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在建筑行業發展中,其規格要求不斷地提升。而且在自然災害頻發的背景下,建筑強度勢必要提高。所以以往工程建筑中采用的施工工藝已經不能滿足建筑行業需求,相關人員在此環境下對樁基礎施工工藝進行了細化研究,發現此施工工藝的應用能夠有效地提高建筑強度,鑒于樁基礎施工工藝的這一應用價值,其應用范圍更加地廣泛。因此,對樁基礎施工工藝中的要點進行探析,使其應用價值更好地發揮出來是勢在必行的。
1對樁基礎工程的認識
就目前來說,在建筑施工工藝當中,樁基礎是一種典型的建筑形式,通常在天然基礎本身的承重能力不足的情況下采用,在施工現場,為了增強地基的耐力,將建筑的承重力分散到土地。樁基礎具有很強的縱向承載力,能夠提高整個工程的質量,提高了建筑的穩定性[1]。它屬于最基本的一種施工手段,它是由樁基礎和承重臺一起組成的,在建筑施工時把樁身埋在地下,然后在頂部連接一個承臺梁,最終在承臺梁上進行建筑工程的施工。
2樁基礎的分類
按照樁身承載的不同性能和功能來區分的話,可以將樁基礎分為端承樁和摩擦樁兩種。所謂端承樁就是荷載是通過自身的軸力來完成的,而摩擦樁就是通過樁端以及樁身兩邊的摩擦助力來承載壓力。若要按照施工工藝來區分的話,根據可以分為灌注樁和預制樁兩種[2]。通俗來講,灌注樁就是要在施工現場將混凝土注入樁口,等混凝土凝固后固定,而預制樁的形成了利用錘擊或是靜壓的方式都能夠將管樁打入土里。
3樁基礎的適用范圍
雖然在建筑施工中,樁基礎被廣泛的使用,但是它也不是在任何情況下都適用的,其適用情況包含以下幾種:一是使用在地基不允許出現不均勻沉降的高層、多層建筑物;二是使用在如倉庫等工業型的建筑物中;三是使用在煙囪和輸電塔等高聳類的建筑物中;四是使用在一些大型的高精密度的設備中以保護結構免受震動的影響;五是使用在不良土質和軟粘土地區;六是使用在地震多發區域。
4樁基礎的施工工藝要點
4.1預制樁的類型
預制樁主要包括木樁、鋼筋混凝土樁和鋼樁三種形式。其中,木樁適合在一些應急工程中使用,因為木樁的承載能力和耐久性都相對較差,不適合應用于長久性的建筑物中;鋼筋混凝土樁是一種復合型的樁基礎,承載能力比較強;鋼樁的特點就是本身重量輕、運輸方便、承載能力和耐久性強,但是在使用過程中的造價過高,因此沒有鋼筋混凝土樁應用范圍廣。
4.2鋼筋混凝土預制樁施工
在施工使用中,鋼筋混凝土預制樁的制作可以在施工現場完成,也可在工廠完成后運輸到施工現場。但要注意,在預制樁正式使用之前,一定要對地面進行清理和夯實,然后將底模和側模鋪在地面上,中間裝上預制樁,整個過程要保證側模的穩固和平直,才能保證澆筑完的預制樁不出現棱角彎曲的現象[3]。預制樁可以采用分節的方式進行制作,在制作過程中要注意單節樁要與樁架高度、場地設計和運輸裝在規范等相吻合,嚴格控制好單節樁的強度。在樁身中放置的鋼筋要保證樁尖與縱軸線對準,放置在正確的位置才能避免出現脫節的情況。與此同時,混凝土的強度等級不能低于C30,混凝土在澆筑是要按照樁頂向樁尖的順序澆筑,不能中斷,整個過程要用振搗器搗實。在接樁的接頭部分為使上下完全貼合,接頭處一定要平整。
4.3預制樁的起吊、運輸及堆放
在樁的混凝土強度能夠達到設計強度的70%之后,就達到了起吊的標準,如果要提前起吊,一定要經過嚴謹的驗算,在計算起吊點時要根據受力情況確定,整個起吊過程要保持平穩,避免樁身受到震動和撞擊。在預制樁的堆放處,必須要保證地面的平實,各層墊木也要保持在同一水平線上,還要注意不能超過四層堆放。
4.4做好打樁前的準備
在進行打樁之前,要對施工現場進行清理,清除撞擊范圍內的障礙物,對場地進行平實處理,同時要做好排水工作。除此之外,要根據設計圖紙確定樁基軸線、將水準點設置在合適的位置、接通水電管線、準備打樁工具、檢驗樁的質量。在正式打樁之前,要用兩根以上的樁進行試驗,對設備和工藝進行檢驗。同時,要協調好建筑工程周邊環境的關系,因為建筑施工過程中勢必會對周圍的環境產生一些類似于噪聲污染的影響,此外還會出現一些施工工藝之間的矛盾,所以協調好它們之間的關系不但能夠有效減少對周邊環境的影響,還能夠提高工作效率。
4.5打樁施工
在實際施工中,主要有錘擊法、振動法和靜壓沉樁法等打樁方式,其中,錘擊法具有機械化程度高和速度快的特點,能夠利用樁錘巨大的沖擊力使樁沉到設計的深度,被普遍應用。在打樁時,要注意打樁的順序,先打入的樁容易由于水平的推擠發生移位,或因垂直擠撥出現浮樁現象,加大了之后的打樁難度。因此,在打樁過程中,要根據樁的規格和密集程度等選擇合適的打樁順序,從而確保施工的質量。打樁過程主要包含定樁位、移動樁架、吊樁、定樁、打樁、接樁和截樁等等。吊樁要在樁架就位之后進行,在插入時的偏差要小于0.5%,在安上樁帽之后用樁錘壓住[4]。
4.6接樁
在實際應用中,混凝土預制樁常會受到一些客觀條件的限制導致無法一次性的將樁直接打入,這時就需要一節一節的分節打入,直至達到設計長度,這就需要接樁工序。常用的有焊接、法蘭接和硫磺膠泥錨三種接樁方式,其中,焊接和法蘭接多在類土層中應用,硫磺膠泥錨主要應用在軟土層。焊接接樁時,要在接頭處周圈設有鋼板,將鋼板裁好尺寸來搭住接頭的兩端,然后將四周焊接牢固;用硫磺膠泥錨接樁時,要通過試驗確定硫磺膠泥的配合比,而且在物理力學方面也要符合要求標準。
5結束語
在我國經濟不斷深入發展的情況下,有關建筑工程施工的工藝技術也得到了快速發展,新型的施工工藝被應用在越來越多的建筑中。通過以上的闡述,不難看出建筑工程中的樁基礎施工工藝不但能提高整個建筑工程的質量,還能夠改善建筑以更適合社會發展的需求,有助于保證人民的生產生活安全和社會和諧穩定。在建筑樁基礎施工中,在工藝的選擇上就要考慮工藝能否充分控制整個建筑的荷載,還要考慮要符合土層條件,同時在機械設備上做好配合。從施工人員方面,施工人員要做好自己的本質工作,對施工單位確定的樁基礎設備要進行細致的評估,并就近調用機械設備,控制好建筑施工的成本,同時也要協調好施工工藝以及建筑工程的周邊環境之間的關系,提高整體工程的施工水平,保障建工程的施工效率和質量。建筑施工工藝在日后必定會不斷地發展與完善,那么樁基礎施工工藝也必定會比現在應用的更加廣泛,因此,對樁基礎施工工藝進行分析和探究是十分重要的,對推廣樁基礎也會有很大幫助。
參考文獻
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[3]俞泳.大連派爾•海岸東方項目樁基礎施工工藝[J].建筑工程技術與設計,2015(26):731-732.
關鍵詞:建筑工程;樁基礎;施工技術
Abstract: In the overall construction project, the pile foundation engineering is an important composing part of foundation engineering, it is also an important part of building engineering, has an important influence on the overall structure of the building. Shows that a large number of engineering practice, the whole building project, quality and level depends largely on the pile foundation engineering, construction accidents, many problems related with pile foundation engineering, therefore, the construction technology of pile foundation pile foundation engineering is directly related to the safety of buildings.
Key words: building engineering; pile foundation; construction technology
中圖分類號:TU473.1文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
一、樁基礎的施工技術
(一)一般規定
1.在打樁的地區附近設置至少2個水準點,其位置不受打樁的影響,樁基礎和板樁的軸線則從基準線引出。
2.樁基礎和板樁的軸線允許偏差不得超過20mm,單排樁的軸線允許偏差不超過10mm。
3.樁基礎施工前應做打樁或成孔試驗,以檢驗設備和工藝是否符合要求。
4.打樁的控制原則為:當樁尖位于干硬粘土,碎石土,中密以上砂土或巖土等土層時,以貫入度控制為主,樁尖標高或樁尖進入持力層的深度為輔。當樁尖位于其他土層時,以樁尖設計標高為主,貫入度控制為輔。貫入度已經達到而樁尖標高未達到時,應連續捶擊三陣,每陣十擊的平均貫入度不得大于規定的數值。打樁時如果控制指標已達到要求,而其他指標與要求相差較大時,則會同有關單位研究解決。
(二)鋼筋混凝土預制樁
1.鋼筋混凝土預制樁應在設計強度達到70%時方可起吊,設計強度達到100%時方可運輸和打樁。鋼筋混凝土預制樁如果采用捶擊法沉樁時,還需要滿足齡期不少于28d的要求。
2.樁的起吊和搬運時吊點要符合設計要求,堆放時墊木位置與吊點位置相同且在同一平面上,重疊層數一般不超過4層。
3.打樁前在樁的側面或樁架上設置標尺,以確定打樁的深度。
4.打樁時樁帽或送樁帽與樁的間隙為5—10mm,樁捶和樁帽和樁身在同一中心線上,樁或樁管插入時的垂直偏差不得超過0.5%。
5.打樁順序:先深后淺,先大后小,先長后短。打樁方向宜由中間向兩個方向對稱進行或由中間向四周進行或由一側向單一方向進行。打樁施工程序為:定坐標開軸線定樁位復線樁機就位焊接樁尖吊樁樁頭對正樁身垂直度調正打樁接樁再打樁打至設計要求鋸樁(露出地面部分)。布好樁位點:施工技術員用經緯儀根據市測繪大隊提供的本工程建筑坐標為依據,把各縱橫向主軸線測出定位。然后用接通線的辦法分軸線放樁位點,誤差小于10mm,樁位點用長約200mm的Ф8mm鋼筋定位,經有關人員復核無誤后方可進入打樁施工。施工過程中要對準樁位:對點前,以樁位點為中心,在地面上畫兩條平行于軸線的十字線,以便觀察打樁過程樁的偏位情況,對點誤差應小于20mm,如打樁時遇地不障礙物等特殊原因,應通知甲方代表及時處理,并做好記錄。打樁過程中,對已打完的樁應及時觀察其平面偏差及偏差值的變化,看是否因為擠土效應存在整體移動的情況,應根據實際情況及時采取措施。
6.當在凍土地區打樁有困難時,應先將凍土挖除或解凍。
7.樁的最后貫入度應在下列條件下測量:
①錘落距符合規定;
②樁帽和彈性墊層等正常;
③錘擊沒有偏心;
④樁頂沒有破壞或破壞處已經鑿平。
(三)采用接樁則焊接接樁和法蘭接樁適用于各類土層,硫磺膠泥鉚接樁適用于軟弱土層。在樁長不夠的情況下,采用焊接接樁,其預制樁表面上的預埋件應清潔,上下節之間的間隙應用鐵片墊實焊牢;焊接時,應采取措施,減少焊縫變形;焊縫應連續焊滿。接樁時,一般在距地面lm左右時進行。節點折曲矢高不得大于l‰樁長。接樁處入土前,應對外露鐵件,再次補刷防腐漆。當樁貫穿的土層中有較厚的砂土時,在確定單樁的分節長度時宜避免在沉樁過程中樁端停留在砂土層中進行接樁。焊接接樁時,鋼板宜用低碳樁。每根樁施工完畢后樁孔要及時填實或覆蓋,以保證安全。
二、樁基問題處理的一般原則
當樁基發生質量問題后,若處理不及時,結果給工程留下隱患。為了防止類似問題的發生,處理方法如下:
1.處理前應具備的條件
事故性質和范圍清楚,目的要明確,應有預定處理方案。
2.事故處理應滿足的基本條件
對事故處理方案要求安全可靠、經濟合理。對未施工部分應提出預防和改進措施,防止事故的再次發生。
3.事故應及時處理,防止留下隱患
樁成孔后,應檢查樁孔嵌入持力層深度、巖石強度、沉渣厚度、樁孔垂直度等數據必須符合設計要求,只要有一項不符合設計要求,就應及時分析解決,方能灌注砼、移動鉆機,防止類似問題產生造成不必要的浪費。
基樁開挖前必須全面檢查成樁記錄和樁的測試資料,發現質量上問題,必須經研究后方能挖土,防止基樁開挖后再來處理造成不必要的麻煩。
三、提高樁基礎施工工藝的對策
1.確保樁基施工圖的科學性和可行性
樁基施工圖是樁基施工指南,樁基施工圖正確可行是在施工中確保樁基礎質量的重要保證。但是在實踐中,由于設計人員缺乏施工經驗等原因,導致樁基施工圖在施工中出現一些問題。在施工前,應認真審核施圖,確保施五圖的科學性和可行性。審核承臺邊緣尺寸是否符合要求。由于種種原因,建筑樁基沉樁施工會造成一定的樁位偏差。承臺邊緣尺寸應滿足規范規定的樁位允許偏差的需要,如蓋有基礎梁的樁,基礎梁邊緣距樁邊應不小于100mm。比如,中排方樁斷面為300mmx300mm,其承臺梁寬不應小于500mm,即樁兩邊各有100mm余地(獨立基礎或群樁的邊樁則同樣處理)。否則樁位偏差仍在規范允許范圍內,而樁身已超出承臺梁邊緣,這種受力狀況顯然不合理。二是審核樁頂標高是否準確。在施卜及監理實踐中,經常遇到施工圖中樁頂標高定得偏低的情況,這幾乎成為普遍存在的質量通病,給施工造成一定麻煩。確定沉樁的樁頂標高,應考慮樁頂混凝土保護層厚度(錘擊樁為70mm,靜壓樁為50mm),錨筋焊接長度(雙面焊sd)、再加上設計要求樁頂嵌人承臺的長度(一般為50mm)。因此,一般鋼筋混凝土方樁沉樁的樁頂標高,應高出混凝土墊層面200~250mm。三是注意控制樁頂標高,樁頂標高應堅持“宜高勿低”原則。
2.統一樁基施工質驗收標準
相關規范和標準是施卜質量驗收的重要依據,更是施工質量控制的基本前提。建筑樁基施工質量驗收的國家標準包括《建筑工程施工質量驗收統一標準》和《建筑地基基礎下程施工質量驗收規范》。在新老規范交替的過程中,由于原有圖集或技術規范尚未修訂,導致在執行過程中造成一些混亂。比如,現在普遍套用的預制鋼筋混凝土方樁國家標準圖集是根據國家行業標準《建筑樁基技術規范》編制的,其中樁基為4~16根樁基中的樁,其樁位允許偏差為樁徑或邊長的1/3。這與《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》存在著不一致的情況。要保證樁基礎質量,必須實行統一的驗收規范和標準,并遵循“行業或地方標準應按國家標準修訂”的原則,按照新的國家規范標準執行。
3.增強破樁操作的規范性
樁基開挖后,破樁頭是一項技術性很強的工作,施工前須制訂方案,進行技術交底,確保樁頂與承臺連接良好。選派責任心強的人員負責此項施工。破樁順序為先背去樁頂混凝土保護層,鑿出四角主筋(長度應滿足焊接要求),并剔除背出的鋼筋網片及松散混凝土塊;嵌入承臺的樁頂應較完整,嵌人長度應符合要求。筆者認為,破樁中有兩種方法應謹慎應用,一種是“全破樁”。施工監理中常遇到沉樁中樁頂標高控制較好,但在破樁時因未進行技術交底或疏于管理,操作人員誤將露出混凝土墊層面的樁頭全部破除,有的甚至用大錘夯擊,造成樁項嵌人承臺長度不足,甚至樁頂與墊層面相平。此種“全破樁”方式屬野蠻施下,不符合設計和施工規范要求,應當杜絕。另一種是“四角鑿開”法。此種方法極易造成樁頂混凝土破碎(特別是小斷面錘擊樁)及錨筋焊接長度不足。建議規定“四角鑿開”法僅適用于靜壓樁,斷面應不小于300mmx300mm,樁頂標高應高出混凝土墊層面150mm以上,并應確保嵌人承臺部分樁頂完整性。
4.認真做好不合格樁基的處理工作
不合格的樁基主要有樁位超偏和樁頂標高超偏兩種情況。對樁位超偏的處理,在樁基開挖時,應加強現場巡視檢查和實測實量幾作,發現樁位偏差超出允許范圍要及時簽發監理幾程師通知單,督促施工單位確定處理方案,一般為局部加大承臺截面。處理過程中,應做好旁站記錄和隱蔽工程驗收記錄,并按規定留下影像資料。對樁頂標高超偏的處理,首先要確定樁頂標高的標準,凡超過1.5倍允許偏差值的樁基即為不合格,其處理方案亦應通過設計人員確認。正偏差可通過增加破樁高度解決,對樁的承載力影響甚小負偏差一般將樁頂四周混凝土墊層局部加深,形成,“升籮底”以滿足樁頂嵌人承臺長度。在澆筑承臺混凝土時,須清除積水,確保承臺與樁頂連接良好。
三、結束語
總之,樁基礎施工在整體的建筑項目過程當中是最為主要的一部分,基礎工程只有全面有效的得以順利完成,這樣才可以更好的實施下一步作業,更好的完成建筑項目中其他部分的施工。
參考文獻:
【關鍵詞】建筑工程樁基施工技術
樁基礎相對于其他的工程施工更具有難度,因為他是工程的支撐部分,保證了建筑的穩定性和可靠性,為了對樁基進行良好的施工,首先我們必須要了解樁基的相關知識。
要了解樁基就要先知道樁基的適用范圍,地基有下沉現象的建筑不使用,在要求結構比較復雜的施工中,為了對整個建筑物進行支撐。同時樁基施工可以對大型的生產工廠以及高層建筑物比較適用,同時樁基施工還可以對建筑的外觀進行美化,提高建筑的藝術感。同時樁基施工還可以用于我國的水利工程以及鐵路的建設中,有效的提高了工程的穩定性和安全性。相對于地基來說,樁基的施工技術要相對復雜一點,但是其承載力要高于地基,本文主要對建筑工程中的樁基進行分析。
所以通過上述的分析,我們知道的樁基的施工還是有一定的限制的,不是所有的地域的施工都可以利用樁基來對建筑進行支撐,保證建筑的穩定性的。要因地制宜,否則不但會消耗大量的資金還會降低樁基的質量,造成對資源的浪費,達不到預期的效果,也降低了樁基的承載能力。比如在土質比較疏松的位置就不適用采用樁基的施工,在進行定樁的過程中會使得整個土質更疏松,無法保證樁基的穩定性。在比較土層結構比較軟的位置進行樁基的施工就會導致樁基的底部下沉,影響了整個樁基的可靠性,承載力就會大大的降低,所以對在進行樁基的施工過程中要進行實地的考察才決定該使用哪種施工的方式。本文主要對樁基的施工進行了介紹,分析了其在我國建筑工程的具體應用。樁基的材料也是需要注意的,像鋼材料的樁基對資源的消耗量比較大,而且施工的成本也大,降低了工程的經濟效益。所以現在普遍采用了鋼筋的混凝土的施工方式,因為該施工方式的資源消耗低,經濟效益高,產生的污染也比較少,還能夠有效的保證樁基施工的質量。
1、鋼筋混凝土預制樁的制作
施工人員在對樁基進行制作的過程中要考慮到樁基的材料,在工地的施工中要對施工的現場進行清理,清理以后在對樁基進行制作。先選擇優質的鋼筋對樁基進行支撐,然后在制作一個模型,在模型中進行混凝土的澆筑,澆筑過程中要注意速度和模型的變化,如果發生了變化,那么就需要進行整體調整,同時也要注意對樁基的高度的測量,必須要符合正常的施工范圍,同時也可以保持樁基的穩定性。
施工人員在進行樁基的的制定的過程中,要結合樁基的不同的高度進行確認,并了解樁基的具體使用方法,在澆筑混凝土的過程中不能夠間斷否則會影響澆筑的質量,造成樁基的內部脫節,影響了整個樁基的穩定性,從而也使得樁基的鋼骨架受到了一定的影響,使得樁基穩定性下降,承受能力變弱。對鋼筋進行施工的過程中,施工人員要選擇質量合格的鋼筋,并根據樁基的高度做適量的剪裁,在剪裁達到合格以后就可以用于樁基的制作中。在鋼筋入場以后施工人員也要對鋼筋進行檢查,如果鋼筋的內部存在一定的問題就一定要對其進行清場,鋼筋材料的選擇直接制約著整個樁基施工的質量,所以一定要對鋼筋進行抽樣的檢查,不然就很可能導致鋼筋的承載能力下降,從而影響了樁基施工的穩定性和安全性。
在進行樁基的制作中還要注意對混凝土的制作,在配置混凝土的過程中應該注意對水和沙石的比例,水分不能太多否則會影響混凝土的初凝,使得混凝土出現裂縫的現象,導致樁基的質量受到一定的影響,無法應用到建筑施工中,所以為了對水進行控制可以采用科學的計量儀器,人工的測算總會存在一定的污染,這種誤差也是導致水泥配比不正常的重要原因。在施工完成以后也要對混凝土進行養護,養護的主要方式就是裁縫用覆蓋的方式,如果施工現場溫度過高可以在混凝土的表面撒一些水,這些水可以有效的防止裂縫情況的產生,在風里比較大的地區可以采用遮蓋的方式,防止水分的蒸發過快,這樣可以對混凝土進行很好的養護。在運輸的樁基的過程中要注意對樁基的搬運工作,絕對不能讓樁基在運輸過程中受到很大的顛簸,這樣不但會影響整個樁基的質量,也會造成內部結構的損害。
2、起吊運輸堆放
當樁的混凝土強度達到設計強度等級70%方可起吊,起吊點必須根據受力計算確定,若無吊環應在吊索與樁之間加襯墊,起吊過程要平穩提升,防止樁身收到撞擊和振動。
堆放場地應平整堅實,排水良好。樁按型號規格分別疊放。堆放層數不多丁4層。各層墊木應上下對齊,支撐平穩。
3、打樁施工
3.1施工肓前準備
1)平整場地,清除樁基范圍內的高空、地面、地下障礙物;架空高壓線距打樁架不得小于10m;修設樁機進出、行走道路,做好排水措施。2)按圖紙布置進行測量放線,定出樁基軸線,先定出中心,再引出兩側,并將樁的準確位置測設到地面。3)檢查樁的質量,需將用的樁按平面布置圖堆放在打樁機附近,不合格的樁不能運至打樁機現場。4)檢查打樁機沒備及起重工具;鋪設水電管網,進行設備架設組裝和試打樁。5)打樁場地建筑物有防震要求時,應采取必要的防護措施。
3.2選擇打樁機械。目前打樁機械分為落錘式、單動汽錘、雙動汽錘、柴油樁睡、振動樁錘等。而目前最常用的和最普遍的是柴油打樁機。選擇合適的樁機有利于施工任務順利完成。
3.3打樁的程序。正常的打樁程序,按樁的密集程度分為由中向像兩個方向對稱進行。自中間向四周進行由一側向單一方向進行三種方式。依據基礎的設計標高一致的樁,宜先打深的,后打淺的。根據使用方法的規格,宜先大后小,先長后短。對基礎標高不一致的樁,宜先深后淺,對不同規格的樁,宜先大后小,先長后短,可使土層擠密均勻,以防止位移或偏斜。
3.4吊裝定位。打樁前對場地進行定位放線確定樁位,每―個樁位設置―個小木樁并做好明顯標記,便于尋找。要保護好小木樁法估值被擾動造成位置移動。放線工作完成后,就可利用樁架附近的起重鉤就位,用樁架七夾具或落下樁錘借樁帽固定位置。
3.5打樁。打樁方法有錘擊法、振動法及靜力壓樁法等,以錘擊法應用最普遍。打樁時,應用導板夾具或樁箍將樁嵌固在樁架兩導柱中:樁位置及垂直度經校正后方可將錘連同樁帽壓在樁頂。開始沉樁。樁錘、樁帽與樁身中心要一致,樁頂不平,應用厚紙板點評或用環氧樹脂砂漿補抹平整。開始沉樁應起錘輕壓并輕擊數次,觀察樁身、樁架、樁錘等垂直一致,方可轉入正常。樁插入的垂直度偏差不得超過0.5%。
4、結論
隨著時代的進步和現代建筑施工工藝的不斷發展,樁基礎施工工藝技術將越來越完善。
參考文獻
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作者簡介
關鍵詞:橋梁;鉆孔灌注樁;工藝;分析
隨著經濟的發展,市政橋梁建設的規模和數量也在不斷增加,對橋梁的質量也有著更高要求。鉆孔灌注樁施工工藝能夠最大程度上提升橋梁的穩定性和安全性,但是該工藝在具體的應用過程當中,往往會受到各種外界因素的影響,這就需要施工人員對該工藝進行不斷改良和優化升級,保證基礎施工質量,避免橋梁出現安全問題。
1市政橋梁施工中鉆孔灌注樁施工工藝的應用價值
科學、合理的應用鉆孔灌注樁施工工藝能夠有效縮短市政橋梁的施工周期,大幅減小對城市環境的影響,一定程度起到節約建設成本的作用,為相關建設單位創造更多經濟效益,也為其樹立良好的社會形象打下基礎。鉆孔灌注樁施工工藝的具體施工流程如圖所示。在橋梁工程地基的檢測過程當中,利用鉆孔灌注樁施工工藝能夠提升地基的負荷能力,除此之外,還能把橋梁上層結構和水下地基進行良好的結合,提升橋梁的穩定性。市政橋梁在建設的過程當中,基礎施工往往會遇到十分復雜的水文環境和管線干擾問題,導致很多工作在開展的時候都十分困難,最終導致橋梁的穩定性達不到事先的預期,為橋梁正常使用埋下了安全隱患。而鉆孔灌注樁施工工藝能夠讓市政橋梁建設一定程度上擺脫施工環境的約束,讓橋梁建設得到順利開展,提升了整體的施工效率。
2市政橋梁施工中鉆孔灌注樁施工工藝的應用
2.1準備階段
將鉆孔灌注樁施工之前,一定要對現場的施工環境和地質條件進行充分調查,確定安全可行的鉆孔工藝,這樣能夠為后續工作的順利進行打下堅實基礎。常用的鉆孔施工方法主要有沖擊鉆、回旋鉆和旋挖鉆,三種鉆孔方法要經過切實的調查研究,應結合工程實際選擇,從施工進度、施工安全、場地需求、鉆孔深度及環境影響等方面綜合考慮。在選定鉆孔工藝后,復核設計樁位坐標及設計基礎高程,復核場地高程,平整場地,設備進場。
2.2埋設護筒
在鉆孔灌注樁施工過程中,埋設護筒也是關鍵環節之一,能對市政橋梁整體質量產生一定影響,要嚴格把控這一環節的質量問題,為后續建設工作打下堅實基礎。在實際施工過程中,一定要保證護筒埋設的精準度,可以借助有關機械設備對護筒進行定位,在精密儀器的幫助之下,能夠提升測繪結果的可靠性,實現精確放樣。在鉆孔灌注樁施工之前,要保障孔洞的合理性,在設計圖紙上就要明確鉆孔的范圍,施工的時候嚴格按照圖紙要求進行,盡可能的減少實際施工和設計圖紙上的誤差。在事先設定好的地方放置護筒,根據實際施工要求可以對護筒位置做出調整,護筒的直徑要大于鉆孔灌注樁體,厚度控制在6mm,埋設的深度根據土層情況和地下水位高程實驗確定,在埋設的過程當中,護筒頂端要高于地面一定距離,一般為15~30cm。
2.3鉆孔
市政橋梁鉆孔灌注樁施工的過程當中,要按照建設規定的泥漿比例進行配置,保證泥漿量的重組型,還需要選擇合適的粘土,把粘土敲碎之后在護筒內部進行整合,再利用清水澆筑在孔洞內部,這個過程可以借助施工設備的幫助來進行,在澆筑過程完成之后,就可以進行穿孔工作。在鉆孔時,首先需要全方位檢查施工設備的功能,確保性能完好,與此同時,還要根據實際情況來調整鉆頭的角度,保證鉆頭和地面呈垂直狀態。鉆孔時,要控制鉆孔速度的均勻性,護筒和樁體之間的垂直關系要貫穿鉆孔作業的始終,如果在中途出現了位置偏差,就需要及時調整,鉆孔深度按圖紙要求完成,樁底沉渣厚度也必須按設計圖紙要求嚴格執行。
2.4吊裝鋼筋籠
鋼筋籠結構一般吊裝在地基中,也需要嚴格按照施工的規范來進行,確保鋼筋籠接頭方位的錯開度沒有出現變形或者結構損壞的情況。在吊裝鋼筋籠前,應根據鋼筋籠長度及吊裝機械定制合理的吊裝方案,確保在吊裝過程中鋼筋籠不會變形,確保鋼筋籠垂直度,鋼筋籠吊裝過程中,應精準下孔,盡量避免與孔壁的摩擦,影響樁底沉渣厚度。另外,鋼筋籠吊裝之前應整體檢查鋼筋籠質量,根據設計圖紙復核配筋數量及鋼筋型號,檢查樁基檢測管的完整性。
2.5灌注施工
在一切工作都完成之后,灌注施工是鉆孔灌注樁的一個重要步驟,需要自導管協助進行作業,在灌注過程中,導管要具備良好的密封性,下口和孔底部的間距控制在40-60cm之間。混凝土灌注施工需要在二次清孔之后的半小時之內開展,并且在整個鉆孔灌注樁灌注施工的過程當中,要保持連貫性,在最后一道工序完成之后,需要在混凝土表面灑水養護。
2.6樁基檢測
樁基檢測一般分為單樁承載力檢測和樁基完整性檢測,承載力檢測一般在試樁上完成,單樁承載力檢測主要是為了確定單樁豎向所能承載的極限抗壓能力,以此來判斷豎向抗壓承載能力能否滿足到設計的要求,同時也可以復核地質勘察報告的準確性;樁基完整性檢測是對施工過程的檢測,檢測樁長及樁身缺陷、樁底沉渣厚度來確定樁端巖土的性狀,并能確定樁身混凝土的強度及連續性或密實性是否良好,有無氣孔、松散結構或斷樁情況發生,確保樁基的完整性和抗壓承載力。
關鍵詞:道橋工程;樁基施工;技術要點
社會經濟的飛速發展,基礎設施建設日趨增多.基礎設施建設的要求日益提高,在一定程度上,樁基礎施工建設也引起了大家的關注。樁基礎是整體最基礎的部分因而樁基礎的質量很難控制,施工技術的優劣就決定了建設過程的整體質量。然而在樁基施工中,依然出現許多諸如坍孔壁、斷樁、吊腳樁、加泥樁、縮頸樁等質量問題,嚴重的情況下回影響工程的整體進度。因此,為保障工程進度按預期計劃完成,必須注重樁基礎施工建設的質量問題。
本文根據幾年的實踐經驗,針對施工過程中常見樁基礎的質量問題提出相應的解決方法并指明了施工的技術重點。以期工程建設的完善,盡量減少施工事故的出現,帶來不必要的經濟損失。
1 樁基施工中常見的問題
1.1 在樁基鉆孔施工中常見的問題
樁基鉆孔施工,是樁基礎施工建設的重要環節。然而在實際操作中也會出現諸如以下一些問題:坍孔事故。在施工中,流砂層或砂礫層或者在鉆進過程中水頭,突然損失引起坍孔。縮孔事故。地層遇有水膨脹軟土、粘土泥巖,或者鉆錐磨損過度。在整個施工的過程中,也是極易產生縮孔事故。鉆孔傾斜。未經調查對地層盲目加壓, 極易造成鉆孔向軟弱層傾斜。當然,倘若鉆機底座基礎不穩定,不均勻沉降發生,也會導致鉆盤傾斜的現象屢屢發生。護筒下沉。輕易不會出現這樣的問題,但是倘若準備工作在開鉆前沒有準備充足或者地質不良的話,護筒下沉也是會發生的。
1.2 在樁基灌注施工中常見的問題
1.2.1 埋管和導管拔脫的現象。混凝土由于導管埋深過大或灌注時間過長發生了初凝,從而無法全部拔出導管極易導致導管斷裂。從而,產生埋管和導管拔脫的現象。
1.2.2 封底過程出現的問題.泥漿由于初始混凝土灌注量不足,進入導管,從而導致混凝土灌注不能連續進行。
1.2.3 卡管現象。主要出現在剪球過程中,一般都是由不符合質量的混凝土造成的。當然,倘若塞球制作不合理,材料不好,會使砂漿或細骨料堵塞導管。
2 樁基礎的施工要點
2.1 樁基礎施工前的準備工作
首先,在確定好的樁的位置上將土地平整。然后將施工中所需要的施工設備運送到現場并進行檢修器械。與此同時,不要忘記將樁基施工的位置和施工器械、設備材料運送的通道修好。
2.2 樁基礎施工中鉆孔的施工工藝要點
在實際的鉆孔施工中,鉆孔的時的轉速和轉壓力度直接受到諸多因素的影響,諸如樁的直徑大小、鉆頭的形式、鉆頭有的道具數目、基礎的施工現場的地質條件、鉆具的強度條件、鉆桿的直徑大小等都影響鉆孔的施工工藝。
因此在鉆孔施工開展之前,應詳細的檢查鉆機底座基礎的穩定性,對地層地貌的相關變化應事先進行了解,針對具體情況采取正確的鉆進工藝;有效加固和校正鉆孔傾斜的狀況。同時,為準確確定護筒埋設深度及埋設方法,相關的施工技術人員應先對施工現場作進行詳細的調查。在施工中為避免縮孔現象的發生,應采用失水率小的優質泥漿護壁,在鉆孔完成時應進行重新掃孔,防止二次縮孔現象。同時,必須設計好突發現象的應對對策,一旦發生坍孔現象,采取深埋護筒法或者調整泥漿比重來處理。嚴重的時候,必須立即停止施工,以免造成鉆機傾覆,對鉆孔進行有效回填。
2.3 鋼筋籠的旋工工藝
鋼筋的強度直接影響樁基礎的穩固性系。因此,在施工中絕對不能忽視鋼筋籠的旋工工藝。首先,為保證混凝土的厚度和強度必須通過在鋼筋骨架的側邊焊接鋼筋的定位塊,來保障鋼筋的牢固,尤其是在筋籠鋼下放前。
當然為了提高鋼筋的質量,加強技術水平是極其必要的。當然無論是彎曲制作還是除銹技術都要嚴格按照行業規范來設計和進行。
我們必須有注意的是,在放置鋼筋籠時,為了避免鋼筋造成碰撞造成變形,最好采用兩點吊放的方式,緩慢下放。
3 道橋樁基礎麓工混凝土的施工工藝分析
3.1 在整個道橋樁基礎施工中,樁基礎的護壁混凝土強度與樁基混凝土的強度之間的關系是密不可分的。為避免護壁的滲水現象的發生,在實際的施工中護壁的高度要比地面高出半米左右。
3.2 在道橋樁基礎施工之前,要做好進行施工的原材料檢測的工作,樁基礎和混凝土的配合比以及人工挖孔樁和鉆孔樁的配比等工作要做好,保障合理的,科學的配合比。當然也不能忽視鉆孔樁的水下混凝土的坍塌問題。
我們也需要意識到人工挖孔混凝土鉆孔混凝土的強度要大,因此需要保證混凝土的粘性、聚合性、保水力度。混凝土必須符合標準,旋工的工藝對混凝土的強度坍塌度、終凝時間等都有嚴格的明確的要求。
3.3 混凝土的灌注施工在道橋樁基礎建設中是很重要的,因而為確保鉆孔的底部出現滲水現象和沉渣現象,必須對鉆孔進行檢測。
為避免水下的水位較高的情況下,孔底積水難以清除的狀況。施工人員應在地下水較少的時候,就在混凝土灌注前用海綿、毛氈等吸收性很強的工具將孔底的積水盡量清除干凈。當然,如果地下水過多的時候,可以考慮使用鉆孔樁在水下進行混凝土灌注旋工。
為了使混凝土的振搗工作更好進行,嚴格的控制混凝土的灌注高度。
3.4 在道橋樁基礎施工中,人工挖孔樁的混凝土的水灰比例直接影響混凝土的強度。混凝土的強度一旦不足,嚴重會影響整個施工的進程,影響整個工程建設的質量。孔內積水量會直接影響水灰調和比例。因而,必須清除干凈孔內的積水。為了增強整體的工程穩定性,要嚴格按照工程設計振搗高度要求、混凝土的振搗強度。充分振搗混凝土,將樁基表面的浮漿清除,依據實際施工需要,嚴格按照計劃要求進行混凝土的水灰比例的調配。
4 樁基礎施工的重要性
正如上文所述,伴隨著經濟的日一番,道橋施工技術水平的日益提高。人們對于道橋施工技術越發的關注。并且,由基樁和承臺共同組成的樁基礎在整個道橋建設中的作用也是極其重要的。
樁基礎的樁主要由基巖、緊密的卵礫石層或者是硬塑粘性土和緊密的砂石等材料所構成的,因而能夠承載建筑的全部豎向荷載,有著很強的承載能力。當然樁身的位置對于整個柱基礎的建設也是很重要的。從樁身的位置方面分析,可將樁基礎分為地承臺樁基和高承臺樁基兩種。樁身全部掩埋在土中,聯接樁頂的承臺與土接觸的柱基是地承臺樁基:樁身只有下部掩埋在土中,上部露在地面而承臺底也在地面上的是高承臺樁基。
除了柱基礎建設自身所具有的特性,柱基礎的建設主要與這個交通樞紐是密切相關。因而,提高道橋施工中柱基礎工藝是我們所應關注。因而,我們必須要重視樁基礎施工的質量水平如何提高以及在整個施工過程中它所發揮的重要作用。
5 結語
作為建筑史上古老的施工基礎之一的樁基礎的施工工藝,具有廣泛的適應能力,原材料的普遍和工程強度大的特點。在整個施工的過程中,施工程序繁雜緊湊,需要考慮許多諸如坍孔壁、斷樁、吊腳樁、加泥樁、縮頸樁等質量問題,并且從各個環節入手積極提高施工技術水平,注意審查實際地質條件的需要。根據實際施工情況,對施工設施進行調配。因而,為了提高整體工程質量,科學與合理樁基礎的施工,是極其必要的。本文從施工的各個環節廚房,從施工前的準備工作以及諸多的注意事項,甚至包括鉆具的選擇,鉆孔的泥漿指標到監理單位的認定和驗收工作。都是我們應該所注意的。正如我們所認識到的,質量合格的樁基礎是保證下一道工序的正常和整體工程的質量的重要前提。本文多角度,多方面探討了道橋施工中柱基礎工藝的改善與提高等諸多問題,提出了相應的解決辦法與對策,以期為提高道橋施工中柱基礎工藝提供參考。
參考文獻
[1] 郭建平.道橋施工中樁基礎工藝研究[J].黑龍江科技信息,2011 (10):301-301.
關鍵字:地基基礎;樁基礎;土建施工;技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
在土建工程項目中,建筑物的地基質量十分重要。地基是建筑物主要的支撐結構,地基質量不過關,容易造成建筑物下陷等問題。因此,在一些支撐結構的土建項目施工中,需要對地基以及樁基礎質量進行嚴格保證,通過高水準的施工工藝來確保二者的施工質量,防止建筑物失穩等問題出現,進而保證整體土建項目的施工質量。
一、地基基礎施工技術
(一)地基
地基是建筑主要的支撐結構,通常情況下,地基基礎主要由土體以及巖體等物質組成。從理論角度上來看,建筑物地基是在建筑項目施工過程中對原有巖土應力進行改變,進而使建筑物下部巖土結構能夠對整體建筑物進行承載,達到施工目標。在當下我國的土建工程項目地基構造中,主要分為天然地基和人造地基兩種。其中,天然地基是天然形成的,可以直接用做土建項目的地基結構;但是,在實際的土建工程項目施工過程中,很多情況下,天然地基往往不能直接適應土建項目的建設要求,因此需要針對性的進行改造,通過人工方式來進行地基改造和補償,使地基滿足具體施工需求。
(二)地基處理技術
土建工程項目中,對地基的處理一般需要達到穩固、耐重以及可靠等目標。在實際地基施工過程中,受到施工地段地質條件以及自然環境等因素的影響,地基處理過程和要求往往會有所不同。因此,在地基施工之前,施工人員做好相應的準備工作是十分必要的,認真做好地質勘查工作,做好對地基的處理,讓地基整體狀況符合項目建設的要求。此外,還需要對地基的承載強度進行合理的保證,注重理論聯系實際,對建筑物投入使用后的地基強度進行預測,確保項目在使用過程中地基的穩定性。地基處理具體體現在以下幾個方面。
1、碾壓夯實技術
在實際施工過程中,碾壓夯實是一種比較常見的地基處理技術,同時也是一種比較有效的處理方法。對地基的碾壓夯實主要通過壓路機和推土機等機械設備來進行,通過碾壓夯實處理,使地基的基礎更加結實和緊密。夯實處理之后,需要進行分層填土施工,進而使整體地基的夯實度可以滿足土建項目施工要求。綜上所述,出于土建施工項目耗費的人力、物力量比較大的特點,碾壓夯實地基處理技術比較適用。
2、土壤固結技術
自然土體往往會受到液化影響,在液化作用下,土壤自身含有大量的水分,這些水分都形成了地基土體的不穩定因素。因此,在地基處理過程中,需要采取土壤固結技術讓土壤中的水分排出,然后讓土層在失水后能夠固結起來,進而改善地基的強度,將地基土層沉降控制在合理的范圍內。
3、換土處理技術
針對地基的一些特殊土體,一般需要根據實際施工狀況進行換土處理。由于在土建項目施工過程中,地基土體受到施工過程的影響,土體自身承載力發生變化,一些具有膨脹性以及濕潤性的土質容易產生土體失穩問題,因而需要進行換土處理。通過換土來改善地基結構強度、提高地基的整體穩定性和承載力,進而減少土層沉降問題。地基處理中,常用的換土方式有換土墊層以及分層填土等方式,通過換土處理,地基土體密度很好的得到了保證,減少了地基中的縫隙以及空洞等問題。
4、化學加固技術
在地基處理過程中,添加一定的化學添加劑,對地基土層進行化學加固處理也可以很好的改善地基狀況。通過化學添加劑的化學作用,將地基土體粘結在一起,進而改進整體土層的土體性質,增強地基的強度以及承載力。此外,地基土壤固化還可以通過灌漿以及噴漿處理技術來實現,將一些促進土壤固化的漿液注入到地基土壤中,起到改善土體物理性質的效果;噴漿法主要是指在施工地段進行鉆洞作業,然后在孔洞下方設置噴射設備,鉆孔完成后,利用鉆桿對周圍土層進行噴漿處理,進而實現土層固結的效果,增加地基的穩固性。
二、樁基礎施工技術
(一)鉆孔灌注樁技術
鉆孔灌注樁是最常用的施工技術之一。鉆孔灌注樁主要是在施工地段進行鉆孔處理,然后往鉆孔內泵送漿液,最后形成樁基礎。鉆孔灌注樁技術要注意孔深以及孔徑,鉆孔完成后要進行清孔等。
(二)沉管灌注樁技術
沉管灌注樁施工中,主要將制作好的樁頭利用錘擊或者振動打樁機等方式壓入土層之中,然后往樁頭中注入泥漿,最終形成土建項目的樁基礎。沉管灌注樁的直徑一般為30到50公分,長度最長可達25米。利用這種樁基施工方法容易產生較大的噪音,也容易出現縮進問題,因此該施工方法不適合居民區附近地段。
(三)預制樁技術
預制樁主要呈現為方形或者圓形,樁基截面直徑為25到55公分,樁基長度一般為6到25米。進行預制樁施工時,需要注意接樁方式,一般采用的是焊接法、硫磺膠泥錨接法來進行。
(四)靜力壓樁技術
靜力壓樁技術主要利用靜壓力來進行壓樁處理,在一些深軟質土層中安置預制樁,然后將預制樁逐節壓入地基土層中。利用靜力壓樁法進行樁基礎施工時,產生的噪音比較小、也實現了施工資源的優化利用,因此,該施工法適用于城市以及居民區,還有一些軟土地區的土建項目。
(五)振動沉樁技術
振動沉樁技術是在樁基頂端安裝振動器裝置,利用振動器的振動使樁身慢慢嵌入土層中。利用該沉樁技術,大大的減小了沉樁過程中樁身同土層間的摩擦力,在樁身振動以及自重的作用下,沉樁效果以及效率大大提升了。樁基開打時,需要先進行小距離的輕度錘擊,當沉樁達到土層內1到2米,整個樁基在土層中相對穩固之后,才能加大對樁身的錘擊力度,增加錘擊的落差距離,然后持續錘擊,直至樁身完全進入土層之中,達到施工設計目標。利用振動沉樁法施工時,效率比較高,造價也比較低。但是,該施工方法產生的噪音也比較大,一般使用在一些粘土以及松散的砂土地段樁基施工中。
(六)樹根樁技術
樹根樁施工法是指利用小型鉆孔灌注樁進行延伸施工的一種方法。該種樁的樁直徑一般為7.5到25公分,施工方法同鉆孔灌注樁施工法大致一樣,但是,樹根樁的樁徑比鉆孔灌注樁的樁徑小,因此,需要增加樁基數量來滿足樁基基礎要求。進行樹根樁方法施工時,占地面積一般比較小,施工強度往往比較高,同時對周圍建筑物的地基影響程度低。因此,該種樁基施工法主要應用于一些碎石土、粘性土地段的樁基處理施工中。
結語
土建工程項目是一項大型的建設項目,保證項目建設質量具有重要意義。土建工程的地基施工以及樁基施工是整個項目的基礎,也是施工質量的關鍵所在。在土建項目的地基基礎與樁基礎施工時,需要進行專業的質量保證。在高水平施工質量的基礎上,做好施工管理,提高施工效率,才能做好整個土建施工工作,確保工程質量。
參考文獻:
關鍵詞: 橋梁樁基;沖擊鉆鉆孔灌注樁;施工流程;施工工藝
前言
鉆孔灌注樁在現階段是公路橋梁基礎施工中廣泛采用的一種樁基施工技術。樁基礎沉入土中的施工方法不同,其采用的機具和施工工藝也不相同,并且影響樁與樁周邊土接觸邊界處的狀態,也會影響樁與土之間的共同作用性能。鉆孔灌注樁是按施工方法分類中的一種,另外還有打入樁、振動下沉樁及管柱基礎。本文結合作者多年的施工經驗,以某橋梁樁基礎施工為例,談談鉆孔灌注樁的施工技術。
1 沖擊鉆鉆孔灌注樁施工順序
鉆孔灌注樁的施工順序為:初步放樣筑島恢復定線護筒埋設鉆孔成孔檢測清孔下鋼筋籠下導管砼澆注破樁頭成樁檢測。
2 沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝
2.1 初步放樣
施工前先排水、修路、清除樁基位置的雜草和淤泥,換填山皮土并刮平壓實,使施工機具順利進出,能保證鉆機在施工中平穩,然后根據設計提供的導線點及水準點用光電全站儀及水準儀定位,橋墩中線在橋軸線方向上的位置中誤差不應大于±15cm,成排成列放樣,放樣后用鋼尺校核。
2.2 筑島
場地為淺水時,采用草袋圍堰,普通土填充,筑島高出水面1.5cm為準。
2.3 護筒埋設,恢復定線護筒埋設是重要一環,起到定位、導向,靠筒內水位和泥漿比重使
孔內水壓大于外部水壓,防止塌孔,護筒內徑比樁經大200~400mm,護筒高度宜高出地面0.3m 或水面1.0~2.0m,護筒的埋設深度應根據設計要求或樁徑及水文地質情況確定,一般情況埋置深度宜為2~4m,有沖刷影響的河床,應沉入沖刷線以下不少于1.0~1.5m。
2.4 鉆孔
1) 泥漿的配制:泥漿的好壞是成孔質量的重要保證之一,由于配置了高質量的泥漿,在長期停鉆的情況下,沉積物很少,此外,優質的泥漿可使孔壁形成一層粘性好、密度大滲透性差的泥皮,泥皮可防止孔內泥漿外滲,大大減緩孔內水頭降低的速度,這也是使孔壁穩定的有效措施。
2) 沖擊鉆鉆孔注意事項。a.鉆機就位前,應對鉆孔前的各項準備工作進行檢查,包括主要機具設備的檢查和維修,鉆機就位后,應平穩,不得產生位移和沉陷,開孔的孔位必須準確。b.沖錐的鋼絲繩同鋼護筒中心位置偏差不大于2cm,升降錐頭時要平穩,不得碰撞護壁和
孔壁。c.鉆孔作業必須連續,并作鉆孔施工記錄,經常對鉆孔泥漿進行檢測和試驗,不符合要求的隨時改正,注意補充新拌的好泥漿,在整個施工過程中,泥漿的損失較小,水頭始終保證在2m 左右,有效地防止了孔壁坍塌,埋鉆頭的現象發生,確保了鉆孔樁的成孔質量和成孔速度。d.鉆進過程中,每進5~8 尺檢查鉆孔直徑和豎直度,注意地層變化,在地層變化處撈取渣樣,判明后記入記錄表中并與地質剖面圖核對。e.沖擊鉆應用小徑鉆鉆到深度后,用大徑鉆擴孔,鉆管內的泥渣和泥漿經常倒出,在鉆孔排渣,應保持孔內水頭和要求的泥漿指標。
2.5 成孔檢測、清孔
1) 成孔檢測。成孔檢測一般包括孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底標高、深度、直徑、護筒頂標高等。孔的中心位置應在±100mm 范圍內,孔徑設計樁徑,傾斜度小于1%,孔深不小于設計規定。
2)清孔。a.只有成孔檢測合格后才可清孔。清孔方法一般有換漿、抽漿、掏渣、空壓機噴射等。b.清孔指標有孔內泥漿性能指標及沉淀厚度,實際工作中通常只測泥漿比重1.03―1.1,沉淀厚度30cm,即滿足清孔標準。c.鋼筋籠安放至設計標高后,應進行第二次清孔,直至達到標準。
2.6 鋼筋籠的制造和安放
每個鋼筋籠在胎膜上一次成形,創造出可觀的經濟效益。鋼筋籠的制造除滿足設計要求外,在骨架處設置控制保護層厚度的墊塊,豎向間距為2m,橫向周圍不少于4 處,并在骨架頂端設吊環。整個樁采用兩段鋼筋籠,在孔口進行單面邦條焊,接頭錯開1m。骨架下放時注意防止碰撞孔壁,放至孔內設計標高后將骨架吊環掛在孔口,并臨時與護筒口焊接牢固。
2.7 下導管
大多采用φ300mm 鋼導管,使用前進行了水密、承壓和接頭抗拉等試驗。吊裝時導管應位于井孔中央,并應在灌注砼前進行升降試驗,應使位置居中,軸線順直,穩步沉放,防止卡掛鋼筋骨架和孔壁碰撞,導管下口到孔底的距離一般控制在25~40cm 之間。
2.8 灌注水下砼及應注意事項
1) 灌注水下砼是鉆孔樁施工的重要工序,必須經過成孔質量檢測和清孔檢測合格后,方可進行灌注工作。
2) 首批砼的數量必須保證導管初次埋深≥1m 和填充導管底部的需要。
3) 砼拌和物運至灌注地點時,應檢查均勻性和坍落度等,如不符合要求,應進行第二次拌和,二次拌和達不到要求,不能使用。
4) 首批砼灌入孔底后,立即測探孔內砼面高度,計算出導管內埋置深度,如符合要求即可正常灌注,如發現導管大量進水,表現出現事故,按應急方法處理。
5) 灌注開始后,應緊湊、連續地進行,嚴禁中途停工。
6) 導管提升時應保持軸線豎直和位置居中,逐步提升,如導管法蘭卡鋼筋骨架,可移動導管,使其脫開鋼筋骨架后,移到鉆孔中心。
7) 當導管提升到法蘭接頭露出孔口以上有一定高度,可拆除1 節和2 節導管。此時,暫停灌注,先取走漏斗,重新卡牢井口的導管,然后松開導管的接頭螺栓,同時將起吊導管用的釣鉤掛上待拆的導管上端的吊環,待螺栓全部拆除后,吊起待拆的導管,徐徐放在地上然后將漏斗重新插入井口導管內,校好位置,繼續灌注。
8) 拆除導管動作要快,時間一般不宜超過15 分鐘,要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中,并注意安全。已拆下的管節要立即沖洗干凈,堆放整齊。
9) 在灌注過程中,當導管內砼不滿含有空氣時,后續砼要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和導管,以免在導管內形成高壓氣囊,擠出管節間的橡皮墊,而使導管漏水。
10) 當砼面升到鋼筋骨架下端時,為防止鋼筋骨架被砼頂托上升,可采取以下措施:盡量縮短砼總的灌注時間,防止頂層砼進入鋼筋骨架時,砼的流動性過小。
11) 為確保樁頂質量,在樁頂設計標高以上灌一定高度,可按孔深,成孔方法,清孔方法查定。一般為0.5~1m,深樁為1m。
12) 處于地面及樁頂以上的井口整體式鋼性護筒,應在灌注完后立即拔出,處于地面以下
護筒,需待砼抗壓強度達到5Mpa 后方可拆除。
13) 在灌樁時,每根樁應做3 組試塊,施工單位二組,監理一組,強度測試后,如不合格,
要及時提出報告補救處理。
14) 有關砼灌注情況,各灌注時間,砼面的深度,導管埋深,導管拆除及發生的異常現象應由專人進行記錄。
2.9 破樁頭
由人工或汽鎬、電鎬進行,直至設計高程,要保持鋼筋的完整,樁頂基本平整、干凈。
2.10 成樁檢測
砼強度達到70%后可做樁基無破損檢測,用基樁動測儀和手提電腦,傳感器用橡皮泥粘在樁頂(破樁頭后樁頂清理干凈),用大錘在樁頂砸5 下,在電腦中顯示聲波圖象,如振幅出現異常,說明有問題。
關鍵詞:反循環鉆;灌注樁;施工工藝
鉆孔樁基礎施工簡便、操作易掌握,設備使用簡單,因此在樁基礎施工中被廣泛應用,工程質量只能通過科學的過程控制和儀器檢測來確認,所以對作業人員操作熟練程度、工藝水平都有較高的要求。 下邊結合南京市濱江大道SG5標樁基施工實例,介紹反循環鉆孔灌注樁施工工藝及病害的處理。
1、 工程概況
2、 工程地質情況
浦口濱江大道橋梁工程地處長江中下游沖積平原,位于長江北岸寬廣的長江漫灘上,長江自西南向東北方向流經場地東南側。七里河自北向南、城南河自SSW向流經工程區,區內魚塘、溝渠星羅密布,地貌形態破碎零亂,地勢低洼處為溝、塘,地勢明顯凸起處為堤防和水塘埂。
工程區勘探深度范圍內的主要地層有第四系人工填土層(Qme)、全新統沖積層(Q4al)及上更新統沖積層(Q3al)。下伏基巖為中生界白堊系下統浦口組上段(K1p2)粉砂質泥巖、粉砂巖等。地質決定本工程樁基是摩擦樁,主要靠樁表面與地基之間的摩擦力支承荷載。
施工前對鉆機類型進行比較和選擇,其中反循環鉆機鉆進速度快、成孔好、清孔干凈;沖擊鉆速度慢、成孔質量不高。經過作比較決定選擇實用于各類土層、成孔質量好的反循環鉆機,另外經過對比,反循環鉆機工作人員操作熟練,有利于現場施工。
3、 反循環鉆孔樁施工工藝
鉆孔灌注樁施工工藝順序:測量隊放樣--護筒埋設--鉆機就位--鉆孔--成孔檢查、清孔—吊裝鋼筋籠--灌注水下混凝土--成樁檢測。
3.1 測量隊放樣
根據圖紙設計提供的坐標及高程控制點對樁定位放樣,在測量過程中用全站儀測定樁基軸線和樁位標志并填寫記錄。樁位樣樁要考慮其他鉆機施工以及其他工作的正常展開。在鉆機就位前要引出護樁,防止鉆機就位時影響樁基位置。
3.2 埋設護筒
根據浦口濱江大道橋梁工程實際情況采用2.5m高鋼護筒。根據樁徑需要,鋼護筒直徑分別為1.5m、1.8m、2.2m,壁厚5mm。埋設護筒時護筒底部和四周應填粘土,分層夯實,護筒頂高出地面0.3m。埋設時護筒要求豎直。埋設過程中保持護筒豎直中心線與樁位中心重合,平面允許誤差50mm,豎直線傾斜不大于1%。護筒頂部焊吊耳,開出水口與泥漿池水道相接。鉆進過程中經常校驗護筒是否發生偏移和下沉并及時校正。
3.3 鉆孔
浦口濱江大道橋梁工程按設計資料繪制的地質剖面圖,選用反循環鉆機。反循環鉆機鉆孔前需要制備泥漿,優質的泥漿對孔的質量和成孔速度有很大影響。
3.3.1泥漿制備及注意事項
浦口濱江大道橋梁工程鉆孔泥漿由水、膨潤土組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、鉆具并在孔壁形成泥皮平衡泥漿和土層間的壓力,防止坍孔的作用。本工程泥漿性能指標:相對密度1.02~1.15,粘度18~22s,膠體率≥95%,失水率≤20ml/min,PH值>7。鉆機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部,防止泥漿在護筒底部上涌,沖垮護筒。泥漿初次注入時,不得沖刷孔壁,避免泥漿護筒底部孔壁松散坍塌。
3.4 鉆孔注意事項
鉆孔開鉆前必須確保護筒達標,樁位正確。開鉆后要不斷添加泥漿,并抽取渣樣,與地質剖面圖核對。檢查鉆機是否偏斜,必要時停機校正后再繼續鉆進。鉆孔開鉆后要連續作業,防止塌孔并填寫鉆孔施工記錄。鉆進過程中經常檢查孔徑,垂直度,并對鉆孔泥漿指標進行檢測。注意地層變化,尤其注意在地層變化處撈取渣樣,與地質剖面圖核對。成孔后要及時清孔,吊裝鋼筋籠并灌注水下混凝土,鉆孔前要考慮到不影響鄰樁或下個樁的施工,本工程采用隔樁開鉆方法,并且最多一個工作臺面上不超過兩臺鉆機。
3.5 成孔檢查、清孔
3.5.1 成孔檢查:成孔檢查包括傾斜度、孔深、樁徑、沉渣厚度。傾斜度
3.5.2 清孔:本工程清孔采用換漿方法將含有沉渣的泥漿混合物清除出來。根據本工程要求孔底沉淀厚度
3.6 吊裝鋼筋籠
鋼筋籠吊裝時保證鋼筋骨架與孔中心一致,不刮傷孔壁泥皮以保證泥漿與土層壓力平衡。鋼筋骨架吊裝就位后采取四點固定,防止掉籠和灌注混凝土時骨架上浮現象,鋼筋骨架上焊接耳筋,防止鋼筋骨架刮傷孔壁和保證保護層厚度。
3.7 灌注水下混凝土
浦口濱江大道橋梁工程要求混凝土C30強度,用鋼導管灌注,導管內徑30cm,導管使用前進行水密承壓和接頭抗拉試驗,均滿足施工要求。
在導管安裝結束后,再次進行驗孔,檢測沉渣厚度及泥漿指標。若沉渣過厚,應采取泵吸反循環方法進行二次清孔。
混凝土的灌注應連續不間斷進行,以免出現夾層事故,嚴格控制混凝土的初凝時間和提升導管的時機,避免導管提升過快導致樁身混凝土接觸水面出現夾層,同時也應避免導管提升過慢導致導管在混凝土中埋管過深,難以取出甚至拔斷的現象。一般灌注過程中,導管埋深控制在2~6m。本工程樁基鋼筋籠與孔深同長,首批混凝土灌注后混凝土頂面沒過鋼筋籠底部,不會出現浮籠現象。灌注過程中,孔內溢出的泥漿引流至適當地點處理。
灌注的樁頂標高比設計高出一定高度,本工程設定為1m。以保證混凝土強度,多余部分在承臺施工時進行鑿除,保證樁頭混凝土不含有泥渣。灌注結束時,核對混凝土灌注方量,確定混凝土的灌注高度是否正確。
3.8 質量檢測
混凝土強度達到70%后進行樁基無破損檢測,采用超聲波透射法檢測樁基質量。其中本工程完成的124根樁基完全是Ⅰ類樁,達到設計要求。
4 由于操作失誤和經驗不足,本工程灌注樁發生1次病害如下:
4.1塌孔
在成孔后由于連續下雨,護筒周圍的土層凹陷,護筒下降,該跡象表明此孔上部坍塌。
病因分析:1連日下雨將護筒底部土層泡軟導致泥漿上涌,上部發生坍塌;2成孔時間過長。
處理措施:回填密實土,埋設4.5m深護筒,夯實護筒四周土層;適當提高泥漿比重和粘度,保證泥皮厚度,保護孔壁。
5 結語
反循環鉆孔灌注樁越來越廣泛的應用于建設中,掌握好反循環鉆孔灌注樁施工工藝及病害的處理是技術人員和作業人員必備的技能。采用正確的施工工藝及配制高質量泥漿是保證成孔的關鍵,采用正確的灌注水下混凝土方法可以防止灌注樁病害的發生。另外介紹的處理灌注樁病害的方法取得成功,可以作為處理施工工程中推廣的方法。
參考文獻:
關鍵詞:公路橋梁;巖溶地質;鉆孔灌注樁;溶洞處理;施工技術
Abstract: the cast-in-place pile foundation engineering in has been widely used. But due to complex geological conditions, equipment used quality, construction level differences, and other factors, the cast-in-place pile after pile or drilling process often will appear pile body concrete crafts.we, cracks, from loose with mud, breaking pile and pile a displacement. Combining with the project examples and engineering geological conditions, and expounds the karst geological condition bridge pile foundation bored pile construction scheme and the construction technology; And in construction of the incident and to different to the thickness of the cave treatment technology method analysis is discussed.
Keywords: highway bridge; Karst geological; Bored piles; Cave treatment; Construction technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
1、引言
在橋梁結構中鉆孔灌注樁作為一種基礎形式,以其適應性強、成本適中、施上簡便等特點廣泛地應用于公路、橋梁及其它工程領域。灌注樁屬于隱蔽工程,影響灌注樁施工質量的因素很多,其中溶洞處理就是重要的一項工作,若處理不當,就會在灌注中產生質量事故,小到塌孔松散、縮頸,大到斷樁報廢,直至影響工期并對整個工程質量產生不利影響。所以,必須要先了解鉆孔灌注樁施工過程可能出現的溶洞的各種情況,并根據各種情況制定相關的處理方法,盡量避免發生事故及減少事故造成的損失,以利于工程的順利進展。
2、工程概況
某公路有一座簡支梁橋,全長170.5 m。橋梁整體布置為6孔跨徑為25 m,,橋面寬8.5m;上部結構由5根縱梁和橋面板組成的梁板式鋼筋砼簡支梁橋,梁和橋面板現澆組合成整體,全橋橋墩均采用雙柱墩。
根據已鉆探的地質資料統計,本工程樁位共有多處存在溶洞,其中溶洞高為0m~3.0 m占74.5%;洞高為3.0m~5.0 m,占13.8%;其余的占11.7%。
3、施工方案的確定
當有溶洞的樁基地層中無較厚砂礫層或砂層,且溶洞水位較低時采用挖孔樁的方案較為適宜。本工程中的靠山體部分1#2由于靠近山體,且其施工條件的限制,加上其樁長為10 m~12 m之間。所以主要采用挖孔樁成孔,5號臺墩為明挖擴大基礎。
其余大部分樁基礎采用鉆孔法成孔,其地層中有較厚的中粗砂層、風化嚴重的礫石、碎石;地下涌水量較大等;當溶洞上方有較厚的砂礫層時,采用護筒跟進的方法,以防止坍孔。
4、溶洞處鉆孔灌注樁樁基礎施工技術
4.1溶洞頂部沖孔施工
在溶洞(土洞)發育的樁孔施工過程中,應嚴格控制沖進進度,一般進度控制在60 cm/h~80 cm/h,沖程控制在50 cm左右。
根據超前鉆的資料,當鉆孔施工接近溶洞頂部時,提起鉆頭、鉆桿,移開同轉鉆機,采用沖擊鉆機沖孔。用沖擊鉆機沖孔時,要求輕錘慢打,使孔壁圓滑堅固,提升高度一般不超過50 cm。所有卡扣及鋼絲繩必須先經測試檢查,其它施工工藝及注意事項與常規相同。
4.2外護簡制作及下沉
外鋼護簡制作時,先勘察地質質料,根據溶洞的層數確定外鋼護簡的直徑。
鋼護簡分節制造,工地拼接。先采用樁錘進行擴孔,鋼護簡采用振動下沉。振動下沉采用振動打拔錘,其振動動力為1600 kN以上。鋼護簡下沉時,用兩臺經緯儀在兩個垂直的平面內監測傾斜度,以便隨時調正。護簡下沉至、硬土層或巖面后,其傾斜度小于1%。
4.3內護簡沉放
(1)當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘,在頂部厚度范圍上下慢放輕提,沖錘不明顯受阻礙,說明頂部已成孔且是圓滑垂直的,時用鋼絲繩或扣綁住內護管,用吊機(或沖機自吊)把內護簡放入外護簡內至孔底。到孔底后,內護簡不會靠啟重沉到溶洞底部(因溶洞底有沉渣、沉淀物等)。時,回轉鉆機重新就位鉆孔。
(2)護簡沉設利用回轉鉆機進行,在鉆機的鉆桿上附加護簡壓架,利用鉆機的鉆進壓力和鉆桿、鉆頭的重量,使內護簡隨鉆頭的鉆進而下沉,直到溶洞的底部。
4.4 內護簡與溶洞底部間空隙的處理
若巖面高差大,銅護簡與巖面的接觸不嚴密,容易造成泥沙流失,護簡傾斜,鉆頭掉至洞外的事故。因,可采用分層拋投定量片石、粘土(比例為1:1),用鉆頭反復打密的方法,在卒洞處形成石壁,鉆頭的打密過程中,一面擠石造壁。一面削高出的巖石,直到全斷面進入巖層為止。護簡接高后隨之下沉。
對于多層連續溶洞,可采取高壓噴射灌注法填充空隙并增加下層溶洞內的填充物的密度’和強度,為下層溶洞處理創造有利條件。
4.5溶洞鉆進
由于溶洞的頂蓋和底板可能高低不平,犬牙交錯,因,進出溶洞可安斜面開孔的方法處理。在空洞鉆進時,須超前預灌注水泥漿及粘土包,若溶洞較小可分層網填粘土和石。塊,石塊直徑以10cm~15cm為宜。以便形成石壁,阻止填充物坍塌和泥漿流失。鉆頭在沖擊高低不平的巖面時,會出現向軟一邊滑動的現象,如不及時糾正,容易造成斜孔、卡鉆的事故。糾偏的方法是分層拋填片石和粘土,用小沖程鉆擊的方法來切削巖石,以達到孔圓管直的目的。
4.6檢孔
鉆巖時,檢查成孑L樁徑、成孔傾斜度以防鉆孔歪斜,難于施放鋼筋骨架。檢孔的方法是采用其外徑等設計孔徑,長度為孔徑的5倍的檢孔器上下通過,如檢孔器被卡住,分析原因解決,如孔斜嚴重,則拋石重鉆。
4.7清孔
采用正循環泥漿漸進法清孔,程序如下:
(1)當鉆至設計標高后,用取渣桶清渣,至取不出為止。
(2)將直徑為75 mm鋼射漿管插入孔底,射入拌好的泥漿。泥漿性能指標為:比重1.3、粘度18~20,含砂量小于4%,膠體率大于97%,PH值大于8。射入的泥漿帶著殘留的鉆渣,經護簡口返回泥漿池,待沉淀后在泵入孔底。如反復循環多次,直到鉆渣被逐漸清除為止。
(3)如還有較大塊徑的鉆渣浮不上來,則再投入少量粘土,用鉆頭小沖程沖砸2 h~3 h。
(4)再插入射漿管實施正循環泥漿清孔,至孔底殘渣厚度達到設計及驗收標準。
(5)采用測錘法檢查沉渣檢測沉淀土厚度達標后,觀察1 h~2 h,用鋼管測量孔底標高,測出沉渣的厚度,符合要求后,安裝鋼筋籠,澆筑水下砼。
4.8常見故障及處理措施
4.8.1卡鉆
如鉆進過程中被卡鉆,可采用以下方法解決,見圖l。
一是水下割護簡底口擋住鉆頭部分,二是將鋼護簡上拔或頂起一定高度,騰出空間。將鉆頭拉出。
如是因為護簡底變形而引起的卡鉆,可拋填片石反復沖砸,將變形部位擠出,或水下切割變形部位,將鉆頭斜拉上來。
4.8.2斜孔、彎孔產生斜孔、彎孔的原因有三:
(1)是斜面開孔通過溶洞時,未按正確的施工方法,如拋填粘土不及時,溶洞的位置測量不準確,以至鉆頭沿著軟的部位下滑,造成斜孔;
(2)是出現沒有預見的溶洞;
(3)是隔層相向的探頭石,在鉆進時相互擴孔,使鉆成的成豎向的“S”形。
糾正斜孔、彎孔的方法:回填片石、粘土重鉆,反復數次;灌注水下素砼至彎曲部分以上的一定高度,待強度合格后重新施鉆。
4.8.3清孔漏漿
由于覆蓋層和溶洞之間相瓦串通,在地下水的作用下產生動壓力,導致溶洞內鉆孔所形成的人工造壁坍塌,清孔時泥漿流失,其處理方法如下:
(1)探明泥漿流失的孔洞高程,在初步清基的基礎上,在鋼筋籠上焊接鋼護簡,鋼護簡上下口擴成喇叭形,在其上設止水帶,當鋼筋籠帶著堵漏護簡初步就位后,進行正循環泥漿清孔。
(2)如孔彎斜嚴重,鋼筋骨架插不下去,時可接高鋼護簡,盡力振下,然后灌注水下素混凝土至洞底,待達到規定的強度后,再裝上鉆機重新施鉆清孔。
5、鉆孔灌注樁基礎施工中溶洞處理技術
巖溶地質條件下的溶洞指的是由雨水或地下水溶解侵蝕石灰巖層所形成的空洞,本工程施工場地范圍內溶洞極為發育,既有一孔一洞,又有一孔多洞的;溶洞洞高在0.1m~16m范圍。根據地質資料,本工程樁基礎的溶洞分布見表1。
表1 溶洞分布處理
5.1溶洞的處理技術與方法
根據溶洞的洞高和洞內的填充物情況,.對溶洞采用不同的處理方法,主要處理方法有:拋填法、注漿固結法、灌注混凝土填充法、套放大小鋼護簡法等。
(1)溶澗的范圍小,溶洞高度小于1m,則往樁孔中拋填片石、粘土,先用小沖程沖擊樁孔,使溶洞范圍形成護壁后。再繼續施工。穿越溶洞范同的樁鋼筋籠在溶洞卜下各l m范同在鋼筋籠的定位筋上焊接厚4 mln的鋼板圓筒,在圓筒外增加四根定位鋼筋(見圖2)。
圖1 卡鉆示意圖 圖2 厚度小于lm的溶洞處理示意圖
(2)溶洞的高度在1.0 m~3.0 m之間,且溶洞為填充或半填充的,則先向拋填片(碎)石、砂混合物和注水泥漿,然后用小沖程沖擊片石擠壓到溶洞邊形成泥漿碎石外護壁(見圖3),水泥砂漿將片石李隙初步堵塞后,停止沖擊,24 h后,待水泥的強度達到2.5 MPa后,再繼續沖擊,穿過溶澗。
圖3 厚度1m~3m的溶洞處理示意圖圖4灌漿孔平面布置及剖面圖
(3)溶洞的厚度在1.0 m~3.0 m之間,且為空洞的,先利用超前鉆孔向孔內灌注混凝土干料,填滿溶洞,在固結體達到一定強度后(2.5 MPa)即可進行沖孔施工。混凝土干料將采用425R普通硅酸鹽水泥拌制,如溶洞空間容積大、導水性強,則在混凝土干料中添加一定量水玻璃,灌漿孔平面布置見圖4。
(4)溶洞高在3.0
(5)溶洞高大于5.0 m(多層),且溶洞問距較大時,擬采用套內護簡法施工,即用內護簡穿過溶洞的方法進行施工。
護簡長度L=h+2m(h為多層溶洞高)。內護簡內徑應比設計樁徑大20cm左右,外徑應小于外護簡內徑5cm左右,若遇第二層溶洞,第二層溶洞的內護簡外徑比上層內護簡內徑小35 cm,具體見圖6。
圖5溶洞高3.0
6、結語
實踐證明,巖溶地質條件的橋梁迸行樁基施工時,首先進行地質鉆探,查明地質情況,然后有針對性地選用人工挖孔、沖擊鉆孔或挖鉆結合方法進行成孔施工,可取得事半功倍的效果。對于溶洞的處理則根據溶洞的厚度與高度采取具體合理的施工措施進行處理,確保樁基礎鉆孔灌注樁施工的安全順利進行。
參考文獻:
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