(福建七建集團有限公司,福建 福州 363000)
建筑工程施工工藝中,鉆孔灌注樁技術多應用在建筑基礎工程施工中,其在建筑工程建設中的作用主要在于提高建筑基礎結構承載力,增強建筑地基穩定性。但是由于建筑工程規模的不斷擴大、建筑質量要求的提高,相關人員在應用鉆孔灌注樁技術時,還應根據建筑工程設計參數,明確鉆孔灌注樁施工中的技術要點。
某建筑工程,建設內容為住宅樓,總建筑面積為4056.7m2,基地面積567.2m3,整體建筑規模為5層框架結構,建筑高度為20.5m。該建筑工程中的B工區建筑設計為鉆孔樁基礎,樁長20~25.4m,樁數為95根,鉆孔樁直徑分別為1100mm、1200mm、1300mm。其中1100mm的直孔為4個,1300mm鉆孔樁為18根,鉆孔樁基礎施工中混凝土強度為C25,且基礎結構中各鉆孔樁的單樁荷載力為1600KN~4500KN。為發揮鉆孔樁的運用價值,施工方將鉆孔灌注樁技術融入該建筑工程施工組織設計中,用以指導施工人員完成鉆孔樁的混凝土灌注作業,保障建筑工程整體質量。
建筑工程中,鉆孔灌注樁是應用不同鉆孔方法,在現有地層中使井孔成為對應形狀,且符合建筑物設計標高,隨后將鋼筋制作成的骨架放入井孔、灌注提前調配好的混凝土材料,最終形成可作為建筑物基礎結構的樁基礎。鉆孔灌注樁技術應用中,常用鉆孔方法包括反循環回轉、螺旋鉆孔、正循環回轉鉆孔、沖擊鉆孔等,其在建筑施工中的實踐,對維護建筑物整體質量,改善建筑基本性能有著不可替代的作用。
其一,使建筑物具有良好滲透性能。建筑施工過程中,鉆孔灌注樁技術在實際運用中,可促進土壤呈、混凝土樁體的融合,并在穩固建筑工程地基的同時,增強建筑結構結構的滲透性,為建筑上部結構施工建設奠定基礎。
其二,增強建筑物地基穩定性。靈活運用鉆孔灌注樁技術,同樣可用于維護建筑基礎結構安全、穩定性。該技術可通過壓實處理土壤、改變土壤滲透性能等方式,強化地基穩固性,避免因地基結構中土壤密度較小而造成塌陷、滲漏風險。
其三,有效控制建筑施工成本。鉆孔灌注樁施工技術流程中,可高效處理建筑項目中的地質問題,優化地形條件。同時對降低場地內施工噪音、延長機器設備使用年限有著明顯的積極影響。除此之外,鉆孔灌注樁技術應用中,施工人員可在技術指導下,嚴格控制樁徑、規范接樁與截樁量,節約施工期間的成本消耗。
其四,優化建筑施工流程。建筑行業中,鉆孔灌注樁技術可用于高層建筑、民用建筑中,其在建筑基礎結構中的運用,可實現施工方對地基施工工藝的優化目標,避免地基基礎施工中存在的質量問題。
建筑工程施工期間,鉆孔灌注樁技術具有提高建筑物基礎結構承載力,增加作業中土壤密度、增強地基穩固性等作用。具體來說,鉆孔灌注樁工藝對建筑施工場地內地質條件適應能力強,整體施工流程簡單,安全性能突出。相關人員可通過以下施工流程發揮鉆孔灌注樁的基本功能,提高建筑物建設水平[1]。
其一,全面分析建筑項目施工區域內的土質條件,隨后根據土質分析數據選用鉆孔工具,并提前清理施工地點中石塊、土壤雜質。第二,清理土壤內的顆粒物,然后準備再生泥漿。在此期間,為提高再生泥漿利用率,相關人員應在獲得再生泥漿后及時落實除沙工作。其三,使用鉆孔工具、設備鉆孔,鉆孔作業完成后放置鋼筋籠,固定建筑建筑物基礎工程,增強建筑穩定性。其四,在鉆孔內鋼筋結構穩固后,開始澆筑混凝土。其五,由于鉆孔灌注樁施工期間,整體施工流程具有明顯的危險性,所以在作業過程中應重視塌陷、土壤孔隙等風險的預防。現階段,鉆孔灌注樁技術已經成為建筑物基礎建設的基礎性工藝。但隨著國民對建筑物質量要求的提高,相關人員還應在鉆孔灌注樁技術實踐中,確保各項作業質量管理的有效性。
正式應用鉆孔灌注樁時,相關人員提前做好人員安排、機具調配工作。通常情況下,建筑工程施工中鉆孔灌注樁技術使用所需的準備工作包括:第一,檢查施工所需機械,比如鉆具、整地設備。第二,清理施工場地內的障礙物。第三,確保灌注樁、護筒數量符合施工設計要求。第四,重點檢測泥漿中砂石、水泥、雜料比例。第五,分析混凝土教主材料中的砂石粒徑是否符合鉆孔灌注樁技術的工藝要求,避免出現卡管情況[2]。
為了完成新的教育教學使命,材料類課程的任課教師還需在本課程原教學大綱的基礎上修訂出具體思政融入的專業課程思政大綱,該大綱要特別注重思想政治教育與材料專業教育的具體融合和直觀體現。
準備工作完成后,施工人員應對建筑工程施工現場進行測量,然后開始畫線工作。在此期間,施工人員可基于鉆孔樁的實際位置、建筑深基坑支護結構、建筑物控制網、深基坑平面圖確定畫線位置。畫線時,施工人員需在保證線條垂直、平行基礎上,及時標注相關鉆孔數據。測量畫線結束后,根據建筑工程施工規劃,有序安裝鉆機。安裝鉆機前期,施工人員應提前對鉆機展開檢修、保養工作,以免出現延誤工期的情況。另外,為保證鉆機功能的穩定發揮,施工人員還應借助水平儀、測量尺等輔助工具,準確完成鉆機安裝工作。
鉆孔灌注樁技術中,護筒有著不可替代的作用,其在建筑工程基礎結構施工中,具有合理控制鉆孔樁樁位、矯正鉆具、預防孔洞塌陷等功能。再者,護筒的設置同樣可用于固定樁孔尾椎,避免地面水流入孔口,同時在預防塌孔基礎上,引導鉆頭方向,保障成孔質量。因此,在各項準備工作后,施工方應根據施工場地中的土質條件,合理埋設護筒[3]。比如對于粘性土質中,護筒布設深度不能小于1m,若施工場地為砂性土,護筒埋設深度應大于1.5m。
具體來說,建筑鉆孔灌注樁技術中,護筒主要包括鋼制、鋼筋混凝土兩種類型,不同類型護筒,其厚度會有著明顯的要求,比如以鋼筋混凝土為主材料的護筒,其厚度應為8~10 cm、鋼筋護筒的厚度則為4~8cm。設置護筒時,施工人員還應在護筒上方設置溢漿孔,并確保護筒內徑大于鉆孔樁直徑,若使用回轉鉆機進行鉆孔時,護筒直徑應適當增加20~40 cm;使用沖擊鉆、沖抓鉆時,其直徑應增加30~40 cm。除此之外,埋設護筒時,施工人員還應滿足以下要求。其一,鉆孔前,應在現場放線、鉆孔位置明確后,按照灌注樁位置去掉樁孔內的表層土,然后開始埋設護筒。其二,護筒可采用錘擊、挖埋、加壓、振動等方式,實際埋設深度通常為2~4 m。其三,護筒設置后,其頂端高程需要適應鉆孔內的水位高度。
1.鉆孔
建筑工程施工中,鉆孔灌注樁技術的核心在于鉆孔、清孔作業的落實。施工人員只有確保鉆孔準確性、清孔的及時性才能為后期混凝土灌注工作奠定基礎,保障建筑工程基礎結構安全性。為此,相關人員應基于建筑工設計參數,有序完成鉆孔工作。首先,施工人員基于建筑工程設計方案,確定鉆孔數量、位置,并在鉆孔期間重點檢查沉渣厚度、混凝土灌注效果。其次,鉆孔時做好施工記錄,便于在建筑工程質量檢驗中有據可查。最后,鉆經孔位時,重點分析樁徑合理性,若出現孔洞塌陷情況,應及時處理。
2.鉆孔方法
正式鉆孔時,施工人員應結合建筑物設計方案,合理選擇鉆孔方法。但在不同鉆孔方法中,其技術要點會有著明顯的差異性。以正循環鉆孔為例,在鉆孔灌注樁技術中,正循環鉆孔具有設備簡單、工藝成熟、操作便捷等使用優勢。施工人員在鉆孔時,可使用對泥漿泵施加壓力,使其以空心鉆頂部為入口,從鉆桿底部噴出,然后通過旋轉土壤使其被泥漿懸浮,最終在泥漿溢出后流到泥漿槽內。在此期間,鉆孔、孔壁中會產生環形斷面,使得泥漿循環時的反流速度逐漸降低,所以在鉆孔過程中,要求施工人員留意地質變化,增強泥漿排出殘渣的能力,以免影響后期清孔作業。
3.清孔
由于鉆孔期間,會掉落部分碎屑、雜物,影響混凝土灌注效果,所以在鉆孔結束后,還應快速清理鉆孔、鉆孔機具[4]。清孔后,施工人員可手摸孔內排出的泥漿顆粒,若泥漿比重小于1.1,含砂率低于2%,且年度為17s時,代表清孔效果良好,可進入下一施工環節。
4.鉆孔質量檢驗
成孔后,還應及時對鉆孔位置、深度、直徑、側斜度進行檢查,并與設計人員在現場確認地質。檢驗鉆孔質量時,鉆孔位置中心點的允許偏差和為100mm,傾斜度允許偏差為1%,相關人員可以此為依據對成孔質量進行評估。除此之外,鉆孔結束后,需要在第一實踐內驗收鉆孔作業,同時確保檢孔器設計參數的標準。比如檢孔器外徑應與鉆孔直徑相同,長度約為灌注樁徑的4倍或5倍,并且不能小于6m。
為保證鉆孔后孔壁完整性、穩定性,還需做好養孔工作。在建筑工程施工中,鉆孔變形、不穩定等質量風險的產生與孔洞中泥漿材料息息相關,所以在養護鉆孔時,施工人員可配置混合泥漿,并將其澆筑在鉆孔壁上,使其在鉆孔中形成養護層。養孔后期,施工人員應根據鉆孔灌注樁基本要求,制作、安裝鋼筋籠。一方面,制作與鉆孔樁長度、直徑對應的鋼筋籠,病痛在主筋內側增加直徑為15mm的加固箍,焊接鋼筋籠時,確保鋼筋屬性的匹配度,以及結構設計的牢固性。另一方面,在鋼筋籠主筋、箍筋焊接后,將其放置在對應吊裝位置中,隨后由三腳架確定鋼筋籠安裝位置,并使用吊裝設備安裝鋼筋籠[5]。
建筑工程施工中,鉆孔灌注樁技術中,混凝土灌注是根據鉆孔樁實際深入,澆筑混凝土材料,以此通過孔洞中導管內部的填充確保建筑基礎結構的穩定性。施工人員在混凝土材料運輸至現場后,應檢測混凝土材料配比,避免在澆筑后出現塌落情況。若混凝土材料與無法滿足灌注樁施工要求,應使用攪拌設備再次攪拌、配比,核查無誤后可堅持連續、均勻的原則,將其澆筑在孔洞中,且灌注深入應小于6m。
除此之外,混凝土灌注環節,施工人員需要利用罐車、導管配合灌注,導管直徑通常為25cm作用,埋置深度為2~6cm。灌注過程中,施工人員應該緊湊、連續、不停歇的灌注混凝土,并注意預防混凝土物料漏頂、溢出等情況。同時在灌注期間觀察鉆孔內水位升降、混凝土下降情況,在準確測量孔內混凝土面高度后,施工人員可開始提起、拆除孔內的導管。需要注意的是,提出導管時,應該確保導管上升時位置居中、軸線豎直。若鋼筋骨架為法蘭卡管,則需在轉動導管后,使其直接脫離鋼筋骨架,然后移動到鉆孔中心位置。
以上作業完成后,建筑工程施工中的鉆孔灌樁技術所涉施工作業已經完成,但是為延長鉆孔灌注樁的使用年限,施工人員還應做好鉆孔灌注樁的養護工作。具體養護方法包括草簾遮擋、毛氈遮擋、灑水等,通過養護工作的開展,在鉆孔灌注樁的使用中,可有效預防建筑物基礎結構裂縫問題,提高建筑工程安全、穩定性能[6]。
綜上所述,建筑行業深化發展中,建筑工程施工中的技術種類愈發多樣。鉆孔灌注樁技術是建筑工程基礎結構施工中的核心工藝,其在建設項目中的應用對完善建筑物整體性能,提高建筑物建設水平意義重大。但是為發揮鉆孔灌注樁技術實踐價值,相關人員還應在施工期間做好鉆孔、清孔、養孔等環節的質量控制。