鉆孔灌注樁施工工藝與質(zhì)量控制[詳細(xì)]

1、鉆孔灌注樁施工培訓(xùn),1,LJ-5標(biāo)施工培訓(xùn)材料-2017,樁基礎(chǔ)施工 一、鉆孔灌注樁,2,概念,鉆孔灌注樁 是指采用不同的鉆孔方法，在土中形成一定直徑的井孔，達(dá)到設(shè)計(jì)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)。,3,施工主要工序：,場(chǎng)地準(zhǔn)備,埋設(shè)護(hù)筒,制備泥漿,鉆孔,一次清孔,鋼筋籠入孔,二次清孔,成孔 下導(dǎo)管和鋼筋籠 灌注水下混凝土 成樁,樁基砼澆筑,樁基檢測(cè),（一）場(chǎng)地準(zhǔn)備,旱地： 淺水： 深水：,平整 、 夯實(shí)場(chǎng)地,圍檁法,筑島,（二）埋設(shè)護(hù)筒,1. 護(hù)筒的作用： 固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止地面水流入，防止地面泥土等雜物掉入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的方

2、向。 2.護(hù)筒的制作要求： 護(hù)筒通常采用鋼筋混凝土和鋼制兩種，視具體情況而定。鋼護(hù)筒厚48mm，鋼筋混凝土護(hù)筒厚810cm 。護(hù)筒上部設(shè)12個(gè)溢漿孔， 護(hù)筒的內(nèi)徑比鉆孔樁設(shè)計(jì)直徑稍大。用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔的宜加大2030厘米；用沖擊鉆和沖抓鉆鉆孔的宜加大3040厘米。,2020/10/10,6,3.護(hù)筒的埋設(shè)要求 鉆孔前，在現(xiàn)場(chǎng)放線(xiàn)定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護(hù)筒。 埋設(shè)護(hù)筒可采用挖埋或錘擊、振動(dòng)、加壓等方法。 埋置深度一般情況為24米，特殊情況應(yīng)相應(yīng)加深或減少。 護(hù)筒頂端高程應(yīng)滿(mǎn)足孔內(nèi)水位設(shè)置高度的要求；一般高于地面30cm;,2020/10/10,7,護(hù)筒入土深度,2020/10/10,8

3、,（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(rùn)滑鉆具 、正循環(huán)排渣。 組成及要求： 水：水的PH值78之間，不含雜質(zhì) 粘土（或膨潤(rùn)土）：塑性指數(shù)大于25，粒徑小于0.005mm顆粒含量多于總量的50%，相對(duì)密度為1.11.5 添加劑： 無(wú)機(jī)：純堿等促使顆粒分散、防止凝聚下沉 有機(jī)：丹寧液、拷膠液等降低粘度,2020/10/10,9,泥漿池,2020/10/10,11,泥漿護(hù)壁成孔灌注樁：泥漿池,2020/10/10,12,泥漿指標(biāo)檢測(cè)儀器,（四）鉆架與鉆機(jī)就位,要求 能夠承受鉆具和其他輔助設(shè)備的重量，具有一定的剛度，具有足夠的高度。 鉆孔過(guò)程中，成孔中心必須對(duì)準(zhǔn)樁位中心，鉆

4、架必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生位移、傾斜和沉陷。 鉆架安裝就位時(shí)，應(yīng)詳細(xì)測(cè)量，底座應(yīng)用枕木墊實(shí)、塞緊，頂端用纜風(fēng)繩固定平穩(wěn)，并在鉆進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常檢查。,2020/10/10,13,沖擊鉆,旋挖鉆,循環(huán)鉆,鉆孔,（五）鉆 孔, 沖擊鉆機(jī)鉆孔,鉆頭,十字形,管形,十字鉆頭,沖擊鉆孔的施工要點(diǎn),鄰孔混凝土達(dá)2.5MPa后開(kāi)鉆；開(kāi)孔小沖程；孔深為鉆頭高加沖程后正常沖擊。,中、低沖程：12m,中等沖程：23m,高沖程： 35m,分級(jí) 擴(kuò)鉆,粘性土、風(fēng)化層、礫砂石等,砂卵石等,基巖、漂石和密實(shí)卵石層,十字形鉆頭鉆 1.5m以上孔徑分2級(jí) 管形鉆頭0.7m以上孔分24級(jí),特點(diǎn)：無(wú)噪音，無(wú)振動(dòng)；不使用泥漿；挖掘時(shí)可以很

5、直觀(guān)地判別土壤及巖性特征，對(duì)于端承樁，便于現(xiàn)場(chǎng)確定樁長(zhǎng)；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不會(huì)產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，成孔質(zhì)量高。成樁質(zhì)量高；成孔直徑標(biāo)準(zhǔn)，充盈系數(shù)很?。磺蹇讖氐?，速度快；自行式，便于現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)。,2020/10/10,19, 全套管沖抓成孔,2020/10/10,20,沖抓錐錐頭上有一重鐵塊和活動(dòng)抓片，通過(guò)機(jī)架和卷?yè)P(yáng)機(jī)將沖抓錐提升到一定高度，下落時(shí)松開(kāi)卷筒剎車(chē)，抓片張開(kāi)，錐頭便自由下落沖入土中，然后開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升錐頭，這時(shí)抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環(huán)成孔。 沖抓錐成孔施工過(guò)程、護(hù)筒安裝要求、泥漿護(hù)壁循環(huán)等與沖擊成孔施工相同。 適用于松軟土層(砂土、

6、粘土)中沖孔，但遇到堅(jiān)硬土層時(shí)宜換用沖擊鉆施工。,沖抓錐頭示意圖,正循環(huán)鉆孔,正循環(huán)是用泥漿泵將泥漿以一定壓力通過(guò)空心鉆桿頂部，從鉆桿底部噴出，底部的鉆錐在旋轉(zhuǎn)時(shí)將土壤攪松成為鉆渣，被泥漿懸浮，隨泥漿上升而溢出流至孔外的泥漿槽，經(jīng)過(guò)沉淀池中沉淀凈化，再循環(huán)使用。 特點(diǎn)： 排渣能力比較弱, 鉆進(jìn)速度較慢,鉆具的磨損也比較大，但工藝比較簡(jiǎn)單,容易操作,正循環(huán)鉆機(jī)的價(jià)格也比較便宜。 適用： 粘土、亞粘土、淤泥質(zhì)土層、粉砂、卵礫石層、基巖,反循環(huán)鉆孔,反循環(huán)鉆機(jī)的泥漿的循環(huán)方式則正好相反，泥漿由孔外流入孔內(nèi)，由真空泵或其他方法（如空氣吸泥機(jī)等）將鉆渣通過(guò)鉆桿中心從鉆桿頂部吸出，或?qū)⑽鼭{泵隨同鉆錐一同鉆

7、進(jìn)，從孔底將鉆渣吸出孔外。 特點(diǎn)：反循環(huán)鉆機(jī)排渣能力比較強(qiáng),但工藝比較復(fù)雜,操作不當(dāng)容易引起塌孔埋鉆,而且反循環(huán)鉆機(jī)價(jià)格比較高。 適用：同正循環(huán)。,2020/10/10,24,反循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)示意圖,旋挖鉆機(jī)鉆孔,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(dá)1.54m，最大成孔深度為6090m，可以滿(mǎn)足各類(lèi)大型基礎(chǔ)施工的要求。,2020/10/10,26,2020/10/10,27,旋挖鉆機(jī),（六）清孔,目的： 鉆孔過(guò)程中會(huì)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。 方法： 抽漿清孔 換漿清孔 掏渣清孔,2020/1

8、0/10,28,2020/10/10,29,循環(huán)排渣,（七）鋼筋籠的制作和安裝,注意事項(xiàng)： 鋼筋骨架一般每隔22.5米設(shè)置直徑1418毫米的加強(qiáng)箍筋一道； 鋼筋骨架可分段制作； 要確保保護(hù)層厚度； 鋼筋骨架運(yùn)輸無(wú)論采用何種方法，均不得使骨架變形。 鋼筋骨架可采用鉆機(jī)塔架、扒桿或起吊機(jī)吊起，對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心緩慢下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 下放鋼筋骨架應(yīng)防止碰撞孔壁 當(dāng)最后灌注的混凝土開(kāi)始初凝時(shí)，應(yīng)立即割斷鋼筋骨架的吊環(huán),2020/10/10,30,2020/10/10,31,制作鋼筋籠,鋼筋籠制作,2020/10/10,32,2020/10/10,33,鋼筋籠焊接,2020/10/10,34,鋼筋籠安放就位,

9、35,泥漿護(hù)壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進(jìn)行的，故稱(chēng)為澆筑水下混凝土。 水下混凝土宜比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。 水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法。 澆筑時(shí)，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿(mǎn)混凝土，其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進(jìn)入水中。,（八）灌注水下混凝土,36,導(dǎo)管法澆注樁身砼,水下混凝土灌注過(guò)程 澆注水下混凝土不能將混凝土直接傾倒于水中。因?yàn)楫?dāng)混凝土直接與水接觸穿過(guò)水層時(shí)，骨料和水泥很快將產(chǎn)生分離，骨料很快沉入水底，而水泥在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)呼吁懸浮狀態(tài)，當(dāng)其下沉?xí)r，已凝結(jié)硬化。

10、因此水下混凝土的澆注，必須在與周?chē)h(huán)境水隔離的條件下進(jìn)行。水下混凝土澆筑的方法很多。最常用的是導(dǎo)管法。,2020/10/10,37,焊吊筋，防止?jié)仓艜r(shí)鋼筋籠上浮,38,灌注要求,導(dǎo)管宜分段制作，每節(jié)長(zhǎng)2米左右，最下端一節(jié)宜為36米，采用法蘭連接，導(dǎo)管應(yīng)不漏水、不漏氣。 在孔內(nèi)水面以上2030厘米處設(shè)置隔水栓，待混凝土灌下時(shí)，剪斷隔水栓的連接繩。 為保證水下灌注混凝土的速度和質(zhì)量要求，導(dǎo)管上應(yīng)采用混凝土儲(chǔ)料斗。 水下灌注混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停頓。導(dǎo)管在混凝土中埋入深度一般為26米，在任何情況下不得小于1米或大于6米。 導(dǎo)管提升過(guò)程中，應(yīng)保持位置居中，軸線(xiàn)垂直，逐步提升。 混凝土實(shí)際灌注高

11、度應(yīng)比設(shè)計(jì)樁頂高出一定高度。高出的高度應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)，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(zhǎng)的5%，且不小于2米。 在灌注接近結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管混凝土柱高度減小，壓力降低，而導(dǎo)管管外的泥漿稠度增加，如出現(xiàn)混凝土面上升困難時(shí)，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進(jìn)行。,39,水下混凝土澆筑專(zhuān)用下料斗,2020/10/10,40,水下混凝土首灌開(kāi)始,2020/10/10,41,水下混凝土澆筑過(guò)程中的澆筑標(biāo)高監(jiān)測(cè),2020/10/10,42,根據(jù)水下混凝土澆筑標(biāo)高分節(jié)拆除導(dǎo)管,2020/10/10,43,拆除的導(dǎo)管及時(shí)沖洗和保養(yǎng),2020/10/10,44,砼漿泵吸去多

12、余砼漿,2020/10/10,45,2020/10/10,46,截樁頭,2020/10/10,47,樁頭混凝土取樣,2020/10/10,48,四.質(zhì)量通病及處理措施 1.坍孔 主要原因： (1)沖擊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(hù)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(qiáng)降低，造成坍孔。 (3)在混凝土理入前，吊入鋼筋骨架時(shí)，骨架偏位擺動(dòng)碰 壞孔壁造成坍孔。 (4)清孔后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，沒(méi)及時(shí)澆入混凝土，而且沒(méi)有 采取預(yù)防措施，造成坍孔。 應(yīng)對(duì)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)

13、坍孔發(fā)生在護(hù)筒底腳處，根據(jù)實(shí)際情況，可以立即拆除護(hù) 筒，回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒后，再鉆進(jìn)；采用加長(zhǎng)護(hù)筒， 使護(hù)筒通過(guò)震動(dòng)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(shí)，重鉆時(shí)，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(jìn)；若坍孔較為嚴(yán)重時(shí)，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(gè)鉆孔全部回填，暫停一段時(shí) 間，使回填土沉積密實(shí)，水位穩(wěn)定后，重新鉆進(jìn)，時(shí)刻注意 不良現(xiàn)象的發(fā)生。,掉鉆 主要原因： （1）鉆桿使用過(guò)久，連接處有損傷或接頭磨損過(guò)多；鉆 進(jìn)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(jiān)硬，進(jìn)

14、尺太快，超負(fù)荷引起鉆具斷裂； （3）卡鉆(埋鉆)時(shí)強(qiáng)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(dòng)，被剪斷，引起掉鉆。 處理方法 掉鉆后應(yīng)及時(shí)澄清情況，制定切實(shí)可行的打撈方案。 如果鉆具被沉淀物或塌孔土石埋住，應(yīng)首先清孔，使 掉入孔中的鉆具露出來(lái)，以便用打撈工具打撈，或者 潛水員下去打撈。,浮籠 主要原因： （1）混凝土坍落度太小，流動(dòng)性不好。造成對(duì)鋼筋籠摩 擦力大于鋼筋籠自重。 （2）混凝土灌注速率過(guò)快。 （3）導(dǎo)管卡住鋼筋籠，將鋼筋籠提出。 預(yù)防措施： （1）嚴(yán)格控制混凝土坍落度控制在180mm220mm. （2）當(dāng)導(dǎo)管口在混凝土底部時(shí)，控制灌注速率并及時(shí) 拆管。 （3）校核導(dǎo)管中心位置。,斷樁 主要原因： （1）灌注過(guò)程中發(fā)生埋管、卡管、阻管及其他一些情況都將造成斷樁。 （2）導(dǎo)管拔過(guò)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。 應(yīng)對(duì)措施： （1）在灌注混凝土開(kāi)始不久出現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)迅速拔出導(dǎo)管和鋼筋骨架，將可吸出的混凝土盡量 吸出，如全部吸出，問(wèn)題處理后重新灌注混凝土，如部分吸出，將剩余已硬化的混凝土鑿除 ，在進(jìn)行灌注混凝土； （2）如灌注中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水或其他故障，如有充足的時(shí)間，在灌注混凝土不