田 刚
山西机械化建设集团有限公司(030009)
现阶段,钻孔灌注桩技术作为建筑工程项目中较为先进的技术形式,应用愈发广泛。该技术不仅能够显著提升建筑工程桩基的承载力,还能为建筑结构的稳定与安全提供保障。与此同时,钻孔灌注桩技术在一些工序复杂、工期较长的建筑工程项目中,也能够在确保施工质量的基础上,减少不利因素所导致的建筑工程项目延期或整体质量问题。因此,对于钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用进行研究,具有极大的应用价值与现实意义。
钻孔灌注桩技术即在地基土体内,利用机械钻孔和管体挤土的方式形成桩孔。待桩孔形成后,在孔内进行钢筋笼的布设与混凝土材料的灌注,使其形成灌注桩。灌注桩因技术形式的差异分成多种类型,如挖孔灌注桩、钻孔灌注桩以及沉管灌注桩等。其中,钻孔灌注桩作为建筑工程项目中常见的灌注桩形式之一,已成为现阶段灌注桩体系中极为重要的构成部分。在施工中,钻孔灌注桩技术涵盖全套管与泥浆护壁两种施工方法,其中以泥浆护壁施工法的应用更为普遍。除此之外,钻孔灌注桩技术相较于挖掘机械钻孔,具有更加便捷和稳定的特性,深受建筑企业与单位的广泛关注。
根据建筑工程项目的差异性,钻孔灌注桩技术也存在着不同的技术类型。
1.2.1 桩径方面
可将钻孔灌注桩划分成为大桩、中桩、小桩。在建筑工程施工中,需要结合实际施工情况,选取钻孔灌注桩桩径规格与尺寸。
1.2.2 成桩方面
依照成桩工艺方面的差异性特点,可将钻孔灌注桩技术细分为泥浆护壁施工法、套管护壁法以及干作业法等[1]。
1.3.1 施工噪声低
虽然绿色建筑理念得到大范围的推广与实践,但在建筑工程项目施工中,仍会存在着不同程度的污染情况,噪声污染便是其中难以消除的污染形式之一。严重的噪声污染不仅会造成施工人员听力系统能力的下降,更会对施工范围内的周边环境,造成较大的生活噪声干扰。但随着钻孔灌注桩技术的普遍应用,施工现场噪声污染情况得到了较大程度的降低,既能减少施工人员在施工中听力系统所受到的损害,又能有效保护周边环境不受到高倍噪声的影响或干扰。
1.3.2 适用性强
我国幅员辽阔,地形、地质差异明显,而钻孔灌注桩技术适用于多种水文地质情况,对技术难度的要求相对偏低,这使得钻孔灌注桩技术应用的范围更广泛。
1.3.3 承载力高
众所周知,建筑工程项目的施工质量,对于建筑的使用寿命或应用年限均有增加或减少的双向影响。若建筑工程在结构上存在承载力不符合设计要求时,不但会影响到建筑结构的整体质量与安全,更会由此导致坍塌等危害发生[2]。但钻孔灌注桩技术通过钢筋笼与混凝土的钢混结构结合,与预制桩等加固支撑方式相比,其承载力得到了大幅度的提升,并有效延长建筑的使用年限。
在钻孔灌注桩技术应用前,需要做好前期的准备工作。先施工放样,利用全站仪准确设定桩位,利用水准仪进行桩孔井口标高的精准测定。随后,垫平作业区域,准确摆放钻机位置,并确保冲锤与桩位间的垂直对应。待桩位放样工序完成后,需埋设护筒。通常情况下,选用钢制护筒时,其护壁厚度多为10 mm,内径>钻头直径20 cm。护筒顶与地面间的高度差为0.5 m,并应符合孔内泥浆面高度标准。在这一环节,护筒埋设时允许的倾斜角应≤1%[3]。待护筒埋设完成且自检后,方可进行后续钻孔作业的展开。在此过程中,同时需要进行泥浆的制备和泥浆池的布设。
2.2.1 钻孔作业
钻孔工序前,应优先安置好钻机位置,且应确保钻机与平面间的倾角最大值≤4°。施工过程中,施工人员应时刻关注钻杆的垂直度,且应利用深度计数器进行钻孔深度的控制。同时,利用水准仪确定好护筒标高,并以钻具进行孔洞深度的设定。其中,孔深偏差需≥设计深度,而超钻部分的深度也要严格控制在50 cm 之内[4]。随后,开始钻孔作业。在钻孔施工中,不应进行临时性的停钻或起钻等操作,并在回填土体后,防止工程发生塌孔现象。当首次钻孔作业完成后,需进行质检,确保首次钻孔作业无误后,方可进行二次钻孔作业。待钻孔工序完毕,需取出钻头,在此过程中要确保钻头处于空转状态。与此同时,需同步完成泥浆护壁作业,以此来有效提升孔壁的稳定性。
2.2.2 清孔作业
清孔作业的本质在于确保孔底所沉的渣土、泥浆内钻渣量、孔壁厚度等数据满足施工的要求标准,为后续桩体的灌注提供便利。在清孔作业时,利用钻头实施钻进作业直至设计深度,微微提起钻头,待钻渣持续浮出时,孔内泥浆比重与含量也将呈现出逐渐降低的态势。而后,将清水持续注入孔内,继续实施循环与置换作业。在这一过程中,应对清孔的质量进行实时检测与检查。
2.3.1 钢筋笼的制作
在钢筋笼的制作过程中,需对钢筋材料的表面进行施工前的清理,主要清除钢筋表面的油污、漆污、水泥浆以及所生成的铁锈等。同时,应确保钢筋的平直性。钢筋笼制作时,主筋多采用双面焊接方式,而加劲箍筋则多采用单面搭接焊接方式进行。需要注意的是,在相同截面内,所涉及到的钢筋接头数量应≤钢筋根数×50%,且单根钢筋上两个接头的间距也应符合35 d 及>50 cm 的基础标准要求。若以搭接焊接为主时,应在确保钢筋轴线满足处于同一直线的基础上,且弯起角度设定为4°[5],方可进行预弯与安装作业。若对钢筋接头实施搭接焊接或绑条焊接,则焊缝长度应≥搭接或绑条实际长度,并应使单面焊接≥10 d、双面焊接≥5 d。
2.3.2 钢筋笼的安装
在完成清孔作业及钢筋笼的制作后,便可实施钢筋笼的安装工序。首先,应用运输工具将钢筋笼运送至安装墩位,再利用起吊设备将钢筋笼以整体或分段形式进行桩孔内的吊入作业。为确保钢筋笼骨架在起吊过程中不出现变形情况,则可通过三点起吊方式完成钢筋笼的安装作业。基于此,需将钢筋笼骨架头部位置进行第一点的设定,并在钢筋笼骨架的中部及尾部位置进行第二点与第三点的设定。随后,方可进行钢筋笼在桩孔内的吊入操作。
实施混凝土材料的配置应用前,施工人员应依照设计要求比例,进行材料的科学配比。施工人员不仅要严格设定各类材料所涵盖的占比情况,还应明确各类材料进行添加融合的顺序。混凝土会因施工的时效性在搅拌站进行集中拌和,再由混凝土搅拌车运输至在施工场地。通常情况下,混凝土标号为C40,坍落度可设定范围在18~24 cm。待混凝土运送至灌浆位置后,需对混凝土的坍落度、扩展度以及均匀度等进行细致的检查,直至符合灌浆标准,方可实施灌浆和后续的封浆作业。
2.5.1 灌浆作业
在灌浆作业时,应依照设计施工要求,对混凝土进行分批次灌注。尤其对于首次灌注的混凝土,更要在精确计算后设定数量,确保其具备相应的冲击力,使泥浆冲出导管。在此环节,导管需安置于孔内中心,在下入导管时应将导管先下放至孔底,对孔底深度进行复测,而后在将导管提起30~50 mm,以便实施灌浆作业。在此基础上,应确保导管下口置于混凝土内的深度应≥1 m,且在整体灌注环节内,导管在混凝土内需严格控制在2~6 m,埋深应≥1 m。实施灌注时,若导管内的混凝土存有空气,则应尽量采用溜槽方式将混凝土缓慢注入导管内,切勿将混凝土直接倾倒至导管内。在混凝土的灌注阶段,技术人员还应对混凝土的坍落度进行实时检测与控制,并做好记录工作,避免出现导管堵塞或埋管等情况。
2.5.2 封浆作业
待灌浆作业完成后,及时拔出钢制护筒,并对桩孔的空浇部分进行回填。此时,进行封浆作业。目的在于避免混凝土浆液从缝隙内流出,确保浆液中所含水分,使混凝土浆液在设定的时间内逐步热化及凝固。唯有如此,才能确保建筑工程基础部分与整体结构上的稳定性。
新时代背景下,随着我国城市化建设步伐的不断加快,建筑工程项目呈现出逐年递增的趋势。在这一发展势头下,钻孔灌注桩技术因其所特有的建筑施工优势,而成为众多建筑工程项目中普遍应用的技术。但由于施工队伍质量参差不齐,导致钻孔灌注桩技术在实际应用中,出现各类经验与理论方面的偏差与错误。文章通过对钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用情况分析与研究,对实际施工中应关注的部分要点,作出了较为细致的说明,这对建筑工程项目的整体质量提升,将起到积极的促进与推动作用。