市政工程中钻孔灌注桩施工工艺重点研究 吕可微

发表时间:2020/8/5   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:吕可微
[导读] 摘要:随着社会的发展,我国的市政工程的发展也有了改善。
        山东莘华建工科技股份有限公司  山东聊城  252400
        摘要:随着社会的发展,我国的市政工程的发展也有了改善。钻孔灌注桩作为高层建筑及桥梁基础普遍采用的一种地基基础形式,在现阶段的施工中得到了广泛应用。但在施工过程中也存在工艺落后、地下隐蔽施工、质量情况不容易直观判断等问题。
        关键词:市政工程;钻孔灌注桩;施工工艺重点研究
        引言
        近年来,随着大量多跨连续梁的施工,钻孔灌注桩作为一种基础承载力形式被广泛应用。但由于技术落后、地下施工、情况不明等原因,在施工过程中存在许多问题。钻孔灌注桩是一种类型的民用和工业建筑广泛采用的基础形式,适应性强,操作简单,设备投资不大,但主要是因为地下钻孔灌注桩的施工,其施工过程无法直接观察,也不能直接开挖桩验收,但它是一种最容易出现质量问题的基础形式,因此,分析了钻孔灌注桩在施工过程中发生事故的可能性,必要的预防措施是保证钻孔灌注桩质量,保证基础工程安全的重要措施。根据钻孔灌注桩的设计和施工工艺,分析了钻孔灌注桩施工过程中出现的几个质量问题,并采取了相应的预防措施。
        1 钻孔灌注桩的常见质量缺陷
        钻孔灌注桩作为桥梁工程中的重要桩基形式,一旦施工中质量把控不严,极易导致出现桩心偏位、桩身倾斜、桩体沉降超标、断桩、扩径等质量缺陷。而多数桥梁工程项目因所处地质、水文条件复杂,往往须采取泥浆护壁钻孔桩进行作业,然而,此种工艺相对较为繁杂且施工中不确定因素众多,例如,泥浆配比不合理、混凝土浇筑控制不当、孔底沉渣清理不彻底等任一环节的疏忽大意,或是施工前准备不到位、施工中管控不严或突发情况处理不当等,均有可能导致桩基出现上述一系列质量缺陷,如此不仅会对桩基的承载性能造成影响,而且还会直接危及上承结构的安全性、稳定性,进而导致桥梁的质量及安全性大大降低。
        2 市政工程中钻孔灌注桩施工工艺重点
        2.1 灌注桩质量检测
        桩基施工完成后,必须按要求组织相关单位对桩基质量进行检测,一般灌注桩检测采用静压试验和低应变动力检测试验、超声波检测试验相结合的方式进行,其中静压试验是检测桩承载力的,要求抽检的桩数目不低于1%;低应变动力检测是对混凝土质量进行检测,要求对所有桩基进行检测;超声波检测则是对桩身完整性进行检测,要求抽检数目不低于10%。对于检验不合格的桩要返工处理,处理完毕再进行检测,直至检测合格。
        2.2 砼灌注
        混凝土浇筑是最关键的工序。混凝土必须严格按照设计强度配制。在保证混凝土质量合格的前提下,导管法水下灌注混凝土的质量难以控制,主要有两个原因:(1)不能像上层建筑那样进行逐层振动;(2)由于导管埋在泥浆和混凝土中,混凝土的填充阻力很大。为了克服较大的填充阻力,保证混凝土桩的质量,必须产生相当大的冲击力。冲击力越大,完成每桶混凝土灌浆的时间越短,混凝土桩越均匀。由于混凝土是由水泥、沙子、砾石混合物,不同材料,不同粒径摩擦系数是不一样的,所以只有通过静力平衡产生的超压缓慢流动,很容易导致桩芯混凝土粗骨料积累,与半径的增加和减少。桩体的不平整度对桩的抗压强度有一定的影响。到目前为止最常见的水下混凝土灌注缺陷的方法主要包括以下几点:(1)混凝土料斗喂养过程,绝大多数的势能碰撞损失的碰撞,桶壁混凝土材料落入一个导管,不连续,无法形成一个较大的冲击能量,使混凝土没有足够的力量挤压,扩散,严重减少桩的摩擦阻力。此外,容易造成桩身不均匀。绝大多数混凝土材料会反弹回管道中,容易造成混凝土离析和管道堵塞。

(3)吊钩上下移动缓慢,不能产生较大的加速度,导致混凝土材料下落时没有足够的压力,导致混凝土材料在管道附近堆积成钟乳状段。由于分离层无法进行水平顶升,当钟乳化液段坍塌时,容易被泥浆包裹,导致泥浆芯被包裹。(4)由于管道上下移动频繁,泥浆不断沿导墙混入混凝土中,影响桩身混凝土质量。(5)施工人员为省事、怕麻烦,未对混凝土导管进行水密关闭试验,造成管道漏浆。
        2.3 塌孔的控制
        钻孔过程中出现的钻进速度过快、砂层泥浆护壁强度不够、清孔时出现孔底负压等原因造成的塌孔可以采取以下措施进行控制:(1)在填土层,采用埋深钢护筒,提高泥浆的比重和黏度的方式;(2)施钻砂层、圆砾层时,降低钻进和钻斗的升降速度,提高泥浆的比重和黏度,观察前后两斗的出渣量和出渣速度,判定其是否存在塌孔,若出现变化,及时调整泥浆的比重和黏度,对塌孔段进行慢速扫孔;(3)二次清孔时,孔底再次出现负压时,由于桩长均较长,泥浆补充不及时形成水头差和泥浆对孔壁的冲刷,砂层、圆砾层均存在塌孔,对此可以采取以下措施:(1)降低泵吸力,加大泥浆泵功率并及时补充泥浆;(2)采用正循环清孔。钻孔过程中,除了复核钻杆是不弯曲的外,还需根据不同地层采用不同的钻进速度、调配不同的泥浆。在钢筋笼吊装时,防止其变形,安放时避免碰撞孔壁,尽可能地缩短钢筋笼的接长时间,二次清孔后,按规范检查合格后及时灌注混凝土。为了预防孔壁坍塌、废桩事故,施工人员应当用吊车吊起钢筋笼或探孔器,垂直、稳定地将其吊放到钻孔内,以免碰坏孔壁。应当注意的是:用于孔口固定吊筋的横担不能直接放在护筒上,而应放在枕木上,否则会导致护筒倾斜,进而导致孔壁坍塌。此外,泥浆的密度、pH值、黏度、含砂率不合格也会导致孔壁坍塌或钻孔缩颈,故应每2h检测一次。泥浆面亦
        2.4 提升建筑工程基础的稳定性和安全性
        渗透性能、压密性能及劈裂性能是影响土体稳定的重要因素,但是在建筑工程施工过程中,会出现不同工程甚至同一工程的不同位置地质结构不同的问题,使用传统灌注方式很难对灌注压力进行调节掌控,一旦灌注压力使用不当就会影响工程建筑的地质结构稳定性。而钻孔灌注桩施工技术可以适用于复杂的施工环境,可以通过灌注施工提高灌注桩的渗透性和压密性。钻孔灌注工艺可以使桩体随着基础土的压力而变化,从而减少对土体结构的影响,起到维持工程基础土体稳定性的作用,使建筑基础的稳定性和质量得到保证。此外,钻孔灌注桩基技术施工可提升建筑工程桩基的承载力,提高土体密实度,降低地基塌陷风险,提高建筑抗震防灾能力,提升建筑工程的安全性。
        3 结语
        总之,为了不断提高钻孔灌注桩的施工质量,施工单位严格控制从以下几个方面和研究,不断改进和提高钻井设备:(1)建设单位钻头切削性能、泥浆处理设备相关的施工效率和质量的机器和设备需要检查一下。(2)不同施工方法的效率和质量差别很大,技术人员应从施工方法入手进行预控。(3)认真研究质量检测设备的准确性和可靠性,如适用范围应改变尺寸等。检测结果不准确容易引起纠纷,处理不当会降低安全程度,留下隐患。(4)要改善和提高管理水平,应以过程控制和事前控制为基础,建立系统的动态管理体系和方法。(5)对桩的施工过程进行严格管理,关键工序由技术人员指导,消除潜在的质量隐患。(6)消除落后工艺和设备。目前,旋转钻床的成孔技术得到了广泛的应用。设计人员应在设计图纸上明确使用旋转钻床形成孔,限制使用正反循环、冲击钻床等落后设备。
        参考文献:
        [1]丁茂喜.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用研究[J].四川水泥,2015(10):226+238.
        [2]万江英.钻孔灌注桩施工方法的研究与应用[D].南昌:南昌大学,2014.
        [3]王求华.建筑工程中钻孔灌注桩的施工技术[J].建筑安全,2017(02):25-27.
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