高层建筑冲孔灌注桩基础设计与施工
摘要
关键词
高层建筑;泥浆护墙;冲孔工艺;施工管理
正文
引言:冲孔是指用锐利钻头,利用自身的力量撞击岩石,清除冲孔中的残渣,以增加冲孔的深度和体积。冲孔冲击钻具有直径小、效率低的特点,而钢丝绳冲击钻具有大直径、高效率、可按需替换不同尺寸的钻头。
1.我国高层建筑冲孔灌注桩的现状
在进行高层建筑的桩基工程中,冲孔灌注桩具有噪声低、对周围环境影响小等优点,因此在工程建设中得到了广泛应用。传统的冲孔灌注桩施工技术在成孔阶段应及时采用有效的防渗泥浆,以防止出现塌孔现象,但由于泥层的存在,会对桩身摩阻力造成一定的影响。由于施工工艺的原因,很难完全清理出孔底部的渣土,从而对桩端的抗压能力有很大的影响。因此,在现有的工程施工中,往往采用冲孔灌注桩技术,以尽量减小或消除单一桩承载力的影响,确保单桩的承载力。在冲孔灌注桩施工工艺的作用下,可以迅速通过相应的地层,但在冲孔时采用泥浆护壁,会对承载力造成一定的影响。若在砾石地层中选取桩端持力层,再采用后压浆技术,既能缩短桩长,又能增加承载力,降低工程成本。
2.冲孔灌注桩技术特点
冲孔灌注桩具有低噪声、广泛的地质环境要求、低环境破坏、灌装深、稳定性好等特点,是深基坑施工中常用的施工方法。但是,由于冲孔、充填等工作都是在地下进行,其成孔、灌注工艺复杂、施工困难、成形周期长、不能马上进行承载,因此对季节和外界条件的要求较高,因此后期养护也十分重要。在冲孔灌注时,桩端持力层必须围绕坚硬的岩石,选用砂砾层,然后采用后压浆技术,这样可以缩短桩长,大幅度地增加单桩的承载量,从而减少施工费用,提高施工效率。应用领域:冲孔冲孔冲孔桩适合在喀斯特岩层或裂缝发育的地层中,如填土、粘土层。适宜于冲孔灌注桩的土层包括:土层、粘土层、砂层、岩溶发育的岩层和裂缝发育的地层,其桩孔直径通常在600~2500mm之间,最大直径可达到3000mm。
3.高层建筑冲孔灌注桩基础设计
针对高层建筑的冲孔灌注桩,应根据当地的地质条件,因地制宜,合理安排施工方案。在进行高层建筑冲孔灌注桩技术设计前,应先对工程现场地质情况进行调查,然后根据工程地质情况选用相应的桩基。由于地质复杂,建筑物体重大,承重能力强,施工环境复杂,需要多种灌注桩组合,以保证工程进度和质量。根据现场勘察资料进行统计、计算,分析、确定灌注桩的位置、位置、长度。另外,为了得到精确的资料,需要对桩基的各种参数进行多次计算。每一项参数的变化(如注浆桩的局部抗力、桩身侧阻、顶盖底板上的反力等),都会影响最后的数据,并在一定程度上对活载量的变化进行控制。为了保证高耸建筑物的冲孔灌注桩质量达到要求,在设计完成后,应按每根桩的百分之一,三根以上的桩身进行质量取样,以保证桩的质量达到要求。施工冲孔灌注桩的施工质量控制应从施工质量、孔底沉渣厚度等方面进行控制。应严格按照设计和有关规定,对冲孔的位置、孔径、桩的垂直度、孔底的沉积厚度等进行严格的控制。冲孔质量是影响冲孔灌注桩质量的又一重要因素。在清孔时,要经常更换钻井液,并对钻井液的比重、含沙量、粘性等进行精确的记录。混凝土搅拌质量是影响钻井质量的关键因素。混凝土的强度应该略高于设计强度,并维持其流动性,一般在最后一桶混凝土浇筑后4小时内进行。在高层建筑的施工中,浇注混凝土是至关重要的。混凝土的掺入量、拌和比例、拌和时间要适当地加以控制。合理的调配比例,从15-30分钟开始,每次灌注都要在4-6个小时之内进行,保证均匀的混凝土。因此,在施工之前,需要对单根桩和混凝土进行计算,并在施工之前对其进行初步的设计计划和计算,从而保证混凝土在空气中的滞留时间对硬化质量产生一定的影响。在室温下,注入时间为1.5小时,夏天为1小时。混凝土应充分灌注,稍高于设计高度。
4.高层建筑冲孔灌注桩施工流程
在高层建筑中,冲孔灌注桩的施工过程主要有:从准备、测量、定位、打桩、冲孔、混凝土浇筑。高层建筑冲孔灌注桩的施工工艺是在工地平整好后,根据设计图纸大致的方位,用经纬仪将桩位投影出来,然后在桩位中间插入一根钢筋等标志,然后报给技术主管。验收合格后,标志四周要铺平整的枕木,以保证桩机的安全。在完成冲孔护筒的埋设后,就可以进行冲孔。孔洞成形后,应及时清除,采用橡胶管一次清除,以减小钻井率,减小二次清除压力,保证后续钢筋笼的顺利进行。在冲孔灌注时,必须采用钢筋笼进行加固,钢筋笼的质量直接影响到灌注桩的质量。在打孔之前,要根据事先的设计制造钢筋笼。主筋应保证其直径达到标准,选用高质量的钢材,并在钢筋外侧焊接钢筋垫圈。在钢筋笼施工期间,应对钢筋圈进行防护,并对破损焊环进行及时的焊接。在钢筋笼的顶端焊接一定长度的钢丝网,使其定位达到工程要求,并将加长的钢丝网与防护圆筒连接,并检验其坚固、可靠,以防钢筋笼上浮或沉陷。混凝土浇注是成桩工艺的关键环节,在施工中要时时监控,防止出现断桩、裹泥现象。根据施工工艺的不同,可根据施工情况进行相应的调整,在使用之前,应先进行水压测试,并将其稳定后的水压压作为注浆体系的初期注浆压力,并在10MPa的压力下,反复疏通不畅通的灌浆管道,直至保证灌浆顺利进行。在桩基成型后1个星期内进行注浆,每根桩的灌注时间为60~120min,压力注浆采用1.5MPa的稳定压力作为起始注浆压力,最后达到2.5MPa以上,并达到1000kg的施工控制指标。对注浆压力低于2.5MPa,注浆能力较强的单一桩体,在不冒浆的情况下,可将水泥用量提高至2000kg,而注浆压力超过7MPa、注浆性能较差的,应采取粗浆、缓慢注浆、间歇注浆等方法。在灌浆完毕后,必须将灌浆管拧入栓塞,以防灌浆倒灌,从而降低灌浆效果。注浆时,管道与孔底的距离应为300~500mm,并储存略大于灌浆量的混凝土,在浇注时,切勿将导流管提起,以防出现砂袋或气泡,应保证灌浆持续进行,并及时记录未跟桩的导管灌浆时间。在注入之前,泥浆的含水量和比重要进行充分的混合,并且要有很好的配合。对于混合泥浆,粗砂最好,最大粒径不超过40毫米,含沙率为40%-50%。对于冲孔深、直径大、地质环境复杂的情况,孔底沉积物的厚度可以适当提高,但原则上不得大于100mm。层建筑的地基施工是建筑施工的基础,其高度达、自重大、施工对防灾因子的要求较高,对基础建筑的要求较高,对基础建筑的施工要求较高,对各种地质情况的要求也较高。地质质量指数是影响地面施工能否顺利进行的重要因素。
结束语
在高层建筑工程中,穿孔桩的施工是非常重要的,它的施工质量对整个工程的质量有很大的影响。所以,在高层建筑的冲孔灌注施工中,一定要严格遵守施工规范,要注重现场的地质调查,要充分了解和掌握施工现场的地质状况,并做好各项准备工作,保证整个工程的顺利有效开展。在高层建筑中,由于各种因素的影响,造成了孔深、孔径、垂直度等诸多问题,一旦发现问题,采取相应的措施,并在以后的施工中采取措施,以减少影响因素,提高施工质量。
参考文献
[1]李仁安. 高层建筑冲孔灌注桩基础的设计与施工[J]. 中小企业管理与科技, 2010.
[2]郭海燕. 高层建筑冲孔灌注桩基础的设计与施工研究[J]. 大科技, 2017, 000(003):316.
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