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技术方案 目 录钻(冲)孔桩施工工艺11、施工工艺流程12、测量放线与护筒埋设13、泥浆24、旋挖钻机成孔工艺45、回转钻机成孔工艺76、冲击钻机成孔工艺87、清孔128、钢筋笼的制作工艺139、钢筋笼吊装1510、水下混凝土灌注1611、质量检验1812、主要设备表1913、主要材料要求19桩底桩侧注浆施工工艺211、桩底桩侧后注浆原理212、注浆材料的选择与配制213、注浆参数及工艺参数224、安装注浆管225、压水试验236、浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量等247、后注浆作业起始时间、顺序和速率应248、终止注浆条件249、注浆注意事项2410、注浆相关技术标准2511、注浆质量保证措施2612、后注浆桩基工程质量检查和验收27搅拌桩(湿喷法)施工工艺291、工艺流程292、施工方法293、质量控制要点及相应技术质量保证措施314、施工中易出现的问题及其处理措施325、主要设备表33搅拌桩(干喷法)施工工艺351、工艺流程352、施工方法353、质量控制384、施工后检测阶段的质量控制395、施工注意事项396、主要设备表41长螺旋钻孔灌注桩施工工艺431、工艺原理432、工艺流程433、长螺旋钻孔灌注桩试桩444、工程质量保证措施445、主要施工设备45预应力管桩专项施工工艺471、预应力管桩施工简述472、预应力管桩施工准备473、PHC管桩堆放和装卸方法484、PHC管桩的验收495、PHC管桩材的验收方法506、预制管桩施工工艺507、质量保证计划568、预制管桩质量标准599、主要设备表59振动沉管灌注桩施工工艺611、振动沉管灌注桩施工工艺流程612、测量放线613、桩机就位624、混凝土制作625、钢筋笼制作636、沉管施工637、砼搅拌运输648、砼灌注659、复打6510、桩身质量控制6511、关键工序及重点工序的控制66CFG桩施工工艺671、工艺概述672、CFG桩试桩673、施工顺序674、设备选配675、施工工艺676、主要分部工程的施工方法687、主要施工机具698、主要材料需用量计划699、质量保证措施6910、质量标准与验收方法7011、通病及事故处理措施7012、合理化建议721钻(冲)孔桩施工工艺1、施工工艺流程 钻孔桩施工工艺流程见图1:图1 钻(冲)孔桩施工工艺流程正循环清孔、测量孔深泥浆调制、处理灌注水下砼测量放线埋设护筒成 孔导管安装钢筋笼安装终 孔钻机就位导管试装钢筋笼制作检查验收成桩混凝土质量抽查2、测量放线与护筒埋设(1)放出桩位后,查明桩位处有无地下管线。(2)根据护筒的大小及现场地质情况挖埋护筒,护筒应高出地面50cm,护筒内径应大于钻头直径100mm,埋入土中深度在粘性土中不少于1.5m,在砂土中不少于2m,并应保证孔内浆面高于地下水位1m以上。(3)护筒中心与桩位中心的允许偏差为50mm。3、泥浆3.1泥浆处理系统(1)施工时,根据桩机的施工安排及路线设置泥浆池,作为泥浆处理系统。 (2)泥浆采用自拌方法,控制指标应满足下列要求: 相对密度: 一般土层1.051.15,易坍土层1.151.30; 粘 度: 一般土层1622S,易坍土层1928S; 静 切 力: 一般土层1.02.25Pa,易坍土层35Pa; 含 砂 率: 4; 胶 体 率: 96; 失 水 率: 一般土层25mL/30min,易坍土层15mL/30min; 酸 碱 度: 810PH。 在钻孔中,泥浆顶面应始终高出孔外水位。为回收泥浆,减少环境污染,设置泥浆循环净化系统。(3)在施工过程中要经常测定泥浆的比重,并经常测定粘度、含砂率。3.2 泥浆的制备(1)泥浆的制备存储量按每天用量进行确定,按需设置泥浆池,泥浆须经过制浆池、沉淀池及储存池三级处理,泥浆制作场地以利于施工方便为原则,泥浆用离心泵生产,靠重力沉降循环再生。其循环工序流程如下图2所示:施工桩孔净化泥浆储存再生浆指标调整再生浆储存净化中间储存泥浆净化处理中目振动筛粗筛去土渣罐车外运劣质浆储存新鲜浆储存新 鲜 泥 浆 拌 制调 整 浆液拌制泥 浆 沉 淀 池合格 浆图2 泥浆制备工艺流程图(2)膨润土造浆的主要成分是膨润土、掺合物和水。掺合物主要有羧甲基纤维素(CMC)和火碱(Na2CO3),分别起增大泥浆粘度和增多膨润土颗粒表面吸附负电荷的作用。膨润土造浆配比(占水的百分比)如下:泥浆的经验配合比为(kg/m3):水膨润土纯碱CMC=981503.00.4(或985502.960.42),施工中应根据试配比的泥浆指标进行调整,直到符合泥浆配制管理性能指标。(3)针对本工程施工特点,结合工程地质水文情况,泥浆制作材料拟采用优质膨润土,将合格的膨润土放入泥浆搅拌机中进行充分搅拌,并放入泥浆池存放或放入未开挖的导墙内放24h以上使之充分水化后才能使用。3.3泥浆的使用(1)新制备的泥浆、回收重复利用的泥浆、浇筑混凝土之前孔内的泥浆,在成孔时、清孔后均需要进行物理性能指标测定,主要测定泥浆粘度、比重和含砂率。泥浆性能指标要有专门技术人员用泥浆测量仪测量,专人管理。(2)成孔过程中随着成孔不断加深要不断补充泥浆,保证泥浆液面始终高于地下水位至少1m,泥浆使用过程中要不断对其性能指标进行检测,一般每个台班检测一次,如发现不符合要求要及时换浆或加外加剂进行调整。(3)浇注砼前清除孔内沉渣,用新鲜泥浆置换受污染的循环泥浆,清除孔内沉渣、浇砼时排出的孔内泥浆,指标合格的泥浆,排入沉淀池,指标不合格的泥浆需经处理合格后方可重复使用。(4)对于再生利用的泥浆,因其已受污染性能较差,要适当掺入一定量的CMC和火碱,约为0.100.15左右处理,经检查合格后才能使用。经过分离处理的泥浆,在储备池内和新鲜泥浆混合加外加剂调配合适后,方可送入孔内使用。(5)在施工期间孔内泥浆面需高于地下水位1米,亦不宜低于孔口面0.3米。(6)地层中松散的砂层较厚,必须加大泥浆比重到1.151.30,防止孔壁坍塌。(7)泥浆用泥浆泵输送,泵送期间必须密切注意管路的情况,一旦发现爆管,马上停泵接管,以防泥浆污染现场。(8)废浆或多余的泥浆用专车运出场外,废泥浆和渣土按当地环保有关条例处理。4、旋挖钻机成孔工艺旋挖钻进是一个短进尺、多回次的重复循环过程。回次进尺短(不足1m),回次时间短(回次时间不足5分钟,纯钻进时间不足1分钟),每一个回次又是一个变负荷的过程。开始,钻头切削齿在钻具自重作用下切入土层一个较小的深度,随钻斗回转切削前面土层并将切削下的碎土装进钻斗内,钻斗钻入土层深度及加入钻斗里的土重量不断增加,回转阻力也增加;由于传动系统中液力变矩器的作用,随回转阻力增大其转速降低,内外钻杆传递扭矩的槽、键接触面上的压力也随之增大,这时,操纵加压油缸对钻杆柱加压,其压力可传到钻头,增大钻斗切入深度;钻进负荷又随之增大,转速进一步降低,甚至出现瞬时停止转动的情况,这样,一个在很短时间内,切入深度回转阻力矩逐级增大,负载和转速在很大范围内波动的钻进过程,这是旋挖钻进方法的显著特点。因此,钻斗降到孔底,起动转盘带动回转之初,属自重钻进,不加压(在回转阻力不大的情况下加压,将由于内外钻杆传扭槽、键接触面上的正压力和由此产生的轴向磨擦过小,而使钻杆柱收缩)。在负荷增大到一定程度后,操纵加压液压缸,通过动力头对钻杆柱短时间加压,加压操作可视情况,重复进行12次,当加压后钻斗切入量也很小甚至不切入时,应即提钻,故钻进过程中,操作者应密切注视工作舱内的压力、转速仪表以及钻进负荷变化情况,适时加压、提钻。此外,钻进还应注意以下问题:(1)正确选择钻斗底部切削齿的形状和规格软层可选用楔形齿套,小切削角、小刃角、齿宽也稍大。硬层宜选用较大的切削角,较窄的弯角齿套。软层,特别是粘结性土层,齿间距离应大些,以免粘泥糊钻,糊钻将大大降低钻进效率,提钻后应经常检查底部切削齿,及时清理齿间粘泥,更换已磨钝的齿套。(2)为保证孔壁稳定,应视表土松散层厚度,孔口下入长度适当的护筒,并保持泥浆液面高度。随泥浆漏失及孔深增加,应及时向孔内补充泥浆。(3)钻进岩层,如发现每回次钻进深度太小,用螺旋钻。(5)钻进挖出的土方,及时用装载车把土方运到安排好的场地堆放。(6)如下图3为旋挖钻机成孔:图3 旋挖钻机成孔4.1钻机操作工艺(1)钻机就位时,应调平钻机底座,并从两个方向用经纬仪测调钻架垂直度,确保倾斜度小于1%。(2)钻孔过程中应注意控制钻孔的垂直度,钻进的速度、成孔孔径以及入岩深度等问题。(3)垂直度控制:钻孔过程中,应采用经纬仪双向监控,随时注意校核钻杆的垂直度,发现倾斜及时纠正。(3)孔径控制:每台钻机在开钻前,首先要检查钻头直径,其大小将直接影响孔径的大小,如发现共磨损超过10mm应及时调换。(4)成孔进度控制:开钻后应连续钻进,以最短时间成孔。在开钻之初应慢速低压,待成孔5m以上且各方面正常后方可加速。对于淤泥、淤泥质土及易塌孔的土层施工时,必须降低钻进速度。(5)钻孔深度控制:开钻前应核定钻杆的总长度并作好记录,在终孔前通过检查钻杆的余尺,控制钻孔深度,经检查核实无误后,方可提钻。提出钻具后应用测绳复核成孔深度,如测绳的测深小于钻杆的测深,则应采取复钻并清孔。(6)桩身垂直度偏差要求不大于1%,桩径偏差要求50mm,灌注混凝土前孔底沉渣要求厚度不大于50mm。4.2钻孔注意事项(1)采用测绳进行孔深测量时,应考虑测绳遇水后收缩的问题,每次使用前必须提前预湿,并重新标定。(2)在终孔验收时,应以钻孔深度、设计持力层岩样以及钻机的机效等作为验收依据。4.3成孔质量检查成孔结束后,首先采用泥浆测试仪器测试泥浆比重、泥浆粘度、泥浆含砂量,上述各指标合格后方可进行下一步工序。其中按照桩基技术规范(JGJ 94-2008)规定,泥浆的控制指标如下:泥浆粘度为1722s,含砂率不大于4,比重1.031.15g/cm,可按照现场实际情况进行试配。4.4旋挖钻成孔灌注桩成孔中的常遇问题及其主要原因、预防和处理方法旋挖钻成孔灌注桩成孔中的常遇问题及其主要原因、预防和处理方法 表1序号常遇问题主要原因 预防和处理方法1 护筒冒水埋设护筒时周围土不密实,护筒内外水压差太大;钻头起落时碰撞护筒护筒周围用最佳含水率的勤土分层弃实;在护筒适当高度开孔;起落钻头时防止碰撞护筒;初发现护筒冒水时可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移则应返工重埋。2 桩孔偏移、倾斜钻机安装不平或钻架下有虚土产生不均匀沉陷;钻架不稳,方形钻杆不竖直;或钻机磨损,部件松动,遇旧基础或大石块等地下障碍物,土层软硬不均钻机应安装周正、水平、稳固,转盘中心和护筒中心应在一条直线上;护筒不偏斜,钻杆不弯曲,主动钻杆保持垂直;清除地下障碍物;控制钻进速度。当发现孔身偏斜时应分析原因,进行处理,可在偏斜处反复扫孔3 孔壁坍塌护筒埋深位置不合适。例如,护筒埋设在砂土层中,砂土由于水压漏水后容易明塌;由于振动和冲击影响,使护筒的周围和底部地基松软造成坍塌在松软易塌的地层中埋设护筒,资实筒周土。将护筒贯入袭击土中至少0.5m以上 孔内水位高度不够,钻进速度快,泥浆注入迟缓,液面过低,甚至降到地下水位以下,造成孔壁坍塌保持要求的泥浆面高度,使孔内泥浆面高出地下水位2m以上。在钻进和提钻过程中,泥浆的注入要与钻进提钻同步进行钻斗钻上下移动速度过快,致使水流以较快的速度由钻斗外侧和钻孔间的空隙流过,冲刷孔壁;有时在上提钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌应按孔径大小和土质条件调整钻斗的升降速度;按钻孔阻力,考虑必要的转矩,决定钻斗的转速泥浆护壁不好,施工管理不良;搅拌机转速过低,泥浆搅拌时间不够;泥浆配合不恰当,防止泥浆劣化液的工作做得不够好,延误了劣化液的废弃时间采用优质泥浆。在泥浆的配合比,特别是相对密度、勤度、过滤性及物理或化学稳定性方面,要考虑地基条件及施工机械条件设定合适的参数,将其作为目标值进行质量管理钻进速度过快,造壁时间不足视土质具体情况,放慢钻进速度转杆转速快,钻杆中心振动大,钻杆对稳定液的紊流冲动强化起来,孔壁的损害会加大适当控制转杆转速钻斗刃尖旋转磨损,钻斗升降旋转时破坏孔壁按需要堆焊刃尖,调整钻斗外径与刃尖之间的距离4 桩孔局部缩颈泥浆性能欠佳,失水量大;孔壁土层吸水膨胀,形成蜂窝、疏松状泥皮;邻桩施工间距不当,土层中应力尚未解除,新孔孔壁软土流变采用优质泥浆,控制泥浆比重和黠度,降低失水量;当桩距不当时,应间隔施工,新桩尽可能在邻桩成桩36h后开钻;发现缩颈,应扫通清孔后尽快灌注混凝土5 桩身断面缺损泥浆与混凝土置换性能不好选用与混凝土不相混合的泥浆6 孔底土松动在孔底猛然提起钻斗,由于吸力作用,会使孔底土松动钻斗在离开孔底,提升过程中,要慢速进行钻进结束后,要使泥浆充分沉淀(约需2030mm),然后小心地把沉渣清理 7 |孔底沉渣过多清孔不干净 钻斗落到孔底,并使其慢慢旋转,以清除沉渣。按此进行两次以上。在灌注混凝土前要再测一次沉渣厚度,如不符合要求,需用风动方式等进行处理5、回转钻机成孔工艺5.1钻机操作工艺回转钻机就位后,对钻头中心和桩位中心校核无误后,倾斜度不大于1%,方可开钻。钻孔时钻架必须稳固,钻头对准桩位中心,开钻前对钻机及其它机具进行检查,机具配套,水、电畅通。钻孔严格按规范和招标技术文件的规定和要求进行施工,同时应符合下列要求:(1)循环钻孔采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终承受部分钻具的重力。孔底承受的钻压不超过钻杆、钻锥、压块重力之和(扣除浮力)的80,以避免和减少斜孔、弯孔、扩缩现象。(2)开钻时慢速推进,待导向部位全部进入土层后才全速钻进。(3)钻孔一经开始,应连续进行,不得中断;及时如实填写施工原始记录;严格执行交接班制度。(4)经常对泥浆进行试验,以确保泥浆符合要求,在地质变化处,捞取渣样,判明土层,记入表中,以便核对地质剖面柱状图。(5)升降钻锥时要平稳,钻锥提出孔口时应防止碰撞护筒孔壁或钩挂护筒底部,拆装钻杆要迅速。钻孔停机、提钻、捞渣时应保持孔内具有规定的水位和泥浆稠度,以防坍孔。5.2钻孔桩施工质量保证措施5.2.1钻孔过程中出现坍孔其表征是孔内水位突然下降又回升,孔口冒细密水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。坍孔一般是因为泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。查明坍孔位置后进行处理,坍孔部位不深的时,可采取深埋护筒法,将护筒填土夯实,重新钻孔;坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填,如果无上述土类时可采用粘质土并掺入5%8%的水泥砂浆,应等待数日后采取改善措施重钻。5.2.2钻孔偏斜、弯曲一般是因为地面松软不均匀、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。可在偏斜处钓住钻锤反复扫孔,使钻孔正直。偏斜严重的时,应回填粘质土到偏斜处顶面,待沉积密实后重新钻孔。5.2.3扩孔缩孔扩孔多系孔壁小坍塌或钻锤摆动过大造成。钻孔缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或泥质页岩造成,一般采用失水率小的优质泥浆护壁;钻锤磨损大也能使孔径稍小,应随时检查,及时焊补钻锤。当缩孔已发生时,可用钻锤上下反复扫孔,扩大孔径。5.2.4钻孔漏浆一般采取护筒周围回填土夯实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锤慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施。5.2.5糊钻多出于正循环回钻钻进时,遇软塑粘质土层,泥浆相对密度和粘度过大,进尺快,钻碴量大,出浆口堵塞而造成。应改善泥浆性能,对钻碴进出口和排碴设备的尺寸进行检查,并控制适当进尺。若严重糊钻,应停钻提出钻锥,清除钻碴。5.2.6回转钻机钻进施工措施总结钻孔灌注桩质量事故引发的后果相当严重,在施工中应加强施工管理,采取科学的施工方法和切实可行的实用方案。严格按照划范、规程操作,加强监督、检测,避免质量事故或把质量事故降低到最小限度。对已出现问题的桩基,应掌握详尽而准确的现场资料,及时组织专家会诊,制定安全可靠又经济的处理方案。6、冲击钻机成孔工艺6.1冲击钻成孔工艺简介冲击钻成孔施工法是我国历史悠久的钻孔施工法之一。它是利用冲击式钻机(简易式冲击钻机参见图4)或卷扬机悬吊冲击钻头,在一定的高度往复提升钻头并使其突放自由降落,利用冲击动能冲挤土层或破碎岩石成孔。部分碎渣和泥浆被挤入孔壁中,大部分成为泥渣,利用掏渣筒或其它方法将钻渣排出孔外。然后再下放钢筋笼,灌注混凝土成桩。每次冲击之后,冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度,从而使桩孔能得到规则的圆形断面。冲击钻成孔的直径通常为600mm2000mm,最大直径可达3000mm,钻孔深度一般在50m左右,某些情况下可超过100m。水利水电系统、交通港口、公路、铁路系统利用冲击钻成孔制桩非常普遍。6.2冲击成孔灌注桩施工工艺特点及注意事项(1)在冲击钻进过程中,为获取最佳的成孔速度,必须保证冲击钻头在孔内以最大的加速度下落,以增大冲击力。为此,应合理确定冲击钻头的重量,选择最优悬吊距离、冲击行程和冲击频率。冲击钻头的重量一般按冲孔直径每100mm取100140kg为宜,对于硬岩土层或刃脚较长的钻头取大值,反之取小值。最优悬距是保证钻头最大切入深度而使钢丝绳没有剩余长度。一般正常悬距可取0.50.8m之间,悬距过大或过小,钢丝绳抖动剧烈。悬距正常,钻机运转平稳,钻进效率高。一般专用钢丝绳冲击钻机冲击行程可取0.781.5m,冲击频率以4080次/min为宜。图4 简易冲击钻机示意图1一副滑轮;2一主滑轮;3一主杆;4一前拉索;5一后拉索;6一斜撑;7一双滚筒卷扬机;8一导向轮;9一垫木;10一钢管;11一供浆管;12一溢流口;13泥浆渡槽;14一护筒回填土;15一钻头 。(2)冲击钻进成孔施工的总原则是根据地层情况,合理选择钻进技术参数,少松绳,勤松绳,勤掏渣。开孔时应低锤勤击,锤高可取0.41.0m,以免偏斜。当孔深达到护筒下34m后,才加快速度,加大冲程,转入正常连续冲击。如发现钻孔偏斜,应立即回填片石,重新钻进。如遇孤石可抛填相似硬度的片石或卵石,用高冲程冲击,将大孤石击碎挤入孔壁。在各种不同土层中钻进时,可按表2中施工要点进行,表中列出了各类土层常用冲程高度和施工泥浆密度,可供使用时参考。不同土层中钻进时施工要点 表2表适用土层施工要点效果在护筒中及护筒刃脚以下3m小冲程高1m左右,土层不好时加入小片石和蛋白块。造成坚实孔壁粘土层、粉士层中、小冲程高2m,加清水或稀泥浆,经常清除钻头上的泥块。防粘钻、吸钻、提高钻进效率。粉、细、中、粗砂层中冲程23m,泥浆密度l.2l.5 mg/cm,投入粘土块,勤冲、勤掏渣。反复冲击造成坚实孔壁,防止塌孔。砂卵石层中、高冲程24m,泥浆密度1.3mg/cm左右,多投黠土,减少投石量,勤掏渣。加大冲击能量,提高钻进效率。基岩高冲程34m,加快冲击效率,812次/ml且,把浆密度1.3mg/ cm左右 加大冲击能量,提高钻进效率。软弱土层或塌孔回填重钻低冲程反复冲击,加粘土块及小碎石, 泥浆密度1.31.5mg/ cm,勤掏渣。造成坚实孔壁。淤泥层低冲程0.751.50m,增加碎石和教土投量,边冲击边投入。碎石和粘土挤入孔壁,增加孔壁稳定性。(3)卷扬机施工时,应在钢丝绳上作标记控制冲程。冲击钻头到底后要及时收绳提起冲击钻头,防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷筒,并应经常检查钢丝绳的磨损情况,卡扣松紧程度,转向装置是否灵活。(4)成孔过程中的排渣方法长有泥浆循环法和抽渣筒法。应尽量选用泥浆循环排渣法,其方法是将输浆管插入孔底,泥浆在孔内向上流动,将残渣带出孔外。虽本方法具有造孔效率高,护壁效率好的优点,但当孔深时,对循环泥浆的压力和流量要求较高,较难实施,所以仅适用于浅孔。采用抽渣筒排渣时,当钻深45m以后,每钻进0.51.0m应抽渣一次,并及时补给泥浆。对稳定性差的孔壁不宜采用抽渣筒法,应采用循环法进行泥浆排渣。(5)每次掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时,应由低冲程逐渐加大到正常冲程,以免卡钻。如遇卡钻,应交替紧绳、松绳,将钻头慢慢吊起,不得硬提猛拉。(6)在钻头锥顶和钢丝绳之间,必须设定自动转向装置,以保证能冲钻成圆孔,转向装置可用合金套、转向套、转向环、转向杆等。钻头重量大的采用合金套,钢丝绳应优质、柔软、无死结,安全系数不小于12,短绳与大绳连接的卡扣不得小于3个,各卡扣受力应均匀。钢丝绳与吊环连接弯曲处,应安装槽形护铁,以减小磨损。(7)在粘性土层中钻进时,可利用粘性土自然造浆的特点,向孔内送入清水,通过钻头冲捣形成泥浆;在砂砾石层中钻进时应采用膨润土泥浆,视孔壁稳定情况,边冲击边向钻孔中投入粘土,使黠土挤入孔壁,增加孔壁的稳定性;在裂隙岩溶地层中钻进遇裂隙泥浆漏失时,可投入粘土,冲击数次后再边投粘土边冲击,直至穿过裂隙,如果遇无填充物的小溶洞时,可投入粘土加石块,形成人工造壁。6.3冲击钻成孔灌注桩的常遇问题及其原因、处理方法如3所示:冲击钻成孔灌注桩的常遇问题及其原因、处理方法 表3常遇问题产生原因防治处理方法桩孔不圆,呈梅花形1、钻头转向装置失灵,冲击时钻头未转动;2、泥浆黠度过高,冲击转动阻力太大,钻头转 动困难;3、中程太小,钻头转动时间不充分或转动很小 。经常检查转动装置的灵活性,调整泥浆的重击度和相对密度;用低冲程时,每冲击一段换用高一些的冲程冲击,交替冲击修整孔形。钻孔偏斜1、冲击中遇探头石、漂石,大小不均匀,钻头 受力不均。2、基岩面产状较陡。3、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。4、土层软硬不均;孔径大,钻头小,冲击时钻 头向一侧倾斜发现探头石后,应回填碎石或将钻机稍移向探头石一侧,用高冲程猛击探头石,破碎探头石后再钻进。遇基岩时采用低冲程,并使钻头充分转动,加快冲击频率。进入基岩后采用高冲程钻进;若发现孔斜,应回填重钻,经常检查及时调整;进入软硬不均地层,采用低锤密、击,保持孔底平整,穿过此层后再正常钻进,及时更换钻头。冲击钻头被卡1、钻孔不圆,钻头被孔的狭窄部位卡住(叫卡钻);2、冲击钻头在孔内遇大的探头(叫上卡)石,石块落在钻头与孔壁之间;3、未及时焊补钻头,钻孔直径逐渐变小,钻头 入孔冲击被卡;4、上部孔壁明落物卡住钻头;5、在毅土层冲程太高,泥浆茹度过高,以致钻 头被吸住;6、放绳太多,冲击钻头倾倒顶住孔壁;7、护筒底部出现卷口变形,钻头卡在护筒底,拉不出来。若孔不圆,钻头向下有活动余地,可使钻头向下活动并转动至孔底较大方向提起钻头,使钻头向下活动,脱离卡点;使钻头上下活动,让石块落下及时修补冲击钻头;若孔径已变小,应严格控制钻头直径,并在孔径变小处反复冲刮孔壁,以增大孔径;用打捞钩或打捞活套助提;利用泥浆泵向孔内泵送性能优良的泥浆;使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正;将护筒吊起,割去卷口,再在筒底外围用直径12mm的圆铜焊一圈包箍,重下护筒于原位。孔壁坍塌1、冲击钻头或掏渣筒倾倒,撞击孔壁;2、泥浆相对密度偏低,起不到护壁作用;孔内泥浆面低于孔外水位;3、遇流砂,软淤泥,破碎地层或松砂层钻进时 进尺太快。4、地层变化时未及时调整泥浆相对密度;5、清孔或漏浆时补浆不及时,造成泥浆面过低,孔压不够而塌孔。探明明塌位置,将砂和蛋白士(或砂砾和黄土)混合物回填到现孔位置以上12m,等回填物沉积密实后再重新冲孔;按不同地层土质采用不同泥浆相对密度;提高泥浆面;严重塌孔,用黠土泥膏投入,待孔壁稳定后,采用低速重新钻进;地层变化时要随时调整泥浆相对密度,清孔或漏浆时应及时补充泥浆,保持浆面在护筒范围以内;成孔后应及时灌注混凝土;下钢筋笼应保持竖直,不撞孔壁。流砂1孔外水压力比孔内大,孔壁松散,使大量流 砂涌塞孔底;2.掏渣时,没有同时向孔内补充水,造成孔外水位高于孔内。流砂严重时,可抛入碎砖石、秸土,用锤冲入流砂层,做成泥浆结块,使成坚厚孔壁,阻止流砂涌入保持孔内水头,并向孔内抛事占土块,冲击造浆护壁,然后用掏渣筒掏渣。冲击无钻进1、钻头刃脚变钝或未焊牢被冲击掉;2、孔内泥浆浓度不够,石渣沉入孔底,钻头重。磨损的刃齿用氧气乙炔割平,重新补焊;向孔内抛幸自土块,冲击造浆,增大泥浆浓度,勤掏渣。钻孔直径小复击打石渣层1、选用的钻头直径小;2钻头磨损未及时修复。选择合适的钻头直径,宣比成桩直径小20mm,定期检查钻头磨损情况,及时修复。钻头脱离1、大绳在转向装置联结处被磨断,或在靠近转向装置处被扭断,或绳卡松脱,或钻头本身在薄弱断面折断;2、转向装置与钻头联结处脱开。用打捞活套打捞;用打捞钩打捞;用冲抓锥来抓取掉落的钻头;预防掉钻头,勤检查易损坏部位和机构。吊脚桩1、清孔后泥浆相对密度过低,孔壁烧塌或孔底涌进泥砂,或未立即灌注混凝土;2、清渣未净,残留沉渣过厚;3、沉放钢筋骨架,导管等物碰撞孔壁,使孔壁明落孔底。作好清孔工作,达到要求后立即灌注混凝土,注意泥浆浓度,及时清渣;不让重物碰撞孔壁。7、清孔(1)当钻孔达到设计终孔标高后,对持力层、孔深、孔径、孔位和孔形进行检查,然后填写终孔检查证;经各方确认后,立即开始清孔作业。(2)清孔利用储浆池的泥浆按需进行泥浆正、反循环置换出孔内的渣浆,在清孔过程中要不断向孔内泵送优质泥浆,保持孔内液面稳定。(3)清孔要求:沉渣厚度不大于50mm。清孔采用换浆法,即钻孔完成后,提起钻头至距孔底约20cm,继续旋转,逐步把孔内浮悬的钻渣换出,在清孔排渣时,保持孔内水头,防止坍孔。清孔后调整泥浆,使其相对密度:1.031.15;粘度:1622s;含砂率:4;胶体率:96。(4)二次清孔:钢筋笼下好之后,混凝土灌注前需进行二次清孔工作,孔底沉渣厚度50mm。(5)清孔完毕后,应立即灌注水下混凝土,防止泥浆久置沉淀。8、钢筋笼的制作工艺8.1钢筋笼的制作(1)本工程钢筋笼的制作在现场进行,现场按需设置钢筋加工场。加工制作完成后需立即验收并做好隐蔽工程验收记录。(2)钢筋笼纵筋采用HRB335、HRB400级,采用单面搭接焊接或者机械连接,接头位置应相互错开,且在35d或500mm(取大值)的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的50。横向加劲箍及螺旋钢箍种类分别用HRB335级与HPB235级,纵横钢筋交接处均应焊牢,箍筋与主筋50%点焊,主筋与加劲箍100%点焊牢固。钢筋笼保护层用直径14mm圆钢弯制成高度为50mm的弓形钢筋,以保障钢筋保护层厚度的准确性。(3)焊条和焊接要求:用电弧焊焊接Q235号钢和HPB300级钢筋时采用E43型焊条,焊接HRB335级钢筋时如果是窄缝焊接应采用E50焊条,帮条焊或搭接焊时可采用E43焊条。焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足(GB/T5117-1995)和(GB/T5118-1995)规定。对于钢筋笼的焊接应采用焊接或机械连接,如果采用焊接接头必须按照施工条件进行试焊,合格后方可进行正式施作。焊接工艺及质量按国家现行标准钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003)的有关规定执行。其它材料请见相关部分说明。8.2钢筋焊接连接工艺焊条和焊接要求:用电弧焊焊接Q235号钢和HPB300级钢筋时采用E43型焊条,焊接HRB335级钢筋时如果是窄缝焊接应采用E50焊条,帮条焊或搭接焊时可采用E43焊条。焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足(GB/T5117-1995)和(GB/T5118-1995)规定。对于钢筋笼的连接为焊接时,焊接接头必须按照施工条件进行试焊,合格后方可进行正式施作。焊接工艺及质量按国家现行标准钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003)的有关规定执行。8.3钢筋套筒挤压连接工艺钢筋滚压直螺纹套筒连接是利用金属材料塑性变形后冷作硬化增强金属材料强度的特性,使接头与母材等强的连接方法。根据滚压直螺纹成型方式,又可分为直接滚压螺纹、挤压肋滚压螺纹、剥肋滚压螺纹三种类型。根据相关规定,针对直径大于等于25mm的螺纹钢筋,采用剥肋滚压螺纹连接方式进行连接。(1)剥肋滚压螺纹加工采用钢筋剥肋滚丝机,先将钢筋的横肋和纵肋进行剥切处理后,使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸,然后再进行螺纹滚压成型。此法螺纹精度高,接头质量稳定,施工速度快,价格适中,具有较大的发展前景。钢筋剥肋滚丝机由台钳、剥肋机构、滚丝头、减速机、涨刀机构、冷却系统、电器控制系统、机座等组成(图5)。其工作过程:将待加工钢筋夹持在夹钳上,开动机器,扳动进给装置,使动力头向前移动,开始剥肋滚压螺纹,待滚压到调定位置后,设备自动停机并反转,将钢筋端部退出滚压装置,扳动进给装置将动力头复位停机,螺纹即加工完成。图5 钢筋剥肋滚丝机1-台钳;2-涨刀触头;3-收刀触头;4-剥肋机构;5-滚丝头;6-上水管;7-减速机;8-进给手柄;9-行程挡块;10-行程开关;11-控制面板;12-标牌(2)现场连接施工1)连接钢筋时,钢筋规格和套筒的规格必须一致,钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。2)采用预埋接头时,连接套筒的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套筒的钢筋应固定牢靠,连接套筒的外露端应有保护盖。3)滚压直螺纹接头应使用扭力扳手或管钳进行施工,将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧,接头拧紧力矩应符合表4的规定。扭力扳手的精度为5%。表4 直螺纹钢筋接头拧紧力矩值钢筋直径(mm)161820222528323640拧紧力矩(Nm)1002002502803203504)经拧紧后的滚压直螺纹接头应做出标记,单边外露丝扣长度不应超过2P。5)根据待接钢筋所在部位及转动难易情况,选用不同的套筒类型,采取不同的安装方法。(4)接头质量检验1)工程中应用滚压直螺纹接头时,技术提供单位应提交有效的型式检验报告。2)钢筋连接作业开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验。工艺检验应符合下列要求:1)每种规格钢筋的接头试件不应少于3根;2)接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验;3)3根接头试件的抗拉强度均不应小于该级别钢筋抗拉强度的标准值,同时尚应不小于0.9倍钢筋母材的实际抗拉强度。3)现场检验应进行拉伸强度试验。4)滚压直螺纹接头的单向拉伸强度试验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头,以500个为一个验收批进行检验。5)对每一验收批,应在工程结构中随机抽取3个试件做单向拉伸试验。当3个试件抗拉强度均不小于A级接头的强度要求时,该验收批判为合格。如有一个试件的抗拉强度不符合要求,则应加倍取样复验。滚压直螺纹接头的单向拉伸试验破坏形式有三种:钢筋母材拉断、套筒拉断、钢筋从套筒中滑脱,只要满足强度要求,任何破坏形式均可判断为合理。9、钢筋笼吊装(1)本工程钢筋笼加工制作完成并通过验收并做好隐蔽工程验收记录签证后,按需采用用25T汽车吊、50T履带吊或者更大吨位吊车进行吊装就位。(2)钢筋笼吊放时,要注意垂直放下,避免碰撞桩壁土。(3)钢筋笼吊装时要注意做好安全措施,由专人负责指挥,吊臂下严禁站人。(4)钢筋笼用直径10mm的圆钢作吊筋进行定位,吊筋的长度为地面吊点的高程和笼顶标高之差;吊筋上部做成吊环,在地面用型钢穿过固定。(5)灌注过程中,应做好监测工作,检查钢筋笼是否有上浮。(7)图6为钢筋笼吊装照片。图6 钢筋笼吊装照片 10、水下混凝土灌注10.1砼灌注基本事项(1)本工程水下混凝土采用预拌混凝土采用标号见设计文件。(2)水下混凝土必须具有良好的和易性,其配合比要通过试验确定,坍落度为180220mm。(3)水下混凝土采用250直径壁厚6mm导管进行灌注,导管底距孔底部约3050cm。导管内吊放砼塞头,灌注开始前应检查砼的塌落度等性能指标,满足设计要求后搅拌车就位开始卸料,待储料斗(容积约1.5立方米)内有足够的砼储存量时即两边同时剪断塞头铁丝,此时搅拌车一直保持快速(3立方米/分钟)连续供料,确保导管的底端一次性埋入水下混凝土中超过0.8m以上的深度,防止断桩。(4)灌注前应检查孔底沉渣情况,浇注过程中,随着混凝土的上升,要适时提升和拆卸导管,导管底端埋入混凝土面以下保持26m,不宜大于6m,并不得小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。(5)在水下混凝土灌注过程中,专人测量导管埋深,填写好水下混凝土灌注记录表。(6)水下混凝土的灌注应连续进行,不得中断。一旦发生机具故障或停电、停水及发生导管堵塞、进水等事故,应立即采取有效措施进行处理,并做好记录。(7)提升导管时应避免碰挂钢筋笼。当混凝土面接近钢筋笼底时,应严格控制导管的埋管深度不要过深,当混凝土面上升到钢筋笼内34m,再提升导管,使导管的底端高于钢筋底端,以防钢筋笼上浮。(8)要控制最后一次混凝土的灌注量,不使桩顶偏低,灌注后桩顶浮浆层高度要满足设计和规范的要求。(9)桩孔浇灌完混凝土,待其混凝土硬化后要采用沙石等材料对桩孔进行回填,以确保施工安全。10.2砼灌注易出现的事故及预防与处理措施灌注水下混凝土是成桩的关键工序,灌注过程中应明确分工,密切配合,统一指挥,做到快速连续施工,防止发生质量事故,若出现质量事故时,应分析原因,采取合理的技术措施,及时设法补救,以期尽量减小 经济 损失。(1)导管漏水主要原因:首批混凝土储量不够或导管底口距孔底间距过大,不能将导管底口下部封住,使水从导管底口涌入;导管接头不严,橡皮垫被高压气囊挤开,水进入;导管提升过猛,控制错误,使导管底口超出混凝土面,底口涌入泥水。 处理方法:是第一种情况,立即将导管提出,进行清孔重新下导管,重新灌注。若是第二、三种情况,应换新导管,使导管口插入混凝土中,用吸泥机将导管内的水和沉淀吸出,继续灌注混凝土,起先砼应增加水泥用量,以后的砼恢复正常配合比。(2)卡管主要是由于初灌时隔水栓卡管或坍落度过小,流动性差,夹有大骨料,砼离析或导管漏水引起。灌注过程中加强对导管的检查和砼各项指标的检查。(3)埋管主要原因是导管埋入混凝土过深,使导管内外砼已初凝、与混凝土产生的摩擦力过大,或提管过猛将导管拨断。预防方法是严格控制导管埋深不得超过6m,混凝土内加缓凝剂,加速混凝土灌注速度,提升导管不可过猛。10.3灌注桩出现问题后的补强措施灌注桩检测后若发现有夹层断桩、混凝土离析、空洞等事故时,经设计代表和监理工程师同意后可以进行补强处理。采用压入水泥浆补强。钻两个小孔,分别作出浆进浆口用。深度应达补强处以下1m。用高压水泵向孔内压入清水,使夹层泥渣从出浆孔被冲洗出来。压入水灰比为0.8的纯水泥浆,待出浆孔内有水泥浆冒出来之后,再用水灰比为0.5的浓水泥浆压入,浓浆压入时应使其充分扩散,当浓浆从出浆口冒出时停止压浆,用碎石将出浆口封住,并以麻袋堵实。最后用水灰比0.4的水泥浆压入,压力增大到0.70.8MPa时关闭进浆阀,稳压压浆2025min,压浆补强工作结束。11、质量检验(1)主控项目1)灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的要求。2)成孔深度和沉碴厚度必须符合设计要求。3)实际浇注混凝土量应不小于计算体积。4)灌注后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。5)钢筋笼加工质量检验标准,见表5。表5 钢筋笼加工质量检验标准表序号检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法1主筋间距10用钢尺量2长度50用钢尺量检查频率:1次/孔 桩质量检验标准,见表6。表6 桩质量检验标准表序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值1桩位mm100基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心。2孔深mm100只深不浅,用重锤测,或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度。3桩体质量检验按基桩检测技术规范。按基桩检测技术规范。4混凝土强度设计要求。试件报告或钻芯取样送检。5承载力按基桩检测技术规范。按基桩检测技术规范。检查频率:成孔规格、沉渣1次/孔;混凝土试块1组/桩;(2)一般项目1)混凝土制作必须按照混凝土配合比下料, 严格控制用水量。2)钢筋笼的主筋搭接和焊接长度必须符合规范的规定。焊接应互相错开,且在35d或500mm(取大值)的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的50。3)钢筋笼的加劲筋、箍筋、焊点必须按规范要求牢固。4)钢筋笼质量检验标准,见表7。(检查频率:1次/孔)表7 钢筋笼质量检验标准序号检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距20用钢尺量3直径10用钢尺量12、主要设备表主要设备表 表8序号机械或设备名称型号规格数量功率(KW)国别产地用于施工部位备注1旋挖钻机220360按需进场柴油中国桩2液压挖掘机220360按需进场柴油中国通用3汽车起重机QY25按需进场柴油中国通用4履带式起重机QUY50100按需进场柴油中国通用5钢筋加工设备按需进场22中国通用6泥浆泵3PN按需进场2中国通用7电焊机BX-1按需进场22中国通用8自卸汽车CWA53SHL按需进场柴油中国通用13、主要材料要求(1)水泥:必须采用红榜水泥。强度等级满足设计文件、国家相关现行规范及合同约定的技术要求。按规定进行送检,检验合格方能使用。(2)钢筋:钢筋正规厂家的合格产品,各种钢筋牌号、直径、技术性能等必须满足设计文件、国家相关现行规范及合同约定的技术要求。按规定进行送检,检验合格方能使用。(3)商砼:设计混凝土强度等级C35或C40(以设计为准)。商品混凝土必须采用甲方确认的生产供应商的商品混凝土。桩底桩侧注浆施工工艺1、桩底桩侧后注浆原理(1)桩底后注浆可以改善持力层条件,提高桩的承载力。桩底注浆可以对桩底沉渣进行固结,并通过渗透、劈裂和挤密作用使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结合体,从而改善持力层的物理力学性能,恢复和提高了持力层土体强度。(2)桩侧注浆可以大幅度提高桩侧摩阻力,桩侧注浆在压力作用下,浆液从桩端沿桩侧向上,通过渗透,劈裂,充填,挤密和胶结作用,对桩周泥皮进行置换和空隙充填,在桩周形成肪脉石体,如同树根植入土中,从而使桩侧摩阻力大幅度提高。(3)桩端注浆可以改善持力层受力状态,桩端压浆通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用形成桩端扩大头增大了桩端受力面积,并且注浆可以对持力层进行加固并改善其受力状态。2、注浆材料的选择与配制注浆所用的材料根据桩端土层的性质确定。考虑到造价及材料来源等因素,采用无机系材料注浆较合适。无机系材料以水泥为主要成分,由于水泥为颗粒性材料,单液水泥浆为悬浊液,为防止其沉淀和析水,要加入一定量的外加剂以改善其性能。另外,由于单液水泥浆凝固时间较长,对于孔隙大的持力层,为控制其扩散半径,以免造成扩散太远而浪费浆液,也要考虑加入促凝剂等材料使水泥浆液凝固时间能得到有效控制。考虑工艺尽量简单便于施工操作及质量控制,本工程采用单液注浆。我公司已实施的桩端桩侧注浆项目中,大部采用单液注浆法,均取得了良好效果。注浆的主要原理是提高桩周围介质的强度,以充分发挥桩基承载力功能,因而浆液凝固体的强度是一个重要的参数。抗压强度因配方不同有所差异,要求承载力较高的“嵌岩”桩,采用高强度浆液配方。桩基持力层在粘土、残积土或空隙大的砂卵石层的桩,采用浆液强度较低的配方。凝固时间:桩端桩侧注浆对凝固时间的要求不十分严格。由于注浆的出口设于桩端或者桩侧,桩周的软弱层相对凝固时间较长,使用的浆液凝固时间在10小时左右。特殊情况下(如桩端土层为空隙较大的粗砂、卵石层或有宽度较大的岩层裂隙)应缩短凝固时间,因而要求使用凝固时间易于调节的配方较佳。间歇压浆也是调节压浆范围的方法之一,此外,还可以通过调节浆液浓度和外加剂比例,达到控制凝固时间或压浆范围的目的。结石率:影响结石率的主要因素是浆液的浓度,单液水泥浓度越高,结石率越高。3、注浆参数及工艺参数为保证注浆效果,不仅要实施正确的施工工艺,而且要选择合理的注浆参数。灌压后注浆材料所用的水泥浆液,一般是粘塑形流体,其流变方程为:r=rO+pv式中:r为剪切应力,pa,rO为动切力,pa上式说明:水泥浆液的流动性能

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