探究工民建施工中挖孔桩技术的应用

2015-11-04刘传强

建材与装饰 2015年34期

关键词：钢护筒工民建钻机

刘传强

（贵州贵阳 550000）

探究工民建施工中挖孔桩技术的应用

刘传强

（贵州贵阳 550000）

新时期，社会经济快速发展，人们的生活水平显著提升，对生活品质的追求也越来越高。工民建工程对人们的生活质量有直接影响。目前，广泛推行绿色建筑理念，而机械沉孔技术具有操作便捷、成本低廉的优点，因此得到了广泛应用。本文将对机械沉孔的技术特点做简要分析，并且根据实例分析，探究工民建施工中挖孔桩技术的应用。

工民建施工；挖孔桩技术；应用

引言

机械沉孔是建筑施工的基础条件，同时也是应用十分广泛的施工技术，对工程质量起到决定性的作用。目前，大部分工民建工程均采用机械沉孔技术。该技术操作严格，挖孔、成控、孔桩内填充钢筋、浇筑混凝土这一系列施工程序都需要有相应的资历以及经验丰富的施工队伍来完成。

1　机械沉孔技术特点

机械沉孔技术在工民建施工中的应用具有以下几个方面的优势：

（1）施工流程简单，施工成本相对较低。与机器挖孔技术相比，机械沉孔技术大大简化了施工流程，缩短了施工工期，同时在施工过程中也不会造成噪音，在很大程度上控制了施工成本。此外，机械沉孔技术灵活性较强，对周围建筑结构物的影响较小，节能环保，符合我国可持续发展的建筑建设理念。

（2）机械沉孔技术应用范围较广，机器挖孔技术在建筑施工过程中，需要考虑建筑地址特点，还需要考虑机器占地面积、运输交通等等，在具体应用过程中会存在一定的制约条件。而机械沉孔技术对人员，设备没有太高的要求，灵活性较强，适用于各类工民建工程施工。

（3）一般来说，建筑施工与地质、地形、气候等有一定的联系，如果施工现场地质结构复杂、场地面积过小，都会给建筑施工造成很大的影响，影响施工质量，这也是采用机器挖孔技术面临的难题。而采用机械沉孔技术，能够根据场地地形条件以及地质情况等做出相应的调整，提高了挖孔入岩深度的精确度，从而为工程施工质量创造有利的条件。

2　工民建施工中挖孔桩技术的工程应用实例

2.1工程概况

本标段位于贵阳市南明区中坝路，东临贵阳市南明区中坝路保障性住房建设工程D标段，南临上坝居民区，西临甲秀南路，北临贵阳市南明区中坝路保障性住房建设工程B标段。

现场已按原条形基础开挖至设计基底标高，但在开挖过程中遇溶洞，于2012年8月15日、20日经地勘、设计、监理、建设、施工等单位现场验槽，要求揭穿溶洞层，清除溶洞内的全部松石和土层，并辅以5m钎探，确定岩层是否完整，但我施工单位在进行钎探时因溶洞发育，无法钎足5m，且溶洞在竖向上间隔出现。根据现场钎探结果显示，场地地下水位约在1150m。建筑场区环境类别：Ⅱ类，水对钢筋混凝土结构腐蚀等级为微腐蚀性。

2.2确定施工工艺流程

旋挖钻机机械干沉孔灌注桩施工工艺流程如图1所示。

图1　旋挖钻机机械干沉孔灌注桩施工工艺流程图

旋挖钻机机械水下沉孔灌注桩施工工艺流程如图2所示。

图2　旋挖钻机机械水下沉孔灌注桩施工工艺流程图

2.3旋挖钻机机械干沉孔灌注桩施工方法

2.3.1测量定位

（1）桩位按桩位图与控制点放线。桩位放样时采用极坐标法进行施测，用全站仪进行测量、定点。

（2）根据放样位置校核桩位中心准确位置，用轴线十字交叉法进行桩机定位，钻孔机钻头的中心是沉孔中心，因此桩机定位要以钻头中心，用测锤对准十字中心，校正钻头中心，使之符合要求。

（3）为确保测量数据的准确无误，桩位坐标的推算由两名测量专业人员进行推算校核。桩位放样时由一名测量专业人员放样，另一名校核。

（4）测量放线点与桩位垂直并同心，误差小于40mm。

（5）钻孔机就位做到场地平整，虚土填实，钻杆中心对准孔位中心，机台转盘用水平尺测量水平度.经自检和监理验收合格后进行下道工序。

2.3.2钻机就位

（1）钻机为履带自行式钻机，场地平整，确保钻机移动和转动时平稳而不发生晃动。

（2）根据放样位置校核桩位中心准确位置，用轴线十字交叉法进行钻机定位，钻机钻头的中心是沉孔中心，用测锤对准十字中心（即桩位中心），校正钻头中心，使之符合要求。

（3）钻杆中心对准孔位中心，机台转盘用水平尺测量水平度，经验收合格后进行下道工序。

2.3.3钻孔

（1）开孔钻进时应先轻压、慢钻并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。遇地下水丰富易坍孔的粉质土，宜用低档慢速钻进，减少钻头对粉质土的搅动，同时应加大泥浆相对密度和提高水头，以加强护壁，防止造沉孔壁颈缩、坍塌现象。

（2）旋挖钻机钻进过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻事故。

（3）施工钻进过程中及时提取钻渣样品，查明岩土类并记录，以便与地质勘查资料核对。遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位，研究处理措施后继续施工。

（4）钻孔完成后要及时从孔口撤出钻机，防止压塌桩孔。孔口用硬质物盖上以防止人或杂物坠落的安全隐患。

（5）为了下一道工序能够正常施工，钻孔完成后及时清理孔口渣土，为后继施工提供必要条件。

2.3.4钢护筒跟进施工

（1）本工沉孔深均在10m左右，选用12mm厚的钢板卷制加工成钢护筒。

（2）需要设置钢护筒的孔桩，选择合适的钻头开挖，钻至进入嵌岩段约20cm处，采用25T汽车吊辅助旋挖钻机，先将钢护筒分节放入土层中至岩面，再进行回钻沉孔。在下沉钢护筒的施工过程中，钻头必须平稳的挤压钢护筒顶部，护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒偏斜。同时用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直。一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正。

随着燃机技术的不断进步和设备造价的逐步下降，作为调峰和民用供热机组，H级燃机的数量将逐步增加，但尚不会成为主流。与此同时，随着能源结构调整以及结合售电改革，以解决工业园区基础能源供应为目的、以6F级（100MW级）及更小级别的中小型燃机为代表的机型会更受青睐，大型化与小型化相结合的特征趋势会更加突出。此外，随着机组数量增多以及业主对燃机运检工作的逐步熟悉，选择第三方检修的业主将会增多，气电维修成本将会大幅下降。

（3）各节钢护筒的连接焊缝全部采用满焊，第一节下放完成后，第二节需在孔口进行焊接完成后下放，与之循环反复进行至溶洞下口并入岩≥20cm；同样，在施工过程中严格测量、控制好各节护筒连接的垂直度，直至钢护筒连接长度达到所需深度为止。

2.3.5沉孔检查

①孔径、孔形和垂直度检测；②孔深和孔底沉渣检测。

2.3.6清孔

钻孔检查合格后，进行清孔。清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度符合质量要求和设计要求。

2.3.7钢筋笼制安

（1）钢筋笼制作必须按设计图纸要求加工。

表1　钢筋制作允许偏差及其检验方法

2.3.8声测管埋设

（1）声测管采用A50无缝钢管，壁厚为3.0mm，沿纵筋呈等边三角形垂直布置，固定采用钢筋支架，每50cm一道，声测管焊接固定于钢筋支架的交点外侧，如图3所示。

图3　声测管孔内布置图

（2）声测管下端封闭，上端加盖，管内无异物，声管连接处光滑过度，采用螺纹连接上下管，管底埋至桩底，管口高出桩顶500mm，各声测管管口高度一致。

（3）管道连接及管底封闭完成后进行闭气试验。（4）混凝土浇筑时，导管不能与声测管接触。

2.3.9桩芯混凝土灌注

本方案中所述的10根孔桩为无地下水或含少量地下水，在进行混凝土浇筑时只需将孔底积水清除钢筋，按干孔施工方法浇灌孔桩填芯混凝土。为保证混凝土浇筑质量，在向孔内输送混凝土时采用串筒输送，串筒底标高距孔底高度不大于2m。

2.3.10桩基检测及验收

（1）桩基施工完毕28d，强度达到设计要求后按《建筑桩基技术规范》要求进行检测，每根桩要进行小应变检测，且抽取一定数量的桩进行大应变检测。桩基检测应由具备检测资格的单位进行，作大应变的桩由监理及设计院共同确定。

（2）桩基施工完毕后及时绘制竣工图，作好桩位平面复核，整理竣工资料，并请建设单位及时组织相关部门对工程桩进行竣工验收，及时交付上部结构施工。

（3）提交桩位测量放线图、工程地质勘察、材料试验记录与合格证、施工日志、桩施工隐蔽记录、桩位竣工平面布置图、桩的静动荷载试验资料、分项工程质量检验评定表，同时提交桩基工程验收记录档案表及桩基工程竣工验收证明书。

3　技术保证措施

3.1桩位定位

第一级测量：定出建筑物角点；第二级测量：根据建筑物角点定出建筑物主控轴线；第三级测量：根据主控制轴线定出孔桩中心，各级测量放线均经监理工程师复测验收合格后进入下一级。在定出孔桩中心后，将孔桩中心控制线引出孔桩1m以外范围。

3.2孔径、孔形控制

为保证孔桩直径和形状符合设计及规范要求，根据现实地质情况选择适合设计要求的钻头，选择具有足够刚度的钢护筒。

3.3清孔

在经过钻孔反复提钻排渣后，采用人工对残渣进行清理，以保证基底无沉渣。

3.4桩端持力层判断

施工前详细阅读地勘资料，仔细核对地勘资料与设计文件是否闭合；钻孔跟进过程中，随时测量钻进深度、观察岩芯芯样，确定是否进入持力层。到达持力层后，清除孔内沉渣，经地勘、设计、监理、建设、施工单位现场验槽确定是否满足持力层是否满足设计地基承载力要求。

3.5钢筋笼制安

钢筋原材必须有出厂证明文件、现场验收意见，并经现场见证取样复试合格；钢筋加工严格按照设计及规范要求进行下料加工；钢筋笼吊放时应轻起轻放，避免擦碰桩壁而变形，钢筋笼安放应稳固，避免因浇筑混凝土时受到扰动而偏位，且按设计及规范要求留设保护层。

3.6孔桩填芯混凝土

因本工程采用商品混凝土，进场的混凝土必须出厂证明资料（配合比、原材料检测报告等），混凝土强度、坍落度必须满足设计及规范要求；混凝土浇筑，到达施工现场的混凝土采用臂夹泵输送至施工作业面，采用串筒将混凝土送达桩内，串筒底标高离混凝土浇筑面标高的距离小于2m，以保证混凝土在输送过程中不发生离析；混凝土振捣必须密实；现场按规范要求见证留设标样、同条件试件。

3.7桩身检测

桩基施工完毕28d后，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）要求进行桩基应变检测、声波测试并按设计及规范要求进行钻心测试。