房屋建筑钻孔灌注桩基础施工要点分析

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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房屋建筑钻孔灌注桩基础施工要点分析

黄圣鹏

中国建筑第二工程局有限公司上海分公司

摘要:在国内现代化建设步伐不断加快的背景之下,建筑工程也得到了极为迅猛的发展。为确保房屋建筑的安全性与耐久性,必须从基础入手,切实保障基础施工质量,确保其能够满足于各项结构设计标准。而就房屋建筑钻孔灌注桩基础的施工来看,本次研究首先对其施工技术要点进行了系统分析,并针对钻孔灌注桩基础在施工过程中容易出现的钢筋笼上浮、断桩以及成孔质量差等问题,提出了具有较强针对性的解决办法,以期能够为业界同仁桩基础施工质量的有效保障给以一定的理论参考。

关键词:钻孔灌注桩;桩基础;施工;病害

基础的承载能力无疑对建筑的安全性与可靠性有着直接的影响,而钻孔灌注桩基础的施工与柱下独立基础的施工不同,有着较大的施工难度,故加强对房屋建筑专控灌注桩基础要施工要点的分析,加强对施工质量的控制是非常有必要的,能够防止成成桩过程出现各种病害问题。桩基础依托于承台承担由上部结构传递的荷载,并将其传递给持力层,为切实保障桩基础的施工质量,提高其承载能力,就必须切实把控其施工要点,以此确保桩基础质量标准与设计标准互相符合。

钻孔灌注桩是目前国内外普遍使用的桩基础施工办法,首先需要利用工程机械完成对预先的钻孔事宜,其次还需要将绑扎好的钢筋笼吊入成孔中,进而通过浇筑混凝土形成钻孔灌注桩。就实际的施工过程来看,为了有效防止塌孔等病害问题,多会采用加设套筒或者是泥浆护壁的办法,而又以泥浆护壁应用最为广泛。在钻孔灌注桩施工的过程中,有可能会出现钢筋笼上浮、断桩或者是塌孔之类的问题,不光不利于后期施工工作的有效开展,还会大幅度降低桩基的各项性能,故有必要对此类问题加以严格控制,切实提高桩基础施工质量。

一、钻孔灌注桩基础施工要点

根据上文所述钻孔灌注桩施工的流程,笔者认为对成桩质量有较大影响的主要有护筒埋设、泥浆制备、钻孔清孔以及混凝土灌注四个主要步骤,故在施工过程中必须明确该四大步骤的施工要点,以保障成桩质量。

就护筒埋设方面来看,需要确保定位的精确性,避免出现标注点跑位的问题,以此确保其在埋设过程中具有较高的精度。而就具体的定位过程来看,切忌盲目依照以往的工程经验,要综合考虑各项设计指标,并合理利用全站仪等设备完成定位与放样操作,而在护筒尺寸设计的时候应该使其直径略大于桩径,以便于后期丝攻。另外,护筒还应该高出室外地坪30。另外,在护筒材料选择时,应该尽可能选择具有较大抗压强度且标号较高的钢材,以此确保其在进入钻孔的过程中仍然能够保持本身性能而不会出现变形的问题。

就泥浆制备来看,为了确保所制备的泥浆能够切实起到护壁以及清孔的作用,必须确保泥浆具有较高的质量。在配置的过程中,除了需要注意配合比问题,还需要对其稠度进行合理控制,并结合土层的变化完成对其稠度的合理控制。而当在采用购买的泥浆时,首先需要对生产方的资质进行审核,并根据所出具的说明书对泥浆的性能进行验证,在有必要的情况下,要通过现场原位试验的方法对泥浆的性能加以检测,以此确保泥浆能够发挥出应有的作用。

在钻孔与清空的过程中,必须尽可能避免出现塌孔、钻斜以及钻杆断裂等问题,在钻孔过程中要保障作业的连续性,尽可能防止出现中途停钻的现象。在遇到岩石的情况下,有必要根据实际情况对钻机的功率加以合理控制,提高钻孔的质量。另外,在清空的过程中,必须确保能够将有效除去渣土或者是岩石碎片,在作业完成后必须保证底层的沉淀物满足相关规范要求。

在灌注混凝土的过程中,首先需要完成钢筋笼的吊装,在吊装时应该保证钢筋笼垂直进入钻孔,防止其与孔壁接触,避免出现孔壁坍塌的问题。其次,还需要对灌注混凝土的质量进行检测,确保灌注所使用的混凝土指标达标。在混凝土灌注时,还需要确保浇筑过程的连续性,防止由此产生断桩病害。

二、钻孔灌注桩基础丝攻常见问题分析

在房屋建筑钻孔灌注桩基础施工的过程中,常见的病害主要有钢筋笼上浮、成孔质量不高以及断桩等问题,对此必须做好预防工作,防止该类病害的发生。

(一)钢筋笼上浮问题

在混凝土灌注的过程中,由于浇筑以及混凝土浮力等的影响,钢筋笼或出现不同程度上浮现象。除了混凝土灌注问题的影响外,钻孔质量不佳等问题也会导致钢筋笼的上浮,该问题一旦较为严重,就会在很大程度上降低成桩的质量。而就具体的解决措施来看,首先可以将钻孔的土渣等进行清理,在钻孔完成后必须及时完成冲孔工作,确保能够及时清除孔底粘土块。其次,还需要对灌注导管的进入尺寸加以设计,尽可能减小导管埋深。其次,还需要在合理范围内增加浇筑的速度,以此通过混凝土及时凝固与钢筋笼形成整体。另外,还可以再钢筋笼上假设相应放上浮构件,例如在主筋上焊接倒刺等。还可以再钢筋笼顶部配重,以此抵消其所受到的力,最终达到稳定钢筋笼的目的。

(二)灌注桩断桩问题

一般来说灌注桩断桩问题多大出现在首截桩顶,当该部位存在疏松、夹沙或者是断桩问题时,对桩的质量都会产生直接的影响。而就断桩问题来看,其将导致桩基承载能力的大幅度降低,故在出现断桩问题时,必须加以重视,及时制定出加固的方案,在有必要的情况下还应该重新灌注。就断桩的原因来看,主要与混凝土的质量有着直接的联系,当其坍落度较大时,在分层部位有可能会出现浇筑不均匀,而当太小的时候,又有可能导致导管卡住,另外,孔内含沙量过高也会导致断桩问题。就断桩的处理来看,首先可以采用钻孔取芯的方式,除去一部分再灌注高强度的混凝土,其次,在断桩问题较为严重时,则需要清理之后重新灌注,至于具体采用何种方法必须对灌桩的情况进行综合考虑。

(三)成桩质量不佳问题

灌注桩成孔质量不佳问题主要体现在桩径减小、塌孔以及桩孔偏斜三方面,该类问题如果不及时加以处理,将直接造成灌注桩基础性能的降低,故必须对该类问题加以严格控制,并制定出具有较强针对性的应对措施。

就桩径减小来看,该问题主要指的是其实际直径与设计标准偏差过大,一般以20mm作为参考标准。桩径减小问题多是由于孔壁泥土的坍塌脱落导致的,当混凝土浇筑过程中导管拔出速度过快,未完全填满孔洞时,也会出现这一问题。在出现桩径减小问题时,一方面会导致其承载能力的降低,另一方面会由于保护层厚度不足导致钢筋笼出现锈蚀问题,这些都将严重降低灌注桩的成桩质量。对于该类问题,如果情况较为轻微时,可以采用复插法进行解决,通过1m范围内的反复插入,使缩颈部位重新填满混凝土。对于局部紧缩,可借助于半复打的方法进行施工,以此解决该问题。

就塌孔问题来看,其是目前灌注桩施工过程中最容易遇到的病害问题,如果不加以重视将会留下严重的安全隐患。一般来说,塌孔问题与护壁泥浆的质量有着直接的联系,当泥浆质量较差时,很容易出现孔壁的坍塌。另外,在钻孔过程中如果速度变化过快,在松软土层也容易出现该类问题。在塌孔问题较为轻微时,可增加泥浆的比重,提高其护壁的效果,也可以采用护筒夯实孔壁。而在塌孔问题较为严重时,就需要立即进行回填,多可选用片石或者是混合水泥砂浆的粘土进行回填,并在夯实之后重新进行钻孔。

而就桩孔偏斜问题来看,其主要与钻机的参数设置或定位有着直接的关系,另外在钻孔过程中遇到岩石块或者是其他较硬的障碍物,也会导致钻机钻杆的便宜,进而会出现孔位跑偏的问题。钻孔倾斜度较大已经超过规范标准时,其承载力将大幅度降低,故必须加以重视。对此,在钻孔的过程中必须对钻机的速度加以控制,并在加入钻杆的过程中对其垂直度进行测量,当存在误差时,需要及时进行纠正。而当已经出现钻孔倾斜问题时,需要及时回填压实,并重新钻孔。而当问题较为严重时,需要及时与设计方沟通,制定具有较强针对性的应对措施,多可采用加桩的办法解决这一问题。

三、钻孔灌注桩基础常见病害处理方法

当钻孔灌注桩基础在施工过程中发现病害问题时,必须及时加以处理,防止病害问题的扩大,否者当问题较为严重时,就必须重新钻孔。而就常见的病害处理方法来看,主要可采用以下几种。

(一)断桩接桩法

该方法多适用于浅层断桩病害,在实际应用的过程中首先需要完成对断桩除极其上部混凝土以及渣土的清除工作,确保在衔接部位不存在杂质。其次,在清孔完成之后,还应该重新绑扎钢筋笼,并灌注混凝土。在断桩接桩法应用的过程中,必须增加后期浇筑混凝土的标号,还需要切实落实后期的养护工作,以保障接桩质量。

(二)截面增大加固法

当灌注桩孔存在缩颈或者是偏移的问题时,可采用该方法,具体措施是:清除缺陷部位所浇筑的混凝土与杂质,并结合缺陷的实际情况加设钢筋,在植入钢筋后,再次进行钻孔取芯,并进行二次清理,最终将后浇筑混凝土与前浇筑混凝土连接在一起,提高桩身质量。需要注意的是,在该方法应用的过程中需要将植入的钢筋焊接于原有钢筋之上,在浇筑混凝土之前还需要对钢筋进行处理,增加其保护层的厚度,在施工完成后,还需要养护三天以上的时间,以保证加固效果。

(三)沉渣注浆法

(四)分层凿除法

当灌注桩病害问题较为严重且其他方法已经不能较好补救的时候,就应该采用分层凿除法,应该及时凿除原有灌注桩的顶部,再进行重新浇筑,但该修补办法的实际效果并不是特别好,故在建筑工程中的应用并不多。

(五)补桩法

补桩法也适用于病害严重的灌注桩,主要针对难以进行补救的问题,且该方法在应用的过程中需要耗费较多的成本。需要在废除原有桩基础的同时,依照设计标准在临近部位进行补桩,进而通过与承台的连接构建二桩体系。在该方法应用的过程中,需要对补桩过程中对周围桩基础的影响进行充分界定,避免造成其他基础的破坏。

四、结束语

综上所述,在国内建筑工程不断发展的背景之下,灌注桩在国内大型建筑中已经得到了极为广泛的应用,灌注桩基础也有着承载力强、性变小的优势。而在灌注桩施工的过程中,如果成桩出现问题,无疑会对建筑的安全性与耐久性产生极为恶劣的不良影响。对此,施工人员必须切实把控灌注桩基础施工要点,掌握处理各类病害的方法,并将其合理应用于实际的施工环节之中,最终通过切实保障钻孔灌注桩基础的施工质量,提高建筑的安全性与耐久性,并以此为国内建筑工程的可持续发展给以充分的保障。

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