建筑施工中立柱桩施工工艺分析

建筑施工中立柱桩施工工艺分析

周新红

身份证号:4211221986081221**  湖北 武汉  430000

摘要：立柱桩具有非常重要的作用，有利于保证水平支撑在纵向上的稳定性，可以有效增加建筑支撑体系的空间刚度。在施工中，对立柱桩的刚度和垂直位移均有一定标准，因此，对其施工工艺进行深入分析，采取具有针对性的质量保障措施，切实发挥出立柱桩的作用，为建筑工程施工奠定安全保障。

关键词：建筑工程；立柱桩；施工工艺

前言：立柱施工技术在建筑密度大、邻近地铁线路、建筑环境对沉降变形敏感的建筑工程中有着广泛的应用，有的建筑施工条件比较恶劣，施工场地比较狭窄，工期也比较紧张，施工场地还存在软土地基，为了保证施工的质量，施工单位可以采用立柱桩的施工技术，在复杂的环境下，要选择适合的施工工艺，还要控制好施工的质量。

1、立柱桩施工分析

1.1立柱预制施工流程

制作预留钢筋定位板→钢筋数控下料弯曲→钢筋整体在胎架加工成型→拼装PC板（在钢平台上逐步拼装每块PC板→利用预埋连接器拉紧→焊接拐角预留钢板）→吊装整体钢筋骨架（带定位板）→PC钢筋连接→安装吊点钢绞线→安装支座垫石并固定（垫石加工：垫石钢板与预埋钢筋栓钉焊接→模板安装→浇筑混凝土→养护堆放）→PC板外包土工布→安装混凝土浇筑平台→浇筑墩柱内芯混凝土→混凝土养护→起吊堆放墩柱（堆放在混凝土支架上）。

1.2制作预留钢筋定位板

根据设计图纸墩柱内芯的尺寸，制作一个钢板，在预留钢筋的位置打孔，孔径为5cm。

1.3钢筋数控下料弯曲、钢筋整体在胎架加工成型

所有钢筋采用进口数控机床下料、弯曲成型。制作钢筋加工胎架，钢筋在胎架上加工成整体。先把定位板固定，让预留钢筋穿过定位板孔洞，与其他钢筋加工成整体。

1.4拼装PC板

采用型钢制作PC板拼装平台，平台高度1.5m；长度，最长墩柱底面长+1.5m；宽度米，最宽墩柱底面+1.5m。中间内芯采用型钢设置孔槽。平台四周设置1.5m高拆装式栏杆。安装PC吊具，采用龙门吊垂直吊起PC板，送到平台上，起吊的次序为：正面大块→侧面小块→正面大块→侧面小块；转一周。安装PC板，采用仪器观测，保证每块PC板垂直。四块PC板拼装完成后，在预留连接器孔内，拧进一端带螺纹，一端钢筋带弯钩，直径18mm的钢筋。螺纹拧进预留连接器孔内，弯钩与花兰螺杆连接。相对的两块PC，中间采用3道花兰螺杆拉紧。四块PC板拉紧成型后，进行拐角预留钢板焊接。制作L型钢板，宽度10cm，L型每边10cm。L型钢板与预留钢板满焊。12块钢板焊接完成后，松开花兰螺杆，拧出拉杆钢筋。

2、立柱桩施工工艺

2.1测量放线施工场地的基准轴线、水准点引进，并经复核，方可使用；用全站仪、坐标法进行桩位的测定；做好测量放线记录，以便复核。

2.2护筒制作及埋设

护筒制作及埋设技术要求：（1）用厚为4mm钢板卷成直径为1000mm的护筒（桩径+100mm），其上部开设1～2个溢浆孔。（2）在沟槽挖掘时，必须要遵循测量要求，圆心的应当选取桩位中心，与设计桩相比，沟槽直径应比其大200mm，挖土作业需借助挖机进行，挖土深度通常控制在1.1~1.3m之间。若该区域杂填土较多，则需要进行深挖。（3）当取土至原状土时放置钢护筒，安装时护筒中心与桩位中心应吻合。为确保护筒位置的准确及稳定，再次采用十字中心吊锤法将护筒垂直固定于桩位处进行校正，同时高出地面10cm为宜，达到要求后，方可用粘土填实护筒周围的空隙并夯实，确保在钻进过程中，护筒不会发生位移或是漏浆。

2.3泥浆配制、固化

（1）泥浆配制：泥浆配制以自然造浆法为主，一旦出现垮孔情况，需要通过人工方式，使用钠基膨润土进行调配，以提高泥浆性能。（2）泥浆性能要求：在选择泥浆性能参数时，对于较易出现榻孔的地层，性能参数选大值，反之则选小值。泥浆性能主要通过泥浆比重计和泥浆粘度计来测试。

2.4废浆固化在施工过程中需要安排专人管理泥浆，同时对循环池内泥浆的比重、粘度要实时监控，以保证顺利钻进。在施工过程中不得使用质量不合格的泥浆，对于施工中产生的废浆均采用泥浆固化器固化，然后将土方外运。

2.5钻进成孔

选用GPS-10型工程钻机进行灌注桩施工。为确保成孔质量要求可采用搀和膨润土降低护壁塌落概率，在钻进时，可以通过降低钻进速度来确保开孔的垂直度，通常垂直度应在1/200。立柱桩桩径为φ900mm，那么施工时应当选择夹角大于120的锥形钻头。在钻进时，必须要对钻杆和钻具长度进行精准计算，确保孔深计算准确。在加接钻杆时，需要提起钻具与孔底保持一定距离。在缩孔部位，使用Ⅰ档（40转/分），增加钻压，减慢钻进速度，并对该部位进行多次扫孔。空内泥浆不应低与自然地面30cm，同时需要根据土层性质对泥浆性能指标进行灵活调整，同时还应及时排除循环池中多余的废浆。

2.6清孔

在第一次进行清孔时，可以采取空转方式，当钻渣成泥浆后，然后使用优质泥浆代替。同时，还可以根据清孔情况，灵活选择清孔方式，如正循环清孔、反循环清孔等。而在进行二次清孔时，可以采取导管法，为了提高孔底冲洗质量，可不断变化导管底口的位置。

2.7混凝土浇筑

在立柱桩施工中，其中一道关键性工序就是水下砼灌注，施工方必须要提供《预拌砼质量证明书》。用于水下灌注混凝土所需的导管，必须要确保使用前处于密封状态，且导管无破损，以免当泥浆进入到导管内时，因混凝土离析、堵塞而发生断桩。根据设计与施工要求，桩孔深度h=58m，h2取1.3m，导管内径250mm，桩孔直径900mm，充盈系数k取1.1，泥浆密度取1.15×103kg/m³，混凝土密度取2.3×103kg/m³；计算导管内混凝土柱与管外泥浆柱平衡所需高度h1=28.35m，计算初灌量V=3.14（0.252×28.35+1.1×0.92×1.3）/4=2.3m³，故立柱桩混凝土灌注时，初灌量需满足2.3m³。灌注施工：在进行灌注施工之前，要先确认管道的定位是否对中，管道底口与孔底间隔0.5 m，再将球胆和盖板安放好。当运输机接近孔口处时，先用料斗装填好，然后抬起盖子，将运输机上的混凝土倒进孔底，在此过程中，运输机上的混凝土必须不停地倒进孔里。在每一次拉出之前，必须对拉出的绳子进行量程，质量检验人员必须对拉出的绳子进行检验，并作好相应的记录。当管道发生堵塞时，必须及时清理管道。第一次注浆时，应保证管道底端埋于混凝土表面1.2米，并能持续不断地进行注浆，才能保证桩身的施工质量。同时，还要定时检测水泥地面厚度，保证管道埋深，通常2~4 m。浇注的混凝土浮浆超过2米时，浮浆的部位必须确保在桩顶标高处的混凝土质量。

2.8空孔回填

立柱桩砼浇注完后应立即进行空孔回填，在回填时必须要做好安全防护工作。空孔回填材料主要为砂石，回填高度应不得低于10m，在格构柱周边进行回填时，要注意回填的均匀性，避免因不均匀回填使得格构柱发生变形或偏移，且回填时必须要将砂石压密实。

2.9桩底后注浆

在制造钢筋笼的时候，在钢筋笼的外部，将两条注浆管通长地固定在钢筋笼的外部，并在其底部，将桩底注浆器，并具有止逆的作用。压浆管道不需与钢架进行焊接，只需用钢丝进行搭接即可。注浆管道的长度按钻孔深配比，向下到槽底0.2-0.5米。在钻孔灌注桩成桩后7-8个钟头之内，用干净的水冲洗钻孔。在混凝土达到设计强度70%后，就可以开始压入水浆了，水泥使用 P. O42.5水泥，水泥浆水灰比0.5~0.6，注浆压力大于注浆深度处土层压力，注浆流量不能超过50 L/min。桩端灌浆分为两次，第1次灌浆的水泥量为1.3 t，第2次灌浆的水泥量为0.9 t，第2次灌浆的时间为第1次灌浆结束后1-2个小时。在灌浆进度方面，采取了压浆率和压浆率的双重控制，重点是压浆率的控制，其次是压浆率的控制。当注入的浆液体积满足设计时，即可停止注入。灌浆时间为4 MPa以上，灌浆时间为3分钟，灌浆强度为4 MPa以上，灌浆时间为3分钟，即可停止灌浆。不符合规定的，进行相应的纠正。

结论：柱状桩基承载了上部荷载，其承载能力主要依靠桩土之间的摩擦以及桩端的摩擦，所以在“一柱一桩”设计中，为了保证上部建筑所需的建筑层的数量，通常对其承载能力提出了很高的要求。在建筑物的建设中，使用了支柱桩的技术，也没有对周边环境产生任何不利的影响，不仅是一种安全、可靠、经济、合理的方法。

参考文献

[1]张高威.基坑支撑梁体系中钢管立柱桩施工技术探讨[J].住宅与房地产,2019，537(15)：170-172.

[2]石海良.超深大直径钢管立柱桩施工控制技术[J].湖南交通科技,2019，210(03)：184-188.