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建筑工程中冲孔灌注桩施工技术

姜海昆
  
安家(建筑与工程)
2022年34期
青岛国信建设投资有限公司 山东 青岛 266100

摘要:建筑工程中影响冲孔灌注桩施工质量的因素比较多,施工现场为淤泥质黏土层,桩端持力层为中风化花岗岩,地质结构、水文及地下管网等相对复杂,不良的地质条件直接影响冲孔灌注桩施工技术的应用效果。复杂的地质条件容易造成冲孔灌注桩施工过程出现斜孔、堵管、断桩等问题,影响建筑工程的桩基承载力,甚至影响建筑物结构安全和施工质量。结合建筑工程实际情况,深入探讨复杂地质条件下冲孔灌注桩施工技术应用要点,对促进建筑工程施工质量、提高冲孔灌注桩施工技术的经济效益、提升建筑行业施工技术水平等具有重要意义。

关键词:建筑工程;施工技术;冲孔灌注桩

引言

开展冲孔灌注桩施工时,需要按照合理要求强化各项技术在冲孔灌注桩施工中的应用力度,以此为建筑工程冲孔灌注桩施工提供合理技术支持,推进建筑工程冲孔灌注桩施工顺利开展。在建筑工程建设中,需解决建筑工程冲孔灌注桩施工缺陷,彰显各项技术作用效果和应用价值,确保建筑工程中冲孔灌注桩质量和具体施工效果得到有效保障。

1桩基施工难点剖析

工程地质条件较为复杂,岩层中存在细砂层、卵石层和孤石,桩基成孔面临着偏孔、塌孔和缩颈等施工难题。孤石的岩质为中风化花岗岩,岩层强度高,常规的桩锤重量为3t,孤石厚度较大,砍岩进尺缓慢,桩锤磨损严重,需要采取妥善的技术措施来解决成孔遇到的施工难题。地质中存在深厚的细砂层和卵石层,常规的泥浆性能难以满足护壁稳定性的需求,应提高泥浆的黏度,保证护壁的安全性。如工程风化岩的厚度较大,再加上存在孤石、细砂层和卵石层,成孔过程中产生的岩屑和细砂颗粒较多,导致孔底的沉渣厚度超过设计要求,常规的正循环清孔工艺所需的时间较多,由于承压水的存在,泥浆容易被稀释,孔壁稳定性难以保证,需要选择合适的清孔工艺来缩短清孔时间。持力层岩面陡峭,冲击成孔容易出现斜孔现象,应采取合理的处理措施。

2建筑工程中冲孔灌注桩施工技术

2.1施工准备

根据工程施工图纸进行地质勘察,勘察施工现场的地质结构、周围建筑、地下管网等,平整清理场地;为满足泥浆护壁、清孔及浇筑混凝土要求,在场地开挖2个20m3的泥浆池,以便同时进行混凝土拌制与钻孔,并解决钻孔作业造成的沉渣问题;根据控制点准确放样,准确测量放样桩轴线、各种控制线,放样应选择稳固地点,严格控制桩位测量偏差。在正式施工前完成测量放样,用全站仪和水准仪确定桩孔位置和桩基高程,用十字交叉线确定桩心。另外,工程所需机械设备和施工材料质量对工程整体施工质量十分重要,应保证机械设备和施工材料符合工程施工要求。所有机械设备提前进行试运行,避免存在质量问题和安全隐患,并对机械设备定期进行维护和保养;严格检查施工材料,验收合格后方可进入施工现场。

2.2掉锤

由于冲孔桩机的桩锤是循环往复地工作,主钢丝绳承受周期性的荷载,特别是钢丝绳绳卡处或桩锤转向装置吊环与钢丝绳接触处容易产生磨损、破坏,以致掉锤。为避免掉锤情况的发生,施工时应选用质优无断丝的钢丝绳,且其安全系数应不小于12,吊环与钢丝绳接触处应设置槽型护铁保护,施工过程中亦要定期检查钢丝绳、绳卡等易损部位,必要时进行更换。在桩锤上部应焊有打捞杠或打捞环,以备掉锤时可马上用打捞钩打捞桩锤。若发生掉锤事故且在地面采用打捞钩打捞失败,则只能由潜水员下孔进行打捞作业或废掉桩孔变更设计,这样会存在较大的安全风险,或增大费用耗费时间,所以施工时要尽量避免发生掉锤。

2.3冲击成孔

工程冲孔灌注桩的桩位轴线偏差≤50mm,在钢丝绳与桩锤连接处设置自转向装置,以此来解决粉质黏土层与砂质黏土层容易发生的梅花孔及粘钻等施工问题。在桩孔边上堆放一定数量的黏性土和片石,为偏孔处理做好准备。刚开始冲击成孔时应采用0.4~0.6m的小冲程进行低锤密击,泥浆比重为1.3~1.4。当冲击至钢护筒以下2m时即可将冲程调整至2m继续冲击。冲击至粉质黏土层时,为了减少粘钻现象发生,可以投入适量的片石,冲程根据需求调整1~2m,泥浆比重调整为1.3~1.4。待冲击至细砂层时,投入制备的优质泥浆,将泥浆比重调整为1.4~1.5,降低冲程至0.5~0.8m,在冲击过程中应不断扫孔,避免出现缩颈现象。冲击至卵石层时,由于卵石层对桩锤的磨损较为厉害,在桩锤底部应加焊合金钢牙,泥浆比重调整为1.3,提高冲程至2~3m。当钢丝绳出现往一侧剧烈晃动时,应将黏性土和片石投入孔内至偏孔处0.5m,接着低锤密击后再加大冲程进行成孔。砂质黏土和砂土状强风化花岗岩的冲程应调整为2~3m,泥浆比重调整为1.3~1.4。冲击至孤石和碎块状强风化花岗岩时,将桩锤重量由3t更换成5t,桩锤底部加焊钢牙,泥浆比重调整为1.3,冲程调整为3~4m,以重锤快打的施工方法加快砍岩的速度,遇到岩面有倾斜的情况,应将片石和黏性土投放到倾斜面位置以上1m,接着继续冲击成孔。冲击至持力层时,按照规定通知监理工程师到现场确定持力层,持力层确定后再继续进尺1m即可停止冲击。在冲击成孔过程中应时刻关注护筒水头高度,及时补充优质泥浆。在成孔过程中,采用2台经纬仪检查钢丝绳的垂直度偏差,桩孔的垂直度偏差控制在1%之内,如果垂直度偏差超过规范要求,应立即分析原因,提钻修孔,使得孔壁垂直度偏差≤1%。在排渣处安装泥浆分离器,将泥浆中的细砂和岩屑分离出来,使泥浆的含砂率满足施工规范要求。

2.4浇筑混凝土

浇筑混凝土应提前在桩孔内下放混凝土导管,做密封试验。为防止初灌混凝土在下落的过程中和导管泥浆混合,应在导管上方设置漏斗、隔水栓。在初次浇筑前,把隔水栓减除并固定,利用混凝土重量下压隔水栓,挤出导管内的泥浆,实现泥浆与混凝土的隔绝,有效防止导管内泥浆和混凝土的混合。混凝土浇筑过程应连续不间断进行,同时均匀振捣混凝土,以预防桩身孔洞,保证灌注桩的成桩强度;当桩身出现孔洞时,可用砂土回填并重新补桩。在浇筑混凝土过程中注意预防钢筋笼上浮,当发现钢筋笼已上浮时应马上停止浇筑,分析导致上浮原因,并采取有效措施及时处理,预防再次上浮。出现钢筋笼上浮的原因:①混凝土材料初凝、终凝时间较短,混凝土浇筑到钢筋笼底后过早凝结,形成的上浮力;②清孔不彻底,孔内存在大量悬浮颗粒,导致浇筑混凝土形成密实砂层,增加混凝土浇筑高度;③混凝土浇筑速度过快,也容易造成钢筋笼上浮。因此,在混凝土浇筑施工中需要应严格控制混凝土浇筑速度、浇筑时间,安排专人监管施工质量,发现钢筋笼上浮问题后及时解决,再进行后续施工。

结语

为保证建筑工程中冲孔灌注桩质量和实际施工效果,要按照建筑工程整体建设要求应用合理技术开展冲孔灌注桩施工,有效解决具体施工时面临的阻碍,使建筑工程冲孔灌注桩施工质量和各项技术应用水平有所提高。针对各项冲孔灌注桩施工技术在建筑工程建设中的应用进行研究分析,通过合理技术降低建筑工程冲孔灌注桩施工难度,保证建筑工程冲孔灌注桩施工质量和整体结构安全。

参考文献

[1]王立彪.探析建筑工程冲孔灌注桩施工技术与质量控制研究对策[J].房地产世界,2020(24):76-78.

[2]吕婕.浅析冲孔灌注桩施工技术[J].四川水泥,2020(12):185-186.

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