钻孔灌注桩在建筑工程中的应用

钻孔灌注桩在建筑工程中的应用

1钻孔机定位

为了保证钻孔的准确性,钻孔机就位时,操作人员应确保钻孔机处于平稳、水平状态,且无倾斜及偏移。对于不同的建筑工程钻孔的深度不同,施工前,操作人员应在机架或机管上做上标记,以便在施工时能掌握钻孔的深度,同时,派专人对钻孔的过程进行记录。护筒是钻孔桩的重要组成部分,通常采用厚4~6mm的钢板加工而成,高度为1.5~2m,钻孔桩的护筒内径应比钻头直径大100mm,并在护筒顶部设置一道高出地面150~300mm的溢浆口。在埋设护筒时,应以设计桩位及纵横轴线为依据,埋设护筒的坑应根据钻孔桩的直径确定,在护筒坑挖好后,派人将坑底整平后,将护筒放到合适位置,然后对护筒的竖直度进行检测,经检查符合要求后,即可对坑进行分层夯实回填,在回填过程中,注意观察护筒十分发生位移。如发现出现位移,及时进行处理,符合要求后继续进行回填。护筒埋好后,控制偏差在50mm以内,如护筒处于粘性土中,其埋设深度应大于1m;在砂性土中,其埋设深度应大于1.5m,并确保孔内泥浆面高于地下水位1m以上。

2钻孔

2.1泥浆量及钻速控制

钻孔前,操作人员先进行机架调直,然后校核钻孔与钻机中心是否重合,再启动钻机进行钻孔作业。泥浆是钻孔灌注桩中重要一种材料,其具有造浆护壁作用,根据工程的地质情况,确定合理的泥浆比重,如处于砂性土地质中,泥浆比重控制在1.2~1.3,;砂卵石地质中,泥浆比重控制在1.3~1.5。为确保泥浆的顺利回流,护筒顶比沉降池与沉淀池的池面应高0.5~1m,同时,结合现场的实际情况,合理的布置泥浆池和沉淀池的位置。在钻孔过程中,应将泥浆沟槽中的淤泥及时清除干净,使泥浆的流通顺畅,并及时将多余的泥浆排到基坑外。当泥浆泵出现故障不能正常供浆时,操作人员应立即将钻机停下,防止泥浆堵塞钻头的出浆口。操作人员应在钻孔前,应加强对对孔所在土层地质条件分析,以确定钻孔机的孔径大小、钻孔速度及供浆量来确定钻孔钻进速度,如果钻孔处于淤泥层中,应严格控制钻进速度在1m/min以内;如钻孔处于砂层土中,钻进速度控制在1m/h以内。

2.2钻孔纠偏措施

在钻进过程中,操作人员发现钻孔出现斜孔、缩颈、踏孔及地面沉陷情况时,立即停止钻孔,采取相应的纠偏措施后,方可进行继续施工,当钻孔出现倾斜时,应派专人进行反复扫孔,如扫孔效果不好,可将孔内回填粘土回填至偏孔处上部0.5m处,然后再钻进作业;如钻进时出现塌孔时,应立即将钻孔机停下,采取回填粘土的方法进行处理,待孔壁稳定后再进行钻进。

2.3清孔

钻孔经检查符合要求后,需要进行清孔作业,不同的地质条件,其采取的清孔措施不同,对原土造浆的钻孔进行清理,待钻进到设计深度后,操作人员可使钻头空转不进尺,循环换将,泥浆比重控制在1.1左右;对土质较差的砂土层,清孔后的泥浆比重控制在1.15~1.25之间;在灌注水下缓凝提前,应对沉渣的厚度进行检测,如发现沉渣厚度过大,必须进行清孔,清孔合格后才能进行水下混凝土灌注。

3成孔质量检查及孔底土清理

3.1成孔质量检查

钻孔完成后,需要对成孔质量进行检查,检查时可用钻杆入孔深度测量钻孔深度及虚土厚度。为了确保成孔的质量,在钻进时遇到复杂的地质情况时,例如,含有石块的土层或含水量大的软塑性粘土层时,应采取措施,减少因钻杆晃动造成孔径扩大,并导致孔壁附着土扰动。

3.2孔底土清理

在钻进过程中,操作人员随时观察钻孔的进尺,当钻进到设计深度后,必须控制钻机在孔底空转清土作业,待土清理完毕后,关闭钻机。提钻杆过程中,禁止将钻杆曲转作业。严格控制孔底的虚土厚度,当出现其超过规范规定时,应采取处理措施,并对产生超过的原因进行分析。对钻进时散落在地面上的土,应派人及时进行清理干净。经检查成孔符合技术标准后,用孔口盖盖好孔口,防止在盖板上行车和过人,然后将钻机移到下一桩位进行施工。

4钢筋笼制作

在制作钢筋笼时,首先将场地进行平整,严格按照设计图纸上的钢筋间距进行绑扎,加劲箍放置在主筋外面,主筋不设置弯钩,钢筋头不得向内圆弯曲,避免影响导管工作。在搭接主筋焊接时,主筋应相互错开35倍钢筋直径,且不小于500mm,特别是同一根钢筋不能出现两个接头,并保证区段内钢筋的接头数不超过钢筋总数的50%。

5混凝土浇筑

在浇筑混凝土前,应将钻孔盖板移走,派人对钻孔孔深、孔径及孔壁、垂直度、孔底的虚土厚度进行复核,如出现不符合质量技术标准,需处理完毕后,经检验合格后才能进行下道工序施工。

5.1钢筋笼吊放

钢筋笼吊放前,必须在钢筋笼的下方垫上垫块,减小或避免在钢筋笼运输过程中发生变形。钢筋笼吊放时,应将钢筋笼与孔位中心在同一条直线,吊直扶稳,缓慢下放,防止钢筋笼碰撞孔壁。钢筋笼吊放到设计位置时,对钢筋笼进行固定,如出现两段钢筋笼连接的情况,可将两段钢筋笼焊接在一起,并控制好保护层厚度。钢筋笼定位完成后4小时内必须进行混凝土浇筑。

5.2混凝土浇筑

混凝土灌注时,通过预制混凝土隔水塞控制导管与孔底距离,导管底端至孔底的距离一般控制在0.5m,排塞后不得将导管插到孔底。混凝土浇筑前,首先应保证储料斗内有足够的混凝土量,使导管底端一次性插入到水下混凝土中80cm以上深度。在灌注过程中,使导管底埋入混凝土面以下2~4m处,严禁将导管底端提出混凝土面以上。同时,在水下混凝土灌注时,应派专人对导管的埋深进行观测,防止出现异常现象,并做好水下混凝土灌注记录。

5.3混凝土灌注质量控制

在灌注混凝土时必须连续进行,否则,一旦发生机械故障或其他原因导致中断,将导致导管堵塞、进水等事故发生。因此,在混凝土灌注前,必须制定相应的应急预案。在提升导管的过程中,当混凝土面接近钢筋笼底时,应控制导管埋管的深度;当混凝土面上升到钢筋笼3~4m时,再将导管进行提升,确保导管底高于钢筋笼底,避免钢筋笼出现上浮现象。当混凝土灌注到桩顶时,灌注高度应超过桩顶设计标高位置,以便在浮浆消除后,桩顶标高满足设计要求。灌注混凝土时,提升速度控制在2m/h以内,并根据混凝土试验规范要求,对灌注混凝土的性能指标进行检测。灌注桩施工完成后,即可进行基础开挖,防止在开挖过程出现桩位偏移和倾斜现象。当灌注桩头混凝土的强度未达到5MPa时,不得碾压,以防止破坏桩头。灌注桩在养护期间,严禁汽车、吊机、桩机等大型机械碾压桩位。

6结束语

综上所述,钻孔灌注桩施工工序复杂,对钻孔及钢筋笼吊放的精度要求较高。在施工过程中,必须严格控制钻孔、清孔、钢筋笼吊放、混凝土灌注等施工过程,并在实践中不断优化施工工艺,确保钻孔灌注桩的施工质量达到设计规范要求。

作者:李斌 单位:新疆生产建设兵团城市建设投资集团有限责任公司