钻孔灌注桩在建筑工程基础中应用

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【摘 要】本文通过结合建筑工程施工实例,针对工程的钻孔灌注桩施工环节,结合笔者实践经验提出了灌注桩施工技巧,同时针对灌注桩的各个施工环节提出质量控制技术,旨在为同类工程提供参考借鉴.

【关 键 词】建筑工程；钻孔灌注桩；护筒埋设；浇筑混凝土

1.工程概况

某建筑工程建筑面积为21335m2,建筑层数为地下一层,主体15层.该建筑基础采用钻孔灌注桩,桩基采用Φ800mm灌注桩有26根灌注桩,采用Φ1000mm灌注桩有24根灌注桩,共计50根灌注桩.灌注桩施工先计算各桩位的理论放样中心坐标,绘制桩位放样表,采用全站仪精确定位钢护筒.

2.埋设护筒

钢护筒埋设采用挖埋法.钢护筒一般长度为3～5米,视土质条件确定.有冲刷影响的河流,应沉入局部冲刷线以下不小于1.0m-1.5m.护筒内径一般应比桩径稍大,一般大200-400mm,可根据钻孔情况选用.钻孔桩护筒应高出地面0.3米或水面1.0m-2.0m,若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多,应先做试桩.护筒通过定位控制桩放样,使护筒中心与钻孔中心位置重合,并保证护筒的垂直度,然后在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土,分层夯实.使用导向架控制引导护筒在桩孔的正确位置深入河床,下沉时,将导向架吊装在工作平台的方孔上,对好中心,直落与河床,然后用加压或锤击使它沉至稳定的深度.

3.钻孔施工技术

3.1钻孔施工

钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查.钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷,否则应及时处理.先采用小冲程冲孔,钻进深度超过钻锥冲程后,施以正常冲击,最大冲程不宜超过6m.钻孔过程中应及时排除钻渣,直至达到孔底设计高程.在钻孔排渣、提升钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度.清孔时注意保持孔内水头,防止塌孔.灌注水下混凝土前,孔底沉淀物应不大于设计及规范规定.同时,为了有效地保证桩垂直度偏差不大于1%,施工平台应铺设枕木和台板,安装钻机应保持稳固、周正、水平.钻机就位后,要认真做好对中、整平工作；开钻前提起钻具,校正孔位.造孔时,钻具对准测放的桩中心开孔冲击钻进.施工中应经常检测孔径、孔形和孔斜,严格控制钻孔质量.施工中严格保持机台平稳,每班均应检查机台水平度.

3.2终孔、清孔及验收

在钻（冲）孔过程中,要随时补充泥浆,调整泥浆比重,泥浆采用专门铁箱装住,以免泥浆污染到附近水域.泥浆由塑性指数Ip≥17的粘土调制,并经常测定泥浆比重.到达设计要求的标高后,通过业主、监理工程师等共同验收.确定终孔后,进行孔径及标高测量,做桩位偏差值复测,符合设计标准立即进行清孔.

清孔是保证灌注桩质量的关键工序、重要环节,根据本工程地质条件,可采用换浆与掏渣相结合方法,清孔后孔底泥浆浓度应达到规范要求,以防止孔底漏浆,在灌注砼之前,孔底50cm以内的泥浆比重应小于1.25,含砂率≤8%,孔底沉渣厚度小于50mm.

清孔完毕立即测量孔深并做好记录,浇注混凝土前应再次测量孔深,二次孔深之差为沉渣厚度,符合设计要求填写隐蔽验收记录,随即浇注混凝土.否则应再次清孔,经监理工程师验收合格后才能浇注混凝土.

4.钢筋笼制作安放

钢筋笼制作是钻孔灌注桩中的一个重要环节,钢筋笼制作好坏,对成桩的质量有着较大的影响,所以,钢筋笼制作必须按规定操作,确保工作质量.钢筋笼制作前,首先检查钢筋的种类、规格,必须符合设计要求,必须符合国家检验标准,并且要有出厂合格证及质保书,如对该批钢材有怀疑的应到指定的试验室做各种规格力学性能抽样试验,确认符合规范和要求后,方可用于本工程.

钢筋制作严格按设计要求及操作规范进行,其钢筋主筋的根数、长度、尺寸及箍筋的间距,必须符合设计要求,并控制在允许偏差范围内,钢筋制作时,其焊接应按规范进行,各种钢筋焊接必须到试验室抽样检查,焊缝必须饱满,焊接牢固,不得出现焊缝夹渣、气孔、漏焊、裂缝、空洞及明显烧伤等现象.钢筋笼制作最重要的是笼的加强圈,钢筋笼的加强圈必须做到圆,不得出现鸭蛋形等形状.钢筋笼制作完毕后,首先进行自检,确认符合设计要求和规范后,工地质检人员进行检查验收,并填写“钢筋笼质量验收单”经业主及监理工程师验收合格并签字后,方可进入吊放工序.

钢筋笼长度根据桩长相应调整,接头钢筋错开.钢筋笼制作时先将主筋间距布置好,待固定好架立筋后再绑扎螺旋筋.主筋与架立筋、螺旋筋之间的接触点采用电弧焊固定.在钢筋笼上加设加劲箍,加劲箍间距2.0m.

钢筋笼堆放时的支垫间距为2m,以防止钢筋笼变形.钢筋笼在搬运及堆放过程中如发生变形,必须进行修整方可使用.钢筋笼沉放完毕后随即下导管进行二次清孔,经检查符合要求后即可灌注混凝土.钢筋笼全部入孔后,按设计要求检查安放的位置标高并作好记录,符合要求后,将笼顶固定在孔口上,使笼子定位,防止笼子因自重下落或灌注砼时往上窜动造成错位.

5.水下混凝土灌注法施工技术

本灌注桩的水下混凝土灌注采用直升导管法施工,导管要求有良好的水密性,导管、阀门、储料斗要求有足够的刚性,导管直径25cm,阀门、储料斗与之配管,导管每节段长1-3m,导管、阀门、储料斗之间通过法兰盘用螺栓连结,法兰盘间垫橡胶垫圈.阀门宜便于开启,使混凝土能迅速下落到孔底.砼灌注时,间隙时间不能超过30min,灌注速度5-20m/h.

从工程实践来看,为了能有效地防止钢筋笼上浮的措施,可适当减少钢筋笼下端的箍筋数量,可以减少混凝土向上的顶托力；钢筋笼上端焊固在护筒,可以承受部分顶托力,具有防止其上升的作用；在孔底设置直径不小于主筋的1～2道环形筋,并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部.水泥混凝土材料及配合比要求：碎石粒径1-3cm；含砂率40-50%；水灰比0.5-0.6；坍落度18-20cm；混凝土混合料应有良好的和易性.

混凝土灌注的一个关键是首批混凝土的灌注,首批灌注下去的混凝土要满足导管初次埋置深度的需要.首批混凝土灌注量与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关.孔径越大,首批灌注的混凝土量越多,由于混凝土量大,搅拌时间长,因此可能出现离析现象,首批混凝土在下落过程中,由于和易性变差,受的阻力变大,常出现导管中堵满混凝土,甚至漏斗内还有部分混凝土,此时应加大设备的起重能力,以便迅速向漏斗加混凝土,然后再稍拉导管,若起重能力不足,则应用卷扬机拉紧漏斗晃动,这样能使混凝土顺利下滑至孔底,下灌后,继续向漏斗加入混凝土,进行后续灌注.在灌注混凝土时,随时用测探锤测量导管长度和所灌注的混凝土面高度.注意灌注在混凝土初凝前应一次全部完成整桩灌注.如混凝土数量较大时,可在首批混凝土中掺入试验确定的缓凝剂.

6.结论

文章通过结合某建筑工程钻孔灌注桩施工实例,结合实践经验提出了灌注桩施工技巧,同时针对各个施工环节提出相应技术,工程实践效果表明,所实施的灌注桩能有效地满足设计的承载力要求,施工效果良好,可为同类工程提供参考指导.