钻孔桩施工技术在土木工程施工中的应用研究
摘要
关键词
钻孔桩;施工;土木工程
正文
引言
近年来,随着科学技术的不断进步,钻孔桩施工技术也得到了不断的优化和完善。从传统的泥浆护壁成孔灌注桩到现代化的干作业成孔灌注桩、沉管成孔灌注桩等,钻孔桩施工技术的种类和形式日益丰富。这些新技术、新工艺的应用,不仅提高了施工效率,还进一步提升了钻孔桩的承载力和耐久性。然而,在实际施工过程中,钻孔桩施工技术也面临着诸多挑战。如地质条件的复杂性、施工环境的多样性以及施工质量的可控性等,都对钻孔桩施工技术的应用提出了更高的要求。因此,对钻孔桩施工技术在土木工程施工中的应用进行深入研究,具有重要的理论意义和实际应用价值。
1钻孔桩施工技术概述
钻孔桩因其能适应多种地质条件,且具有较高的承载力和稳定性。该技术通过钻孔形成桩孔,并在孔内灌注混凝土和钢筋,从而形成一个整体结构,用于支撑和传递荷载。钻孔桩能适应多种地质条件,包括软弱土层、坚硬岩层等。由于钻孔桩的桩身直径较大且桩身混凝土密实度高,因此具有较高的承载力。与锤击法等施工方法相比,钻孔桩施工的噪音和震动相对较小。通过严格控制钻孔、清孔、灌注混凝土等施工环节,可以确保钻孔桩的施工质量。
2钻孔桩施工技术在土木工程施工中的应用
2.1前期准备工作
在建筑桩基工程施工中通常需要结合具体的工程案例,做好以下准备工作:1)在桩基施工中相关工作人员及时清点各种仪器设备,如装载机、钢护筒、电焊机、钢卷尺等,并对这些仪器设备做好质量及性能检验工作,以免影响后续的旋挖钻孔成桩施工质量;2)落实技术交底工作。施工部门与设计部门保持密切的沟通交流,并在技术交底工作中参考前期勘查资料,共同梳理施工方案的重难点问题,及时调整施工方案中不合理的地方;3)施工现场处理。在工程项目施工前,相关工作人员及时清除施工现场中存在的障碍物,特别是施工现场的坡度不平整时,还需要利用挖掘机对施工现场做好整平处理。但需要注意的是,在施工现场必须按照特定的标准使用旋挖钻机,确保施工场地碾压的密实度达到标准,保证建筑桩基的承载能力。在工程项目的后续施工环节,对于钻机下沉的情况,要做停机处理,避免影响工程成孔质量。结合本工程项目的设计方案,相关工作人员还要确定桩体位置,并做好标注,以便于顺利完成后续施工。相关工作人员必须保证测量误差不超过2cm,并实时核对桩体位置,及时补放桩位。此外,在施工现场还需要做好排水工作,避免施工现场产生大量积水,必要时可以开挖一条排水沟。
2.2钻孔施工技术
钻孔施工是钻孔灌注桩技术中的核心环节,对于确保整体施工质量至关重要。主要由正循环钻孔、反循环钻孔、冲击反循环钻孔等形式,本文以冲击反循环钻孔施工技术为例进行分析。冲击反循环钻孔施工技术巧妙结合了反循环排渣的高效性与冲击碎岩的强大能力。利用两根钢丝绳通过提引盘对称提引冲击钻头,确保受力均匀,工作稳定。在钢丝绳的中空位置设置排渣管,使钻头在上下运动中能够破碎岩石,并通过中心管实现地表砂石泵的反循环排渣。这一设计提高了排渣效率,确保钻渣的及时清理,使泥浆能够循环使用,降低施工成本。在钻井作业中,密切注意冲击的吸收情况和排渣效率,以维持钻孔的稳定性。同时,应避免排渣过度导致孔壁失稳,从而预防掩埋事故的发生。此外,根据工程所在地的实际地质条件,应定期对钻头和研磨材料进行检查,及时修复磨损部位,缩短直接钻进的时间,提升施工的整体效率。这种施工技术既提高了钻孔效率,又保证了施工安全与质量,为建筑工程的顺利进行提供了有力保障。在施工前,需要确保安装钻机稳定性,须确保其稳定可靠,防止因设备问题导致的孔斜、孔偏等问题。钻机安装完成后,进行护筒的安装。采用钢制护筒,经过严格预制加工,确保其刚度与厚度满足施工要求。在埋设过程中,特别注意护筒口的高度和埋深,同时利用加劲肋和橡皮垫圈来增强护筒的稳定性和防水性能。在钻孔过程中,以冲击式钻孔方式为例进行分析。需严格控制钻进速度,第一次钻进需以慢速低压慢钻、泥浆少量进行,等护筒下到一定深度后,再转为中速、大泵量钻进。为确保钻孔质量,要始终保持钻头与孔底的距离,避免排水堵塞。
2.3水下混凝土灌注施工技术
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50 mm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2~6 m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。
2.4清孔施工技术
清孔过程中,常用的技术手段包括抽浆和换浆。抽浆涉及使用泥浆泵来清除孔底的沉积物。换浆则是注入高质量泥浆以取代含杂质的泥浆,这样做是为了保证混凝土浇筑的品质,维持孔内水位,避免孔壁坍塌。清孔后,泥浆的参数须符合规定的标准,包括密度、含砂量、粘度和胶体率,以确保施工质量。清孔时,不应通过增加钻孔深度来代替清孔作业。
2.5钢筋笼施工技术
在钢筋笼的制作过程中,需依据桩的长度进行合理分节,并通过焊接的方式连接各接头。对于每个截面的接头数量,须控制在限定的范围内,同时确保焊缝长度至少达到钢筋直径的5倍。安装钢筋笼时,首先将首节骨架暂置于护筒口,随后吊起第二节骨架,确保两节骨架在直线方向上对齐后进行焊接。双面焊接的长度应不少于10个钢筋直径,而单面焊接则不少于5个钢筋直径。焊接过程中,应优先处理前进方向的接头,所有接头焊接完成后逐步将各接头沉入孔内,直至整个骨架安装完毕。为防止在混凝土浇筑过程中钢筋笼上浮,需在孔口对钢筋笼进行固定。
结束语
钻孔桩施工技术作为一种重要的基础施工技术,在土木工程领域发挥着举足轻重的作用,其适应性强、承载力高、施工噪音小等特点,使得它在各类大型基础设施建设中得到了广泛应用。随着科学技术的不断进步和土木工程领域的不断发展,需要加强技术研发和创新,为我国土木工程事业的蓬勃发展贡献更多的智慧和力量。
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