论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的发展和国际化水平的提高，建筑工程越来越向高层化发展，建筑项目持续增长，这些建筑对于稳定性和坚固性要求很高，必然需要基础工程随之推进。建筑基础工程分为深基础和浅基础，浅基础适用于楼层较低的民用建筑，显然不能满足稳定性和坚固性的高要求，因此深基础发展越来越快，桩基础是深基础施工的传统工艺，其中灌注桩应用比较广泛。本文现就灌注桩的两种施工工艺做浅要论述。
关键词：灌注桩 施工 成孔
現代建筑对桩基础要求提高，我们这里主要论述桩基础中的灌注桩施工，灌注桩是直接在施工现场的桩位上成孔、在孔内放置钢筋笼、进行混凝土浇筑而成，这种桩基础的好处是节省了运输桩产生的费用和时间消耗，而且这样的桩基础更具有整体性，也更加牢固。灌注桩基础施工关键在成孔，根据成孔工艺的不同，灌注桩分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩和人工挖孔灌注桩等，其中泥浆护壁成孔灌注桩和沉管灌注桩应用比较广泛，以下是这两种类型的施工工艺介绍。 一、泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔灌注桩施工流程：测定桩位→埋设护壁→桩机就位→成孔（设泥浆池制备泥浆）→泥浆循环清渣→清孔→安放钢筋骨架→浇筑水下混凝土。它利用原土自然造浆或人工造浆浆液进行护壁，通过循环泥浆江北钻头切下的土块夹带出孔外成孔，然后安放绑扎好的钢筋笼，水下灌注混凝土成桩，适用于地下水位较高的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层；也适用于地质情况复杂、夹层较多、风化不均、软硬变化较大的岩层。但在岩溶发育地区要慎重使用。这种工艺要利用一定的自然条件，在特定的地点使用，施工要求较高，如果能知其所以然，必然使工程事半功倍，现就该工艺中几个重要的步骤做出分析。
1、埋设护筒。
护筒是大直径泥浆护壁成孔灌注特有的一种装置，其作用是固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔。护筒常用3～5mm钢板制成的，其内径比钻头直径大100～200mm，护筒与坑壁之间用黏土填实，以防漏水。护筒的埋设深度，粘土中不宜小于1.0m，砂土中不宜小于1.5m，护筒顶面应高于地面0.5m左右，其上部宜开设1～2个溢浆孔，施工期间应保持孔内泥浆面高处地下水位1～2m。
2、泥浆组成与性能。
泥浆具有稳固土壁、防止塌孔和携砂排土的作用，同时起到对钻机钻头冷却和润滑的作用。制备泥浆的方法应根据土质的实际情况而确定。在黏土中成孔，可在孔中直接注入清水，钻机不停地回转，把切下的土屑造成泥浆，泥浆的比重与现场的土质有关，一般宜控制在1.1～1.3；在容易塌孔的土层中，泥浆的密度、黏度、含砂率、胶体率等指标，是确保泥浆质量的标准。
3、钻孔。
潜水钻机将动力变速机和钻头一起密封，由桩架和钻杆定位，潜入水中工作，它体积小、重量轻、操作方便、移动灵活、噪音小、速度快，适用于黏性土、淤泥质土、砂土和地下水位较高的土层。冲击钻机是带钻刃的冲锥式钻头提升到一定高度，靠自有下落的冲击力来破碎岩层或冲击土层，然后用掏渣筒掏取孔内的渣浆而成孔，适用于碎石土、砂土、黏性土及风化的岩层等。
4、清孔。
当钻孔达到设计深度时，应进行验孔和清孔，清孔的目的是清除孔底的沉渣和淤泥，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。清孔时，应保持孔内泥浆面高处地下水位1.0m以上；当受水位涨落影响时，泥浆面应搞出最高水位1.5m以上。孔底沉渣的厚度，应符合下列规定：端承桩＜50mm；摩擦端承桩、端承摩擦桩＜100mm；摩擦桩＜300mm。
5、安放钢筋骨架。
桩孔清孔符合要求后，立即吊放钢筋骨架。吊放时，要防止扭曲、弯曲和碰撞。钢筋骨架下放到设计位置后，应立即固定，并应在钢筋笼上设置钢筋换或混凝土块，以确保保护层的厚度。
6、灌注混凝土。
混凝土浇筑须在钢筋骨架固定后4h内进行，混凝土选材要符合该项工艺的特殊要求；灌注采用导管法，导管采用钢管，直径200～250mm，壁厚大于3mm，分节长度视工艺要求确定，底管长于4m，接头采用法兰或双螺纹方扣快速接头，将导管吊入桩孔，连接漏斗，用细钢丝将隔水栓悬吊在导管下口；灌注水下混凝土要先在漏斗中灌入适量混凝土，然后剪断铁丝，让隔水栓下落，隔水栓冲出导管下口，将导管底部埋入混凝土后，继续灌注，导管埋入到2～2.5m时，提升导管，提升中要保证导管始终埋在混凝土内1m以上。继续灌注至桩顶为止。桩身混凝土要随机留置试块。
二、沉管灌注桩
沉管灌注桩是目前建筑工程常用的一种灌注桩。按施工方法不同，可分为锤击沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、沉管夯扩灌注桩和振动冲击沉管灌注桩等。沉管灌注桩的施工工艺主要包括：就位→沉钢管→放钢筋笼→浇筑混凝土→拔钢管。
1、锤击沉管灌注桩。
锤击沉管灌注桩采用机械设备施工。施工时，用桩架吊起桩管，对准预先设在桩位处的预制钢筋混凝土桩靴，桩管与桩靴连接处要垫以麻、草绳，以防止地下水渗入桩管，然后缓缓放入桩管，套入桩靴压进土中，校正垂直度后即可锤击桩管。先用低垂轻击，观察无偏移后，再进行正常施打。桩管打入至要求的贯入度或标高后，停止锤击，在管内放入钢筋笼，同时用吊砣检查管内有无泥浆或渗水，然后用吊斗将混凝土通过漏斗贯入桩管内，待桩管灌满后，开始拔管，拔管要均匀，不宜过快，一般为0.8～1.2m/min，也不宜过高，应保持桩管内的混凝土高度不少于2m，再灌注混凝土。拔管时应保持连续密锤低击不停，将混凝土捣实，直到全管拔出为止。锤击沉管灌注桩适用于一般性黏性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。
2、振动沉管灌注桩。
振动沉管灌注桩采用激振器或冲击锤沉管。施工时，先安装好桩机，将桩靴对准桩位，徐徐放下桩管，压入土中，校正垂直度后即可开动激振器沉管。当桩管沉到设计标高时，停止振动，用吊斗将混凝土灌入桩管内，然后，开动激振器和卷扬机拔出钢管，边振边拔，使混凝土得到振实。振动灌注桩适用于软土、淤泥和人工填土地基。
3、沉管夯扩灌注桩。
沉管夯扩灌注桩，是在锤击沉管灌注桩的基础上发展起来的一种施工方法。它利用打桩锤将内、外管同步沉入土层中，通过锤击内装管夯扩端部混凝土，使桩端形成一个扩大头，然后再灌注桩身混凝土。在上拔外桩管时，用内桩管和桩锤顶压在管内混凝土面上，使桩身混凝土密实。
三、结束语
在桩基础工艺中，灌注桩的优点在于其噪音小、振动小、单桩承载力大、钢筋用量少、成本较低，这不仅不会对环境造成太大的破坏，还能起到更好的承重作用，而且，它能巧妙地利用工程基础中的土质，这在现在的发展中时十分必要的，随着工业城市的密集化，也由于工业对环境的不利影响，大型建筑的位置趋于向郊区转移，这些地区的土壤往往比较特殊，而灌注桩工艺能够因地制宜，将劣势转化为优势，因而能得到更多的利用，但同时，它的工艺比较复杂，会使施工速度拖慢，不过，随着技术的发展和进步，它的施工工艺定能得到完善。
关键词：灌注桩 施工 成孔
現代建筑对桩基础要求提高，我们这里主要论述桩基础中的灌注桩施工，灌注桩是直接在施工现场的桩位上成孔、在孔内放置钢筋笼、进行混凝土浇筑而成，这种桩基础的好处是节省了运输桩产生的费用和时间消耗，而且这样的桩基础更具有整体性，也更加牢固。灌注桩基础施工关键在成孔，根据成孔工艺的不同，灌注桩分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩和人工挖孔灌注桩等，其中泥浆护壁成孔灌注桩和沉管灌注桩应用比较广泛，以下是这两种类型的施工工艺介绍。 一、泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔灌注桩施工流程：测定桩位→埋设护壁→桩机就位→成孔（设泥浆池制备泥浆）→泥浆循环清渣→清孔→安放钢筋骨架→浇筑水下混凝土。它利用原土自然造浆或人工造浆浆液进行护壁，通过循环泥浆江北钻头切下的土块夹带出孔外成孔，然后安放绑扎好的钢筋笼，水下灌注混凝土成桩，适用于地下水位较高的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层；也适用于地质情况复杂、夹层较多、风化不均、软硬变化较大的岩层。但在岩溶发育地区要慎重使用。这种工艺要利用一定的自然条件，在特定的地点使用，施工要求较高，如果能知其所以然，必然使工程事半功倍，现就该工艺中几个重要的步骤做出分析。
1、埋设护筒。
护筒是大直径泥浆护壁成孔灌注特有的一种装置，其作用是固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔。护筒常用3～5mm钢板制成的，其内径比钻头直径大100～200mm，护筒与坑壁之间用黏土填实，以防漏水。护筒的埋设深度，粘土中不宜小于1.0m，砂土中不宜小于1.5m，护筒顶面应高于地面0.5m左右，其上部宜开设1～2个溢浆孔，施工期间应保持孔内泥浆面高处地下水位1～2m。
2、泥浆组成与性能。
泥浆具有稳固土壁、防止塌孔和携砂排土的作用，同时起到对钻机钻头冷却和润滑的作用。制备泥浆的方法应根据土质的实际情况而确定。在黏土中成孔，可在孔中直接注入清水，钻机不停地回转，把切下的土屑造成泥浆，泥浆的比重与现场的土质有关，一般宜控制在1.1～1.3；在容易塌孔的土层中，泥浆的密度、黏度、含砂率、胶体率等指标，是确保泥浆质量的标准。
3、钻孔。
潜水钻机将动力变速机和钻头一起密封，由桩架和钻杆定位，潜入水中工作，它体积小、重量轻、操作方便、移动灵活、噪音小、速度快，适用于黏性土、淤泥质土、砂土和地下水位较高的土层。冲击钻机是带钻刃的冲锥式钻头提升到一定高度，靠自有下落的冲击力来破碎岩层或冲击土层，然后用掏渣筒掏取孔内的渣浆而成孔，适用于碎石土、砂土、黏性土及风化的岩层等。
4、清孔。
当钻孔达到设计深度时，应进行验孔和清孔，清孔的目的是清除孔底的沉渣和淤泥，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。清孔时，应保持孔内泥浆面高处地下水位1.0m以上；当受水位涨落影响时，泥浆面应搞出最高水位1.5m以上。孔底沉渣的厚度，应符合下列规定：端承桩＜50mm；摩擦端承桩、端承摩擦桩＜100mm；摩擦桩＜300mm。
5、安放钢筋骨架。
桩孔清孔符合要求后，立即吊放钢筋骨架。吊放时，要防止扭曲、弯曲和碰撞。钢筋骨架下放到设计位置后，应立即固定，并应在钢筋笼上设置钢筋换或混凝土块，以确保保护层的厚度。
6、灌注混凝土。
混凝土浇筑须在钢筋骨架固定后4h内进行，混凝土选材要符合该项工艺的特殊要求；灌注采用导管法，导管采用钢管，直径200～250mm，壁厚大于3mm，分节长度视工艺要求确定，底管长于4m，接头采用法兰或双螺纹方扣快速接头，将导管吊入桩孔，连接漏斗，用细钢丝将隔水栓悬吊在导管下口；灌注水下混凝土要先在漏斗中灌入适量混凝土，然后剪断铁丝，让隔水栓下落，隔水栓冲出导管下口，将导管底部埋入混凝土后，继续灌注，导管埋入到2～2.5m时，提升导管，提升中要保证导管始终埋在混凝土内1m以上。继续灌注至桩顶为止。桩身混凝土要随机留置试块。
二、沉管灌注桩
沉管灌注桩是目前建筑工程常用的一种灌注桩。按施工方法不同，可分为锤击沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、沉管夯扩灌注桩和振动冲击沉管灌注桩等。沉管灌注桩的施工工艺主要包括：就位→沉钢管→放钢筋笼→浇筑混凝土→拔钢管。
1、锤击沉管灌注桩。
锤击沉管灌注桩采用机械设备施工。施工时，用桩架吊起桩管，对准预先设在桩位处的预制钢筋混凝土桩靴，桩管与桩靴连接处要垫以麻、草绳，以防止地下水渗入桩管，然后缓缓放入桩管，套入桩靴压进土中，校正垂直度后即可锤击桩管。先用低垂轻击，观察无偏移后，再进行正常施打。桩管打入至要求的贯入度或标高后，停止锤击，在管内放入钢筋笼，同时用吊砣检查管内有无泥浆或渗水，然后用吊斗将混凝土通过漏斗贯入桩管内，待桩管灌满后，开始拔管，拔管要均匀，不宜过快，一般为0.8～1.2m/min，也不宜过高，应保持桩管内的混凝土高度不少于2m，再灌注混凝土。拔管时应保持连续密锤低击不停，将混凝土捣实，直到全管拔出为止。锤击沉管灌注桩适用于一般性黏性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。
2、振动沉管灌注桩。
振动沉管灌注桩采用激振器或冲击锤沉管。施工时，先安装好桩机，将桩靴对准桩位，徐徐放下桩管，压入土中，校正垂直度后即可开动激振器沉管。当桩管沉到设计标高时，停止振动，用吊斗将混凝土灌入桩管内，然后，开动激振器和卷扬机拔出钢管，边振边拔，使混凝土得到振实。振动灌注桩适用于软土、淤泥和人工填土地基。
3、沉管夯扩灌注桩。
沉管夯扩灌注桩，是在锤击沉管灌注桩的基础上发展起来的一种施工方法。它利用打桩锤将内、外管同步沉入土层中，通过锤击内装管夯扩端部混凝土，使桩端形成一个扩大头，然后再灌注桩身混凝土。在上拔外桩管时，用内桩管和桩锤顶压在管内混凝土面上，使桩身混凝土密实。
三、结束语
在桩基础工艺中，灌注桩的优点在于其噪音小、振动小、单桩承载力大、钢筋用量少、成本较低，这不仅不会对环境造成太大的破坏，还能起到更好的承重作用，而且，它能巧妙地利用工程基础中的土质，这在现在的发展中时十分必要的，随着工业城市的密集化，也由于工业对环境的不利影响，大型建筑的位置趋于向郊区转移，这些地区的土壤往往比较特殊，而灌注桩工艺能够因地制宜，将劣势转化为优势，因而能得到更多的利用，但同时，它的工艺比较复杂，会使施工速度拖慢，不过，随着技术的发展和进步，它的施工工艺定能得到完善。