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建筑施工中的钻孔灌注桩技术探究

2020-01-06索俊明

陶瓷 2020年7期
关键词:清孔护筒钻机

索俊明

(山西八建集团有限公司 山西 太原 030000)

随着城市化建设的发展,钻孔灌注桩技术在建筑施工中得到了广泛的应用,其既可以提高建筑地基的稳定性及整体施工质量,而且还可以保障施工的安全性和后续的使用寿命。本文将以山西汾酒文化商务中心桩基工程为例对钻孔灌注桩技术的施工流程进行介绍。

1 钻孔灌注桩技术特点

在建筑工程施工过程中,钻孔灌注桩技术得到了广泛的应用,其自身具有比较好的承载性能,最高可以达到几千公斤,从而满足上述工程施工对地基承载力性能的要求。同时,钻孔灌注桩技术能够有效降低施工设备的种类,降低施工成本。在具体施工过程中,钻孔灌注桩施工震动比较弱,能有效降低环境影响,从而提高注浆施工效率和施工质量。

2 钻孔灌注桩技术的应用意义

(1)提高土体稳定性。由于灌注桩具有比较好的渗透性和压密性,可以提高土地的性能和稳定性。在进行钻孔灌注桩施工过程中,需要结合施工环境来对渗透性、压密性和劈裂进行调整,已此来有效提高土地的稳定性;(2)较高的安全性。由于混凝土的浆液具有非常好的渗透性,其能够使地下土体与桩基顺利结合,进而提高工程地基的安全性。(3)良好的经济效益。钻孔灌注桩技术具有比较强的适应性,其可以在不同环境下进行施工,而且还可以简化施工流程,降低施工难度和施工成本。

3 钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用

3.1 工程概述

本项目位于太原市龙城大街和滨河东路的交汇处东南角,北侧为龙城大街,西侧为滨河东路。南北长约200余米,东西长约350余米,自然地坪标高在777.34~778.27m。桩基采用钢筋混凝土灌注桩。灌注桩基础合计为2747根,混凝土约6.3万方。

3.2 钻孔灌注桩施工工艺及流程

测量放线及定桩位→配置泥浆→建筑垃圾清运及进行地下管线探测后埋设护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装混凝土导管→二次清孔→灌注水下混凝土→桩侧注浆→桩底注浆桩→成品检测、验收。

3.3 施工准备工作

(1)场地平整。由于用地红线范围内整个场区全部为桩基施工区,为便于桩基施工,施工前沿用地红线范围使用装载机、挖掘机配合自卸汽车将用地红线范围内的杂物及建筑垃圾清理干净。

(2)测量放线及定位。依据已布设的加密坐标和经复核计算无误的各桩中心坐标,反算出待测桩位至测站控制点的水平距离及方位角,然后安置全站仪至测站点、精确定向,并放样出待定桩位的中心桩。其次依据点位引设护桩,供护筒安装。当钻孔桩的护筒安装就位后,应测量护筒顶标高,供检测孔深度、桩底标高时使用。接下来,在钻机开钻前要认真测量钻机钻盘中心坐标与桩基中心坐标偏位值,限差不大于10mm,否则钻机就位应重新校正。

将桩位统一引测到场地内混凝土硬化路面上并用红漆标志,施工时根据红漆标志还原桩位。(3)泥浆的制备及循环净化。因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水等作用,为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。按照批准的配合比配置泥浆,制浆机制浆搅拌时间不低于10分钟,各种材料的加量误差不得大于5%;新制膨润土浆需存放12小时,经充分溶胀后方能使用。泵入孔内旋挖钻均匀缓慢钻进,这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。根据《建筑地基基础工程施工规范》规定泥浆制备指标要求为:比重1.1~1.15,黏度为25s~30s,胶体率大于95%,砂率不大于6%。在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,并用泥浆车弃运至指定地点倾泄,禁止就地弃渣,污染周围环境。

3.4 钻孔施工

旋挖钻机采用筒式钻斗,钻机就位后,钻头中心点对准桩位中心,调整钻杆垂直度,注入调制好的泥浆,然后进行钻孔,其工作循环为:对孔→落钻→钻进→提钻→反转解锁→提升钻机回转卸土→再对孔。钻头下降到预定深度后,旋转钻斗并施加压力,将土挤入钻斗内,仪表自动显示筒满时,钻斗底部关闭,提升钻斗将土卸于堆放地点,每次钻孔时在深度表上对零,以检查钻进情况。

每一循环检查钢丝绳是否在滚筒槽内(通过后视窗检查),检查钢丝绳是否有毛刺、断股现象,如有及时更换。当成孔深度达到设计深度后,检查是否符合设计、请监理复检认可。

3.5 成孔检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后,以及灌注混凝土前,对钻孔进行阶段性的成孔质量检查,对孔深、孔径、孔壁、垂直度、等进行检查,检测标准:钻孔倾斜度误差不大于1%,沉淀厚度不大于100mm,桩位误差不大于50mm;不合格时采取措施处理,用测绳测量孔深和沉淀厚度并做记录,钻孔完成后应采用探孔器检测孔径和垂直度,合格后方可清孔。

3.6 清孔

清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含浮土量符合质量要求和设计要求。当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,进行清孔。为保证沉渣厚度符合规范和设计要求,在终孔时,必须用掏浆筒进行掏浆,以保证桩孔终孔时孔底无沉渣,再清孔同时孔内要及时补充水,以防孔壁坍塌。当达到以下要求时清孔即可结束:孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.2g/cm3,含砂率≤6%,粘度≤28s;孔底沉渣厚度不大于100mm。

3.7 钢筋笼加工及安装

施工作业人员利用新型桩基钢筋笼吊装下放钢筋笼,该装置包括架设在护筒上方的支撑杆、护筒内的两根吊筋、吊筋下端固定的吊筋旋转卡。钢筋笼通过吊环悬挂在支撑钢管上,可采用φ50mm的钢管制作,该吊装装置还包含固定在护筒两侧外部的防上浮定位杆、防上浮扣环,防上浮定位杆采用Φ18mm钢筋与护筒焊接,支撑杆通过防上浮扣环将两端部分别与其对应的上浮定位杆进行固定。吊筋旋转卡上有与焊接在钢筋笼上的连接筋相互配合的卡槽。

3.8 混凝土灌注

做好清孔工作,在测得沉渣厚度满足要求后半小时内必须浇筑混凝土,并一次性灌注完毕。开始浇混凝土时,为保证隔水栓能顺利排出,导管底部距孔底距离宜为300~500mm。初灌时导管埋深不低于1.0m,每次提升导管之前测一次导管内外径混凝土面的高度,填写水下混凝土灌注记录表,灌注工作必须连续进行,尽可能压缩上料运输吊斗、提管、拆管时间,混凝土坍落度控制在180~220mm。混凝土灌注完成后缓慢将导管拔出,导管提离混凝土面之前要反复插实,避免空心桩。水下混凝土连续施工,不许间断,灌注过程须详细记录。对浇筑过程中的一切故障都要记录备案。

3.9 桩身混凝土质量检查

采用超声波无破损检测法,进行桩的质量检验和评价。若设计有规定和监理工程师对桩的质量有疑问时,或在施工中遇到异常情况,怀疑桩身质量可能低于要求的标准时,应采用钻取芯样法对桩身进行检测,以检验桩的混凝土灌注质量。

4 社会效益

采用复合定位长护筒泥浆护壁旋挖钻机成施工,解决了在杂填土及沙土场地快速施工的问题,劳动强度低,施工效率高;在施工中采用桩基钢筋笼吊装装置,确保了桩孔的位置及垂直度,保证了成桩质量且泥浆使用量及排放量减少,场地利用率高,达到了施工现场文明、环保、节地的要求。

5 经济效益

复合定位长套筒泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩施工工艺较传统的泥浆循环冲钻工艺节省工期1/4,提高了施工质量,比全套筒旋挖钻孔灌注桩施工工艺节约造价1/5。缩短了成桩时间,减少了塌孔,共计节约费用388687元。

6 结束语

总之,在进行建筑施工过程中,要结合施工特点来对钻孔灌注桩技术给予合理的选择与应用,这样既可以有效提高桩基的稳定与安全性,而且还可以确保建筑工程各个环节施工有条不紊的进行,进而有效提高建筑工程的施工进度和质量,提高建筑企业的经济效益。

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