【摘要】樁基是房屋建造中的基礎部分,它承受著整棟樓房的重量,因此房建中的樁基必須要有足夠大的承壓力以及受壓力。隨著國家對房屋建造的要求不斷提高,房屋建造必須朝著穩(wěn)固、安全、綠色化發(fā)展,而靜鉆根植樁作為一種新技術,結合了灌注樁與預制樁的優(yōu)勢,補充了它們的不足,并有減少成本、環(huán)保的特性,更適用于建筑作業(yè)中的樁基工程。
【關鍵詞】靜鉆根植樁;根植樁;房建
1、根植樁及樁型組合的介紹
根植樁主要有PHDC與PRHC兩種樁體,其中PHDC是指具備預應力以及高性能的混凝土樁,它的形狀被設定為竹節(jié)形,這種樁體具有兩大優(yōu)勢:一是可以使樁體的咬合力增強,有效提高樁體在受壓時側壁所承受的阻力;二是通過施工擴張樁體的下端,可以增強樁端的支撐力。PRHC通指預應力、非預應力+螺紋以及密集配置的螺旋高性能的鋼筋混凝土樁,它的特點是抗彎、抗拉、抗水平剪力。
在實際樁基的施工作業(yè)中,可以根據(jù)當?shù)氐耐临|(zhì)特點對樁型進行重組,從而使樁基符合當?shù)赝临|(zhì)的需求,提高樁體的性能。樁型在重組的過程中,可以根據(jù)樁各不相同的公徑、特點、長度來搭配組合。目前最常用的組合有以下四種:第一種是樁頭使用PHC樁,樁中段使用PHC+PHDC的組合,樁下端使用PHDC,在這個組合中,結合了PHC的高性能和PHDC的預應力以樁端擴張的特點,能夠有效改善下節(jié)樁的受阻力,提高樁的承載力;第二種的組合搭配是樁頭PRHC,樁身使用PHDC或者PHDC+PHC,樁端使用PHDC。在這種組合中,結合了PRHC的抗拉性能、PHC的高性能以及PHDC的咬合力,可以提高樁側壁的受壓阻力,增強樁的支撐力;第三種組合是樁頭使用SCP(鋼管混凝土樁),樁身可以單獨使用PHDC、PHC,也可以將兩種樁型結合使用,樁端使用PHDC,在這種組合里,可以充分利用SCP塑性以及節(jié)約性能,搭配使用的PHDC與PHC也能解決SCP本身承載力不足的問題,適用于高層房建;第四種組合搭配是樁頭使用SP(鋼管樁),樁身使用PHDC或者PHDC+PHC,樁下端使用PHDC,這種組合利用了SP方便搭接、操作方便的優(yōu)勢,結合PHDC與PHC的特點完善SP樁的不足,更適用于碼頭建設。
2、靜鉆根植樁的施工工藝介紹
靜鉆根植樁是一種新型的樁基作業(yè)技術,采用根植樁有效的組合形式,具有集預應力、高性能、擴頭、深入樁端攪拌、節(jié)約成本等優(yōu)勢為一體的特點。
2.1鉆孔
在鉆孔前應將施工場地進行清理,并根據(jù)當?shù)氐耐临|(zhì)以及施工要求來選擇樁機,計算樁基要下沉的深度,需要植樁的公徑等,再確定所選用的鉆機以及樁架。植樁前的準備工作做好后,需要將鉆頭定位,在這一過程中必須要利用定位檢測尺,確保鉆頭沒有發(fā)生傾斜,還需要使用經(jīng)緯儀,一般需要2~3臺,用來檢測鉆頭的垂直角度,保證鉆頭位于樁頂端的中心位置。鉆頭定于中心位置后,就可以進行鉆孔。發(fā)動,鉆機開始運行,利用攪拌機的強力啟動靜鉆鉆桿,沿著中心位置,帶動鉆頭朝著中心位置向下鉆孔。并在其鉆孔時,向樁體內(nèi)注水并緩慢向水里加入液態(tài)膨潤土,由于鉆桿上有自帶的攪拌葉,可以自行對孔體進行修正,并起到保護樁壁的作用。在注入液體的過程中也必須要控制好液體的用量,可以通過樁孔的直徑以及向下鉆孔的速度來計算,在房建工地施工中,一般液體注入量控制在每分鐘50~150L之間。當?shù)谝桓@桿進入地下以后,如果鉆孔還未達到施工的深度標準,需要將第二根鉆桿接著第一根鉆桿進入,如此反復,直到達到施工深度要求,然后通過反復的將鉆桿提起降落來修整樁孔。
2.2擴頭
當鉆頭達到施工要求的深度,并整理修繕好了樁孔后,接下來就要進行擴頭工藝。在這一過程中會使用到先進的液壓技術,通過控制液壓將鉆頭的兩翼打開并按照施工設計的要求進行擴大,不能用力過猛,一定要分3到5次來進行擴頭。樁底擴張結束后,還要進行2到3次的鉆桿升降,以此保證樁體以及樁底的土層均勻。
2.3注入泥漿
擴頭步驟結束后,就可以對樁體注入配置好的泥漿。首先注入樁底的泥漿,在材料配置上需要水灰比在0.45~0.6,耐壓性在20MPa以上,在注入泥漿前,應提前隨機采樣制作出試塊,并送至質(zhì)檢站進行壓力測試,在確認合格后再開始在工程中使用。樁底的泥漿注入完成后,通過升降鉆桿將水泥漿攪拌均勻,然后拔出鉆桿,同時將比例為1.0的水泥漿注入樁周,與樁底的泥漿一樣,都需要提前進行測驗,合格后方能使用。樁周注漿過程中也需要鉆桿反復的將泥漿攪拌均勻,知道樁周泥漿注入完成,鉆桿拔出。
在注入泥漿的整個過程中,要保證樁底的所擴張的地方也要注入泥漿,同時一定要利用鉆機桿反復攪拌泥漿,保證樁底與樁周的泥漿均勻,還要及時計算并確認泥漿的供應速度,確保泥漿在樁體的分布均勻。另外,樁周的水泥漿注入量可以根據(jù)施工設計中的計算公式計算得出,先用鉆孔的體積減去樁端底部擴張后體積,再用差值乘0.3。
2.4植樁
植樁的時間應選擇在樁底注漿后,時間不宜拖拉太長,最好是樁底注漿后的兩個小時以內(nèi)。利用吊機將根植樁吊移到樁孔的上方,為了保證樁身的偏離值在可控的范圍內(nèi),應使用定位尺進行植樁定位,并同時利用經(jīng)緯儀檢測植樁與地面的垂直度,垂直偏差應控制在0.5%以內(nèi),隨后再進行植樁。
根據(jù)施工的要求,確定每個樁孔植樁的數(shù)量,如果需要植入第二節(jié)樁,就需要進行接樁。如果需要接樁,第一節(jié)樁的樁頭就需要高于地面50CM到100CM,方便施工者對樁進行焊接。在焊接的過程中,要保證樁端板的干凈,使用刷子刷出樁端的坡口,使其顯出金屬光澤,并清理掉坡口周圍的銹跡。為了保證焊接一次到位,可以先用焊接機在坡口出焊出弧度均勻且對稱的點,一般為4個或6個焊接點。然后將第二節(jié)樁固定在樁端的坡口處,進行手工焊接或者可以采用CO2氣體保護焊接,最好分為三個層次來焊接,焊接完一層就必須將殘余的焊渣清理掉,再開始下一層的焊接。這樣焊接出來的接口更飽滿一些,也不會出現(xiàn)間斷。第二節(jié)樁焊接完成以后,焊接口需要自然冷卻10分鐘左右才能開始下一步的沉樁工作。當最后一節(jié)樁進入地下200CM左右時,需要用鉆機利用回旋的方式將樁送至施工設計所需要的深度。
總結:
隨著科學技術的不斷創(chuàng)新,人們對新技術的產(chǎn)品也開始大膽的嘗試與認同。施工技術的不斷創(chuàng)新,不但可以給建筑工程施工隊減少人力支出,帶來經(jīng)濟效益,同時還會減少施工所造成的噪音、環(huán)境污染等。靜鉆根植樁的技術創(chuàng)新,使根植樁的綜合性能提高,保障了房建中基礎樁的質(zhì)量、提高了樁基的承載力,同時也具備著提高施工速度、減少資源浪費、減少噪音、空氣污染等優(yōu)勢,因此更值得在施工工程中推廣和應用。
參考文獻:
[1]方偉定.靜鉆根植樁的設計、施工與實驗研究[J].武漢大學學報,2013(10).