高层建筑冲孔灌注桩施工技术的应用研究

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年第3卷4月10期   作者:刘金峰
[导读] 以高层建筑冲孔灌注桩施工技术的相关内容为切入点

         【摘 要】以高层建筑冲孔灌注桩施工技术的相关内容为切入点,概述了冲孔灌注桩施工工艺和桩基施工中常见问题的形成原因及防控措施,为提高工程桩的合格率提供参考。
         【关键词】高层建筑;冲孔灌注桩技术;施工的流程
引 言
         目前,高层建筑的各项技术和施工工艺都随着时间与社会的进步有了极大的提高,高层建筑基础施工需要做好灌注桩工作,冲孔灌注桩是常用方法,冲孔灌注桩是一项使用设备少、操作十分简单方便且适用性极强的一种方法,还有最主要的一点就是成本低,冲孔灌注桩适用性很广(适用冲孔桩径通常为600-2000mm,桩长一般可以达到50m左右),可以把它用在复杂底层,可以这么说,冲孔灌注桩技术可以直接影响高层建筑,所以,对高层建筑冲孔灌注桩的研究十分重要。
1 冲孔灌注桩技术的主要内容
         高层建筑所用工艺不断发展进步, 目前冲孔灌注桩是常用技术之一,基所利用的基本原理是以卷场机将冲锤吊至一定高度,保障冲锤可以悬空进行自由落体运动, 在冲锤自由落体运动过程中会产生大量势能,利用势能击碎坚硬的岩石,让其形成孔,土层产生出来的
渣石以及被冲锤击碎的岩石会被挤进孔壁,漂浮在泥浆的表面,然后再排出来,也可能会通过捣渣筒排出,该次冲击完成之后,钢丝绳专项装置对冲锥产生作用力,带动冲锥运动出现一定运动角度,此时就会在桩孔中形成有一定尺寸的圆形断面。 冲孔灌注桩技术就是利用冲击力击碎岩石或土层,耗能小,碎块的体积小,达到的效果良好,所需辅助设备少,操作简单,机械性能稳定。
2.高层建筑冲孔灌注桩施工技术要点
         在高层建筑孔灌注桩施工过程作业中,其主要流程涵盖了平整施工场地、测量放线施工、护筒埋设施工、桩机定位、冲孔施工及其测量、钢筋笼制作及其吊装、混凝土浇筑等。其中,测量放线施工、护筒预埋施工、钢筋笼制作、冲孔施工为关键环节,对此本文重点探讨这些关键环节的施工技术要点。
2.1 测量防线施工
         测量放线是高层建筑孔灌注桩施工过程作业中的另一个关键施工要点。对此要求严格根据施工图纸设置要求,首先做好桩基中心坐标的测算。根据设计图纸中的坐标点进行测量控制网的制作, 进行测量控制网的制作时需要先根据控制网平面进行放线、定位;再以图纸为参考,确定桩的准确位置并撒白灰进行标记,最后打上比较显眼的小木桩,同时要特别注意,桩基础要小于 20mm,在打桩时要多核对桩的位置,以防出现问题,保证桩处在设定的位置上不变。
2.2 泥浆制作
         泥浆除了润滑的作用,还可以将涂层中击碎的岩石排出,施工过程中进行泥浆的制作时,可以就地取材,选择特殊性质的黏土进行泥浆的制作即可, 但在选择的时候一定要注意选择的黏土指数不能够小于 17,要控制好泥浆的配合比例。 含砂率是 5~8%,粘度是 18~22s 之 间,胶体率应该超过 95%,这是泥浆的质量用量化标准进行的评估。
2.3 护筒预埋
         护筒作为一种保护孔位桩基的重要施工结构,其在实际的施工中经常使用,由此可见做有效开展这一施工作业内容对于维护施工质量有着关键意义。选择厚度为 4~8mm、高度为 1.5m 的护筒材料,护筒的内经必须要超过 200mm,护筒上部需要设两个溢浆孔,具体位置需要参照原护筒预埋位置进行设置,压入法进行护筒埋设的方式最佳,人工挖孔埋设的方式也可以,但是需要把握埋入深度,要超过黏土层的 1m,根据当地的土质,假如当地的土质为砂质或者是杂填土层,埋入的深度就好不要出现偏差,如果会出现偏差,一定要注意控制偏差千万不要超过 50mm,护筒和孔壁之间的空间一定要用黏土进行填充,在胡同上面也要仔细的标注好控制桩位的中心, 施工的过程当中一定要仔细的检查桩的中心到底出没出现偏差,要及时的做出调整,在灌注桩混凝土冷却硬化的强度达到了要求的 30%,就可以把护筒拆除了。


3.冲孔施工过程
3.1 冲击成孔以及清空
         冲击成孔操作的初始阶段可以采用低锤密击法进行冲击操作,成孔过程中需要同步加入沙砾、石子等,同时做好孔壁的保护工作,确保孔壁挤压更紧密,孔深度如增加未超过 2m,需要及时检查成孔的垂直状态,冲击成孔操作至岩面后,深度增减 300mm 时,就需要在
孔中检查,分析地质的情况,还有一点要特别的关注一 下,那就是如果施工所处的区域当中属于是砂土或者是夹砂层, 空就很容易出现崩塌的问题, 所以在通过夹砂层的时候, 泥浆的比重一定要保持在1.5,在开孔的初期,多余的石渣一定要挤进孔壁当中,等到深度到了6m 之后,就可以进行掏渣工作了,在掏渣工作完成之后,就可以进行泥浆的加入,加入泥浆的主要目的是提高孔壁的稳定性,待孔壁稳定之后,将泥浆调回正常浓度,达到深度要求后,做好清孔工作。
3.2 钢筋笼制作安装
         钢筋笼需要选择质量合格钢筋进行制作, 制作钢筋笼的每根钢筋长度需保持在 5~9m 间,以 2m 一段的距离在钢筋外侧进行钢筋垫圈的焊接,完成之后,要将钢筋笼放在符合要求的地方,高度要保持在两层以内,进行钢筋笼吊装作业时,需要 逐节进行,主筋焊接时采用立焊方式,将其放入孔内时需要做好垫圈焊接,防止起吊时损坏钢筋垫圈。
3.3 安放导管
钢筋笼吊装就位后,即可下导管(导管使用前,应拼装试压合格),导管采用壁厚 5mm的无缝钢管制作,直径 250mm,导管接头用双螺纹方扣快速接头,必须具有良好的密封性能,导管吊放时应居中且垂直,下口距孔底 300~500mm,底管长度应≥4m。
3.4设置混凝土导管以及二次清孔
         导管直径控制在 22cm 左右,每节在 3m,导管在试验之后才可以下管, 施工的过程当中, 一定要检查好各个导管内经的大小是否合适,偏差一定要保持在 2mm 之内,要保持好导管的顺直,最后才可以利用导管进行二次清孔, 二次清孔完成之后必须要在半小时内进行水下混凝土灌注施工。
3.5 浇筑混凝土
         浇筑混凝土之前最主要的一定是按照要求配置混凝土, 这样才能够保证初凝时间可以整个完成灌注过程,一定要保持在 3h 左右,混凝土的浇筑应该在 2h之间完成。
4 冲孔灌注桩事故的预防
4.1 冲孔灌注桩的漏浆现象的预防
         假如施工底层在水含量过高的地段, 就很容易出现泥浆冲孔的现象,面对这样的情况,就需要施工人员早点防范,具体可以采用向泥浆中加入黏土,而且用低锤反复冲击,还可以选择利用棉絮对护筒的接缝处进行封闭。 然后增强护壁的强度,增强护壁的强度主要就是
把土和片石进行回填而且要反复的冲击。 这样就可以很好的预防漏浆现象的发生。
4.2 钢筋笼出现上浮现象
         混凝土的浮力会造成钢筋笼的上浮现象, 为了避免这一现象的发生,可以将钢筋笼和孔口进行固定,然后在混凝土中加入外加剂,增加流动性,这样可以很好的控制混凝土进入钢筋笼时产生不良的要超过 1.5m,还有一点一定要注意,护筒的中心和桩位的中线位置最结果,假如一不小心出现了钢筋笼上浮的现象,那么一定要暂停混凝土的浇筑,紧接着要探明导管的具体位置与混凝土的高度,最后提升导管来进行浇筑,慢慢的出现的上浮现象就会消失。
         4 结 语
         冲孔桩作为高层建筑施工的重要组成部分,其施工工艺和施工工艺要求较高,容易出现各种问题。本文分析了存在的主要问题。在此基础上,分析了高层建筑冲孔灌注桩的施工技术要点,包括钢筋笼的制作、测量放线施工、套管预埋施工、冲孔施工等,提出了高层建筑冲孔灌注桩施工质量控制中常见问题的预防和加强化灌浆施工工艺控制等相关措施,为当前高层建筑施工质量控制提供参考。
         参考文献
         [1]王 宾.大直径冲孔灌注桩在高层建筑基础工程中的应用[J].科技情报开发与经济,2009(25):218~219.
         [2][2]郭丽芳,王新文.冲孔灌注桩后注浆技术在高层建筑中的应用研究[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2010(03):23~26.
         [3]郭志伟.冲孔灌注桩在高层建筑深基础中的应用[J].中华建设,2012(33):256~257.
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