钻孔桩灌注要点及异常情况处理方法.ppt

,钻孔桩灌注要点及异常情况处理方法,2019/4/4,2,2019/4/4,3,(1) 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。护筒上部设12个溢浆孔，是用厚612mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径500mm。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。,2.3 桩基础施工,2019/4/4,4,泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池,2019/4/4,5,埋设护筒,2019/4/4,6,制作钢筋笼,2019/4/4,7,制作钢筋笼,制作钢筋笼,2019/4/4,8,2019/4/4,9,2019/4/4,10,2019/4/4,11,2019/4/4,12,2019/4/4,13,钢筋笼焊接,2019/4/4,14,灌注桩钢筋冷挤压连接,2019/4/4,15,2019/4/4,16,泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺 埋设护筒 护筒是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利钻孔的辅助工具，其保护孔口和提高桩孔内的泥浆水头，防止坍孔的作用。,2019/4/4,17,反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，是使钻机的钻头对准桩的中心线，等钻机对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔,2019/4/4,18,2019/4/4,19,在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.11.5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。,2.3 桩基础施工,2019/4/4,20,(2) 成孔 1) 潜水钻机成孔 潜水钻机成孔示意图如图2.12所示。 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。,2.3 桩基础施工,2019/4/4,21,2.3 桩基础,2019/4/4,22,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，如图2.13所示。 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。,2.3 桩基础施工,2019/4/4,23,2.3 桩基础施工,2019/4/4,24,2) 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(图2.14)。 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。,2.3 桩基础施工,2019/4/4,25,2.3 桩基础施工,2019/4/4,26,3) 冲抓锥成孔 冲抓锥(图2.16)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。,2.3 桩基础施工,2019/4/4,27,2.3 桩基础施工,2019/4/4,28,（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不大于1.1，含砂率小于2%，黏度为1720s。,2.3 桩基础施工,2019/4/4,29,2019/4/4,30,(4) 浇筑水下混疑土 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。 水下混凝土应为设计强度1.15倍，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(图2.17)。 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13m，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。,2.3 桩基础施工,2019/4/4,31,导管法浇注桩身砼,2019/4/4,32,2019/4/4,33,灌注桩钢筋冷挤压连接,2019/4/4,34,焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮,2019/4/4,35,浇注水下混凝土 浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。导管法采用的主要机具有：导管、漏斗和储料斗、 隔水塞。,2019/4/4,36,提升导管，下料，排出泥浆,2019/4/4,37,水下混凝土灌注用导管,2019/4/4,38,2019/4/4,39,截桩头,2019/4/4,40,桩头混凝土取样,2019/4/4,41,（3）质量要求 1、护筒中心与桩中心偏差不大于50mm。倾斜度0.5% 2、泥浆比重控制：宜为1.1-1.5 3、孔底沉渣厚度：端承桩50MM，摩擦桩200MM 4、砼浇筑连续进行，导管埋入砼中26M,(1)导管进水的处理。由于首批混凝土储量不足引起的导管进水，可以将孔内散落的混凝上拌合物用空气吸泥机或抓斗清除出来，然后，重新灌注水下混凝土，由于导管接头不严或导管超拨引起的导管进水，可以将原导管或更换的导管重新插入混凝土中，用潜水泵或吸泥机将导管内的水和泥浆吸出，然后继续灌注。 (2)堵管的处理。可以用事先安装在浇注漏斗上的附着式振动器将混疑上振下去，用吊机吊着导管，在不将导管超拔的情况下，上下提动导管。使管内的混凝土下去；如果以上方法混凝土仍下不去，只有将导管拔出来，按导管进水的处理方法进行处理。 (3)埋管的处理。开始时，可用导链滑车、千斤顶试拔。如果仍拔不出，当孔径较大时，已浇的表层混凝土尚未初凝，可以另下一根导管，按照导管进水的处理方法进行处理。 (4)钢筋笼上浮的处理。用重物强行将钢筋笼压下去，将粘结层破坏掉后继续浇注，如果不行，只有将钢筋笼提出来，将孔内已灌的混凝土用抓斗机或吸泥机清除后准备二次灌注。,桩基混凝土灌注异常情况处理方法,断桩处理方法,原因 ： (1)首批封底混凝土数量不足，导管底口距孔底间距过大，下落混凝土不能有效淹埋导管口，使泥水从底口进入导管。 (2)混凝土中导管提升过猛或测深不准使导管底口脱离混凝土。 (3)由于导管埋入混凝土太深或导管埋设不正被钢筋笼卡住，不能提升而终止混凝土灌注。 (4)混凝土灌注中发生严重的塌孔事故。 (5)机械设备差，因故障修理又无备用设备和手段，导致混凝土初凝，不能继续灌注。 (6)突然停电，又无发电设备而导致灌桩工作停止。 (7)严重缺陷桩也可作为断桩处理。,处理措施： (1)在灌注混凝土开始不久出现的问题，也就是混凝土灌注的方量还比较小时，应迅速拔出导管和钢筋骨架，将可吸出的混凝土尽量吸出，如全部吸出，问题处理后重新灌注混凝土，如部分吸出，将剩余已硬化的混凝土凿除，再进行灌注混凝土。 (2)如灌注中发现导管进水或其他故障，如有充足的时间，在灌注混凝土不初凝的情况下，可将导管拔出，修理后采用管底堵塞的隔水方法，重新插入导管，去掉底塞恢复灌注或直接将导管插入已灌注的混凝土中并不小于2m，将导管内的水和表层稀松的混凝土吸出后重新灌注。 (3)在灌注混凝土的中途出现问题 ，如塌孔，设备故障不及时修理又无备用设备、导管，未吸出未凝固的混凝土，断桩位置较浅时可按接桩处理。 (4)若断桩位置较深，且为了彻底一次性处理，可将钢筋笼提出或将未灌混凝土部分钢筋笼割除，用冲击钻将混凝土连同全部冲碎清除(钢筋断碎后可以用电磁铁吸除)，然后再重新灌注混凝土。,接桩处理主要方法： (1)若断桩处距地表或水面不深，且表层至断桩处为结构致密的土层，则可以直接抽水至断桩处，进行接桩处理。 (2)若断桩处距离地表不深(根据孔径和施工能力而定)，但地质条件较差，可采用“下沉钢护筒法和”和“旋喷桩法”。 “下沉钢护筒法”指将钢护筒下沉至断桩位置以下一定深度，然后抽干水，在钢护筒内进行人工开挖，清理、凿除石渣和淤泥至断桩表面，进行接桩处理；“下沉钢护筒法”对于断桩位置离地面较浅的情况易于操作，否则，可用旋喷桩法进行接桩处理 。 “旋喷桩法”指由于受断桩深度和施工机具的限制，“下沉钢护筒法”无法实施时，在钻孔桩周围进行旋喷桩施工，即利用旋喷水泥桩堵水防渗效果，在断桩周围打一圈互相交联的旋喷桩。从而在断桩周围形成一道封闭的防渗帷幕，加固孔壁，堵水防渗，然后再进行接桩处理。 (3)对于表层土质较松散，且断桩处较深，应先用“气举法”吸出断层表面的松散混凝土和泥浆，然后用比钢筋笼直径略小的