混凝土的灌注桩后压浆施工工法

混凝土灌注桩后压浆施工工法 一 前言 一 工法概况 灌注桩后压浆施工技术是在普通钢筋混凝土灌注桩成桩后通过 预埋于桩端或桩侧的压浆管高压注入纯水泥浆或其他特制的水泥浆 从而达到改善成桩工艺 提高桩端或桩侧的承载力 减少工程沉降 量 降低桩基造价 在迎泽家园二期工程 14 15 16 高层住宅楼地基处理采用 了灌注桩后压浆桩基工程 采用该工法进行后压浆施工 有效的提 高了施工效率 保证灌注桩后压浆的施工质量 图图 1 桩体受力示意桩体受力示意 图图 2 注浆管示意注浆管示意 二 工法特点 一 设备操作方便 安装方便 可靠性高 施工工艺流程合 理 简洁 高效 二 承载力提高 同直径 同桩长条件下该桩承载力是普通 灌注桩的 40 120 因而按照设计承载力可有效缩短桩长 减少 桩数 减少不均匀沉降 注浆管 注浆加强区 环形塑料管 桩体 环形钢丝塑料管 注浆管 2 32 三 成桩工艺适用范围广 可与钻 冲孔等灌注桩配合使用 四 经济效益显著 缩短工期 节约造价 10 30 三 适用范围 此工法适用于建筑工程 桥梁工程 港口 矿山 电力 水利 等 用于多种地基土质 不受地下水位上 下的限制 桩底粗粒土 质优于细粒土质 四 工艺原理 后压浆是在普通钢筋混凝土灌注桩的基础上增加压浆工序 在 普通钢筋混凝土灌注桩成桩后通过预埋于桩端或桩侧的压浆管高压 注入纯水泥浆或其他特制的水泥浆 固化桩底土层 使桩底和桩侧 一定范围内的土体得到加固 从而达到改善成桩工艺 提高桩端或 桩侧的承载力 减少工程沉降量 五 施工工艺 一 施工准备 完成现场三通一平 做好机械及材料的准备 对现场地质情况 进行复核 引测现场控制坐标 熟悉图纸 确定施工顺序及工艺流 程 二 测放桩位及埋设护筒 1 场地平整后测设定桩位 在桩位点打入一根 12 800mm 的钢筋头做桩位标识 并用混凝土固定好 放线完毕对桩位进行复 核 并做复核记录 准确无误后方可进行下道工序 2 复核桩位无误后 钉好四个拴桩 拉好 十 字线 依中 心向外定出 1000mm 的护筒位置 开始挖护筒坑 挖 好后 垂直下入护筒 周围回填粘土并分层夯实 护筒要高出地面 200 左右 护筒埋设准确 稳定 护筒中心与桩位中心重合 偏 差不大于 50mm 混凝土制 运 施工工艺流程图如下 桩孔定位 护筒埋设 主机水平就位 钻机成孔 安放注浆管 吊放钢筋笼 吊放导管 清 孔 混凝土灌注 桩底后压浆 成 桩 灌注桩后压浆施工工艺流程图 三 钻机就位 钻机采用冲击钻机 就位前 平整场地 并铺好枕木垫平钻机 使其牢固 作好钻机支撑 调整冲击锤中心与十字线交点重合 四 成孔 钻进 对位后 开始钻进 初时低锤密击 锤高 0 4 0 6m 小进尺 使孔口圆滑顺直 作好导向 当钻头全部进入护筒下达 3 4m 后再正常钻进 锤高提至 1 5 2 0m 以上 开孔钻进过程中 泥浆要始终高出护筒底 但要低于护筒顶 400 500 以防泥浆外流 掏 抽 渣后要及时补浆 测量孔深 复核桩位 钢筋检验 钢筋笼制作 钢筋笼检查 钢管进场 注浆管制作 注浆管连接 钻进过程中如遇到软硬变化的地层时 应低冲程小进尺钻进 以防孔斜 要勤打勤掏 使钻头经常冲击新的原始地层 锤击中严 禁松绳和打空锤 掏 抽 出的泥渣及时清运 余浆回流入泥浆池 遇细砂层时泥浆比重可适当调大至 1 25 采用高频率小冲程反复冲 砸 使孔壁坚实不塌不漏 如遇中粗砂及砾 卵 石地层时 根据 情况按 1 1 的比例投入红粘土 小片石 粒径 150 使用冲击 锥以小冲程反复冲击 使片石挤入孔壁 如遇有流砂现象时 加大 红粘土比例 按上述方法处理 力求孔壁坚实 钻进过程中 最大 冲程不得超过 6m 以防卡钻冲坏孔壁或使孔壁不圆 五 清孔 为使沉渣厚度符合要求 泥浆比重降低 当孔深达到设计标高 时 往孔中填入适量的红粘土 让孔中悬浮粒沉淀 再开机冲击数分 钟 使沉渣与粘土充分胶粘混合再掏渣 重复多次 将孔底淤泥 沉渣清除干净 除渣彻底 使其厚度不大于 80 泥浆比重控制在 1 10 1 20 六 钻进事故的预防及处理措施 1 塌孔 孔内水位突然下降 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 由这些现象可判断为塌孔 预防和处理 在松散砂土或流砂中钻进 应控制好泥浆质量 采用小进尺钻进 保持泥浆面的高度 必要时再投入小片石 直径 150mm 和红粘土 使片石和入粘土挤入孔壁起到护壁作用 2 缩孔 一般表现为发生卡锤 提不出锤头现象 缩孔原因 有二种 一种是钻锥补焊不及时 严重损耗的锥锤成孔直径小于设 计孔径 另一种是由于地层中有软塑性土 遇水膨胀后使孔径缩小 为防止缩孔 前者要及时修补钻头 后者要使用失水率小的优质泥 浆护壁 并反复扫孔以扩大孔径 直至缩孔部位达到以设计孔径要 求为止 3 卡锤 钻进时 冲击锤卡在孔内提不出来 发生卡锤现象 时 不宜强提以防塌孔或埋钻 宜采取由下向上顶 轻打卡点处的 石头 有时也可用上下活动钻锤使锤脱离卡点或使石头掉落 或用 较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内卡锤位置 钩住冲锤后与 大绳同时提动 或交替提动并多次上下左右摆动试探 直至将冲锤 提出 用上述方法处理无效后 可采用水下爆破提锤法 将防水炸药 下放孔内 沿锤的滑槽放到锤底 而后引爆震松卡锤 再用卷扬机 和滑链车同时提拉直到提出卡锤为止 4 孔斜 为防止孔斜现象 安装钻机时要使底座水平 起重 滑轮缘 锤中心和护筒中心三者应在一条竖直线上 并经常检查校 正 在有可能发生孔斜的软硬交替地层钻进时 锤击时应使钢丝绳 正常受力 放慢进尺 或回填小片石后再行钻进 用验孔器等查明钻孔偏斜位置后 一般可在偏斜位置处吊住钻 头上下反复扫孔 使钻孔顺直 偏斜严重时应回填粘土至该位置以 上 1 2m 处 重新钻进 七 钢筋笼的制作与安装 根据设计的要求分段制作钢筋笼 对不同规格 不同批号的钢 材除进行原材检验外 还应做焊接试验 二者均合格后 开始进行 钢筋笼的制作 制作过程严格执行 钢筋焊接及验收规程 JGJ18 2003 混凝土结构工程施工及验收规范 GB50204 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 有关规定及设计要求 1 主筋要调直 不许扭曲 2 主筋采用焊接时 同一主筋在 35d 且不少于 500mm 长度内 不许有 2 个以上接头 主筋接头应间隔错开 同一截面内接头数 主筋根数的 50 3 钢筋笼制作允许偏差 笼径 10mm 主筋间距 10mm 笼长 50mm 箍筋 绕筋间距 20mm 保护层 20mm 4 焊接要求 1 单面焊焊缝长 10d 双面焊焊缝长 5d 2 焊缝宽度 0 8d 厚度 0 3d 3 焊缝表面要求平整 不得有凹陷或焊瘤 接头区不得有裂 纹 咬边深度 气孔 夹渣等缺陷应符合规程要求 5 保护层采用水泥砂浆制作的直径为 120mm 高为 50mm 的 小圆柱体 每 3m 设置一层 每层均匀设置 3 个 钢筋笼制作完毕 待自检 专检完毕后 报监理复检做好记录 三方检验合格后 做好标志 待用 6 搬运和吊装时要防止变形 从一头开始吊装 保证钢筋笼 的垂直度 安放对准孔位 避免碰撞孔壁 就位后立即固定 八 注浆管的安放 鉴于钢筋笼短 注浆管长的特点 先下注浆管 注浆管采用 2 32mm 无缝钢管 并在管底 20mm 以上分层设 6 8mm 注浆孔 9 个 每层 3 个 层距 30mm 2 根注浆管底部用环形钢丝塑料管予 以连接封闭 注浆管从底往上 15m 内每隔 5m 设一道箍圈 箍圈外 径为 530mm 依次连接注浆管 直至全部下入孔内 然后下钢筋 笼 钢筋笼要置于注浆管外侧 缓缓下入到设计标高 用吊杆固定 九 导管的安放 采用 250mm 双头快速螺纹扣连接的导管 下放前要检查其 密封性 下放时要缓慢 尽量居中 防止挂坏钢筋笼及注浆管 导 管距孔底 300 500mm 导管底管长度不小于 4m 导管接口处每次要刷油 使用完毕要冲洗干净 十 混凝土水下灌注 灌注前测量孔底沉渣厚度及泥浆比重 要求沉渣厚度 80mm 泥浆比重 1 10 1 20 否则要捞 抽 渣或清孔换浆 水下混凝土配制水泥用量不小于 360kg m3 含砂率宜为 40 45 粗骨料最大粒径小于 40mm 塌落度宜为 180 220mm 采用商品混 凝土 进场后 要检查其和易性 流动性 测混凝土坍落度 坍落 度不合格混凝土禁用 灌注时 混凝土罐车料槽要对准漏斗 混凝土灌满漏斗后快速 提起隔离板 加快放料速度 保证初灌时导管埋深在 2 0m 左右 然后转入正常速度灌注 灌注过程中保证导管埋深在 2 8m 左右 导管要勤拔不能埋置太深 每次拔管长度不超过 6 0m 混凝土超 灌高度为设计桩顶以上 0 8m 灌注结束 拔导管不能过快 并要 上下多窜动几次 最后再轻轻拔出护筒 灌注过程必须连续浇筑 质检员认真填写混凝土灌注记录 十一 试块的制作与养护 每根桩制作三组试块 一组做 28 天标养强度试验 一组同条 件养护 做 7 天强度试验 以确定桩底后压浆时间 一组备用 现场设置标养池 专人负责混凝土试块的养护工作 十二 桩底后压浆 桩体混凝土强度达到 C20 时 可进行桩底后压浆工作 1 注浆材料 采用 PS32 5 的水泥配制浆液 水灰比 0 5 2 注浆压力 1 5 3 0MPa 3 水泥用量 1 25T 根 4 注浆过程采用注浆量进行控制 达不到要求时采用压力法 进行控制 a 注浆量控制 水泥用量达到 1 25T 时 可停止注浆 b 压力控制 压力超过 3MPa 时 注浆量未满足设计要求 要采用间隔方式注浆 间隔 10 15min 仍注不进去 即可停止注 浆 六 劳动组织 劳动组织见下表 灌注桩后压浆劳动组织一览表 序号作业班组内容人数备注 1钻机组钻成孔 清孔8 2灌注组灌注混凝土4 3钢筋组制作 安装钢筋笼6包括焊工 4注浆组注浆管制作 安装 注浆4 5吊车司机吊运钢筋笼2 6维修班机械 设备维修2 合计26 七 机具设备 使用机具设备见下表 灌注桩后压浆施工机具设备一览表 序号机具名称规 格单位数量备 注 1冲击钻机CZ 22台2钻成孔 2装载机ZL40G台1平整场地 3汽车吊NK250BE辆1吊钢筋笼 导管 4切割机GQ 40台1制作钢筋笼 6套丝机Z1FBL1 50A台1注浆管套丝 7电焊机BX3 500台1制作钢筋笼 8泥浆泵台2泥浆循环 9泥浆运输车辆3运输泥浆 10导管 漏斗套1灌注混凝土 八 质量控制与检验 一 关键工序控制措施 1 测量放线 测量放线由两名测量员进行测量 测量结束后 要互换进行复 核 然后请监理检验 填写测量记录表 保证测量的准确性 2 成孔 1 桩位 钻机在埋设护筒与开钻前 防止碰动 十 字线栓 桩 导致桩位偏差过大 发现碰动要重新用全站仪复核 调整 保 证桩位的准确性 2 孔深 钻机钻进到设计孔深后 提钻后由技术 质检人员 用测绳复核 3 孔径 开钻前检查钻头直径 发现钻头小于 700mm 要及时补焊 在钻进过程中抽检钻头直径 发现异常及时补焊 4 垂直度 钻机就位时 要压实场地 保证钻机平稳 钻进 中随时检查 发现孔斜要及时调整 5 泥浆 随时使用已有仪器 具 检查泥浆性能 不满足要 求时予以调整 3 钢筋笼制作与安放 1 原材及焊件检验合格方可进行加工制作 2 每间隔 3m 设一层保护层 每层 3 块 在钢筋笼堆放运输 过程中发现保护层缺失要及时补焊 以保证钢筋笼置于桩孔中心 3 钢筋笼安放要缓慢 防止注浆管损坏或者变形 4 钢筋笼顶标高采用吊杆控制 根据计算出的空桩深度 控 制下放吊杆长度 4 水下灌注 1 根据孔深确定导管长度 用短节导管调节总长度 保证导 管距孔底 0 3 0 5m 初灌混凝土量不少于 1 5m3 2 拔导管前必须测量混凝土面深度 避免拔脱导管或导管埋 深过多 保证导管埋深 2 8m 左右 3 混凝土供应及时 保证混凝土灌注的连续性以及其和易性 流动性及坍落度符合要求 4 混凝土试块制作要规范 同时要做好现场养护 5 灌注事故的预防及处理措施 1 混凝土进场后 检查其性能及质量 不合格混凝土禁用 2 放料速度要合适 导管埋置深度要控制好 3 灌注混凝土换车时 一定要强搅 3min 左右 直至均匀 防止离析 4 一旦发生导管堵塞 可采取以下措施 a 用钢筋捅堵塞部位或快速提放导管上下窜动 b 上述措施无效的话 测准混凝土面深度后 拔出导管 清理 后 把导管再下入原混凝土面以下 1 0m 以上 用小泵抽净导管内 的浆液 重新灌注或采用二次剪球法处理 6 桩底后压浆 1 下放注浆管时 连接部位一定要密封 牢固 2 注浆管下入孔内后 注清水检查是否畅通 若不通 则提 出孔外修理重新安放 最后管顶用丝堵封闭 防止泥土进入管内发 生堵塞 3 注浆前再次进行注水检查 如不通 使用直径为 10mm 的 铝塑管插入注浆管内反复捅插 直至畅通 4 检查注浆泵 搅拌筒是否正常 特别是注浆泵上的压力表 必须处于完好状态 一切就绪 方可注浆 5 水泥浆严格按水灰比配制 搅拌至均匀 6 注浆量控制 根据情况分一次或两次注浆 只要水泥量达 到 1 25T 不管压力高低 即停止注浆 7 压力控制 桩底注浆压力达到 3MPa 以上 但注浆量达不 到设计要求时 间隔 10 15min 后采用间断式注浆 仍注不进去时 可以停止注浆 二 质量检验 1 钻成孔及清孔检验 1 孔深 检验标准 按设计孔深校核 检验方法 检查钻孔施工记录表和实测检验 或用测绳复测孔深及沉渣厚度 2 成孔垂直度 检验标准 1 检验方法 用测套管或钻杆 或用超声波探测 3 孔径 检验标准 设计直径 检验方法 用井径仪或超声波检验 或检查成孔钻头直径 4 清孔 检验标准 孔底沉渣 100mm 检验方法 沉渣厚度用沉渣仪测量或用重锤测量 2 钢筋笼制作 安放及混凝土灌注 按照 JGJ94 94 规定执行 3 成桩检验 1 单桩竖向承载力设计值 检验方法 静载荷试验 试桩数量宜为设计桩数的 1 且不少于 3 根 2 桩身完整性及混凝土强度 检验标准 以桩身结构图为准 检验方法 采用低应变动力测试法 按国家有关规定执行 检 验混凝土 28 天强度 九 安全措施及现场文明施工 一 安全措施 施工中 认真贯彻 安全生产 预防为主 的方针以及 安全生产 人 人有责 的精神 实行安全责任制 作好安全生产工作 1 项目部成立安全管理小组 建立安全保证管理体系 设置 专职安全员 严格要求 杜绝人身和机械等事故的发生 2 严格遵守有关建筑安全交底制度及安全条例 法规 实行 岗前教育 做好记录 执行安全检查 并定期评比总结 3 施工人员进入现场必须身着工装 佩戴安全帽 4 设立电工值班制度 电工应随时检查电路 电器情况 及 时排除隐患 5 严禁酒后作业及串岗作业 6 机械操作工 电气焊工 电工等特殊作业人员应持证上岗 7 夜间施工要有足够的照明度 8 本工程使用大型机械设备 各工序交叉施工 因此全体施 工人员在现场施工或行走时要高度注意 避免发生机械碰撞或伤人 9 泥浆池要设置围栏 夜间设信号灯警示 二 现场文明施工 1 现场临设 料具堆放布置要合理 材料应做到定位并归类 码放整齐 现场道路应平整畅通 2 钢筋加工场地应清洁无污水 3 施工现场严禁随地大小便 严禁打架斗殴 4 泥浆要定向排放 严禁泥浆溢流 5 驶出现场的车辆要清洗好车轮 防止带泥土上路影响市容 6 各种车辆禁止高音鸣笛 乱哄油门 设备不作业时应熄火 停机 施工人员禁止大声喧哗 减小噪音污染 7 施工现场主干道清扫干净 车辆缓慢行驶 减少粉尘污染 8 现场