土木工程中灌注桩施工技术研究
摘要
关键词
土木工程;灌注桩;钻孔
正文
引言
钻孔灌注桩是现代土木工程中常见的基础施工技术,其工程做法是,在现场挖设桩孔,在孔内放置钢筋笼并浇灌混凝土,待混凝土凝结硬化后形成高强度桩体。与其他基础施工技术相比,钻孔灌注桩技术具有单桩承载力强、适用范围广、噪声震动小等技术优势。本文对土木工程的钻孔灌注桩施工流程、技术操作要点进行阐述,并提出施工质量控制措施,以供同行业从业者学习、参考。
1灌注桩后注浆施工技术原理
作为常见的基础形式,灌注桩技术在我国土木工程领域的应用极为广泛,该技术具备经济性好、承载力大、施工简单等优势,同时在桩径、桩长选择方面灵活性较强,适用于各类地层和不同季节施工。随着钻孔灌注桩的桩径、桩长持续提升,桩身混凝土质量问题、桩端沉渣与问题、桩侧应力松弛问题、承载力离散问题大量出现。为更好应用灌注桩开展土木工程建设,灌注桩后注浆施工技术近年来受到广泛关注。基于成桩的灌注桩,灌注桩后注浆施工技术可通过预埋注浆通道向桩侧与桩端土层进行高压注浆,在渗透、压密、填充、劈裂、固结等作用下,灌注桩桩侧、桩端土强度可大幅提升,桩基极限承载力也能够同时实现显著增长,有效控制沉降。灌注桩后注浆施工技术在不同土层的应用效果差异明显,应结合具体土层及工程特点针对性应用后注浆技术。
2土木工程中灌注桩施工技术研究
2.1施工准备
(1)工程施工前,施工单位首先要组织施工人员对施工现场开展勘测,勘测过程主要包括必要的地质资料、水文条件等,根据勘查资料准备施工图纸以及施工工艺的试验参考资料,制定的施工图应具有可实施性,并附带图纸会审纪要。其次勘探过程中要对场地内下方的管道、构筑物等展开调查,如高压线、排水排污管道、电缆、地下构筑物等,明确各管道、构筑物的归属单位,做好协调迁移或保护工作,避免施工中对管线、构筑物造成破坏。最后要根据勘查结果制定应急方案,一旦钻孔或基础施工过程中出现意外事故,可及时采取应急措施,将损失控制在最小。(2)钻孔灌注桩施工前要对工程设计图纸进行复核,复核内容包括图纸设计的桩位位置、桩体的标高、桩体结构尺寸等,复核过程中如发现图纸与实际位置存在冲突,应及时联系设计单位进行变更,避免在施工过程中出现误差,图纸符合无误后准备施工机械。本次施工采用HLS150混凝土搅拌机2台,运输车7辆,发电机、吊机各1台,钻机、装载机各2台,机械使用前检查其使用性能,合格后开始施工。(3)埋设前检查场地平整度及承载力,将存在的软土地基换填处理,将场地内的杂物杂草清理干净,然后利用机械整平碾压处理。地基承载力及平整度满足要求后,采用全站仪测量放样,先测量桩孔各个点位的位置、轴线偏差再放样施工,明确桩孔位置、高程等,为后续施工做指导。
2.2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1.0m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。
2.3埋置护筒
在埋置护筒之前,需要根据施工要求和现场的施工环境确定护筒的长度和直径,通常情况下,护筒长度要求为2m,直径为1.4m,制作护筒的钢板厚度为8mm,埋置护筒环节的施工质量直接决定着灌注桩施工的整体质量,技术人员、施工人员和管理人员要高度重视埋置护筒环节的施工,明确埋置护筒环节的重点、要点、难点施工内容,通常情况下,埋置护筒的工作要点包含以下几个方面:(1)保证方位的准确度。按照埋置护筒环节的施工标准来看,方位误差的允许范围为50mm以内,要求护筒底部水位比施工前设立的水位标准低0.2m左右,而溢浆口的水位要高于地面0.3m左右,在保证上述要求的基础上才能提高护筒方位的准确度,有助于后续施工的顺利开展。(2)制备泥浆。泥浆制备流程是决定土木工程施工质量的重要因素,在泥浆制备工作开展之前,要结合当地的地理地形、深入勘察和调研施工现场土壤环境、土质条件。有些情况下,针对复杂的地理环境要进行模拟实验,通过实验数据分析泥浆的配置比例。通常情况下,泥浆制备都会选择纯黏土和膨胀土,要结合实验数据确定泥浆混合料、纯黏土和膨胀土的含量,保证泥浆的含沙量保持在4%以下(含4%)。(3)安装钻机。钻机的安装是土木工程钻孔灌注工作准备阶段最后的工作内容,在前期首先要确定钻机安装的位置,不能给其他施工内容造成不利影响,如材料运输、灌注等工作。其次,钻机在成孔工作中会发生剧烈振动,为保证成孔质量,必须对钻机进行固定、防震处理,同时要注意成孔中心与桩位中心保持一致,防止出现坍孔、倾斜等问题。
2.4钢筋笼入孔固定
依照要求进行钢筋笼标高和孔口标高位置的设置,并且通过钢筋固定钢筋笼,使其处于孔口机架底盘上,并且在孔口位置设置定位圈筋,挂于十字线对中位置,保证钢筋笼能够有效地下入孔中。在混凝土灌注作业时,注意混凝土料浆的溢出,并关注孔内水位的位置以及其升降情况,且随时测量孔内混凝土的高度,按照实时测量数据调整导管的高度并确定是否拆除。拆除导管的过程中要对拆除现场进行严格控制,严禁杂物导入孔内,对施工效果造成影响。另外,在灌注水下混凝土时要匀速缓慢进行浇筑,且随时关注控制,防止钢筋笼随混凝土面上升而影响后续施工。
结语
灌注桩后注浆施工技术能够较好用于土木工程。在此基础上,文章涉及的技术原理、工程概况、技术要点、试验对比等内容,直观展示了技术应用价值和应用方法。为更好服务于土木工程建设,灌注桩后注浆施工技术应用还需要关注施工模拟的科学开展、新型施工设备的积极应用、技术交底的严格落实等方面。
参考文献
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