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【建筑通】钻孔灌注桩施工工艺,从施工准备到水下混凝土浇筑!

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根据施工现场特点,将场地平整压实,作为施工平台。

2 、 桩基放样

测定桩位和地面标高。桩位放样时,桩位偏差在规范允许的范围内,并在桩的前后左右距中心2 米处分别设置护桩,以便随时检查桩中心和标高。每台钻机配备检测过的测绳,以备随时检测钻孔深度

3 、 护筒埋设

护筒用6mm 厚钢板制作,内径比桩径大20cm , 四周夯填粘土,护筒顶要高出地面30cm , 护筒长度不小于1.2m

4 、 桩位复核

检查测量放样和护筒埋设后的桩中心位置是否正确。

5 、机械设备计划

6 、钻机型号

本标段桩基类型主要是摩擦桩和嵌岩桩,桩基总数575 根,总长度9927 米,平均桩长在17.3m ,综合考虑主要采取冲击钻。

3、混凝土技术要求

坍落度:要求混凝土入泵坍落度180 ㎜~220㎜,坍落度过大,混凝土的自身收缩可能会较大,结构易开裂;过小,影响混凝土的施工性能,难于保证混凝土施工质量。

和易性:混凝土和易性、保水性好,不离析、不泌水,利于施工从而保证混凝土质量。

凝结时间:为了保证混凝土的连续浇筑,避免出现施工冷缝,要求商品混凝土的初凝时间保证在6 小时以上。

第二部分、成孔工艺

2 .1 机械成孔施工工艺

(1 )桩基定位测量:根据现场移交的测量定位点,引测桩基坐标及高程,经复核确认后并做好标记及编号。

(2 )挖埋护筒:钻孔前,为保证设施稳定、孔不偏斜,将圆形钢护筒埋于地下,埋置深度不小于1.00 米,且护筒中心与桩位中心的偏差≤5cm 。钢护筒用厚8mm 以上的钢板做成,上部开设一个溢浆孔。

(3 )冲击钻机就位后,校正冲锤中心对准护筒中心,在冲程0.4 ~0.8m 范围内应低提密冲,并及时加入石块与泥浆护壁,直至护筒下沉3 ~4m 以后,冲程可以提高到1.5 ~2.0m ,转入正常冲击,随时测定并控制泥浆相对密度。施工中,应经常检查钢丝绳损坏情况,卡机松紧程度和转向装置是否灵活,以免掉钻。

(4 )泥浆循环系统相关要求

①泥浆循环系统由泥浆池、沉定池、循环槽、非浆池、泥浆输送管道与钻渣分离装置组成,并应有排水、排废姜和外运通道。

②泥浆池应修筑在方便清理和不影响施工场地内,容积应为钻孔容积的1.5 倍以上,泥浆池应有二个以上,保证在不停钻的情况下,可以轮番清渣与使用,每个沉淀池的容积不小于6m³ ; 费浆池现场地的大小而定,一般不小于一个钻孔的容积。

③应使用优质粘土配制泥浆,使用中应经常清除钻渣,测量泥浆粘度、比重,含砂率与胶体率,以便随时调整泥浆性能。

④泥浆性能指标

泥浆比重:正循环钻机入孔泥浆比重为1.1 ~1.3 ,反循环钻机入孔泥浆比重为1.05 ~1.15.

入孔泥浆黏度:一般地层16 ~22Pa.S ; 松散易坍塌 塌 地层一般19 ~28Pa.S

含砂率:新制泥浆不大于4%

胶体率:不小于95%

PH 值:应大于6.5

冲击钻施工示意图

(5 )冲击钻钻孔注意事项

1 )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。

2 )冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2mm ,升降锥头时要平稳,不得碰壁和孔壁。

3 )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,在整个施工工程中,泥浆的损失较小,水头始终保证在2m 左右,防止孔壁坍塌,埋钻头的现象发生,确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度。

4 ) 钻进过程中,每进3—5 米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,实际开挖地质柱状图并与设计地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式和钻进速度,以确保成孔质量。

5 ) 在钻进过程中现场施工机组人员互相配合,随时观察泥浆的浓度和进出孔口的泥浆颜色的变化,根据地层情况随时调整泥浆的性能指标和送浆量。操作过程中,如有泥浆大量漏失,必须先采取处理措施后方可继续施工,以防漏浆过多,产生孔壁塌陷等现象。冲机若遇到不正常情况,必须谨慎操作,判断孔内的异常情况。若遇到大裂隙、空洞时,应减压慢冲,记录裂隙、空洞等有关参数。

(6 )成孔检测

成孔检测:成孔检测包括孔的中心位置、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 ±100m 范围内,孔径必须大于设计桩径,倾斜度小于1% ,孔深不小于设计规定,对于存在偏斜的桩孔及时纠正(如下图所示)。

第三部分、清孔

验孔 :是用探孔器检查桩位、直径、深度和孔道清孔。

清孔: 既清除孔底沉渣、淤泥浮土,以减少桩基的沉降量,提高承载能力。

正循环清孔 :一般适用于在淤泥层、砂土层、基岩施工的桩孔。

方法 :先将钻头提离孔底80 ~100mm , 输入比重为1.05~1.08 的新泥浆进行循环,把桩孔内悬浮有大量钻渣的泥浆替换出来,并清洗孔底。

清孔后达到的标准

①孔内排出或抽出的泥浆手摸无2 ~3mm 的颗粒

②泥浆比重不为1.03 ~1.1

③含砂率小于2%

④黏度17 ~20Pa.s

⑤浇筑水下砼前允许沉渣厚度应符合设计要求,

支撑桩:沉渣厚度小于或等于5cm ,

摩擦桩:沉渣厚度对于直径≤1.5m, , ≤20cm ; 对于直径>1.5m, , > 或桩长> 40m 或土质较差的桩≤30cm

第四部分、钢筋笼制作与安装

1 、 钢筋施工工艺

 钢筋笼采用在集中加工的方法,钢筋根据设计图纸下料、焊接,主筋焊接前应进行弯制,确保主筋焊接后同轴线,双面焊接搭接长度不小于5d , 主筋焊接使用502 以上的焊条,焊缝饱满,无砂眼,焊渣或焊瘤要及时敲掉。

2 钢筋笼制作:

 焊接接头应满足:

 ①双面焊接:

 长度≥5d ( 单面≥10d ) 焊缝宽度≥0.8d , 焊缝宽度≥0.3d

 ②闪光对焊

 a. 接头周缘应有适当的礅粗部分,呈均匀的毛刺形

 b. 钢筋表面不得有明显的烧伤或裂纹;

 c. 接头弯折的角度不得大于3 °

 d. 接头轴线的偏差不得大于0.1d , 且不得大于2mm

钢筋笼制作的允许偏差

①根基护筒顶及桩顶钢筋笼标高计算吊筋长度,吊筋悬挂于

钢管或方木上,钢管或方木上支撑于坚实地基上,防止其下沉

或上浮,保证钢筋笼位置符合要求

②钢筋笼在吊装前采用探孔器检测桩基成孔后的垂直度。

 探孔器:直径为桩基直径;长度为4d

钢筋笼现场焊接接长示意图

桩基钢筋笼在制作时,钢筋笼伸入系梁(承台)钢筋采用采用胶带包裹,防止钢筋生锈。

1 、 桩身完整性检测管安装

① 、 为确保本工程桩基混凝土的完整性,按照相关规范需进行超声波检测,超声波检测管采用 镀锌钢管DN50 材质 ;镀锌管采用螺纹连接,螺纹丝口处用麻丝包扎防止渗漏;

②、 本工程桩基采用3 根镀锌钢管;镀锌钢管均匀地安装在孔桩钢筋内测,3 根镀锌钢管以圆钢筋内切正方形3 个点安装(如下图所示);镀锌钢管与孔桩钢筋固定采用绑扎固定每1 米/ 捆绑,螺纹连接处两头均要固定。

第五部分:水下混凝土的灌注

1 、 导管水密性试验

 导管初次使用前应做导管水密性试验,在平整场地内将导管拼装链接牢固后,将导管口封闭,并留一注水孔,用水泵向导管内注满水后,用空压机向导管内加压,以Ф1m 桩基长60 米为列,应加压到0.5 ~0.8MPa , 压力表读数不降低,导管表面不滴水或漏气,既表示导管水密性合格。水密试验结束后,自下而上编号拆卸,以便在孔位导管安装时对号组拼。

2、导管水密试验

3 、 安装导管

 根据孔深,由现场技术员配管,保证导管底端距孔底30cm ~60cm , 顶端比钻机底座略高。安装导管时逐节上紧,防止导管灌注时松动漏浆或更严重脱落导管,导管自下而上编号并记录,计算出导管的总长度。

4 、 本工程混凝土浇筑采用直径为200 ~250mm 、底管长度不小于4m 的导管,接头采用双螺纹方扣快速接头。为保证混凝土具有良好的和易性,配合比应通过试验确定;坍落度宜为180 ~220mm ;水泥用量不少于360kg/m3 ;水下混凝土的含砂率宜为40% ~45% ,并宜选用中粗砂;粗骨料的最大粒径应<40mm ,为改善和易性及强度水下混凝土需掺外加剂(减水剂、泵送剂、絮凝剂等)

5 、 本工程凝土浇筑主要为水下混凝土浇筑,砼浇注前导管口必须安放隔水栓塞,隔水栓采用球胆或与桩身砼同标号细石砼制作,以保证砼在下行时与孔内泥浆隔离,在砼浇灌开始时砼导管底部并保证隔水栓顺利排出,砼初灌量应能保证砼灌入后导管埋深在砼内≥0.8m

导管埋深应保持在2 ~6m 之间

—— 过小易发生导管进水,过大易导致“ 埋管 ”。

导管口初始位置,首盘砼用量

导管口到孔底的距离不宜太大或太小,一般20 ~40cm.

– 太大—— 不利于将沉渣带起,底部砼质量难以保证;

– 太小—— 容易堵管。为防止导管进水,首盘砼应使导管埋深不少于0.8m。

水下混凝土浇筑

水下混凝土最佳浇注持续时间为六小时。砼浇灌必须连续施工,每根桩的浇灌时间应按初盘砼的初凝时间控制,并控制提拔导管速度,派专人测量导管埋深及管内砼浇灌面的高差,并填写水下砼浇灌记录。

最后一次浇灌量,超灌高度控制在0.8m, 桩芯浇筑完成后,由于机械桩存在大量的泥浆和水,须清理大量的桩头泥浆,并在桩芯初凝后对桩头进行打毛处理, 必须保证桩顶砼达到设计要求及规范要求。