钻孔灌注桩施工技术的应用与必要性
摘要:个人认为钻孔灌注桩施工技术具有其象征性,针对其地质条件的不同,施工要点也应有所不同。这就要求我们广大施工人员在实际施工中多总结经验,有意识的储备有针对性、科学、实用的施工方案。
关键词:钻孔灌注桩;施工;必要性
一、工程概况
本工程为杭政储出(2005)20号、21号、30号地块一期工程Ⅱ标段(高层住宅),工程地点为杭州市西湖区转塘镇,东临向山路,南临横桥路,西临沈家路,北临斗门路,总建筑面积约135613万m2,其中地下室31943㎡。属于二类民用建筑。本工程由1#、2#、3#、4#、5#、33#综合用房楼组成,其中1#、2#、3#、4#、5#楼为27层框架剪力墙住宅,33#综合用房楼为框架结构。1#、2#、3#楼相对标高±0.000相当于黄海高程9.8m。4#、5#楼相对标高±0.000相当于黄海高程9.3m。本工程基础采用钻孔灌注桩,桩顶嵌入承台50㎜,桩径分别为Φ600、Φ700。建筑物外墙装饰为面砖,局部为涂料、干挂花岗岩,内墙及平顶为涂料、防水砂浆,楼地面为细石混凝土面层、花岗岩、防水楼面。±0.000以上卫生间部位填充墙体采用MU10混凝土多孔砖M5混合砂浆砌筑,±0.000以上其它部位采用A3.5轻质砂加气砼砌块采用专用粘结剂或专用砌筑砂浆砌筑。
二、施工方案
1、施工准备。其包括:选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。
2、钻孔机的安装与定位。安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
3、埋设护筒。钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm),每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。
4、泥浆制备。钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;反之会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。
5、钻孔。在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。
6、清孔。钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此,除了钻孔过程中密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;当孔壁不易坍塌时,不大于20cm。对于柱桩,要求在射水或射风前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔,所需设备不多,操作方便,清孔也较彻底,但在不稳定土层中应慎重使用。
7、灌注水下混凝土。清完孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,定位后要加以固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。
8、注浆控制。首先检查水泥,其不能有结块现象。核实进场的水泥量及水泥浆的水灰比,掺外加剂的,检查外加剂的掺量。检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况。注浆开始记录注浆压力。注浆压力过小,对桩端土、桩周土加固范围渗入充填强度、深度小,加固作用小;反之,可能会损坏注浆管。因此要控制一个较合适的注浆压力,一般为开塞压力的一半。注浆一般以注入水泥量为主控因素,水泥注入量达到预定量,无特殊情况即可停止注浆。预定量可根据第一、二根的注浆情况进行修正。现场监理人员要记录每次水泥的用量,保证水泥的注入量达到要求。
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