(福建七建集團(tuán)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(shù)多應(yīng)用在建筑基礎(chǔ)工程施工中,其在建筑工程建設(shè)中的作用主要在于提高建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力,增強(qiáng)建筑地基穩(wěn)定性。但是由于建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大、建筑質(zhì)量要求的提高,相關(guān)人員在應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)時(shí),還應(yīng)根據(jù)建筑工程設(shè)計(jì)參數(shù),明確鉆孔灌注樁施工中的技術(shù)要點(diǎn)。
某建筑工程,建設(shè)內(nèi)容為住宅樓,總建筑面積為4056.7m2,基地面積567.2m3,整體建筑規(guī)模為5層框架結(jié)構(gòu),建筑高度為20.5m。該建筑工程中的B工區(qū)建筑設(shè)計(jì)為鉆孔樁基礎(chǔ),樁長(zhǎng)20~25.4m,樁數(shù)為95根,鉆孔樁直徑分別為1100mm、1200mm、1300mm。其中1100mm的直孔為4個(gè),1300mm鉆孔樁為18根,鉆孔樁基礎(chǔ)施工中混凝土強(qiáng)度為C25,且基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中各鉆孔樁的單樁荷載力為1600KN~4500KN。為發(fā)揮鉆孔樁的運(yùn)用價(jià)值,施工方將鉆孔灌注樁技術(shù)融入該建筑工程施工組織設(shè)計(jì)中,用以指導(dǎo)施工人員完成鉆孔樁的混凝土灌注作業(yè),保障建筑工程整體質(zhì)量。
建筑工程中,鉆孔灌注樁是應(yīng)用不同鉆孔方法,在現(xiàn)有地層中使井孔成為對(duì)應(yīng)形狀,且符合建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)高,隨后將鋼筋制作成的骨架放入井孔、灌注提前調(diào)配好的混凝土材料,最終形成可作為建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)。鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用中,常用鉆孔方法包括反循環(huán)回轉(zhuǎn)、螺旋鉆孔、正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔、沖擊鉆孔等,其在建筑施工中的實(shí)踐,對(duì)維護(hù)建筑物整體質(zhì)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(shù)在實(shí)際運(yùn)用中,可促進(jìn)土壤呈、混凝土樁體的融合,并在穩(wěn)固建筑工程地基的同時(shí),增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的滲透性,為建筑上部結(jié)構(gòu)施工建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
其二,增強(qiáng)建筑物地基穩(wěn)定性。靈活運(yùn)用鉆孔灌注樁技術(shù),同樣可用于維護(hù)建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定性。該技術(shù)可通過壓實(shí)處理土壤、改變土壤滲透性能等方式,強(qiáng)化地基穩(wěn)固性,避免因地基結(jié)構(gòu)中土壤密度較小而造成塌陷、滲漏風(fēng)險(xiǎn)。
其三,有效控制建筑施工成本。鉆孔灌注樁施工技術(shù)流程中,可高效處理建筑項(xiàng)目中的地質(zhì)問題,優(yōu)化地形條件。同時(shí)對(duì)降低場(chǎng)地內(nèi)施工噪音、延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)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(shù)應(yīng)用中,施工人員可在技術(shù)指導(dǎo)下,嚴(yán)格控制樁徑、規(guī)范接樁與截樁量,節(jié)約施工期間的成本消耗。
其四,優(yōu)化建筑施工流程。建筑行業(yè)中,鉆孔灌注樁技術(shù)可用于高層建筑、民用建筑中,其在建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用,可實(shí)現(xiàn)施工方對(duì)地基施工工藝的優(yōu)化目標(biāo),避免地基基礎(chǔ)施工中存在的質(zhì)量問題。
建筑工程施工期間,鉆孔灌注樁技術(shù)具有提高建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力,增加作業(yè)中土壤密度、增強(qiáng)地基穩(wěn)固性等作用。具體來說,鉆孔灌注樁工藝對(duì)建筑施工場(chǎng)地內(nèi)地質(zhì)條件適應(yīng)能力強(qiáng),整體施工流程簡(jiǎn)單,安全性能突出。相關(guān)人員可通過以下施工流程發(fā)揮鉆孔灌注樁的基本功能,提高建筑物建設(shè)水平[1]。
其一,全面分析建筑項(xiàng)目施工區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)條件,隨后根據(jù)土質(zhì)分析數(shù)據(jù)選用鉆孔工具,并提前清理施工地點(diǎn)中石塊、土壤雜質(zhì)。第二,清理土壤內(nèi)的顆粒物,然后準(zhǔn)備再生泥漿。在此期間,為提高再生泥漿利用率,相關(guān)人員應(yīng)在獲得再生泥漿后及時(shí)落實(shí)除沙工作。其三,使用鉆孔工具、設(shè)備鉆孔,鉆孔作業(yè)完成后放置鋼筋籠,固定建筑建筑物基礎(chǔ)工程,增強(qiáng)建筑穩(wěn)定性。其四,在鉆孔內(nèi)鋼筋結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(xiǎn)性,所以在作業(yè)過程中應(yīng)重視塌陷、土壤孔隙等風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防。現(xiàn)階段,鉆孔灌注樁技術(shù)已經(jīng)成為建筑物基礎(chǔ)建設(shè)的基礎(chǔ)性工藝。但隨著國(guó)民對(duì)建筑物質(zhì)量要求的提高,相關(guān)人員還應(yīng)在鉆孔灌注樁技術(shù)實(shí)踐中,確保各項(xiàng)作業(yè)質(zhì)量管理的有效性。
正式應(yīng)用鉆孔灌注樁時(shí),相關(guān)人員提前做好人員安排、機(jī)具調(diào)配工作。通常情況下,建筑工程施工中鉆孔灌注樁技術(shù)使用所需的準(zhǔn)備工作包括:第一,檢查施工所需機(jī)械,比如鉆具、整地設(shè)備。第二,清理施工場(chǎng)地內(nèi)的障礙物。第三,確保灌注樁、護(hù)筒數(shù)量符合施工設(shè)計(jì)要求。第四,重點(diǎn)檢測(cè)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(shù)的工藝要求,避免出現(xiàn)卡管情況[2]。
為了完成新的教育教學(xué)使命,材料類課程的任課教師還需在本課程原教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上修訂出具體思政融入的專業(yè)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(yè)教育的具體融合和直觀體現(xiàn)。
準(zhǔn)備工作完成后,施工人員應(yīng)對(duì)建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)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(shí)際位置、建筑深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、建筑物控制網(wǎng)、深基坑平面圖確定畫線位置。畫線時(shí),施工人員需在保證線條垂直、平行基礎(chǔ)上,及時(shí)標(biāo)注相關(guān)鉆孔數(shù)據(jù)。測(cè)量畫線結(jié)束后,根據(jù)建筑工程施工規(guī)劃,有序安裝鉆機(jī)。安裝鉆機(jī)前期,施工人員應(yīng)提前對(duì)鉆機(jī)展開檢修、保養(yǎng)工作,以免出現(xiàn)延誤工期的情況。另外,為保證鉆機(jī)功能的穩(wěn)定發(fā)揮,施工人員還應(yīng)借助水平儀、測(cè)量尺等輔助工具,準(zhǔn)確完成鉆機(jī)安裝工作。
鉆孔灌注樁技術(shù)中,護(hù)筒有著不可替代的作用,其在建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中,具有合理控制鉆孔樁樁位、矯正鉆具、預(yù)防孔洞塌陷等功能。再者,護(hù)筒的設(shè)置同樣可用于固定樁孔尾椎,避免地面水流入孔口,同時(shí)在預(yù)防塌孔基礎(chǔ)上,引導(dǎo)鉆頭方向,保障成孔質(zhì)量。因此,在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作后,施工方應(yīng)根據(jù)施工場(chǎng)地中的土質(zhì)條件,合理埋設(shè)護(hù)筒[3]。比如對(duì)于粘性土質(zhì)中,護(hù)筒布設(shè)深度不能小于1m,若施工場(chǎng)地為砂性土,護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)大于1.5m。
具體來說,建筑鉆孔灌注樁技術(shù)中,護(hù)筒主要包括鋼制、鋼筋混凝土兩種類型,不同類型護(hù)筒,其厚度會(huì)有著明顯的要求,比如以鋼筋混凝土為主材料的護(hù)筒,其厚度應(yīng)為8~10 cm、鋼筋護(hù)筒的厚度則為4~8cm。設(shè)置護(hù)筒時(shí),施工人員還應(yīng)在護(hù)筒上方設(shè)置溢漿孔,并確保護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆孔樁直徑,若使用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔時(shí),護(hù)筒直徑應(yīng)適當(dāng)增加20~40 cm;使用沖擊鉆、沖抓鉆時(shí),其直徑應(yīng)增加30~40 cm。除此之外,埋設(shè)護(hù)筒時(shí),施工人員還應(yīng)滿足以下要求。其一,鉆孔前,應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)放線、鉆孔位置明確后,按照灌注樁位置去掉樁孔內(nèi)的表層土,然后開始埋設(shè)護(hù)筒。其二,護(hù)筒可采用錘擊、挖埋、加壓、振動(dòng)等方式,實(shí)際埋設(shè)深度通常為2~4 m。其三,護(hù)筒設(shè)置后,其頂端高程需要適應(yīng)鉆孔內(nèi)的水位高度。
1.鉆孔
建筑工程施工中,鉆孔灌注樁技術(shù)的核心在于鉆孔、清孔作業(yè)的落實(shí)。施工人員只有確保鉆孔準(zhǔn)確性、清孔的及時(shí)性才能為后期混凝土灌注工作奠定基礎(chǔ),保障建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全性。為此,相關(guān)人員應(yīng)基于建筑工設(shè)計(jì)參數(shù),有序完成鉆孔工作。首先,施工人員基于建筑工程設(shè)計(jì)方案,確定鉆孔數(shù)量、位置,并在鉆孔期間重點(diǎn)檢查沉渣厚度、混凝土灌注效果。其次,鉆孔時(shí)做好施工記錄,便于在建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)中有據(jù)可查。最后,鉆經(jīng)孔位時(shí),重點(diǎn)分析樁徑合理性,若出現(xiàn)孔洞塌陷情況,應(yīng)及時(shí)處理。
2.鉆孔方法
正式鉆孔時(shí),施工人員應(yīng)結(jié)合建筑物設(shè)計(jì)方案,合理選擇鉆孔方法。但在不同鉆孔方法中,其技術(shù)要點(diǎn)會(huì)有著明顯的差異性。以正循環(huán)鉆孔為例,在鉆孔灌注樁技術(shù)中,正循環(huán)鉆孔具有設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝成熟、操作便捷等使用優(yōu)勢(shì)。施工人員在鉆孔時(shí),可使用對(duì)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(zhuǎn)土壤使其被泥漿懸浮,最終在泥漿溢出后流到泥漿槽內(nèi)。在此期間,鉆孔、孔壁中會(huì)產(chǎn)生環(huán)形斷面,使得泥漿循環(huán)時(shí)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(zhì)變化,增強(qiáng)泥漿排出殘?jiān)哪芰?,以免影響后期清孔作業(yè)。
3.清孔
由于鉆孔期間,會(huì)掉落部分碎屑、雜物,影響混凝土灌注效果,所以在鉆孔結(jié)束后,還應(yīng)快速清理鉆孔、鉆孔機(jī)具[4]。清孔后,施工人員可手摸孔內(nèi)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(shí),代表清孔效果良好,可進(jìn)入下一施工環(huán)節(jié)。
4.鉆孔質(zhì)量檢驗(yàn)
成孔后,還應(yīng)及時(shí)對(duì)鉆孔位置、深度、直徑、側(cè)斜度進(jìn)行檢查,并與設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)地質(zhì)。檢驗(yàn)鉆孔質(zhì)量時(shí),鉆孔位置中心點(diǎn)的允許偏差和為100mm,傾斜度允許偏差為1%,相關(guān)人員可以此為依據(jù)對(duì)成孔質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。除此之外,鉆孔結(jié)束后,需要在第一實(shí)踐內(nèi)驗(yàn)收鉆孔作業(yè),同時(shí)確保檢孔器設(shè)計(jì)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。比如檢孔器外徑應(yīng)與鉆孔直徑相同,長(zhǎng)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(wěn)定性,還需做好養(yǎng)孔工作。在建筑工程施工中,鉆孔變形、不穩(wěn)定等質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生與孔洞中泥漿材料息息相關(guān),所以在養(yǎng)護(hù)鉆孔時(shí),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(yǎng)護(hù)層。養(yǎng)孔后期,施工人員應(yīng)根據(jù)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(zhǎng)度、直徑對(duì)應(yīng)的鋼筋籠,病痛在主筋內(nèi)側(cè)增加直徑為15mm的加固箍,焊接鋼筋籠時(shí),確保鋼筋屬性的匹配度,以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)應(yīng)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(shè)備安裝鋼筋籠[5]。
建筑工程施工中,鉆孔灌注樁技術(shù)中,混凝土灌注是根據(jù)鉆孔樁實(shí)際深入,澆筑混凝土材料,以此通過孔洞中導(dǎo)管內(nèi)部的填充確保建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。施工人員在混凝土材料運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后,應(yīng)檢測(cè)混凝土材料配比,避免在澆筑后出現(xiàn)塌落情況。若混凝土材料與無法滿足灌注樁施工要求,應(yīng)使用攪拌設(shè)備再次攪拌、配比,核查無誤后可堅(jiān)持連續(xù)、均勻的原則,將其澆筑在孔洞中,且灌注深入應(yīng)小于6m。
除此之外,混凝土灌注環(huán)節(jié),施工人員需要利用罐車、導(dǎo)管配合灌注,導(dǎo)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(yīng)該緊湊、連續(xù)、不停歇的灌注混凝土,并注意預(yù)防混凝土物料漏頂、溢出等情況。同時(shí)在灌注期間觀察鉆孔內(nèi)水位升降、混凝土下降情況,在準(zhǔn)確測(cè)量孔內(nèi)混凝土面高度后,施工人員可開始提起、拆除孔內(nèi)的導(dǎo)管。需要注意的是,提出導(dǎo)管時(shí),應(yīng)該確保導(dǎo)管上升時(shí)位置居中、軸線豎直。若鋼筋骨架為法蘭卡管,則需在轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管后,使其直接脫離鋼筋骨架,然后移動(dòng)到鉆孔中心位置。
以上作業(yè)完成后,建筑工程施工中的鉆孔灌樁技術(shù)所涉施工作業(yè)已經(jīng)完成,但是為延長(zhǎng)鉆孔灌注樁的使用年限,施工人員還應(yīng)做好鉆孔灌注樁的養(yǎng)護(hù)工作。具體養(yǎng)護(hù)方法包括草簾遮擋、毛氈遮擋、灑水等,通過養(yǎng)護(hù)工作的開展,在鉆孔灌注樁的使用中,可有效預(yù)防建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)裂縫問題,提高建筑工程安全、穩(wěn)定性能[6]。
綜上所述,建筑行業(yè)深化發(fā)展中,建筑工程施工中的技術(shù)種類愈發(fā)多樣。鉆孔灌注樁技術(shù)是建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中的核心工藝,其在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用對(duì)完善建筑物整體性能,提高建筑物建設(shè)水平意義重大。但是為發(fā)揮鉆孔灌注樁技術(shù)實(shí)踐價(jià)值,相關(guān)人員還應(yīng)在施工期間做好鉆孔、清孔、養(yǎng)孔等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。