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摘要:市政工程不仅影响城市形象,同时也关乎着民生。在市政工作建设中,钻孔灌注桩施工工艺可以有效提高基础工程性能,确保市政工程保持长时间使用寿命。钻孔灌注桩施工工艺适应性较强,可以应对大部分地质条件,是市政工程建设中较为理想的基础施工工艺。基于此,文章首先分析钻孔灌注桩施工工艺优势和技术要求,之后提出钻孔灌注桩施工方法,最后针对施工问题提出解决方案。
关键词:市政工程;钻孔灌注桩;施工工艺;优势
引言
对于任何工程来说,基础工程施工质量都决定了整个建筑项目的质量。钻孔灌注桩施工技术主要是应用于基础工程中,并且不受地质环境的影响,因此在房地产、市政工程、水工建筑等领域中应用十分广泛。对于新建市政工程来说,对钻孔灌注桩施工要求进一步提升,这就需要加强质量控制,避免产生安全隐患。从钻孔灌注桩工艺本身来说,该项技术的应用流程较多,为了确保基础工程建设质量,必须要全面掌控每个施工环节、确保各个环节实施质量,这样才能够发挥钻孔灌注桩施工工艺效益,确保工程整体建设质量。
1钻孔灌注桩应用优势与技术要求
1.1应用优势。(1)采用机械钻孔方法,相比预制桩可以建设孔径更大、桩身更长的大型桩基础。(2)钻孔灌注桩技术可以适用于低洼、地下水位高等地质环境中,特别是不受地下水位限制这一优势,让该项技术逐渐成为主流。(3)桩基础埋入深度较大,并且与土壤之间的摩擦阻力较大,所以可以抵抗冰冻产生的基础变形问题,抗冻性非常好。(4)钻孔机所采用的钻头具备旋削能力,可以对各类土壤钻孔处理,即使是大口径钻孔或卵石地层,均可以钻孔。(5)钻孔完毕后可以立即灌注,因此可以提升施工效率。(6)水中浇筑难度较大,而该项技术可以解决此类问题,确保砂浆灌注质量。采用导管和自重原理,可以将混凝土和水分离灌注,更好的达到设计高程。(7)钻孔更加便捷,工艺技术容易掌握,便于施工。
1.2技术要求。(1)严格控制坍落度。导管混凝土依靠自重作用填满孔径,如果坍落度不足,即使提升了砂浆浓度也会造成较大的和易性差,导致灌注不到底或产生凹凸麻面效果,影响整体的成桩质量。通常要将砂浆坍落度控制在20-21cm左右为最佳。(2)满足设计强度。砂浆单重要高于2400kg/m3,选择重骨料。漏洞、地面间高度控制范围在5-8m之间,这样依靠砂浆自重即可填满整个导管。(3)混凝土浇筑当中,导管要埋入0.5m以下的砂浆中,同时导管口在混凝土厚度中不得小于1m。严格控制导管插入深度,如果高度不足0.5m时,可能会导致混凝土局部凸出,降低了混凝土整体的均衡性;如果高度超过了1m,新灌注的混凝土会在已浇筑混凝土中流动,提高上层高度,不会造成混凝土整体破坏。所以,要严格控制导管在混凝土中的流动影响,避免造成堵塞问题[1]。(4)砂浆浇筑时可能会堵塞管道。严格控制混凝土碎石粒径,最大粒径不得超过4cm,否则容易造成导管堵塞。流动性较大的砂浆有助于砂浆,最好是采用卵石用作骨料,但是卵石表面附着性较差,因此要掺入一定比例的碎石用作骨料,这样既可以保证砂浆流动性,又可以保证粘附性,提高浇筑便捷性。
2市政工程中钻孔灌注桩施工工艺
2.1准备工作。结合市政工程施工现场现状,采用反循环回转钻机、旋转钻机成孔,采用反循环回转钻机置换法清孔作业,水下混凝土采用导管法。需要事先掌握这些施工工艺特点和要求,做好施工方案会审工作。施工单位要选择专业水平高、技术能力强的施工人员、技术人员,定期开展人员培训、考核,特别是新技术、新设备,必须要提前掌握。施工材料进场时要严把质量关,需要对材料合格证、生产地、规格、型号等进行检验分析,各个参建单位负责人员质量验收完毕合格后方可入场。在设备方面,要确保设备性能能够达到施工标准,根据基础工程量确定设备数量和规格,做好设备管理工作,完善施工配套设备以及水电系统,保证可以正常开展施工工作。
2.2成孔施工。(1)放样。采用坐标定点方式进行桩位放样测量。确定桩体的中心轴线,并作为坐标值基线,采用坐标法、极坐标法确定中心点,偏差值必须要满足建筑基础工程验收标准。使用全站仪测量桩孔,由专业人员(持有资格证书)开展测量工作,按照甲方提供的基准点进行测量桩位,使用钢筋标示,长度控制在0.5m左右。在完成了放样工作后,要对放样精度进行检测,如采用钢尺检测桩体之间的间距,有两个人同时进行,确保桩基位置的精度。采用“十字”控制桩点位置,桩位和十字线重合。(2)设备准备。准备好钻机,在正式钻孔之前,对钻机运行性能进行检查,包括钻机平整度、基座安装平稳性,避免在钻孔施工中产生位移。还需要提前做好桅杆调整,处于铅锤状态为最佳,钻孔中心要对准十字线。(3)护筒埋设。护筒规格为12mm,采用钢板材质设施,内孔径要大于桩孔径15cm。受到地层环境影响,需要对护筒尺寸进行调整,通常在钻孔中需要钻机下设2.5-12.0m长护筒,特殊部分回转钻机成孔下设1.5m护筒。采用钻孔机下钻到标准深度,压入护筒。底部埋设深度不低于2m,筒顶部位与地面之间保持5m间距,护筒中心、桩中心偏差距离不得超过5cm。(4)固壁。不同钻进方案的固壁方案也有所差异,应用旋转钻机成孔时,要先将一定量砂浆注入到孔中,之后加入一定量的膨润土,这样就形成了泥浆护壁。在回转钻成孔当中,可以采用自造粘土浆液制作护壁。(5)成孔施工。不同地层条件要采用不同钻头,多数可以选择双开钻头,并控制好钻孔深度和标高。要做好钻头检查工作,包括磨损度、直径等,如果不达标要立刻更换钻头。初期钻进中要慢钻,在钻头全部进入到土层之后再加快钻进速度。钻进遇到砂土层、软土层,要降低钻进速度,随着钻进深度增加可以适当注入一定量水泥砂浆,确保水头压力满足标准,降低塌孔发生几率。成孔中不得进行二次操作,尽可能一次性完成施工,孔洞内泥浆液面要高于地下水面。(6)清孔。完成钻孔工作之后,要检查孔洞的深度、垂直度是否达标,检查合格后即可清孔。采用置换法清孔,采用泥浆泵向孔底部注入泥浆实现杂质置换。
2.3钢筋笼施工。(1)钢筋笼制作。所采用的钢筋材料类必须要有合格证明、力学特性达标,提前进行验证,按照工程设计图纸制造钢筋笼。钢筋托架要在同一个平台上,用固定环方法制作加强箍,这样可以同时保证直径、外形达到标准。主筋、箍筋要采用绑扎连接,主筋和加劲箍通过电焊连接。成型钢筋笼应处于平卧状态,在平整的场地中堆放,不得堆的过高,两层即可[2]。分段制作时,每段制作长度不得大于13m,采用双面搭接方法焊接。每段钢筋笼之间采用错开电焊方法。将吊筋悬挂在上空位置,通过焊接方法固定钢筋笼主筋和底部。在加劲箍、地面接触位置采用方木垫上,可以减少沾土量、防止受潮。制作完毕将钢筋笼运输到施工现场,避免运输过程中磕碰问题。(2)钢筋笼安装。运输到施工现场后要对钢筋笼质量进行检查,对准上下两节笼,相同平面主筋不得超过全部主筋一半。如果钢筋笼无法顺利入孔,不得强行改变钢筋笼外观,需要检查外观找出问题并修改,之后再下孔尝试。钢筋笼主筋保护层厚度不得低于50mm。采用保护层垫块,竖向距离间隔2-3m设置一道保护层。垂直吊放钢筋笼,慢提慢放,避免钢筋笼碰撞,确保整体性、完整性,快达到桩底时,要更加注意,避免出现扭曲问题。
2.4浇筑导管下设。采用双螺纹接头导管,上部与漏斗连接。根据孔深设计导管长度,距离孔底部位40cm。导管到现场之后要检查是否漏水、漏气、变形,保证接头连接足够牢固,同期还要展开水密性检验,水压控制在0.7-1.0MPa。
2.5二次清孔。在完成导管下设完成之后的,要再次进行二次清孔工作,主要清除孔底的沉渣,同时做好泥浆检查,观察是否有起皮现象。
2.6浇筑。直接将导管下入到泥浆中,之后通过导管法浇筑。混凝土达到现场后要先进行质量检查,如坍落度等,在检测合格之后再浇筑。在浇筑混凝土之后,将导管埋入到泥浆2m以下的位置,但埋入深度也不得超过8m。混凝土可以采用连续浇筑方案,桩顶标高要比设计标高多0.6-1.5m[3]。
2.7废物外运。泥浆池、泥浆沟要派有专人负责看管,避免泥浆出现外漏情况,如果出现了外漏问题,必须要尽快清理,及时清理场内渣土。
3市政工程中钻孔灌注桩施工问题与对策
3.1钢筋笼上浮。在浇筑环节中,有可能出现钢筋笼上浮等现象,这主要是因为浇筑中混凝土会顺着孔壁上升,钢筋笼周围会产生上升浮力,再加上混凝土由下到上的压力,从而导致钢筋笼上浮。针对此类问题,可以从以下几点出发:(1)严格控制导管埋设深度。如果导管埋设过深,则孔壁四周混凝土上升距离越长,提高了钢筋笼上浮几率。所以要不断检测埋管深度,控制拔管速度。(2)严格控制混凝土坍落度,不得过小。如果坍落度小,会降低流动性,混凝土流动会靠近孔壁上升,提升了对钢筋笼的摩擦力,导致钢筋笼上升。通常坍落度要控制在20-21cm左右。
3.2护筒外壁冒浆。埋设护筒过程中,没有做好固定工作或者固定粘土松动,造成护筒偏移,导致外壁冒浆。一旦发现护筒外壁冒浆情况,要立刻听钻,挖除护壁四周不密实填土,使用含水量大的粘土填筑。
3.3导管堵塞。如果在漏斗中出现了混凝土离析问题、内部混凝土质量不达标等,会增加导管出现堵塞的几率。针对导管堵塞问题,要先将导管拔出,之后猛插导管即可打通,但导管下口深度要高于原来位置。
4结束语
综上所述,在市政工程建设中,采用钻孔灌注桩技术可以有效强化基础工程施工质量,保证施工便捷性、整体性、质量性。因此,我们必须要掌握钻孔灌注桩技术要求,掌握每个施工环节的注意事项,针对现场出现的问题采取针对性解决措施,从细节出发来保证整体工程质量,发挥钻孔灌注桩工艺效益。
参考文献:
[1]刘和喜.市政工程中钻孔灌注桩施工技术研究[J].住宅与房地产,2017(3):999-1000.
[2]洪国华.浅谈市政道路工程中钻孔灌注桩施工技术[J].建材与装饰,2016,14(19):197-198.
[3]张伟雄.论市政工程中钻孔灌注桩基础的施工技术[J].科技致富向导,2013(12):173-174.
作者:靳方倩 单位:荆州市政府投资工程建设管理中心