市政工程中钻孔灌注桩施工工艺重点研究

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　　摘  要：市政工程不仅影响城市形象，同时也关乎着民生。在市政工作建设中，钻孔灌注桩施工工艺可以有效提高基础工程性能，确保市政工程保持长时间使用寿命。钻孔灌注桩施工工艺适应性较强，可以应对大部分地质条件，是市政工程建设中较为理想的基础施工工艺。基于此，文章首先分析钻孔灌注桩施工工艺优势和技术要求，之后提出钻孔灌注桩施工方法，最后针对施工问题提出解决方案。
　　关键词：市政工程;钻孔灌注桩;施工工艺;优势
　　中图分类号：U416         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）03-0104-02
　　Abstract： Municipal works not only affect the image of the city， but also related to people's livelihood. In the construction of municipal work， the construction technology of bored cast-in-place pile can effectively improve the performance of foundation engineering and ensure the long service life of municipal engineering. The construction technology of bored cast-in-place pile has strong adaptability and can cope with most geological conditions， so it is an ideal foundation construction technology in municipal engineering construction. Based on this， this paper first analyzes the advantages and technical requirements of bored cast-in-place pile construction technology， then puts forward the construction method of bored cast-in-place pile， and finally puts forward the solution to the construction problems.
　　Keywords： municipal engineering; bored cast-in-place pile; construction technology; advantage
　　引言
　　对于任何工程来说，基础工程施工质量都决定了整个建筑项目的质量。钻孔灌注桩施工技术主要是应用于基础工程中，并且不受地质环境的影响，因此在房地产、市政工程、水工建筑等领域中应用十分广泛。对于新建市政工程来说，对钻孔灌注桩施工要求进一步提升，这就需要加强质量控制，避免产生安全隐患。从钻孔灌注桩工艺本身来说，该项技术的应用流程较多，为了确保基础工程建设质量，必须要全面掌控每个施工环节、确保各个环节实施质量，这样才能够发挥钻孔灌注桩施工工艺效益，确保工程整体建设质量。
　　1 钻孔灌注桩应用优势与技术要求
　　1.1 应用优势。（1）采用机械钻孔方法，相比预制桩可以建设孔径更大、桩身更长的大型桩基础。（2）钻孔灌注桩技术可以适用于低洼、地下水位高等地质环境中，特别是不受地下水位限制这一优势，让该项技术逐渐成为主流。（3）桩基础埋入深度较大，并且与土壤之间的摩擦阻力较大，所以可以抵抗冰冻产生的基础变形问题，抗冻性非常好。（4）钻孔机所采用的钻头具备旋削能力，可以对各类土壤钻孔处理，即使是大口径钻孔或卵石地层，均可以钻孔。（5）钻孔完毕后可以立即灌注，因此可以提升施工效率。（6）水中浇筑难度较大，而该项技术可以解决此类问题，确保砂浆灌注质量。采用导管和自重原理，可以将混凝土和水分离灌注，更好的达到设计高程。（7）钻孔更加便捷，工艺技术容易掌握，便于施工。
　　1.2 技术要求。（1）严格控制坍落度。导管混凝土依靠自重作用填满孔径，如果坍落度不足，即使提升了砂浆浓度也会造成较大的和易性差，导致灌注不到底或产生凹凸麻面效果，影响整体的成桩质量。通常要将砂浆坍落度控制在20-21cm左右为最佳。（2）满足设计强度。砂浆单重要高于2400kg/m3，选择重骨料。漏洞、地面间高度控制范围在5-8m之间，这样依靠砂浆自重即可填满整个导管。（3）混凝土浇筑当中，导管要埋入0.5m以下的砂浆中，同时导管口在混凝土厚度中不得小于1m。严格控制导管插入深度，如果高度不足0.5m时，可能会导致混凝土局部凸出，降低了混凝土整体的均衡性;如果高度超过了1m，新灌注的混凝土会在已浇筑混凝土中流动，提高上层高度，不会造成混凝土整体破坏。所以，要严格控制导管在混凝土中的流动影响，避免造成堵塞问题[1]。（4）砂浆浇筑时可能会堵塞管道。严格控制混凝土碎石粒径，最大粒径不得超过4cm，否则容易造成导管堵塞。流动性较大的砂浆有助于砂浆，最好是采用卵石用作骨料，但是卵石表面附着性较差，因此要掺入一定比例的碎石用作骨料，这样既可以保证砂浆流动性，又可以保证粘附性，提高浇筑便捷性。
　　2 市政工程中钻孔灌注桩施工工艺
　　2.1 准备工作。結合市政工程施工现场现状，采用反循环回转钻机、旋转钻机成孔，采用反循环回转钻机置换法清孔作业，水下混凝土采用导管法。需要事先掌握这些施工工艺特点和要求，做好施工方案会审工作。施工单位要选择专业水平高、技术能力强的施工人员、技术人员，定期开展人员培训、考核，特别是新技术、新设备，必须要提前掌握。施工材料进场时要严把质量关，需要对材料合格证、生产地、规格、型号等进行检验分析，各个参建单位负责人员质量验收完毕合格后方可入场。在设备方面，要确保设备性能能够达到施工标准，根据基础工程量确定设备数量和规格，做好设备管理工作，完善施工配套设备以及水电系统，保证可以正常开展施工工作。 　　2.2 成孔施工。（1）放样。采用坐标定点方式进行桩位放样测量。确定桩体的中心轴线，并作为坐标值基线，采用坐标法、极坐标法确定中心点，偏差值必须要满足建筑基础工程验收标准。使用全站仪测量桩孔，由专业人员（持有资格证书）开展测量工作，按照甲方提供的基准点进行测量桩位，使用钢筋标示，长度控制在0.5m左右。在完成了放样工作后，要对放样精度进行检测，如采用钢尺检测桩体之间的间距，有两个人同时进行，确保桩基位置的精度。采用“十字”控制桩点位置，桩位和十字线重合。（2）设备准备。准备好钻机，在正式钻孔之前，对钻机运行性能进行检查，包括钻机平整度、基座安装平稳性，避免在钻孔施工中产生位移。还需要提前做好桅杆调整，处于铅锤状态为最佳，钻孔中心要对准十字线。（3）护筒埋设。护筒规格为12mm，采用钢板材质设施，内孔径要大于桩孔径15cm。受到地层环境影响，需要对护筒尺寸进行调整，通常在钻孔中需要钻机下设2.5-12.0m长护筒，特殊部分回转钻机成孔下设1.5m护筒。采用钻孔机下钻到标准深度，压入护筒。底部埋设深度不低于2m，筒顶部位与地面之间保持5m间距，护筒中心、桩中心偏差距离不得超过5cm。（4）固壁。不同钻进方案的固壁方案也有所差异，应用旋转钻机成孔时，要先将一定量砂浆注入到孔中，之后加入一定量的膨润土，这样就形成了泥浆护壁。在回转钻成孔当中，可以采用自造粘土浆液制作护壁。（5）成孔施工。不同地层条件要采用不同钻头，多数可以选择双开钻头，并控制好钻孔深度和标高。要做好钻头检查工作，包括磨损度、直径等，如果不达标要立刻更换钻头。初期钻进中要慢钻，在钻头全部进入到土层之后再加快钻进速度。钻进遇到砂土层、软土层，要降低钻进速度，随着钻进深度增加可以适当注入一定量水泥砂浆，确保水头压力满足标准，降低塌孔发生几率。成孔中不得进行二次操作，尽可能一次性完成施工，孔洞内泥浆液面要高于地下水面。（6）清孔。完成钻孔工作之后，要检查孔洞的深度、垂直度是否达标，检查合格后即可清孔。采用置换法清孔，采用泥浆泵向孔底部注入泥浆实现杂质置换。
　　2.3 钢筋笼施工。（1）钢筋笼制作。所采用的钢筋材料类必须要有合格证明、力学特性达标，提前进行验证，按照工程设计图纸制造钢筋笼。钢筋托架要在同一个平台上，用固定环方法制作加强箍，这样可以同时保证直径、外形达到标准。主筋、箍筋要采用绑扎连接，主筋和加劲箍通过电焊连接。成型钢筋笼应处于平卧状态，在平整的场地中堆放，不得堆的过高，两层即可[2]。分段制作时，每段制作长度不得大于13m，采用双面搭接方法焊接。每段钢筋笼之间采用错开电焊方法。将吊筋悬挂在上空位置，通过焊接方法固定钢筋笼主筋和底部。在加劲箍、地面接触位置采用方木垫上，可以减少沾土量、防止受潮。制作完毕将钢筋笼运输到施工现场，避免运输过程中磕碰问题。（2）钢筋笼安装。运输到施工现场后要对钢筋笼质量进行检查，对准上下两节笼，相同平面主筋不得超过全部主筋一半。如果钢筋笼无法顺利入孔，不得强行改变钢筋笼外观，需要检查外观找出问题并修改，之后再下孔尝试。钢筋笼主筋保护层厚度不得低于50mm。采用保护层垫块，竖向距离间隔2-3m设置一道保护层。垂直吊放钢筋笼，慢提慢放，避免钢筋笼碰撞，确保整体性、完整性，快达到桩底时，要更加注意，避免出现扭曲问题。
　　2.4 浇筑导管下设。采用双螺纹接头导管，上部与漏斗连接。根据孔深设计导管长度，距离孔底部位40cm。导管到现场之后要检查是否漏水、漏气、变形，保证接头连接足够牢固，同期还要展开水密性检验，水压控制在0.7-1.0MPa。
　　2.5 二次清孔。在完成导管下设完成之后的，要再次进行二次清孔工作，主要清除孔底的沉渣，同时做好泥浆检查，观察是否有起皮现象。
　　2.6 浇筑。直接将导管下入到泥浆中，之后通过导管法浇筑。混凝土达到现场后要先进行质量检查，如坍落度等，在检测合格之后再浇筑。在浇筑混凝土之后，将导管埋入到泥浆2m以下的位置，但埋入深度也不得超过8m。混凝土可以采用连续浇筑方案，桩顶标高要比设计标高多0.6-1.5m[3]。
　　2.7 废物外运。泥浆池、泥浆沟要派有专人负责看管，避免泥浆出现外漏情况，如果出现了外漏问题，必须要尽快清理，及时清理场内渣土。
　　3 市政工程中钻孔灌注桩施工问题与对策
　　3.1 钢筋笼上浮。在浇筑环节中，有可能出现钢筋笼上浮等现象，这主要是因为浇筑中混凝土会顺着孔壁上升，钢筋笼周围会产生上升浮力，再加上混凝土由下到上的压力，从而导致钢筋笼上浮。针对此类问题，可以从以下几点出发：（1）严格控制导管埋设深度。如果导管埋设过深，则孔壁四周混凝土上升距离越长，提高了钢筋笼上浮几率。所以要不断检测埋管深度，控制拔管速度。（2）严格控制混凝土坍落度，不得过小。如果坍落度小，会降低流动性，混凝土流动会靠近孔壁上升，提升了对钢筋笼的摩擦力，导致钢筋笼上升。通常坍落度要控制在20-21cm左右。
　　3.2 护筒外壁冒浆。埋设护筒过程中，没有做好固定工作或者固定粘土松动，造成护筒偏移，导致外壁冒浆。一旦发现护筒外壁冒浆情况，要立刻听钻，挖除护壁四周不密实填土，使用含水量大的粘土填筑。
　　3.3 导管堵塞。如果在漏斗中出现了混凝土离析问题、内部混凝土质量不达标等，会增加导管出现堵塞的几率。针对导管堵塞问题，要先将导管拔出，之后猛插导管即可打通，但导管下口深度要高于原来位置。
　　4 结束语
　　综上所述，在市政工程建设中，采用钻孔灌注桩技术可以有效强化基础工程施工质量，保证施工便捷性、整体性、质量性。因此，我們必须要掌握钻孔灌注桩技术要求，掌握每个施工环节的注意事项，针对现场出现的问题采取针对性解决措施，从细节出发来保证整体工程质量，发挥钻孔灌注桩工艺效益。
　　参考文献：
　　[1]刘和喜.市政工程中钻孔灌注桩施工技术研究[J].住宅与房地产，2017（3）：999-1000.
　　[2]洪国华.浅谈市政道路工程中钻孔灌注桩施工技术[J].建材与装饰，2016，14（19）：197-198.
　　[3]张伟雄.论市政工程中钻孔灌注桩基础的施工技术[J].科技致富向导，2013（12）：173-174.
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