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內(nèi)容來自用戶:易艷青
長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁施工工藝
1.適用范圍
長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁比較適合地下水位以上的一般粘性土、砂土層及填土、粉土、季節(jié)性凍土、膨脹土、非自重濕陷性黃土層使用。
2.施工準(zhǔn)備
(1)材料質(zhì)量
①水泥:宜用強(qiáng)度等級(jí)為42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥。
②砂:中砂或粗砂,含泥量不大于5%。
③石子:卵石或碎石,粒徑5~30mm,含泥量不大于2%。
④鋼筋:鋼筋的級(jí)別、直徑必須符合設(shè)計(jì)要求,有出廠證明書和復(fù)試報(bào)告,表面無老銹和油污。
⑤外加劑、摻合料:根據(jù)施工需要通過試驗(yàn)確定。
(2)作業(yè)條件
①地質(zhì)資料、施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)等已齊全。
②施工場(chǎng)范圍內(nèi)的地上、地下障礙物都處理完畢,達(dá)到“三通一平”。施工用的臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)備就緒。對(duì)影響機(jī)械運(yùn)行的松軟場(chǎng)地已進(jìn)行適當(dāng)處理,并有排水措施。
③現(xiàn)場(chǎng)已設(shè)置測(cè)量基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)基點(diǎn),并妥善加以保護(hù)。施工前已復(fù)核樁位。
在復(fù)雜土層中施工時(shí),應(yīng)事先進(jìn)行成孔試驗(yàn),數(shù)量一般不少于2個(gè)。
3.施工工藝
(1)工藝流程
鉆孔機(jī)就位→鉆孔→孔底清理→成孔質(zhì)量檢查→吊放鋼筋籠→澆筑樁身混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)→基樁檢測(cè)→樁基驗(yàn)收
(2)操作要點(diǎn)
①鉆孔機(jī)就位:認(rèn)真校正,并保持平穩(wěn),不發(fā)生傾斜、位移。為準(zhǔn)確控制鉆孔深度,應(yīng)在機(jī)架上或機(jī)管上作出控制的標(biāo)尺,以便在施工中進(jìn)行觀測(cè)、記錄。⑤
長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁成樁,應(yīng)準(zhǔn)確掌握提拔鉆桿時(shí)間,鉆至預(yù)定標(biāo)高后,開始泵送混凝土,管內(nèi)空氣從排氣閥排出,待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混凝土達(dá)到連續(xù)時(shí)提鉆。
若提鉆時(shí)間較晚,在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。應(yīng)杜絕在泵送混凝土前提拔鉆桿,以免造成樁端處存在虛土或樁端混合料離析、端阻力減小。
提拔鉆桿中應(yīng)連續(xù)泵料,特別是在飽和砂土、飽和粉土層中不得停泵待料,避免造成混凝土離析、樁身縮徑和斷樁,目前施工多采用商品混凝土或現(xiàn)場(chǎng)用兩臺(tái)0.5m3的強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制。
鉆孔灌注樁在施工過程中,發(fā)生斷樁、短樁或其他質(zhì)量缺陷也是正常的,但處理一定要認(rèn)真,盡量將事故消滅在萌芽狀態(tài)。
若發(fā)生了這類事故,要對(duì)樁底的斷層位置、地質(zhì)、鉆孔成孔狀況及當(dāng)時(shí)原始記錄加以認(rèn)真分析,處理后必須要再進(jìn)行驗(yàn)證。建議對(duì)樁體采用三點(diǎn)壓漿法(三點(diǎn)成等邊三角形,若樁徑1.2m,邊長(zhǎng)可取60cm布設(shè))處理,以保證斷層處通過取芯壓漿后能夠充分密實(shí),達(dá)到樁體完好的程度,按此方案處理斷樁至少有三個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是質(zhì)量可靠;二是保證工期,正常10~15天即可處理完畢;三是成本大大降低,如果報(bào)廢一根樁,需要費(fèi)用至少15萬元以上,按此處理僅需1?5萬元左右即可。
但是如斷層發(fā)生在樁體中部,則方案確定則應(yīng)慎之又慎。
長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁操作方法 長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁成樁,應(yīng)準(zhǔn)確掌握提拔鉆桿時(shí)間,鉆至預(yù)定標(biāo)高后,開始泵送混凝土,管內(nèi)空氣從排氣閥排出,待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混凝土達(dá)到連續(xù)時(shí)提鉆。
若提鉆時(shí)間較晚,在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。應(yīng)杜絕在泵送混凝土前提拔鉆桿,以免造成樁端處存在虛土或樁端混合料離析、端阻力減小。
提拔鉆桿中應(yīng)連續(xù)泵料,特別是在飽和砂土、飽和粉土層中不得停泵待料,避免造成混凝土離析、樁身縮徑和斷樁,目前施工多采用商品混凝土或現(xiàn)場(chǎng)用兩臺(tái)0.5m3的強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制。
我國地域遼闊,地形及地貌相當(dāng)復(fù)雜,在沿海一帶尤為突出。
鉆孔灌注樁在這些區(qū)域基建工程基礎(chǔ)工程中發(fā)揮了重要作用。其中,鉆孔灌注樁的水下砼灌注是成樁的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
鉆孔灌注樁適用于地下水位較低的和復(fù)雜且常需護(hù)壁的地質(zhì)情況。目前,此工藝正日益完善,但往往由于工藝不當(dāng),斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質(zhì)量問題也時(shí)有發(fā)生。
因此,運(yùn)用科學(xué),實(shí)用的砼灌注工藝以確保工程質(zhì)量顯得極為重要。如某工程采用鉆孔灌注樁,共117根,圍護(hù)采用鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁作為止水帷幕,共169根,鉆孔樁數(shù)量大、樁身長(zhǎng),施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到樁基和圍護(hù)工程質(zhì)量,關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量,因此,正確地選用科學(xué)合理的施工工藝,使鉆孔灌注樁單樁靜載試壓達(dá)到全部?jī)?yōu)良。
現(xiàn)根據(jù)我近十年來工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)此工藝作以下要點(diǎn)分析: 一、原料選擇與下料 砼原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%,以提高砼的流動(dòng)性,防止堵管。一般砼初凝時(shí)間僅3—5小時(shí),只能滿足淺孔小樁徑灌注要求,而深樁灌注時(shí)間約為5—7小時(shí),因此應(yīng)加緩凝劑,使砼初凝時(shí)間大于8小時(shí),為了使砼具有良好的保水性和流動(dòng)性,應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后,先開動(dòng)攪拌機(jī)并加入30%以上的水,然后與拌合料一起均勻加入60%的水,最后再加入10%的水(如砂、石含水率較大時(shí),可適當(dāng)控制此部分水量),最后加水到出料時(shí)間控制在60秒內(nèi),坍落度應(yīng)控制在180+20毫米之間,砼灌注距樁頂約5米處時(shí),坍落度控制在160—170毫米,以確保樁頂浮漿不過高。
氣溫高,成孔深,導(dǎo)管直徑在250毫米之內(nèi),取高值,反之取低值。 二、選擇打樁順序 打樁順序一般分為:由一側(cè)向單一方面打,自中間向兩個(gè)方面對(duì)稱打,自中間向四周打。
打樁順序直接影響打樁速度和樁基質(zhì)量。因此;應(yīng)結(jié)合地基土壤的擠壓情況,樁距的大小,樁機(jī)的性能,工程特點(diǎn)及工期要求,經(jīng)綜合考慮予以確定,以確保樁基質(zhì)量。
減少樁機(jī)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向,加快打樁速度,由一側(cè)向單一方向打,樁機(jī)系單向移動(dòng),樁的就位與起吊均很方便,故打樁效率高;但它會(huì)使土壤向一作技術(shù)檢灌注操作技術(shù)分為首批砼灌注與后續(xù)砼灌注及后期灌注三個(gè)過程。在前一過程中,砼灌注量與泥漿至砼面高度,砼面至孔底高度,泥漿的密度,導(dǎo)管內(nèi)徑及樁直徑有關(guān)。
孔徑越大,首批灌注的砼量越多。由于砼量大,攪拌時(shí)間長(zhǎng),因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象,首批砼在下落過程中,由于和易性變差,受的阻力變大,常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼,甚至漏斗內(nèi)還有部分砼,此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重能力,以便迅速向漏斗加砼,然后再稍拉導(dǎo)管,若起重能力不足,則應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動(dòng),這樣能使砼順利下滑至孔底,下滿后,繼續(xù)向漏斗加入砼,進(jìn)行后續(xù)灌注。
在后續(xù)灌注中,當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí),漏斗中的砼下落后,應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管,并觀察孔口返漿情況,直至孔口不再返漿,再向漏斗中加入砼。牽動(dòng)導(dǎo)管的作用有兩點(diǎn): 1、有利于后續(xù)砼的順利下落,否則砼在導(dǎo)管中存留時(shí)間稍長(zhǎng),其流動(dòng)性能變差,與導(dǎo)管間摩擦阻力隨之增強(qiáng),造成水泥漿緩緩流墜,而骨料都滯留在導(dǎo)管中,使砼與管壁摩擦阻力增強(qiáng),灌注砼下落困難,導(dǎo)致斷樁。
同時(shí),由于粗骨料間有大量空隙,后續(xù)砼加入后形成的高壓氣囊,會(huì)擠破管節(jié)間的密封膠墊而導(dǎo)致漏水,有時(shí)還會(huì)形成蜂窩狀砼,嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量。 2、牽動(dòng)導(dǎo)管增強(qiáng)砼向四周邊擴(kuò)散,加強(qiáng)樁身與周邊地層的有效結(jié)合,增大樁體摩擦力,同時(shí)加大砼與鋼筋籠的結(jié)合力,從而提高樁基承載力。
在砼灌注后期,由于孔內(nèi)壓力較小,往往上部砼不如下部密實(shí),這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差。以提高其密實(shí)度。
當(dāng)然在控制砼初凝時(shí)間的同時(shí),必須合理地加快灌注速度,這時(shí)提高的灌注質(zhì)量十分重要,因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。 三、鉆孔灌注樁易產(chǎn)生的質(zhì)量問題及處理: 1、斷樁 斷樁一般常見于地面下1—3米不同較硬層交接處。
其裂痕呈水平或略傾斜,一般都貫通整個(gè)截面,其主要原因有:樁距過小,鄰樁施打時(shí)土的擠壓所產(chǎn)生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響;軟硬土層間傳遞水平力大小不同,對(duì)樁產(chǎn)生剪力;樁身砼終凝不久,強(qiáng)度弱,承受不了外力的影響。 避免斷樁的措施有: 〔1〕樁的中心距宜大于3。
5倍樁徑; 〔2〕考慮打樁順序及樁架行走路線時(shí),應(yīng)注意減少對(duì)新樁的影響; (3)采用跳打法或控制時(shí)間法以減少對(duì)鄰樁的影響。斷樁檢查,在2—3 米深度內(nèi)可用木錘敲擊樁頭側(cè)面,同時(shí)用腳踏在樁頭上,如樁已斷,會(huì)感到浮振。
亦可用動(dòng)測(cè)法,由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質(zhì)量和完整程度。斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn),應(yīng)將斷樁段拔出,將孔清理干凈后,略增大面積或加上鐵箍聯(lián)接,再重新灌注砼補(bǔ)做樁身。
2、縮頸 縮頸的樁又稱瓶頸樁。部分樁徑縮小,截面不符合要求。
其原因有:在含水量大的粘性土中沉管時(shí),土體受強(qiáng)烈擾動(dòng)和擠壓產(chǎn)生很高的孔隙和壓力。 樁管拔出后,這種壓力便作用到新灌注的砼樁上,使樁身發(fā)生不同程度的頸縮現(xiàn)象,拔管過快,砼量少或和易性差,使砼出管時(shí)擴(kuò)散差等。
施工中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定砼落下情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正,一般。
鉆孔灌注樁施工安全控制要點(diǎn):
(1)施工場(chǎng)地要求
①旱地區(qū)域地基應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí);
②淺水區(qū)域應(yīng)采用筑島方法施工;
③深水河流中必須搭設(shè)水上作業(yè)平臺(tái),作業(yè)平臺(tái)應(yīng)根據(jù)施工荷載、水深、水流、工程地質(zhì)狀況進(jìn)行施工設(shè)計(jì),其高程應(yīng)比施工期間的最高水位高700mm以上。
(2)護(hù)筒埋設(shè)
①護(hù)筒應(yīng)堅(jiān)固、不漏水,內(nèi)壁平滑、無凸起。(一般用鋼護(hù)筒)
②護(hù)筒頂端高程應(yīng)高于地下水位或施工期間的最高河道水位2m以上,旱地鉆孔護(hù)筒頂端高程應(yīng)高出地面300mm.
(3)鉆孔施工
鉆孔灌注樁施工安全要控制如下要點(diǎn):
1、鉆進(jìn)施工:A、施工場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),非施工人員禁止進(jìn)入作業(yè)區(qū);B、不得在高壓線線路下施工。C、鉆機(jī)的機(jī)械性能必須符合要求,操作工持證上崗。D、鉆機(jī)運(yùn)行中作業(yè)人員應(yīng)位于安全處,嚴(yán)禁人員靠近或觸摸旋轉(zhuǎn)鉆桿;鉆具懸空時(shí)嚴(yán)禁下方有人。E、鉆孔過程中,應(yīng)檢查鉆渣,與地質(zhì)剖面圖核對(duì),發(fā)現(xiàn)不符時(shí)應(yīng)及時(shí)采取安全技術(shù)措施。F、鉆孔應(yīng)連續(xù)作業(yè)。相鄰樁之間凈距不小于5m時(shí),鄰樁砼強(qiáng)度達(dá)5Mpa后,方可進(jìn)行鉆孔施工;或間隔鉆孔施工。G、成孔后或固故停鉆時(shí),應(yīng)將鉆具提至孔外置于地面上,保持孔內(nèi)護(hù)壁泥漿的高度防止塌孔,孔口采取防護(hù)措施。H、采用沖抓鉆機(jī)鉆孔時(shí),當(dāng)鉆頭提至接近護(hù)筒上口時(shí),應(yīng)減速、平穩(wěn)提升,不得碰撞護(hù)筒,鉆具出土范圍內(nèi)嚴(yán)禁有人。I采用正、反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔時(shí),應(yīng)減壓鉆進(jìn)。
2、鋼筋龍的制作:(與前面沉樁要求一樣)A鋼筋籠加強(qiáng)箍要布置合理,主筋布置均勻,無論對(duì)焊、弧焊都要求接頭平直,以免在施工中卡掛導(dǎo)管,B下放鋼筋籠時(shí),應(yīng)防止碰撞護(hù)壁。C在孔口焊接時(shí),應(yīng)在防筒外搭設(shè)焊接操作平臺(tái),且應(yīng)支墊平整。
3、砼澆筑:A澆筑水下砼漏斗的設(shè)置高度應(yīng)依據(jù)孔徑、孔深、導(dǎo)管內(nèi)徑等確定。B澆筑砼作業(yè)必須由作業(yè)組長(zhǎng)指揮。C灌注過程中,應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況,及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土高度,正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。
長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁:一般是指在早期的工藝基礎(chǔ)上演化出來的,即長(zhǎng)螺旋鉆孔-空轉(zhuǎn)清孔-提鉆200mm-通過長(zhǎng)螺旋鉆鉆桿中心向內(nèi)壓力灌注混凝土(邊提鉆邊壓入)-下鋼筋籠(連同振動(dòng)棒一同下入)-振搗成樁。
1.主要技術(shù)內(nèi)容
長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)是采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高,利用混凝土泵將混凝土從鉆
頭底壓出,邊壓灌混凝土邊提升鉆頭直至成樁,然后利用專門振動(dòng)裝置將鋼筋籠一次插入混
凝土樁體,形成鋼筋混凝土灌注樁。后插入鋼筋籠的工序應(yīng)在壓灌混凝土工序后連續(xù)進(jìn)行。
與普通水下灌注樁施工工藝相比,長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁施工,由于不需要泥漿護(hù)壁,無泥皮,
無沉渣,無泥漿污染,施工速度快,造價(jià)較低。
2.技術(shù)指標(biāo)
(1)混凝土中可摻加粉煤灰或外加劑,每方混凝土的粉煤灰摻量宜為70~90kg。
(2)混凝土中粗骨料可采用卵石或碎石,最大粒徑不宜大于30mm。
(3)混凝土塌落度宜為180~220mm。
(4)提鉆速度:宜為1.2~1.5m/min。
(5)長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁的充盈系數(shù)宜為1.0~1.2。
(6)樁頂混凝土超灌高度不宜小于0.3~0.5m。
(7)鋼筋籠插入速度宜控制在1.2~1.5m/min。
3.適用范圍
適用于地下水位較高,易塌孔,且長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)可以鉆進(jìn)的地層。
長(zhǎng)螺旋鉆孔樁的施工工藝及優(yōu)缺點(diǎn):
長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁成樁工藝是國內(nèi)近年開發(fā)且使用較廣的一種新工藝,適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土, 屬非擠土成樁工藝,該工藝有穿透力強(qiáng)、低噪音、無振動(dòng)、無泥漿污染、施工效率高、質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)。
長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁成樁施工時(shí),為提高混凝土的流動(dòng)性,一般宜摻入粉煤灰。每方混凝土的粉煤灰摻量宜為70-90kg,坍落度應(yīng)控制在160~200mm,這主要是考慮保證施工中混合料的順利輸送。坍落度過大,易產(chǎn)生泌水、離析等現(xiàn)象,在泵壓作用下,骨料與砂漿分離,導(dǎo)致堵管。坍落度過小,混合料流動(dòng)性差,也容易造成堵管。另外所用粗骨料石子粒徑不宜大于30mm。
長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁成樁,應(yīng)準(zhǔn)確掌握提拔鉆桿時(shí)間,鉆至預(yù)定標(biāo)高后,開始泵送混凝土,管內(nèi)空氣從排氣閥排出,待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混凝土達(dá)到連續(xù)時(shí)提鉆。若提鉆時(shí)間較晚,在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。應(yīng)杜絕在泵送混凝土前提拔鉆桿,以免造成樁端處存在虛土或樁端混合料離析、端阻力減小。提拔鉆桿中應(yīng)連續(xù)泵料,特別是在飽和砂土、飽和粉土層中不得停泵待料,避免造成混凝土離析、樁身縮徑和斷樁,目前施工多采用商品混凝土或現(xiàn)場(chǎng)用兩臺(tái)0.5m3的強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制。
灌注樁后插鋼筋籠工藝近年有較大發(fā)展,插籠深度提高到目前20~30m,較好地解決了地下水位以下壓灌樁的配筋問題。但后插鋼筋籠的導(dǎo)向問題沒有得到很好地解決,施工時(shí)應(yīng)注意根據(jù)具體條件采取綜合措施控制鋼筋籠的垂直度和保護(hù)層有效厚度。
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