樁基施工工藝及控制要點PPT課件

1、第1頁/共64頁01旋挖鉆、沖擊鉆第2頁/共64頁鉆機的選取目前鐵路橋梁鉆孔樁施工主要選用沖擊鉆、旋挖鉆、正反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆。根據(jù)我們項目部現(xiàn)場地質(zhì)情況，今天主要跟大家探討下沖擊鉆和旋挖鉆。1.沖擊鉆利用沖擊鉆頭進行沖擊破碎形成樁孔，主要用于地質(zhì)較硬、有巖石等各種復(fù)雜地質(zhì)的樁基施工。缺點：鉆孔速度慢，不宜在普通土中使用。目前國內(nèi)主要有手動拉桿式和自動式兩種。第3頁/共64頁手動式拉桿式?jīng)_擊鉆：依靠錘頭的自身重量向下沖擊巖層，然后由卷揚機通過鋼絲繩提升錘頭。優(yōu)點：對于堅硬地層，可以人工控制錘頭的沖程，加大對地層的沖擊力度，縮短成孔時間。缺點：工作需要人工拉桿進行操作，增大人力支出。第4頁/共64頁自

2、動式?jīng)_擊鉆：近幾年的手動式演化版，俗稱磕頭鉆。主要優(yōu)點：移動方便，鉆頭可自動上下移動打鉆節(jié)省人力。主要缺點：鉆頭沖程可調(diào)控范圍過小，碰到堅硬地層不能用大沖程沖擊巖層；輪胎易下陷。第5頁/共64頁2.旋挖鉆:一般適用于樁徑不大于2m，樁深不大于60m的鉆孔樁施工。其主要特點為適用于各種土質(zhì)地質(zhì)、砂類土、礫石、卵石等，自帶履帶移動方便，利用可閉合的鉆斗旋轉(zhuǎn)切削土層循環(huán)提取鉆渣，成孔孔底干凈，成孔速度快。第6頁/共64頁02樁基施工工藝第7頁/共64頁一、施工程序施工準(zhǔn)備測量定位埋設(shè)鋼護筒配制泥漿安裝鉆機鉆進終孔清孔鋼筋籠制作與安裝安裝導(dǎo)管二次清孔灌注水下混凝土第8頁/共64頁泥漿備料泥漿池終孔質(zhì)量

3、檢查清孔下鋼筋籠安裝導(dǎo)管檢查沉砟厚度及泥漿指標(biāo)水下混凝土澆筑拔除護筒成樁質(zhì)量檢驗?zāi)酀{沉淀池混凝土制備輸送拼裝導(dǎo)管檢查鋼筋籠制作檢查標(biāo)高施工準(zhǔn)備平整場地樁位放樣埋設(shè)護筒鉆機就位開孔鉆進制作試件循環(huán)造漿抽砟二、施工工藝第9頁/共64頁三、平整場地為樁基施工提供穩(wěn)定的作業(yè)平臺，防止鉆機偏移引起偏孔和鉆機傾覆及罐車沉陷等問題。主要內(nèi)容:清除雜物、換除軟土、平整壓實，場地位于陡坡時，也可用枕木、型鋼等搭設(shè)工作平臺。工作平臺必須堅固穩(wěn)定，能承受施工作業(yè)時所有靜、活荷載，同時還應(yīng)考慮施工設(shè)備能安全進、出場。第10頁/共64頁四、護筒埋置護筒是埋置于鉆孔樁孔口的一個圓筒，在進行埋置護筒前必須進行測量放樣，因護

4、筒一經(jīng)埋置，樁位就已確定。1.護筒的作用：（1）定位。（2）避免孔口周圍雜物掉入孔內(nèi)。（3）保持泥漿水位，防止坍孔。2.護筒的制作要求：一般采用鋼板制作，使用沖擊鉆成孔宜大于設(shè)計樁徑40cm，使用旋挖鉆成孔宜大于設(shè)計樁徑20cm。護筒鋼板厚度宜采用612mm。第11頁/共64頁3.護筒的埋置要求（1）鉆孔前，在現(xiàn)場放線定位，護筒中心豎直線與樁中心線重合，平面允許誤差為50mm，傾斜不大于1。（2）埋設(shè)護筒要采用人工挖孔埋設(shè)，外圍用粘土夯填。埋置深度一般情況為護筒外徑的倍，高出施工地面0.5m。第12頁/共64頁五、泥漿制備現(xiàn)場泥漿池一般為鉆孔體積的1.52倍，施工現(xiàn)場考慮鋪設(shè)一層材質(zhì)較好塑料布

5、以保證泥漿池的防滲。泥漿池內(nèi)用泥漿攪拌機、膨潤土進行造漿。根據(jù)合同要求，膨潤土歸隊伍自購。(1)泥漿比重：旋挖鉆入孔泥漿比重可為1.051.15；沖擊鉆管型鉆頭沖擊鉆入孔泥漿比重1.11.3；實心鉆頭黏土、粉土不大于1.3，卵石層不大于1.4，巖石不大于1.2。(2)黏度：一般地層1622s。(3)含砂率：新制泥漿不大于4%。第13頁/共64頁粘度計砂率計泥漿比重計第14頁/共64頁1）泥漿比重計的使用方法：儀器使用前泥漿杯內(nèi)外、儀器的計量系統(tǒng)等必須擦拭干凈，防止留有殘余的泥漿或水分。將泥漿注入泥漿杯內(nèi)，齊平杯口，不可留有氣泡。將泥漿杯蓋輕輕蓋上，使多余的泥漿和空氣從杯蓋中間的小孔中排出，再將

6、溢出的泥漿擦拭干凈。將杠桿的主刀口放到底座的主刀墊上，將砝碼緩慢移動，當(dāng)水準(zhǔn)泡中的水泡移到中央時，杠桿呈水平狀態(tài)，砝碼左側(cè)所示刻度即為泥漿的比重。第15頁/共64頁2）粘度計的使用方法：在測量前，先將粘度計沖刷干凈，將需測試用泥漿放入攪拌機中攪拌1分鐘。用量杯將500ml及200ml(700ml)的泥漿通過篩網(wǎng)注入粘度計其流出口用手指堵住不讓流出。測量：將500ml的量杯置于流出口下，放開堵住出口手指時，同時啟動秒表。待泥漿流滿500ml的量杯達到它的邊緣時，按停秒表，記下泥漿流出的時間，即為泥漿的粘度。第16頁/共64頁3）砂率計使用方法把泥漿充至測管上標(biāo)有“泥漿”字樣的刻線處，加清水至標(biāo)有

7、“水”的刻線處，堵死管口并搖振。傾到該混合物于濾筒中，丟棄通過濾篩的液體，再加清水于測管中，搖振后再倒入濾筒中。反復(fù)之，直至測管內(nèi)清潔為止。用清水沖洗篩網(wǎng)上所得的砂子，剔除殘留泥漿。把漏斗套進濾筒，然后慢慢翻轉(zhuǎn)過來，并把漏斗嘴插入測管內(nèi)，用清水把附在篩網(wǎng)上的砂子全部沖入管內(nèi)。待砂了沉淀后，讀出砂子的百分含量。第17頁/共64頁（1）安裝鉆機前，場地整平，機器保持穩(wěn)定，不得產(chǎn)生位移和沉陷。鉆頭或鉆桿中心與孔位中心偏差不得大于2cm。（2）鉆機就位后應(yīng)進行試運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)正常后方可進行鉆進。（3）開孔施工應(yīng)輕壓慢進，待主動鉆桿/沖擊鉆鉆頭全部進入孔后，方可逐步加速進行至正常鉆進速度。第18頁/共64頁

8、（4）鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行，鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查并記錄土層變化情況，并與地質(zhì)剖面圖核對。鉆孔到達設(shè)計深度后，應(yīng)對孔位、孔徑、孔深進行檢驗，并填寫鉆孔記錄表。第19頁/共64頁對孔徑、孔深、孔位、傾斜度進行檢查：籠式檢孔器對孔徑進行檢查，以檢孔器順利通過為準(zhǔn)。檢孔器長度宜為45倍樁徑、并不宜小于6m，直徑與樁徑相同，兩端制作成錐型，錐高不小于檢孔器半徑。用測繩對孔深進行檢查，護樁交叉拉線對孔位進行檢查。傾斜度可采用鉆桿傾斜法檢測。第20頁/共64頁成孔檢查確認鉆孔合格后，應(yīng)立即進行清孔?，F(xiàn)場清孔一般采用換漿法，即將純凈泥漿壓入孔底，將孔內(nèi)鉆渣換出，持續(xù)進行凈化循環(huán)。清孔應(yīng)達到以下標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出或抽

9、出的泥漿手摸無23mm顆粒，泥漿比重不大于1.1。含砂率小于2%。粘度1720s。柱樁沉渣厚度不大于5cm，摩擦樁沉渣厚度不大于20cm。嚴禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔。 第21頁/共64頁1.鋼筋籠存放每2m設(shè)置襯墊，并高于地面不小于5cm，加蓋防雨布。2.采用定位耳筋確保保護層厚度，耳筋高度7cm。第22頁/共64頁3.鋼筋籠兩點吊裝：第一吊點設(shè)在骨架的上部；第二吊點設(shè)在骨架長度的中點到下三分之一點之間；起吊時，兩點同時起吊，待骨架離開地面一定高度后，第二吊點停吊，繼續(xù)提升第一吊點。檢查骨架是否順直，如有彎曲應(yīng)整直。當(dāng)骨架進入孔口后，應(yīng)將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。第23頁/共64

10、頁第24頁/共64頁鋼筋籠焊接：樁基現(xiàn)場吊裝搭接時采用單面搭接焊，搭接長度不小于10d。第25頁/共64頁1.聲測管下端有封堵的，鋼管上端采用木塞封堵。2.聲測管下端有封堵的，鋼管上端采用木塞封堵。3.聲測管的連接采用承插式，連接完成后在連接處電焊機電焊一圈，確保連接處密實不滲漏。zhuagnjin4.樁徑及以下的沿樁基鋼筋內(nèi)側(cè)等間距布設(shè)3根，樁徑2m及以上的樁預(yù)埋4根聲測管，沿箍筋內(nèi)徑等間距布置，并焊接與加強箍筋上，下端距樁底5cm，聲測管伸入承臺15cm。第26頁/共64頁八八.綜合接地綜合接地1.每根樁中應(yīng)有一根接地鋼筋，在樁基礎(chǔ)中選取一根通長鋼筋作為接地鋼筋，當(dāng)單根鋼筋長度不夠時，作為

11、接地鋼筋的基礎(chǔ)鋼筋焊接加長，樁中的接地鋼筋在承臺中環(huán)接。2.鋼筋籠接地筋施工：必須采用搭接焊焊接，單面搭接焊焊縫長度不小于200mm，雙面搭接焊焊縫長度不小于100mm，不得使用閃光對焊。接地鋼筋上下兩端要有明顯的標(biāo)記。3.樁頭鑿除后，先按照樁基礎(chǔ)鋼筋的位置布置承臺底層的結(jié)構(gòu)鋼筋并用“”型鋼筋環(huán)接。每根樁中的接地鋼筋均用“”型鋼筋與承臺底層的環(huán)接結(jié)構(gòu)鋼筋相連接。第27頁/共64頁兼作接地連接用承臺底層鋼筋兼作專用接地鋼筋 用的樁身鋼筋兼作接地連接用承臺底層鋼筋L鋼筋50cmL鋼筋50cmL形鋼筋焊接：鋼筋十字交叉時采用直徑16mm鋼筋焊接。單邊/雙邊焊接長度不小于100mm/55mm。第28頁

12、/共64頁29九九.灌注混凝土灌注混凝土（一）導(dǎo)管和漏斗的要求1.導(dǎo)管首次使用前必須進行試拼和水密性實驗。2030cm，中間節(jié)長度宜為2m，底節(jié)可為4m，漏斗下用1m導(dǎo)管。3.導(dǎo)管連接時，接口嚴密，不得漏水；導(dǎo)管管底距孔底距離一般為m。4.儲料漏斗容量應(yīng)滿足封底混凝土儲存量的要求。第29頁/共64頁30（二）混凝土澆筑施工1.澆筑時，先將漏斗灌滿混凝土，首封量保證導(dǎo)管埋深不得小于1m、并不宜大于3m。2.澆筑過程中導(dǎo)管埋深宜控制在26m，最小埋深任何時候不得小于1m，澆筑速度較快、導(dǎo)管堅固并有足夠的其中能力時可適當(dāng)加大埋深，但不宜超過8m。3.澆筑過程中速度保持勻速，隨時核對混凝土的澆筑數(shù)量、

13、高度。4.導(dǎo)管應(yīng)緩慢提升和下降，避免在已澆筑混凝土中形成空洞或?qū)㈨攲痈≡砣?。?0頁/共64頁31（二）混凝土澆筑施工5.當(dāng)混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時，應(yīng)使導(dǎo)管底口處于鋼筋籠底口3m以下和1m以上處，并放慢混凝土澆筑速度，以減小混凝土從導(dǎo)管底口出來后向上的沖擊力。6.混凝土進入鋼筋籠45m以后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置長度，以增加骨架在導(dǎo)管口以下的埋深，從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。7.末批混凝土澆筑提拔導(dǎo)管時，控制速度，緩慢拔除，若出現(xiàn)混凝土澆筑困難，可采用孔內(nèi)加水、掏出部分浮渣或適當(dāng)提升料斗增加壓力差等措施。8.成樁砼面高程應(yīng)高出設(shè)計樁頂?shù)?m。第31頁/共64頁32導(dǎo)管試壓實

14、驗 導(dǎo)管拼裝好后兩端密封，注入70%的水，一端輸入計算好的風(fēng)壓值，滾動數(shù)次，15min不漏水為合格。（詳細的試驗步驟見下頁）第32頁/共64頁第33頁/共64頁第34頁/共64頁35第35頁/共64頁36第36頁/共64頁2021-11-237試塊制作試塊標(biāo)示塌落度檢測第37頁/共64頁每根樁必須制作2組試塊，拆模后送標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護，試塊上標(biāo)注相應(yīng)編號。第38頁/共64頁坍孔主要原因：1.沖擊成孔中使用的泥漿不符合要求，膨潤土質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)或泥漿比重不足，起不到護壁的作用。2.孔內(nèi)的水頭高度不夠，低于地下水位，致使孔內(nèi)水位壓強降低，造成坍孔。3.吊入鋼筋骨架時，骨架偏位擺動碰壞孔壁造成坍孔。4.清

15、孔后放置時間過長，未及時澆筑混凝土，而且沒有采取預(yù)防措施，造成坍孔。第39頁/共64頁03第40頁/共64頁第41頁/共64頁第42頁/共64頁第43頁/共64頁第44頁/共64頁04第45頁/共64頁坍孔主要原因：1.沖擊成孔中使用的泥漿不符合要求，膨潤土質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)或泥漿比重不足，起不到護壁的作用。2.孔內(nèi)的水頭高度不夠，低于地下水位，致使孔內(nèi)水位壓強降低，造成坍孔。3.吊入鋼筋骨架時，骨架偏位擺動碰壞孔壁造成坍孔。4.清孔后放置時間過長，未及時澆筑混凝土，而且沒有采取預(yù)防措施，造成坍孔。第46頁/共64頁坍孔預(yù)防措施：1.在陸地上埋置護筒時，底部應(yīng)夯填密實，護筒周圍也要回填密實。2.鉆

16、孔無特殊原因應(yīng)盡量連續(xù)作業(yè)。3.提升鉆頭或掉放鋼筋籠盡量保持垂直，不要碰撞孔壁。4.鉆孔時盡量避免大型設(shè)備作業(yè)或車輛通過。第47頁/共64頁坍孔處理措施：發(fā)生坍孔后，應(yīng)立即查明坍孔處位置，分析地質(zhì)情況，然后采取如下措施： 1.如為輕微塌孔，立即采取增大泥漿比重，提高泥漿水頭，增大水頭壓力。 2.塌孔不深時，可改用深埋護筒，護筒周圍夯實，重新開鉆3.若坍孔較為嚴重時，則應(yīng)立即用砂或小礫石或片石加黏土回填至坍孔以上位置（記錄塌孔位及回填量），甚至將整個鉆孔全部回填，暫停一段時間，使回填土沉積密實，水位穩(wěn)定后，重新鉆進，時刻注意不良現(xiàn)象的發(fā)生。 第48頁/共64頁導(dǎo)管堵管主要原因：1.混凝土離析，粗

17、骨料集中造成導(dǎo)管堵塞。2.由于灌注時間持續(xù)過長，最初灌注的混凝土已初凝，使混凝土堵在管內(nèi)。 預(yù)防措施：1.灌注前，應(yīng)對機械設(shè)備仔細檢修，并準(zhǔn)備備用機械。2.嚴把混凝土質(zhì)量關(guān)，對塌落度小，流動性差，或離析的砼不得灌入，經(jīng)處理合格后再灌入。3.保證混凝土的連續(xù)灌注，中斷灌注不超過30min。第49頁/共64頁導(dǎo)管堵管處理措施：1.堵管后視具體情況，若首批混凝土已初凝，將導(dǎo)管拔出，用吸泥機將孔內(nèi)表層混凝土和泥漿、渣土等吸出，重新下導(dǎo)管灌注。2.若孔內(nèi)混泥土尚未初凝，且流動性很好，迅速將導(dǎo)管連同堵塞物拔起，重新下導(dǎo)管配重壓入已灌注混凝土內(nèi)2m，用潛水泵將導(dǎo)管內(nèi)泥漿抽出，然后繼續(xù)灌注。3.灌注開始不久發(fā)

18、生堵管時，可用長桿沖、搗或用振動器振動導(dǎo)管。第50頁/共64頁浮籠主要原因：1.提升導(dǎo)管時鋼筋籠容易被導(dǎo)管掛住而一同提起，從而導(dǎo)致鋼筋籠上浮。 2.在混凝土灌注過程中，當(dāng)混凝土面上返到達鋼筋籠底端時，由于導(dǎo)管埋深較淺，混凝土灌注量相對過大，導(dǎo)致混凝土上返速度過大，產(chǎn)生很大的上沖力，從而托起導(dǎo)管和鋼筋籠上浮。 3.當(dāng)混凝土面和導(dǎo)管底端都進入鋼筋籠內(nèi)之后，如果導(dǎo)管埋深過大，將很容易造成鋼筋籠上浮。 第51頁/共64頁4.由于初灌混凝土一直處于鉆孔內(nèi)已灌注混凝土的上部，一旦混凝土出現(xiàn)易離析、初凝時間短、坍落度損失大等質(zhì)量問題，時間稍長就會導(dǎo)致混凝土流動性變差，使上部的初灌混凝土出現(xiàn)凝固的趨勢。當(dāng)流動

19、性差甚至凝結(jié)的混凝土面接觸鋼筋籠底端時，極易托起鋼筋籠上浮。5.當(dāng)清孔過程不徹底，沉底的鉆渣則會鋪在混凝土面上，從而形成具有一定厚度的墊層，墊住鋼筋籠。隨著混凝土面的上升，同樣會托起鋼筋籠一起上浮。第52頁/共64頁浮籠預(yù)防措施：1.當(dāng)混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時，應(yīng)使導(dǎo)管底口處于鋼筋籠底口3m以下和1m以上處，并放慢混凝土澆筑速度，以減小混凝土從導(dǎo)管底口出來后向上的沖擊力。2.混凝土進入鋼筋籠45m以后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置長度，以增加骨架在導(dǎo)管口以下的埋深，從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。3.減小混凝土澆筑時間，杜絕已澆筑混凝土初凝現(xiàn)象的發(fā)生。4.清孔過程一定要徹底，尤其是沖擊鉆

20、成孔的樁基，減小浮渣厚度。第53頁/共64頁浮籠處理措施1.提拔導(dǎo)管時發(fā)現(xiàn)有浮籠現(xiàn)象，應(yīng)立即停止拔管，將導(dǎo)管下降，同時利用吊車晃動導(dǎo)管，避免導(dǎo)管掛籠的現(xiàn)象發(fā)生。2.當(dāng)鋼筋籠上浮時，停止灌注，配重固定鋼筋籠上端后，在保證導(dǎo)管一定埋深的前提下，適當(dāng)提升導(dǎo)管或拆除多余導(dǎo)管后灌入流動性比較的好混凝土再繼續(xù)慢慢灌注，后續(xù)再正常灌注。第54頁/共64頁樁孔偏斜（成孔后孔不直，出現(xiàn)較大垂直偏差）主要原因：1.在有傾斜度的軟硬地層交界處，巖石傾斜處，或在粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進，鉆頭所受的阻力不勻。2.擴孔較大，鉆頭偏離方向。3.鉆機底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷。4.鉆桿彎曲，接頭不直。第55頁/共64頁偏孔預(yù)防措施：1.在鉆進過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查調(diào)整使鉆機保持處于水平狀態(tài)。2.經(jīng)常檢查鉆桿，對彎曲的鉆桿要及時調(diào)整或廢棄。偏孔處理措施：1.在有傾斜的軟硬地層鉆進時偏孔，應(yīng)吊住鉆桿控制進尺，低速鉆進，或回填片、卵石，沖平后再鉆進。2.在偏斜處吊住鉆頭，上下反復(fù)掃孔，使孔校直。3.在偏斜處回填砂粘土，待沉積密實后再鉆。第56頁/共64頁夾泥、斷樁主要原因：1.灌注過程中發(fā)生堵管、埋管、卡管、阻管及其他一些情況都將造成斷樁。2.導(dǎo)管拔過混凝土面造成的。3.首灌混凝土未成功封底。4.導(dǎo)管焊縫或接頭漏水。造成導(dǎo)管內(nèi)溢水。第57頁/共64頁夾泥、斷樁預(yù)防措施：