钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的实践
张绪祥
中国建筑第六工程局有限公司 天津市 300450
摘要:在各大城市建设期间,建筑工程不断朝向高层化、大型化、复杂化、美观化方向发展,对地基的承载力和稳定性提出了更高要求。地基作为建筑物的“根基”,其施工质量直接关系建筑工程的安全和耐久。然而,我国城市建设用地日益紧张,不良地质越来越成为建筑工程不得不面对的现实难题。面对软土、淤泥、湿陷性土等特殊土质地基,传统的天然地基已难以承担日益增长的荷载需求。在此背景下,钻孔灌注桩以其较高的单桩极限承载力、较好的变形控制效果、施工机械化程度高等特点,在建筑工程领域得到广泛应用。
关键词:钻孔灌注桩;施工技术;建筑工程
1钻孔灌注桩施工技术相关概述
1.1钻孔灌注桩的定义与工作原理
钻孔灌注桩由机械钻孔形成桩孔,并在孔内安放钢筋笼和灌注混凝土组成桩基。其原理为:用钻孔机械将土层钻出一定直径、深度较深的孔洞,然后进行清孔处理,接着下放钢筋笼,注入混凝土,混凝土固化后即成具有承载力的桩基。钻孔灌注桩按其成孔方法及灌注材料可以划分为许多类型,如泥浆护壁钻孔灌注桩和干作业钻孔灌注桩。不同种类的钻孔灌注桩适用于不同的土层、不同的地质条件。
1.2钻孔灌注桩的主要特点与优势
钻孔灌注桩能适应多种复杂地质条件并保证桩基稳定、安全;同时其具有承载力大,能满足建筑工程中对基础承载力要求严格的特点。另外,钻孔灌注桩具有施工方便、不受季节、气候影响等特点,可加快施工进度;且造价比较低廉,有利于降低工程总造价。
2钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的实践策略
2.1施工前期准备工作
钻孔灌注桩施工前,需全面做好技术准备、材料准备、设备准备、人员准备等。施工技术人员应审核图纸,现场勘查,编制施工方案,进行技术交底。材料准备应严把材料质量关,对钢筋、水泥、砂石、外加剂等进行检验,确保满足设计和规范要求。设备准备需对钻机、吊机、泥浆泵等进行调试和检修,确保性能稳定。操作人员应进行岗前培训,做到持证上岗。同时,施工前还应做好现场“四通一平”,合理布置施工场地。例如,某工程钻孔灌注桩采用泥浆护壁,施工前对成桩泥浆进行了配比试验,泥浆的颜色、比重、黏度、含沙量、失水量等指标均满足现行行业标准的规定,从而为后续施工奠定了基础。
2.2护筒埋设
护筒是钻孔灌注桩施工中的重要组成部分,作用是保护孔口、防止孔口坍塌和漏浆。常埋设钢护筒来定位需要钻的桩位。护筒为钢护筒,壁厚10mm,护筒定位时,先以桩位中心为圆心,根据护筒半径在土上定出护筒位置,护筒就位后,施加压力将护筒埋入约50cm。如下压困难,可先将孔位处的土体挖出一部分,然后安放护筒埋入地下。在埋入过程中应检查护筒是否垂直,若发现偏斜,应及时纠正。陆上护筒埋放就位后,将护筒外侧用粘土回填压实,以防止护筒四周出现漏水现象,回填厚度约40~45cm,顶端高度高出(水面)地面0.4~0.6m,筒位距孔心偏差不得大于50mm。
2.3制备泥浆
建筑工程钻孔灌注桩施工中选择优质泥浆材料,如黏土和膨润土,并添加适量的分散剂和增黏剂调整泥浆性能。设计合理的泥浆池,泥浆池包括储浆池、沉淀池和循环池。储浆池用于存放新制备的泥浆,沉淀池用于初步沉淀泥浆,循环池用于循环使用符合要求的泥浆。通过合理的泥浆池设计,可以提高泥浆的利用率和稳定性。接下来,使用搅拌机将泥浆材料和水充分搅拌,控制搅拌时间和速度,以避免泥浆分层。要注意保持搅拌均匀和泥浆的稳定性。定期检测泥浆的比重、黏度、含砂量等指标,确保其符合施工要求。要保持泥浆的循环,以维持孔内泥浆的稳定和清洁。同时,及时清理沉淀池中的沉渣,避免对成孔质量造成影响。
2.4钻孔
钻孔作业应严格按照设计要求和施工规范进行。施工过程中,应保证钻机平稳,避免因钻机倾斜导致护筒移位、偏斜等问题的出现。同时,还应合理调整钻进速度,避免因钻进速度过快造成护筒上浮或下沉。钻孔作业过程中,应随时检查钻头的磨损情况,并在钻头磨损达到一定程度时及时进行更换。在钻孔作业过程中,应将泥浆的比重控制在1.1~1.2之间。如发现孔壁坍陷或钻孔出现异常现象时,应及时停止作业,并提出解决方法。
2.5清孔
钻孔灌注桩施工中,清孔工艺分两次进行,以确保桩孔内无杂质,为钢筋笼安装和混凝土浇筑提供良好条件。钻孔深度达到设计要求后,检查孔深、孔径和垂直度,确认各项参数符合标准后,进行第一次清孔。待钢筋笼和导管安装完毕后,在混凝土浇筑前进行第二次清孔,使孔底更加洁净。严格控制清孔后的沉渣厚度,摩擦桩不超过300mm,端承桩不超过50mm,混合桩不超过100mm,同时,确保泥浆相对密度不超过1.25,黏度不超过28s,含砂率低于8%,以保证混凝土浇筑质量。
2.6钢筋笼施工
按照设计图纸对钢筋进行切割、弯曲、焊接等加工,确保钢筋的尺寸、形状符合要求。同时,加工过程中应注意钢筋的防腐处理。根据设计图纸,将加工好的钢筋按照一定的顺序和方式组装成钢筋笼。制作过程中应确保钢筋笼的牢固性和稳定性,同时,注意预留混凝土灌注孔等特殊结构。制作完成的钢筋笼应进行质量检查,确保其尺寸、规格、焊接质量等符合设计要求。对于不合格的钢筋笼应返工或报废处理。安装钢筋笼时,应使用专用吊具将其缓慢放入钻孔。安装过程中,应保持钢筋笼的垂直度和稳定性,避免其发生扭曲或变形。同时,应注意保护钢筋笼不受损坏。固定钢筋笼时,应使用固定架等设备将其牢固地固定在钻孔中。同时,应注意调整钢筋笼的位置,使其与孔位对齐。在混凝土灌注前,应再次检查钢筋笼的位置和稳定性,确认无误后,方可进行混凝土灌注施工。
2.7水下混凝土灌注
在混凝土浇筑施工启动之前,首要任务是进行混凝土导管的安装。为了确保导管接头的牢固连接,使用法兰盘和锥形活套是关键。对于导管底部接头的连接,采用螺旋丝扣接头并加装防脱落装置以防止意外脱落。在组装时,要严格控制导管轴线的偏差,确保其不超过钻孔深度的0.5%,以维护导管安装的精确度。浇筑前,对孔底的沉渣厚度进行仔细检查,一旦沉渣厚度超过50mm的标准,立即通过导管实施二次清孔处理,以确保施工环境的清洁。在混凝土浇筑时,要管理好导管的埋深,保持在2~6m的最佳区间。根据对钻孔内混凝土表面的连续监测,适时调整导管的埋深,以实现最佳的浇筑效果。一旦初始混凝土成功到达孔底,就立即检测混凝土表面的高度,确保导管的埋深满足既定标准。根据施工经验,灌注时间通常与桩长密切相关。在导管提升过程中,保持其轴线竖直,位置居中,避免与钢筋骨架发生卡阻。
结语
随着建筑行业不断向“高、精、深、难”方向发展,钻孔灌注桩施工技术在复杂地质条件、超深部位、高荷载要求等方面将迎来更大的应用空间和挑战。这就要求技术人员必须以开放性思维,不断创新完善施工工艺,优化质量控制体系,提高动态检测能力,以高质量的钻孔灌注桩工程夯实建筑工程的“安全之基”,推动建筑业高质量发展,让更多人享有安全、美好的生产生活空间。
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