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中圖分類號:U443.15+4 文獻標識碼: A 文章編號:
0.引言
新世紀以來,經濟不斷發展,城市化進程不斷加快,房地產業也如火如荼的進行,而伴隨著房地產業的發展隨之而來的是建筑施工行業的蓬勃發展。在各類建筑工程快速發展下,鉆孔灌注樁因其具有施工方式簡便易行、對各類地層適應性較強和費用經濟等優勢而備受青睞。但是鉆孔灌注樁也有很多的不足,比如,鉆孔灌注樁孔底的沉渣非常難清理。而正是基于鉆孔灌注樁的種種缺點,如何克服缺點、提高鉆孔灌注樁的施工技術和質量、減少樁底沉渣的厚度,成了巖土工程領域的專家和技術人員亟待解決的問題。
1 后注漿法鉆孔灌注樁技術原理
1.1 后注漿法鉆孔灌注樁技術的概念
在建筑工程快速發展的今天,一些施工技術因其簡單、經濟而被經常使用,后注漿法鉆孔灌注樁就因此被受青睞,在建筑樁基施工中得到廣泛應用。后注漿法鉆孔灌注樁技術指的是在建筑樁基施工進程中,灌注樁成樁后為了增強灌注樁的穩固性,在一定的壓力下將水泥漿注入導管(此種導管必須事先埋在地底),通過導管、與導管連接的灌注樁樁端以及閥門,進入灌注樁樁底的一種施工技術。在同種施工進程中,可以運用多種灌注樁后注漿,比如在運用灌注樁樁端和樁側聯合注漿技術時,比較好的方法是:在運用灌注樁樁側注入水泥漿后,再對灌注樁樁端進行注漿操作,這種方法可以防止在對灌注樁樁端注入水泥漿時水泥漿漿液流出。
1.2 后注漿法鉆孔灌注樁技術的各種參數
1.2.1 注漿量
后注漿法鉆孔灌注樁的注漿量是后注漿法灌注樁技術的一個重要參數,而影響注漿量的因素多種多樣,包括樁徑、樁長、樁周土層特性等。后注漿法鉆孔灌注樁技術中的注漿量一般指的是每根樁的注漿量,可以用Q來表述。而注漿量的公式可以用一個公式來表示:
Q=KLF,
在此公式中K指的是綜合影響系數,可以在1至1.5中取值,公式中的L表示假想的注漿高度,可以在2米至5米中取值,F表示的是樁的底面積。[1]
1.2.2 注漿壓力
注漿壓力同樣是后注漿法灌注樁技術的重要參數,它指的是在灌注水泥漿時可以使用的最大的壓力,而這種壓力不會使樁底出現損壞。影響注漿壓力的因素也有多種,包含灌注樁樁長以及灌注樁樁端土層強度。在建設施工的不同階段過程,灌注水泥漿時所應該使用的壓力是有區別的,在注漿開始的時期必須使用較大的壓力,這是因為最初階段的阻力更大,而隨著時間的推進,壓力逐漸減小,但是到最后階段,壓力又會變大。而為了準確預測壓力大小,在實際施工之前必須通過實驗,確定所需的注漿壓力。
1.2.3 漿液濃度
灌注樁后注漿過程中漿液濃度也是必須重視的參數,灌注所需的漿液可能因為濃度不同而產生不同的效果。如果漿液濃度非常低,就會因為水過多導致整個漿液具有很強的流動性,最終使漿液容易冒出;當漿液的濃度很高時,由于水的含量偏低導致水泥漿脫水嚴重,對于灌注的效果也有影響;而中等濃度的漿液中水的含量適中,對灌注效果大有助益。因此,在進行后注漿法鉆孔灌注樁流程時,可以分層次注入水泥漿。筆者在考察諸多建筑樁基施工后,發現表明,一般水灰比例在0.5到0.6的濃度可以取得最好的注漿效果,以后在進行后注漿法鉆孔灌注樁技術時可以借鑒此濃度比例,來確保注漿質量。
2. 后注漿法鉆孔灌注樁在建筑樁基施工中的應用
2.1 后注漿法鉆孔灌注樁技術的適用范圍
不同的土層中漿液的擴散范圍也是有很大差距的,漿液在土的顆粒很大時,擴散范圍就大,在土的顆粒很小時,擴散范圍就小。當土層為薄礫石層時,漿液的擴散范圍相比一般土層更大。筆者通過對諸多建筑樁基施工實踐的總結與分析,對比了大量的現場實驗結果,得出最理想的樁底注漿層是礫石層,因此,在今后的建筑樁基施工中進行后注漿法鉆孔灌注樁時要盡可能的選擇礫石層進行灌注樁后注漿。[2]
2.2后注漿法鉆孔灌注樁技術的加固原理
目前,國內外普遍關注后注漿加固原理,通過無數次試驗和實地考察,得出了相當豐富的理論成果,對其原理和機制,也掌握的比較清楚。針對灌注樁后注漿技術,壓力注漿理論業已取得突破性進展,它將在建筑樁基施工進程中占據越來越重要的地位,而后注漿法鉆孔灌注樁技術對于增強灌注樁的穩固性,可以體現在以下幾方面:第一, 利用濃度適中的水泥漿液進行注漿,可以在相對比較小的壓力值之下,注入滲透性強的土層中,從而形成穩固性強的結石體,進而增強灌注樁樁端的承載能力。第二,往樁側注漿時,由于水泥漿液擠壓,會在樁側重新形成高強度的加固體,其厚度最高可達二十毫米,一般不低于2毫米。第三,讓較大濃度的漿液填充土體孔隙,并在一定壓力下壓密樁側土體和樁底松散沉渣,重新加固土體固結,提高土體抗壓強度。現階段,在大量實驗過程的基礎上可以得出一個結論:在粉土中和礫石層中,后注漿法鉆孔灌注樁技術中運用的注漿最終產生的形狀也是有區別的,粉土中往往形成不規則的形狀;而礫石層中則為滲透注漿。
2.3后注漿法鉆孔灌注樁技術保證注漿效果的措施
現階段,作為一項技術含量較高的工作,我國建筑樁基施工工程中的后注漿法鉆孔灌注樁技術處于初創階段,許多領域還有待探索,因此我們在進行理論探索時,應該不斷進行實踐,在實踐中總結經驗,將所得的經驗歸納成為理論,并最終將理論反作用于實踐。而根據建筑樁基施工經驗,為了提高技術含量,應該對以下注意事項予以重視:第一,對注漿管的埋設一定要采取嚴格步驟,首先要選擇合適而準確的位置,將注漿管接頭保護好,防止注漿管上浮,此外還要采取措施,防止下導管清孔或灌注混凝土時破壞注漿管,導致注漿管變形、破損。第二,要對注漿工藝進行優化。首先,為了確保注漿管處于順通狀態,要在正式注漿之前先試壓清水,讓清水將注漿管疏通;其次,當注漿管疏通之后,再壓注水泥漿液。當在土層顆粒空隙較大的礫石層施工時,可以采用間歇注漿方法,就是注漿后停幾分鐘,然后再注漿,這樣來來回回直道注漿完成。[3]
3.結語
盡管現階段我國建筑樁基施工工程中的后注漿法鉆孔灌注樁技術處于初創階段,應用時存在一些不足,適用范圍也有所限制,但是它對于改善灌注樁樁端和樁周土性能進而提高灌注樁的承載能力方面大有裨益,這些優點無疑會拓展后注漿法鉆孔灌注樁技術的未來應用范圍。只要采取合適而科學的方法,增加研究力度,鉆孔灌注樁后注漿技術將是一項應用前景非常廣闊的技術。因此,我們在進行理論探索的過程中,同時要不斷進行實踐,在實踐中總結經驗,將所得的經驗歸納成為理論,并最終反作用于實踐。
【參考文獻】
[1]李洪春,朱良宗.后壓漿技術在鉆孔灌注樁施工中的應用[J].水利水電快報,2009 (19):14-15
【關鍵詞】建筑施工;灌注樁;質量控制
1 鉆孔灌注樁技術
由于不同的建筑施工條件對于鉆孔機械的要求也不一樣,而采用不同的鉆孔機械,其鉆孔灌注樁的施工工藝又有一定的區別,一般在目前建筑施工技術中,常采用以下兩種鉆孔灌注樁技術的施工工藝:
1.1 螺旋鉆孔灌注樁施工工藝:鉆機就位后,用吊線、水平尺等檢查導桿,校正位置,使鉆桿垂直對準樁位中心。鉆孔時放下鉆機,使鉆桿向下移動至鉆頭觸及土面時,才開動轉軸旋動鉆桿,邊鉆邊進邊出土。當鉆到預定深度后,必須在原深處進行空鉆清土,然后停鉆提起鉆桿。樁孔鉆成清孔后,應盡快吊放鋼筋,灌注混凝土不要隔夜,灌注混凝土時應分層進行。
1.2 大直徑鉆孔擴底灌注樁施工工藝:場地平整放樁位線鉆孔機就位機械鉆直孔人工清直孔及擴孔擴孔清底檢查放鋼筋籠灌注混凝土。
大直徑鉆孔灌注樁一般是指樁身直徑大于700mm,用機械或人工成孔,在孔內灌注混凝土而成的樁,如果樁底部再進行擴大,則稱大直徑鉆孔擴底灌注樁。
2 鉆孔灌注樁施工要點
在鉆孔灌注樁的施工技術中,最重要的施工要點就是要控制孔的形成質量以及樁的形成質量,這是保證鉆孔灌注樁施工質量的關鍵。筆者通過對鉆孔灌注樁技術的深入研究以及多年的實際工作經驗,總結出以下幾點鉆孔灌注樁的施工技術要點,現在這里列出,以供同行參考借鑒。
2.1 成孔的垂直度。由于混凝土是直接向孔內灌注的,因此鉆孔灌注樁的狀態主要是由孔的形成狀態決定的。成孔的垂直度也就決定著樁的垂直度,而垂直度又是保證地基荷載能力的關鍵因素,因此在施工中必須嚴格控制成孔的垂直度。這就要求施工人員和技術人員在鉆孔過程中加大對成空垂直度的檢測力度,隨時注意鉆桿的垂直度,當發現鉆桿傾斜時,要及時校正,保持鉆桿的垂直度始終控制在技術要求的范圍內。
2.2 確保樁位、樁頂標高和成孔深度。在進行鉆孔灌注樁的具體操作施工之前,要首先經過嚴格的計算與測量,確定樁位以及開始鉆孔的具置,在確定具置后要時刻檢驗鉆孔中心與樁位的中心線是否重合,偏差范圍是否在技術要求范圍之內,以確保樁位的準確性。另外,由于鉆孔過程中會帶有大量的泥漿土體出來,會使得地坪上原有固定的標高發生變化,這時候若但以樁頂標高為成空深度的指標,就會有很大的誤差存在。為此,除了原有的標高以及成孔深度的控制技術措施以外,還要在樁架安裝固定以后,做好樁架的總長度記錄,以便技術人員根據鉆桿來檢驗成孔的深度。
另外,鉆桿所反映出的成孔深度并不能完全確定真正的成孔深度,因為在清孔中若操作方法不當或泥漿比重沒有掌握好就很有可能引發坍孔或沉渣過厚的現象,這對于二次清孔是非常不利的。因此,在鉆孔機械完成鉆孔后要采用其他的檢測技術措施來復測成孔的深度。
2.3 鉆孔的孔徑。鉆孔的孔徑大小也是關系著鉆孔灌注樁質量優劣的主要因素,而在土質層為粘性土或粉土的建筑施工中,常常會出現縮孔現象,嚴重影響著成孔的質量。由于孔徑小于規范要求,樁的截面縮小,承載能力降低,實際上是降低了樁的安全系數。另外軟弱土層一般都在地層上部,縮頸現象也發生在此段,而樁的內力也是上段大,容易造成樁身抗壓強度不夠而破壞。由于孔徑達不到要求,導致鋼筋籠無保護層,樁的抗壓彎能力消弱或喪失。
2.4 孔內的泥漿。在鉆孔灌柱樁的施工中,若泥漿質量差,就形成不了護壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脫落,導致孔壁穩定性差。另外,泥漿比重過大,使得砼水下灌注阻力增大,降低砼的流動半徑,使砼骨料大部分堆積在樁芯部位,而鋼筋籠外幾乎無骨料,不僅樁身質量不好而且樁的側摩阻力也難以發揮。故對泥漿質量的管理決不是個小問題,一定要嚴格要求施工單位按規范要求嚴格控制。
2.5 成樁質量的控制。除了要控制成孔質量,還需要加強對成樁質量的控制,這也是鉆孔灌注樁質量的最關鍵的施工步驟。在具體的建筑施工過程中,主要需要嚴格控制混凝土質量、灌注混凝土時的施工技術控制,以保證成樁的質量。
1)為確保成樁質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書,如發現實樣與質保書不符,應立即取樣進行復查,對不合格的材料,嚴禁用于混凝土灌注樁。2)鉆孔灌注水下混凝土的施工中混凝土的離析現象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度,因此,現場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規格及含水率的變化進行調整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。3)為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象,在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。在施工過程中,要控制好灌注工藝和操作,抽動導管使混凝土面上升的力度要適中,保證有程序的拔管和連續灌注,升降的幅度不能過大,如大幅度抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁,導致孔壁下墜或坍落,樁身夾泥。
3 關于鉆孔灌注樁技術的幾點建議
鉆孔灌注樁的質量關系著建筑地基工程的質量,也是影響建筑物安全穩定的重要因素,為此,必須加強對鉆孔灌注樁技術的施工質量控制,在施工中,除了要嚴格控制孔的形成質量以及樁的質量以外,還需要注意以下幾點技術控制要點:
3.1 對施工單位鉆孔設備鉆頭的切削性能、泥漿的處理設備等與施工效率和質量有關的機具、儀器等都應進行檢查。
3.2 不同的施工方法其效率和質量有很大的差異,施工時應從施工方法著手進行預先控制。
3.3 認真研究質量檢測設備的準確性和可靠性,如大小應變動測的適用范圍等。檢測結果不準確易引起糾紛,處理不當會降低安全度,留下工程隱患。
關鍵詞:橋梁施工;鉆孔灌注樁技術
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A
隨著我國經濟的迅速發展和改革開放不斷取得進步,我國的交通現狀已經不能滿足我國經濟的發展,在我國基礎建設不斷發展的今天,路橋梁的建設需求不斷增加,因此就需要路橋梁工程不斷的發展。鉆孔灌注樁技術在路橋梁工程的專業技術中,是一項非常重要的技術。鉆孔灌注樁技術的施工工藝較為復雜,特別是在水中澆灌混凝土的過程中,容易因為操作問題而導致質量問題的發生。因此研究橋梁施工中鉆孔灌注樁技術的應用,具有非常重要的現實意義。鉆孔灌注樁技術不僅可以有效的縮短路橋梁工程的施工周期,并且減少施工成本。但是,路橋梁工程的質量控制仍是鉆孔灌注樁技術在道路橋梁工程應用中的主要問題,因為鉆孔灌注樁的質量最終直接影響著整個路橋梁工程的質量,并起著決定性的作用。對此,工程的工作人員應當努力提高路橋梁建設的施工水平,加強對鉆孔灌注樁技術的應用管理,從而努力提高路橋梁工程的建設水平,有效預防質量問題的發生,最終促使路橋梁建設工作的順利展開。
一、鉆孔灌注樁技術概述
所謂的灌注樁系是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁,依照成孔方法不同,灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。其特點包括:⑴與沉入樁中的錘擊法相比,施工噪聲和震動要小的多;⑵能建造比預制樁的直徑大的多的樁;⑶在各種地基上均可使用;⑷施工質量的好壞對樁的承載力影響很大;⑸因混凝土是在泥水中灌注的,因此混凝土質量較難控制;⑹費工費時,成孔速度慢,泥渣污染環境。
鉆孔灌注樁技術的應用需要迅速的將混凝土灌注到內襯穴和泥土中,將導管的出口包裹在一定深度的混凝土內,從而使水、泥土和混凝土的分離效果更加明顯,接下來再繼續進行混凝土樁的灌注。在鉆孔灌注樁中需要注意對混凝土中埋深導管的控制。與此同時應當保持合理的出入口之間的高度差,依靠高壓將混凝土同之前的混凝土進行合并。鉆孔灌注樁施工技術和工藝的改進,使其可以在很多工程的地質條件進行施工,并且該技術在施工過程中的振動與噪音的已經基本消除。
二、鉆孔灌注樁的施工工藝
橋橋梁鉆孔灌注樁技術一般包括施工場地的準備、鉆井平臺埋設、治漿、鉆孔,清孔,鋼筋籠制作和混凝土澆筑等幾個方面。鉆孔灌注樁技術實施的每個階段都必須嚴格對施工技術進行檢查,從而確保路橋梁建設整體的工程質量和安全。
1.施工調查與場地準備
企業在對鉆孔灌注樁技術進行應用時應當事先對施工現場進行準備,做好場地的整理工作,并將鉆井機進行安裝。在鉆井機安裝完成后應當對安裝平臺進行加固,在水面施工的過程中應當根據鋼筋混凝土鉆孔機平臺的情況,準確的進行測量放線。在測量放線時應當注意按照設計圖紙上的測量數據來進行。在測量放線之后,鉆孔灌注樁技術的專業技術人員應當對施工場地進行檢查,在檢查過程中應當注意對樁位的保護,從而防止樁位的損壞或丟失。
2.護筒埋設
在鉆孔灌注樁工程中護筒起著固定位置的作用,并可以對地表水進行有效的分離,并在鉆孔內形成一定的靜水壓力,從而穩定了孔壁、增加了靜水壓力,避免了倒閉現象的發生。在實際的施工過程中施工人員一般使用厚度合適的鋼管進行護筒埋設,從而做到沒有漏水現象的發生。護筒的深度大多為1.5米,表層孔的直徑大約為1.5米,護筒應當高于水面,從而確保護筒中心與挖掘中心一致。
3.鉆機
在完成護筒的安裝之后,就要對鉆機進行安裝。鉆孔灌注樁技術的應用對鉆機安裝水平的要求很高,對鉆孔機的穩定性要求也非常高,所以在對鉆機進行安裝時應當保證地基平整和鉆機安裝現場的穩定性,保證地面平整的同時對安裝現場出現的不良情況進行處理。在鉆機的安裝過程中,為了確保正確的安裝位置,在架設鉆機時應當注重利用周邊的動力,確定鉆機框架的大致位置,然后使用千斤頂進行升降,從而確保鉆機的垂直。在實際操作時,鉆機的挖掘位置偏差應當小于2厘米,樁位和鉆機之間的誤差也應保證到最小。
4.造漿
在經過充分的準備后,施工人員應當對鉆孔灌注樁進行造漿,這也是路橋梁工程施工中的鉆孔灌注樁技術應用中重要的一環。泥漿的制造應當通過水和化學添加劑來進行調制,從而對防止倒塌現象的發生起到了重要的作用,也是路橋梁工程品質的重要保證。泥漿的使用方法應當根據鉆井的條件來確定。并且根據施工中有關情況的變化而隨時調整泥漿的粘度。如果泥漿太薄,就會削弱保護鉆頭的功能,如果泥漿太厚,則會導致鉆機工作效率的下降,并對施工進展起到不利的影響。護筒內的泥漿應當高于水位約1.5米,從而保證泥漿能夠順槽流入,并確保泥漿溝足夠的長度,從而有足夠的時間對泥漿進行緩沖,并將泥漿中的雜質除去,從而保證泥漿的使用效果。
5.成孔施工
在路橋梁的鉆井施工過程中應當注意對泥漿的處理,根據施工情況和施工進度調整鉆井用泥漿的粘度和使用量等。在挖掘作業進行后,應當對施工的每個階段都進行記錄和保存,對地層樣本的變化也應當及時進行抽樣調查和深度的信息發掘。在成孔施工的過程中應當確保挖掘的垂直進行,從而保證樁位的穩定。在挖掘施工時應當保證24小時之前已經注入了混凝土。如果在鉆孔時發生了彎孔現象,應當及時進行回填處理。在彎孔一米以上埋上沙子和粘土,在1.5米以上的范圍進行礫石回填,在回填后進行沉積補正。在成孔施工的過程中,應當保證施工能夠一次完成,盡量防止施工中出現間隔和停止現象。
6.鋼筋籠的制作和架設
在鋼筋籠的制作和架設過程中應當對鋼筋籠的設計圖紙、加工采購的質量進行保證,施工用的鋼材和其他材料需要質量檢驗證書和廠家的材料證明。鋼筋籠在到達施工現場后應當進行規格取樣、原材料抽檢、焊接效果、彎曲性能等測試,并由企業的工程師對施工需要使用的鋼筋籠進行測試。在鋼筋籠的架設過程中,需要注意不要對孔壁造成影響,從而確保鋼筋籠架設的穩定性。
7.混凝土的澆筑
混凝土的澆筑是鉆孔灌注樁施工的重要組成部分。在對混凝土結構進行澆筑時,應當確保澆筑的一氣呵成,采用導管灌注的方法,并確保在施工過程中不會出現斷樁現象。除此之外,企業在混凝土澆筑的過程中應當做到沒有漏水現象的發生,并將導管放在鉆孔的中間,從而促使混凝土的澆筑能夠更好的進行。
三、結語
在我國路橋梁工程的施工中,鉆孔灌注樁技術起著非常重要的作用,是保證鉆孔灌注樁的施工質量、提高公路橋的建設水平的重要基礎,是路橋梁工程的重要組成部分。鉆孔灌注樁技術的應用范圍很廣,對施工的作業標準和施工技術的要求也比較高。因此企業在對孔灌注樁技術進行應用時應當注意不斷總結經驗,并注重對自身施工技術的提高,加強對鉆孔灌注樁技術進行學習,并對施工中發現的問題做到及時的思考和總結,從而保證路橋梁工程的施工質量。
參考文獻:
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[3]李強.公路橋梁工程施工中鉆孔灌注樁技術的應用分析[J].門窗.2013,1(02):12-13
[關鍵詞]鉆孔灌注樁;施工問題;處理
中圖分類號:TU523 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)20-0154-01
鉆孔灌注樁是城區建筑的常用類型,相比較預制樁或沉管灌注樁而言,在施工過程中產生的噪音很小,而且并非為擠土樁,不會對鄰近路面一起地下的管線造成位移或產生破壞,同時,鉆孔灌注樁的成樁能力很強,適用于多種地質結構的地層,其單樁的承載極限可達15000KN以上。除此之外,鉆孔灌注樁在施工過程中,不必經過彎折和錘擊應力,而在承受軸向壓力時,只需配置少量構造筋,即節省了鋼材和造價,也節約了鋼的用量,比較經濟。然而,縱使它集優點于一身,但是因為地基地質條件的差異性以及自身比較普遍的沉樁效應,其質量事故也頻頻發生,屢見不鮮。由于鉆孔灌注樁基礎造價昂貴,但是成樁后質量好壞無法輕易檢測,因此,在其施工過程中,對于質量的控制就顯得尤為重要。
一、對鉆孔灌注樁常見的質量問題及原因的分析
近些年高層建筑的興建,不斷引導著鉆孔灌注樁這項技術在高層建設應用中的發展,而經過實踐證明,鉆孔灌注樁技術在高層建筑的工程建設中是一種有很高價值的施工基礎技術,目前我國大多數的高層建筑在進行建設時都運用了這項技術。因此,如何正確使用并掌握鉆孔灌注樁技術,減少質量事故,顯得尤為重要。
1、沉樁效應
沉樁效應在我國的建設發展過程中是比較容易出現的現象,不管土質層是粘性還是砂性,都會因為沉樁效應而在一定程度上影響整個樁對于工程建筑的承載力,不同的土質層所產生的現象和影響是有所不同的,在粘性土質層中,鉆孔技術的加入和操作與混凝土的灌注工作都會對粘性土質的孔壁造成很大的影響,讓孔壁的粘著力受到干擾。相關工作人員在實際的操作過程中研究發現,鉆孔灌注樁技術在實際施工時會因為沉樁的效應導致粘著力在一定程度上受損,其主要原因是沉樁效應導致的粘土層性質變化,不再具有較強的粘合力,使得整個粘土軟化,而粘土的軟化現象從本質來分析又是由于鉆孔灌注樁技術的施工操作引起的。鉆孔灌注樁在實際的施工過程中,所產生的沉樁效應還會在粘土層中產生另外一方面的影響,鉆孔與灌注的操作會讓樁端的粘土效果產生損害,導致樁端的粘土軟化影響樁的基礎承載性,還可能引起更大程度的沉降現象,但承載性的改變不會讓承載力下降許多,因為土體的作用可以讓承載力有所保持。
鉆孔灌注樁在砂質土層中也會產生沉樁效應,在沙質土層中所表現的現象與粘性土層中有所不同,沉樁效應主要體現在鉆孔灌注樁技術對砂土的影響和液化,使得樁周圍的沉樁現象不斷擴散,面對這樣的情況,一些研究工作人員建議對樁的基礎承載能力進行估算時要對其摩擦角的相對取值取最終計算值,而不是取估算中的最大計算值,這樣就可以有效減少沉樁效應的損害。
鉆孔灌注樁技術所產生的沉樁效應是因為其技術工藝本身的不完全性,這樣的情況在現如今的施工過程中是無法有效的進行避免的,只能開拓出更多限制沉樁效應的辦法來限制損害程度,在進行施工設計時,應該對沉樁效應進行正常的計算考慮,避免出現意外事故。
2、常見事故表現以及其危害程度
鉆孔灌注樁在我國的發展已經有了四十年左右的歷史,在早起的建筑施工中,鉆孔灌注樁技術只是對交通建設中的橋梁設施工程有所幫助,在不斷發展的過程中,鉆孔灌注樁技術不斷被開發利用研究,逐漸應用到城市中的高層建筑建設中,在城市高層建筑中對建設規模的要求不斷擴大,而且建筑物中對單樁的承載力要求也隨著規模的擴大而提高,這樣就導致鉆孔灌注樁技術的發展速度很難滿足施工要求,出現了一系列的事故,常見的事故形式有以下幾種需要進行分析研究:
2.1 孔壁的坍塌
鉆孔灌注樁技術所造成的孔壁坍塌現象有許多原因,但總結起來還是可以歸結在兩個方面,一是外部護壁的承載力不夠,二是土質的不良影響。這兩個原因所導致的孔壁坍塌現象在鉆孔灌注樁技術應用的過程中所造成的損害是非常大的,孔壁的坍塌使得孔的底部有較多的沉渣,并且隨著程度不斷加深,渣層也在變厚,這樣就使得單樁的混凝土方量隨著損害程度迅速擴大,讓整個單樁的樁端與維持力度的土層不能進行良好的接觸,從而在很大程度上降低了單樁在底層的低端阻力,土層也隨之變得粘合性較差,變成了施工嚴重損害。
2.2 樁身的事故或變異
樁身的事故有許多類型,比如縮頸現象,夾泥現象和斷樁現象等,造成這類事故的原因更是多不勝數,而最主要的因素就是鉆孔灌注樁技術在灌注的過程中對孔壁所產生的擠壓和坍塌危害,這就讓樁的完整性在很大程度上受到損壞,隨著鉆孔灌注樁技術的不良實施,導致樁身的整體使用強度下降,承載性能變差,這些都屬于樁身的事故或變異問題。
3、常見事故的問題分析以及處理
3.1 孔壁坍塌處理
面對孔壁坍塌現象,在施工過程中應該保持掏渣筒的豎直下落或提升,在這個過程中不會損害孔壁。而對孔壁進行保護時,要正確應用鋼筋保護籠,對護筒的處理要加強,并且固定程度也要提升,對孔壁內漿的位高和水高要進行嚴格的控制保護,對土質層的選擇要不斷衡量測定,選取最優質的膨脹性優良的泥漿進行施工。如果孔壁出現坍塌現象,輕度的坍塌可以讓樁的承載力按比例進行減小,如果是重度的孔壁坍塌現象則需要更新樁。
3.2 樁身縮頸問題處理
在鉆孔灌注樁技術的實施過程中,應該對原有的技術進行改良和加工,對混凝土的澆筑工作要進行必要的加速,改變原有的施工進程,這樣就可以在一定程度上保護樁身不被長時間的灌注工作所影響。在對樁身的縮進問題進行調控時,要改變施工過程中對樁身造成影響的混凝土的塌落程度。在實際的施工過程中如果遇到樁身的縮頸問題,不嚴重的情況下應該對樁身的現有承載力進行核算,如果嚴重的話就需要對樁進行更新處理,將原有的樁進行替換。
3.3 混凝土導管的問題處理
對鉆孔灌注樁技術所造成的混凝土導管漏水和堵塞等問題,應該對導管的部分進行嚴格的養護處理,定期的對混凝土導管進行清洗和殘留物排除,保持混凝土導管的實際工作效益,如果混凝土導管的堵塞情況嚴重就需要對混凝土導管進行加固處理,并且加大沖洗力度,改進傳統的隔水塞制作技術,讓混凝土導管的內壁有完整的平直程度比例和外形。
鉆孔灌注樁技術本身在施工過程中就有較多的事故出現,包括沉樁效應,所以工作人員在設計施工的過程中就應該加大重視力度,而且鉆孔灌注樁技術所引發的質量問題都是連續的,不可能因為單一愿意而產生單一故障,這方面的內容需要工作人員多加注意。
二、總結
鉆孔灌注樁技術在實際的施工過程中應用程度是非常廣的,這是一種發展性比較強的樁基礎技術,在未來的高層建筑以及橋梁港口等工程中都會有非常廣泛的應用,所以對于鉆孔灌注樁技術的施工問題必須加大研究力度,盡快解決我國目前在這個技術上的確實,讓鉆孔灌注樁技術可以有更廣闊的發展前景。
參考文獻
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關鍵詞: 高層建筑;鉆孔灌注樁;施工技術
Abstract: High-rise building high-rise, the stability of the foundation have higher requirements, in order to ensure the overall quality based, in the construction of high-rise buildings, often in bored pile for pile foundation construction. In this paper, combined with the specific project expounds the construction technology of bored pile in the construction process, and puts forward the construction quality control points, for reference.
Key words: high building; bored pile; construction technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼: 文章編號:
0前言
隨著城市化進程的加快,高層建筑以其獨特的優勢在我國城建過程中得到了廣泛的應用。在高層建筑的建設過程中,樁基結構施工技術關系到高層建筑的結構安全、關系到樓體抗震性能以及結構的穩定性。隨著現代樁基工程施工技術的不斷發展,鉆孔灌注樁施工技術在高層建筑施工中有著重要的影響。本文作者從工作實踐出發,分析了我國高層建筑鉆孔灌注樁應用的現狀以及相關技術問題。
1.高層建筑鉆孔灌注樁施工技術
泥漿護壁鉆孔灌注樁
施工方法是利用配置的泥漿實現浮懸鉆渣、冷卻鉆頭的目的。同時泥漿護壁施工法還能夠使鉆具得到、并在孔壁形成泥皮以達到防止塌孔的目的。在泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工過程中需要根據工程所在的地質條件進行泥漿的制備,同時結合泥漿護壁鉆孔灌注樁施工流程與供需確定技術要點以及控制方案、以此達到鉆孔灌注樁施工技術控制的目的。泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工應按照平整場地、制備泥漿、護筒埋設、工作平臺鋪設、鉆機定位與安裝、成孔、清孔、鋼筋籠下放、混凝土灌注、護筒拆除以及質量檢查等工序進行。
全套管鉆孔灌注樁
施工中不需泥漿及清孔工序,在安裝鉆機后應壓入套筒后進行成孔鉆進。該技術又叫做貝諾特灌注樁,其是一種采用特殊施工工法完成的新型灌注樁。近年來,在我國高層建筑鉆孔灌注樁的施工中也有著重要的應用,為我國高層建筑鉆孔灌注樁技術的發展提供了基礎的經驗。
2.工程實例
唐山某高層4幢21層商辦樓,設3層地下室。基坑面積8280m2,基坑開挖深度為11.7m(承臺處開挖深度為12.2m)。經設計主體基坑采用850mm~1000mm鉆孔灌注樁排樁圍護,設850mm三軸水泥土攪拌樁止水帷幕,坑內沿豎向設2道鋼筋混凝土支撐。
2.1 鉆孔灌注樁施工方法
在開孔初期,要采用輕壓慢轉的工藝并保持漿液濃度在1.2以上,以確保地面下孔壁完整,確保充盈系數在1.1以上。在本工程中,有部分樁相鄰間距比較小,為防止發生坍孔、竄孔等情況,在相鄰樁施工時,打完一根樁時,將鉆機挪至本樁4倍樁徑范圍外施工另外樁,嚴禁為圖方便不挪樁位,直接相鄰樁連續打的現象。
鋼筋籠制作:原材料進場后及時收集質量保證書并進行報驗,協同質量員、監理現場取樣復試,同時進行模擬焊送樣試驗,全部合格后,才能進行鋼筋籠制作。圍護樁鋼筋籠按長度分節制作,采用GPS-10型鉆機垂直度好的主卷揚機進行鋼筋籠安裝。
二次清孔:先檢查導管的密封、磨損等情況,用3PNL泵進行泥漿循環清孔,必要時增加進漿流量,使沉渣厚度達到規范要求。
混凝土灌注:混凝土灌注時應檢查隔水球及放料閥的正確安放情況,灌注過程中隨時測量導管的埋管情況,及時做好記錄。上述施工技術方案的每道工序都由值班技術員自檢合格后,再協同監理進行復核,簽認現場值班記錄表后,方進行下一道工序施工。
2.2 第一次清孔
當鉆至設計標高后,應停止鉆進,并及時用換漿法進行一次清孔。具體方法:在鉆進終孔后利用成孔鉆具直接進行,清孔時先將鉆頭提離孔底10cm~20cm,轉盤回轉沖孔,泥漿循環不斷地進行,并時常串動鉆具,以提高一次清孔效果。一次清孔的時間不宜定死,應根據鉆具回落測試孔底沉渣厚度和返漿比來決定清孔是否可以結束;為確保孔壁質量,一清泥漿進漿比重應小于1.15,返漿比重應小于1.25,手觸泥漿無顆粒感覺,一次清孔即可結束。
2.3鋼筋籠吊放
吊放鋼筋籠時,可利用機架直接吊放鋼筋籠。為保證鋼筋籠的安放深度符合設計標高,安放前由施工員測定具體標高尺寸,確定吊筋長度,以保證偏差在±50mm以內。鋼筋籠吊放入孔時,不得碰撞孔壁。如下放有阻,應查明原因。如焊接垂直度不好,應重新調正后再下放。如為孔徑縮徑,則應提出鋼筋籠重新掃孔至符合要求。為防止灌注混凝土時鋼筋籠移位及上浮現象發生,鋼筋籠下到設計位置后必須固定好,以確保鋼筋籠保護層偏差為±20mm,籠頂、底標高偏差在±50mm之間。
2.4水下混凝土施工
按設計要求工程樁身混凝土強度為水下C35(圍護灌注樁為水下C30)。采用φ250導管進行水下混凝土灌注,商品混凝土質量及混凝土灌注應按下列要求控制:導管下入孔內之前應仔細檢查連接絲扣、焊點及密封槽的好壞,并編號、丈量、記錄長度,導管底口距孔底高度一般控制在50cm左右,且底管長度應大于4 m,以保證初灌時導管埋入混凝土面大于1.2m。
水下混凝土的灌注應在二次清孔后30min內進行,若超過30min應重新測量孔底沉渣厚度,如不符合要求應重新進行清孔。同時,混凝土因故擱置時間超過3h,不再使用。混凝土灌注前安放好隔水球后,導管提離孔底50cm,混凝土初灌量必須符合規范要求,控制在3m3以上,裝滿提升開壓水板時,商品混凝土車內混凝土連續放入,第一斗混凝土灌入后導管埋入混凝土面大于1.5m,第一斗混凝土灌注后不得提升導管,待第二斗混凝土灌注后,經過測試確認混凝土面埋入導管1.5m以上,方可小幅度提升。
3.鉆孔灌注樁施工質量控制
3.1 前期質量控制措施
在鉆孔前,監理人員應當充分發揮組織協調能力,并采取行之有效地監理手段為施工順利進行奠定基礎。首先,應當對圖紙進行會審,并對技術交底環節進行監督;其次,應對施工檔案進行嚴格審批,這對于施工順利開展具有非常重要的意義;再次,做好進場原材料的檢驗工作,確保材料質量符合設計和相關規范的要求,防止因材料問題導致質量事故的發生。同時還應對施工機械設備進行檢查登記,確保設備性能完好;最后,督促施工單位做好現場施工準備工作,如場地整平、勞動力安排等,確保所有環節均正常后方可進行施工。
3.2 施工過程中的質量控制
在鉆孔灌注樁施工過程中,鉆孔和混凝土灌注一般都是一次完成的,對于這一階段的質量必須嚴格控制,否則很容易留下質量隱患。現場監理人員應從以下幾個方面著手:對施工人員的施工行為進行規范,并對現場施工進行合理指導;控制好施工現場材料的使用,如泥漿的粘稠度應符合設計要求、混凝土配合比應當滿足有關規范的要求、制作完成的鋼筋籠不得出現扭曲變形等等;加大各個關鍵工序的檢查力度,以此來確保每個工序的質量合格。
4.總結
鉆孔灌注樁作為一種成熟的施工技術已經廣泛的用于許多結構物的基礎,但因屬隱蔽工程,成樁后質量檢查比較困難。施工中任何一個環節出現問題,都將直接影響到整個工程的質量和進度,甚至給建設者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。各施工企業應在各個施工環節中充分重視、精心施工、加強質量管理,提高施工水平,減少質量事故。
參考文獻: