浅析房屋基础施工中钻孔灌注桩施工工艺
2020-09-22李品
李品
摘要:伴随建筑领域的持续发展,工程项目规模持续增加,工程质量要求持续提升,从而导致施工技术需要持续健全与提升。而在基础施工中,钻孔灌注桩施工施工工艺运用甚广,其对房屋基础工程发挥着关键性作用。本文就针对钻孔灌注桩施工工艺相关问题进行了分析与论述,以供相关人员参考。
关键词:基础;钻孔灌注桩;施工工艺
Abstract: With the continuous development of the construction field, the scale of engineering projects continues to increase, and the requirements for engineering quality continue to increase, resulting in the continuous improvement of construction technology. In the foundation construction, the bored pile construction technology is widely used, and it plays a key role in the building foundation engineering. This article analyzes and discusses the related issues of the bored pile construction technology for the reference of relevant personnel.
0 引言
建设过程中,基础工程是重要的分项工程。基础工程的施工质量对土层结构稳定性和楼栋的结构安全有很大的影响。在一般房屋建筑中,常使用的基础形式包含独基、条基、筏板、桩基等;当为软土地基或坡地建筑时,桩基是运用较广的深基础形式。桩基按照施工方式划分为现浇桩与预制桩,钻孔灌注桩是现浇桩中的一种类型,该施工技术简单,节省施工时间,同时桩身质量及施工进度较好控制,所以长期以来,该施工工艺在建筑基础中运用甚广。
1 钻孔灌注桩施工前准备
采用钻孔灌注桩施工技术,建筑基础施工前须做好相关准备工作,原材料、人员、设备均需严格控制把关,按照图纸技术要求完成各项施工准备,才能保证施工质量。钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程,地上操作人员不易观察,施工过程中存在着多种不确定因素,易发生孔壁坍塌及孔径未达设计要求等质量问题。在实际施工过程中,需要做好如下几方面的准备工作:
1.1 材料方面
工程材料是工程质量的基础,需对材料质量严格把控。施工前根据场地资料确定所需的泥浆量并通过现场试验确定泥浆配比、相对密度等,所用的黏土及膨润土需确保质量达到要求,不得利用现场杂填土。合理布设钢筋加工棚、水泥库及其他施工用料场地,钢筋及其半成品放在支架上,防止生锈。钢筋及混凝土材料入场前,需按规范要求设置检验批,确保材料各項指标符合规范及设计要求。
1.2 设备方面
基础施工中使用的的桩基设备会直接影响工程质量。施工前应修筑施工便道,确保施工机械进出方便。在施工前应做好桩基设备的选择,要结合场地地勘条件,条件允许时与设计单位共同协商,经过科学合理的判断,确定合适的成桩设备,采用相对先进及合适的桩基设备不仅会大大减少施工的时间,同时也可以保证成孔有效桩基质量可靠。
1.3 工艺准备
保证成桩可靠,需要对过程严格控制。钻孔灌注桩施工前,现场施工工作人员需要学习与了解施工图纸,加强交底,做好图纸会审准备工作。应当结合场地条件,确定合理的施工组织设计。在施工前,应做好测量放线工作,根据钻孔桩桩位坐标,用全站仪准确放出桩位,并做好护桩。同时,现场施工人员应验核钢筋放样坐标点与水准点,在施工场地构建测量控制网,做好清晰的标识。
2 钻孔灌注桩施工工艺
2.1 钻孔工艺
①场地清理。在房屋基础施工前,需对施工场地加以清理,尤其是需要将桩基表面杂物清理干净,同时夯实施工场地,确保地基土密实度,设备不沉陷,符合桩基场地要求。
②测放桩位。施工人员需要严格根据桩基平面图与坐标点,借助经纬仪测放控制点和桩位,偏差应当控制在10mm以内,并根据地面高程确定成桩深度与桩顶标高。
③护筒埋深。埋设护筒前,第一步是使用3至5号厚度的钢板进行护筒制作,第二步为避免发生由于刚度匮乏而产生变形问题,需要分别于护筒上部、下部以及中部焊加颈肋,从而确保其刚度充足;第三步需要在钻孔桩埋设护筒的过程中,确保轴线和桩位中心间是对称的,同时还需要确保其底部与四周接触的紧密,埋设护筒深度需要控制在100cm左右,并且应小于等于150cm,顶部高程需要高出地面30cm左右,与此同时把偏差设置在5cm以内,而倾斜度保持在1%左右。
④钻进施工。埋设护筒完成后,需在设计孔位上垂直放置钻机,借助经纬仪与线锥双向把控钻机,对中误差应小于5cm。采用枕木将钻机底座垫牢,若出现位移或倾斜等不正常现象,需及时矫正。钻进速度需要由慢至快,同时确保钢轨稳固且平直。同时,采用冲洗液循环系统正循环钻孔,在钻孔前注进清水,避免孔壁土塌孔形成土浆。施工中需把控孔口泥浆比重,确保孔壁稳定不塌孔。工作人员下钻过程中需要控制好泥浆泵开启的时间。结合笔者经验,建议冲洗液先循环两分钟再开启钻机,在钻机钻进中需要严控钻进速度。
⑤清孔。钻机进入预先设定的位置后可开始清孔。停止钻进,同时钻头和孔底间距控制在50至80mm之间,展开持续性空转,使用换浆清孔法,严控泥浆含沙量与返浆比重,严控孔底沉渣,对钻孔与清孔中冒出来的泥浆做到集中排放,尽量减少对场地带来的影响。
2.2 钢筋笼制作和安装
①钢筋笼制作。根据设计图纸制作,同时严控钢筋笼焊接质量、耐弯程度、除锈效果与调直度等。尽可能挑选整根钢筋作为主筋,若设计长度超过钢筋长度,则要严控末端钢筋质量,特别是纵筋垂直度,不得误差过大;应当把直径与间距的施工误差保持在20mm内。
②钢筋笼安装。安装钢筋笼前,工作人员需要使用探孔器对孔洞加以探测,根据钻孔直径明确探孔器直径,着重监测孔壁是否有杂物及塌陷情况,确保安装工作顺利进行。若发现杂物,需要使用正反旋转等方法让其自然下垂,若钢筋笼仍无法下放,需马上暂停施工并分析原因解决。需要注意的是,没有找到原因前不可以强制性安装,也不可使用高起猛击的方法穿透障碍物,防止塌孔现象发生。
2.3 搅拌与灌注混凝土
目前受环保政策影响,混凝土一般由商砼供送,其质量稳定,成桩质量相对来说更易保证。现阶段,仍存部分工程由于各方面原因无法使用商砼,混凝土需在施工现场自行搅拌制作,需要从以下方面严格把控混凝土质量:
①做好混凝土配合比控制工作,按照结构设计要求的混凝土强度及坍落度确定砂石水泥配合比,并在同一施工现场进行砂石取样,送到专业机构进行详细检测,在取得试验配合比通知书后,方可进行工程混凝土配合搅拌。
②需把控水泥质量,展开各种常规检查工作,并且开展安定性复试。水泥出厂超出90日以及对质量产生怀疑的时候,需要展开复查与试验。砂石含泥量需要设置在3%左右,同时应当使用中粗砂。石子采用粒径4mm左右的卵石,搅拌制作用水不得采用海水及不达标水。
③混凝土配料需按照试验配合比过磅且登记,重量误差需严格控制范围。
④混凝土要搅拌均匀,颜色保持一致,需严格把控从材料搅拌桶至搅拌桶卸料为止的时间。对低标号砼,自落式搅拌机不应超出1.5min;强制搅拌机不应当大于1min;对C30高标号砼,自落式搅拌机需要控制在2min左右,强制式的搅拌机不应当大于2min,添加外加剂延长时间1.5倍左右。
⑤首批砼浇筑前需计算好初灌量,严禁初灌量不足。灌注时间一般按照砼凝结时间确定,灌注过程中不可把导管拔出砼面。进行水下混凝土灌注施工过程中,需要工作人员在灌注前查看混凝土塌落度,在灌注过程中注意灌注速度及时间间隔,确保水下混凝土达到设计强度。
3 工程案例
3.1 工程概况
某高层办公楼建筑规模为52150m2,高度80m,地上22层,局部一层裙房,设置一层地下室,地下室高度4.2m。根据场地地质勘查报告,该工程场地属软土地基,地面为杂填土,其下为淤泥质粉质黏土,层厚12~18m之间,岩层埋深24m左右,设计采用800直径钻孔灌注桩,基础采用桩筏基础,地库设计采用桩基,一柱一桩形式,底板为400mm厚筏板。根据设计要求,现场组织开展钻孔桩施工。
3.2 钻孔灌注桩施工中注意的問题
①钻进过程泥浆控制。泥浆池应足够大,具体应根据桩长、孔径大小及现场经验而定。本项目施工前,预先进行了试桩,对于泥浆配比根据成孔效果进行了调整。考虑到需穿越淤泥质粉质黏土层,在钻进过程中,泥浆配比加大,相对密度增大,降低钻孔速度,使孔壁上的泥皮较厚,保证扩孔成功,防止塌孔。同时严禁回浆流入泥浆池,沉淀池和储浆池应分开设置,循环泥浆经沉淀后才能进入储浆池。
②成桩控制。混凝土应有良好的和易性,应确保混凝土在灌注前无明显离析、泌水现象,混凝土搅拌车进入现场需复测其均匀性和坍落度等指标,合格后方可使用。常规下,混凝土坍落度宜为180~220mm。混凝土灌注中应控制导管的埋置深度,一般应控制在2~6m。导管埋置深度过小(小于2m)或过大(大于6m),均易出现施工质量问题。导管埋置过小,新灌注的混凝土可能冲破首批混凝土,冒到其上面,将泥浆沉淀物裹入桩中,形成夹层而断桩,特别在灌注后期,容易造成导管提漏进水,造成断桩事故;导管埋置过大不易拔出来,从而造成断桩。
③沉渣控制。灌注桩最终的承载力与孔底沉渣值有密切关系。减少孔底沉渣值直接关系到桩基承载力,所以孔底沉渣控制是施工工艺的关键控制因素。本项目在施工前,考虑到淤泥质粉质黏土土层的性状,通过与设计单位讨论,选择了合适的钻孔方式;钻进中的泥浆指标,密度控制在1.5左右;两次清孔,多次探查沉渣层厚度;同时浇筑初始,确保混凝土首灌量满足工艺要求。
4 结束语
钻孔灌注桩桩基施工中,涉及到的质量管控点非常多。作业人员要充分认识到桩基现场管理中的主体责任,对于前期桩基方案的选择以及施工方案,要进行充分的论证及合理判断。充分重视地勘工作及桩基检测工作,制定完善的技术沟通渠道,避免不合理的施工工序造成的后期施工困难。
参考文献:
[1]陶永超.房屋建筑钻孔灌注桩基础施工关键点分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(03):188-189,193.
[2]王晓雷,王金海.港口工程中的钻孔灌注桩施工技术探讨[J].科技资讯,2019,17(35):39,41.
[3]龚俊.关于房屋建筑工程中钻孔灌注桩桩底注浆施工技术的实践应用[J].现代物业(中旬刊),2018(07):208.
[4]熊晋.房屋建筑工程施工中旋挖钻孔灌注桩施工技术的应用[J].价值工程,2016,35(27):126-128.
[5]陈凤云.房屋建筑地基施工中钻孔灌注桩技术的运用实践[J].门窗,2015(04):99.