浅析建筑工程中的钻孔灌注桩桩头防水施工技术

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:于远航
[导读] 【摘要】钻孔灌注桩桩头防水关系到工程基础筏板整体防水的质量效果,施工过程中如果质量控制不到位,容易造成工程在投用过程中的渗水。
        北京路鹏达建设发展有限责任公司  北京  102211
        【摘要】钻孔灌注桩桩头防水关系到工程基础筏板整体防水的质量效果,施工过程中如果质量控制不到位,容易造成工程在投用过程中的渗水。本文根据具体的工程实例,介绍一种钻孔灌注桩桩头防水处理工艺,对传统施工工艺进行优化,使施工过程操作简单,有效解决桩头与筏板之间防水处理难的问题,为该技术在钻孔灌注桩施工中的推广应用提供了较好的参考经验。
        【关键词】钻孔灌注桩;桩头防水;质量控制;工程应用
        1引言
        现阶段,国内大部分的钻孔灌注桩桩头处理均在开挖承台后进行,常见桩头处理方法有两种。第一,使用诸如风镐之类的工具手动处理桩头。第二,先切割桩的主要钢筋,将其除去,然后切割桩头。在浇注混凝土后应立即处理混凝土桩头,这方面国内研究和应用较少,仅进行过内部尝试将钢套管延伸到桩头下方,并在排出泥浆之后手动凿除桩头。而钻孔灌注桩桩头防水处理是防水中的难点,如施工质量控制不到位,很容易产生防水隐患,目前尚无标准图集的做法,在此背景下,本文拟以A物流信息大厦工程为例,分析其钻孔灌注桩桩头防水施工技术。该工程总建筑面积68102.52m2,其中地上56619.12m2,地下11483.4m2。底部3层大底盘裙房上托22层办公楼。裙房下部为两层地下车库。建筑高度为99.60米,交易大厅一层层高为4.6米,交易大厅二、三层为39米。4-25层办公层层高为3.7米。裙房下部为两层地下车库。本工程采用框架-核心筒结构体系。
        2本工程桩头防水施工技术主要特点
        (1)在主钢筋及桩头混凝土外壁增设膨胀防水装置,解决主钢筋与混凝土接触区域和灌注桩桩体修复层与筏板混凝土交接区域防渗难题,延长了桩头防水层使用寿命。
        遇水膨胀装置是以特种橡胶为主要原料,配合无机吸水材料、高粘性树脂等十余种特种材料经密炼、混炼、挤型而成。遇水后逐渐膨胀,缓慢堵塞遍布存在的毛细孔隙、使与其接触的混凝土界面的接触更加紧密,从而产生较大的抗水压力,形成不透水的可塑性胶体。桩体外侧膨胀胶条遇水后与垫层混凝土形成密封体,阻隔地下水上涌;钢筋处膨胀圈遇水膨胀后能阻隔地下水通过钢筋侧壁上涌。
        (2)桩头处修补混凝土掺入工业副产物粉煤灰,减少用水量,增大胶结料含量和火山灰效应,改善混凝土抗渗、和易、耐久等性能,有效提高桩头混凝土抗渗能力。桩体外侧増加髙性能渗透结晶防水涂料和聚合物水泥防水砂浆,进一步増强桩头整体抗渗能力。
        (3)采用专用桩头混凝土修复工装,该工装安拆便捷,可有效保证桩头平整、光滑,且可重复利用,有效提高桩头修复质量并节约施工成本
        3本工程桩头防水施工技术主要的工艺流程及质量控制要点
        3.1施工操作准备
        对施工人员进行安全技术交底,工器具、材料准备齐全并经检验合格,具备施工条件。
        3.2桩头修整
        根据实际情况,采用小型挖掘机清理桩间土至基底标高,按设计要求采用风镐剔凿桩头至设计标高后,采用钢丝刷、鼓风机将浮渣清理千净,并洒水湿润桩顶混凝土,但不得有积水。
        3.3钢筋修整
        采用人工将钢筋四周混凝土清理干净,钢筋露岀桩顶设计标高长度,必须满足锚固长度35d。如锚固长度过长,应及时按照锚固长度要求切割,锚固长度不够可以采用焊接,单面焊不小于10d(或双面焊不小于5d),钢筋与筏板成75°角。同时,做好钢筋焊接试验,复试合格后方可焊接施工。
        3.4膨胀圈安装
        桩头混凝土及钢筋锚固按照设计要求施工完毕后,应及时安装遇水膨胀型防水胶圈装置在桩头主筋上以及桩头圆周范围内,采用激光水平仪装置调整至同一安装高度,使其遇水密封后能够按照同一方向产生抗水压力。


        3.5专用钢制套箍模板
        安装根据施工桩头标高要求,设计专用钢制套箍模板工装进行桩头混凝土的浇筑施工。采用0.8mm厚钢制定型套箍,为便于安拆,采用两块钢板沿着同一主轴对称布置,用便于拆卸的螺栓进行固定。钢制套箍模板工装可以根据桩位调整,调整至设计允许偏差范围内,采用全站仪定位、吊线坠垂好后在钢制套箍四周均匀设置短螺纹钢筋固定支撑杄固定模板,更好地防止了模板发生位移。钢制套箍模板在安装前应在模板内侧涂刷脱模剂。
        3.6混凝土浇筑及模板拆除养护
        (1)桩头混凝土浇筑前,测定桩位轴线及桩顶标高,洒水湿润桩头,在清理好的桩顶处用刷子刷素水泥浆一道,便于与浇筑混凝土的有效接触。
        (2)混凝土浇筑过程中采用1m靠尺检查桩头平整度,应满足≤3mm。混凝土浇筑完毕12h后拆除模板,检查混凝土密实度,不允许有裂缝。当存在裂缝且小于0.2mm时,采用树脂胶封填,当裂缝大于0.2mm时,需将新浇筑细石混凝土剔凿后重新浇筑。
        3.7防水涂料施工
        桩头混凝土养护7d后进行水泥基渗透结晶型防水涂料施工,施工前将混凝土基层表面的浮浆、反碱、油垢以及表面涂层杂物等清理干净,采用钢丝刷、油灰刀进行清理,然后用清水冲洗。
        基层清理干净后,进行水泥基渗透结晶型防水涂料施工。对结构上的缺陷,如孔洞、裂缝、凹凸不平和蜂窝处应有效修补。桩头防水层所用水泥基渗透结晶型防水涂料必须符合设计要求及施工规范规定。
        3.8缓凝型遇水膨胀胶条施工
        在桩身四周粘贴缓凝型遇水膨胀胶条,闭合部位应挤压两端头粘接牢固,并与桩身混凝土结合严密。缓凝型遇水膨胀胶条施工完毕,应立即进行下道工序聚合物水泥防水砂浆施工。
        3.9聚合物水泥防水砂浆施工
        (1)基层要求。在聚合物水泥砂浆涂抹施工时,应进行基层处理,基层必须保证干净、牢固、湿润。
        (2)聚合物水泥防水砂浆的配置。按重量比将净浆、水泥、砂、水搅拌均匀,其中水泥应用PO43.5以上强度等级,加水量以料的稠度刚好为宜。砂应用粒径03~1.0mm的干净天然砂。搅拌顺序为:先将水泥、砂加水搅拌,然后加入净浆反复搅拌均匀。
        (3)聚合物水泥砂浆拌合后应在1小时内用完,施工中不得二次重复加水。配制好的聚合物水泥砂浆用刮板或抹子抹两端,总厚度5mm即可。第一遍须压实抹平,第二遍应压光。砂浆各层应紧密贴合连续施工,防水砂浆终凝后,先要保湿养护3d,然后在自然条件下养护7d左右即可进行防水卷材施工,聚合物防水砂浆在未达到硬化状态时不得浇水养护或直接受雨水冲刷
        3.10主要的质量控制要点
        (1)基底桩头混凝土清理以及钢筋锚固时应严格按照设计要求进行,确保后续防水胶圈的安装。
        (2)遇水膨胀型防水胶圈、缓凝型遇水膨胀胶条、水泥基渗透结晶型防水涂料、聚合物水泥防水砂浆等材料应进行详细抽样检验,检验合格后应有实验室出具抽样实验报告方可选用,保证材料符合要求。
        (3)桩头位置主筋和桩头圆周位置防水胶圈的安装应严格按照设计高度要求定位安装。确保使其遇水密封后能够按照同一方向产生抗水压力(4)浇筑前应按照设计方案要求及时检查防水套圈定位情况,模板固定情况、核对桩位尺寸、偏差,检查无误后浇筑混凝土。混凝土应在浇筑完毕后12小时内进行人工定时喷水养护或采用薄膜围封保温保湿养护。
        结语:
        本技术有效解决了特殊地质条件下钻孔灌注桩桩头与筏板之间易渗水的问题,A物流信息大厦设计裙楼桩502根,主楼桩171根,施工过程中采用本技术取得了较好的防水效果。通过工程项目实际应用表明,该技术确是一种成熟、可靠的钻孔灌注桩桩头防水处理方法,具有施工方便、简单,可操作性强,施工速度明显提高,质量可靠,经济社会效益显著,为类似工程提供较好的借鉴经验,具有较高的工程应用推广价值。
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