试述土木工程中钻孔桩技术的应用

作者:   日期:2019-07-26

摘要:土木工程是建筑工程中最为基础的部分,钻孔桩技术是土木工程中最为基础的环节,钻孔桩技术的应用质量直接决定着土木工程的质量,决定着建筑工程的质量。钻孔桩技术在建筑工程基础领域拥有重要的地位,是建筑工程基础施工中关键的施工方法。

关键词:土木工程;钻孔桩;技术应用

引言:

  在近几年来,在城市建设不断快速发展的情形下,建筑工程中最重要、最关键的基本部分就是土木工程,土木工程也是决定整个建筑之成败的根本。然而钻孔桩技术是土木工程传承的主要技术,并且能够广泛应用。此外,钻孔桩技术在土木工程中发挥着十分重要的作用,取得良好的效果。



一、钻孔桩技术含义及重要性

  土木工程中钻孔桩技术是指土木工程施工过程中,对于还未进行基础建设的地段,通过机械钻孔、人力挖掘等手段采用地基桩孔的技术,并在桩孔内放置钢筋笼,浇筑混凝土,为以后构建承重台做好坚实基础。

  钻孔桩技术在20世纪60年代就已运用于国外,之后才引用至中国,并大规模运用于商业民房、公路,或基坑开挖支档和防护墩,特别是在跨江、海大桥上,对钻孔桩技术要求尤为严格。桩基承载整座大厦重量,桩基长度及深度决定混凝土架构放置,亦对整体受重力产生影响,建筑核心在于桩基,而桩基的设立与质量控制在于其技术。作为民生工程中最基础技术,钻孔桩技术在泥浆护壁施工、后压浆施工、灌注施工、全套管施工中均有严格质量控制和指标要求,时刻以最严格指标保护整座建。

二、土木工程中钻孔桩技术的应用种类

  钻孔桩技术分为正循环回转钻孔、反循环回转钻孔和冲击钻孔三类技术方法。正循环回转钻孔技术是指应用正循环回转钻孔机进行桩打孔,泥浆和钻渣从空心钻杆提升至地面;反循环回转钻孔技术是指应用把循环回转钻孔机进行桩打孔,泥浆从空心占杆外流入桩孔,利用真空泵等装置将混有钻渣的泥浆再吸至地面;冲击钻孔技术是指应用冲击钻设备,将桩底部泥石打碎带出。

三、钻孔桩技术的具体应用

 3.1、钻孔桩技术应用

  在工程建筑的过程中,可采用多种的钻孔桩技术。如冲击钻技术、正循环钻孔技术、长螺旋钻孔技术等,分别应用于各自的工程结构中。对于正循环钻孔技术,安装钻机时需要牢固平稳,同时需要滑轮、护筒中心与钻杆重合,其误差必须小于20mm。应用最广泛的钻孔技术就是运用正循环,它含有小误差、高精度等优势。在进行工程建筑地下钻柱时,例如:当初钻置入地底时,要求抑制速度,以较缓慢的速度逐步循序进入并轻压;当钻头全部置入后,钻压的强度加以增大,大力压进。通常处于正常状态下时,按照岩石层的硬度、土壤的强度,将钻头坚硬度及钻速给予调整。例如:在遇到岩层比较硬时,就利用强压、高速、小泵量进行钻进;粘性的土层,适合使用大泵量、中压进行钻进。加钻杆后,因钻杆特有性质,先把钻具拔出放置水平标高处,清洗之后再加载钻杆。钻孔中如果有坍塌、两孔过近、倾斜等出现时,停止工作及时给予调整,保证顺利进行工作。

  进行安装及定位钻孔机。若钻孔机的安装基础松散,在施工中容易有桩倾斜、桩偏心、钻孔机倾斜等现象出现。所以在进行钻孔机安装时,地基必须要牢固。对于软地层及坡度地基,采用推土机进行推平,然后再铺上钢板或者木头加以稳固。确定准确的中心点并正确把钻孔机进行安装,避免桩位不准,针对含有钻塔的钻孔机,首先运用钻机产生的动力和周围的地笼相联系,加以配合,把钻杆移置大体定位处,然后利用千斤顶把机架顶起,正确定位,促使钻头、起重滑轮放在同一条直线上,或将钻杆卡孔和护筒的中心点稳固在同一垂直线,确保钻机保持有垂直度。钻机位置误差不能高于2cm。桩位准确对好以后,利用枕木把钻机横梁进行垫平,同时在塔顶相称于钻机轴线把缆风绳进行拉上。

  进行压入套管的操作,其垂直度是指开始阶段挖掘的5-6m深度时的垂直度,所以采用经纬仪和铅垂加以确认其中的垂直度。钻孔环节是非常重要和关键的环节操作,在具体的施工中一定要严格根据要求进行操作,这样才能保证钻孔的良好质量,首先是中心点的对准和垂直度,护筒务必压好。施工中,及时检查成孔的偏斜。利用冲抓式或冲击式等方式进行钻机施工时,会受到土层产生的震动而破坏邻孔的稳定性。因此,及时把钻好的孔给予清孔,放置钢筋笼并把混凝土灌注于水下。事先规划好钻孔顺序,不但确保上下各钻桩孔的施工之间不受影响,而且让钻机挪动距离相差太远及互相影响,通常能利用中央向两边施钻的方法进行操作。

 3.2、冲击钻孔技术

  运用冲击钻孔技术进行钻孔之前,要求添加粘土放置护笼中,经过钻头冲击力把石块与泥膏紧压向孔壁处,保证优质的工程质量及对于周边已经灌注砼的凝固不受影响,应该在临孔砼浇灌后,即可钻孔。因为比较大的冲击钻孔冲击力和较深的冲程,十分适合一些土层。在前期,做好在钢丝上冲程的深度标签工作,需要与设计的图纸要求相符合。例如:准备钻孔时,与锤高要保持0.4-0.8mm的低锤密击,因有比较大的冲击力,较弱的稳定性,需要在冲钻中不停的加入碎石和粘土,目的是让孔壁不能因宽松而倾斜钻机冲钻,在有4-5m的冲击至距离标高时,不必添加,改变为正常的钻孔即可。

四、长螺旋钻孔技术的运用

  说到钻孔桩技术,不得不说到长螺旋钻孔灌装技术,长螺旋钻孔灌装技术是在传统钻孔桩技术基础上,利用现代化的机械性能,将业务能力从湿作业阶段提升至干作业的新技术,极大地提高了经济效益和社会效益,钻孔桩技术一举在长螺旋钻孔灌装技术上得到长足发展。

 4.1、钻孔灌装工艺

  在施工时,长螺旋混凝土灌注桩是利用其长螺旋至设计深度后,在一定压力下通过钻头、螺旋钻杆、泵管、随着钻杆提升、灌注混凝土至一定标高后拔出钻杆,并将钢筋笼压至设计标高即可成桩的工艺。传统钻孔方法采用泥浆护壁式方法,将土质层的土壤通过钻孔搅成泥浆循环送至孔外。此工艺是一种大扭矩快速干钻法,类似长活塞作业原理。在作业过程中,钻孔中大部分的土被输送至钻杆叶片上,并在外界形成土柱。由于土柱的存在,使钻孔在提钻前不至于坍塌。

 4.2、长螺旋钻孔技术的运用

       在民用建筑、大规模桥墩上广泛运用此技术,可在诸如流沙、砂卵石层、粘土等地质条件下作业,也适用于桩径范围300-850mm,深度25m内的护坡桩和基础桩的施工作业。在强调整体性与实用性中,此技术可替代大部分泥浆护壁钻孔桩和灌注桩。此外,对于建筑结构或土层较软、不稳地区也可作为加固操作使用,混凝土桩基替代旋喷桩基可与支护排桩形成堵水帷幕,具有强度好、隔水效果佳等优点。

五、结束语

  钻孔桩技术的施工质量关系到人民生命及财产安全,钻孔桩技术更是整个基础承重台质量安全的关键因素。技术的成败主要从钢筋笼偏移程度、单桩承重力、桩身偏移量等方面综合评价与鉴定。作为民生工程,在技术要求颇为严格的基础上,对项目后期审核工作也要做到认真处理,各项检测结果均要达到国家标准。因此,加强技术操作,实施严格控制在现代化建设中起到了重大作用,是整个工程质量安全的重要技术保证。

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