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钻孔灌注桩在建筑软土地基处理中的应用分析

钻孔灌注桩在建筑软土地基处理中的应用分析

发布时间:
2016-01-15 18:49
作者:奚郭网
   摘要:我国地域广袤,地质类型多样,尤其是软土地基,在我国的分布范围十分广泛,这就使得在软土地基上建设工程项目难以避免。为确保软土地基的承载力达标,确保建筑工程项目的顺利施工,必须采取必要的措施对其予以加固处理。在各种加固处理措施中,钻孔灌注桩的应用十分普遍。因此笔者结合工程实例,对钻孔灌注桩在建筑软土地基处理中的应用进行了一定的分析。
   关键词:钻孔灌注桩;建筑软土地基;应用分析
   近年来,钻孔灌注桩在建筑软土地基处理中的应用十分广泛,给软土地基的施工带来了技术革命,极大的提升了建筑软土地基处理的施工进度,赢得施工的主动权。因此探究钻孔灌注桩在建筑软土地基处理中的应用极为必要。
一、工程概况
   某建筑工程项目总体占地面积50228m2,总体的建筑面积为152698m2,建筑基地的面积为9465m2。该建筑工程项目总共包含了10幢16-32层不等的高层住宅。施工场地的土质类型属于软弱土,建筑场地类别为Ⅳ类,无地质液化土。地下水对混凝土中钢筋有一定腐蚀作用。主要采用桩基础,属于摩擦桩类型,直径900钻孔桩541根,直径800钻孔桩587根,直径700钻孔桩535根。桩基施工以桩长控制:φ700桩,桩长70m,持力层⑤2-1或⑤2-2;φ800桩,桩长75m或85m,  持力层⑤2-2或⑤2,-1,φ900桩,桩长85m,持力层⑤2-3或⑤2,-2 。该工程施工区域地质条件很差,钻孔灌注桩桩身主要位于淤泥层,从地坪下60m左右要穿过4m厚的圆砾层,最大钻孔深度达到90多米。钻孔桩施工时易扩孔、缩孔、糊钻及掉钻等,同时钢筋笼下放困难大。这样将会增加施工技术上的难度。
二、混凝土钻孔灌注桩施工的前期工作
    混凝土钻孔灌注桩工程施工前期工作内容主要有对原材料的质量检测、制定施工方案以及施工现场的工作。混凝土钻孔灌注桩工程所需原材料包括水泥、骨
料、掺加剂及钢筋等,确保参与施工的材料质量符合相关混凝土钻孔灌注桩的标准。第一,粗型骨料以卵石为佳,若使用碎石,则需将砂率提升3%左右,以保证混凝土的和易性,骨料应当选择连续级配较好的材料;第二,细骨料需要使用级配型中砂集料;第三,选择骨料时,要保证骨料粒径不超过40mm,小于导管直径的1/8及钢筋间距的1/4;第四,慎重选择缓凝添加剂,保证其质量;第五,成品混凝土的坍落度要在160~200mm之间,水下混凝土应在180~220mm之间;第六,保证原材料的水灰比小于0.6;第七,钢筋的选择需要满足施工设计及技术标准的要求,特别是焊接加工件的要求要严格按照设计执行。施工设计方案的制定需要具备以下内容:第一,施工工程的平面设计图;第二,严格保证施工各个环节中施工工艺的质量,避免出现导致桩基工程损伤的因素,具有可实施的技术性文件做保障;第三,明确钻孔灌注桩工程施工技术人员及管理人员的基本信息,标明施工所需机械设备信息;第四,合理的施工进度规划;第五,检测工程施工安全及工程质量的技术。
三、钻孔灌注桩软土地基处理步骤及措施
   (一)埋设护筒
   ①护筒的制作。护筒采用6mm厚Q235a钢板卷制成型,护筒的内径为桩径D+10cm。护筒长度为1.5m。②护筒的埋设深度。护筒埋设时高出地面0.3m~0.5m,埋入地下深度不小于1.0m。③护筒的埋设方法。以桩位中心为基准,埋设十字定位桩。先由人工将孔位处护筒埋设深度范围的土挖除,再利用吊车将护筒吊装
到位后回填夯实。
   (二)成孔施工
    在具体施工的时候,需要掌控好相关钻进工艺参数。钻进工艺的参数主要包含了钻压、钻速以及洗井参数等。其中钻压是影响到钻进速度以及质量的最为关键因素之一。第一,对于表层的回填土、淤泥以及淤泥质黏土层,应采取正循环钻进的方式,借助三翼钻头大泵量、中低速钻进,并控制好进尺。第二,终孔阶段。借助三翼钻头采取轻压、慢转、大泵量且中低速进行钻进,同时控制好进尺。第三,无论在哪一个地层中,都应该确保正循环钻进的时候减压钻进,也就是钻机的主吊钩始终能够承受钻杆、钻锥和压重块三者重力之和的20%,以防止或者尽量避免斜孔、弯孔或者是扩孔现象的出现。第四,加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提离孔底8-10cm,维持泥浆循环10min以上,以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净,然后停泵加接钻杆。
   (三)钻孔异常处理
虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当,或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能发生塌孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度。如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象,除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外,还要根据不同土层情况对比地质资料,随时调整钻进速度,描绘出钻进成孔时间曲线。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小,在施工过程中要经常复核钻头直径,如发现钻头直径磨损超过10mm就要及时调换钻头。同时做好清孔工作,清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔主要是借助泥浆在流动的过程中所具备的动能来冲击桩孔底部的沉渣,确保沉渣中的岩粒、砂粒等处于一种悬浮的状态中,然后再借助泥浆胶体的粘结力来确保悬浮着的沉渣能够随着泥浆的循环流动而被带出桩孔,最终实现清理干净桩孔内部沉渣的目的。
   (四)钢筋笼下放施工
    钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口要进行补焊。要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁。当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因。如果是钢筋笼没有垂直吊放而造成的,则应提出后重新垂直吊放。如果是成孔偏斜造成的,则进行复钻纠偏,在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。
   (五)水下混凝土施工
   浇筑水下混凝土需要注意以下五点:第一,混凝土混合料需要保证均匀且坍落度合理,必要时采取二次拌和的方法保证混凝土混合料的配比质量;第二,安置好钢筋笼骨架后,及时浇筑混凝土,保证施工过程的连续性;第三,浇筑混凝土的导管需要具有严密的防水性能;第四,浇筑导管需要避免出现气泡的情况,杜绝空气和水的混入,出料口需要高于浇筑的混凝土2m以上且不超过6m;第五,在浇筑完成后,详细填写水下混凝土灌注记录表,并对混凝土浇筑各方面情况进行详细记载。
   总之,钻孔灌注桩是软土地基处理中的一种新型施工技术,文章结合工程实例对钻孔灌注的施工步骤和质量控制要点进行了详细的论述,期望能够起到一定的借鉴作用。
参考文献
[1]罗森尧.钻孔灌注桩质量控制的探讨[J].科技通报,2013,07
[2]张涛.软土地基正循环钻孔灌注桩二次清孔工艺选择及其最佳清孔时间研究[J].隧道建设,2011,05
[3]于栋.钻孔灌注桩在建筑软土地基处理中的应用要点[J].中华民居(下旬刊),2012,06