土木工程中灌注桩施工分析
摘要
关键词
土木工程;灌注桩;施工
正文
1引言
灌注桩施工技术在土木工程的施工中能让土层结构不易发生变形,并能在施工成本得到有效控制的前提下,提升基础的安全稳定性,为土木工程的整体质量提供保障。为此,广大企业要充分熟悉孔灌注桩施工技术,这样才能在土木工程中更好地运用。
2土木工程中灌注桩施工
2.1桩位测放
测量人员根据施工图纸中的设计要求,在工程现场测算各处桩位,在现场打入若干钢管作为定位桩,然后在定位桩上焊接工字钢作为导向框,最后对定位桩和导向框的位置进行测量校正。在通常情况下,桩位偏差不得超过20mm;在埋设护筒时,测量人员应将桩位中心线引测至钢轨。
2.2埋设护筒
在钻孔作业期间,孔壁坍塌、流沙等工程问题时有发生,这对成孔质量将造成较大的负面影响。因此,在完成桩位测放工作后,施工人员要在各桩位点埋设钢护筒,护筒内径应略大于钻孔直径。如果护筒较长,施工人员应将护筒分为若干节段,将单节段的长度控制在2.0m~6.0m。然后,工程技术人员应操控挖掘机在桩位点挖掘护筒坑,并将护筒吊放至护筒坑上方,待护筒稳定后再测量吊放的位置并进行校正,最后将护筒缓慢下放至坑内。工程技术人员应对护筒的位置与垂直度进行测量,确保桩位中线、护筒中线相互重合。其中,中线的容许偏差应控制在±50mm以内,护筒垂直度的误差不得超过1%。完成护筒的埋设后,工程人员应使用黏土在护筒外侧分层回填、夯实,从而有效稳固护筒,避免护筒受施工影响而发生倾斜、偏位等问题。
2.3泥浆的制备
为提升钻孔质量,施工人员可在钻孔前使用膨润土、添加剂等材料来制作钻孔泥浆,并在钻孔过程中持续向孔内注入泥浆。这种注浆方式能够起到冷却钻头、调节静水压力、保护孔壁、带出钻渣等作用。工程技术人员在制备泥浆时,应根据工程现场的地质条件计算泥浆稠度,并在此基础上确定膨润土、添加剂的用量。在土木工程中,泥浆稠度宜控制在2.11mm2/s~2.62mm2/s内。如果泥浆稠度未达到2.11mm2/s,那么排渣和护壁的效果将大打折扣,孔壁上难以形成泥皮,钻孔过程中可能会发生塌孔现象。如果泥浆稠度超过2.62mm2/s,那么钻头的冲击效果将受到影响,钻进速度也会大大降低,严重时会发生漏浆问题。
2.4钻孔与清渣
施工人员要做好钻孔前的准备工作:将钻机安装在桩孔处,使钻杆中心点和桩孔中心点保持重合,检查钻机与地面是否垂直。如果现场地基的承载能力较差或不平整,那么施工人员应对地基进行平整、硬化处理,根据情况确定是否在钻机下方垫设钢板。在钻机安装完毕后,工程技术人员应对钻机进行调试和试运行,检查钻机的运行工况是否能够达到施工要求。确定达到施工要求后,技术人员可操控钻机钻孔(前期冲程可控制在2.0m左右),向孔内注入泥浆,并根据钻头穿越地层的情况调节钻进速度、泥浆稠度、泥浆注入量等,同时将孔内静水压力维持在0.2kg/cm2左右。技术人员应注意,除首个桩孔外,在其他桩孔的钻设过程中,必须检查与桩孔临近的灌注桩强度,当临近的灌注桩强度达到施工要求后,方可实施钻孔作业。最后,工程技术人员应检查成孔质量,检查的项目包括孔壁完好性、孔壁倾斜度、孔深等。如果成孔质量未达到标准,或出现塌孔、桩孔偏斜等问题,那么工程技术人员应责令施工方返工处理,必要时责令施工方回填桩孔,在原位置或其他位置重新钻设桩孔。若成孔质量达到规定要求,为提升桩身与底部基岩的接合效果,技术人员需要立即实施清渣作业。技术人员可将钻头上提至一定高度后保持空转运行,吸出孔底沉渣与残留泥浆,然后检查孔底沉渣层的厚度,当沉渣厚度低于20cm或满足相关施工技术标准后,方可结束清渣作业。
2.5钢筋笼的安放
钢筋笼的安放步骤是:钢筋笼的制作→吊放→二次清孔。第一,在钢筋笼的制作过程中,工程技术人员应检查钢筋的规格和质量是否达到施工及设计要求,然后清理钢筋表面残留的锈迹和附着物,对有轻微弯曲、表面划痕等缺陷的钢筋进行处理或更换,按施工要求接长钢筋或将钢筋截断至适合的长度。完成钢筋的预加工后,施工人员应整理好钢筋,设置箍筋点,使用点焊的方式连接箍筋和主筋,最后检查钢筋笼的质量。第二,在吊放过程中,工程技术人员应根据钢筋笼的规格确定是采取整体吊装还是分节段吊装的方式,然后将钢筋笼吊放至桩孔上方悬停,调整钢筋笼的位置并使钢筋笼保持稳定状态,接着将钢筋笼缓慢下放至孔底。在钢筋笼的下放过程中,施工人员应确保孔壁、钢筋笼的作业间距满足施工要求;将钢筋笼吊放至指定位置后,施工人员应检查水平位置和高程是否满足要求,并将相应的偏差控制在±10mm和±50mm以内,然后固定、安装钢筋笼。第三,在二次清孔过程中,工程技术人员应再次检查孔底沉渣的厚度。若沉渣厚度超出允许值,施工人员应在桩孔内下放风管,吹入高压空气,在气流的带动下排除沉渣。
2.6混凝土的浇筑
在完成二次清孔作业后,工程技术人员即可进行混凝土的浇筑。施工人员应根据工程施工要求,提前制备混凝土(混凝土的强度应在C30以上,粗骨料粒径应控制在40mm以内)。然后,施工人员应对混凝土的坍落度进行检查,最佳坍落度为18cm~22cm。接着,施工人员应在桩孔内放入法兰式导管,控制导管底部与桩孔底部的间距在40cm左右,并应检查导管的平直度、密封性是否满足施工要求。检查合格后,施工人员应在导管上加装隔水塞,清理导管内部残留的浮浆,并润湿导管内壁。最后,施工人员应通过导管向桩孔内持续浇筑混凝土,首盘浇筑的混凝土必须完全掩埋导管底部。施工人员应根据孔内液面上升的高度缓慢提升导管,切忌盲目提升或提前拆卸导管,当液面上升的高度达到设计标高后再拆除导管。养护混凝土至其强度达标后,灌注桩施工作业即宣告完成。
2.7质量缺陷的防治处理
(1)在成孔技术环节,工程技术人员可根据地质条件采取调节泥浆稠度、升高护筒、提前清理地层障碍物、调节钻头钻速等技术措施来预防塌孔;采取加装钻头保径装置、根据钻孔孔径选择钻头规格、钻头穿越易缩径孔段时提高泥浆稠度等措施来预防缩径;采取平整场地、固定钻机、降低钻具弯曲度、低速钻进坚硬土层等措施来预防桩孔倾斜。(2)在钢筋笼安装环节,工程技术人员可采取重复检查钢筋笼的垂直度、保持钢筋笼与孔壁之间具有一定的安全施工距离、提前检查孔底沉渣厚度的措施来预防钢筋笼的标高偏差和弯曲变形等问题;采取固定安装钢筋笼、保持导管与钢筋笼间距、调低混凝土浇筑速度的措施来预防钢筋笼安装的上浮问题。(3)在混凝土浇筑环节,工程技术人员可采取检查混凝土坍落度、清理导管内部浮浆、实施过球试验等措施来预防堵管;采取提前清理孔底泥块、降低桩顶部位导管上提速度、连续性浇筑混凝土等措施来预防断桩。
参考文献
[1] 袁龙. 对土木工程中灌注桩施工技术的探讨[J]. 2022.
[2] 梁培强. 土木工程施工中钻孔灌注桩技术的运用[J]. 建材发展导向, 2020, 18(10):2.
[3] 徐建人. 浅谈土木工程建设中的钻孔灌注桩施工[J]. 市场周刊·理论版, 2020.
[4] 吴天鹏. 浅析土木工程施工中钻孔灌注桩技术的应用[J]. 2022.
...