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施工技术之分析土建施工中大型桩柱施工技术

时间:2015年05月24日 所属分类:推荐论文 点击次数:

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  施工技术之分析土建施工中大型桩柱施工技术 推荐本站最受欢迎的期刊:施工技术创刊于1971年,是国家期刊奖提名奖期刊,中国建筑科学类核心期刊,中国建筑施工行业惟一的国家级核心期刊,由建设部主管,亚太建设科技信息研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑工程总公司、中国土木工程学会联合主办。主要介绍国内工程建设施工方面的方针政策和技术法规,重大技术成就,传播建筑领域采用的新体系、新技术、新工艺、新材料、新机具、新设备和施工管理经验,以及国内外先进施工技术及其发展动态。发行对象:建设主管部门;大中型建筑(建设)集团公司及施工企业;承建商(工程总包、甲方);规划设计、科研院所;房地产开发商;监理公司;质监部门;高等院校;以及对土木建筑施工领域感兴趣的各界朋友。

  摘要:土建工程施工过程中,所无法避免的是便是大型桩柱的施工。本文针对超深超大直径中间桩、混凝土钢管柱介绍了其施工的工艺流程,随后从大型桩柱施工的重难点出发,探讨了施工的要点及其控制措施,以达到确保工程质量达到规范要求的目的。

  关键词:施工技术,大型桩、柱,施工要点

  大型桩柱的施工是土建施工中无法避免的,所谓大直径桩柱是说桩径超过250cm。对大型桩柱施工要点控制的分析如下:

  一、大型桩柱施工的工艺流程

  以钻孔灌注桩柱为例:施工的准备工作——测量并放线——钻孔灌注桩的旋挖钻进成孔及其清底——制备并吊放中间立桩基础、桩基钢筋笼和中、下节钢套管——吊放上节钢套管并使其与已吊放的中、下节钢套管和桩基钢筋笼连接,然后下放到设定的标高——灌注钻孔灌注桩混的凝土至钻孔灌注桩柱的预定位置——泥浆的抽排和桩底的注浆——基桩表层混凝土的凿除——用安装在钢套管内的自动定位器测量并定位后,将早强锚固的混凝土灌注至定位器的顶面——钢管的吊放和安装,完成中间立柱上端的定位,然后灌注稳固钢管柱杯口的混凝土至结构底板的底标高以上500mm处——灌注钢管柱核心的混凝土至其设计位置——灌入泥浆后回收上、中节钢套管——中间的立柱周围回填干砂后施作桩顶封口钢筋混凝±的盖板。

  二、大型桩柱施工的重难点

  (1)大型桩柱垂直度的控制

  为严格控制大型桩柱的垂直度,应该做到如下方面:选用的旋挖钻机性能要优良,配备全自动的垂直调平系统,操作手进行精心的控制;同时,利用测量仪器对成孔过程中钻杆的垂直度进行抽检,并使用超声波仪分阶段的检查其垂直度。

  (2)钻孔定位的控制

  为确保测量放样时定位精准须进行多次复核,使用定位架进行钻孔施工,且须预埋开孔套筒,保持钻机就位后其底座的平稳,采用桩定位器使钻头的中心对准桩位。

  (3)沉渣厚度的控制

  成孔作业达预定的深度后进行空钻旋转,直到清除干净孔底的沉渣。另外,浇注前用空吸泵的反循环方式或普通导管的空气升液排渣法对混凝土进行二次处理。

  (4)吊装安全的控制

  首先,要结合实际的经验进行理论计算,从而设置合理且满足安全要求的吊点;其次,钢筋笼的起吊用主吊和副吊双机抬吊的方式。

  (5)对钢管柱定位精度的控制

  安装中间桩钢管柱的重难点在于定位精度的控制。如果用两点定位法安装钢管,柱顶采用可调螺栓进行定位,柱底则用十字定位器进行定位(应用两点定位法时只要施工仔细、测量精确,就可以保证其精度符合规范)。如果用HPE 工法进行钢管柱的安装,则通过位于HPE 插入机上的垂直调校装置进行垂直度的调整。

  三、施工的要点及其控制措施

  1 施工的准备工作

  此环节包括整平夯实场地,施工人员到位,配置钻孔桩等施工机具,以及钢套筒、自动定位器、钢管柱等材料进场等。

  2 测量放线

  在钻孔桩的东西方向和南北方向各自测设2点挂线,以找到桩心位置,按桩心位置使设备就位,其水平位置的误差不得超过2 cm。

  3 成孔

  采用旋挖钻机进行成孔,用泥浆护壁。为确保成孔的垂直度,除了要对孔底的深度进行超声波检测以外,成孔深度大约为30 m时应采用超声波对其垂直度加以检测,以便于操作人员及时纠正垂直度的偏移量。

  4 清底

  分两次进行清孔:第一次在终孔停钻后处理沉渣,其主要方式是向成孔内注入含砂量不超过4%的泥浆或清水,直至满足清孔的要求为止;第二次在灌注混凝土前处理沉渣,用吸泵的反循环方式进行。

  5 制备并吊放桩基础钢筋笼

  在钢筋笼的绑扎平台上架设并绑扎支架,随后按设计和规范的要求绑扎钢筋笼,笼体上定位垫块位置的设置要准确,以保证钢筋笼在入槽定位时的准确性。考虑到吊装时钢筋笼的变形,设计时采取钢板箍加固的措施。吊装时分若干个吊点(都设在钢板箍处)进行。同时起吊后,辅吊向主吊慢慢的移动靠拢,钢筋笼由水平状态逐步变成垂直状态,最后由主吊辅钩通过扁担梁担负整个笼子的起吊。

  6 制备、吊放钢套管

  钢套管是用厚钢板卷制而成的,分三节进行加工制作。上、中两节用内法兰螺栓加之橡胶垫连接,中、下两节用外法兰螺栓加之橡胶垫连接。

  7 将桩基混凝土灌注到预定的位置

  钻孔桩基础混凝土应采用导管法灌注至钢管柱的底标高以上1.0 m,约较桩基础顶的标高超灌1.5 m。利用导管进行的二次清孔合格后,停止泥浆的泵入,上接灌注漏斗后将混凝土灌注进桩孔,随着逐步上拔导管最终成桩。

  8 泥浆的抽排和桩底注浆

  浇筑桩基混凝土12h后,用潜水泥浆泵抽排钢套管内泥浆,且须人工排除潜水泵不能抽出的底部泥浆。每根桩设两根注浆管,注浆所用材料是纯水泥浆,注浆压力和注浆量根据静载试验来确定。

  9 桩基混凝土表面的凿除

  在桩口搭设临时的小型龙门架,用电动葫芦将施工人员及机具垂直运输到护筒底,用风枪将桩基表层的混凝土凿除到自动定位器定位十字板底的位置。凿除时应对凿除层底的标高进行严格控制,将凿除的混凝土块装进钢套管内0.1m3的出土斗里,垂直提升到地面,施工时须注意向套管内输送新鲜的空气。

  10 自动定位器的安装,锚固混凝土的浇筑

  自动定位器是预先加工的一种装置。固定时采用可调式连接螺栓把定位器上的定位十字板与焊在钢套筒上的定位穿孔钢板连接起来。同时进行垂直方向、水平方向的精确校正,保证其平面位置、高程和垂直度达到设计和施工规范的要求,焊接自动定位器和钢套筒、定位器钢筋锚筋使其成为整体。用定位器灌注早强混凝土到钢管柱底的标高,用导管输送至孔内,并人工捣实抹平。

  11 钢管柱的吊放和安装

  钢管柱的吊装用履带吊车进行定位。安装方法见第二部分(5)。

  12 灌注桩基杯口混凝土到设计的位置

  为缩短施工周期,杯口混凝土选用早强的细石混凝土。用直升导管法进行浇筑,用专用的导管灌注桩基杯口的混凝土,且要连续进行。浇筑过程中应注意环向撒布混凝土,通过混凝土的浇筑量进行测算和测绳来控制混凝土的浇筑面标高。为保证基础混凝土的质量,桩顶混凝土的灌注面应比主体结构的底板底面高50cm(超灌部分混凝土须待施作主体结构的底板时凿除)。

  13 钢管柱内混凝土的灌注

  钢管柱内的混凝土选用自密实混凝土,其抛落浇筑采用导管输入法,根据自密实混凝土的工作性能,合理的设计混凝士配合比,使其工作性能良好,不离析,不泌水,且具有良好的流动性、和易性、自填充性,从而保证混凝土结构的均匀密实而且自由收缩率较小。浇筑时导管的下端要深入钢管内,沿钢管壁浇筑混凝土,一次浇筑的高度不超过5 m,两次混凝土浇筑的时间间隔不小于2 h。为确保混凝土的内部结构密实,须使混凝土中气泡自动溢出。钢管柱内的混凝土浇注尽量连续进行,若必须间歇则其间歇时间不能超过混凝土的终凝时间。灌注至柱顶时,需要人工进行振捣。

  14 上、中节钢套管回收

  为了实现钢套筒的回收需要起拔钢套筒,从如下技术要求进行控制:1)在需起拔的护筒外壁涂抹黄油,以减小摩阻力;2)吊装钢管柱前将内法兰螺栓间隔的去掉,去掉的螺栓丝头向下,螺帽去掉;3) 完成钢管柱的定位复核后,浇筑钢管柱外侧的锚固混凝土时,应选用合适的导管及合理的粗骨料级配,还须严格控制混凝土的浇筑液面;5)钢套筒起拔时,套筒内应注满泥浆。

  15 中间立柱周围回填碎石、浇混凝土盖板

  拔出钢护筒后应及时在钢管柱四周用碎石均匀回填,同时不断排出孔内的泥浆。碎石填至场地标高,待等沉积后用混凝土并配钢筋加以封闭。

  四、结语

  实践经验表明,对于超深大直径桩、柱的施工,应采取以上这些综合技术措施,才能在控制工程质量方面彰显出实际效果。此外,钢护筒的起拔和回收以循环使用能大大降低工程造价。

  参考文献:

  [1]陈寿长.浅谈逆作法设计与施工关键技术的应用[J].山西建筑,2008,34(17):167—168.

  [2]王长江. 土建施工大型桩柱施工法[J].消费电子,2013.

  [3]刘前. 超深大直径桩和柱施工控制要点[J].山西建筑. 2009, 35(17):134—135.