要及时停止施工,并报建设单位、监理单位和设计单位,待相关单位确定情况并制定相关方案后,方可继续进行施工。

在现今的基础工程施工中,长螺旋钻孔灌注桩在小口径桩的施工方面,由于其施工投入少、经济性好还是受到了广泛应用,希望本文可以对采用长螺旋钻孔灌注桩进行施工的同行提供参考。

[1] WONG Y W . Behaviors of large diameter bored pilegroups with defects[D]. Hong Kong:Department of Civil Engineering, 2004.

[2] ISKANDER M, ROY D , KELLEY S, etal. Drilled shaft defects:detection, and effects on capacity in varied clay [J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2003, 129(12):1128-1137.

[3] 张军.浅淡钻孔灌注桩的施工工艺和质量控制措施[J].黑龙江科技信息,2010 ,(11).

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B

1007-6344(2015)08-0153-01

赵建军单位:沈阳核工业建设工程总公司研究方向:基础工程施工出生日期:1984.12.09职称:助理工程师

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