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【摘要】桩基是房屋建造中的基础部分,它承受着整栋楼房的重量,因此房建中的桩基必须要有足够大的承压力以及受压力。随着国家对房屋建造的要求不断提高,房屋建造必须朝着稳固、安全、绿色化发展,而静钻根植桩作为一种新技术,结合了灌注桩与预制桩的优势,补充了它们的不足,并有减少成本、环保的特性,更适用于建筑作业中的桩基工程。
【关键词】静钻根植桩;根植桩;房建
1、根植桩及桩型组合的介绍
根植桩主要有PHDC与PRHC两种桩体,其中PHDC是指具备预应力以及高性能的混凝土桩,它的形状被设定为竹节形,这种桩体具有两大优势:一是可以使桩体的咬合力增强,有效提高桩体在受压时侧壁所承受的阻力;二是通过施工扩张桩体的下端,可以增强桩端的支撑力。PRHC通指预应力、非预应力+螺纹以及密集配置的螺旋高性能的钢筋混凝土桩,它的特点是抗弯、抗拉、抗水平剪力。
在实际桩基的施工作业中,可以根据当地的土质特点对桩型进行重组,从而使桩基符合当地土质的需求,提高桩体的性能。桩型在重组的过程中,可以根据桩各不相同的公径、特点、长度来搭配组合。目前最常用的组合有以下四种:第一种是桩头使用PHC桩,桩中段使用PHC+PHDC的组合,桩下端使用PHDC,在这个组合中,结合了PHC的高性能和PHDC的预应力以桩端扩张的特点,能够有效改善下节桩的受阻力,提高桩的承载力;第二种的组合搭配是桩头PRHC,桩身使用PHDC或者PHDC+PHC,桩端使用PHDC。在这种组合中,结合了PRHC的抗拉性能、PHC的高性能以及PHDC的咬合力,可以提高桩侧壁的受压阻力,增强桩的支撑力;第三种组合是桩头使用SCP(钢管混凝土桩),桩身可以单独使用PHDC、PHC,也可以将两种桩型结合使用,桩端使用PHDC,在这种组合里,可以充分利用SCP塑性以及节约性能,搭配使用的PHDC与PHC也能解决SCP本身承载力不足的问题,适用于高层房建;第四种组合搭配是桩头使用SP(钢管桩),桩身使用PHDC或者PHDC+PHC,桩下端使用PHDC,这种组合利用了SP方便搭接、操作方便的优势,结合PHDC与PHC的特点完善SP桩的不足,更适用于码头建设。
2、静钻根植桩的施工工艺介绍
静钻根植桩是一种新型的桩基作业技术,采用根植桩有效的组合形式,具有集预应力、高性能、扩头、深入桩端搅拌、节约成本等优势为一体的特点。
2.1钻孔
在钻孔前应将施工场地进行清理,并根据当地的土质以及施工要求来选择桩机,计算桩基要下沉的深度,需要植桩的公径等,再确定所选用的钻机以及桩架。植桩前的准备工作做好后,需要将钻头定位,在这一过程中必须要利用定位检测尺,确保钻头没有发生倾斜,还需要使用经纬仪,一般需要2~3台,用来检测钻头的垂直角度,保证钻头位于桩顶端的中心位置。钻头定于中心位置后,就可以进行钻孔。发动,钻机开始运行,利用搅拌机的强力启动静钻钻杆,沿着中心位置,带动钻头朝着中心位置向下钻孔。并在其钻孔时,向桩体内注水并缓慢向水里加入液态膨润土,由于钻杆上有自带的搅拌叶,可以自行对孔体进行修正,并起到保护桩壁的作用。在注入液体的过程中也必须要控制好液体的用量,可以通过桩孔的直径以及向下钻孔的速度来计算,在房建工地施工中,一般液体注入量控制在每分钟50~150L之间。当第一根钻杆进入地下以后,如果钻孔还未达到施工的深度标准,需要将第二根钻杆接着第一根钻杆进入,如此反复,直到达到施工深度要求,然后通过反复的将钻杆提起降落来修整桩孔。
2.2扩头
当钻头达到施工要求的深度,并整理修缮好了桩孔后,接下来就要进行扩头工艺。在这一过程中会使用到先进的液压技术,通过控制液压将钻头的两翼打开并按照施工设计的要求进行扩大,不能用力过猛,一定要分3到5次来进行扩头。桩底扩张结束后,还要进行2到3次的钻杆升降,以此保证桩体以及桩底的土层均匀。
2.3注入泥浆
扩头步骤结束后,就可以对桩体注入配置好的泥浆。首先注入桩底的泥浆,在材料配置上需要水灰比在0.45~0.6,耐压性在20MPa以上,在注入泥浆前,应提前随机采样制作出试块,并送至质检站进行压力测试,在确认合格后再开始在工程中使用。桩底的泥浆注入完成后,通过升降钻杆将水泥浆搅拌均匀,然后拔出钻杆,同时将比例为1.0的水泥浆注入桩周,与桩底的泥浆一样,都需要提前进行测验,合格后方能使用。桩周注浆过程中也需要钻杆反复的将泥浆搅拌均匀,知道桩周泥浆注入完成,钻杆拔出。
在注入泥浆的整个过程中,要保证桩底的所扩张的地方也要注入泥浆,同时一定要利用钻机杆反复搅拌泥浆,保证桩底与桩周的泥浆均匀,还要及时计算并确认泥浆的供应速度,确保泥浆在桩体的分布均匀。另外,桩周的水泥浆注入量可以根据施工设计中的计算公式计算得出,先用钻孔的体积减去桩端底部扩张后体积,再用差值乘0.3。
2.4植桩
植桩的时间应选择在桩底注浆后,时间不宜拖拉太长,最好是桩底注浆后的两个小时以内。利用吊机将根植桩吊移到桩孔的上方,为了保证桩身的偏离值在可控的范围内,应使用定位尺进行植桩定位,并同时利用经纬仪检测植桩与地面的垂直度,垂直偏差应控制在0.5%以内,随后再进行植桩。
根据施工的要求,确定每个桩孔植桩的数量,如果需要植入第二节桩,就需要进行接桩。如果需要接桩,第一节桩的桩头就需要高于地面50CM到100CM,方便施工者对桩进行焊接。在焊接的过程中,要保证桩端板的干净,使用刷子刷出桩端的坡口,使其显出金属光泽,并清理掉坡口周围的锈迹。为了保证焊接一次到位,可以先用焊接机在坡口出焊出弧度均匀且对称的点,一般为4个或6个焊接点。然后将第二节桩固定在桩端的坡口处,進行手工焊接或者可以采用CO2气体保护焊接,最好分为三个层次来焊接,焊接完一层就必须将残余的焊渣清理掉,再开始下一层的焊接。这样焊接出来的接口更饱满一些,也不会出现间断。第二节桩焊接完成以后,焊接口需要自然冷却10分钟左右才能开始下一步的沉桩工作。当最后一节桩进入地下200CM左右时,需要用钻机利用回旋的方式将桩送至施工设计所需要的深度。
总结:
随着科学技术的不断创新,人们对新技术的产品也开始大胆的尝试与认同。施工技术的不断创新,不但可以给建筑工程施工队减少人力支出,带来经济效益,同时还会减少施工所造成的噪音、环境污染等。静钻根植桩的技术创新,使根植桩的综合性能提高,保障了房建中基础桩的质量、提高了桩基的承载力,同时也具备着提高施工速度、减少资源浪费、减少噪音、空气污染等优势,因此更值得在施工工程中推广和应用。
参考文献:
[1]方伟定.静钻根植桩的设计、施工与实验研究[J].武汉大学学报,2013(10).
【关键词】静钻根植桩;根植桩;房建
1、根植桩及桩型组合的介绍
根植桩主要有PHDC与PRHC两种桩体,其中PHDC是指具备预应力以及高性能的混凝土桩,它的形状被设定为竹节形,这种桩体具有两大优势:一是可以使桩体的咬合力增强,有效提高桩体在受压时侧壁所承受的阻力;二是通过施工扩张桩体的下端,可以增强桩端的支撑力。PRHC通指预应力、非预应力+螺纹以及密集配置的螺旋高性能的钢筋混凝土桩,它的特点是抗弯、抗拉、抗水平剪力。
在实际桩基的施工作业中,可以根据当地的土质特点对桩型进行重组,从而使桩基符合当地土质的需求,提高桩体的性能。桩型在重组的过程中,可以根据桩各不相同的公径、特点、长度来搭配组合。目前最常用的组合有以下四种:第一种是桩头使用PHC桩,桩中段使用PHC+PHDC的组合,桩下端使用PHDC,在这个组合中,结合了PHC的高性能和PHDC的预应力以桩端扩张的特点,能够有效改善下节桩的受阻力,提高桩的承载力;第二种的组合搭配是桩头PRHC,桩身使用PHDC或者PHDC+PHC,桩端使用PHDC。在这种组合中,结合了PRHC的抗拉性能、PHC的高性能以及PHDC的咬合力,可以提高桩侧壁的受压阻力,增强桩的支撑力;第三种组合是桩头使用SCP(钢管混凝土桩),桩身可以单独使用PHDC、PHC,也可以将两种桩型结合使用,桩端使用PHDC,在这种组合里,可以充分利用SCP塑性以及节约性能,搭配使用的PHDC与PHC也能解决SCP本身承载力不足的问题,适用于高层房建;第四种组合搭配是桩头使用SP(钢管桩),桩身使用PHDC或者PHDC+PHC,桩下端使用PHDC,这种组合利用了SP方便搭接、操作方便的优势,结合PHDC与PHC的特点完善SP桩的不足,更适用于码头建设。
2、静钻根植桩的施工工艺介绍
静钻根植桩是一种新型的桩基作业技术,采用根植桩有效的组合形式,具有集预应力、高性能、扩头、深入桩端搅拌、节约成本等优势为一体的特点。
2.1钻孔
在钻孔前应将施工场地进行清理,并根据当地的土质以及施工要求来选择桩机,计算桩基要下沉的深度,需要植桩的公径等,再确定所选用的钻机以及桩架。植桩前的准备工作做好后,需要将钻头定位,在这一过程中必须要利用定位检测尺,确保钻头没有发生倾斜,还需要使用经纬仪,一般需要2~3台,用来检测钻头的垂直角度,保证钻头位于桩顶端的中心位置。钻头定于中心位置后,就可以进行钻孔。发动,钻机开始运行,利用搅拌机的强力启动静钻钻杆,沿着中心位置,带动钻头朝着中心位置向下钻孔。并在其钻孔时,向桩体内注水并缓慢向水里加入液态膨润土,由于钻杆上有自带的搅拌叶,可以自行对孔体进行修正,并起到保护桩壁的作用。在注入液体的过程中也必须要控制好液体的用量,可以通过桩孔的直径以及向下钻孔的速度来计算,在房建工地施工中,一般液体注入量控制在每分钟50~150L之间。当第一根钻杆进入地下以后,如果钻孔还未达到施工的深度标准,需要将第二根钻杆接着第一根钻杆进入,如此反复,直到达到施工深度要求,然后通过反复的将钻杆提起降落来修整桩孔。
2.2扩头
当钻头达到施工要求的深度,并整理修缮好了桩孔后,接下来就要进行扩头工艺。在这一过程中会使用到先进的液压技术,通过控制液压将钻头的两翼打开并按照施工设计的要求进行扩大,不能用力过猛,一定要分3到5次来进行扩头。桩底扩张结束后,还要进行2到3次的钻杆升降,以此保证桩体以及桩底的土层均匀。
2.3注入泥浆
扩头步骤结束后,就可以对桩体注入配置好的泥浆。首先注入桩底的泥浆,在材料配置上需要水灰比在0.45~0.6,耐压性在20MPa以上,在注入泥浆前,应提前随机采样制作出试块,并送至质检站进行压力测试,在确认合格后再开始在工程中使用。桩底的泥浆注入完成后,通过升降钻杆将水泥浆搅拌均匀,然后拔出钻杆,同时将比例为1.0的水泥浆注入桩周,与桩底的泥浆一样,都需要提前进行测验,合格后方能使用。桩周注浆过程中也需要钻杆反复的将泥浆搅拌均匀,知道桩周泥浆注入完成,钻杆拔出。
在注入泥浆的整个过程中,要保证桩底的所扩张的地方也要注入泥浆,同时一定要利用钻机杆反复搅拌泥浆,保证桩底与桩周的泥浆均匀,还要及时计算并确认泥浆的供应速度,确保泥浆在桩体的分布均匀。另外,桩周的水泥浆注入量可以根据施工设计中的计算公式计算得出,先用钻孔的体积减去桩端底部扩张后体积,再用差值乘0.3。
2.4植桩
植桩的时间应选择在桩底注浆后,时间不宜拖拉太长,最好是桩底注浆后的两个小时以内。利用吊机将根植桩吊移到桩孔的上方,为了保证桩身的偏离值在可控的范围内,应使用定位尺进行植桩定位,并同时利用经纬仪检测植桩与地面的垂直度,垂直偏差应控制在0.5%以内,随后再进行植桩。
根据施工的要求,确定每个桩孔植桩的数量,如果需要植入第二节桩,就需要进行接桩。如果需要接桩,第一节桩的桩头就需要高于地面50CM到100CM,方便施工者对桩进行焊接。在焊接的过程中,要保证桩端板的干净,使用刷子刷出桩端的坡口,使其显出金属光泽,并清理掉坡口周围的锈迹。为了保证焊接一次到位,可以先用焊接机在坡口出焊出弧度均匀且对称的点,一般为4个或6个焊接点。然后将第二节桩固定在桩端的坡口处,進行手工焊接或者可以采用CO2气体保护焊接,最好分为三个层次来焊接,焊接完一层就必须将残余的焊渣清理掉,再开始下一层的焊接。这样焊接出来的接口更饱满一些,也不会出现间断。第二节桩焊接完成以后,焊接口需要自然冷却10分钟左右才能开始下一步的沉桩工作。当最后一节桩进入地下200CM左右时,需要用钻机利用回旋的方式将桩送至施工设计所需要的深度。
总结:
随着科学技术的不断创新,人们对新技术的产品也开始大胆的尝试与认同。施工技术的不断创新,不但可以给建筑工程施工队减少人力支出,带来经济效益,同时还会减少施工所造成的噪音、环境污染等。静钻根植桩的技术创新,使根植桩的综合性能提高,保障了房建中基础桩的质量、提高了桩基的承载力,同时也具备着提高施工速度、减少资源浪费、减少噪音、空气污染等优势,因此更值得在施工工程中推广和应用。
参考文献:
[1]方伟定.静钻根植桩的设计、施工与实验研究[J].武汉大学学报,2013(10).