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施工方法

1、场地准备

先平整场地,清除杂物,更换软土,夯填密实,钻机不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷;场地或桩位处为凹地时,应将凹地回填并高出四周地面0.5~1.0m,或修筑排水设施,防止降水淹没场地、孔口。

2、桩位放样

采用全站仪进行桩位放样,以墩(台)为单元,即同一墩台的桩基一次放样,放样后用钢尺检查各桩的相对位置。每根桩设4个护桩,用以控制及复核桩位。桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点。钻机就位时,确保垂直度偏差不大于1%。

3、埋设护筒

护筒采用6mm厚钢板卷制成整体,单节高度为1.5~2.0m,内径大于桩径30~40cm,两端用10mm钢板焊成法兰盘,使护筒保持圆筒状且不变形,护筒顶端留有高40cm宽20cm的出浆口,并焊有吊环。采用多节护筒时,底节护筒的下端设刃脚,并在拼缝处加垫橡皮防止漏水。

护筒在埋设定位时,护筒中心与桩中心的平面位置偏差应不大于5cm,倾斜度应不大于1%。护筒的埋设采用挖坑埋设法。先在桩位处至少比护筒底还深50cm,直径比护筒大40~50cm的圆坑;然后在坑底回填50cm厚的黏质土,分层夯实;接着将护筒放入坑内;最后,将护筒外侧四周用黏质土回填并分层对称夯实。

护筒顶宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m,护筒顶与地下水位或施工水位差,在地质较好时宜为1.0~1.5m,地质不良时宜为1.5~2.0m,同时应考虑冲击钻头入孔时泥浆涌起高度;河道处桩基施工,桩孔内有承压水,护筒顶应高于稳定后的承压水位2.0m以上。

护筒的埋置深度在旱地或筑岛处宜为2~4m。

注意事项:应认真对待护筒埋设,护筒埋设深度不够,会发生护筒中途自行下沉或护筒底与河道穿通,不能维持一定的水头,会造成严重塌孔;护筒埋设务求正直,倾斜度大的护筒容易被钻头碰破,引起漏浆,并使钢筋骨架偏向一侧,造成茎桩的混凝土保护层厚度不足;护筒的底部和外侧四周如填压不实,施工过程中易发生穿孔。

4、制备泥浆

钻孔泥浆的性能指标为:相对密度1.2~1.4,粘度22~30s,含砂率不大于4%,胶体率不小于95%,失水量不大于20ml/30min,泥皮厚不大于3mm/30min,酸碱度(pH)8~11。

粘土选用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土,其胶体率不低于95%、含砂率不大于4%、造浆能力不低于2.51Kg/m3。

泥浆采用钻锥搅拌法调制。制浆前,应先把粘土块尽量打碎,使在搅拌中易于成浆,缩短搅拌时间,提高泥浆质量。冲击钻孔时,将粘土原料直接投入孔底,利用冲击锥上下冲击,搅拌成泥浆。

用冲击钻钻孔时,泥浆不是连续不断地流动。钻进过程中,应适时检查试验孔内泥浆性能,当不符合要求时,应采取措施予以净化改善。

泥浆净化采用重力沉淀法。现场设置泥浆池(储浆池)、沉淀池,并用循环槽连接,孔内悬浮钻渣的泥浆通过出浆槽流入沉淀池,在沉淀池将粗粒钻渣沉淀净化后再循环流入泥浆池(储浆池),净化后的泥浆用泥浆泵抽送入孔内。沉淀的废渣用运渣车运至制定弃土场。

钻孔灌注桩施工方法(旋挖钻)最全

旋挖桩机

5、钻孔

旋挖钻机地盘为伸缩式自动找平装置,并在操作室内有仪表准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需作调整,误差控制在2㎝内。

钻机就位前,应对钻机的各项准备工作进行检查;钻机就位时,底座下用方木或型钢支垫,以保证施工过程中钻机平稳,使钻头中心对准桩孔中心。

开钻时先向孔内灌注泥浆,如孔内有水,可直接投入粘土,用钻头以小冲程反复冲击造浆。以小冲程开孔,使初成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺,能起到导向作用,并防止孔口坍塌。钻进深度超过钻锥全高加冲程后,方可进行正常的冲击。

钻进过程中,应始终保持孔内水位高于护筒底口50cm以上,如发现孔内水位缓慢下降,应补水投粘土。掏渣或停钻时,应保持孔内具有规定的水位及要求的泥浆相对密度和黏度。

钻进过程中,应经常抽渣。抽渣时应注意及时向孔内补浆或补水,自行造浆的,不宜一次倒进粘土以防粘钻。抽渣后再钻时,应由低冲程逐渐加高到正常冲程。

钻进过程中,应经常对孔深、孔径、泥浆性能进行检查。

钻孔应连续施工,一次成孔。特殊情况必须停钻时,应将钻头提出,以防埋钻,同时在孔口加护盖,并及时检查补水补浆。停钻后再钻时,应由低冲程逐渐加高到正常冲程。

6、成孔检查

在桩孔终孔后,应对孔位、孔径、孔形、孔深和孔的倾斜度进行检查。清孔后,应对孔底沉渣厚度进行检验。

孔位用护桩进行复核,孔深采用标准测绳检测,孔形用检孔器检测。

孔径采用检孔器入孔检测,检孔器用钢筋制成,高度为桩径的4~6倍,直径与设计桩径相同。检测时,将检孔器吊起,使笼的中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于笼径,若中途遇阻则可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象,应采取措施予以消除。

倾斜度采用钢丝绳检测。在孔口设立标尺,标尺中心与孔中心吻合,将悬吊的检孔器及钢丝绳中心对准标尺中心,测量标尺中心到滑轮的距离H,然后将检孔器缓慢放至孔底,待钢丝绳静止不动后,测量钢丝绳与标尺中心的偏距e,计算倾斜度。

7、清孔

成孔检查后,应迅速清孔,不得停歇过久使泥浆、钻渣沉淀增多,造成清孔工作困难甚至坍孔。

采用换浆法清孔。终孔后,将供浆管固定在钻锥上,将钻锥放入孔内距孔底20cm,打开泥浆泵抽送较纯泥浆至孔底,钻锥以低速上下反复运动,把孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。使清孔后泥浆的相对密度不超过1.15,含砂率降到2%以下,黏度为17~20s,胶体率大于98%,且沉淀厚度不大于规定值,即可终止清孔。

注意事项:清孔时,应及时向孔内注入清水或泥浆,保持孔内水位,防止塌孔;不得用加深孔底深度的方式代替清孔;在吊入钢筋骨架及导管后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,超过规定应进行第二次清孔;清孔后应在最短时间内灌注混凝土。

8、钢筋骨架制作与安放

钢筋笼制作必须按设计图纸要求精心加工。钢筋骨架在加工场分段制作,并编号,安装时按编号顺序连接。

分段制作的钢筋笼,钢筋接长可采用焊接或机械接头。

采用搭接焊时,焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊,焊工必须持焊工考试合格证上岗,钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d(d 为钢筋直径)。焊接接头,在接头35d长度且不小于500mm范围内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内的受力钢筋,其接头的截面面积占总截面面积的百分率不得超过50%。焊接时,主筋内缘应光滑,钢筋接头不得侵入主筋内净空。钢筋笼下端应整齐,易于用加强箍筋全部封住不露头。使混凝土导管能够顺利升降,防止与钢筋骨架卡挂。

采用机械连接时,钢筋连接件处的混凝土保护层宜满足设计要求,且不得小于15mm,连接件之间的横向净距不宜小于25mm。对受力钢筋机械连接接头,在接头35d长度且不小于500mm范围内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内的受力钢筋,其接头的截面面积占总截面面积的百分率不得超过50%。镦粗头的基圆直径应大于丝头螺纹外径,长度应大于1/2套筒长度,以保证套筒在接头的居中位置,过渡段坡度应≤1:3。钢筋下料时,切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲,端部不直时,应调直后再下料。镦粗头与钢筋轴线相垂直的横向表面不得有裂纹。不合格的镦粗头,应切去后重新镦粗,不得对镦粗头进行二次镦粗。加工钢筋丝头时,应采用水溶性切削润滑液,当气温低于0℃时应有防冻措施,不得在不加润滑液的情况下套丝。钢筋丝头检验合格后应尽快套上塑料保护帽,并应按规格分类堆放整齐。接头拼接时用管钳扳手拧紧,应使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧。拼接完成后,套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露,加长型接头的外露丝扣数不受限制,但应另有明显标记,以检验进入套筒的丝头长度是否满足要求。

骨架采用箍筋成型法制作,先用数控机床弯制箍筋圈,在箍筋圈上标出主筋位置,同时在主筋上标出箍筋位置,然后在主筋长度范围内,放好全部箍筋圈,将两根主筋伸入箍筋圈内,按钢筋上标注的位置相互对准,依次扶正箍筋并一一焊好,再将其余主筋穿入箍筋圈内,按同样方法焊成骨架。焊好的骨架放入数控机床完成螺旋筋的卷制,人工将螺旋筋与骨架绑扎成整体,最后焊接钢筋“耳朵”。钢筋“耳朵”设置在骨架外侧,起控制混凝土保护层厚度的作用。每隔4m左右沿圆周等距离焊4根,上下层错开置。

制好的钢筋骨架必须放在整平、干燥的场地上。存放时,每个加劲筋与地面接触处垫上等高的方木,以免沾上泥土。

钢筋骨架吊车安装,双吊点起吊,吊点位置设在加强箍筋处。起吊应按骨架长度的编号入孔。为缩短清孔完毕到开始灌注水下混凝土的时间,钢筋骨架吊装就位在清孔之前进行。

第一节骨架放入孔后用钢管临时搁置在护筒口,再起吊下一节,对正位置焊接后逐节放入孔内至设计标高,最后将最上面一节的挂环插入钢管,并将钢管插入在护筒吊环内,以防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮。吊入钢筋骨架时,应对准孔位轻放,慢放。若遇阻碍,可徐起徐落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。下放过程中,要注意观察孔内水位情况,如发生异样,马上停止,检查是否坍孔。

钢筋骨架入孔接长采用单面搭接焊,要使上下节轴线在同一直线上。当灌注完毕,待桩上部混凝土初凝后,即解除钢筋笼的固定措施,以便使钢筋笼随同混凝土收缩,避免粘结力的损失。

9、安放导管

灌注水下混凝土采用竖向导管法,导管的内径为255cm,采用丝扣连接或快速接头。上下两节连接时,在接口处设4mm~5mm厚的橡胶圈。

导管使用前,应试拼组装并进行水密承压和接头抗拉试验,试验合格后在导管外壁用明显标记逐节编号并标明尺度。进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力,亦不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。

导管吊放时,应使位置居于孔中心,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架。导管内壁和外壁的灰浆和泥沙应擦拭干净。导管安放完成时,导管底口至孔底间距为0.3~0.4m。

导管安放完成后,在其顶端安放漏斗,同时在漏斗口设置球栓并用铁丝悬吊固定。漏斗的容量应满足首批灌注混凝土的数量使导管首次埋置深度1.0m以上的需要。

10、灌注水下混凝土

水下混凝土选用水泥的初凝时间不宜早于2.5h,水泥的强度等级不宜低于32.5,每立方米水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg,当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时,可不少于300kg。粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不应大于37.5mm。细集料宜采用级配良好的中砂。混凝土配合比的含砂率宜采用0.4~0.5,水灰比宜采用0.5~0.6。混凝土拌和物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性,其坍落度180~220mm。

灌注水下混凝土的工作应迅速,防止坍孔和泥浆沉淀过厚。开始灌注前应再次核对钢筋笼标高、导管下端距孔底尺寸、孔深,泥浆沉淀厚度,孔壁有无坍塌现象等,如不符要求,应经处理后方可开始灌注。混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。

每根桩水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。首批混凝土入孔后,混凝土应连续灌注,不得中断。中途任何原因中断灌注皆不得超过30min。否则采取补救措施,或重钻。

灌注过程中,应保持孔内水头高度;导管的埋置深度宜控制在2~6m,并经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管埋深。

为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部lm左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上后再恢复正常灌注速度。

混凝土灌注至桩顶时,应注意管内混凝土压力,避免桩顶泥浆密度过大而产生泥团或桩顶混凝土不密实、松散等现象,可采用加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土的方法降低泥浆密度,使灌注工作顺利进行。

灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般不小于0.5m,以保证混凝土强度。多余部分在灌注结束后,混凝土凝结前挖除,剩余10~20cm在接浇承台或系梁前凿除。在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。

灌注混凝土过程中,派专人测量导管的埋入深度,要经常探测混凝土面上升高度,检查埋管深度并作好记录。

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作者: wenchaoa

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