曹國榮
馬鞍山鋼鐵建設集團有限公司
鉆孔灌注樁技術在建筑施工中的應用剖析
曹國榮
馬鞍山鋼鐵建設集團有限公司
本文概述了建筑施工中鉆孔灌注樁施工技術的含義,簡單介紹了鉆孔灌注樁的技術類型及適用范圍,并分析了鉆孔灌注樁在建筑施工中應用的技術特點,最后重點對鉆孔灌注樁在建筑施工中的的具體工藝應用進行了探討。
建筑工程;鉆孔灌注樁;施工技術
鉆孔灌注樁施工屬于建筑工程很關鍵的施工,屬于基礎建設中的一部分,主要針對于不良地質的高層建筑,在建筑工程中應用比較廣泛,嚴格的做好鉆孔灌注樁施工過程中的質量控制對于現代建筑物意義重大。
建筑工程在進行施工操作的時候,凡是使用了鉆孔灌注樁技術的建筑工程項目,都具有一定的復雜性和隱蔽性的特征,而且,在建筑施工中使用鉆孔灌注樁技術對施工工作人員技術水平有較高的要求,如果進行鉆孔關注工作的時候施工技術人員的個人素質較低,施工水平無法達到要求,那么整個施工工程的質量將會收到很大的影響,工程項目的進度也會因此而滯后,所以說企業之間競爭力的提升和建筑施工中鉆孔灌注樁技術的合理使用也有著一定的聯系。
(1)根據樁徑大小分類。根據樁徑大小的不同,鉆孔灌注樁主要可分為小樁、中樁和大樁三類。其各自樁徑大小和適用范圍。(2)根據成樁工藝分類。根據成樁工藝的不同,鉆孔灌注樁技術主要可分為:干作業法鉆孔灌注樁、泥漿護壁法鉆孔灌注樁、套管護壁法鉆孔灌注樁。
3.1特點
(1)適用性廣。鉆孔灌注樁具有很強的適用性,施工中不會受到地域、地質條件、樁徑大小、樁深長度等方面的限制。既可用于各種松散的砂層、土層中成樁,也能在硬質巖層中成樁,既可用于陸地建筑施工中,也可用于水下建設。(2)承載性好。大直徑鉆孔灌注樁的單樁承載力很高,可根據地質條件、樁身尺寸、樁材混凝土強度等級的不同,其承載力可達到幾千kN甚至幾萬kN,能充分滿足高層建筑、重型建筑的框架結構、筒體結構和剪力墻結構體系對基礎承重的需要。(3)施工費用低。與普遍的預制樁相比,鉆孔灌注樁技術能節省大量的鋼材與木材。而且鉆孔灌注樁在成樁以后,不需要截樁即可在樁頂上直接澆筑立柱,不需要設置承臺,從而實現了工程施工成本的降低。
3.2意義
(1)對土體穩定性的提高。正是因為灌注樁有著滲透性好以及壓密性、劈裂等特點,當施工進入到鉆孔土體的環節時,條件不同,表現的方式也不一樣。因此,對于鉆孔灌注樁來說,無論是滲透性還是壓密性、劈裂都是不可缺少的性能。
(2)較高的安全性。因為混凝土的漿液滲透性能非常好,因而在使用鉆孔灌注樁技術完成混凝土灌注時,可以幫助工程的樁基與地下土體結合得更加順利通暢,進而保證工程地基有比較高的安全性。就鉆孔灌注樁而言,它的優勢是很明顯的,也能夠利用自身特點讓地基的質量得到提升。
4.1工藝流程
泥漿護壁法鉆孔灌注樁,是利用原土自然造漿或者人工造漿漿液進行孔壁的保護,并通過循環泥漿將被鉆碎的泥石、渣屑懸浮后排出孔外,再安裝綁扎好的鋼筋籠,利用灌注混凝土成樁的方法。它具有施工過程中無擠土、無振動、噪音小,對周圍建筑物及地下管線危害性小、樁徑不受限制等多種優點。該方法的大致工藝流程為:鉆孔機就位→鉆孔→注入制備好的泥漿→埋設套管→繼續鉆孔→排渣→清孔→鋼筋籠的吊放→射水清底→插入混凝土導管→澆筑混凝土→拔出導管→插樁頂鋼筋。
4.2施工工藝中的重點環節
(1)布設樁位。首先,應對施工場地進行清理與平整,并設置樁基的基軸線水準點與定位點,然后再根據樁位的平面布置圖,設定出每一根樁的位置并做好標記。在鉆孔施工前,還應當對樁位進行復核,以避免因外界因素的影響而導致樁位的偏移。(2)泥漿制備。泥漿不僅能起到保護孔壁以防止坍塌的作用,還能有效冷卻鉆頭,并將砂土進行攜帶排出。要求所制備的泥漿,應根據實際工程土質進行確定,在黏性土質中可采用原土造漿的方法制備泥漿,在其它土質中則應當選用膨脹土或者高塑性黏土制備泥漿。在施工過程中,還應經常性的對泥漿密度、泥漿黏度、含砂率、膠體率進行測定,要求其黏度應控制18~22s,含砂率不得超過8%,膠體率不宜低于90%。(3)成孔方法。泥漿護壁法鉆孔灌注樁的成孔方法,主要包括了回旋鉆成孔、沖擊鉆成孔、潛水鉆成孔、沖抓錐成孔等方法。各種成孔方法的適用性,與施工現場土質、孔徑、孔深、鉆機功率等因素相關,應根據工程實際地質條件,以及各施工隊伍的實際經濟技術實力情況,選擇適宜的成孔方法。(4)埋設套管。套管在鉆孔過程中能起到保護孔口、固定樁位、引導鉆頭前進方向以及防止孔壁坍塌的作用。套管多采用4~8mm的厚鋼板制成,其內徑約比鉆頭的直徑大10~20cm,頂面高出地面40~60cm。在套管埋設時,應首先挖除樁孔處的表面土層,然后將套管埋設進土中,其埋設深度通常為1~1.5m,套管的中心與樁位中心線之間的偏差不得大于5cm。(5)鋼筋籠的制作與吊放。鋼筋籠的制作方法主要有支架成型法、箍筋成型法、胎具成型法、卡板成型法等幾類,在制作時應將長樁骨架分段制作,分段的具體長度應根據現場吊裝條件進行確定,并保證吊裝時能不變形,接頭應相互錯開。在吊放過程中應注意保持垂直、緩慢放入,以避免鋼筋籠與孔壁之間發生碰撞。(6)水下混凝土的灌注。水下混凝土灌注主要采用的是導管法,主要設備包括了攪拌機械、泵送機械、鋼導管、承料漏斗等,要求所澆灌混凝土的強度等級不得低于C20,坍落度控制在18~22cm以內。鋼導管通常采用的是無縫鋼管,直徑約為200~300mm,每節鋼管長度約為2~3m,各節鋼管間采用螺栓與法蘭盤進行連接。
總而言之,在建筑工程施工中,鉆孔灌注樁是一個非常常用的施工技術,具有操作簡單、震動小、無噪音、承載力高等優點,不過在實際應用中,具有復雜性、系統性的特征,需要施工人員的重視,做好相應的施工管理和控制,保證工程整體穩定性和安全性,為建筑使用者提供更加可靠和舒適的建筑環境,推動建筑行業的持續穩定發展。
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