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【摘要】本文围绕建筑成孔灌注桩的概念、施工技术进行分析,并结合实例进行说明,希望能够对实际施工提供一些借鉴和参考。
【关键词】成孔;灌注桩;施工技术
中图分类号:U443.15+4文献标识码: A
一、前言
随着当前工程施工技术的快速进步,新的桩基工艺不断出现。成孔灌注桩是一种常见的施工工艺,以其优越性得到了认可,被广泛应用在工程施工中,本文将进行分析。
二、钻孔灌注桩技术的概念及其特点
1、概念
钻孔灌注桩技术是在建筑施工过程中,通过机械钻孔、钢管挤土或者人工挖掘等方式在地基土中形成桩孔,并在钻好的桩孔中置入钢筋笼和灌注混凝土而形成的桩,这是现阶段一种十分有效的桩基技术。根据钻孔成形的方法不同,灌注桩可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类,钻孔灌注桩是成桩方法不同而形成的一种桩型。因为这种桩基技术在施工过程中具有一定的隐蔽性和复杂性,使得钻孔灌注桩对施工人员的技术水平要求很高,如果技术不熟练的话,就会对桩基的施工质量产生影响,从而对整体建筑的质量也带来不同程度的影响。
2、特点
在建筑施工技术中,钻孔灌注桩技术與其它桩基技术相比,其施工噪音和震动范围都要小很多,对施工周围的环境影响较小;这项技术能够建造比预制桩直径大很多的桩,在各种类型的地基上都能够得到有效的应用;钻孔灌注桩技术在施工过程中也有一定的缺陷,其施工质量的好坏对桩基的承载力影响很大,如果施工质量得不到保障,如果桩基承载力没有达到建筑本身所要求的承载力,就会对整个地基建筑的质量带来影响;另外,混凝土是在泥水中灌注的,要控制好混凝土的质量有一定的难度。
3、灌注桩常见的施工方法和问题
在进行灌注桩施工中,因为使用的成孔方法不同就会出现不同的灌注桩的施工方法,主要有钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩以及人工挖孔灌注桩。在进行建筑施工中,灌注桩的应用非常的普遍,在应用中取得的成绩也是非常明显的。但是,在施工完成以后也是会出现一些问题的。地基的施工都是在地下进行施工的,在施工完成后,对施工的情况进行检验的工作在进行过程中是会遇到很多问题的,这样就会导致在施工完成后的检查工作被延误。施工完成后的检查工作没有及时被发现,是很容易导致问题出现的。在施工中,施工措施设置不合理,也是会导致施工质量出现问题的,很可能导致灌注桩出现断裂或者是出现蜂窝的情况。在进行施工的时候,要合理的使用施工的技术,以确保施工的质量,保证结构的稳定性。
三、成孔灌注桩施工技术
大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔,放置钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩基础,也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成,穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。其优点是桩身直径大,承载能力高;施工时可在孔内直接检查成孔质量,观察地质土质变化情况;桩孔深度由地基土层实际情况控制,桩底清孔除渣彻底、干净,易保证混凝土浇筑质量。人工挖孔灌注桩施工流程:人工挖孔桩的护壁常采用现浇混凝土护壁,也可采用钢护筒或采用沉井护壁等。采用现浇混凝土护壁时的施工工艺过程如下:
1、测定桩位、放线。
2、开挖土方。采用分段开挖,每段高度取决于土壁的直立能力,一般为0.5~1.0m,开挖直径为设计桩径加上两倍护壁厚度。挖土顺序是自上而下、先中间、后孔边。
3、支撑护壁模板。模板高度取决于开挖土方每段的高度,一般为1m,由4~8块活动模板组合而成。护壁厚度不宜小于100mm,一般取D/10+5cm(D为桩径),且第一段井圈的护壁厚度应比以下各段增加100~150mm,上下节护壁可用长为1m左右6~8的钢筋进行拉结。
4、在模板顶放置操作平台。平台可用角钢和钢板制成半圆形,两个合起来即为一个整圆,用来临时放置混凝土和浇筑混凝土用。
5、浇筑护壁混凝土。护壁混凝土的强度等级不得低于桩身混凝土强度等级,应注意浇捣密实。根据土层渗水情况,可考虑使用速凝剂。每节护壁必须在当日施工完成,且浇护壁混凝土时,如果桩孔被水淹没模板,则不能浇筑。
6、拆除模板继续下一段的施工。模板一般在浇筑混凝土24h之后便可拆除,如果护壁出现蜂窝、漏水或者其他现象时,则及时进行采取补强、堵塞的措施,从而防止孔外水流人桩孔内。当护壁符合质量要求后,便可开挖下一段的土方,再支模浇筑护壁混凝土,如此循环,直至挖到设计要求的深度并按设计进行扩底。
7、安放钢筋笼、浇筑混凝土。孔底有积水时应先排除积水再浇混凝土,当混凝土浇至钢筋的底面设计标高时再安放钢筋笼,继续浇筑桩身混凝土。
四、案例分析
某桩基工程,位于临海海岸地带,项目由3栋(1#楼19层,2#楼17层,4#楼22层)高层建筑,1栋(3#楼2层)多层建筑及高层附属的多层裙楼组成,其中高层为框剪结构,多层为框架结构,总建筑面积为135302.59m,地上建筑面积为90106.8m,地下建筑总面积为45195.79m,2层地下室,地下室底板面标高为-10.05m。该工程施工要点如下:
1、为验证及确定单桩承载力与终压控制标准,正式施工前应召开试桩会议进行试打桩,终压控制标准由建设、地勘、设计、施工和监理等单位共同确定,且应报请质检站监督人员参加,并形成会议纪要以指导工程施工。本工程在静压沉管灌注桩试桩时发现存在桩已经进入强风化持力层,压桩力也超过5400kN,但是有效桩长未超过25m(主要在4#楼强风化层较浅区域)的现象,这与设计要求有所不符,后经设计、地勘等相关单位研究协商,最终确定压桩标准为:以压桩力控制为主,桩长为辅,有效桩长>33m时,终压力控制为5400kN,有效桩长≤33m时,终压力控制为6000kN;对有效桩长<20m的情况,要通知设计、地勘等相关单位确定是否需处理。
2、施工场地应符合桩基行走及压桩条件,本工程场地地表土为由粘性土和残积土组成的素填土,经雨水浸泡后地面较泥泞松软,机械压桩时存在打滑及倾斜现象,易导致钢套管弯曲及桩身倾斜,后经回填约30cm厚的砖渣对场地进行硬化,施工机械方能进行正常的施工。
3、进行压桩施工前应配好足够长度的钢套管并对钢套管长度进行准确的测量。首先应熟悉地勘资料并结合试桩情况掌握持力层的大致埋深范围,然后计算出所需钢套管的总长度及节数。钢套管之间采用螺纹对接,对接时先操作夹桩箱夹住下节钢套管,接着用吊机吊入上节钢套管使之与下节钢套管的螺纹咬合,然后开启转盘扳手完成对接。因钢套管吊入压桩机内并完成对接后,其长度不易准确测量,从而导致对有效桩长的计算产生偏差,故对钢套管长度的测量宜在其吊装前由施工单位、监理单位及业主三方共同在地面完成,测量需吊装的各单节钢套管长度,累加并扣除对接螺纹部分即为总长度。因压桩机上的吊机的起吊高度有限,施工过程中不宜配置过长钢套管,以免遇地质突变较大处持力层突然上升导致钢套管外露长度过大,钢筋笼不能吊放入钢套管内。对此,在施工进行中可由桩机上的吊机携带一根单节钢套管,若机上钢套管长度不足则接长。
4、沉管及拔管应连续进行,不宜停滞过长时间。沉管过程往往会因为钢套管长度不足需接管或其他故障问题导致停压时间过长,恢复沉管后因地基土摩阻力恢复,导致压桩困难,有时还要拔管复压,这就耽误了时间也增加了施工成本。此外,沉管到位后应及时放置钢筋笼、灌注砼并拔管,以免停滞时间过长,所需拔管力增大,导致拔管困难。
5、为防止出现拔管带笼现象,宜将钢筋笼的加劲箍全部箍在纵筋内皮,且加劲箍间距不宜太大,钢筋保护层宜适当加大。本工程原设计钢筋笼加劲箍间距为2m,钢筋笼加劲箍除顶底两道加劲箍箍在纵筋外皮,其他箍在内皮,纵筋保护层厚度为70mm。在施工初期经常出现拔管带笼现象,经分析原因为钢筋笼在吊放过程中产生了扭曲变形,且与钢套管内壁局部间隙过小,导致砼中砂石易堵卡在其中,后经联系设计单位,将钢筋笼的加劲箍间距改为1m,顶底两道加劲箍也改成箍在纵筋内皮,纵筋保护层改为80mm,后续施工过程中未再出现拔管带笼现象。
6、静压沉管灌注桩施工中常见的质量通病有断桩、缩颈及吊脚桩。其预防控制措施有:提前在套管内灌入1.5m高的砼增压,然后再沉管;因砼桩尖易破碎故不宜采用,应采用钢桩尖,钢桩尖一般在工厂加工完成。本工程钢桩尖由16mm厚Q235B钢板一次冲压成形成,并附6道加劲肋,施工中未出现桩尖变形塞入钢套管内现象。
五、结束语
综上所述,在进行成孔灌注桩施工中,施工人员要对施工流程熟练掌握,并应用正确的规范进行施工操作,做好每一个环节的质量控制,保证成桩质量。
参考文献
[1]庄严兵,刘华清.浅谈钻孔施工技术及相关流程[J].建筑现状,2011(04).
[2]刘帅华,钱多力.新型灌注桩施工技术[J].南京水利,2012(05).
[3]黄陵宣.大直径钻孔灌注桩技术的试验研究[J].福建建设科技,2011(08).
【关键词】成孔;灌注桩;施工技术
中图分类号:U443.15+4文献标识码: A
一、前言
随着当前工程施工技术的快速进步,新的桩基工艺不断出现。成孔灌注桩是一种常见的施工工艺,以其优越性得到了认可,被广泛应用在工程施工中,本文将进行分析。
二、钻孔灌注桩技术的概念及其特点
1、概念
钻孔灌注桩技术是在建筑施工过程中,通过机械钻孔、钢管挤土或者人工挖掘等方式在地基土中形成桩孔,并在钻好的桩孔中置入钢筋笼和灌注混凝土而形成的桩,这是现阶段一种十分有效的桩基技术。根据钻孔成形的方法不同,灌注桩可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类,钻孔灌注桩是成桩方法不同而形成的一种桩型。因为这种桩基技术在施工过程中具有一定的隐蔽性和复杂性,使得钻孔灌注桩对施工人员的技术水平要求很高,如果技术不熟练的话,就会对桩基的施工质量产生影响,从而对整体建筑的质量也带来不同程度的影响。
2、特点
在建筑施工技术中,钻孔灌注桩技术與其它桩基技术相比,其施工噪音和震动范围都要小很多,对施工周围的环境影响较小;这项技术能够建造比预制桩直径大很多的桩,在各种类型的地基上都能够得到有效的应用;钻孔灌注桩技术在施工过程中也有一定的缺陷,其施工质量的好坏对桩基的承载力影响很大,如果施工质量得不到保障,如果桩基承载力没有达到建筑本身所要求的承载力,就会对整个地基建筑的质量带来影响;另外,混凝土是在泥水中灌注的,要控制好混凝土的质量有一定的难度。
3、灌注桩常见的施工方法和问题
在进行灌注桩施工中,因为使用的成孔方法不同就会出现不同的灌注桩的施工方法,主要有钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩以及人工挖孔灌注桩。在进行建筑施工中,灌注桩的应用非常的普遍,在应用中取得的成绩也是非常明显的。但是,在施工完成以后也是会出现一些问题的。地基的施工都是在地下进行施工的,在施工完成后,对施工的情况进行检验的工作在进行过程中是会遇到很多问题的,这样就会导致在施工完成后的检查工作被延误。施工完成后的检查工作没有及时被发现,是很容易导致问题出现的。在施工中,施工措施设置不合理,也是会导致施工质量出现问题的,很可能导致灌注桩出现断裂或者是出现蜂窝的情况。在进行施工的时候,要合理的使用施工的技术,以确保施工的质量,保证结构的稳定性。
三、成孔灌注桩施工技术
大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔,放置钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩基础,也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成,穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。其优点是桩身直径大,承载能力高;施工时可在孔内直接检查成孔质量,观察地质土质变化情况;桩孔深度由地基土层实际情况控制,桩底清孔除渣彻底、干净,易保证混凝土浇筑质量。人工挖孔灌注桩施工流程:人工挖孔桩的护壁常采用现浇混凝土护壁,也可采用钢护筒或采用沉井护壁等。采用现浇混凝土护壁时的施工工艺过程如下:
1、测定桩位、放线。
2、开挖土方。采用分段开挖,每段高度取决于土壁的直立能力,一般为0.5~1.0m,开挖直径为设计桩径加上两倍护壁厚度。挖土顺序是自上而下、先中间、后孔边。
3、支撑护壁模板。模板高度取决于开挖土方每段的高度,一般为1m,由4~8块活动模板组合而成。护壁厚度不宜小于100mm,一般取D/10+5cm(D为桩径),且第一段井圈的护壁厚度应比以下各段增加100~150mm,上下节护壁可用长为1m左右6~8的钢筋进行拉结。
4、在模板顶放置操作平台。平台可用角钢和钢板制成半圆形,两个合起来即为一个整圆,用来临时放置混凝土和浇筑混凝土用。
5、浇筑护壁混凝土。护壁混凝土的强度等级不得低于桩身混凝土强度等级,应注意浇捣密实。根据土层渗水情况,可考虑使用速凝剂。每节护壁必须在当日施工完成,且浇护壁混凝土时,如果桩孔被水淹没模板,则不能浇筑。
6、拆除模板继续下一段的施工。模板一般在浇筑混凝土24h之后便可拆除,如果护壁出现蜂窝、漏水或者其他现象时,则及时进行采取补强、堵塞的措施,从而防止孔外水流人桩孔内。当护壁符合质量要求后,便可开挖下一段的土方,再支模浇筑护壁混凝土,如此循环,直至挖到设计要求的深度并按设计进行扩底。
7、安放钢筋笼、浇筑混凝土。孔底有积水时应先排除积水再浇混凝土,当混凝土浇至钢筋的底面设计标高时再安放钢筋笼,继续浇筑桩身混凝土。
四、案例分析
某桩基工程,位于临海海岸地带,项目由3栋(1#楼19层,2#楼17层,4#楼22层)高层建筑,1栋(3#楼2层)多层建筑及高层附属的多层裙楼组成,其中高层为框剪结构,多层为框架结构,总建筑面积为135302.59m,地上建筑面积为90106.8m,地下建筑总面积为45195.79m,2层地下室,地下室底板面标高为-10.05m。该工程施工要点如下:
1、为验证及确定单桩承载力与终压控制标准,正式施工前应召开试桩会议进行试打桩,终压控制标准由建设、地勘、设计、施工和监理等单位共同确定,且应报请质检站监督人员参加,并形成会议纪要以指导工程施工。本工程在静压沉管灌注桩试桩时发现存在桩已经进入强风化持力层,压桩力也超过5400kN,但是有效桩长未超过25m(主要在4#楼强风化层较浅区域)的现象,这与设计要求有所不符,后经设计、地勘等相关单位研究协商,最终确定压桩标准为:以压桩力控制为主,桩长为辅,有效桩长>33m时,终压力控制为5400kN,有效桩长≤33m时,终压力控制为6000kN;对有效桩长<20m的情况,要通知设计、地勘等相关单位确定是否需处理。
2、施工场地应符合桩基行走及压桩条件,本工程场地地表土为由粘性土和残积土组成的素填土,经雨水浸泡后地面较泥泞松软,机械压桩时存在打滑及倾斜现象,易导致钢套管弯曲及桩身倾斜,后经回填约30cm厚的砖渣对场地进行硬化,施工机械方能进行正常的施工。
3、进行压桩施工前应配好足够长度的钢套管并对钢套管长度进行准确的测量。首先应熟悉地勘资料并结合试桩情况掌握持力层的大致埋深范围,然后计算出所需钢套管的总长度及节数。钢套管之间采用螺纹对接,对接时先操作夹桩箱夹住下节钢套管,接着用吊机吊入上节钢套管使之与下节钢套管的螺纹咬合,然后开启转盘扳手完成对接。因钢套管吊入压桩机内并完成对接后,其长度不易准确测量,从而导致对有效桩长的计算产生偏差,故对钢套管长度的测量宜在其吊装前由施工单位、监理单位及业主三方共同在地面完成,测量需吊装的各单节钢套管长度,累加并扣除对接螺纹部分即为总长度。因压桩机上的吊机的起吊高度有限,施工过程中不宜配置过长钢套管,以免遇地质突变较大处持力层突然上升导致钢套管外露长度过大,钢筋笼不能吊放入钢套管内。对此,在施工进行中可由桩机上的吊机携带一根单节钢套管,若机上钢套管长度不足则接长。
4、沉管及拔管应连续进行,不宜停滞过长时间。沉管过程往往会因为钢套管长度不足需接管或其他故障问题导致停压时间过长,恢复沉管后因地基土摩阻力恢复,导致压桩困难,有时还要拔管复压,这就耽误了时间也增加了施工成本。此外,沉管到位后应及时放置钢筋笼、灌注砼并拔管,以免停滞时间过长,所需拔管力增大,导致拔管困难。
5、为防止出现拔管带笼现象,宜将钢筋笼的加劲箍全部箍在纵筋内皮,且加劲箍间距不宜太大,钢筋保护层宜适当加大。本工程原设计钢筋笼加劲箍间距为2m,钢筋笼加劲箍除顶底两道加劲箍箍在纵筋外皮,其他箍在内皮,纵筋保护层厚度为70mm。在施工初期经常出现拔管带笼现象,经分析原因为钢筋笼在吊放过程中产生了扭曲变形,且与钢套管内壁局部间隙过小,导致砼中砂石易堵卡在其中,后经联系设计单位,将钢筋笼的加劲箍间距改为1m,顶底两道加劲箍也改成箍在纵筋内皮,纵筋保护层改为80mm,后续施工过程中未再出现拔管带笼现象。
6、静压沉管灌注桩施工中常见的质量通病有断桩、缩颈及吊脚桩。其预防控制措施有:提前在套管内灌入1.5m高的砼增压,然后再沉管;因砼桩尖易破碎故不宜采用,应采用钢桩尖,钢桩尖一般在工厂加工完成。本工程钢桩尖由16mm厚Q235B钢板一次冲压成形成,并附6道加劲肋,施工中未出现桩尖变形塞入钢套管内现象。
五、结束语
综上所述,在进行成孔灌注桩施工中,施工人员要对施工流程熟练掌握,并应用正确的规范进行施工操作,做好每一个环节的质量控制,保证成桩质量。
参考文献
[1]庄严兵,刘华清.浅谈钻孔施工技术及相关流程[J].建筑现状,2011(04).
[2]刘帅华,钱多力.新型灌注桩施工技术[J].南京水利,2012(05).
[3]黄陵宣.大直径钻孔灌注桩技术的试验研究[J].福建建设科技,2011(08).