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文檔簡介

鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點1上海珠宇工程咨詢管理有限公司編制人:陳彩錄2目錄一.鉆孔灌注樁種類及特點二.鉆孔灌注樁施工工藝流程三.質(zhì)量通病及處理措施一.灌注樁的種類及特點4鉆孔灌注樁:指采用不同的鉆孔方法,在土中形成一定直徑的井孔,達到設(shè)計標(biāo)高后,將鋼筋骨架(籠)吊入井孔中,灌注混凝土形成的樁基礎(chǔ)。

鉆孔灌注樁的施工設(shè)備主要有三種:沖擊鉆、循環(huán)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、有巖石等較硬地層的鉆孔施工。

目前國內(nèi)主要有手動拉桿式和自動式2種。

在地基承載力較大的地質(zhì)情況下,無法采用循環(huán)鉆和旋挖鉆,此刻采用沖擊鉆。優(yōu)點:適應(yīng)于各種地質(zhì),尤其可用于地基承載力較大的地質(zhì)情況。缺點:動力功率大耗電率高,移動不便,沖擊振動有噪音影響周圍環(huán)境。手動式拉桿式?jīng)_擊鉆:應(yīng)用較為廣泛的一種沖擊鉆。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,增大了人力支出。手動拉桿式?jīng)_擊鉆自動式?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。另一個缺點與其移動方便相輔相成:輪胎易下陷。自動式?jīng)_擊鉆2.循環(huán)鉆:在泥漿護壁的條件下利用鉆頭旋轉(zhuǎn)的力對地層進行旋轉(zhuǎn)沖擊從而形成樁孔。循環(huán)鉆根據(jù)泥漿的循環(huán)方式分為正循環(huán)和反循環(huán)二種。

循環(huán)鉆在粘土、亞粘土、淤泥類土質(zhì)和粉砂層地質(zhì)施工中優(yōu)勢明顯,施工速度僅次于旋挖鉆,且施工成本比旋挖鉆低?,F(xiàn)在主要是車載循環(huán)鉆,移動方便快捷。但也需要配置泥漿池和沉淀池,容易造成施工場地臟、亂、差。正循環(huán)鉆機:泥漿由泥漿泵從泥漿池里抽到鉆桿里,通過鉆桿不斷的輸送到鉆井里,然后從鉆井井口自然的排出來,同時把鉆渣帶出到地面上來.優(yōu)點:護壁效果好,施工無振動無噪音無擠壓。缺點:

靠鉆井液(泥漿)的自然循環(huán)方式排渣,所以循環(huán)能力和排渣能力都比較弱,只能排出一部分鉆渣,而且顆粒比較大的鉆渣也不能排出來,鉆井里殘留的鉆渣比較多,影響了鉆進速度,鉆具的磨損也比較大.

反循環(huán)鉆機:泥漿是用泥漿泵從鉆井的井口(鉆桿外面)向鉆井里輸送,再用壓縮空氣或泥漿泵,從鉆桿的中間抽出來。優(yōu)點:循環(huán)能力和排渣能力都比較強,不但排渣干凈,而且顆粒比較大的鉆渣也能排出來,使清孔時間縮短。且無噪音污染。缺點:很難在比鉆頭吸渣孔大的卵石和漂石中鉆進,水壓和泥漿比重管理不當(dāng)容易坍孔。

3.旋挖鉆:是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機械.主要鉆進工藝有三種:干式鉆進、清水孔鉆進和泥漿護壁鉆進。其主要特點為自帶履帶移動方便和成孔速度快,孔底干凈。主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工,最大成孔直徑可達1.5~4m,最大成孔深度為60~90m,可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。2023/2/4二.鉆孔灌注樁施工工藝流程泥漿備料泥漿池終孔質(zhì)量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)造漿抽砟成孔下導(dǎo)管和鋼筋籠灌注水下混凝土成樁簡要圖示:陸地: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。深水:水中圍堰淺水:在淺水中,宜用筑島圍堰法施工,筑島面積按鉆孔方法、設(shè)備大小等決定。

(一).平整場地

為鉆機提供穩(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。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:使用旋挖鉆機鉆孔應(yīng)比鉆頭大約20cm,使用沖擊鉆機鉆孔應(yīng)比鉆頭大約40cm。17(二).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,因護筒一經(jīng)埋置,樁位就已確定。3.護筒的埋置要求(1)護筒應(yīng)按樁位準(zhǔn)確埋設(shè),其中心與樁位中心的偏差不應(yīng)大于20mm,并應(yīng)保持護筒垂直。(2)護筒埋設(shè)深度應(yīng)超過雜填土埋深,護筒底口埋入粘性土原土深度不應(yīng)小于0.2m。有障礙的樁位,需清障處理后在埋設(shè)護筒。(3)護筒頂面宜高出施工水位或地下水位2m,必須滿足孔內(nèi)泥漿面的高度要求,在旱地或筑島時應(yīng)高出施工地面0.5m。183.護筒的埋置要求(4)成孔施工應(yīng)不間斷地一次完成,不得無故停鉆。成孔完畢后的工序應(yīng)連續(xù)施工,成孔完畢至灌注混凝土的間隔時間不宜大于24小時。

(5)護筒宜選用鋼板卷制,應(yīng)有足夠的強度和剛度。護筒的內(nèi)徑宜比設(shè)計樁徑大100mm。192023/2/42023/2/420.護筒埋設(shè)2023/2/42023/2/421護筒埋設(shè)(三).泥漿制備泥漿作用:

在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、懸浮鉆渣、潤滑鉆具、排渣。注入孔內(nèi)泥漿指標(biāo)要求:(1)泥漿密度:正循環(huán)成孔≦1.15

反循環(huán)成孔≦1.10。(2)漏斗粘度:正循環(huán)18~22s,

反循環(huán)16~18s。222023/2/42023/2/423泥漿三大指標(biāo)檢驗儀器泥漿比重粘度含砂量2023/2/4泥漿池設(shè)置及圍護2023/2/4泥漿池2023/2/4泥漿池泥漿護壁成孔灌注樁泥漿池(四).鉆孔施工27(1)成孔時鉆機定位應(yīng)準(zhǔn)確、水平、穩(wěn)固,回轉(zhuǎn)盤中心與設(shè)計樁位中心偏差不應(yīng)大于20mm。鉆機定位時,應(yīng)校正鉆架的垂直度。(2)在混凝土剛灌注完畢的鄰樁旁成孔時,其安全距離不應(yīng)小于4倍樁徑,或最少間隔時間不應(yīng)少于36小時。(3)成孔過程中,孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持穩(wěn)定。正循環(huán)成孔泥漿液面高度不應(yīng)低于自然地面以下0.3m,反循環(huán)成孔應(yīng)使孔內(nèi)水頭壓力大于地下水的水頭壓力約2kPa。2023/2/4(四).鉆孔施工2023/2/428(4)鉆孔時,起、落鉆頭速度宜均勻,不得過猛或驟然變速,孔內(nèi)出土不得堆積在鉆孔周圍。(5)鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行,因故停鉆時,有鉆桿的鉆機應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上,其他鉆機應(yīng)將鉆頭提出孔外,孔口應(yīng)加護蓋。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。2023/2/4(四).鉆孔施工2023/2/429(6)鉆孔到達設(shè)計深度后,應(yīng)對孔位、孔徑、孔深和孔形進行檢驗:1)孔位偏差不得大于100mm。2)垂直度<1%3)孔徑0~+50mm(承重樁)±30(支護樁)4)孔深+30mm2023/2/4

(五).成孔檢查對孔徑、孔深、孔位、垂直度進行檢查:⑴探孔器對孔徑和垂直度進行檢查。凈長L=5D且不小于6m(D為孔徑,檢孔器外徑等于鉆孔樁的設(shè)計直徑)。必須有足夠的剛度,確保不變形。變形的檢孔器不得使用。⑵用測繩對孔深進行檢查,測繩必須用鋼尺進行校核。⑶護樁交叉拉線對孔位進行檢查。

(六).清孔

鉆孔過程中會有一部分泥漿和鉆渣沉于孔底,必須將這些沉積物清除干凈,才能使灌注的混凝土與地層或巖層緊密結(jié)合,保證樁的承載能力。

1.清孔可選用以下方法:(1)換漿法適用于沖擊或沖抓法鉆孔。(2)吸泥法適用于土質(zhì)密實不易坍塌的沖擊鉆孔。(3)抽渣法適用于正、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔。312.清孔應(yīng)達到以下標(biāo)準(zhǔn):(1)泥漿比重:孔深≦60M≦1.15,孔深≥60M≦1.20。(2)粘度18~22s。(3)清孔后孔底沉渣厚度:承重樁≦100MM,支護樁≦200MM.(4)嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔。(5)清孔后,孔內(nèi)應(yīng)保持水頭高度,并應(yīng)在30分鐘內(nèi)澆筑混凝土,超過30分鐘的,澆筑混凝土前應(yīng)重新測定孔底沉渣厚度。

(七).鋼筋籠的制作和安裝

⑴鋼筋籠的外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求,其允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定;主筋間距:允許偏差:±10MM箍筋間距:允許偏差:±20MM鋼筋籠直徑:允許偏差:±10MM鋼筋籠整體長度:允許偏差:±100MM33

(七).鋼筋籠的制作和安裝⑵鋼筋籠主筋混凝土保護層允許偏差為±20mm。鋼筋籠上應(yīng)設(shè)保護層墊塊,設(shè)置數(shù)量每節(jié)鋼筋籠不應(yīng)少于2組,長度大于12m的,中間應(yīng)增設(shè)1組。每組塊數(shù)不得少于3塊,且應(yīng)均勻地分布在同一截面的主筋上。保護層墊塊可采用混凝土塊,也可采用扁鋼定位環(huán)。

⑶同一截面內(nèi)的接頭數(shù)量不應(yīng)大于主筋總數(shù)的50%,相鄰接頭應(yīng)上下錯開,錯開距離不應(yīng)小于35倍主筋直徑。34

(七).鋼筋籠的制作和安裝⑷鋼筋宜采用綁條焊,綁條長度10d(單面焊)、5d(雙面焊);焊縫寬度不應(yīng)小于0.8d,厚度不應(yīng)小于0.3d。⑸起吊機吊起鋼筋骨架,對準(zhǔn)護筒中心緩慢下放至設(shè)計標(biāo)高,鋼筋籠入孔后應(yīng)準(zhǔn)確、定位牢固,鋼筋籠安裝標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計要求,其允許偏差不大于±100MM。⑹下放鋼筋骨架應(yīng)徐徐下放嚴(yán)禁擺動碰撞孔壁;352023/2/42023/2/436成品鋼筋籠2023/2/4鋼筋籠內(nèi)支撐2023/2/42023/2/438混凝土墊塊(耳筋)2023/2/42023/2/439混凝土墊塊(耳筋)2023/2/4鋼筋籠起吊2023/2/42023/2/441鋼筋籠對孔安放2023/2/42023/2/442鋼筋籠焊接2023/2/42023/2/443鋼筋籠連接(搭接焊)44鋼筋籠安放就位2023/2/4泥漿比重檢測461.每灌注50m3必須有1組試件,小于50m3的樁,每根樁必須有1組試件,每組應(yīng)有3個試件;2.混凝土坍落度應(yīng)為180~220mm,坍落度的損失應(yīng)能滿足灌注要求;3.混凝土灌注的充盈系數(shù)不得小于1,也不宜大于1.3;4.混凝土初灌量應(yīng)能保證混凝土灌入后,導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于1.Om,導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱和管外泥漿柱應(yīng)保持平衡。(八).灌注混凝土475.混凝土灌注過程中導(dǎo)管應(yīng)始終埋在混凝土中,嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土面。導(dǎo)管埋入混凝土面的深度宜為3~1Om,最小埋入深度不得小于2m。導(dǎo)管應(yīng)勤提勤拆,一次提管拆管不得超過6m;6.混凝土實際灌注高度應(yīng)高于設(shè)計樁頂標(biāo)高。高出的高度應(yīng)根據(jù)樁長、地質(zhì)條件和成孔工藝等因素合理確定,其最小高度不宜小于樁長的3%,且不應(yīng)小于1m。487.混凝土的初凝時間不應(yīng)少于正常運輸和灌注時間之和的2倍,且不少于8小時。49導(dǎo)管試壓實驗導(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。2023/2/42023/2/450混凝土澆筑混凝土坍落度

檢驗51(1)(2)(3)水下混凝土灌注5253水下混

凝土澆

筑過程

中的澆

筑標(biāo)高

監(jiān)測根據(jù)水下混凝土澆筑標(biāo)高分節(jié)拆除導(dǎo)管542023/2/4三.質(zhì)量通病及處理措施2023/2/41.坍孔主要原因:(1)成孔中使用的泥漿不符合要求,粘土質(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)在混凝土理入前,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,沒及時澆入混凝土,而且沒有采取預(yù)防措施,造成坍孔。2023/2/4應(yīng)對措施發(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)坍孔發(fā)生在護筒底腳處,根據(jù)實際情況,可以立即拆除護筒,回填鉆孔,重新埋設(shè)護筒后,再鉆進;采用加長護筒,使護筒通過震動錘繼續(xù)下沉,直至埋于坍孔位置以下,外圍用黏土或裝有黏土的草袋回填夯實,重鉆時,控制好泥漿稠度和水頭高度。(2)若坍孔位置較深,若不嚴(yán)重,則可以加大泥漿比重,繼續(xù)鉆進;若坍孔較為嚴(yán)重時,則應(yīng)立即用砂或小礫石加黏土回填至坍孔以上位置,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。2023/2/42.掉鉆主要原因:(1)鉆桿使用過久,連接處有損傷或接頭磨損過多;鉆進中選用的轉(zhuǎn)速不當(dāng)使鉆桿扭轉(zhuǎn)或彎曲折斷;(2)地質(zhì)堅硬,進尺太快,超負荷引起鉆具斷裂;(3)卡鉆(埋鉆)時強扭、操作不當(dāng)使鋼絲繩或鉆桿疲勞斷裂;(4)鉆具之間連接螺拴松動,被剪斷,引起掉鉆。2023/2/4處理方法

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