排樁支護與鉆孔灌注樁基礎知識

排樁支護與鉆孔灌注樁2011年6月20日一、 排樁的概述二、 排樁圍護體的類型與特點三、 排樁維護體的止水四、 排樁圍護體的應用上篇主要內(nèi)容一、排樁的概述排樁維護體是利用常規(guī)的各種樁體，例如鉆孔灌注樁、挖孔樁、預制樁及混合式樁等，按一定間距或連續(xù)咬合排列，形成的地下?lián)跬两Y構。二、排樁圍護體的類型與特點按照單個樁體成樁工藝的不同，排樁圍護體樁型大致有以下幾種：鉆孔灌注樁、預制混凝土樁、挖孔樁、壓漿樁、SMW工法（型鋼水泥土攪拌樁）等。這些單個樁體可在平面布置上采用不同的排列形式形成擋土結構來支擋不同地質(zhì)和施工條件下基坑開挖時的側向水土壓力。圖1排樁圍護體的常見形式a.分離式排樁；b.相切式排樁；c.交錯式排列；d.咬合式排樁；e.雙排式排樁；f.柵格式排列；二、排樁圍護體的類型與特點a.分離式排列：適用于無地下水、水位較深、土質(zhì)較好的情況.在地下水位比較高時應與其他防水措施結合使用，例如在排樁后面另行設置隔水帷幕。b.相切或搭接式排列：往往因在施工中樁的垂直度不能保證及樁體擴頸等原因影響樁體搭接施工，從而達到防水要求。

c.交錯式排列：可增大排樁圍護體的整體抗彎剛度。

d.咬合式排列：因場地狹窄等原因，無法同時設置排樁和隔水帷幕，形成可起到止水作用的排樁圍護體。

e.雙排式排樁：相對于交錯式排列當需要進一步增大排樁的整體抗彎剛度和抗側移能力時，可將樁設置成前后雙排，將前后排樁樁頂?shù)拿绷河脵M向連梁連接，形成雙排門架式擋土結構

f.柵格式排列：在前后排樁之間設置橫隔式的樁墻。三、排樁圍護體的止水對圖1所示的各種形式，僅(d)咬合式排樁兼具隔水作用，其他形式都沒有隔水的功能。故在地下水位高的地區(qū)，其他排列形式都需設置隔水帷幕。最常見的隔水帷幕是采用水泥攪拌樁(單軸、雙軸或多軸)相互搭接、咬合形成一排或多排連續(xù)的水泥土攪拌樁墻，由于攪拌均勻的水泥土滲透系數(shù)很小，可作為基坑施工期間的隔水帷幕。圖2為排樁圍護體的止水措施三、排樁圍護體的止水圖2排樁圍護體的止水措施a.連續(xù)型止水；b.分離式止水；c.咬合式止水形式1；d.咬合式止水形式2e.雙排樁隔水帷幕形式1；f.雙排樁隔水帷幕形式2四、排樁圍護體的應用排樁維護體與地下連續(xù)墻相比，其優(yōu)點在于施工工藝簡單，成本低，平面布置靈活，缺點是防滲和整體性較差，一般適用于中等深度(6-10m)的基坑圍護但近年來也應用于開挖深度20m以內(nèi)的基坑。一、 鉆孔灌注樁的概述二、 鉆孔灌注樁的施工三、 鉆孔灌注樁的成孔方式及適用范圍四、 各種成孔方式的比較分析五、 各種成孔方式的工藝介紹六、 鉆孔灌注樁的檢驗試驗七、 鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制要點下篇主要內(nèi)容1、定義鉆孔樁是指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。2、分類按成樁工藝，鉆孔灌注樁可以分為：干作業(yè)法鉆孔灌注樁；泥漿護壁法鉆孔灌注樁；套管護壁法鉆孔灌注樁。一、鉆孔樁的概述一、鉆孔孔樁的概概述3.原理用鉆機(如螺旋鉆鉆、振動動鉆、沖沖抓錐鉆鉆等)鉆土成孔孔(需泥漿護護壁)，然后清清除孔底底殘渣，，安放鋼鋼筋籠，，澆灌混混凝土。。4.施工方法法有正循環(huán)環(huán)、反循循環(huán)施工工法。5.優(yōu)缺點優(yōu)點：入入土深，，能進入入巖層，，剛度大大，承載載力高，，樁身變變形小，，并可方方便地進進行水下下施工。。缺點：要要求有專專門的設設備（鉆鉆機），，清孔較較難徹底底二、鉆孔孔灌注樁樁的施工工圖a正循環(huán)泥泥漿循環(huán)環(huán)成孔工工藝1—鉆頭；2—泥漿循環(huán)環(huán)方向；；3—沉淀池；；4—泥漿池；；5—泥漿泵；；6—砂石泵；；7—水龍頭；；8—鉆桿；9—鉆機回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)裝置圖b反循環(huán)泥泥漿循環(huán)環(huán)成孔工工藝1—鉆頭；2—泥漿循環(huán)環(huán)方向；；3—沉淀池；；4—泥漿池；；5—泥漿泵；；6—砂石泵；；7—水龍頭；；8—鉆桿；9—鉆機回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)裝置二、鉆孔孔灌注樁樁的施工工1.清孔目的：除除去孔底底沉渣，，保證孔孔底砼質(zhì)質(zhì)量及樁樁的承載載力方法：抽抽漿清孔孔：用空空氣吸泥泥機吸出出含鉛渣渣的泥漿漿。換漿清孔孔：正、、反循環(huán)環(huán)鉆孔完完成后不不停鉆、、不進尺。掏渣清孔孔：孔用用掏渣筒筒掏清孔孔內(nèi)粗粒粒鉛渣。。繼續(xù)循環(huán)環(huán)換漿清清渣要求：孔孔底0.5m內(nèi)ρ≤1.25；含砂率率≤8％；粘度度≤28s二、鉆孔孔灌注樁樁的施工工2.泥漿護壁壁：作用—護壁、、排渣、、冷卻卻、潤滑滑制備①原土造漿漿：當土土質(zhì)為粘粘土和粉粉質(zhì)粘土土時，加加清水排渣時泥漿漿比重為1.1-1.2②制備泥漿漿：IP≥17粘性土(除去雜質(zhì))+水+穩(wěn)定漿;干凈泥漿比比重1.1左右，排出出泥漿1.2-1.4當穿過砂夾夾卵石層或或易坍孔的的土層1.3-1.5泥漿護壁二、鉆孔灌灌注樁的施施工3.鋼筋筋籠籠的的安安裝裝①吊吊放放鋼鋼筋筋籠籠入入孔孔時時應應對對準準鉆鉆孔孔，，保保持持垂垂直直，，慢慢放放入入孔孔。。入入孔孔后后不不宜宜左左右右旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，徐徐徐徐下下放放并并嚴嚴防防孔孔口口坍坍塌塌。。若若遇遇阻阻礙礙應應停停止止下下放放，，查查明明原原因因進進行行處處理理。。嚴嚴禁禁猛猛提提猛猛落落和和強強制制下下放放。。（（為為保保證證鋼鋼筋筋籠籠的的圓圓心心與與鉆鉆孔孔樁樁圓圓心心對對正正可可采采用用插插桿桿的的簡簡易易方方法法。。））②在在孔孔口口接接長長鋼鋼筋筋籠籠時時，，上上、、下下主主筋筋位位置置應應對對正正，，保保證證鋼鋼筋筋籠籠接接長長后后上上下下段段的的軸軸線線在在一一直直線線上上，，不不得得出出現(xiàn)現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折折。。鋼鋼筋筋焊焊接接接接頭頭應應符符合合標標準準（（同同一一平平面面內(nèi)內(nèi)鋼鋼筋筋籠籠接接頭頭不不能能超超過過50%，單單面面焊焊搭搭接接長長度度≥≥10d，雙雙面面焊焊≥≥5d）。。無無論論時時接接長長鋼鋼筋筋籠籠還還是是鋼鋼筋筋籠籠全全部部節(jié)節(jié)段段安安裝裝到到位位，，在在孔孔口口均均應應有有可可靠靠的的支支撐撐及及固固定定。。二、、鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁的的施施工工③鋼鋼筋筋籠籠吊吊放放入入孔孔后后的的位位置置容容許許偏偏差差符符合合下下列列規(guī)規(guī)定定：：1、鋼鋼筋筋籠籠中中心心與與樁樁孔孔中中心心偏偏差差不不大大于于10mm；2、鋼鋼筋筋籠籠底底面面高高程程部部大大于于±50mm。④在在鋼鋼筋筋籠籠入入孔孔后后，，要要采采取取加加固固措措施施，，防防止止鋼鋼筋筋籠籠在在灌灌注注混混凝凝土土過過程程中中上上浮浮。。鋼筋筋籠籠二、、鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁的的施施工工注意意事事項項混凝凝土土攪攪拌拌必必須須均均勻勻；；防防止止卡卡管管事事故故；；必須須連連續(xù)續(xù)作作業(yè)業(yè)，，避避免免中中斷斷灌灌注注，，并并防防止止混混凝凝土土上上升升頂頂起起鋼鋼筋筋籠籠；；隨時時記記錄錄孔孔內(nèi)內(nèi)混混凝凝土土灌灌注注標標高高和和導導管管入入孔孔長長度度，，防防止止導導管管提提升升過過猛猛，，形形成成斷斷樁樁；；樁頂頂標標高高應應比比設設計計值值愈愈加加一一定定高高度度，，以以確確保?；旎炷镣临|(zhì)質(zhì)量量。。一一般般取取0.5m。鉆孔孔灌灌注注樁樁的的成成孔孔方方式式主主要要有有：：旋挖挖鉆鉆機機成成孔孔回旋旋鉆鉆機機成成孔孔沖擊擊鉆鉆機機成成孔孔HPE液壓壓垂垂直直插插入入機機成成孔孔三、、鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁的的成成孔孔方方式式及及適適用用范范圍圍旋挖挖鉆鉆機機沖擊擊鉆鉆機機回旋旋鉆鉆機機HPE液壓壓垂垂直直插插入入機機旋挖挖鉆鉆機機主主要要用用于于干干作作業(yè)業(yè)法法鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁回旋旋鉆鉆機機主主要要用用于于直直徑徑≤≤1200泥漿漿護護壁壁法法鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁沖擊擊鉆鉆機機主主要要用用于于直直徑徑≥≥1300泥漿漿護護壁壁法法鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁HPE液壓壓垂垂直直插插入入機機主主要要用用于于全套管管護護壁壁擴孔孔法鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁三、、鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁的的成成孔孔方方式式及及適適用用范范圍圍(一)旋挖挖鉆鉆機機成成孔孔：：施施工工速速度度非非常?？炜?，，一一臺臺機機械械正正常常情情況況一一天天可可以以成成孔孔3-5根；；機機械械自自身身沒沒有有吊吊裝裝設設備備，，需需要要有有起起重重設設備備配配合合澆澆筑筑混混凝凝土土或或安安裝裝鋼鋼筋筋籠籠；；挖挖機機、、鐵鐵馬馬車車配配合合出出土土；；不不受受水水電電限限制制，，采采用用柴柴油油提提供供動動力力（二二））回回旋旋鉆鉆機機成成孔孔：：是是目目前前重重慶慶市市場場最最常常用用的的施施工工機機械械，，施施工工成成本本小小于于沖沖擊擊鉆鉆機機。。一一根根鉆鉆孔孔樁樁平平均均三三天天可可以以成成孔孔，，機機械械自自身身有有吊吊裝裝設設備備，，可可不不要要吊吊車車、、塔塔吊吊等等設設備備配配合合；；一一臺臺機機械械功功率率37KW，水水電電費費用用較較高高四、、各各種種成成孔孔方方式式的的比比較較分分析析（三三））沖沖擊擊鉆鉆機機成成孔孔：：施施工工速速度度較較慢慢，，一一根根鉆鉆孔孔樁樁平平均均七七天天可可以以成成孔孔，，機機械械自自身身只只能能配配合合混混凝凝土土澆澆筑筑，，需需要要有有吊吊車車、、塔塔吊吊配配合合安安裝裝鋼鋼筋筋籠籠；；需需要要泥泥漿漿泵泵、、泥泥漿漿池池（四四））HPE液壓壓垂垂直直插插入入機機成成孔孔：：可可進進行行全全鋼鋼導導管管施施工工，，適適用用于于復復雜雜地地質(zhì)質(zhì)條條件件下下的的鉆鉆孔孔樁樁施施工工。。同同時時，，還還可可以以配配合合擴擴孔孔快快換換魔魔力力鉆鉆斗斗，，進進行行擴擴大大鉆鉆孔孔樁樁施施工工。。施施工工成成本本非非常常高高，，目目前前重重慶慶市市場場尚尚未未使使用用。。四、 各種成成孔方式的比比較分析（一）旋挖鉆鉆機施工工藝藝：施工準備備→測量放線線→設備就位位→安裝護筒筒→鉆進成孔孔→鋼筋籠制制作→驗芯→→清孔→驗孔孔→移機→吊吊放鋼筋籠→→吊放導管→→澆注水下砼砼→拔護筒→→樁檢測（二）回旋鉆鉆機施工工藝藝：測量放線線定位→砌筑筑井圈→引樁樁施工→場地地準備→鉆機機就位安裝→→鉆進成孔→→鋼筋籠制作作→驗芯→清清孔→驗孔→→鋼筋籠安裝裝→導管安裝裝→澆注水下下砼→樁檢測測五、 各種成成孔方式的工工藝介紹（三）沖擊鉆鉆機成孔工藝藝：測量放線線定位→砌筑筑井圈→引樁樁施工（或安安裝鋼護筒））→場地準備備→鉆機就位位安裝→鉆進進成孔→鋼筋筋籠制作→驗驗芯→清孔→→驗孔→鋼筋筋籠安裝→導導管安裝→澆澆注水下砼→→樁檢測（四）HPE液壓垂直插入入機：HPE液壓垂直插入入機就位→調(diào)調(diào)整HPE液壓垂直插入入機水平度→→吊裝鋼管柱柱→HPE液壓垂直插入入機插入鋼管管柱→鋼管柱柱四周回填碎碎石并排漿→→鋼管柱內(nèi)澆澆筑鋼筋混凝凝土→割除工工具柱、HPE液壓垂直插入入機移位→回回填孔口拔除除鋼護筒五、 各種成成孔方式的工工藝介紹鋼護筒安裝清孔鉆頭泥漿池巖芯取樣塌孔灌砂漿檢測泥漿比重重泥漿稠度測試試鉆心檢測（一）地基承承載力檢驗：：采用巖石的單單軸抗壓強度度檢驗樁基礎礎地基的承載載力，鉆孔樁樁可不進行樁樁底不良地質(zhì)質(zhì)檢測。取芯芯的位置應在在樁端底面，，取芯的數(shù)量量應根據(jù)場地地的復雜程度度、建筑物的的安全等級、、樁徑的大小小確定，詳見見下表：六、 鉆孔灌灌注樁的檢驗驗試驗安全等級樁直徑d(mm)≥800<800一級不少于總樁數(shù)的10%且不應少于6根不少于總樁數(shù)的5%且不應少于6根二、三級不少于總樁數(shù)的5%且不應少于4根不少于總樁數(shù)的3%且不應少于4根巖芯取樣數(shù)量量注：1、每樁應不少少于9個標準試件（（Φ50x100mm的圓柱體）進進行天然適度度條件下的巖巖石單軸抗壓壓強度試驗（（一般泥巖做做天然單軸抗抗壓強度，砂砂巖做飽和單單軸抗壓強度度）。2、當場地巖性性變化時，應應增加取樣數(shù)數(shù)量。對復雜雜場地的一級級建筑不宜少少于9根，二級建筑筑不宜少于6根；3、總樁數(shù)少于于表中規(guī)定時時，應全數(shù)檢檢驗。鉆芯法：檢測測灌注樁樁長長、樁身混凝凝土強度、樁樁底沉渣厚度度和樁身完整整性，判定或或鑒別樁端巖巖土性狀；樁樁直徑不宜小小于800mm,長徑比不宜大大于30低應變法：檢檢測混凝土樁樁的完整性，，判定樁身缺缺陷的程度和和位置，鉆孔孔樁樁長≤15米可采用聲波透射法：：檢測樁身缺缺陷及其位置置，判定樁身身完整性類別別，鉆孔樁樁樁長＞15米應采用（二）常用樁樁身檢驗方法法(一)成孔質(zhì)量的控控制成孔是混凝土土灌注樁施工工中的一個重重要部分,其質(zhì)量如控制制得不好,則可能會發(fā)生生塌孔、縮徑徑、樁孔偏斜斜及樁端達不不到設計持力力層要求等,還將直接影響響樁身質(zhì)量和和造成樁承載載力下降。因因此,在成孔的施工工技術和施工工質(zhì)量控制方方面應著重做做好以下幾項項工作。七、 鉆孔灌灌注樁施工的的質(zhì)量控制要要點（1）剛性角的控控制在正式施工前前，應根據(jù)地地勘報告繪制制過程鉆孔樁樁柱狀圖，合合理確定開挖挖順序（從低低到高進行）），以滿足剛剛性角的要求求。(一)成孔質(zhì)量的控控制(2)確保樁身成孔孔垂直精度為了保證成孔孔垂直精度滿滿足設計要求求,應采取擴大樁樁機支承面積積使樁機穩(wěn)固固,經(jīng)常校核鉆架架及鉆桿的垂垂直度等措施施。(3)采取隔孔施工工程序鉆孔混凝土灌灌注樁是先成成孔,然后在孔內(nèi)成成樁,周圍土移向樁樁身土體對樁樁產(chǎn)生動壓力力。尤其是在在成樁初始,樁身混凝土的的強度很低,且混凝土灌注注樁的成孔是是依靠泥漿來來平衡的,故采取較適應應的樁距對防防止坍孔和縮縮徑是一項穩(wěn)穩(wěn)妥的技術措措施。(一)成孔質(zhì)量的控控制(4)確保樁位、樁樁頂標高和成成孔深度在護筒定位后后及時復核護護筒的位置。。嚴格控制護護筒中心與樁樁位中心線偏偏差不大于50mm,并認真檢查回回填土是否密密實,以防鉆孔過程程中發(fā)生漏漿漿的現(xiàn)象。在在施工過程中中自然地坪的的標高會發(fā)生生一些變化,為準確地控制制鉆孔深度,在樁架就位后后及時復核底底梁的水平和和樁具的總長長度并作好記記錄。以便在在成孔后根據(jù)據(jù)鉆桿在鉆機機上的留出長長度來校驗成成孔達到深度度。(一)成孔質(zhì)量的控控制雖然鉆桿到達達的深度已反反映了成孔深深度,但是如在第一一次清孔時泥泥漿比重控制制不當或在提提鉆具時碰撞撞了孔壁,就可能會發(fā)生生坍孔、沉渣渣過厚等現(xiàn)象象,這將給第二次次清孔帶來很很大的困難,有的甚至通過過第二次清孔孔也無法清除除坍落的沉渣渣。因此,在提出鉆具后后用測繩復核核成孔深度,如測繩的測深深比鉆桿的鉆鉆探小,就要重新下鉆鉆桿復鉆并清清孔。同時還還要考慮在施施工中常用的的測繩遇水后后縮水的問題題,因其最大收縮縮率達1.2%,為提高測繩的的測量精度,在使用前要預預濕后重新標標定,并在使用中經(jīng)經(jīng)常復核。(一)成孔質(zhì)量的控控制(5)清孔：清孔工作十分重要要,它關系到樁的的承載力是否能夠達到到設計要求。。泥漿護壁成孔孔樁清孔方法采用鉆機機正反回轉(zhuǎn)鉆鉆進行清底，，在正反回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆后孔底沉沉渣即懸浮于于泥漿中，鉆鉆機停止轉(zhuǎn)動動后立即下套套管澆筑砼,此時沉渣應在在砼上面,逐漸向上推送送,泥漿被砼擠到到孔外。(一)成孔質(zhì)量的控控制鋼筋籠制作前前首先要檢查查鋼材的質(zhì)量量保證資料,檢查合格后再再按設計和施施工規(guī)范要求求驗收鋼筋的的直徑、長度度、規(guī)格、數(shù)數(shù)量和制作質(zhì)質(zhì)量。在驗收收中還要特別別注意鋼筋籠籠吊環(huán)長度能能否使鋼筋準準確地吊放在在設計標高上上,這是由于鋼筋筋籠吊放后是是暫時固定在在鉆架底梁上上的。因此,吊環(huán)長度是根根據(jù)底粱標高高的變化而改改變,所以應根據(jù)底底粱標高逐根根復核吊環(huán)長長度,以確保鋼筋的的埋人標高滿滿足設計要求求。(二)鋼筋籠制作質(zhì)質(zhì)量和吊放在鋼筋籠吊放放過程中,應逐節(jié)驗收鋼鋼筋籠的連接接焊縫質(zhì)量,對質(zhì)量不符合合規(guī)范要求的的焊縫、焊口口則要進行補補焊。同時,要注意鋼筋籠籠能否順利下下放,沉放時不能碰碰撞孔壁;當?shù)醴攀茏钑r時,不能加壓強行行下放,因為這將會造造成坍孔、鋼鋼筋籠變形等等現(xiàn)象,應停止吊放并并尋找原因。。如因鋼筋籠籠沒有垂直吊吊放而造成的的,應提出后重新新垂直吊放;如果是成孔偏偏斜而造成的的,則要求進行復復鉆糾偏,并在重新驗收收成孔質(zhì)量后后再吊放鋼筋筋籠。鋼筋籠籠接長時要加加快焊接時間間,盡可能縮短沉沉放時間。(二)鋼筋籠制作質(zhì)質(zhì)量和吊放1、原因首批混混凝土土儲量量不足足或是是儲量量足夠夠,但導管管口距距孔底底的間間距較較大,混凝土土下落落后不不能埋埋設導導管