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文檔簡介

摘要隨著國民經濟的快速發展,高層建筑及橋梁工程日益的增多,樁基礎的應用量隨之增大。鉆孔灌注樁是建筑物的基礎結構型式之一,也是防治巖土體滑動、邊坡支護和錨固建筑物的有效措施。因此鉆孔灌注樁基礎顯得越來越重要,應用范圍越來越廣。基于此,本文以橋梁工程灌注樁施工技術的應用分析為論點,首先分析了鉆孔灌注樁的特點與設計施工工藝,并進一步探究了鉆孔灌注樁基礎施工中的主要問題,主要探討了包括孔壁坍陷問題及吊放鋼筋籠可能出現的問題,最后結合案例提出了鉆孔灌注樁質量問題的處理方法。關鍵詞:建筑工程;鉆孔灌注樁;基礎結構目錄TOC\o"1-3"\u一、研究背景和研究意義 一、研究背景和研究意義(一)研究背景在我國經濟飛速發展的今天,我國的開發的建筑項目越來越多,因此,對樁基的使用越來越廣泛。鉆孔灌注樁是工程建設中最常用的地基形式,同時也是預防工程施工中出現的坍塌的重要手段。所以,樁基的重要性和使用的領域也日益廣泛。基于此,本文對鉆孔灌注樁施工主要問題展開了分析,并對其存在的問題制定出切實可行的措施,以期為鉆孔灌注樁施工技術發展提供建議。(二)研究意義無論是在公路、橋梁、高樓大廈等領域,鉆孔灌注樁因其諸多優點而受到普遍的重視和使用。根據不全面的數據統計,目前國內每年使用的樁數量龐大,而且還在不斷增加;在樁基工程中,樁基的理論與施工技術、質量檢驗等方面都有了較大的發展。因此,全面系統的研究鉆孔灌注樁在深基坑中的應用與技術,對于我國建筑行業無疑有著重要的現實意義。二、鉆孔灌注樁的特點及施工工藝(一)鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁是一種深基礎工程技術,它是通過在地面上鉆孔,然后將鋼筋和混凝土灌注到孔中形成的一種樁基。鉆孔灌注樁通常用于建筑物、橋梁、碼頭、隧道等大型工程的基礎中,以提供穩定的支撐和承載能力。鉆孔灌注樁的直徑和長度可以根據需要進行調整,以適應不同的地質條件和工程要求。(二)鉆孔灌注樁的功能特點鉆孔灌注樁是一種常用的地基處理方法,其主要功能特點如下:(1)承載能力強:鉆孔灌注樁的承載能力較強,可以承受較大的荷載,適用于建筑物、橋梁、隧道等大型工程的地基處理。(2)抗震性能好:鉆孔灌注樁的抗震性能較好,可以有效地減少地震對建筑物的影響,提高建筑物的安全性。(3)適應性強:鉆孔灌注樁適用于各種地質條件,可以在不同的地質環境下進行施工,如軟土、淤泥、砂土、巖石等。(4)施工方便:鉆孔灌注樁的施工過程相對簡單,可以在較短的時間內完成,且對周圍環境的影響較小。(5)經濟實用:鉆孔灌注樁的造價相對較低,可以在保證工程質量的前提下,降低工程成本。總之,鉆孔灌注樁具有承載能力強、抗震性能好、適應性強、施工方便、經濟實用等功能特點,是一種常用的地基處理方法。(三)鉆孔灌注樁施工要點1.施工工藝流程鉆孔灌注樁的施工過程一般包括以下幾個步驟:①鉆孔:使用鉆機在地面上鉆出孔洞,孔洞的直徑和深度根據設計要求進行調整。②清洗孔洞:使用水泵或壓縮空氣將孔洞內的泥土和碎石清除干凈,以確保孔洞內部干凈。③安裝鋼筋籠:將預先制作好的鋼筋籠放入孔洞中,鋼筋籠的長度和直徑也根據設計要求進行調整。④灌注混凝土:將混凝土從孔洞頂部倒入孔洞中,同時使用振動棒將混凝土振實,以確保混凝土充分填滿孔洞。⑤拔管:當混凝土達到一定強度后,使用拔管機將鉆孔管從孔洞中拔出。其具體施工工藝如下:樁位測放→護筒埋設→樁位復核→鉆機就位→鉆進成孔→清孔→成孔→驗孔→安裝鋼筋籠→下導管→二次清孔→灌注水下混凝土→拆卸導管→成樁。2.施工應注意的要點橋梁鉆孔灌注施工是一項復雜的工程,需要注意以下要點:①施工前應進行現場勘察和設計,確定鉆孔位置、孔徑、深度和灌注混凝土的配合比等參數。②鉆孔施工應按照設計要求進行,保證孔徑和深度的準確度和垂直度。③鉆孔過程中應注意安全,避免鉆孔機械故障和人員傷害。④鉆孔完成后,應及時清理孔內雜物和水泥漿,保證孔內干燥和清潔。⑤灌注混凝土應按照設計要求進行,保證混凝土的質量和均勻性。⑥灌注混凝土時應注意控制灌注速度和壓力,避免混凝土流失或孔內壓力過大導致孔壁破裂。⑦灌注完成后,應及時進行養護,保證混凝土的強度和耐久性。⑧施工過程中應注意環境保護,避免對周圍環境造成污染和破壞。總之,橋梁鉆孔灌注施工需要嚴格按照設計要求進行,注重安全和質量控制,保證施工質量和工程安全。三、鉆孔灌注樁施工中的主要問題(一)孔洞塌陷問題各種鉆孔方法都可能會引起塌孔的事故,發生塌孔的主要原因為:(1)施工工藝控制不正確,對地質條件的關注不夠,沒有根據上質實際情況采用合適的泥漿和成孔工藝;(2)護筒埋設太淺,護筒的接縫和回填上不密實出現漏水漏漿的情況,使孔內出現承壓水或孔內液面高度低,造成孔壁靜水壓力降低;(3)對清孔的沖洗液和孔底沉渣控制不嚴格,導致孔壁牢固度降低;(4)在松散砂上中鉆進太快,造成在某一處空轉時間過長,或用給水管直接沖刷孔壁;(5)待灌時間太長沒有及時灌注混凝上,或著灌注時間太長;(6)吊裝鋼筋籠時,碰撞孔壁和損傷孔壁。圖3-1泥漿護筒埋設(二)吊放鋼筋籠時可能出現的問題鋼筋籠上浮問題會給鉆孔灌注樁基礎工程帶來嚴重的后果,所以找到導致鋼筋籠上浮問題是十分重要的。造成鋼筋籠上浮的主要原因如下:(1)有關鋼筋籠的材料質量沒有保證。混凝土質量差,易離析的、初凝時間不夠的、彤落度損失大的混凝土,都會使混凝土面上升至鋼筋籠底端時鋼筋籠難以插入混凝土造成鋼筋籠上浮。有時在混凝土面已上升至鋼筋籠一定高度時,表層混凝土開始發生初凝結硬化,也會使鋼筋籠上浮;(2)鋼筋籠孔口固定不牢固,沒有用電焊進行固定;(3)提升導管時太猛,不慎掛住鋼筋籠造成鋼筋籠的上浮;(4)在混凝土面到達鋼筋籠底部的時侯,導管埋深太淺,灌注量太大,混凝土對鋼筋籠的上沖太大,導致鋼筋籠的上浮。圖3-2吊裝鋼筋籠四、鉆孔灌注樁施工質量問題的處理方法(一)防止樁孔塌陷的措施1、選用優質泥漿法選擇適合地質條件的泥漿:不同地質條件需要不同的泥漿,例如在軟土層中需要使用高黏度的泥漿,而在巖石層中需要使用低黏度的泥漿。選擇適合孔徑的泥漿:孔徑越大,需要使用的泥漿黏度越高,以保證泥漿能夠填充孔隙并支撐孔壁。選擇適合孔深的泥漿:孔深越深,需要使用的泥漿密度越大,以保證泥漿能夠承受孔壁的壓力。選擇適合孔徑和孔深的泥漿:在選擇泥漿時需要綜合考慮孔徑和孔深,以保證泥漿能夠滿足孔壁支撐和孔隙填充的要求。選擇質量可靠的泥漿:泥漿的質量直接影響到樁孔的穩定性,因此需要選擇質量可靠的泥漿,避免使用低質量的泥漿。選擇適合施工工藝的泥漿:不同的施工工藝需要不同的泥漿,例如在鉆孔過程中需要使用低黏度的泥漿,而在灌注樁施工中需要使用高黏度的泥漿。總之,選用優質泥漿需要綜合考慮地質條件、孔徑、孔深、施工工藝等因素,以保證泥漿能夠滿足孔壁支撐和孔隙填充的要求,從而有效地防止樁孔塌陷。2、低速慢鉆法首先要將場地壓實平整,之后安裝鉆孔機時,鉆孔前應嚴格檢查鉆孔平整度。在鉆孔過程中,定期檢查活動鉆孔帶的垂直度。定期檢查鉆桿、鉆頭,發現問題及時修理或更換;在軟硬交界面鉆進過程中應低速慢鉆。當發現鉆孔錯位時,可將鉆頭上下多次提起,以切割堅硬的底面,必要時應在鉆桿上安裝扶正器。3、反復掃孔擴大孔徑為避免孔徑收縮現象的發生,鉆探前應詳細了解地質信息,了解不利的地質及土層。如有,應采用高稠度水泥漿保護孔壁。鉆進時,要注意鉆進速度。混凝土灌注時間一般不應超過3小時。當發生孔徑收縮時,采用上下反復鉆進的方法,擴大孔徑[8]。(二)吊放鋼筋籠施工中可能出現的問題的防治措施1、嚴格掌握孔徑和水頭高度防止鋼筋籠和孔洞坍塌的措施有:(1)鉆孔時應嚴格掌握孔徑、孔洞垂直度和設計傾斜樁的坡度。(2)水下混凝土灌注前,孔洞泥漿應始終保持足夠的水頭高度。(3)吊放鋼筋籠時,正對孔中心垂直插入。(4)當鉆孔嚴重塌方時,立即離開鉆機進行回填,并回填后重新鉆孔。2、合理控制泥漿指標、及時清孔清孔不干凈或未進行二次清孔是樁底沉渣過多的主要原因。施工中應保證鉆孔灌注樁成孔后,鉆頭提高至距孔底10~20cm,保持慢速空轉,維持循環清孔時間≥20min。當使用的泥漿密度過小或泥漿注入量不足時,樁底的沉渣浮起困難,沉渣將堆積在樁底,影響樁與地基的結合,所以在施工中應合理控制泥漿的密度、粘度等指標[9]。鋼筋籠吊放過程中,如果鋼筋籠的軸向位置未對準孔位,將會碰撞孔壁,造成孔壁土

坍落在孔底。因此,鋼筋籠吊放時,應確保鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,

避免碰撞孔壁,從而減少沉渣。五、案例鄭州港區MHE橋項目基坑開挖深度為28.35m,基礎設計為工程樁+筏形結構。樁長控制標準包括:有效樁長≥75m、入持力層深度≥2.0m。工程樁在土方開挖至8m時施工,成孔深度最大為92m。本項目共計297根端承摩擦樁,采取旋挖(泥漿護壁)施工技術,樁徑1000m,單樁注漿量≥24t。施工過程中出現樁身斷裂現象,于是項目部在技術總共帶領項目團隊進行了排查,就其原因進行分析,并制定了防范措施。(一)施工方案制定根據本工程施工部署情況來看,需在-8m平臺成孔,施工難度較大,容易發生縮頸、坍孔等問題;水下混凝土因施工條件等影響,容易發生浮籠、孔壁坍塌、斷樁等質量問題;現場作業空間狹小,施工部署要求高;樁側樁端復式注漿,注漿量大且時間長,施工要求高。本工程經綜合分析后,確定采用旋挖(泥漿護壁)施工方法,計劃選用1臺XR400E旋挖樁機+1臺XR280D旋挖樁機接力施工,采取正循環泥漿清孔方式,具體工藝流程如下:測量定位→埋設護筒→鉆機就位→挖鉆取土→成孔→第一次清孔→吊裝鋼筋→安裝導管→二次清孔→灌注混凝土→清水劈裂→后注漿→檢測樁身質量及單樁承載力。(二)旋挖灌注樁施工技術要點(1)旋挖成孔項目施工前復核現場定位樁坐標,根據地質條件分別埋設4、6m長的護筒,護筒厚度為12mm,檢查好護筒重點與垂直度,四周夯實;鉆機就位,可墊設磚渣并鋪設2cm厚鋼板,保證其穩定作業;以XR280D鉆機鉆至60m處,再使用XR400E鉆至樁端持力層;成孔后進行第一次清孔,下放鋼筋籠、安裝導管后第二次清孔,要求沉渣厚度≤100mm。(2)鋼筋籠加工與吊裝項目鋼筋籠采用HRB400鋼筋,保護層厚度為60m,分三段吊裝,總長度≥75m,根據最終驗孔深度,最后一節鋼筋籠單獨制作,孔口焊接;采用50t汽車式起重機,多點起吊法完成鋼筋籠吊裝工作。(3)水下混凝土灌注項目采用C55水下混凝土,導管法灌注,大導管底部與孔底相距30-50cm,初灌量0.9~1.1m3,坍落度180-220mm。混凝土灌注完成后,將最后一節導管拆除,并慢提慢拔,防止出現空心樁。混凝土灌注7-8h后,清水劈裂打通注漿器單向閥,保證后注漿漿體順利通達。(4)樁端、樁側后注漿成樁后2-30d開始后注漿,注漿作業與成孔點距離20m。注漿量按設計要求(樁側注漿量9t,樁端注漿量15t)控制,先樁端后樁側,低檔慢壓,先稀后濃,水灰比從0.65逐漸過渡至0.45,直至達到設計要求。(5)旋挖灌注樁施工效果本項目共297根旋挖灌注樁,超聲波檢測112根,結果顯示均為Ⅰ類、Ⅱ類樁,Ⅰ類樁占比96%。(三)斷樁原因分析混凝土凝結后不持續。它充滿了疏松的塊材,如清潔液和土壤層,有時候沒有樁。這是由于管路底端避開孔底,且液態混凝土用清潔液密封性,因而混凝土的混凝土水灰比提升。混凝土不容易凝結。產生混凝土的樁。它和石英砂巖中間添充著未硬底化的混凝土。因為地面水活動和未封閉式管路的影響,當清潔液滲透到混凝土時,水和混凝土的占用量將十分高。在樁中心混凝土澆筑混凝土時,混凝土不容易因管路過多升高和拔出來而凝固。因為混凝土表層外露或普遍設備常見故障、關閉電源、等候原材料等緣故,包含煤灰、巖渣和樁內沖積層,左右混凝土樁存有差別。混凝土澆筑混凝土時,它不是根據鋼絲軟管。馬上依照孔澆筑混凝土,以分離出來混凝土。凝結后,硬度不足,一部分孔眼松散,導致裂縫。在注漿階段,平行面墻也許會塌陷或產生液態砂、變軟等,進而對樁導致噴出毀壞。(四)防范措施1.鉆前準備首先,需要按照樁基施工質量管理方案,先做好泥漿制備,通常以膨潤劑為主,配比比重應該控制在1.12-1.08之間,并確保黏度在18-23s。其次,應該選擇沉淀池與循環池相分離的形式,并設置濾砂裝置完成泥漿循環系統設置。2.鉆進過程在這一階段,首先要對每個班隊進行不少于6次的試驗,并對混凝土的質量進行檢測,經檢查后,運送至現場。其次,在鉆孔過程中,要安裝掃孔裝置,清除護筒表層的淤渣、淤渣,縮短開孔時間,加強鋼護筒與水泥的結合。在開孔后鉆時,要注意避免井眼的傾斜,要對井眼的垂直度進行適當的控制。根據以往的經驗,通常可以將鉆頭的壓力限制在15t以內,這樣就可以達到很好的結果。3.清孔清孔時應以施工泥漿為準,在更換鉆渣時要注意控制含沙量,調配時可以參考比重、粘度等參數。一般按泥漿泵進行循環注入,在低于5米的鉆進深度時,水泵的功率要高于22

kW。清孔管道連接處應進行嚴密的密封,防止管道底部滲漏。4、密封、清除處理在進行混凝土澆筑施工前,對所有使用的管道進行注漿壓力試驗,仔細檢查機架并牢固地重新安裝。還要仔細檢查導管架和導管密封圈,以保證導管的密封性能。仔細檢查導管架和導管密封圈,在絲線上涂上黃油,以保持導管連接處無雜物,保證絲線連接可靠,易于拆卸。第一桶灌料后,使用強光手電筒檢查是否發生滲漏,如有滲漏,立即停止混凝土澆筑處理。灌注混凝土時,要仔細檢查混凝土的質量。結論本文首先分析了鉆孔灌注樁的特點與設計施工工藝,進一步探究了鉆孔灌注樁基礎施工中的主要問題,主要包括導管漏水問題、護筒冒水問題、孔壁坍陷問題、鋼筋籠上浮問題、斷樁問題,最后提出了鉆孔灌注樁基礎質量問題的處理方法。根據工程的環境特點,進行了多種支護設計方案比較分析,合理地選擇出基坑的支護形式。保證了基坑的安全。在施工過程中,要特別注意加強鉆孔灌注樁施工質量的控制,保證受力擋墻的強度、剛度,另外泵吸反循環是常用的方法為鉆孔灌注樁施工,鉆進效率高,樁孔質量好,成孔的成本低。鑒于本人學識經驗有限,本文雖然對鉆孔灌注樁施工方法有了一定的認識,但是要想更好在土木工程領域應用,尤其使用泵吸反循環方法鉆進成孔還需要進行大量的研究。參考文獻[1]胡延贊.鉆孔灌注樁施工質量控制與檢測[J].四

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