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钻孔灌注桩施工技术在房屋建筑工程中的应用

2022-03-15山西宏宇诚铸建设工程有限公司

门窗 2022年11期
关键词:灌注桩泥浆灌浆

郝 平 山西宏宇诚铸建设工程有限公司

1 前言

随着社会的发展,人们的生活条件越来越好,对住宅的质量要求也越来越高,尤其是一些大型的住宅,地基质量的控制也越来越严格。在某些大型建筑地基工程中,由于受多种地质因素的影响,在工程应用中存在着一定的局限性,严重地危及了工程的整体质量。由于钻孔灌注桩技术在施工中不会受到地质条件的影响,因此,在房屋建设中普遍采用了钻孔灌注桩技术。

2 钻孔灌注桩施工技术

钻孔灌注桩在房屋建筑中的应用非常广泛,它是一种桩基应用技术,其主要功能用于在地基里面进行桩基和桩身的施工[1]。

在实施钻孔灌注桩时,对施工人员的技术和职业素质都有一定的要求,否则很难完成相关的工作。如果没有足够的专业知识和经验,可能会影响到后续的工程质量。该技术的特点是:抗震性好、施工振动小、噪声少,这是钻孔灌注桩的显著优势,而且适用范围广。

3 钻孔灌注桩技术使用的优越性

在我国房屋建筑工程中,钻孔灌注桩是一项重要的施工技术。如果工程质量不高,不仅会对房屋的外观和使用功能造成不利影响,甚至会对使用者的生命和财产造成危害。钻孔灌注桩具有许多优越性,是目前我国房屋建设中普遍采用的一种方法,且是一项关键的工程技术,其对房屋结构的质量有重要意义[2]。

3.1 有效提高土体稳定性

在开展灌浆工作时,大部分泥土都是松软的,当灌浆结束后,泥土就会与泥浆黏合在一起,形成一种坚固而坚硬的混凝土,随着泥浆数量越来越多,渗透能力也会越来越强,而水泥的密度也会越来越大。土壤中存在一些有效应力,这些有效应力将对其应力的大小产生直接影响。当土体应力和孔隙的压力发生变化时,两者间会产生一定的压差,使土体的抗剪强度发生变化,从而对土体的体积造成影响[3]。

由于土壤中存在着一定的孔压,所以土体受到荷载作用也不易产生压缩变形,因此,当土壤整体应力不变,并且由于外部力的影响,孔隙的压力也会随之变化。一般来说,黏性土和无黏性土的强度增加是不同的,黏性土的初始应力和拉伸强度都是一定的,在压力作用下,泥浆会被灌注到土层里面,由于黏土本身就有压力,所以在灌注泥浆的时候,必须要克服土体自身压力,而在土层里面,压力会不断改变,并且还会随着应力的垂直方向滑移[4]。这一现象为浆料的劈裂,它可以将泥土中的空隙填满,形成一种类似于凝胶的物质。同时,还能对土壤进行有效的加密,并在一定压力下,通过有效的渗入和挤压,将被压缩的土体加固,类似于泥浆胶结体和复合地基。

在房屋建筑的钻孔施工中,可以充分发挥灌注桩的特点,比如具有较强的渗透性、较好的压密性及破碎性等,在各种情况下均能应用。由于钻孔灌注桩的特点是独有的,因此两者相互配合,不会受到外部环境的影响。经过多年的实践,工程技术人员发现,地基的参透性、压密性和劈裂性是保证地基稳定的三个重要条件。实际工程中,由于各地区的地质条件不同,相应的压浆压力也不一样,常规的压浆压力难以调整,因而难以保证地基的稳定性。但在采用钻孔灌注桩技术的情况下,上述问题得到了解决。所以,钻孔灌注桩是保证地基稳定性的一种有效方法[5]。

3.2 有效节约工程造价成本

钻孔灌注桩技术在不同的地质情况下需结合实际情况开展设计,在特定的情况下,还可以根据施工情况进行相应的调整。同时,钻孔灌注桩技术的操作也相对简单,节省了由于地质不同造成的时间及资金的浪费。例如,因勘察地质状况延误施工时间,多种技术联合使用需要投入的资金等,使整个工程获得较高的经济效益。

3.3 有效提高建筑物的安全性

由于水泥砂浆具有良好的渗透性,所以采用钻孔灌注桩技术开展混凝土灌注,可以使桩基与地下土壤的粘接更加顺畅,从而确保施工过程的安全。对于钻孔灌注桩来说,其优点非常明显,可充分发挥其本身特性提高基础的质量。并且在混凝土灌浆中,还会产生一种作用,通过这种特性加固地基,防止塌方,提高地基的抗灾能力[6]。

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4 房屋建筑工程中钻孔灌注桩施工要点

4.1 施工前的准备工作

在开展房屋建筑钻孔灌注桩施工前,要做好大量的前期工作,既要有技术上的准备,还要有原材料以及各种设备。在进行技术准备工作的时候,首先让施工人员完成设计图纸的学习,然后再把图纸审核等工作全部完成。其次,做好施工设计,确保设计方案严谨、规范。另外,对原材料供应商进行资质审核、检查物料的配比等,同时规划与核算人力、原材料的供给需求。最后,还要核实确定坐标、钢筋放样、水准点等。施工前,要把施工场地的测控网络和标牌都布置好。

在原料前期准备的工作中,应先评估和检验供应商的资质、相关证书等[7]。其次,采购原材料要根据建筑设计的需求进行采购,以免造成材料的浪费。对采购的原材料要严格把关,确保所用材料的品质达到规定的要求,不能购买劣质的原材料。最后,原料进入工地时,应由有关人员予以检验并签证,确保原料进入工地不会出现任何问题。

在开展施工机械设备的准备工作时,应结合工程的设计和施工条件,选用适当的机械和装备。对所选用的工程机械,务必要做好摸底、清查、使用等准备工作,以确保使用的工程机械各项性能指标达到所需标准。另外,还需要备好易损件,以便在遇到问题时及时维修,以免延误工期[8]。

4.2 钢筋笼的制作及其安装

在房屋施工中,钢筋笼的制造也很关键。在钢筋笼制造前,要保证原材料的品质达到工程要求。钢筋笼的制造必须严格按图纸上的要求进行,不能因为觉得工序复杂而随意改变,否则会对整体工程质量造成较大影响。在钢筋笼的制造中,需用整条钢筋作为主筋,如果需要焊接,不仅要保证焊接的质量,还要保证在焊接时不会发生弯折。

在钢筋笼安装时,要使用专用的探头,以保证施工安全。同时,钢筋笼的每一处焊缝都要检查一遍,一旦出现质量问题,立即停止施工,收回钢筋笼,进行再次焊接;检查合格后,方可进行安装。安装时,吊运工作很重要,在吊运期间必须严格控制吊运速度,防止钢筋笼左右摇晃,造成钢筋笼倾斜。此外,还经常出现钢筋笼堵塞的情况,对于此类情况,施工人员须立即停止安装,并找到相应的问题,解决后方能进行后续的安装。

4.3 测定桩位与泥浆制备

测量桩位的工作,首先在施工前选定好基础,以稳定为主,如果没有稳定的基础,必须进行平整。在施工时,要根据施工图纸确定和标注出桩的位置,并且要根据现场的具体情况确定。另外,有关钻具的安装位置也要妥善安排。有时,由于外部因素的影响,钻头会发生倾斜,从而对桩基础造成一定的影响。要求施工人员定期对灌浆桩进行定位,确保其在指定的位置,为以后的施工打下坚实的基础。

在开展房屋施工时,泥浆的准备工作也是一个非常关键的步骤,其在施工中起着举足轻重的作用。泥浆的作用很大,比如坚固地基,防止塌孔的出现。所以在准备的过程中,需根据现场的具体情况和环境进行。一般情况下,泥浆过稀或过浓都会影响施工,因此要掌握好原料的配比。同时,对废渣加以治理,防止其对环境造成污染[9]。

4.4 钻孔、成孔与清孔

钻孔技术是施工中最常用的一项技术。在施工中,由于钻孔的质量对后续工作影响较大,所以在钻孔的时候,要准确标明钻孔的位置,并保证井眼的安全及位置,也要保证井眼的精度。如果在钻孔的时候,发现有渗漏,需要立刻停止打孔,然后展开全面的检查,找出问题的根源,并针对不同的情况采取相应的处理措施。比如,由于套管质量问题导致的渗漏,可以用堵住出水口,或者用泥土加固防止渗漏,如果效果不好,则需要更换。

在实施钻探作业时,施工人员应在不断注入泥浆的过程中,注意钻眼的位置和钻头的状态,防止发生塌孔和抽渣。如果在施工过程中发生漏水问题,应立即停止施工,及时检查并加以解决。若要保证工程的质量,必须要保证成孔的质量,否则会对后面的工程产生较大影响,甚至会耽误工程进度。

清孔作业主要是清理桩孔底部的沉渣,利用捞料筒进行。清孔的目的是清除孔底沉淀的钻渣和泥浆,以保证混凝土灌注后的质量和地基的承载力。目前,有很多清孔方法,例如抽出泥浆清孔,更换泥浆清孔等。需结合现场实际条件进行选择,达到设计深度后,需要停止钻孔。换浆清渣工作要持续循环,达到相关标准后才能停止[10]。

4.5 混凝土拌制

在房屋建设中,混凝土拌和必须在工地进行,搅拌是影响工程质量的关键。拌和的过程中要注意以下两点:(1)保证各种混合料的质量,根据施工强度的要求进行配比,然后将混合料混合均匀,并送往有关部门检验。(2)强化水泥质量控制,实施不定期安全检查。同时,通过合理控制砂石中的泥沙含量,使其达到一定的科学标准。

4.6 混凝土的灌注

通过各项基础工作的检验,方能进行混凝土的灌浆。在施工全过程中,混凝土的注入可以有效地提高灌注桩的强度,因此在浇注前必须进行止水处理,以保证在初始灌水量不够时,可以将混凝土直接灌入钻孔,保证施工的顺利进行。同时,应加强对灌浆混凝土的监控,保证其塌落程度不超过工程的安全。

5 钻孔灌注桩基桩承载力的影响因素

(1)通过注浆工作,使得土壤中的颗粒与浆液之间形成加固体,这个加固体会对底桩进行有效地扩大,由此在很大程度上增加桩端来自桩体的承载力。而且如果在该情况下实施注浆工作,会在很大程度上增加桩的承载力,增加幅度大约在40%~210%之间。但是如果在灌浆过程中,会在土壤中的颗粒和泥浆之间形成一个加固层,这种加固层可以有效扩展基桩,从而极大地提高了桩端的承载能力。在这种条件下,灌注桩的承载力将大幅提高。

(2)如果桩基是黏土或者粉土,孔底的淤泥就会和泥浆混合在一起,从而有效地加固桩端,但是,在这样的情况下,桩体承载力会受到很大的限制。一般来说,在灌浆的时候,泥浆的劈裂效果和渗透性都会变得更好,松软的泥土会有更大的空隙,所以灌浆的效果会更好。

另外,如果桩长和其他条件相同,灌浆后,短桩的承载能力要比长桩效果好得多。其主要原因是,由于长桩端桩在承载力中所占的比重小于端桩,因而其抗拉强度增加的幅度小于端桩。

(3)假设在灌浆过程中,若土层、桩径和安全体系均符合要求,灌浆时的灌浆压力较大,则泥浆渗透率较高。反之,如果压力较低,则渗透率较低,浆液的扩散速度也会缓慢。但在实际注浆时,不能一味地追求灌浆的效果,而将压力调整到最大,这样会对周边的土壤造成一定的破坏,如果压力太大,灌浆量大,就会对周边的结构造成损害。因此,在选择注浆压力时,必须根据不同的地层条件,选择合适的灌浆压力,从而获得更好的灌浆效果。

6 结束语

在房屋建设中采用钻孔灌注桩施工技术,可以提高地基的稳定性及安全性,并取得较好的经济效益。因此,必须重视钻孔灌注桩的施工工艺,在施工中注意各个环节,并做好质量监督。

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