混凝土灌注桩综合项目施工作业流程.doc

灌注桩施工

灌注桩，是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。但其操作规定严格，施工后需较长养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出。依照成孔工艺不同，分为干作业成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展不久，还浮现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等某些新工艺。
灌注桩施工-干作业成孔
 干作业成孔灌注桩合用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水土质，不需护壁可直接取土成孔。当前惯用螺旋钻机成孔。
施工工艺流程
场地清理→测量放线定桩位→桩机就位→钻孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔质量检查验收→吊放钢筋笼→浇筑孔内混凝土。
施工注意事项
①开始钻孔时，应保持钻杆垂直、位置对的，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。
②发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时，应提钻检查，排除地下障碍物，避免桩孔偏斜和钻具损坏。
③钻进过程中，应随时清理孔口粘土，遇到地下水、塌孔、缩孔等异常状况，应停止钻孔，同关于单位研究处    理。
④钻头进入硬土层时，易导致钻孔偏斜，可提起钻头上下重复扫钻几次，以便削去硬土。若纠正无效，可在孔中局部回填粘土至偏孔处0．5m以上，再重新钻进。
⑤成孔达到设计深度后，应保护好孔口，按规定验收，并做好施工记录。
⑥孔底虚土尽量清除干净，可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆解决，然后快吊放钢筋笼，并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑，每层高度不不不大于1．5m。

螺旋钻机
螺旋钻孔机是运用动力旋转钻杆，使钻头螺旋叶片旋转削土，土块沿螺旋叶片上升排出孔外。
钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等构成，用于地下水位以上粘土、粉土、中密以上砂土或人工填土土层成孔，成孔孔径为300mm～600mm，钻孔深度8—12m。配有各种钻头，以适应不同土层。
1一电动机；2一变速器；3一钻杆；4一托架；5一钻头；6一立柱；
7一斜撑；8一钢管；9一钻头接头；10一刀板；11一定心尖
在软塑土层，含水量大时，可用疏纹叶片钻杆，以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中，或含水量较小砂土中应用密纹叶片钻杆，缓慢地均匀地钻进。操作时规定钻杆垂直，钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，也许是遇到石块等异物，应及时停机检查。全叶片螺旋钻机成孔直径普通为300~600mm，钻孔深度8~20m。钻进速度应依照电流变化及时调节。在钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇到塌孔、缩孔等异常状况，应及时研究解决。
灌注桩施工-泥浆护壁成孔

泥浆护壁成孔灌注桩是运用泥浆护壁，钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下土渣排出孔外而成孔，而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。
施工工艺流程
(1)测定桩位。
平整清理好施工场地后，设立桩基轴线定位点和水准点，依照桩位平面布置施工图，定出每根桩位置，并做好标志。施工前，桩位要检查复核，以防被外界因素影响而导致偏移。
(2)埋设护筒。
护筒作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒用4—8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100—200mm，顶面高出地面0．4～0.6m，上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不适当不大于1m，在砂土中不适当不大于1．5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度规定，孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋设时，坑直径应比护筒外径大0．8～1．0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应不不大于50mm，对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。
(3)泥浆制备。
泥浆作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等，其中以护壁为主。
泥浆制备办法应依照土质条件拟定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆，排渣泥浆密度应控制在1．1～1．3g／cm3；在其她土层中成孔，泥浆可选用高塑性(Ip≥17)粘土或膨润土制备；在砂土和较厚夹砂层中成孔时，泥浆密度应控制在1．1—1．3g／cm3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔土层中成孔时，泥浆密度应控制在1．3～1．5g／cm3。施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆控制指标为粘度18～22s、含砂率不不不大于8％、胶体率不不大于90％，为了提高泥浆质量可加入外掺料，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃泥浆、泥渣应按环保关于规定解决。
(4)成孔办法
回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最惯用办法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。
a)、正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池，经沉淀解决返回循环池。正循环成孔泥浆上返速度低，携带土粒直径小，排渣能力差，岩土重复破碎现象严重，合用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不不不大于15％、粒径不大于10mm某些砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。桩孔直径不适当不不大于1000mm，钻孔深度不适当超过40m。普通砂土层用硬质合金钻头钻进时，转速取40～80r／min，较硬或非均质地层中转速可恰当调慢，对于钢粒钻头钻进时，转速取50~120r／min，大桩取小值，小桩取大值；对于牙轮钻头钻进时，转速普通取60—180r／min，在松散地层中，应以冲洗液畅通和钻渣清除及时为前提，灵活拟定钻压；在基岩中钻进时，可以通过配备加重铤或重块来提高钻压；对于硬质合金钻钻进成孔，钻压应依照地质条件、钻杆与桩孔直径差、钻头形式、切削具数目、设备能力和钻具强度等因素综合拟定。
1一钻头；2--泥浆循环方向；3一沉淀池；4--泥浆池；5一泥浆泵；6--水龙头；7一钻杆；8一钻机回转装置
b)、反循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，运用泵吸、气举、喷射等办法抽吸循环护壁泥浆，挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外成孔办法。依照抽吸原理不同可分为泵吸反循环、气举反循环和喷射{射流)反循环三种施工工艺，泵吸反循环是直接运用砂石泵抽吸作用使钻杆水流上升而形成反循环；喷射反循环是运用射流泵设出高速水流产生负压使钻杆内水流上升而行程反循环；气举反循环是运用送人压缩空气使水循环，钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差关于，随孔深增大效率增长。当孔深不大于50m时，宜选用泵吸或射流反循环；当孔深不不大于50m时，宜采用气举反循环。
1一钻头；2--新泥浆流向；3一沉淀池；4--砂石泵；5一水龙头；6一钻杆；7--钻机回转装置；8—混合液流向
（5)清孔。
当钻孔达到设计规定深度并经检查合格后，应及时进行清孔，目是清除孔底沉渣以减少桩基沉降量，提高承载能力，保证桩基质量。清孔办法有真空吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣法。
清孔应达到如下原则才算合格：一是对孔内排出或抽出泥浆，用手摸捻应无粗粒感觉，孔底500mm以内泥浆密度不大于1．25g／cm3(原土造浆孔则应不大于1．1g／cm3)；二是在浇筑混凝土前，孔底沉渣容许厚度符合原则规定，即端承桩≤50mm，摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm，摩擦桩≤300mm。
(6)吊放钢筋笼。
清孔后应及时安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼普通都在工地制作，制作时规定主筋环向均匀布置，箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍间距等均应符合设计规定。分段制作钢筋笼，其接头采用焊接且应符合施工及验收规范规定。钢筋笼主筋净距必要不不大于3倍骨料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，钢筋保护层厚度不应不大于35mm(水下混凝土不得不大于50mm)。可在主筋外侧安设钢筋定位器，以保证保护层厚度。为了防止钢筋笼变形，可在钢筋笼上每隔2m设立一道加强箍，并在钢筋笼内每隔3—4m装一种可拆卸十字形暂时加劲架，在吊放入孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放人，防止碰撞孔壁。
若导致塌孔或安放钢筋笼时间太长，应进行二次清孔后再浇筑混凝土。

锤击沉管灌注桩
锤击沉管灌注桩机械设备由桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组、行走机构构成。
锤击沉管桩合用于普通粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基，但不能在密实砂砾 石、漂石层中使用。它施工程序普通为：定位埋设混凝土预制桩尖→桩机就位→锤击沉管→灌注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土(中间插入吊放钢筋笼)→成桩。
施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋好预制钢筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳，以防地下水渗入管内。缓缓放下桩管，套人桩尖压进土中，桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤与否在同一垂直线上，桩管垂直度偏差≤0．5％时即可锤击沉管。先用低锤轻击，观测无偏移后再正常施打，直至符合设计规定沉桩标高，并检查管内有无泥浆或进水，即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。凡灌注配有不到孔底钢筋笼桩身混凝土时，第一次混凝土应先灌至笼底标高，然后放置钢筋笼，再灌混凝土至桩顶标高。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌人混凝土量为限，不适当拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查混凝土面下降状况。
锤击沉管桩混凝土强度级别不得低于C20，每立方米混凝土水泥用量不适当少于300Kg。混凝土坍落度在配钢筋时宜为80—100mm，无筋时宜为60～80mm。碎石粒径在配有钢筋时不不不大于25mm，无筋时不不不大于40mm。预制钢筋混凝土桩尖强度级别不得低于C30。混凝土充盈系数(实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比)不得不大于1．0，成桩后桩身混凝土顶面标高应至少高出设计标高500mm。
振动沉管灌注桩
振动沉管灌注桩是运用振动桩锤(又称激振器)、振动冲击锤将桩管沉人土中，然后灌注混凝土而成。这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比，更适合于稍密及中密砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩施工工艺完全相似，只是前者用振动锤沉桩，后者用振动带冲击桩锤沉桩。
振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。
单打法是普通正常沉管办法，它是将桩管沉人到设计规定深度后，边灌混凝土边拔管，最后成桩。合用于含水量较小土层，且宜采用预制桩尖。桩内灌满混凝土后，应先振动5—10s，再开始拔管，边振边拔，每拔0．5～1．0m停拔振动5—10s，如此重复进行，直至桩管所有拔出。拔管速度在普通土层内宜为1．2～1．5m／min，用活瓣桩尖时宜慢，预制桩尖可恰当加快，在软弱土层中拔管速度宜为0．6～0．8m／min。
反插法是在拔管过程中边振边拔，每次拔管0．5～1．0m，再向下反插0.3～0．5m，如此重复并保持振动，直至桩管所有拔出。在桩尖处1．5m范畴内，宜多次反插以扩大桩局部断面。穿过淤泥夹层时，应放慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不适当使用反插法。
复打法是在单打法施工完拔出桩管后，及时在原桩位再放置第二个桩尖，再第二次下沉桩管，将原桩位未凝结混凝土向四周土中挤压，扩大桩径，然后再第二次灌混凝土和拔管。采用全长复打目是提高桩承载力。局部复打重要是为了解决沉桩过程中所浮现质量缺陷，如发现或怀疑浮现缩颈、断桩等缺陷，局部复打深度应超过断桩或缩颈区1m以上。复打必要在第一次灌注混凝土初凝之前完毕。