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中图分类号:TU473.1+3 文献标识码:A 文章编号:
我国建筑业目前随着经济的迅速发展也呈现水涨船高之势,大城市人口密集度增大,企业的快速扩张和跨国公司尤其是工业企业的增多,都对建筑物的基础强度提出了更高的要求,尤其是在自然灾害中,建筑物基础不稳的问题日益显现,人们对于建筑物的要求,不再停留在饰面工程等外观项目,转而更加注重建筑的基础工程,浅基础显然已经不能满足高层建筑和荷载较大的建筑的基础要求,这使得深基础施工得到越来越多的应用。深基础施工中,桩基础施工是最传统、效果最好的方法之一,而其中,钢筋混凝土预制桩的施工比较常见,以下就对桩基础施工和钢筋混凝土预制桩施工技术要点做出简单叙述。
一、桩的分类
桩基础是一种常用的深基础形式,当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基的承载力不能满足设计要求时,往往采用桩基础。桩基础由桩身和承台组成,桩身全部或部分埋入土中,顶部由承台梁连接成一体,在承台上建造建筑物或构筑物。
桩按承载性状不同分为摩擦桩和端承桩两类。前者桩顶荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力共同承受,后者桩顶荷载主要由桩端轴力承受。桩按施工方法不同可分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场加工预制,灌注桩在施工现场用机械或人工成孔,然后灌入混凝土或钢筋混凝土而成。桩按材料不同可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩等。桩型与工艺选择应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层情况、地下水位、施工机械、施工环境、施工经验、制桩材料等进行选择。
二、钢筋混凝土预制桩施工
预制桩包括钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩、钢管或型钢钢柱。其中以钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩和钢管桩应用较多。钢筋混凝土预制桩是我国广泛应用的桩型之一。它承载能力较大、施工速度快,可以制作成各种需要的断面及长度,桩的制作及沉桩工艺简单,不受地下水位高低变化的影响。但施工时噪声大,对周围环境影响较大。钢筋混凝土预制桩分为实心方桩和圆形空心管桩两种。方形桩边长一般为200~450mm,管桩一般为400~500mm。单节桩的最大长度取决于打桩架的高度。一般在27m以内,如在工厂制作,长度不宜超过12m。
1、钢筋混凝土桩的制作、运输和堆放
(1)制作工艺:制作场地压实、整平地坪浇筑混凝土支模绑扎钢筋骨架、安设吊环浇筑混凝土养护至30%强度拆模支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋浇筑间隔桩混凝土同法间隔重叠制作第二层桩养护至70%强度起吊达100%强度后运输、堆放。钢筋混凝土桩的制作一般在施工现场预制,制作前要检查场地,确保场地平整坚实。预制采用的钢模板要平整牢固、符合要求尺寸、达到足够强度。制桩采用间隔重叠法,桩与桩之间要涂刷隔离剂,长桩可分节制作。根据沉桩方法选择桩身主筋和桩断面的大小。桩结构要位置准确。混凝土使用机械搅拌,浇筑过程不得中断,浇筑后洒水养护7d以上。
(2)运输:预制桩混凝土强度达到设计强度的70&方可起吊,达到100%方可运输。如提前起吊,必须采取措施并经验算合格方可进行。桩在起吊和搬运时,保证安全平稳,不得损坏。吊点应符合设计要求,如设计未作规定时,应满足吊起弯矩最小原则。钢丝绳与桩之间应加衬垫,以免损坏棱角。起吊时应平稳提升,吊点同时离地,经过搬运的桩还应进行质量复查。
(3)堆放:堆放桩的地面必须平整、坚实,垫木间距英语吊点位置相同,各层垫木应上下对齐,并位于同一直线上,堆放层数不宜超过四层。
2、打桩前的准备
打桩前应对场地进行平整压实,清除桩基范围内的地下、地上障碍物(架空高压线距打桩架不得小于10m));修铺好临时道路,做好排水设施。按设计图纸定出桩基轴线,并在不受打桩影响的适当位置设置水准点,以控制桩的入土标高;接通现场的水电管线,准备好打桩机械;做好桩的质量检验。正是打桩前,应进行大黄试验,以检验设备和工艺是否符合要求。试桩数量不得少于2根。
3、打(沉)桩
打(沉)桩方法主要有锤击法、振动法、静压沉桩法等,其中,锤击法是应用最为广泛的,锤击是利用桩锤的冲击力克服土体对桩的阻力,使桩沉到预定深度或达到持力层。它具有速度快、机械化程度高的优点,使用范围广。打桩主要利用的设备包括桩架、桩锤和动力装置,打桩机具的选择要考虑地基的土体特性、工程量的大小、施工工期、动力条件以及具体的现场条件。
(1)打桩顺序:打桩时,由于桩对土体的挤密作用,先打入的桩会因水平推挤而造成偏移和变位,或被垂直挤拔造成浮桩;而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度,造成土体隆起和挤压,上部被截去的桩过多。所以施打群桩时,应根据桩的密集程度、桩的规格、桩的长短等正确选择打桩顺序,以保证施工质量和进度。当桩较稀时(桩中心距大于4倍桩边长或桩径),应有中间向两侧对称施打,或由中间向四周施打。当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打。打桩时,根据基础设计标高,宜先深后浅;根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。
(2)打桩施工:打沉桩过程一般包括定桩位、桩架移动、吊装和定桩、打桩、接桩、截桩等。桩架就位后即可吊装,垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,桩插入时的垂直度偏差不超过0.5%。桩就位后,在桩顶安上桩帽,然后放下桩锤轻轻压住桩帽,桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一条垂线上。在桩的自重和锤重作用下,桩想土中沉入一定深度达到稳定状态时,再一次检查桩的垂直度,符合要求后即可进行打桩。
三、结束语
桩基础是深基础施工的一种古老的、传统的形式,该施工技术已经成熟,在建筑的深基础施工中占有主要位置,发挥着重大的作用,随着高层建筑的增多和建筑基础要求的继续提高,桩基础施工在其原有的基础上取得了更大的发展,本文对钢筋混凝土桩基础的施工进行了详细的要点叙述,对于桩基础的施工完善起到一定的知道作用的。桩基础施工中常见的问题除了技术上的,还有环境方面的,桩基础施工,尤其是在沉桩过程中,常常产生过多的噪音,建筑是创造更适宜居住的环境,即使一定要有一定的环境牺牲,也要将牺牲控制在最小的范围,这一点,需要施工人员做好施工时间安排和减噪措施。桩基础的广泛应用和技术的不断进步,必然使桩基础施工工艺得到更进一步的发展,使工作量和材料得到更大的节约。
参考文献
[1] 尹进良. 桩基础工程的工程测量问题[J]. 中国高新技术企业,2010,10
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
本文结合包西铁路IIDYK493+002,4孔24+2孔32mM柳树店大桥钻孔灌注桩施工,简单地介绍钻孔桩施工工艺。本桥中心里程为IIDYK493+002,该桥全长为183.11m,位于曲线上,地震基本烈度6度。地层由上向下主要由砂质黄土、砂岩夹页岩组成。本桥基础采用钻孔桩基础,其中包头台、1#、2#、3#、4#墩均采用Φ1.25m桩径,5#墩及西安台采用Φ1.5m桩径。5个桥墩与2个桥台共有33个桩基,钻孔桩长分别为10~25m。
二、钻孔桩施工工艺
主要工艺流程如下:准备工作—钻孔—清孔及钢筋笼制作安装—安装导管—清孔(二次)—灌混凝土混凝土。
(一)、准备工作
准备工作包括施工前的一些准备,然后进行测量放样,接着埋设护筒,最后对泥浆的制备,这里就不再详细介绍每个步骤的具体过程。
(二)、钻孔、清孔及钢筋笼制作安装
1、钻孔
(1)开钻前,配制好比重为1.3-1.4的泥浆进入泥浆池及孔内。(2)调平好钻孔工作平台,保证钻孔平台水平并确保牢固,在钻孔过程中不发生倾斜位移。(3)调整好钻机,保证钻杆竖直,使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上。(4)在钻孔过程中,随时检查平台的水平度,发现倾斜,及时调整,确保成孔垂直度。(5)在粘土钻孔过程中,及时检查泥浆比重,控制在1.2~1.3之间。粘度控制在16~22秒,发现不符,及时调整。(6)钻孔作业分班连续进行,不中断。(7)升降钻具时,保证操作平稳,钻头提升时,防止发生碰撞护筒、孔壁及钩挂护筒底现象发生。(8)在钻孔中因故停钻时,一是确保有规定水位及相应比重的泥浆,防止塌孔,二是钻头上提2m左右,以防钻渣沉淀而埋住钻头,造成质量事故。(9)钻孔中采用轻压慢钻,使孔底不全部承受钻具重力,以避免或减少倾孔、弯孔和扩孔现象。(10)在粉砂土控制进尺速度,加大泥浆比重至1.3~1.4,粘度22~24秒。(11)在粘土中控制中等转速,大泵量稀释泥浆,防止泥浆比重过大,影响成孔质量。
2、清孔及钢筋笼制作安装
(1)、成孔后一次清孔根据钻杆钻进长度可确定桩底是否达到桩底设计标高,待钻孔达到图纸规定深度,且成孔质量符合要求后,应立即进行清孔。清孔时,孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2m,以防止钻孔的任何塌陷,钻孔底沉淀物不得大于50mm,换浆法清孔后的泥浆指标应符合下列规定:相对密度1.05-1.2t/m3,粘度18-24s,含砂率小于4%,清孔后用测绳测出沉淀物厚度不大于0.4d,不得用加深孔底的方法来代替清孔。(2)、下探孔器提钻后和监理一起在现场用探孔器及把测绳栓在探孔器上来检测桩径及桩长是否满足设计要求,满足要求后吊车就位,准备吊放钢筋笼;不满足要求的不得下放钢筋笼,进行扫孔,直至满足要求。
(3)、钢筋笼制作
钢筋笼在钢筋加工棚集中分节制作,焊接、绑扎成型。汽车运输至现场,每节最大长度不大于9m,接头错开。钢筋笼制作必须顺直,不得扭曲变形,焊接、绑扎牢固,为增加钢筋笼的刚度,每隔2m增设一道加强箍筋,其直径为原箍筋的1.5~2倍,并与主筋点焊。钢筋笼外侧每隔2m于同一截面对称设置四个钢筋“耳环”,保证钢筋保护厚度。
(4)、安装钢筋笼及接头焊接吊车将底节钢筋笼吊起,人工配合将钢筋笼推在孔的中央,然后吊车慢慢将钢筋笼放入孔内,快要下放到顶部时,用钢管插入钢筋笼加劲圈架放在钻机平台上。然后吊车吊起下一节钢筋笼,人工配合把吊起的钢筋笼转动使两节钢筋笼主筋相对,满足搭接长度(单面焊接≥10d,双面焊接≥5d)后进行单面焊接,焊接好以后请监理进行报验,合格后吊车慢慢上提,将钢管拔出继续下放,快要下放到顶部时,用钢管插入钢筋笼加劲圈架放在钻机平台上,然后在两根对称的主筋上焊接吊筋,焊好后吊车吊住吊环下放到护筒位置将钢管穿入吊环,钢管架放在护筒两边的方木上后,吊车撤场。3、安装导管(1)导管在使用前检验好水密性试验,不合格的接头不准使用。保证导管在填充水下混凝土中不漏水,不漏浆,确保桩的质量。(2)根据孔深配制好相应的导管节数,保证安装时一次性到位。(3)下放导管时,位置保证正确,卡口旋紧。(4)导管底与孔底保证有30cm左右的空隙,防止导管进入沉淀中,混凝土无法涌出管外。另避免离孔底太高,使第一斗灌注混凝土无法埋住导管口或导管埋深太少,泥浆重新涌入导管内形成夹泥,影响成桩质量。4、二次清孔放好导管后,通过导管进行二次清孔,测定好泥浆比重为1.10左右,沉淀≤10cm,孔径、孔深符合设计要求时,报监理同意后,开始浇注混凝土。(三)、灌注混凝土(1)钻孔灌注桩混凝土采用C25商品混凝土,坍落度宜控制在18cm~22cm。(2)浇混凝土前,隔水塞在导管一定高度内设置好,由初灌量计算确定,初灌量确定原则:当导管离孔底30~40cm时,保证第一次混凝土下料使导管埋入混凝土中1m以上。(3)斗内灌满混凝土,剪断铁丝,混凝土连续浇灌。用测绳测得导管埋深为6m,拆导管二节并保证拆导管后,导管在混凝土内埋深>1m,再浇混凝土。也就是控制两点,第一,导管埋深不宜过大,控制在4-6m之间,过深导管无法拔出导致埋管形成断桩。第二,导管埋深必须保证最少有2m,防止操作中稍有失误,导管提升过高、过快,出现导管埋深过小或拔空,涌入泥浆,形成断桩、夹泥的质量事故。
三、钻孔事故的预防及处理措施1、坍孔坍孔的表征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。处理方法:施工中应严格按要求操作,以防为主,一旦发生坍孔,找出坍孔原因,采取相应措施。2、落物掉钻预防措施:(1)开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具,可用打捞工具打捞,然后在护筒口加盖。(2)经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。(3)为便于打捞落入孔内的钻头,可在钻头上预先焊上打捞环,或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。处理方法:掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻头。3、糊钻在软塑粘土层回转钻进,因进尺快,钻渣量大,出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理办法:首先应对钻杆内径大小进行计算决定。还应控制进尺,加强泥浆循环。若已严重糊钻,应将钻锥提出孔口,清除钻头残渣。4、扩孔和缩孔
扩孔是孔壁坍塌而造成的结果,若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加,若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
缩孔原因有二种:一种是钻头焊补不及时,严重磨耗的钻头往往钻出较设计孔径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。5、钻孔漏浆在透水性强或有地下水流动的地层中,稀泥浆会向孔外漏失,护筒埋设太浅,回填土不密实或护筒接缝不严密,会在护筒刃脚或接缝处漏浆,也可能由于水头过高使孔壁渗浆。为防止漏浆,可加稠泥浆慢速转动,在有护筒防护范围内,接缝处漏浆,由潜水工用棉絮堵塞,封闭接缝。
四、结束语
随着现代科技的日新月异和对当代经济更高的需求,铁路与桥梁的发展有不可估量的发展前景,所以为了更好的发展与建设,做好桥梁工程的桩基工程施工时非常有必要的。质量是工程的生命,是工程建设的永恒主题。我们还需要更加努力,还需做更多更深入的工作。
中图分类号:P539文献标识码:A 文章编号:
一、前言
近年来,随着高速公路、铁路的迅猛发展,“以桥代路”已经成为交通基础设施等在复杂地质环境下提高公路、铁路运行质量的主要形式,伴随而来的是在桥梁基础工程中大量运用钻孔灌注桩施工技术。而在富含粉砂地层的地区,由于砂土在循环剪切的过程中,易造成间歇性液化和有限制的流动变形现象,因此渗透破坏是威胁桩基稳定和周围环境的主要因素。所以,近几年,在粉砂地层深桩基础中主要采用旋挖钻孔施工技术,下面就具体的谈谈在粉砂底层深桩基础中的旋挖钻孔施工技术。
二、旋挖钻孔的相关概念
旋挖钻孔是钻孔灌注桩施工中采用的一种较为先进的施工方法,旋挖钻孔灌注桩采用膨润土静态无循环泥浆护壁,直接旋挖钻斗取土,适用于在软土、流泥、流沙和卵砾石等粉砂地质条件下的灌注桩工程施工。旋挖钻机钻孔桩通常又称为回转斗钻孔桩、取土成桩,其在覆盖层施工具有的优势是成孔质量好、速度快、行走移位方便、环保无噪音、桩孔对位方便、准确。而对于干硬性粘土,一般采用静态泥浆稳定液护壁,覆盖层采用泥浆护壁。
三、旋挖钻孔施工工艺
我国地域广阔,地质条件较为复杂,在粉砂地层的深桩基础旋挖钻孔施工中,要制定具有针对性的成孔工艺,来防止埋钻、坍塌等施工事故的发生,避免造成不必要的安全事故和工程损失。因此,基础施工队伍要严格按照施工技术的相关规定和要求来施工,加强施工质量的管理,密切关注旋挖钻孔施工过程中的每一个环节的质量,争取将隐患消除在成桩之前。笔者结合在现场施工的经验,就具体的谈谈在粉砂地层深桩基础旋挖钻机成孔过程中如何避免坍塌、埋钻等事故,谈谈旋挖钻机成孔施工工艺和施工中一些预防措施。
1、成孔工艺
在粉砂地层深桩基础工程中一般采用旋挖钻机取土的成孔的施工技术,其成桩工艺为:定桩位埋护筒注泥浆钻进取土一次清孔放钢筋笼插入导管二次清孔砼灌注拔出护筒。施工中最大的难题是当钻孔作业至4~15米的淤泥质粘土层时,桩孔缩径现象较为严重,成桩过程中成孔容易坍塌。经调查研究发现,除操作手在控制钻进尺度及回转斗提升速度等方面有些经验不足之外,最大的影响因素是静态泥浆的配比、钻具的结构及护筒的埋护不合理,易造成护壁泥皮过薄、钻具下方负压过高及孔口渗透,从而引起坍塌事故。
2、静态泥浆的配制
钻机在施工过程中,泥浆具有防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用,因此泥浆是保证孔壁稳定的一个重要因素。在旋挖取土成孔中,静态泥浆作为成孔过程的稳定液,主要作用是护壁,可在孔壁处形成一薄层泥皮,使水无法从内向外或从外向内渗透。针对粉砂地层的地质情况,为此调制出良好泥浆的各项性能指标尤为重要,重新调整泥浆配比,控制泥浆比重,提高泥粉质量,增加粘性及感,适当添加处理剂,增强絮凝能力,确保护壁泥皮的厚度及强度。因粉砂地层不具备自造浆功能,泥浆在钻孔前24小时应备制好,一般可采用膨润土造浆或化学聚合物造浆,浆液的PH值控制在9~10之间,比重在1.05~1.15,配置好后在泥浆池内存放不少于24小时,并应采用泥浆泵使其不间断循环。在向孔内初次注入泥浆,尽量竖直向下冲击在桩孔中间,避免泥浆沿护筒侧壁下流,冲塌护筒根部,造成护筒根部基土的松软。正式钻进前,再倒入2~3袋膨润土,启动钻机的高速甩土功能,进行充分搅拌,提高膨润土的含量,增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度,防止钻进过程中孔口渗漏坍塌。
3、护筒的埋护
针对粉砂地层的地质条件,要专门制定一定规格的护筒。护筒内径的尺寸宜比桩径大20~40cm,可有效避免回转斗升降过程中发生碰撞、刮拉护筒等现象,保护孔口的稳固。埋置深度在砂土中不少于8m,顶部高出地面(或地表水位)50cm以上,确保筒内的水头压力,维护孔壁泥皮的稳定。钻进过程,操作手凭经验目测对孔定位,由于工作强度加大,易疲劳,导致孔的精度低,造成孔的偏差及砼的超方。因此在实际中,要采用具有快速回转自动定位功能的钻机,这样就可以保证每个工作循环均能精确对孔定位,不仅降低了操作手的劳动强度,而且还能够保证成孔质量,有效解决了大护筒带来的负面影响。通常,传统的护筒埋设方法是:先用钻孔用的回转斗钻至护筒所达到的深度,在侧壁安装边刀扩至护筒外径尺寸,吊起副卷,再放入护筒,然后校正,层层填埋、夯实。然而,传统的护筒埋设方法劳动强度大、效率低、耗时长,几乎占到总成孔时间的一半。
最近新研发出来一种超长护筒专用驱动器,将其固定在动力头下端的承撞体上,通过销轴,将护筒直接安装在驱动器上,利用动力头边旋转边加压的功能,将护筒压至规定的埋设位置,再取土成孔。这样可以有效提高护筒和土壤的结合度,增强对外界的抗震振动、冲击的能力,在注浆或提升回转斗时能够有效防止渗水、漏浆现象的发生,降低孔口坍塌的概率,节约时间,提高了效率,降低了强度。
4、回转斗的结构
深桩基础的旋挖钻孔的施工初期,有的设备租赁公司采用自制的双门底开式回转斗,圆柱型盛料桶,侧壁无泥浆导流槽,底盘无侧齿。但是在使用中发现,液压系统压力偏高,回转斗提升力明显增大,且桩径缩孔现象较为严重。经技术人员分析,主要原因在于回转斗的结构不合理,提升回转斗时下方产生较大负压,从而导致提升阻力增大及孔壁收缩、坍塌。通过改进,将回转斗盛料桶侧壁加焊导流槽,顶部开设排浆排气孔,以有利于在桩孔内的导向及泥浆的导流,减小桩孔内的负压。同时底盘加焊侧齿,适当控制回转斗与刀尖间的距离,防止回转斗升降旋转时碰坏孔壁。现场表明,改进后的回转斗在提升过程中,液压系统压力明显降低,桩身的缩孔、坍塌现象有所缓减,具有良好的使用效果。
5、钻机的钻进控制
在粉砂地层钻进时,易坍孔。因此宜选用平底钻锥,控制进尺,轻压,低档慢速,大泵量,稠泥浆钻进。开始钻进时,钻进进尺应适当控制,避免埋钻事故,在护筒刃脚处,应低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下3m后,可按土质以正常速度钻进;如护筒土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进。同时应适当控制回转斗的提升速度。施工实践表明,升降速度宜保持在0.75~0.85m/s,提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌。因此,在钻进过程中,每进尺5~10m,应检查钻孔直径和竖直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D 等于设计桩径,高度3~5m)吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求。如泥浆条件允许,可采用超声波检测仪检孔,能较直观的检测成孔质量。
6、其他改进措施
1)泥沙分离器的应用
为提高成孔质量及提高泥浆的循环利用率,可在泥浆循环中增设泥沙分离器,根据桩径大小,一般采用100~200m3/h的流量,通过泥沙分离器的泥浆,可将泥浆循环中夹带的沙粒充分分离,迅速降低泥浆含砂率,提高泥浆的循环利用,有效缩短清孔时间和控制桩底沉渣,同时可以避免在长时间的砼灌注过程中泥浆中夹带的颗粒沉淀导致砼夹渣。
2)改良泥浆加工方法和加强检测
常规泥浆配置方法为膨润土、水、添加剂按一定比例搅拌后放入储浆池,如在搅拌时采用高速搅拌机(搅拌刀片线速度达10m/s以上),可使膨润土浆液的性能提高1.5备,大大提高泥浆质量,减少施工成本。同时在泥浆配置及循环过程中,应及时对泥浆性能指标进行检测,不同的原材料、土质、水中均对泥浆产生不同的影响,应根据现场实际检测结果对泥浆的理论配合比做及时调整。
四、结语
在粉砂地层进行深桩基础旋挖钻孔是一个系统而又复杂的工程,成桩环节多,并且是一个隐蔽性工程,因此在施工过程中造成桩孔坍塌的影响因素较多。在实际工程中,除了要提高基础施工人员的操作水平,避免人为因素造成坍塌事故的发生之外,还要注意施工环境、设备状况等客观因素。总之,不论在何种环境下,都要因地制宜,针对粉砂地层的地质条件,制定相应的施工工艺,以保证旋挖钻孔的顺利进行,避免工程事故的发生。
参考文献:
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中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
桩基础对建筑的整体影响非常重要,其根据建筑的类型和地质条件不同,产生各种不同的桩基础施工,需要做好施工前的准备工作,并对相应建筑桩基础的施工技术进行了研究,使建筑桩基施工更加规范、合理和完善。
一、建筑桩基础施工准备阶段
1、仔细勘察施工现场水文地质条件及现场环境
施工现场环境勘察结果是制定桩基础的主要技术资料来源之一,其可靠性及科学性不言而喻,则工程施工现场勘察工作的合理性及严谨性应该得到切实的保障。施工现场环境勘察涉及的方面包括施工现场地貌、地形、低吼等自然环境,并以施工现场环境勘察结果为依据,全面分析桩基础深度范围内地下水水位、土层类型、水质变化情况及力学性能等,并有助于施工单位对建筑位置、结构性质及距离等,及地下管线分布、埋置深度、管径大小、距离、结构及使用年限等情况的了解。
2、编制桩基础施工技术准备
待施工现场勘察完毕,应以勘察数据为依据编制工程具体施工方案。工程施工方案内容有:以勘察数据为依据,明确桩基础施工方法、类型及使用机械、工程影响范围内地下管线及建筑物防护措施等;以工程进度总计划表为依据,明确桩基础施工进度计划,及强调工程文明施工及施工质量;开展桩基础实验,以确保桩基础施工质量的提高及工程工艺参数的确定。
3、桩基础施工机械预备工作
以工程施工方案为依据,开展施工机械预备工作。需要强调的一点是,机械性能应符合工程施工要求,以确保施工机械集群作业优点得到最大程度发挥及施工机械工作效率得到最大化提高。关于施工机械的选择,应该以桩基础施工现场地质条件、气候环境、场地大小及运输距离等要求为依据。此外,在选择施工机械时,应该坚持“施工机械生产效率及工作性能等与工程量及桩基础施工进度和谐统一”原则。
二、建筑工程土建施工的技术分析
1、现场放线定位
桩基础施工前的定位放线工作比较重要,应当根据施工方格网作出合理的控制轴线。现场布置的控制点,严加保护或者使用仪器将其引出至安全的固定物上。施工前可按照顺序安排,将施工图面的工程桩相应编号,对应控制轴线相应的尺寸现场定位。控制轴线需要仔细检查和复核,确保放线位置准确,无误。若发现施工过程中轴线受到干扰,能够充分保证复核桩位,认真的确保定位放线工作。桩基础施工现场放线定位环节比较重要,应该选择反复查验施工现场轴线的方法,保证放线位置准确,圆满完成工作任务。
2、成孔及清孔
(1)成孔方法
送电线路桩基施工多用旋转钻机钻孔,它可用于任何地质,只是根据不同地质采用不同钻头。旋转钻机成孔有两种:正循环钻进和反循环钻进。正循环钻进指的是泥浆由泥浆泵从浆池中输入钻杆内腔后,经钻头出浆出,携带钻渣沿钻杆与钻孔之间的环孔上升到孔口,溢进泥浆槽,返回沉淀池净化,流入贮浆池再供使用。反循环钻进则指的是循环泥浆由钻杆与钻孔之间的环状间隙进入钻孔,再从钻杆内返回孔口的钻井工艺。前者适合淤黏土、泥质土、强风化岩;后者则适合中砾石、粗砂砾、卵石等。
(2)钻孔
正确安装钻机位置,桩中心与偏钻机中心差小于50mm,钻杆中心偏差在20mm以内。用道木垫实钻机下方,调平机台,转盘中心与钻架上吊滑轮在同一垂直线上。在松软土层中钻进需依照泥浆补给控制钻进速度;在硬土层中钻进速度以钻机不发生跳动为准。钻进及时校正钻杆,保证钻孔垂直度。泥浆稠度应符设计要求,钻孔内水位严禁超出地下水位1.5m以上。如有塌孔、斜孔等,需及时停钻采取措施再钻进。
(3)清孔
清孔可提高桩端承载力和桩身摩阻力,减少孔内泥浆相对密度,方便更好地水下混凝土灌注。通常,旋转钻机清孔优先反循环系统,在淤泥质和粉砂层条件下,用正循环系统清孔。正循环清孔需2h以上,反循环清孔20min左右。泥浆比重小于1.25,孔底沉渣小于50-300mm为合格。
3、钢筋笼吊放
钢筋笼应该严格安照设计图制作,焊接牢固后采用汽车吊分节吊装,装吊装前要制定切实可行的方案,保证在吊运过程中钢筋笼不发生变形。预埋的检测管随钢筋笼一次就位。钢筋笼就位后应予以固定,避免灌注混凝土时,钢筋笼上浮。调入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍,可徐徐下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。下放过程,要注意观察孔内水位情况,如发生异常,马上停止,检查是否塌落。钢筋笼入孔接长采用单面搭接焊或电渣焊,并要使上下轴在同一直线上。钢筋笼入孔后,顶端与护筒牢固定位,以防止在灌注混凝土过程中下落或被混凝土顶托上升。(鄂尔多斯电力冶金铁路专用线109国道大桥钢筋笼施工过程)
4、预制桩
制作预制桩时,桩尖朝向确定应该以打桩顺序为参考依据,预制桩浇筑过程中,应坚持“桩顶至桩尖”思路实行连续浇筑,且预制桩保护层最佳厚度应设计为约25mm。预制桩沉桩方法并不单一,其主要包括静力压桩、锤击沉桩、射水沉桩及振动沉桩等。射水沉桩最佳使用土层为砂土层。预制桩施工规划应以桩基数量、基础范围及桩基距离为依据,且应该针对挤土问题,制定行之有效的防治措施,以最大程度降低挤土现象的影响范围。
5、灌注桩
以桩基础成孔方法为依据,灌注桩成孔包括冲击成孔、泥浆护壁成孔、干作业成孔及沉管成孔等。泥浆护壁成孔主要应用于一般粘性土、淤泥质土、淤泥、砂性土及粉土等,实践证明,其应用效果极佳。但需要强调的一点是,泥浆护壁成孔施工过程中,护壁防护工作应该跟上,严防护壁倒塌事故的出现;冲击成孔主要应用于碎石土、砂土、粘性土、粉土及淤泥土等;沉管成孔需要开展振动、振动冲击或锤击等作业,则沉管成孔施工势必会导致挤土或严重的噪声污染现象的出现,则必要的环境保护工作应该落实到位;干作业成孔包括两大类,即人工挖孔及机械钻孔。机械钻孔法主要应用于粉土、粘性土及砂土;人工挖孔法主要应用于粘性土,若将人工挖孔法应用于粉土或淤泥质土,则应该以施工现场环境为依据,制定切实可行的施工方案。以上几种灌注桩施工成孔方法中,干作业成孔及泥浆护壁成孔法将不会导致挤土现象的出现亦或挤土现象出现的概率极低,此外,干作业成孔及泥浆护壁成孔法施工噪声及振动不大,则可以将干作业成孔法及泥浆护壁成孔法应用于城市高层建筑桩基施工中。
6、混凝土的施工技术分析
按照相关的技术规范,按照相应的配料比对混凝土进行搅拌,混凝土的搅拌时间不低于1.5min,混凝土搅拌完毕后应进行和易性、坍落度的检测,合格后方可准备进行浇筑。灌注混凝土是桩基工程的主要工序,其直接影响着桩基整体的质量特性,在灌注前应进行清孔、清渣的施工,并检测孔底的沉淀厚度,使其满足设计标准。为了保证桩心混凝土的聚合性,在进行灌注时,应采用溜槽以及串筒距离混凝土面2m之内,不能够采用倒车卸料或人工抛铲的方式灌注以保证混凝土整体强度。
混凝土灌注之前,应设置导管,导管位于井孔中央,安装前应进行水密、承压以及接头的抗拉实验,确保导管的牢固稳定,孔底应注意防止地下水的进入,且积水层的厚度应低于50mm,否则应使用导管设法将水分吸干。水下混凝土的施工技术规范为:混凝土的坍落度应控制在18~20cm以内。混凝土应边浇边压实以保证其密实度。进行混凝土灌注过程中,在相邻10m范围内不得进行钻孔作业。此外,在混凝土灌注12h后应进行浇水养护,养护时间不少于一周。
结束语
桩基工程施工需要具有良好的地质勘查能力,过硬的专业知识,才能做出正确的桩基选择,也要熟悉各种桩基工具的用途、性能和适用范围,要懂得各种打桩技术的操作方法。要掌握良好的专业知识,然后在实践中积累经验,才能不断提高桩基工程的施工质量。
参考文献