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1、冲击钻钻孔灌注桩施工工 及病害的处理完整(完整版资料,可直接使用可编辑,推荐下载)日期:2005-03-15作者:辽宁省高速公路管理局鞍山 来源: 管理处朱洪英随着公路桥梁和高层建筑在我国的飞速发展,我国的钻孔灌注桩技术也得到了长足发展,积累了丰富的施工经验,但复杂地质条件下的冲击钻钻孔灌注桩及病害的处理还是一大难题,下面通过泉头大桥及黑河子中桥的桩基础施工经验,介绍一下冲击钻钻孔灌注桩施工工艺及断桩和桩身夹泥的处理措施。仅供参考。1工程概况泉头大桥位于国道102线k900+734公里处,为8X 20米大桥,下部结构 采用摩擦灌注桩,共有桩27根,其中墩桩21根,台桩6根,桩径1。2米,墩桩

2、长19米,台桩长14米。黑河子中桥距泉头大桥2km,地质情况基本相同.2工程地质情况及机具的选择2。1桥址处主要地址情况:表层为6。58.1米左右的白色砂岩,坚硬;中层为细砂亚粘土互层,硬塑状态,细砂为灰色,稍松状态,每层厚3040公分总厚6米左右,此细砂亚粘土互层在钻孔施工的干扰下易液化、出现涌砂现象、导致坍孔;桩底落在红色泥岩上。整体地质条件比较复杂、特殊,表层和底 层坚硬、中层稍松易液化.2.2机具的选择:施工前对机具进行了选择,循环钻钻进速度快、成孔好、 清孔干净,但怕硬岩层及孤石、卵石;冲击钻适用广泛,但速度慢、成孔质量 不高。经现场进行两种机具的比较,循环钻48小时只钻进1。5米,

3、而冲击钻4 8小时只钻进3.4米,虽然,中层易采用循环钻,但更换机具耗时过多,决定在 保证冲击钻工艺和泥浆质量的基础上采用 4台30型冲击钻同时施工。3冲击钻钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩的施工顺序为:初步放样一筑岛一恢复定线一护筒埋设一钻孔 f成孔检测清孔f下钢筋笼f下导管f砼浇注f破桩头f成桩检测。3。1初步放样:施工前先排水、修路、清除桩基位置的杂草和淤泥,换填 山皮土并刮平压实,使施工机具顺利进出,能保证钻机在施工中平稳,然后根 据设计提供的导线点(经导线复测闭合后)及水准点用光电全站仪及水准仪定位,桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于土15cm,成排成列放样,放样后用钢尺校核。3

4、。2筑岛:场地为浅水时,采用草袋围堰,普通土填充,筑岛高出水面1.5 cm为准。3。3护筒埋设,恢复定线:护筒埋设是重要一环,起到定位、导向,靠 筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压,防止塌孔,护筒内径比桩经大 200400mm护筒高度宜高出地面 0。3m或水面1。0-2。0m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定,一般情况埋置深度宜为24m,有冲刷影响的河床,应沉入冲刷线以下不少于 1.0 1。5m泉头大桥采用4m高 护筒, 1。6m壁厚4mm旱地及筑岛处采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所 填粘质土必须分层夯实,护筒顶高出地面 0.3m,埋设时位置要准确,护筒要竖 直。护筒

5、中心竖直线应与桩中心线重合,平面允许误差50mm竖直线倾斜不大于 1,护筒顶部焊加强筋和吊耳,开出水口,钻进过程中要经常检查是否发 生偏移和下沉,并及时纠正。3.4 钻孔:分冲击钻和正反循环钻,应按设计资料绘制的地质剖面图,选 用适当的钻孔和泥浆,泉头大桥根据实际情况选用冲击钻。3.4.1 泥浆的配制 :为保证中层易液化坍塌砂质层的成孔质量和最终能将 孔底清理干净,对泥浆的比重与粘度制定了严格的指标 , 经过 20 余次的泥浆配 比试验, 决定采用当地的膨润土,泥浆配和比为 水:膨土:粘土: NaoH:CMC= 1000:100:60:1。 5:1.5 。配制的泥浆比重为 1.061.10;

6、粘度 1822Pa.s; 含砂率 0。3% 0。5% ;PH 值 810,胶体率 95% 98%;静切力 1.1 1.3 ; 失水率13 15ml。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一,由于配置了高质量 的泥浆, 在长期停钻的情况下,沉积物很少, 此外,优质的泥浆可使孔壁形成一 层粘性好、密度大渗透性差的泥皮,这层泥皮可防止孔内泥浆外渗,大大减缓 孔内水头降低的速度 , 这也是使孔壁稳定的有效措施。3。4.2 冲击钻钻孔注意事项 钻机就位前 , 应对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具 设备的检查和维修,钻机就位后,应平稳,不得产生位移和沉陷,开孔的孔 位必须准确。 冲锥的钢丝绳同钢护筒中

7、心位置偏差不大于 2cm,升降锥头时要平 稳,不得碰撞护壁和孔壁。 钻孔作业必须连续, 并作钻孔施工记录, 经常对钻孔泥浆进行检测 和试验,不符合要求的随时改正 , 注意补充新拌的好泥浆,在整个施工过程 中,泥浆的损失较小,水头始终保证在 2m左右,有效地防止了孔壁坍塌, 埋钻头的现象发生,确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度 . 钻进过程中,每进 5 8 尺检查钻孔直径和竖直度 , 注意地层变化 , 在地层变化处捞取渣样, 判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。 根据实 际地层变化采用相应的钻进方式, 在钻至中层易液化砂层时, 钻进速度必须 放慢,以确保成孔质量。 冲击钻应用小径钻钻到深度后,

8、用大径钻扩孔, 钻管内的泥渣和泥 浆经常倒出,在钻孔排渣,提钻头除土或因故停钻时 , 应保持孔内水头和要 求的泥浆指标。3.5 成孔检测、清孔3.5。1 成孔检测:成孔检测一般包括孔的中心位置、 倾斜度、钻孔底标高、 深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在土 100mn范围内,孔径设计桩 径,倾斜度小于 1,孔深不小于设计规定。3.5。2 清孔 只有成孔检测合格后才可清孔。 清孔方法一般有换浆、 抽浆、掏渣、 空压机喷射等。泉头大桥采用空压机喷射方法,采用高压泵向孔底射浆,用 水下填充导管进行空气反循环清孔。喷射压力适中(0。8-1Mpa),使孔底及 边角处的钻渣也能随之吸出, 并注意射浆

9、管必须插到孔底, 射浆管的插入深 度不到位就会引起喷射塌孔。 清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度 , 实际工作中通常只测泥 浆比重1.03 1。1,沉淀厚度 30cm即满足清孔标准。 钢筋笼安放至设计标高后, 如泥浆指标及沉淀厚度超出标准, 应进 行第二次清孔,直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。3.6 钢筋笼的制造和安放3。 6。 1 钢筋笼的制造: 为保证钢筋笼安装的垂直度和安装效率,工地采 取了平地整体胎膜长线法制造 . 每个钢筋笼在胎膜上一次成形 , 创造出可观的经 济效益。全桥施工中未发生因钢筋笼弯曲而插不到设计标高的现象 .钢筋笼的制造除满足设计要求外,在骨架处设置控

10、制保护层厚度的垫块, 竖向间距为2m横向周围不少于4处,并在骨架顶端设吊环。3.6。2 钢筋笼的安放 :整个桩采用两段钢筋笼,在孔口进行单面邦条焊, 接头错开1m.骨架下放时注意防止碰撞孔壁,放至孔内设计标高后将骨架吊环 挂在孔口,并临时与护筒口焊接牢固 .3.7 下导管、灌注机具的准备、砼的配制3.7。1下导管:泉头大桥采用 300mn钢导管,使用前进行了水密、承压 和接头抗拉等试验。吊装时导管应位于井孔中央,并应在灌注砼前进行升降试 验,应使位置居中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞,导 管下口到孔底的距离一般控制在 2540c m之间。导管上口设置隔水猫头鹰和储料斗 , 储

11、料斗口中盖钢扳 , 挂细钢丝, 灌注时 用吊车吊出。3.7。2 灌注机具的准备 : 25t 吊车 1 台;搅拌机 3台(满足灌注桩在砼初凝 时间内完成);导管、储料斗、吊斗 2 个;1 吨翻 3台;备用水泵以及吸泥机,高压射水管等设备 . 为保持孔内水压和及时处理灌注故障,备用发电机 2 台3.7。3 砼的配制 水泥,中砂,石子分别送权威机构检测合格后,由权威机构作出配合比。C25水下砼的配合比为 水泥:中砂:石子:水=1: 1.91 : 2。21: 0。54,坍 落度为180220mm施工中根据砂石含量将设计配合比换算成施工配合比. 水泥采用普通硅酸盐42。5#水泥,初凝时间大于2.5h ;

12、碎石采用10 20mm 16 31。5mn各占一半,级配良好;砂子选用优质河砂。 砼配制后要有良好的和易性, 运输和灌注过程中无显著离析、 泌水现象, 保持足够的流动性。为保证灌注的顺利,坍落度尽量采取上限 .3.8 灌注水下砼及应注意事项3.8。1灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序, 必须经过成孔质量检测和清 孔检测(包括泥浆指标和沉淀厚度检测等)合格后,方可进行灌注工作 ,如沉淀 量超标,应再次清孔, 但应注意孔壁的稳定 ,防止塌孔.灌注的时间控制在初凝时 间内 2.5h.3。8.2首批砼的数量必须保证导管初次埋深三1m和填充导管底部的需要。 泉头大桥每桩首批砼数量 1.8 立方米加吊斗 0

13、.6 立方米共 2。 4 立方米,保证了 初次埋深1.5m,首批砼拌和物下落后,砼应连续灌注,在灌注过程中,导管的 埋置深度宜控制在 2-6m.3。 8。 3 砼拌和物运至灌注地点时, 应检查均匀性和坍落度等 , 如不符合要 求,应进行第二次拌和,二次拌和达不到要求,不能使用。3.8.4 首批砼灌入孔底后,立即测探孔内砼面高度,计算出导管内埋置深 度,如符合要求即可正常灌注 , 如发现导管大量进水 , 表现出现事故,按应急方 法处理.3.8.5 灌注开始后 , 应紧凑、连续地进行,严禁中途停工 . 在灌注过程中, 要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中, 使泥浆内含有水泥而变稠凝结 , 而使测深不 准

14、确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内 砼面高度,正确指挥导管的提升和拆除。3。 8.6 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升, 如导管法兰卡钢筋骨架,可移动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。3.8.7 当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度,可拆除 1 节和 2 节导管,(视每节导管和工作平台距孔口高度而定) .此时,暂停灌注,先取走漏 斗, 重新卡牢井口的导管, 然后松开导管的接头螺栓, 同时将起吊导管用的钓钩 挂上待拆的导管上端的吊环, 待螺栓全部拆除后 , 吊起待拆的导管, 徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口导管内,校好位置,继续灌注3。

15、8。8拆除导管动作要快 , 时间一般不宜超过 15分钟,要防止螺栓、橡 胶垫和工具等掉入孔中, 并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净 ,堆放整齐 .3。 8.9 在灌注过程中,当导管内砼不满含有空气时,后续砼要徐徐灌入, 不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮 垫,而使导管漏水。3.8 。10当砼面升到钢筋骨架下端时 , 为防止钢筋骨架被砼顶托上升, 可采 取以下措施:尽量缩短砼总的灌注时间,防止顶层砼进入钢筋骨架时,砼的流 动性过小。当砼面接近和初进入钢筋骨架时(1m左右),应保持较深埋管,并 徐徐灌入,以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力 , 当孔内砼面进入

16、钢筋骨架 底口 4m以上时,适当提高导管,减少导管埋置深度(不得小于1m),以增加骨 架在导管底口以下的埋置深度,从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到 高于骨架底部2m以上,即可恢复灌注速度。3.8 。 11 在灌注过程中,应防止污染环境和河流。3.8。12为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上灌一定高度,可按孔深, 成孔方法,清孔方法查定。一般为 0。5 1m,深桩为1m3。8.13处于地面及桩顶以上的井口整体式钢性护筒 ,应在灌注完后立即拔 出,处于地面以下护筒,需待砼抗压强度达到 5Mpa后方可拆除。3.8。14在灌注将近结束时,由于导管内砼柱高度减小,超压力降低,而 导管处的泥浆及所含

17、渣土稠度增加,比重增大 , 如出现砼顶升困难时 , 可在孔内 加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀物, 使灌注顺利进行 . 在拔出最后一段长导管时 , 拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管,形成泥心。3.8。15在灌桩时,每根桩应做 3组试块,施工单位二组,监理一组,强度 测试后,如不合格,要及时提出报告补救处理。3。 8。 16有关砼灌注情况,各灌注时间,砼面的深度,导管埋深,导管拆 除及发生的异常现象应由专人进行记录 .3。 9 破桩头:由人工或汽镐、电镐进行,直至设计高程,要保持钢筋的完 整, 桩顶基本平整、干净 .3.10 成桩检测砼强度达到 70后可做桩基无破损检测, 用基桩动测仪和手

18、提电脑, 传感 器用橡皮泥粘在桩顶(破桩头后桩顶清理干净 ), 用大锤在桩顶砸 5下,在电脑中 显示声波图象,如振幅出现异常,说明有问题。由于操作失误和经验不足4 二次灌注桩病害的处理, 黑河子中桥灌注桩共发生 2 次病害 , 如下:4。1 1 3台桩在灌注3.3m砼后,由于砼过干,提升导管剧烈,造成导 管下口变形,灌注砼不能继续, 3 小时后宣布为断桩。当时进行了 3 种方案的 比较:用大于1.2m冲击钻硬冲,但中层易液化、塌孔,不宜采用。在孔内 填入毛石,用1。2m冲击钻冲孔,将钢筋笼及桩底砼砸入桩四壁及桩底。用 挖掘机挖出桩底砼,但必须做好强排水措施,后下 12m水泥砼管,竖直叠起, 砼

19、管四周分层填筑砂砾粘土并夯实 , 在砼管中下钢筋笼,灌注砼 .最后考虑 1-3 台桩比较浅(14m),而且中层细砂亚粘土互层,极易液化出现涌砂,塌孔现象, 不宜采用前二种方案,决定采用第三种方案处理 , 后圆满解决。4。2 3-2 桩在成桩检测时发现在-9。5m处有桩身夹泥病害,传统的 方法是将缺陷桩凿除再重新浇注,既费时又费力,而且造价昂贵。最后决定采 用高压喷射注浆法,施工过程如下:4。 2。桩身缺陷处理 在桩顶布设3个钻芯孔,钻孔取芯至缺陷部分以下50cm仔细分析缺陷 处芯样, 查明了缺陷位置和范围。 将注浆管通过钻孔设置到夹泥区,用泵压大于20Mpa的高压水流对缺陷 段自下而上进行切割

20、喷射,喷射时喷管提升速度为10cm/min,旋进速度为20 转/min,喷射处理长度上下各延长50cm,一孔进行切割而另一孔有水溢出时可 认定病害区已打通,可换另外二孔,直至 3 个孔全部打通。钻孔之间连通后 , 压入清水利用水循环将废渣排出桩身,当出水口的水由浊变清时,再换其它孔 轮流处理,直至所有的孔水流都为清水时 , 清渣工作结束 .5 结论冲击钻钻孔灌注桩是近年来桥梁建设中采用的基本方法之一,怎么掌握好 冲击钻钻孔灌注桩的施工工艺及病害的处理也是难题之一。总之,采用正确的 冲击钻钻孔工艺和配制高质量的泥浆是保证成孔的关键,采用正确灌注水下砼 方法可有效地防止灌注桩病害的发生。另外,本文

21、介绍的两种处理灌注桩病害 的方法均取得了成功, 受到了权威部门的肯定 , 不失为处理断桩和桩身夹泥两种 病害的优秀方法。冲击钻钻孔灌注桩首件施工方案一、工程概况本合同段冲击钻钻孔灌注桩首件工程计划为成渝枢纽互通D匝道2 #桥3-1井桩。该桩桩径为 1600mm桩长14.6m,桩底标高为428.4,桩顶标高为 428.4+14.6-1.4=441.6,按照砼加灌1m控制,混凝土面控制高程为442。6,原 地面标高为444.71,设计孔深为444。71428。4=16。31m主要施工机械有: 冲击钻机、发电机、潜水泵、泥浆循环泵、吊机、混凝土搅拌机、砼罐车等。本桩位点位于旱地,施工条件较好,施工前

22、用只须用机械稍微平整即可。本桥施工用电采用400KVA施工专用变压器或者90Kw发电机提供、220v居 民用电提供生活用电 .设计C30水下砼29。4m3由贾家拌合站提供,3辆砼罐车经施工便道运输 至现场。二、施工工艺场地平整一桩位放样一埋设护筒一开挖泥浆池一冲击钻成孔一验孔一清孔 -钢筋笼安装一导管水密试验一安装导管一二次清孔一灌注混凝土一泥浆清理 f检测桩基。三、施工方法1 、准备工作1 。 1 桩基范围内的场地平整,清除余泥及草皮、垃圾等杂物,在附近检平 并压实。1.2 详细了解水文地质资料和地下管线资料。人工探察地下管线情况,探 孔深度不小于3m 3m以下用铁钎进行刺探,确定无地下管线

23、后才开始动工.1。3桩基础附近开挖沉浆池, 并根据地形、 交通和施工需要设置临时围栏 , 防止车辆及行人闯入 , 白天悬红旗,夜晚挂红灯示警。1。4钻(冲)孔桩现场应接通水、电。为保证钻(冲)孔施工连续进行, 宜设置备用发电机组。2、采用全站仪按设计桩位坐标准确放出桩的位置, 用钢尺对桩位进行纵、 横向的校核,确保孔口平面位置与设计桩位偏差不大于 50mm定出骑马桩并要 对骑马桩进行保护且经常校核,确保中桩位置正确。3、埋设护筒 :护筒采用4mn钢冈板制作,其内径为180cm长2n。上部开设12个溢浆口。 护筒制作要坚固耐用,不易变形 , 不漏水,安装好,起拨方便,并能重复使用 .护筒上口高出

24、地面0。3m人工配合小型挖机挖出比护筒预埋深度深 0.30。5m直径比护筒大0。41。0m的圆坑。在坑底填0.30。5m厚的粘土并 夯实.将钻孔中心位置标于坑底,并将护筒放进坑内,用十字线加线坠找出护筒 中心位置 ,移动护筒使护筒中心与坑底中心重合 ,其中心轴线与桩位偏差不得大 于200mm且护筒保持垂直,用水平尺校直护筒。在护筒四周对称均匀的回填、夯实粘土。4、泥浆制作 选择和备足良好的造浆粘土或膨润土,造浆量为 2倍的桩的混凝土体积, 泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整 . 泥浆性能指标如下:泥浆比重:砂黏土不大于 1.3。粘度:一般地层1622s,松散易坍地层1928s。 含砂率:新

25、制泥浆不大于 4。胶体率:不小于 95。PH值:大于6.5。5 、冲击钻进成孔 钻机就位后,精心调平,并支撑牢固,确保施工中不发生倾斜、移位 . 开钻 时, 应小心使锥尖对准设计中心。5 。 1 、护筒附近钻进在护筒底部门以下24m范围内开孔时,应在护筒内加满相对密度1.41。5 的泥浆, 进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应短冲程钻进 , 使刃脚处有坚固的 泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进 . 如护筒外侧土质松软发现漏浆时 ,可提起钻锥 ,向孔中到入粘土,再放下钻锥冲 击,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进。如开孔就遇到孤石或 硬度不均的地层,要用小冲

26、程间断冲击 , 以勤放绳、少放绳的方法反复冲击,这 一孔段一般不捞渣 .5.2 、亚粘土、亚砂土层砂性土钻进: 当钻进砂性土或软土层时 ,易坍孔. 宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、 稠泥浆钻进。以相对密度为1。21。4的泥浆护壁,用抽筒钻头、中小冲程冲击钻进。5.3 、泥质砂岩层钻进 进入泥质砂岩层后,低锤冲击或间断冲击,如发现偏差要回填片石至偏孔上方300-500mm处,然后重新成孔。在此层中钻进时,优先选用有较大冲击力 的带侧刃的一字形钻头 ,在设备能力允许下尽量增大钻头重量和冲击高度 , 始终 保持孔内充满相对密度1.11.2的泥浆。每钻进2m或地层变化处,应在泥浆槽 中捞取钻渣样品,

27、 查明土类并记录 , 及时排除钻渣并置换泥浆, 使钻锥经常钻进 新鲜地层。同时注意土层的变化,在岩、土层变化处均应捞取渣样,判明土层 并记入记录表中以便与地质剖面图核对。5。4、入岩深度控制当钻机进入泥质砂岩面时 , 操作人员根据钻机进尺情况通知现场技术人员, 现场技术人员立即测量岩顶面标高,然后根据设计要求及甲方提供的桩底标高 确定入岩深度,入岩部分钻进时,应注意进尺情况,如果进尺速度突然加快或 其它不正常现象时应及时通知现场技术管理人员作处理 , 当入岩深度达到要求 后,方可停止冲击钻进 .6、验孔 验孔采用自制钢筋检孔器对孔径、孔形和倾斜率等项进行检验。检孔器外径D等于钻孔桩钢筋笼直径(

28、146。4cm)+100mm (不得大于钻头直径)即 156。4cm, 长度为 4 6 倍外径,即 625。 6 938。 4cm。验孔时,先把测绳栓在检孔器的顶端, 再用钢丝绳将检孔器慢慢下放 , 当检 孔器下到井底以后用米尺测量桩基中心到钢丝绳的距离,再除以测绳的读数就 是孔的斜率。桩基的平面位置用全站仪或钢尺检测。质量要求:孔中心平面位置w 50mm倾斜度 1 %且不大于50cm,孔径不小 于设计桩径(160cm),孔深比设计深度超深不小于 50mm即孔深不小于16.31+0。 05=16.36m沉淀厚度不大于设计规定,即不大于5cm7、清孔钻孔达到设计标高,经终孔检查合格后,立即采用换

29、浆法清孔.以中速压入1。031。10比重较小的泥浆,把钻孔内比重较大的泥浆换出,使泥浆比重减 少到1。031.10,并满足泥浆粘度1720s,胶体率98%,换浆时间一般需 要35小时左右,用沉渣盒采集泥浆样品,测定泥浆比重 (1.031。10)、含砂 率(V2%)和孔底沉渣厚度(v50mm)以判断清孔情况。清孔后应立即用吊机 下放钢筋笼8、钢筋笼制作及下放钢筋进场后必须检查出厂质量证明书,出厂证明书不全或没有证明书不予 使用。试验人员对钢筋做全面试验检查,并分批取样。施工前将钢筋表面油渍、 漆皮、鳞锈等清除干净,保持表面洁净。钢筋机械接头性能应符合钢筋机械连接通用技术规程JGJ 107)的规定

30、。 受力钢筋机械接头位置宜相互错开。当多根钢筋的机械接头位于不大于 35倍钢 筋直径范围内时,应视为接头处于同一连接范围,该范围内有接头的受力钢筋 截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率不宜超过50%钢筋连接件的混凝土保护层厚度应满足设计及规范规定的最小厚度的要求.连接件之间的横向净距不 应小于钢筋直径(28mr)i且不应小于25mm接头用套筒、连接套及锁母在运输、 储存过程中应按不同规格分别堆放整齐,避免雨淋、沾污、遭受机械损伤或散 失.8.1、钢筋笼制作成整体,一次吊装就位.&2、制作时,按设计尺寸做好加强箍筋,标出主筋的位置。把主筋摆放 在平整的工作平台上,并标出加强筋的位置。焊接时,使加

31、强筋上任一主筋的标 记对准主筋中部的加强筋标记,扶正加强筋,并用木制直角板校正加强筋与主筋 的垂直度,然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后,用机具或人转动骨架, 将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架阁于支架上,套入盘筋,按设计位 置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固。& 3、钢筋骨架保护层的设置方法:一主筋钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,每一截面上接头数 量不超过50%加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的 材料、加工、接头和安装,符合要求钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”,见下图或转动混凝土垫块,见右图。设置密度按竖向 每隔2m设一道,每一道沿圆周布置4个.1616 VT5-78 1

32、68。4、骨架的运输采用炮架车采用翻斗车牵引,在运输过程中应将钢筋骨架牢固的固定在炮车上,确保运输过程中的安全稳定。8。5、声测管的制作与安装:声测管采用50x 3mn钢管,桩中设四根声 测管,相互错位90度,声测管紧贴在加劲箍内侧,声测管下端伸至桩底 ,用钢 板封头,上端伸出桩顶30cm按图纸要求均匀固定在钢筋笼内侧并与钢筋笼一 起分节,节间用螺铰连接,与钢筋笼一起吊装(注意在钢筋笼吊前将声测管内 灌满清水)。吊装时注意保持钢管竖直,不得堵塞管道,吊装完成后,用钢板封 住上口,以防杂物入内堵塞声测管。& &骨架的起吊和就位钢筋笼制作完成后,骨架安装采用汽车吊。采用两点吊装时,第一吊点设在 骨

33、架的下部,第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。起吊时,先提第一 点,使骨架稍提起,再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后,第一吊点停吊, 继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地 面垂直,停止起吊。解除第一吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应整直。当骨 架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。然后,由下而上地逐 个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加 强箍接近孔口,可用木棍或型钢(视骨架轻重而定)等穿过加强箍筋的下方,将骨架临时支承于孔口,孔口临时支撑应满足强度要求将吊钩移到骨架上端,取出临时支承,将骨架徐徐下降,骨架降至

34、设计标高为止。将骨架临时支撑于 护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接,全部接 头焊好后就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕并在孔口牢固定位,以免在 灌注混凝土过程中发生浮笼现象。骨架最上端定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,并反复核对 无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线,找出钢筋笼中心,根据护桩找出桩 位中心,钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊环内插入两根平行的工字钢或槽钢, 在护筒 两侧放两根平行的枕木(高出护筒5cm左右),并将整个定位骨架支托于枕木上。9、导管水密试验导管技术要求灌注水下砼采用钢导管灌注,采用导管内径

35、为30cm导管使 用前应进行水密承压和接头抗拉试验 , 严禁用压气试压。进行水密试验的水压不 应小于孔内水深 1.3 倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最 大内压力p的1。3倍,p=r chcrWHw式中:p为导管可能受到的最大内压力(kPa);r c 为砼拌和物的重度( 24kN/m3 );hc为导管内砼柱最大高度(m ,以导管全长或预计的最大高度计;rw为井孔内水或泥浆的重度(kN/卅);Hv为井孔内水或泥浆的深度(m。即本桩的 导管水密试验的最大压力值 P=2.4(16.36+1 ) 1.03*16.36=24.8kpa 。10、安装导管导管采用 30cm钢管,每节23m,

36、配 12节0。51.5m的短管,共配置 16。36-0。4+0.3+0.2+0。5=16。96m 取0.5m整数倍为17m导管。钢导管内壁 光滑、圆顺,内径一致,接口严密 .导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应 . 使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺 度。导管组装后轴线偏差,不超过钻孔深的0.5%并不大于 10cm。导管长度按孔深和工作平台高度决定 . 漏斗底距钻孔上口,大于一节中间导 管长度。导管接头法兰盘加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋 丝扣型接头,设防松装置 .导管安装后,其底部距孔底有 250 400mm 的空间.11 、二次清孔 浇筑水

37、下混凝土前应检查沉渣厚度,沉渣厚度应满足设计要求,当设计无 要求时:端承桩不大于5cm及设计要求。如沉渣厚度超出规范要求,则利用导管 进行二次清孔 .12、灌注混凝土12.1、混凝土要求混凝土由拌和站统一拌和,水泥、外加剂由电子计量系统控制;碎石、砂 利用电子计量配料机配料。电子计量配料机使用前由试验室人员进行标定对骨 料的含水率经常进行检测,据以调整骨料和水的用量.严格按试验室确定的配合 比拌制砼,拌和时间不少于 90S。用砼罐车运送砼,每车砼量7.0 m3。混凝土拌 和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度.混凝土坍落度要求 180mnr 220mm12.2、首批封底混凝土计算和控制首批

38、封底混凝土数量,下落时有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深.足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要环节。首批灌注混凝土的数量应能满足首次埋置深度 ( 1。0m和填充导管底部的需要,所需混凝土用量计算如下(桩径 1.6m、孔深16.36m):Vn D2 ( H+H) /4 + n d2m/42 2=3。14X 1。6 (0.4+1)/4 +3。14X 0。3 X 16.36/4 =3。17吊安全系数取用1.2,则v3。17X1。2=3.8m3式中:v灌注首批砼所需数量(m);D 桩孔直径(m);H 1桩孔底至导管底端间

39、距,一般为0.4m;h 2-导管初次埋置深度(m ;d 导管内径;h 1 桩孔内砼达到埋置深度 “时,导管内砼柱平衡导管 外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=Hrv/r c; h井孔内水或泥浆的深度(m ;r w井孔内水或泥浆的重度(KN/m3);r c砼拌和物的重度(25 KN/m3 )。对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。12。3、水下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注,灌注开始后,应紧凑连续地进行, 严禁中途停工.灌注时采用剪球法,配备大料斗一个,能满足首盘砼方量。灌注 过程中分次集中下砼,砼下料斗上加钢筋网以防止大块物体落入导致堵塞导管。

40、 第一次灌注时先将下料斗装满,然后在拔出隔离栅的同时砼搅拌车加速倒料,保 证首批砼(不小于3。8mi) 一次灌注完毕,导管埋深1m以上。在灌注过程中, 应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而 变稠凝结,致使测探不准确。应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况, 及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除,导管的埋置深度应 控制在26m,并始终予以严密监视,导管应在无水进入的状态下填充。管底 在任何时候,应在混凝土顶面以下至少 2m。输送到桩中的混凝土,应一次连续 操作。如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。

41、如导管法兰卡挂钢筋 骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,再移到钻孔中心。拆除导管动作要快,时间一般不宜超过 15mi n。要防止螺栓、橡胶垫和工 具等掉入孔中。要注意安全 . 已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。循环使 用导管 48次后应重新进行水密性试验。在灌注过程中,后续混凝土卸料速度要均匀,徐徐灌入,不可时大时小 , 形成间断的封闭导管上口, 以免在导管内形成高压气囊, 挤出管节间的橡皮垫, 而使导管漏水或造成导管栓塞。当混凝土面升到钢筋骨架下端时 , 为防钢筋骨架被混凝土顶托上升, 可采取 以下措施 :尽量缩短混凝土总的灌注时间, 防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混 凝土的流动性过小。

42、当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,应使导管底口处 于钢筋笼底口 3m以下和1m以上处,并慢慢灌注混凝土,以减小混凝土从导管 底口出来后向上的冲击力;当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后,适当提 升导管,减小导管埋置长度, 以增加骨架在导管口以下的埋置深度 ,从而增加混 凝土对钢筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时应将 导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内) ,通知拌和站按需要数拌制, 以免造成浪费。在灌注将近结束时 , 由于导管内混凝土柱高减小,管内压力降低 , 而导管外 的泥浆及所含渣土稠度增加 , 相对密度增大 , 如在这种情况下出现混凝土顶升

43、困 难时, 可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。在拔 出最后一段长导管时 , 拔管速度要慢, 以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大,粉煤灰可能上浮堆积在桩头,加灌高 度应考虑此因素。为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌100c m以上,以便灌注结束后将此段混凝土清除。在灌注混凝土时 ,每根桩应至少留取 3 组试件, 对于桩长较长、桩径较大、 浇筑时间很长时,根据规范要求增加。如换班时,每工作班都应制取试件。试 件应施加标准养护 , 强度测试后应填试验报告表 .强度不合要求时,应及时提出 报告,采取补救措施。有关混凝土灌注情况 , 在灌注

44、前应进行坍落度;在各灌注时间、砼数量、砼 上升高度、混凝土面的深度、 导管埋深及拆除导管节数以及发生的异常现象等, 应指定专人进行记录。12、4、灌注砼测深方法 灌注水下砼时,应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度 , 以控制导管埋深。如探测不准确, 将造成埋深过浅 ,导管提漏, 埋管过深拔不出或短桩事故 . 因此, 在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作, 一定要由具有高度责任心的人来操作。目前测深多用重锤法,重锤的形状是锥形,底面直径不小于10cm,重量不小于5kg.用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下 1020 厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探

45、测 者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤 不能太轻,而测绳又不能太重,否则 , 探测者手感会不明显 , 在测深桩,测锤快 接近桩顶面时 , 由于沉淀增加和泥浆变稠的原因, 就容易发生误测。 探测时必须 要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测 .13、泥浆处理钻孔桩施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境 ,这些废弃的 泥浆,经泥浆分离器处理后,运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理14、检测桩基验对于钻孔桩 , 按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管 , 成桩后采用声波透 射法进行检测,如果发现不合格要做抽芯检验四、质量要求及验收标准 当桩身混凝土强度达到设

46、计要求强度时,请具有桩基检测资质的单位,对桩进行超声波检测,检测合格后并经监理工程验收后进行承台基础工程的施工钻孔桩钻孔允许偏差序号项目允许偏差(mm1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱桩比设计孔深超深不小于50mm3孔位中心偏心群桩 100单排桩 504倾斜度 1%桩长,且不大于500mm5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩符合设计要求,当设计无要求时,对于直径w 1.5m的桩,1o5m或者桩长40m或者土质较差的桩, 98、失水率(ml/30min ) : 14 20.根据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池,并用循环槽连接。出浆循环槽槽 底纵坡不大于1。0%,使沉淀池流速

47、不大于 10cm/秒以便于钻碴沉淀。 采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土和膨润土 ,必要时再掺入适量 CMC 羧基 纤维素或 Na2CO3 纯碱等外加剂,保证泥浆自始至终达到性能稳定、离析极少、护壁效果 好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验,对全部桩基的泥浆进行合理配 备。施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池,人工用网筛将石碴捞出。然后使处理后的泥浆 经泥浆池净化后返回钻进的孔内,形成连续循环。钻孔弃碴(废泥浆)放置到指定地方,不得任意堆砌在施工场地内或向水塘、河流排放,以避免污染环境。 钻孔施工冲击钻机钻孔 开钻时先在孔内灌注泥浆,泥浆相对密度等指标根据土层情况而定.

48、如孔中有水,可直接投入粘土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率 反复冲砸,使孔壁坚实不坍不漏.待钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击在开孔阶段45m ,为使钻渣挤入孔壁,减少掏渣次数,正常钻进后应及时掏渣,确保有效冲 击孔底。 在钻进过程中,应注意地层变化,对不同的土层,采用不同的钻进速度 . 冲程应根据土层情况分别规定:一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用 大冲程; 在通过松散砂、 砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程, 冲程过大, 对孔底振动大, 易引起坍孔 ;在通过高液限粘土 ,含砂低液限粘土时, 采用中冲程; 在易坍塌或流砂地段用

49、小 冲程,并应提高泥浆的粘度和相对密度。在通过漂石或岩层,如表面不平整,应先投入粘土 、小片石、卵石,将表面垫平,再用钻头进行冲击钻进 ,防止发生斜孔、 坍孔事故 ; 如岩层强度不均, 易发生偏孔, 亦可采用上述方 法回填重钻;必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深 .在砂及卵石类土等松散层钻进时,可按 1:1投入粘土和小片石(粒径不大于 15cm),用冲 击锥以小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤入孔壁 .必要时须重复回填反复冲击 23 次。若遇 有流砂现象时,宜加大粘土减少片石比例,力求孔壁坚实。当通过含砂低液限粘土等粘质土层时,因土层本身可造浆,应降低输入的泥浆稠度,并采 用 0。 5m 的小冲程

50、,防止卡钻、埋钻。要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5cm8cm,在密实坚硬土层每次可松绳35cm,应注意防止松绳过少,形成“打空锤”,使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载 ,遭受损坏 ,松绳过多, 则会减少冲程, 降低钻进速度, 严重时使钢丝绳纠缠 发生事故。为正确提升钻头的冲程,应在钢丝绳上做好长度标志。钻孔施工中,一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺小于5cm10cm,松软地层每小时纯钻进尺小于 15cm30cm 时,应进行取渣。或每进尺 0.5m1.0m 时取渣一次,每次取 45 筒, 或取至泥浆内含渣显著减少,无粗颗粒,相对密度恢复正常为止。取渣后应及时向孔内添加泥

51、浆或清水以维护水头高度, 投放粘土自行造浆的,一次不可投入过多, 以免粘锥、 卡锥。 每钻进 1m 掏渣时,均要检查并保存土层渣样 ,记录土层变化情况 ,遇地质情况与设计发生差 异及时报请设计及监理单位,研究处理措施后继续施工。钻孔作业应连续进行 ,因故停钻时, 必须将钻头提离孔底 5m 以上以防止坍孔埋钻 .在取渣后 或因其他原因停钻后再次开钻,应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻.整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位(或施工水位)至少0。5m,并低于护筒顶面 0.3m 以防溢出。 成孔检查 钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前,均需对钻孔进行阶段性的成孔质量 检查。A

52、。孔径检测 孔径检测是在桩孔成孔后,下放钢筋笼前进行的,是根据桩径制做笼式检孔器入孔检测,其外径等于钢筋笼直径加 100 毫米,但不得大于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的34 倍(旋转钻成孔 )或 46 倍(冲击钻成孔) 。检测时,将探孔器吊起,孔的中心与起吊钢绳保 持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径符合要求 .B。孔深和孔底沉渣检测孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13cm15cm,高2022cm,质量4kg6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。C。成孔竖直度检测 旋转钻采用钻杆测斜法 ,冲击钻采用井径检测仪。 第一次清孔清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、 泥浆

53、液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合规范和设计要求, 为水下混凝土灌注创造良好的条件 .当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直 度进行检查确认钻孔合格后,即可进行第一次清孔。A. 抽浆法清孔:采用反循环钻机钻孔时,可在终孔后停止进尺,一边利用钻机的反循环系 统的泥石泵持续抽浆,把孔底泥浆、钻碴混合物排出孔外,一边向孔内补充经泥浆池净化 后的泥浆,使孔底钻碴清除干净。抽浆清孔比较彻底,适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩.但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时,操作要注意 ,防止坍孔 .B. 使用冲击钻钻孔时,除用抽渣筒清孔外,也可采用换浆法清孔,直至孔内泥浆指标满足 要求。C. 清孔应达到以下标准: 孔内排出的泥浆手摸无 23mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂 率小于2%,粘度1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度:柱桩 5cm、摩擦 桩20cm.严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔 钢筋笼加工及

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