【www.shanpow.com--简历制作】
泥浆护壁成孔篇一:泥浆护壁成孔灌注桩(旋挖钻机成孔)技术交底
素材来源: 智慧鲁班
中国土木工程网编辑整理
本技术交底适用于泥浆护壁旋挖钻机成孔灌注桩施工。1施工准备1、机械准备成孔设备:旋挖钻机就位,经现场检查与调试合格;钢筋加工设备:钢筋调直机、钢筋切断机、螺旋箍筋制作机械、电焊机;挖掘机:配合挖土,场地平整。汽车吊:配合吊放钢筋笼。混凝土浇筑设备:汽车泵、混凝土运输车、混凝土振动棒、导管等。旋挖钻机2、劳动力准备旋挖钻机司机:每台钻机按2人配置;钢筋工、电焊工:按工程量配置;挖土机司机:按每台1人配置;汽车吊司机、指挥:每台设备配司机1人,指挥1人;混凝土工:按工程量配置。3、材料准备钢筋:按设计要求。混凝土:按设计要求。其他材料:护筒、泥浆粉等。4、技术准备(1)地基基础工程施工前,应具备下列资料:☆施工区域内拟建工程的岩土工程勘察资料;☆地基基础工程施工所需的设计文件;☆拟建工程施工影响范围内的建(构)筑物、地下管线和障碍物等资料;☆ 施工组织设计和专项施工方案。(2)地基基础工程施工的轴线定位点和高程水准基点,经复核后应妥善保护,并定期复测。(3)基坑工程施工前应做好准备工作,掌握和分析工程现场的工程水文地质条件、邻近市政管线与地下设施、周围建(构)筑物及地下障碍物等情况。(4)地基基础工程施工应控制地下水和地表水对施工的影响。(5)地基基础工程在冬季施工时,应采取防冻措施,并依据地区气候特点编制冬季施工专项方案。5、作业条件(1)地上、地下障碍物都处理完毕,达到“三通一平”。施工用的临时设施准备就绪。(2)场地标高一般应为承台梁的上皮标高,并经过夯实或碾压。(3)制作好钢筋笼。(4)根据图纸放出轴线及桩位点,按上水平标高木橛,并经过预检签字。(5)要选择和确定钻孔机的进出路线和钻孔顺序,制定施工方案,做好技术交底。(6)正式施工前应做成孔试验,数量不少于两根。2施工工艺流程及操作要点依据:《建筑地基基础工程施工规范》(GB 5104-2015)1、施工工艺流程测量放线及定桩位→配制泥浆→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位→钻孔→成孔检查→清孔→孔口盖板→移钻孔机→移盖板测孔深、垂直度→吊放钢筋笼→安装混凝土导管→浇筑混凝土→桩成品检测、验收。2、护壁泥浆应符合下列要求:(1)泥浆可采用原土造浆,不适于采用原土造浆的土层均应制备泥浆。制备泥浆的性能指标应符合表 5.6.1-1 的规定。(2)施工时应保证护筒内泥浆液面高出地下水位以上 1m,受水位涨落影响时,应高出最高水位 1.5m 以上。(3)成孔时应根据土层情况调整泥浆指标,排出孔口的泥浆应符合表 5.6.1-2 的规定。(4)废弃的泥浆、废渣应另行处理,不应污染环境。3、成孔时宜在孔位埋设护筒,护筒设置应符合下列要求:(1)护筒宜采用钢板制作,应有足够刚度及强度。上部宜设置溢流孔,下端外侧应采用黏土填实,护筒高度应满足孔内泥浆面高度要求,护筒埋设应进入稳定土层。(2)护筒上应标出桩位,护筒中心与孔位中心偏差不应大于 50mm。(3)护筒内径应大于钻头外径 100mm。冲击成孔内径应大于钻头外径 200mm。(4)旋挖成孔护筒内径应大于钻头外 200mm,垂直度偏差不宜大于 1%。埋设护筒4、旋挖成孔施工应符合下列要求:(1)成孔前及提出钻斗时均应检查钻头保护装置、钻头直径及钻头磨损情况,并应清除钻斗上的渣土。钻机因故停止钻孔时,应不间断补浆,防止塌孔。(2)成孔过程中应经常检查钻杆两侧垂直度仪,及时调整钻杆垂直度。(3)应根据地质情况控制进尺深度,在砂层中成孔时,宜降低钻进速度及转速,并提高泥浆比重和黏度,在易缩颈土层中应增加扫孔次数。(4)应控制钻斗在孔内的升降速度,并应根据钻进速度补充泥浆,保持液面平稳。(5)成孔采用间隔施工的方式,排出的渣土距桩孔口距离应大于 6m,并应及时清除。(6)成孔中遇较厚的砂层时,宜更换砂层钻斗,并减少旋挖进尺,防止塌孔及埋钻。(7)旋挖成孔达到设计深度时,应采用清孔钻头清除孔内虚土。旋挖钻机成孔5、成孔完成后至浇筑混凝土前应进行清孔,清孔施工应符合下列要求:(1)清孔过程中应不断置换泥浆,并保持液面平稳。(2)土层较差容易塌孔时,宜采用泥浆循环清孔;不易塌孔时可采用空气吸泥机清孔。(3)清孔后泥浆应符合本技术交底第2条的相关规定。6、灌注桩在浇筑混凝土前,清孔后孔底沉渣厚度应符合表 5.6.8 的要求。7、钢筋笼制作应符合下列要求:(1)钢筋笼宜分段制作,分段长度应根据钢筋笼整体刚度、钢筋长度以及起重设备的有效高度等因素确定。钢筋笼接头宜采用焊接或机械式接头,接头应相互错开。(2)钢筋笼应采用环形胎模制作,钢筋笼主筋净距不应大于 80mm。(3)钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求,制作允许偏差应符合表 5.6.9 的规定;(4)钢筋笼主筋混凝土保护层允许偏差为±20mm,钢筋笼上应设置保护层垫块,每节钢筋笼不少于 2 组,每组块数不少于 3 块,且应均匀分布于同一截面上。8、钢筋笼安装入孔时,应保持垂直,对准孔位轻放,避免碰撞孔壁。钢筋笼安装应符合下列规定:(1)下节钢筋笼宜露出操作平台 1m。(2)上下节钢筋笼主筋连接时,应保证主筋部位对正,且保持上下节钢筋笼垂直。焊接时应两边对称进行。(3)钢筋笼全部安装入孔后应固定于孔口,安装标高应符合设计要求,允许偏差为±100mm。9、水下混凝土应符合下列要求:(1)混凝土配合比设计应按照《普通混凝土配合比设计规程》 (JGJ55)的规定进行。(2)水下混凝土强度应按比设计强度提高等级进行配制。(3)混凝土应具有良好的和易性,塌落度宜为 180mm-220mm,塌落度损失应满足灌注要求。10、水下混凝土灌注应采用导管法,导管应符合下列要求:(1)导管直径宜为 200mm~250mm,壁厚不宜小于 3mm。导管的分节长度应根据工艺要求确定,底管长度不宜小于 4m,标准节宜为 2.5~3m,并可设置短导管。(2)导管使用前应试拼装和试压,使用完毕后应及时进行清洗。(3)导管接头宜采用法兰或双螺纹方扣,且应保证导管连接可靠且具有良好的水密性。11、混凝土灌斗应便于与导管节头连接,容量应满足初灌量的要求。混凝土初灌量应能满足混凝土一次灌入后导管埋入混凝土深度不小于 0.8m。12、混凝土灌注用隔水栓应有良好的隔水性能,并应保证顺利排出;隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作。13、混凝土灌注应符合下列要求:(1)导管底部至孔底距离宜为 300mm~500mm。(2)导管安装完毕后,应进行二次清孔,二次清孔宜选用正循环或反循环清孔。清孔结束后孔底 0.5m 内的泥浆指标及沉渣厚度应符合表 5.5.1-2 及 5.5.8 规定, 符合要求后应立即浇筑混凝土。(3)混凝土灌注过程中导管应始终埋入混凝土内,宜为 2~6m,导管应勤提勤拆,一次拆管长度不应大于 6m。(4)应连续灌注水下混凝土,并应经常检测混凝土面上升情况,灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的故障应记录备案。(5)混凝土灌注应控制最后一次灌注量,超灌高度应高于设计桩顶标高,宜为 0.8~1.0m,桩顶混凝土泛浆应充分并应保证达到设计要求。14、每灌注 50m3 必须有 1 组试件,小于 50m3 的桩,每根桩必须有一组试件,每组试件应有 3 个试块。试件取样应取自实际灌入的混凝土,同组试件应取自同车混凝土。3质量标准《建筑地基基础工程质量验收规范》(GB50202-2002)1、一般规定5.1.1 桩位的放样允许偏差如下:群桩 20mm;单排桩 10mm。5.1.2 桩基工程的桩位验收,除设计有规定外,应按下述要求进行:1 当桩顶设计标高与施工场地标高相同时,或桩基施工结束后,有可能对桩位进行检查时,桩基工程的验收应在施工结束后进行。2 当桩顶设计标高低于施工场地标高,送桩后无法对桩位进行检查时, 对打入桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时,进行中间验收,待全部桩施工结束,承台或底板开挖到设计标高后,再做最终验收。对灌注桩可对护筒位置做中间验收。5.1.4 灌注桩的桩位偏差必须符合表 5.1.4 的规定,桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m, 桩底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求, 应按本章的各节要求执行。每浇注 50m3必须有 1 组试件,小于50m3的桩,每根桩必须有 1 组试件。5.1.5 工程桩应进行承载力检验。 对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂,成桩质量可靠性低的灌注桩,应采用静载荷试验的方法进行检验,检验桩数不应少于总数的 1%,且不应少于 3 根,当总桩数少于 50 根时,不应少于 2 根。5.1.6 桩身质量应进行检验。对设计等级为甲级或地质条件复杂,成检质量可靠性低的灌注桩,抽检数量不应少于总数的 30%,且不应少于 20 根; 其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的 20%, 且不应少于 10 根; 对混凝土预制桩及地下水位以上且终孔后经过核验的灌注桩, 检验数量不应少于总桩数的 10%, 且不得少于 10 根。 每个柱子承台下不得少于 1 根。5.1.7 对砂、石子、钢材、水泥等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法,应符合国家现行标准的规定。5.1.8 除本规范第 5.1.5、 5.1.6 条规定的主控项目外, 其他主控项目应全部检查, 对一般项目,除已明确规定外,其他可按 20%抽查,但混凝土灌注桩应全部检查。5.6.1 施工前应对水泥、砂、石子(如现场搅拌)、钢材等原材料进行检查,对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段(包括仪器、方法)也应检查。5.6.2 施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查,人工挖孔桩尚应复验孔底持力层土(岩)性。嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。5.6.3 施工结束后,应检查混凝土强度,并应做桩体质量及承载力的检验。5.6.4 混凝土灌注桩的质量检验标准应符合表 5.6.4-1、表 5.6.4-2 的规定。4安全技术措施1、进入施工现场人员应戴好安全帽,施工操作人员应穿戴好必要的劳动防护用品。2、在施工全过程中,应严格执行有关机械的安全操作规程,由专人操作并加强机械维修保养,经安 全部门检验认可,领证后方可投入使用。3、电气设备的电源,应按有关规定架设安装;电气设备均须有良好的接地接零,接地电阻不大于4Ω,并装有可靠的触电保护装置。4、注意现场文明施工,对不用的泥浆地沟应及时填平;对正在使用的泥浆地沟(管)加强管理,不得任泥浆溢流,捞取的沉渣应及时清走。各个排污通道必须有标志,夜间有照明设备,以防踩入泥浆,跌伤行人。5、机底枕木要填实,保证施工时机械不倾斜、不倾倒。6、护筒周围不宜站人,防止不慎跌入孔中。7、吊车作业时,在吊臂转动范围内,不得有人走动或进行其他作业。8、湿钻孔机械钻进岩石时,或钻进地下障碍物时,要注意机械的震动和颠覆,必要时停机查明原因 方可继续施工。9、拆卸导管人员必须戴好安全帽,并注意防止扳手、螺丝等往下掉落。拆卸导管时,其上空不得进 行其他作业。10、导管提升后继续浇注混凝土前,必须检查其是否垫稳或挂牢。11、钻孔时,孔口加盖板,以防工具掉入孔内。5绿色施工《建筑工程绿色施工规范》(GB/T50905-2014)6.3.1成桩工艺应根据桩的类型、使用功能、土层特性、地下水位、施工机械、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等,按安全适用、经济合理的原则选择。6.3.2混凝土灌注桩施工应符合下列规定:(1)灌注桩采用泥浆护壁成孔时,应采取导流沟和泥浆池等排浆及储浆措施。(2)施工现场应设置专用泥浆池,并及时清理沉淀的废渣。6.3.3工程桩不宜采用人工挖孔成桩。当特殊情况采用时,应采取护壁、通风和防坠落措施。6.3.4在城区或人口密集区域施工混凝土预制桩和钢桩时,宜采用静压沉桩工艺。静力压桩宜选择液压式和绳索式压桩工艺。6.3.5工程桩桩顶剔除部分的再利用应符合现行国家标准《工程施工废弃物再生利用技术规范》GB/T50743的规定。
中国土木工程网
微信ID:tmgclw
简介:土木工程平台,视频、课件、各类资料!
鸿腾精品视频
微信ID:hotvod
简介:施工工艺视频,搞笑视频,各类课件!
泥浆护壁成孔篇二:泥浆护壁成孔灌注桩施工方法
泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔,不同土质和地下水位高低都适用。多用于含水量高的软土地区。
成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等,其中以回转钻机应用最多。
1 成孔机械及工艺
回转钻机成孔
回转钻机是由动力装置带动有钻头的钻杆转动,由钻头切削土壤。切削形成的土渣,通过泥浆循环排出桩孔。根据泥浆循环方式的不同,分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。
正循环回转钻机
成孔时泥浆由钻杆内部注入,从钻杆底部喷出,携带钻下的土渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池,沉淀后的泥浆流入泥浆池再注入钻杆,由此进行循环。
步履式正反循环冲击钻机
反循环回转钻机
成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔,由砂石泵在钻杆内形成真空,使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池,沉淀后再流入泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高,排放土渣的能力强。
潜水钻机成孔
潜水钻机是一种旋转式钻孔机械,其动力、变速机构和钻头连在一起,加以密封,因而可以下放至孔中地下水位以下进行切削土壤成孔。用正循环工艺输入泥浆,进行护壁和将钻下的土渣排出孔外。
冲击钻成孔
冲击钻主要用于在岩土层中成孔,成孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层,然后用掏渣筒来掏取孔内的渣浆。
2 护壁泥浆
泥浆的作用
泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷却与润滑钻头的作用。钻进中,护壁泥浆与钻孔的土屑混合,边钻边排出携带土屑的泥浆;当钻孔达到规定深度后,运用泥浆循环进行孔底清渣。
泥浆的组成
是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物,也可掺入加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等掺合剂。泥浆一般在现场制备,有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液,则可利用其作为护壁泥浆,即“自造泥浆”。
泥浆池
3 施工程序及方法
埋设钢护筒
在杂填土或松软土层中钻孔时,应在桩位处埋设钢护筒,以起定位、保护孔口、维持水头等作用。其内径应比钻头大100mm,埋入土中不少于1m。
插打钢护筒
泥浆注入
粘土中可采用清水钻进、自造泥浆护壁;砂土中钻进则应注入制备泥浆,注入泥浆密度控制在1.1左右,排出泥浆密度宜为1.2~1.4。钻进过程中,应保持护筒内泥浆水位高于地下水位。
第一次清孔:钻孔达到设计标高后应进行清孔。以原土造浆的钻孔可用“射水法”,即钻杆只转不进(空转),待泥浆密度降至1.1左右;注入制备泥浆的钻孔则应采用“换浆法”清孔,至换出的泥浆密度小于1.15时方为合格。
吊放钢筋笼及导管
第二次清孔:在钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌前进行,在导管顶部安放泵及皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管外置换沉渣。第二次清孔标准是:孔深达到设计要求,沉渣厚度在100mm以内。
水下浇灌砼:
4 钻孔灌注桩常见问题的处置
孔壁塌陷
钻进过程中如发现排出的泥浆中不断出现气泡或泥浆液面突然下降,这表示有孔壁坍陷迹象。
预防及处理措施:护筒周围用粘土填封密实,钻进过程中及时添加新鲜泥浆,使其高于孔外水位;遇流砂、松散土层时适当加大泥浆比重,控制钻进速度和空转时间;孔壁坍陷时应保持孔内泥浆液位并加大泥浆比重以稳孔护壁。如孔坍陷严重,应提出钻具立即回填粘土,待孔壁稳定后再钻。
钻孔偏斜
钻进过程中钻杆不垂直、土层软硬不均或碰到孤石都会引起钻孔偏斜;预防措施是钻机安装时对导架进行水平和垂直校正,发现钻杆弯曲时应及时更换,遇软硬土层应低速钻进;出现钻杆偏斜时可提起钻头,上下反复扫钻几次。如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,稳定后再重新钻进。
注:欢迎大家关注小编的微信公众号“土木智库”,里面有小编整理的建筑行业的众多资料,有一建、二建、造价、消防视频和课件,欢迎大家的加入。
泥浆护壁成孔篇三:桩基础知识集锦,老师教的都没这么细!
来源:筑龙结构设计
如有侵权,请联系删除
过去以预制桩为主,除钢筋混凝土方桩外,还采用预应力混凝土桩、钢管桩等,有的预应力钢筋混凝土桩,长度达70余米。近年来,灌注桩得到很大发展,有冲孔、钻孔、挖孔等,且大直径钻孔灌注桩愈来愈受到重视,发展较快;此外,还发展了一些新的成桩工艺,如钻孔压浆成桩法等。同时,在预防沉桩对周围环境的影响及灌注桩的质量检验等方面都有长足的进步。
桩基础构造及分类
桩基础是一种常用的深基础形式,它由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基,若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础,而在桥梁、码头工程中常用高承台桩基础。
一、按受力情况分为端承桩、摩擦桩
端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩,上部结构荷载主要由岩层阻力承受;施工时以控制贯入度为主,桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。
摩擦桩完全设置在软弱土层中,将软弱土层挤密实,以提高土的密实度和承载能力,上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受,施工时以控制桩尖设计标高为主,贯入度可作参考。
二、按挤土状况分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩
沉管法、爆扩法施工的灌注桩、打入(或静压)的实心混凝土预制桩、闭口钢管桩或混凝上管桩 属于挤土桩。
冲击成孔法、钻孔压注法施工的灌注桩、预钻孔打入式预制桩、混凝土 ( 预应力混凝土 ) 管桩、 H 型钢桩、敞口钢管桩等属 于部分挤土桩。
干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法施工的灌注桩属非挤土桩。
三、按施工方法分为预制桩、灌注桩
预制桩是在工厂或施工现场制成的各种形式的桩,用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中,或有的用高压水冲沉入土中。根据沉入土中的方法,可分打入桩(锤击沉桩)、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等;
灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔,放入钢筋骨架,然后在孔内灌注混凝土而成。根据成孔方法的不同分为挖孔、钻孔、冲孔灌注桩,套管成孔灌注桩(沉管灌注桩)及爆扩成孔灌注桩等。
预制桩施工方法
预制桩包括混凝土预制桩、钢桩两种。混凝土预制桩常用的有钢筋混凝土实心方桩、预应力混凝土空心管桩。钢桩有钢管桩、H型钢桩、其他异性钢桩。
钢筋混凝土预制桩施工前,应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料,制定施工方案。其主要内容包括:确定施工方法,选择打桩机械,确定打桩顺序,桩的预制、运输,以及沉桩过程中的技术和安全措施。
一、锤击沉桩的施工方法(打入法)
锤击沉桩的施工方法是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力,使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法,它施工速度快,机械化程度高,适用范围广,但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动,在城区和夜间施工有所限制。
打桩机械:打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三个部分。
桩锤是对桩施加冲击力,将桩打入土中的机具;施工中常见的桩锤有落锤、蒸汽锤(单动汽锤、双动汽锤)、柴油汽锤和液压锤(振动锤)。
桩架是支持桩身和桩锤,在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定,并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。 一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。 根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高。桩架用钢材制作,按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。
动力装置包括驱动桩锤及卷扬机用的动力设备。根据所选桩锤而定的。当采用空气锤时,应配备空气压缩机;当选用 蒸汽锤时,则要配备蒸汽锅炉和绞盘。
打桩施工
A. 准备工作
(1)场地准备:清除地上、地下障碍物,平整、压实场地,设置排水沟;
(2)放轴线、定桩位、设置水准点 (≮2个);
(3)确定打桩顺序:挤土直接影响打桩进度、施工质量以及周围环境。
(4)接通现场的水、电管线,准备好施工机具;做好对桩的质量检验。
(5)进行打桩试验:≮2根,检验工艺、设备是否符合要求。
B.打桩顺序
根据桩的密集程度,打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种。
当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时,应由中间向两侧对称施打,或由中间向四周施打。
当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时,可采用上述两种打法,或逐排单向打设。
根据基础的设计标高和桩的规格,宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。
C.打桩工艺顺序:
设置标尺→桩架就位→吊桩就位→扣桩帽、落锤、脱吊钩→低锤轻打→正式打(接桩,截桩,静、动载试验,承台施工)。
要点:采用重锤低击,开始要轻打;连续施打,减少回弹固结;注意贯入度变化,做好打桩记录(编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度…);如遇异常情况(贯入度剧变;桩身突然倾斜、位移、回弹;桩身严重裂缝或桩顶破碎),暂停施打,与有关单位研究处理。
二、静力压桩的施工方法
静力压桩是在均匀软弱土中利用压桩架(型钢制作)的自重和配重,由钢丝绳、滑轮和压梁,将整个桩机的重力(800~1500kN)反压在桩顶上,以克服桩身下沉时与土的摩擦力,迫使预制桩下沉,将桩逐节压入土中的一种沉桩方法。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小,适合在城市中施工。 压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。
接桩的方法目前有三种:焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。
压桩与打桩相比:由于避免了锤击应力,桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以,因而桩的断面和配筋可以减小;压桩引起的挤土也小的多,因此压桩是软土地区一种较好的沉桩方法。
三、振动沉桩的施工方法
工作原理:其主要装置为振动器,利用振动器所产生的激振力,使桩身产生高频振动。这时桩在其自重或很小的附加压力作用下沉入土中,或是在较小的提升力作用下而拔出土。
四、水冲法沉桩(射水沉桩)的施工方法
射水沉桩方法往往与锤击(或振动)法同时使用,具体选择应视土质情况而定。必须注意,不论采取任何射水施工方法,在沉入最后阶段1~1.5m至设计标高时,应停止射水,用锤击或振动沉入至设计深度,以保证桩的承载力。
干作业钻孔灌注桩:
干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm,钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基,不适于有地下水的土层和淤泥质土。
钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,开钻时先慢后快,减少钻杆的摇晃,及时纠正钻孔的偏斜或位移。
钻孔至规定要求深度后,进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出,减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土,然后停止旋转,提钻卸土。
钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定,绑扎牢固,防止变形。用导向钢筋送入孔内,同时防止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后,应立即灌注混凝土,以防塌孔。灌注时,应分层浇筑、分层捣实,每层厚度50~60cm。
泥浆护壁成孔灌注桩:
泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外,适用于有地下水和无地下水的土层。
成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。
泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程:测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。
1、埋设护筒和制备泥浆
埋设护筒和制备泥浆钻孔前,在现场放线定位,按桩位挖去桩孔表层土,并埋设护筒。护筒高2m左右,上部设1~2个溢浆孔,是用厚4~8mm钢板制成的圆筒,其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置,保护孔口,防止地面水流入,增加孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头的方向。
在钻孔过程中,向孔中注入相对密度为1.1~1.5的泥浆,使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实,避免孔内漏水,保持护筒内水压稳定;泥浆相对密度大,加大了孔内的水压力,可以稳固孔壁,防止塌孔;通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出,起到携砂、排土的作用。
2、成孔
潜水钻机成孔。潜水钻机是一种旋转式钻孔机,其防水电机变速机构和钻头密封在一起,由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。
潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式。正循环排渣法:在钻孔过程中,旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后,利用泥浆泵压送高压泥浆,经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出,与切削成浆状的碎泥渣混合,携带泥土沿孔壁向上运动,从护筒的溢流孔排出。泵举反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内,直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。
冲击钻成孔。冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度,靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔。冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等,一般常用十字形冲击钻头。冲孔前应埋设钢护筒,并准备好护壁材料。
冲击钻机就位后,校正冲锤中心对准护筒中心,在冲程0.4~0.8m范围内应低提密冲,并及时加入石块与泥浆护壁,直至护筒下沉3~4m以后,冲程可以提高到1.5~2.0m,转入正常冲击,随时测定并控制泥浆相对密度。施工中,应经常检查钢丝绳损坏情况,卡机松紧程度和转向装置是否灵活,以免掉钻。
冲抓锥成孔;冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片,通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度,下落时松开卷筒刹车,抓片张开,锥头便自由下落冲入土中,然后开动卷扬机提升锥头,这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣,依次循环成孔。
冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔,但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。
3、清孔
验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况;清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土,以减少桩基的沉降量,提高承载能力。泥浆护壁成孔清孔时,对于土质较好不易坍塌的桩孔,可用空气吸泥机清孔,气压为0.5MPa,使管内形成强大高压气流向上涌,同时不断地补足清水,被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出,直至喷出清水为止。 对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣,清孔后的泥浆相对密度应控制在1.15~1.25。
4、浇筑水下混凝土
泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的,故称为浇筑水下混凝土。水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级,必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定。
水下混凝土浇筑常用导管法。浇筑时,先将导管内及漏斗灌满混凝土,其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上,然后剪断悬吊隔水栓的钢丝,混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。
沉管灌注桩(套管成孔灌注桩):
沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备,将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致),造成桩孔,然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土,随之拔出套管,利用拔管时的振动将混凝土捣实,便形成所需要的灌注桩。
在沉管灌注桩施工过程中,对土体有挤密作用和振动影响, 施工中应结合现场施工条件,考虑成孔的顺序。间隔一个或两个桩位成孔;在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔;一个承台下桩数在5根以上者,中间的桩先成孔,外围的桩后成孔。
为了提高桩的质量和承载能力,沉管灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法等施工工艺。单打法(又称一次拔管法):拔管时,每提升0.5~1.0m,振动5~10s,然后再拔管0.5~1.0m,这样反复进行,直至全部拔出。复打法:在同一桩孔内连续进行两次单打,或根据需要进行局部复打。施工时,应保证前后两次沉管轴线重合,并在混凝土初凝之前进行。翻插法:钢管每提升0.5m,再下插0.3m,这样反复进行,直至拔出。
利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩,称为锤击沉管灌注桩;利用振动器振动沉管、拔管成桩,称为振动沉管灌注桩。
1、锤击沉管灌注桩
锤击沉管灌注桩施工要点:桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈,以防地下水渗入管内和作缓冲层。沉管时先用低锤锤击,观察无偏移后,才正常施打。拔管前,应先锤击或振动套管,在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。桩管内混凝土尽量填满,拔管时要均匀,保持连续密锤轻击,并控制拔管速度,一般土层以不大于1m/min为宜,软弱土层与软硬交界处,应控制在0.8m/min以内为宜。 在管底未拔到桩顶设计标高前,倒打或轻击不得中断,注意使管内的混凝土保持略高于地面,并保持到全管拔出为止。
桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2m时,均应跳打施工;中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后,方可施打。
2、振动沉管灌注桩
振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管。其施工过程为:桩机就位,沉管,上料,拔管。
人工挖孔大直径灌注桩:
大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔,放置钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩基础,也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成,穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。
优点是桩身直径大,承载能力高;施工时可在孔内直接检查成孔质量,观察地质土质变化情况;桩孔深度由地基土层实际情况控制,桩底清孔除渣彻底、干净,易保证混凝土浇筑质量。
1、人工挖掘成孔护壁方法施工
坍落的支护措施有现浇混凝土护壁、沉井护壁、喷射混凝土护壁等。
(1) 现浇混凝土护壁法施工
即分段开挖、分段浇筑混凝土护壁,既能防止孔壁坍塌,又能起到防水作用。
桩孔采取分段开挖,每段高度取决于土壁直立状态的能力,一般0.5~1.0m为一施工段,开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度。
护壁施工段,即支设护壁内模板(工具式活动钢模板)后浇筑混凝土,其强度一般不低于C15,护壁混凝土要振捣密实;当混凝土强度达到1MPa(常温下约24h)可拆除模板,进入下一施工段。如此循环,直至挖到设计要求的深度。
(2) 沉井护壁法施工
当桩径较大,挖掘深度大,地质复杂,土质差(松软弱土层),且地下水位高时,应采用沉井护壁法挖孔施工。
沉井护壁施工是先在桩位上制作钢筋混凝土井筒,井筒下捣制钢筋混凝土刃脚,然后在筒内挖土掏空,井筒靠其自重或附加荷载来克服筒壁与土体之间的摩擦阻力,边挖边沉,使其垂直地下沉到设计要求深度。
施工中应该注意的几个问题:
桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm,桩的垂直度偏差不得超过0.5%
桩径不得小于桩设计直径。 挖掘成孔区内,不得堆放余土和建筑材料,并防止局部集中荷载和机械振动。
桩基础一定要坐落在设计要求的持力层上,桩孔的挖掘深度应由设计人员根据现场地基土层的实际情况决定。
人工挖掘成孔应连续施工,成孔验收后立即进行混凝土浇筑。认真清除孔底浮渣余土排净积水,浇筑过程中防止地下水流入。
人工挖掘成孔过程中,应严格按操作规程施工。 井面应设置安全防护栏,当桩孔净距小于2倍桩径且小于2.5m时,应间隔挖孔施工。
2017最HOT工程公众号推荐