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摘要:目前,桩基的种类、形式、制作工艺以及设计理论已经形成成熟的体系,在土质较差的区域建设工程项目,桩基已成为应用最广泛的基础之一,获得了良好的经济效益和社会效益。但在桩基施工过程中,由于地质条件千差万别,如果遇到突发情况,应与监理单位、设计单位共同协商处理,在满足结构设计规范与使用功能的情况下方可施工,以保证整个建筑物的质量与安全。对此,本文介绍了杭州某住宅的场地工程地质条件和水文条件,采用钻孔灌注桩施工方案,介绍了桩基工程施工方案要点和施工过程中的质量控制措施,仅供参考。
关键词:建筑工程;桩基;选型;施工
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、桩基础类型和施工技术要点
1、钻孔灌注桩
一般情况下,钻孔桩的钻头为旋转式样,因而在挖掘的过程中可以直接把土带出,与此同时,使用高压泵将泥浆带入,在直接对孔作用下形成保护,成型效果良好。当钻至设计标高后需要进行残土清理,之后进行钢筋笼的安放,钻孔桩的桩径很大,一般能够达到150里左右,其设计长度根据低层深度来决定,钻孔桩施工技术的工作噪音很小,其适用于淤泥和沙土地。
2、沉管灌注桩
沉管灌注桩是利用振动打桩机将带有混凝土桩头或者带有钢管的桩底压入到土层之中,之后通过小导管进行灌注成桩,沉管灌注桩施工技术在于混凝土的灌注,在进行灌注过程中,控制导管的提升速度,沉管灌注桩施工技术适用于粘土和砂土。在桩基施工过程中,我们还要注意对环境进行保护,及时清理产生的泥浆。沉管灌注桩在施工后容易产生颈缩现象,之所以,在施工过程中要加强对施工质量的监测管理。
二、工程概况
拟建项目场地位于杭州市拱墅区,北临祥富路,东侧靠杨家浜路,西临东吴路,南靠红旗路。总用地面积为45311平方米,总建筑面积为157215平方米,其中地上建筑面积113277平方米,地下建筑面积为43938平方米。整个项目包括11栋高层住宅(19-23F)、沿街商铺(1-2F)及整体地下室(-1F)。高层住宅最大柱荷载约为12000 kN,均采用剪力墙结构,整体地下室埋深约6 m,拟建建筑均拟采用桩基础
三、场地工程地质与水文条件
根据岩土工程勘察结果,工程场地在地表填土层下浅部局部为河湖相沉积的粘土,中部为滨海湖沼相沉积的淤质土层,下部主要为陆相沉积的粘性土层,底部基岩岩性为凝灰岩,系软质岩。拟建场地岩土层在勘探深度范围内可分为七个工程地质层,各土层分布及工程特征自上而下分述如下。
1、填土
以褐灰色为主,松散状,为新近人工填筑,填龄约2年,以粘性土为主,夹有少量碎砖、碎石及混凝土块,局部填有混凝土桩头。层厚为1-4.1 m。全场分布。
2、层粉质粘土
浅黄灰色、浅灰色,软可塑状,饱和,稍密状,含少量云母碎屑。无摇振反应,切面光滑,有光泽,干强度高,韧性高。层厚为0.3-2.7 m局部分布。
3、层淤泥质粉质粘土夹粉土
灰色,流塑状,夹薄层粉土,具“千层状”,局部相变成淤泥或粘质粉土夹粉土,含有机质、腐殖质及云母碎屑。稍有摇振反应,切面稍光滑,有光泽,干强度中等,韧性中等,高灵敏度。层厚为3.8-13.5 m。全场分布。
4、层粉质粘土
浅绿黄色、灰黄色,可塑状,含铁锰质结核及云母碎屑,无摇振反应,切面较光滑,有光泽,干强度高,韧性中等。层厚为0.90-10.30m。局部分布。
5、层粘土
青色、青灰黄色,可塑状,含氧化铁褐色斑块及铁锰质结核。无摇振反应,切面光滑,有光泽,干强度高,韧性高。层厚为1.30-7.70 m。全场分布。
6、层砾砂
浅黄灰色,饱和,中密状,含35%-45%左右的圆砾,粒径一般为0.5-2 cm,个别可见4 cm,呈亚圆形,局部夹少量粘土,圆砾成分以凝灰岩、石英砂岩为主。层厚为0.60-8.30 m。全场分布。
7、全风化凝灰岩
灰紫色,硬可塑。母岩成份与结构已完全风化成土状,土弓可切割,干钻易钻进。本次详勘未揭穿,最大揭露厚度为2.0 m。大部分布。
场地内主要分布二层地下水,上层地下水性质属松散孔隙型潜水,下层地下水性质属承压水。场地内浅部潜水主要赋存在①填土层及②粉质粘土层中。详勘期间在勘探孔内测得场地浅部潜水初见水位约在现地表下0.20-3.80 m左右,相当于高程0.79-4.59 m之间;稳定水位约在现地表下0.30-4.00 m左右,相当于高程0.69-4.39 m之间。该层地下水主要受大气降水与地下同层侧向径流补给,以竖向蒸发及地下同层侧向径流方式排泄,并随季节性变化,年水位变幅约为1.0 m。场地内承压水主要储存在⑥层砂砾层中,由于对本工程影响小,暂不考虑。
四、桩基施工技术要求
本工程基础采用钻孔灌注桩,桩径有φ600 m m共1197根、φ700 m m共241根、800 m m共59根三种,桩基持力层为10-3砾砂层,桩全截面进入持力层不小于2倍桩径。桩长以桩端进入持力层深度控制,其中1-4#主楼的桩基和地下车库中的抗拔桩桩底不需注浆,5-13#主楼下桩基采用桩底后注浆工艺。灌注桩桩身混凝土强度等级为C30。主楼下需注浆的桩,桩底均采用双管法桩底高压水泥注浆,注浆技术要求如下。
注浆管采用内径不小于25 m m、壁厚不小于3.0 m m的钢管,丝扣连接,固定在钢筋笼上。注浆管端头封闭在底部500范围内每隔50在管壁各开两个注浆孔。注浆管底部注浆孔范围内四周用塑料封套包裹,包裹的封套务必在注浆压力下能被冲开。
注浆量(按水泥干重计):800桩按2.0吨;700桩按1.5吨;600桩按1.0吨。
浆液水灰比为0.5-0.6;注浆量不超过75 L/m in;浆压力2-3 M Pa。
满足下列条件之一时可终止注浆:①达到灌注量或注浆压力达到4.0 M Pa,稳定灌注3-5分钟;②注浆总量已达到设计值得75%,且注浆压力超过设计值,持续时间超过8分钟。
桩身浇筑2天后方可进行注浆,不宜迟于成桩30天后;注浆作业与成孔作业点的距离不得小于8-10 m。
五、钻孔灌注桩施工方案
钻孔灌注桩施工是桩基工程中的核心步骤,首先根据点位资料,由专职测量员用全站仪布设场区内分控制点,用全站仪依照设计图纸建立轴线控制网,并埋设半永久性标志,然后根据点位埋设护筒,护筒选用大于桩径10 cm的钢制护筒,埋设深度必须能隔离杂填土层,随后进行钻机成孔。钻孔步骤为首先钻机移至桩心,使转盘中心与桩位中心重合,再垫平四周,使机座周正水平,放入钻头,接上主钻杆,挖好泥浆池、循环槽沟、连接好泥浆循环系统。开钻时,采取轻压慢转,控制泵量;正常钻进时根据不同的地层采取合理的钻进技术参数,控制相应的钻进速度,逐步调整泥浆参数,成孔至设计孔深后,请监理方对孔深进行检测,合格后转入下道工序施工。钻孔完工后,制作钢筋笼并下放至孔内,钢筋笼下放前,人工将钢筋笼抬到孔口,由钻机起吊、调直,放入孔内,将第一节钢笼用钢管插到加强筋下,架在枕木上,焊接第二节钢筋笼。下节钢笼放入孔内时,若遇阻,上提出孔口,清理后再旋转慢下,后一节依此入孔,直至最后一节,随后清孔灌注混凝土。為了确保钻孔桩桩顶质量,一方面清孔时尽量降低泥浆的比重,另一方面经常检测混凝土的上升速度,准确地掌握砼面上升资料,及时拔管,同时保证导管有2米以上的埋深,保证连续灌注并合理地控制混凝土最后一次的灌入量,使桩孔中的夹泥混凝土能全部翻出设计标顶标高,确保桩头混凝土质量等同桩身混凝土质量,不出现裂缝、缩颈和断桩现象。
六、桩基施工质量控制及处理
桩基工程中保证施工质量是工程的重要环节,对于钻孔过程中的质量控制,应采取如下措施进行保证:①正常钻进时认真观察进尺情况和出渣排量情况,及时调整钻进参数以达到最佳钻速。②每根钻杆接头都应加密封圈确保密封,以防止洗液“短路”。③因故停钻时应将钻具提升至孔外,并随时注意孔口水头高度。④孔壁不稳定时应调整泥浆性能,确保水头高程,控制泵量以防塌孔。⑤钻进中发现异常响声,应停止钻进分析原因,及时采取对策。⑥钻进过程中应尽量不间断完成,不得无故中途停钻。⑦钻进记录应认真填写,准确丈量钻杆、钻头长度,各岗位操作人员必须认真履行岗位职责。⑧起钻时,应操作轻稳,防止钻头拖刮孔壁,使孔底沉渣过多。
对于钢筋笼质量保证措施则要求:①钢筋的品种、规格、质量符合规范要求,要有质保书或检验单,使用前现场取样送检化验,不合格的禁止使用。②钢筋笼严格按照设计图纸的规格尺寸制作。③钢筋笼吊放时要轻要缓,要注意垂直对中,下放途中遇阻时,要适当提高后轻转动再下,严禁猛墩强下,下不去必须提笼移钻机重新扫孔再下,扫孔程序同新开孔的施工措施相同。④钢筋笼吊安时宜在底端(钢筋笼下到孔底的)稍弯折成倒锥台状,便于下入孔方便。
对于混凝土灌注桩质量,也应遵循相应的措施确保:①提升导管时不可过快过猛,以防拖带表层砼造成浮泥渣的侵入,或挂动钢筋笼等。导管拆除操作要干净利落,防止工具和密封圈垫落入孔内,拆下导管应立即用清水冲洗干净,集中堆放。②为确保桩顶质量,需超灌1.5m的砼量,确保上部浮浆清除后桩头强度达到设计要求。③在拔出最后一节导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的浓泥浆掺入桩心,在拔吊护筒时要保持其垂直性,否则,会将桩顶扭曲甚至破坏。
对于后注浆质量保证关键在于注浆头制作及绑扎焊接入孔及各道工序成品保护和水泥浆压入操控等全过程控制和及时的监测信息反馈。具体有以下几点:①注浆管采用丝扣连接,孔口安装时用管箍连接注浆管,并在孔口连接时在注浆管上口全部满焊,经质检人员检查确认无误后,方可进入下一道工序。②注浆管与钢筋笼固定均采用12#铅丝绑扎,桩端注浆管绑扎于加劲箍外侧,与钢筋笼主筋靠紧绑扎固定,每道加劲箍处设绑扎点;纵筋底部应齐平。③空孔段注浆导管焊接应牢靠密闭。④钢筋笼入沉放过程中不宜反复向下冲撞和扭动;下部注浆导管应沉放到底,严禁悬吊。⑤后注浆施工操作应严格按后注浆施工工艺要求实施,遇特殊情况及时上报并如实记录。
结束语
在建筑工程施工中,桩基施工是非常复杂的施工工作,同时也是非常系统的施工工作,在进行施工的时候对建筑工程的整體质量也有很大影响,因此,在施工前要对施工现场进行勘测,同时对施工方案进行研究,保证桩基的施工质量,对建筑工程的建设起到推动作用。
参考文献
[1]秦学峰.建筑工程桩基工程施工的质量控制探析[J].黑龙江科技信息,2014,01:199.
[2]张彦杰.对建筑工程桩基打桩施工技术的探究[J].经营管理者,2014,09:382.
[3]冯烨.建筑工程桩基施工技术要点分析[J].建材技术与应用,2014,01:36-37.
[4]王盼伟.建筑工程桩基工程施工的质量控制方案[J].科技创新与应用,2014,02:226.
关键词:建筑工程;桩基;选型;施工
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、桩基础类型和施工技术要点
1、钻孔灌注桩
一般情况下,钻孔桩的钻头为旋转式样,因而在挖掘的过程中可以直接把土带出,与此同时,使用高压泵将泥浆带入,在直接对孔作用下形成保护,成型效果良好。当钻至设计标高后需要进行残土清理,之后进行钢筋笼的安放,钻孔桩的桩径很大,一般能够达到150里左右,其设计长度根据低层深度来决定,钻孔桩施工技术的工作噪音很小,其适用于淤泥和沙土地。
2、沉管灌注桩
沉管灌注桩是利用振动打桩机将带有混凝土桩头或者带有钢管的桩底压入到土层之中,之后通过小导管进行灌注成桩,沉管灌注桩施工技术在于混凝土的灌注,在进行灌注过程中,控制导管的提升速度,沉管灌注桩施工技术适用于粘土和砂土。在桩基施工过程中,我们还要注意对环境进行保护,及时清理产生的泥浆。沉管灌注桩在施工后容易产生颈缩现象,之所以,在施工过程中要加强对施工质量的监测管理。
二、工程概况
拟建项目场地位于杭州市拱墅区,北临祥富路,东侧靠杨家浜路,西临东吴路,南靠红旗路。总用地面积为45311平方米,总建筑面积为157215平方米,其中地上建筑面积113277平方米,地下建筑面积为43938平方米。整个项目包括11栋高层住宅(19-23F)、沿街商铺(1-2F)及整体地下室(-1F)。高层住宅最大柱荷载约为12000 kN,均采用剪力墙结构,整体地下室埋深约6 m,拟建建筑均拟采用桩基础
三、场地工程地质与水文条件
根据岩土工程勘察结果,工程场地在地表填土层下浅部局部为河湖相沉积的粘土,中部为滨海湖沼相沉积的淤质土层,下部主要为陆相沉积的粘性土层,底部基岩岩性为凝灰岩,系软质岩。拟建场地岩土层在勘探深度范围内可分为七个工程地质层,各土层分布及工程特征自上而下分述如下。
1、填土
以褐灰色为主,松散状,为新近人工填筑,填龄约2年,以粘性土为主,夹有少量碎砖、碎石及混凝土块,局部填有混凝土桩头。层厚为1-4.1 m。全场分布。
2、层粉质粘土
浅黄灰色、浅灰色,软可塑状,饱和,稍密状,含少量云母碎屑。无摇振反应,切面光滑,有光泽,干强度高,韧性高。层厚为0.3-2.7 m局部分布。
3、层淤泥质粉质粘土夹粉土
灰色,流塑状,夹薄层粉土,具“千层状”,局部相变成淤泥或粘质粉土夹粉土,含有机质、腐殖质及云母碎屑。稍有摇振反应,切面稍光滑,有光泽,干强度中等,韧性中等,高灵敏度。层厚为3.8-13.5 m。全场分布。
4、层粉质粘土
浅绿黄色、灰黄色,可塑状,含铁锰质结核及云母碎屑,无摇振反应,切面较光滑,有光泽,干强度高,韧性中等。层厚为0.90-10.30m。局部分布。
5、层粘土
青色、青灰黄色,可塑状,含氧化铁褐色斑块及铁锰质结核。无摇振反应,切面光滑,有光泽,干强度高,韧性高。层厚为1.30-7.70 m。全场分布。
6、层砾砂
浅黄灰色,饱和,中密状,含35%-45%左右的圆砾,粒径一般为0.5-2 cm,个别可见4 cm,呈亚圆形,局部夹少量粘土,圆砾成分以凝灰岩、石英砂岩为主。层厚为0.60-8.30 m。全场分布。
7、全风化凝灰岩
灰紫色,硬可塑。母岩成份与结构已完全风化成土状,土弓可切割,干钻易钻进。本次详勘未揭穿,最大揭露厚度为2.0 m。大部分布。
场地内主要分布二层地下水,上层地下水性质属松散孔隙型潜水,下层地下水性质属承压水。场地内浅部潜水主要赋存在①填土层及②粉质粘土层中。详勘期间在勘探孔内测得场地浅部潜水初见水位约在现地表下0.20-3.80 m左右,相当于高程0.79-4.59 m之间;稳定水位约在现地表下0.30-4.00 m左右,相当于高程0.69-4.39 m之间。该层地下水主要受大气降水与地下同层侧向径流补给,以竖向蒸发及地下同层侧向径流方式排泄,并随季节性变化,年水位变幅约为1.0 m。场地内承压水主要储存在⑥层砂砾层中,由于对本工程影响小,暂不考虑。
四、桩基施工技术要求
本工程基础采用钻孔灌注桩,桩径有φ600 m m共1197根、φ700 m m共241根、800 m m共59根三种,桩基持力层为10-3砾砂层,桩全截面进入持力层不小于2倍桩径。桩长以桩端进入持力层深度控制,其中1-4#主楼的桩基和地下车库中的抗拔桩桩底不需注浆,5-13#主楼下桩基采用桩底后注浆工艺。灌注桩桩身混凝土强度等级为C30。主楼下需注浆的桩,桩底均采用双管法桩底高压水泥注浆,注浆技术要求如下。
注浆管采用内径不小于25 m m、壁厚不小于3.0 m m的钢管,丝扣连接,固定在钢筋笼上。注浆管端头封闭在底部500范围内每隔50在管壁各开两个注浆孔。注浆管底部注浆孔范围内四周用塑料封套包裹,包裹的封套务必在注浆压力下能被冲开。
注浆量(按水泥干重计):800桩按2.0吨;700桩按1.5吨;600桩按1.0吨。
浆液水灰比为0.5-0.6;注浆量不超过75 L/m in;浆压力2-3 M Pa。
满足下列条件之一时可终止注浆:①达到灌注量或注浆压力达到4.0 M Pa,稳定灌注3-5分钟;②注浆总量已达到设计值得75%,且注浆压力超过设计值,持续时间超过8分钟。
桩身浇筑2天后方可进行注浆,不宜迟于成桩30天后;注浆作业与成孔作业点的距离不得小于8-10 m。
五、钻孔灌注桩施工方案
钻孔灌注桩施工是桩基工程中的核心步骤,首先根据点位资料,由专职测量员用全站仪布设场区内分控制点,用全站仪依照设计图纸建立轴线控制网,并埋设半永久性标志,然后根据点位埋设护筒,护筒选用大于桩径10 cm的钢制护筒,埋设深度必须能隔离杂填土层,随后进行钻机成孔。钻孔步骤为首先钻机移至桩心,使转盘中心与桩位中心重合,再垫平四周,使机座周正水平,放入钻头,接上主钻杆,挖好泥浆池、循环槽沟、连接好泥浆循环系统。开钻时,采取轻压慢转,控制泵量;正常钻进时根据不同的地层采取合理的钻进技术参数,控制相应的钻进速度,逐步调整泥浆参数,成孔至设计孔深后,请监理方对孔深进行检测,合格后转入下道工序施工。钻孔完工后,制作钢筋笼并下放至孔内,钢筋笼下放前,人工将钢筋笼抬到孔口,由钻机起吊、调直,放入孔内,将第一节钢笼用钢管插到加强筋下,架在枕木上,焊接第二节钢筋笼。下节钢笼放入孔内时,若遇阻,上提出孔口,清理后再旋转慢下,后一节依此入孔,直至最后一节,随后清孔灌注混凝土。為了确保钻孔桩桩顶质量,一方面清孔时尽量降低泥浆的比重,另一方面经常检测混凝土的上升速度,准确地掌握砼面上升资料,及时拔管,同时保证导管有2米以上的埋深,保证连续灌注并合理地控制混凝土最后一次的灌入量,使桩孔中的夹泥混凝土能全部翻出设计标顶标高,确保桩头混凝土质量等同桩身混凝土质量,不出现裂缝、缩颈和断桩现象。
六、桩基施工质量控制及处理
桩基工程中保证施工质量是工程的重要环节,对于钻孔过程中的质量控制,应采取如下措施进行保证:①正常钻进时认真观察进尺情况和出渣排量情况,及时调整钻进参数以达到最佳钻速。②每根钻杆接头都应加密封圈确保密封,以防止洗液“短路”。③因故停钻时应将钻具提升至孔外,并随时注意孔口水头高度。④孔壁不稳定时应调整泥浆性能,确保水头高程,控制泵量以防塌孔。⑤钻进中发现异常响声,应停止钻进分析原因,及时采取对策。⑥钻进过程中应尽量不间断完成,不得无故中途停钻。⑦钻进记录应认真填写,准确丈量钻杆、钻头长度,各岗位操作人员必须认真履行岗位职责。⑧起钻时,应操作轻稳,防止钻头拖刮孔壁,使孔底沉渣过多。
对于钢筋笼质量保证措施则要求:①钢筋的品种、规格、质量符合规范要求,要有质保书或检验单,使用前现场取样送检化验,不合格的禁止使用。②钢筋笼严格按照设计图纸的规格尺寸制作。③钢筋笼吊放时要轻要缓,要注意垂直对中,下放途中遇阻时,要适当提高后轻转动再下,严禁猛墩强下,下不去必须提笼移钻机重新扫孔再下,扫孔程序同新开孔的施工措施相同。④钢筋笼吊安时宜在底端(钢筋笼下到孔底的)稍弯折成倒锥台状,便于下入孔方便。
对于混凝土灌注桩质量,也应遵循相应的措施确保:①提升导管时不可过快过猛,以防拖带表层砼造成浮泥渣的侵入,或挂动钢筋笼等。导管拆除操作要干净利落,防止工具和密封圈垫落入孔内,拆下导管应立即用清水冲洗干净,集中堆放。②为确保桩顶质量,需超灌1.5m的砼量,确保上部浮浆清除后桩头强度达到设计要求。③在拔出最后一节导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的浓泥浆掺入桩心,在拔吊护筒时要保持其垂直性,否则,会将桩顶扭曲甚至破坏。
对于后注浆质量保证关键在于注浆头制作及绑扎焊接入孔及各道工序成品保护和水泥浆压入操控等全过程控制和及时的监测信息反馈。具体有以下几点:①注浆管采用丝扣连接,孔口安装时用管箍连接注浆管,并在孔口连接时在注浆管上口全部满焊,经质检人员检查确认无误后,方可进入下一道工序。②注浆管与钢筋笼固定均采用12#铅丝绑扎,桩端注浆管绑扎于加劲箍外侧,与钢筋笼主筋靠紧绑扎固定,每道加劲箍处设绑扎点;纵筋底部应齐平。③空孔段注浆导管焊接应牢靠密闭。④钢筋笼入沉放过程中不宜反复向下冲撞和扭动;下部注浆导管应沉放到底,严禁悬吊。⑤后注浆施工操作应严格按后注浆施工工艺要求实施,遇特殊情况及时上报并如实记录。
结束语
在建筑工程施工中,桩基施工是非常复杂的施工工作,同时也是非常系统的施工工作,在进行施工的时候对建筑工程的整體质量也有很大影响,因此,在施工前要对施工现场进行勘测,同时对施工方案进行研究,保证桩基的施工质量,对建筑工程的建设起到推动作用。
参考文献
[1]秦学峰.建筑工程桩基工程施工的质量控制探析[J].黑龙江科技信息,2014,01:199.
[2]张彦杰.对建筑工程桩基打桩施工技术的探究[J].经营管理者,2014,09:382.
[3]冯烨.建筑工程桩基施工技术要点分析[J].建材技术与应用,2014,01:36-37.
[4]王盼伟.建筑工程桩基工程施工的质量控制方案[J].科技创新与应用,2014,02:226.