软土地基中螺杆灌注桩基础的施工应用

发表时间:2021/4/25   来源:《建筑实践》2021年第3期   作者:陈文涛
[导读] 桩属于工程结构的重要组成部分,承担着核心任务,随着工程质量要求的攀升,
        陈文涛
        重庆万泰建设集团有限公司西安分公司,陕西 西安,710018

        摘要:桩属于工程结构的重要组成部分,承担着核心任务,随着工程质量要求的攀升,桩基础的应用越来越广泛,其中螺杆灌注桩的优势最为显著,在软土地基中作用比较突出,可以最大限度提高基础结构的平稳与安全,随着应用程度的加深,螺杆灌注桩的重要性逐渐显现出来,受到广泛青睐。
        关键词:螺杆灌注桩;基础施工;软土地基

        引言:螺杆灌注桩属于较为特殊的柱形构件,结构稳定性较为理想,在实际应用中,通常单根或数根桩为一个整体,与连接桩顶的承台紧密结合在一起,在相互配合下构成桩基础, 桩的主要功能是承载部分荷载,以此来提升结构稳定性。
1螺纹灌注桩优缺点
1.1优点
        螺纹灌注桩具有良好的环保性,生态效益十分显著,并且施工阶段无噪声,振动幅度也比较小,没有明显泥浆污染排放,因此应用范围较广。另外,将其和钻孔灌注桩相比,优势比较明显,不会轻易出现护壁、塌孔等问题,结构稳定性更强。实际施工中,采用该技术,也不会发生断桩和缩径等一系列问题,效果十分显著,实践表明,桩身质量可靠,可以广泛应用于软土地基。除此之外,施工程序较为简化,可以将工程造价降到最低,施工效率高,施工效果较为理想,可以最大限度缩短工程施工时间。适用范围非常广泛,不仅可以将其用作普通基桩,还可以应用于长短桩复合地基,可以确保达到预期施工效果。螺纹灌注桩结构原理图如下图1所示。

图1 螺纹灌注桩结构原理图
1.2缺点
        虽然螺纹灌注桩优势比较突出,但也存在一定的不足,从类型上划分属于挤土桩,所以在实际施工阶段,要考虑挤土效应,为了保证工程质量,需要采取合理、有效防范措施,避免挤土对施工的影响。再加上成孔成桩工艺特殊,在实际使用阶段,受力机理相对复杂,相关的施工技术和工艺有待进一步完善。螺纹灌注桩在软土地基表现优越,但是却不适合应用在密实砂土层[1]。在实际施工中,需要在掌握地质情况的基础上,灵活、区别对待。
2 螺杆灌注桩施工过程
2.1施工顺序与成桩工艺
        现实施工中,想要确保桩基础施工质量,就要掌握科学的施工顺序,以此来保证实际施工效果。第一步,桩机就位。在放线阶段,就要调整好螺杆桩机的位置。在此基础上进行调平和稳固,值得注意的是,要确保好成孔垂直度。第二步,钻孔至设计深度。为了确保施工质量,下钻过程中,需要进行严格的调控,保证好下钻的速度,让转速和下降速度始终保持较高的匹配度,现实工作中,转杆每旋转两周,需要完成一个螺距的下降,这样的施工效果是比较理想的,每下降-一个螺距,要确保达到设计深度,形成螺纹状段在土体中。第三步,泵送混凝土。这是施工核心内容,同样也是重点环节,为了保证施工质量,钻头应该达到设计标高,提钻过程中要注重提升速度,不宜过快或者过慢,另外,旋转速度也是一项重要指标,需要保持其与提升速度的同步和高度匹配。
2.2制备泥浆工序以及钻孔
2.2.1制备泥浆
        在项目施工中,所应用的泥浆需要满足相关的行业标准以及技术要求,对泥浆的品质非常严格,同时也是灌注的前提条件。在钻孔桩工程中,应用的泥浆主要是由不同物质相互混合而成,主要包括三种物质,像粘土、添加剂再搭配水进行配比。在项目的实际建设阶段,因为施工路段的地质情况都存在较大差异,因此在灌注方法的选择上要因地制宜,科学选择合适的方案,对于泥浆的稠度也有着不同的需求,需要灵活对待。通常情况下,泥浆含砂率要严格控制,不可以超过百分之四点八,另外泥浆的胶体率不可以低于百分之九十[2]。只有满足相应条件的泥浆,其粘合力度才是最强的,可以进一步提高整体架构的稳定性。因此,在泥浆的稠密度方面一定要严格控制,不可以存在懈怠心理。如果在实际施工中泥浆的稠密度低于相关标准,保护功效就会明显减弱;反之,如果稠密度过大,在实际操作时,钻头就会很难钻下去,给施工造成阻碍,减缓施工速度,影响在规定时间内工程的交付使用。
2.2.2钻孔以及清孔
        在进行灌注作业前,需要严格监管钻前准备工作,特别是钻孔的状态要进行认真检查,确保各项的使用性能达到施工标准。在操作中,工作人员在保证钻孔质量的同时,还需要认真填写实施记录,掌握灌注的关键技术以及注意事项,注重观测土层变化,并且完成泥浆的检测工作,确保灌注的实际效果。
3施工要点
        首先需要明确螺杆桩的施工特点,找到该方法和钻孔灌注桩的不同,只有这样才能区别对待,保证施工效果的同时,大幅度提高施工效率。前文曾经提到过,螺杆桩施工虽然优势较为明显,但是也存在一定的限制条件,那就是需要应对挤压问题,在成孔的同时,借助钻头泵出混凝土,实现直接成桩。实践表明,该方法的优势较为突出,和传统灌注技术相比,具有节能和环保的特征,并且施工效率较高,成桩效果比较理想,可以确保项目在预期时间内高水平完成。其次,螺杆桩在应用阶段,要考虑钻杆运行速度等问题,尤其是下降和提升速度要科学、有效控制,确保实际施工效果。在施工过程中,要保证好转速和运行(下降和上升)速度的匹配,确保可以形成高质量的桩体。最后,挤压成孔的质量要保证好,尽可能减少余土外运,这样可以避免污染,做到绿色施工。
        结论:综上所述,螺杆灌注技术相对来说施工工艺比较复杂,在实际施工中,需要考虑多项内容,涉及到的流程和环节众多,为了保证施工质量,需要严控施工细节,严肃认真对待施工流程,将螺杆灌注的最大优势发挥出来。随着社会进步,建设项目逐渐增多,基于这样的前提,钻孔施工的相关技术得到了较快的发展,现实施工中,无论是设计阶段还是灌注施工环节,都要严格遵循规定和施工指标,注重施工细节,通过对技术的施工质量把控,强化项目建设效果。
参考文献:
[1]周健.螺杆灌注桩混凝土计算及充盈系数与施工质量控制关键问题探讨[J].黑龙江交通科技,2019,42(09):100-101+103.
[2]李新凯. 螺杆灌注桩承载特性及承载力计算方法[D].重庆交通大学,2019.
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