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        探析高層建筑沖孔灌注樁施工技術(shù)

        2020-01-10 14:14:48張雷朋
        科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2020年11期
        關(guān)鍵詞:沖孔孔壁護筒

        張雷朋

        (福建聯(lián)美建設(shè)集團有限公司,福建 廈門361000)

        1 工程實例概況

        該工程位于福建省泉州市德化縣,屬于安置房工程。設(shè)計為地下局部兩層地上18 層,由9 棟高層組成。采用泥漿護壁沖孔灌注樁基礎(chǔ),總樁數(shù)為1000 根,樁徑800mm 的有509 根、1000mm 的有301 根、1200mm 的有148 根、1500 mm 的有37 根、1600mm 的有5 根。樁基持力層選擇為中風(fēng)化凝灰熔巖,樁端進入持力層不小于1m,樁身混凝土強度等級為C30,樁身全長配筋。

        2 高層建筑沖孔灌注樁施工問題概述

        高層建筑建設(shè)涉及沖孔灌注樁施工,而這一過程對應(yīng)的施工工藝比較復(fù)雜,且對施工操作技術(shù)要求較高,在一般的施工過程中經(jīng)常容易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。根據(jù)當(dāng)前實際施工情況統(tǒng)計分析可知,主要表現(xiàn)為如下幾類問題:(1)孔壁坍塌。在沖擊成孔過程中,容易出現(xiàn)大量的氣泡以及泥漿液體快速流失沒導(dǎo)致護筒內(nèi)部水位下降顯著,由此造成孔壁坍塌。這類問題一般是鉆頭運行狀態(tài)不佳、沖擊速度把控不當(dāng)造成;(2)樁孔偏位。沖擊孔位偏離中心線位置,抑或樁孔存在顯著額垂直誤差。當(dāng)樁機不穩(wěn)固時,在作業(yè)過程中就可能出現(xiàn)樁機不穩(wěn),導(dǎo)致鉆頭出現(xiàn)偏移,由此導(dǎo)致樁孔偏位;(3)卡錘問題。在沖孔作業(yè)過程中,容易出現(xiàn)沖擊錘無法拔出。這種情況主要是施工過程中護筒傾斜或者護筒出現(xiàn)移位而致使樁錘被卡住。

        3 高層建筑沖孔灌注樁施工技術(shù)要點分析

        在高層建筑孔灌注樁施工過程作業(yè)中,其主要流程涵蓋了平整施工場地、測量放線施工、護筒埋設(shè)施工、樁機定位、沖孔施工及其測量、鋼筋籠制作及其吊裝、混凝土澆筑等。其中,測量放線施工、護筒埋設(shè)施工、鋼筋籠制作、沖孔施工為關(guān)鍵環(huán)節(jié),對此本文重點探討這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點。

        3.1 測量放線施工

        測量放線是高層建筑孔灌注樁施工過程作業(yè)中的另一個關(guān)鍵施工要點。對此要求嚴格根據(jù)施工圖紙設(shè)置要求,首先做好樁基中心坐標的測算。其次,在現(xiàn)場施工布置后進行放樁作業(yè),對此相關(guān)工作人員要對這些樁基進行科學(xué)合理的維護,確保樁基的定位點的固定不變。除此之外,在鉆機施工作業(yè)中,要確定鉆機的調(diào)整情況,合理放置護筒,有效實現(xiàn)對樁基的保護。同時在鉆機作業(yè)的過程中,要反復(fù)查驗孔位情況,確保各個孔位符合設(shè)計要求,由此避免孔位偏移問題出現(xiàn)。

        3.2 護筒埋設(shè)施工

        護筒作為一種保護孔位樁基的重要施工結(jié)構(gòu),其在實際的施工中經(jīng)常使用,由此可見做有效開展這一施工作業(yè)內(nèi)容對于維護施工質(zhì)量有著關(guān)鍵意義。對此要求在護筒埋設(shè)施工中,首先要做好護筒材料的選取,對于這一問題要求根據(jù)相關(guān)設(shè)計要求進行選取工作,比如要求被選取的護筒,其每一節(jié)護筒的尺寸在兩至三米,材質(zhì)為鋼質(zhì)。此外在護筒的直徑選取上要根據(jù)孔樁直徑來選取,以此實現(xiàn)二者相匹配,對此一般選擇內(nèi)徑比孔樁直徑大二十公分左右的護筒為宜。其次護筒質(zhì)量是關(guān)鍵,其直接同鉆孔作業(yè)質(zhì)量相關(guān)聯(lián)。對于鉆孔較深的情況,低下水位的孔壁會受到地下水壓力的影響導(dǎo)致孔壁坍塌,對此可以合理的布設(shè)護筒以有效隔絕地下水的影響,從而以降低其對孔壁影響。重點把握上述技術(shù)要點,在施工中加以實踐,以此實現(xiàn)該環(huán)節(jié)施工質(zhì)量控制。

        3.3 沖孔施工

        上述工程施工完成后的重要施工環(huán)節(jié)就是沖孔施工作業(yè)。這一環(huán)節(jié)而言,首先將樁機調(diào)整到位。其次要將沖擊錘的中心和護筒的中心標齊對準,二者之間的誤差保持在二十毫米以內(nèi)。在沖孔過程中,首先采用低垂密擊的方式進行作業(yè),此時錘高度要控制在四十厘米到六十厘米的范圍內(nèi),并同時要及時恰當(dāng)添加片石、黏土泥漿護壁、從而使得形成的孔壁能夠構(gòu)架穩(wěn)固密實。當(dāng)孔深度在護筒以下三到四米的位置,則加大錘擊頻率,提升錘擊高度,其對應(yīng)錘擊高度為兩米到四米之間。在沖孔的過程中同時要注意及時清除孔內(nèi)殘渣,每一階段的錘擊后則要進行一次排渣操作。開展鉆進作業(yè)過程中,采用膨潤土來制備泥漿,并且根據(jù)需求來添加分散劑,比如碳酸鈉,摻量要控制為加水量的百分之零點五的范圍內(nèi)。相關(guān)添加比例根據(jù)實際情況來確定。鉆機每鉆進一到二米時,開展一次取樣作業(yè),并保存巖樣,為終孔檢驗提供資料。同時上述的反復(fù)作業(yè),一次來達成該作業(yè)過程。為防止發(fā)生擾動孔壁、塌孔、擴孔、卡錘和掉錘及泥漿流失等,在樁距小于2.5d(樁徑)時,必須跳開施工;多臺樁機不得同時起落樁錘避免形成共振效應(yīng)。清孔時應(yīng)采用泥漿不斷循環(huán)排渣,直至灌注水下混凝土。每根樁必須進行嚴格清孔,灌注混凝土前,孔底沉渣允許厚度應(yīng)≤50mm。

        3.4 鋼筋籠制作安裝

        在完成施工準備工作后,則可以根據(jù)施工設(shè)計方案要求,進行制作鋼筋籠的作業(yè),以此來確保鋼筋籠同灌注樁實現(xiàn)相連對應(yīng)。對于鋼筋籠結(jié)構(gòu)而言,主要包含鋼筋和箍筋等材料。在實際的制作過程中,要嚴格根據(jù)設(shè)計要求,做好鋼筋尺寸的掌控,尤其是鋼筋直徑,其關(guān)乎鋼筋籠制作的強度質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上要做好鋼筋間距的設(shè)計和控制以滿足設(shè)計要求,同時也要考慮鋼筋保護層的設(shè)計和施工工序,依托國家施工設(shè)計規(guī)范開展該環(huán)節(jié)的施工作業(yè),以此達成設(shè)計要求,安裝時注意成品保護和隱蔽驗收,由此為高層建筑施工質(zhì)量控制提供基礎(chǔ)支撐。

        3.5 安放導(dǎo)管

        鋼筋籠吊裝就位后,即可下導(dǎo)管(導(dǎo)管使用前,應(yīng)拼裝試壓合格),導(dǎo)管采用壁厚5mm 的無縫鋼管制作,直徑250mm,導(dǎo)管接頭用雙螺紋方扣快速接頭,必須具有良好的密封性能,導(dǎo)管吊放時應(yīng)居中且垂直,下口距孔底300~500mm,底管長度應(yīng)≥4m。

        3.6 二次清孔

        導(dǎo)管安裝完畢后,在導(dǎo)管頂部接上供漿管,進行第二次清孔。當(dāng)泥漿沉渣很少,且測錘可清晰感覺到底部巖面時,通知建設(shè)單位及監(jiān)理單位等進行現(xiàn)場驗收合格后,方可結(jié)束清孔,并立即灌注混凝土。

        3.7 水下混凝土灌注

        混凝土強度等級和坍落度應(yīng)符合設(shè)計要求嚴格按照設(shè)計要求通過做坍落度實驗等對進場的商品混凝土進行驗收。做好初灌和終灌時混凝土量和標高的控制,留置好混凝土試塊。

        4 高層建筑沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制策略分析

        4.1 著重常見問題預(yù)防

        前文中探討了高層建筑沖孔灌注樁施工中的孔壁坍塌、樁孔偏位、卡錘問題等相關(guān)問題,對于這些常見問題的有效解決則是關(guān)鍵。對于孔壁坍塌問題,首先在作業(yè)前要對該區(qū)域的地質(zhì)條件相關(guān)資料進行研究,確定低下水位以及巖層分布情況,明確溶洞和土洞的分布情況。其次要做好泥漿的配置,尤其是土質(zhì)材料的選擇和材料的配比等。對于樁孔偏位問題,要求在施工前做好樁孔位置的精確定位,確定其對應(yīng)坐標參數(shù),并在施工中要反復(fù)進行核查,保持鉆機參數(shù)和設(shè)定參數(shù)處于相協(xié)調(diào)的狀態(tài),在此基礎(chǔ)上操作人員要嚴格按照相關(guān)要求來執(zhí)行各項任務(wù),保持作業(yè)過程中操作施工環(huán)節(jié)的規(guī)范化、統(tǒng)一化和精確化。針對卡錘問題,要求在進行沖孔時,要對沖擊錘進行查驗,確定其設(shè)備處于正常運行狀態(tài),其次在埋設(shè)護筒時要確保護筒處于垂直狀態(tài),最后在沖孔過程中要嚴格按照操作規(guī)范作業(yè),以此來有效解決這一問題。

        4.2 強化灌注施工工藝控制

        高層建筑沖孔灌注樁施工,涉及到灌注作業(yè)過程,而這一施工過程有著很高的工藝要求,對此要求在作業(yè)過程中強化灌注施工工藝控制。在工作開展之前要根據(jù)施工設(shè)計要求,選擇好混凝土相關(guān)材料,為混凝土質(zhì)量控制提供先決條件。對此在開展灌注施工作業(yè)過程中,首先做好混凝土的攪拌工作,尤其是材料的配比,攪拌工藝等,以此提升混凝土攪拌質(zhì)量,進而更好地避免斷樁和堵管問題。其次,為了更好地提升混凝土質(zhì)量,需要做好對抽動導(dǎo)管質(zhì)量的控制,從而更好地土體沖刷孔壁,以避免可能的樁孔孔壁坍塌的問題。做好高層建筑沖孔灌注樁施工則要確保施工工藝滿足施工設(shè)計要求,從而以提升高層建筑施工質(zhì)量。

        5 結(jié)論

        高層建筑沖孔灌注樁施工作為高層建筑施工中的重要環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)在施工技術(shù)和施工工藝上要求相對較高,因此容易出現(xiàn)各種問題,對此本文重點分析了當(dāng)前存在的主要問題。在此基礎(chǔ)上,就高層建筑沖孔灌注樁施工技術(shù)要點進行了分析,涵蓋了鋼筋籠制作、測量放線施工、護筒埋設(shè)施工、沖孔施工等內(nèi)容。最后就高層建筑沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制環(huán)節(jié),提出了著重常見問題預(yù)防、強化灌注施工工藝控制等相關(guān)舉措,從而為當(dāng)前高層建筑施工質(zhì)量控制提供參考。

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