1、钻孔灌注桩施工工艺及施工要点第一节 钻孔灌注桩施工流程 钻孔灌注桩施工工序涉及场地准备、桩位放样、埋设护筒、钻孔、清孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土等,施工工艺流程如图3-1所示。钻孔灌注桩施工是一项质量规定高,须在一种短时间内持续完毕多道工序地下隐蔽工程,施工必要要认真按照施工工艺流程进行。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。钻孔灌注桩工艺流程图第二节 施工准备3.2.1 放桩放桩是指将设计好桩中心点位坐标用有关仪器投放到施工场地中。放桩流程为:核对坐标架设仪器输入坐标放点。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。(1)核对坐标此过程往往被众多测量人员所忽视,图纸中给定坐标也许会是错误,因而在实地放桩前需要进行坐标核算,核对坐标
2、可用Execel表格。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。(2) 架设仪器将全站仪位于控制点位处,固定两支架,伸缩第三只架。使圆水准器泡偏向方向与固定两只架中一种处在同始终线上,然后固定支架再调节和气泡在始终线上支架。普通状况只要精平后再对中精平就可以了,棱镜立于另一控制点位处作为后视。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。(3) 输入坐标将要测放桩号点位坐标输入到全站仪中,全站仪就可以计算出控制点位与测放点位距离与角度。(4) 放点调节全站仪使镜头方向指向测放点位方向,误差在2”左右以内,将棱镜立于测放点位附近,不断调节棱镜位置,是全站仪对准棱镜头,然后通过全站仪测距后给定移动距离移动棱镜,直到全站仪通过测算后给定移动距
3、离1mm左右以内为止,再将木桩或钢桩钉在棱镜架设处并喷漆,此时一种桩桩位即投放完毕。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。3.2.2 人工挖探坑 施工厂区内地下管线复杂,为保证管线安全及施工正常进行,在钻孔桩施工前需进行人工挖探坑探明管线精确位置,并加以保护后方可施工钻孔桩。探坑深度不不大于2.0m(挖到原状土),如果2.0m如下依然为回填土,不能拟定管线位置,必要继续挖,直到原状土或拟定管线位置为止。为保证施工安全必要浇注混凝土护壁,探坑开挖至1m后必要开始施做混凝土护壁,严防土质疏松导致孔口坍塌。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。3.2.3 符桩符桩过程大体与放桩相似,略有不同是桩位标记是安放在人工挖探坑后盖板上,以
4、便钻机中心对准标记精确下钻。符桩也是施工准备中一种重要环节,不可忽视。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。3.2.4 护筒埋设护筒采用钢护筒,依照不同钻孔径用4mm钢板制成内径比钻孔直径大0.1m0.2m钢护筒,护筒埋设普通要高出地下水位1.0m2.0m,并高出施工地面至少0.3m,护筒在黏土层中不适当不大于1.0m;砂土中不适当不大于1.5m,其高度尚应满足孔内泥浆面高度规定,如果采用旋挖钻机开挖护筒埋设深度不应不大于2.5m。并且规定结实、不漏水。钢护筒顶端留有宽0.4m、高0.2m出浆口,桩位经测设拟定后,先挖探坑,确认没有管线后进行护筒埋设,护筒外围用粘土填筑夯。护筒采用钻机压入,位置应精确,其中心
5、线与桩中心线对齐,容许偏差不不不大于20mm,并应保证护筒垂直度,倾斜率不不不大于L(L为护筒全长)4。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。3.2.5 泥浆制备一、泥浆制备技术规定使用泥浆用泥浆用优质膨润土制作。泥浆技术指标见表3-1所示。表3-1 泥浆技术指标表工程名称新制泥浆循环再生泥浆废弃泥浆1比 重(g/cm)1.061.101.101.251.252粘度(s)18282530303失水量(ml/30min)2030304泥皮厚度(mm)3555含砂量(%)4556PH值8101111制备好泥浆还应达到如下规定:(1)及时采集泥浆样品,测定性能指标。对新制备泥浆要进行第一次测试,使用迈进行一次测试,
6、钻孔过程中再测试一次,钻孔结束后在泥浆面下1M及孔底以上0.5M处各取泥浆样品进行测试。泥浆回收、解决后各测试一次。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。(2)储存泥浆每8小时搅拌一次,每次搅拌泥浆或测试必要进行记录。 (3)新鲜泥浆制作好搁置24小时后,经测试各项指标合格方可正式使用。回收泥浆必要通过振动筛解决,性能指标达到规定后方可循环运用。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。(4)施工中经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。二、泥浆循环系统环泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、泥浆输出管、泥浆回收管、制浆机、活动振动筛、除渣设备等构成,并应设有排水排废浆等设施,循环系统如图3-2。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 图3-2 泥浆循
7、环系统图3.2.6 混凝土配合比及灌注机具一、混凝土配合比因混凝土是在水下灌注,因而混凝土应当具备良好和易性和流动性,且易于在导管中流动,又不易于离析,因而需要对混凝土粗细骨料和外加剂严格规定。对混凝土材料规定如下:渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。水泥:采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度级别不适当低于32.5级,用量不低于370Kg/m,水泥初凝时间不早于2.5h。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。细骨料:应选用级配合理,质地坚硬,颗粒干净天然中粗砂。、粗骨料:宜选用坚硬卵砾石或碎石,骨料最大粒径不应不不大于导管内径1/6至1/8和钢筋最小净距1/4,同步不应不不大于40mm。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。外加剂:为改进
8、混凝土和易性和缓凝,水下混凝土掺入减水剂、混凝剂、早强剂等外加剂。二、重要机具设备重要机具设备:向水下输送混凝土用导管;导管进料用漏斗;隔水胆与混凝土挡板;输送混凝土用搅拌车等。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。各设备重要参数如下:导管内径为20cm,分段制成,导管间通过导管端部螺丝口导管套筒连接。导管每节长度2.5m,最上部三节导管从上到下依次为0.5m、1.0m、1.5m。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。漏斗为5mm厚钢板制成,容积不不大于1m。隔水胆采用篮球内球胆,直径为20cm,即同导管内径,混凝土挡板采用3mm厚圆形钢板,略不不大于漏斗下口。第三节 重要施工过程和施工要点3.3.1 钻孔施工一、钻机就位
9、钻孔选用德国产低噪音、无污染、高效率、特备适合坚硬岩层宝峨BG25C钻机成孔,该钻机采用全断面取芯钻机工艺,即采用特别“筒式”钻具,将一次性所有抓入筒中,成孔速度可达1015m/h。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 钻机就位前应先检查钻机底座和顶端与否平衡,检测作业区承载力与否满足钻机施工规定,保证在钻进过程中不产生位移和沉陷;钻机就位后相应钻杆中心和垂直度进行复测,其偏差不应不不大于2cm。对钻杆垂直度复测是一项必不可少工作,垂直度校核可用全站仪进行。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。二、钻进 成孔采用“跳二打一”施工环节,即每隔2根桩进行钻孔施工,这样做可以避免因孔间距过小而导致踏孔现象,同步也可以避免大范畴移
10、动机械导致工时延后。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 钻进前应先测算出设计孔深,设计孔深计算环节如下: 一方面用水准仪测出护筒顶标高,护筒顶测量办法为:将水准仪立于将要测量护筒附近位置处,架稳调平,塔尺立于高程控制点处,调节水准仪镜头竖直中心线,读取并记录水平中心线所批示读数(后视读数),然后将塔尺立在护筒边沿上,和前述办法同样读取读数(前视读数),则:驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 护筒顶标高=控制点高程前视读数 (3-1)猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 下面计算设计桩底标高: 设计桩底标高=设计桩顶标高设计桩长 (3-2) 计算设计孔深: 设计孔深=护筒顶标高设计桩底标高 (3-3)锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 以二号承
11、台桩孔为例,其设计桩顶标高为41.242m,设计桩长为23.25m,带入公式(3-2)得: 设计桩底标高=41.242m-23.25m=17.992m 经测量该桩护筒顶标高为43.721m,带入公式得: 设计孔深=43.721-17.992m=25.729m。 钻进工艺及规定为: (1)旋挖钻机钻孔时,先在钢护筒内注入泥浆,开始慢速钻进,使护筒刃脚处有坚硬泥皮护壁,钻进深度超过护筒下2m后,即可按正常速度钻进。泥浆经沉淀池沉淀后回收循环运用。钻进要随时监测泥浆比重及泥浆中含砂状况,记录钻进中关于参数及地质状况,以核对地质资料。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 (2)钻进达到规定孔深停钻时,仍要维持泥浆正
12、常循环,直到钻渣含量不大于4%为止。起钻时应注意操作轻稳,防止拖刮孔壁,并向孔内补充适量泥浆,稳定孔内水头高度。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 (3)为保证孔深规定,避免超欠挖,当钻机在钻孔过程中仪器显示已达到设计标高时,需要在用测绳复制。钻进过程中还应随时注意控制仪表,以控制钻杆垂直度。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 (4)钻进过程中,每进尺23m,应检查钻孔直径和竖直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径,高度35m)吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔中心重叠,如上下各处均无挂阻,则阐明钻孔直径和竖直度符合规定。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 (5)钻进时如孔内浮现踏孔、涌砂等异常状况应及时将钻具提离孔底,保持泥
13、浆高度,吸除坍落物和涌砂;同步向孔内输送性能符合规定泥浆,保持水头压力以抑制继续涌砂和坍孔。 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。3.3.2 清孔一、清孔规定 清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后及时进行,采用钻机掏渣筒清孔;第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行,采用泥浆循环置换法清孔。清孔过程中观测孔底沉渣厚度,孔底沉渣厚度不不不大于100mm时即可停止清孔,并保持孔内水头高度,防止坍孔事故。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。二、第一次清孔 由于旋挖钻机采用筒式掏渣,应严格控制其钻进深度,禁止超深。清孔采用抽浆清孔法,即在终孔后停止进尺,运用泥浆泵持续泵压5至15min,使孔底沉渣随泥浆基本排除,达到
14、清孔规定为止,并同步掺入相对比重较小泥浆(含沙量不大于4%),以保持稳定水位。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。三、第二次清孔 在安放钢筋笼及导管后,准备灌注水下混凝土前,由于这段时间间隙较长,孔底又会产生一某些沉渣,因此待安放钢筋笼及导管就绪后,运用泥浆循环,将孔内沉渣带出孔外。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。3.3.3 钢筋笼制作和吊装一、制作钢筋笼钢筋笼成型采用加强箍筋成型法,其绑扎顺序大体是先主筋等间距布置好,待固定住架立筋后,再按设计间距安设箍筋。箍筋、架立筋与主筋之间接点可用电弧焊接。加强箍筋与所有主筋焊接并在下端焊加强箍筋一道,并将箍筋及架立筋预先牢固地焊接到钢筋笼端部上,这样当钢筋笼插到孔底时,可有
15、效地防止架立筋插到桩端处地基中。钢筋笼主筋采用机械连接,接头外漏丝扣不得超过一种完整扣,主筋连接在同一断面接头率不不不大于50%。钢筋笼下端0.2m范畴内主筋稍后内侧弯曲呈倾斜状。钢筋笼制作容许偏差见表3-2。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。表3-2 钢筋笼制作容许偏差序号工程容许偏差(mm)检查办法1主筋间距10用尺量2箍筋间距20用尺量3钢筋笼直径10用尺量4钢筋笼整体长度50用尺量 续表3-25主筋弯曲度1%用尺量6主筋弯曲度1%用尺量 为保证桩身混凝土保护层厚度,在主筋外侧安设混凝土保护层砂浆垫块,垫块制成圆饼状。 钢筋笼制作过程中尚有一种十分重要环节就是吊筋安装,安装吊筋目是为了固定钢筋笼,使
16、其处在预先设定平面上。安装吊筋前需要计算吊筋长度。吊筋长度计算办法如下氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 一方面计算出桩顶至护筒顶距离。由于设计桩顶标高为已知量,护筒顶标高可通过高程控制点测出,则: 桩顶至护筒顶距离=护筒顶标高-设计桩顶标高 (3-4)釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。 已知护筒顶距离就可以很容易计算出吊筋长度: 吊筋长度=桩顶至护筒顶距离-0.9m+0.1m+0.15m (3-5)怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。 式(3-5)中0.9m为笼顶端与设计桩顶距离,0.1m为吊筋上端吊环高度,0.15m为吊筋与主筋搭接长度。谚辞調担鈧谄动禪泻類。 仍以二号承台桩孔为例,其护筒顶标高为43.721m,设计桩顶标高为
17、41.242m,代入公式(3-4)得:嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。 桩顶至护筒顶距离=43.721m-41.242m=2.479m 吊筋长度为: 吊筋长度=2.479m-0.9m+0.1m+0.15m=1.829m 上述成果表达吊筋设计成这个长度就可以保证桩顶位置满足设计高程。 此处还要提到是测斜管绑扎。由于基坑就开挖要对桩体位移进行监测,因此需要在某些钢筋笼上绑扎测斜管。测斜管应绑扎在钢筋笼内侧,保持罐体在一条直线上,绑扎牢固。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。 二、钢筋笼吊装 钢筋笼吊装采用25t吊车吊放。起吊时,须用双吊点,吊点位置要恰当,普通设在加强箍筋处(吊点处应加焊)。采用大钩和小钩互相进行钢筋笼吊
18、装,小钩吊下部、大钩吊上部。在吊车小钩上挂一种滑轮,将钢丝绳穿过滑轮,钢丝绳两端采用U型卡环与钢筋笼加强箍筋连接牢固,下部第一种吊点设立在下部第二个加强箍筋处,第二个吊点设立在向上6.0m加强箍筋处。钢筋笼上部对称设立两根钢丝绳,钢丝绳两端采用U型卡环与钢筋笼加强箍筋连接牢固,第一种吊点设立在上部第二个加强箍筋处,第二个吊点设立在乡下8.0m加强箍筋处,每根钢丝绳上均有一种滑轮,将两个滑轮挂在扁担(型钢制作)上,扁担上部设立吊钩挂在吊车大钩上。起吊时大、小钩同步受力,大钩向上吊起钢筋笼,小钩起到稳定钢筋笼作用,同步防止钢筋笼弯曲变形,互相配合将钢筋笼慢慢吊直,同步安排专人扶稳钢筋笼作用,同步防
19、止钢筋笼在起吊过程中始终处在稳定状态下。吊直后将钢筋笼对准孔位缓慢下放,不得摇晃碰撞孔壁或强行入孔。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。 钢筋笼入孔后,要牢固定位,保证钢筋笼方向,并将钢管穿入吊环中,将钢筋笼吊住,保证笼顶标高符合规范规定,防止在灌注水下砼过程中下沉或上浮。入孔定位标高应准备,容许误差为5cm,并使其下部悬空;钢筋笼上口应和桩中心对中并固定,容许误差为3cm。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。3.3.4 灌注混凝土 灌注前应先测量混凝土坍落度和泥浆比重,规定坍落度为160mm220mm,泥浆比重为1.11.2,还应取混凝土做成试块,养护后按照国标进行强度测定。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。 灌注混凝土施工顺序:
20、安设导管使隔水栓与导管内水面紧贴灌注首批混凝土持续灌注直至桩顶,如图3-3图3-3 浇注混凝土施工顺序图 一、灌注首批混凝土放下隔水胆,安平混凝土挡板后,灌入封底混凝土。封底混凝土灌注到一定量后,用吊车小钩提起混凝土挡板,隔水胆被混凝土压入孔底,并从底部导管排出。灌注首批混凝土时,导管底部距离宜为0.30.5m,导管初次封入长度不不大于0.8m。混凝土初灌量宜按下式计算:濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。 (3-6) 式中: V混凝土初灌量(m) d桩孔直径(m) d导管直径(m) L钻孔深度(m) H导管埋入混凝土深度(m)h导管下端距灌注前测得孔底高度(m)t灌注前孔底沉渣厚度(m)以二号承台桩孔为例
21、,取其导管埋入混凝土深度H为0.8m,导管底部距灌注前测得孔底高度h为0.4m,钻孔直径0.8m,导管直径d为0.2m,经测得其钻孔深度L为25.93m,灌注前孔底沉渣厚度为0.03m,将上述数据代入公式(4-6)得混凝土初灌量为:銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。二、导管埋深首批混凝土灌注后应持续不断灌注混凝土,事实上由于每个孔需要灌注混凝土量大概为13 m,而每辆混凝土搅拌车容量为7m左右,因而每个孔需要灌注两车混凝土,这样就不可避免浮现灌注混凝土间歇现象。在灌注过程中,应经惯用测锤探测混凝土面上升高度,并适时提高、逐级拆卸导管,保持导管合理埋深。应依照实际状况严格控制导管最小埋深,以保证桩身混凝土持
22、续均匀,不使其也许裹入混凝土上面浮浆皮和土块,防止浮现断桩现象。对导管最大埋深,则以能使管内混凝土顺畅流出,便于导管提高和减少灌注提管、拆管辅助作业时间来拟定。探测次数不适当不大于所用导管节数,并应在每次提高导管前,探测一次管内外混凝土面高差。导管埋深如表3-3。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。表 3-3 导管埋深值表导管内径(mm)桩孔直径(mm)初灌量埋深(m)持续灌注埋深(m)桩顶部灌注埋深(m)正常灌注最小埋深2006012001.22.03.04.01.52.00.81.22302558018001.01.52.53.51.52.01.01.230015000.81.22.03.01.21.5
23、1.01.2三、灌注过程注意事项灌注混凝土必要持续进行,不得中断。否则先灌入混凝土达到初凝,将制止后灌入混凝土从导管中留出,导致断桩。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。在灌注过程中,当导管内混凝土不满具有空气时,后续混凝土宜通过导流槽流入漏斗及导管,因此不得将混凝土整斗倾入管内,以免在导管形成高压气囊,挤出管节间橡胶垫圈,导致导管漏水。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。在灌注将近结束时,混凝土上升困难,可用吊钩上下提高导管,加大孔内混凝土高度,加快混凝土上升速度。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。为防止提高导管时挂住钢筋笼,在导管提高时要人工施加外力使导管旋转,边旋转边提高。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。四、桩顶灌注标高及桩顶解决桩顶灌注标高应比设计标高增长0.5m以便清除桩顶浮浆沉渣,桩顶灌注完毕后应及时测量桩顶实际标高,待桩顶混凝土强度达到设计强度70%时,将高出设计标高某些凿除。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。