灌注樁是直接在所設計的樁位上開孔,其截面為圓形,成孔後在孔内加放鋼筋籠,灌注混凝土而成的。
具有施工時無振動、無擠土、噪音小、宜于在城市建築物密集地區使用等優點,灌注樁在施工中得到較為廣泛的應用。根據成孔工藝的不同,灌注樁可以分為幹作業成孔的灌注樁、泥漿護壁成孔的灌注樁和人工挖孔的灌注樁等。
鑽孔灌注
指利用鑽孔機械鑽出樁孔,并在孔中澆築混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁。根據鑽孔機械的鑽頭是否在土的含水層中施工,又分為泥漿護壁成孔和幹作業成孔及套管護壁三種方法。
(1)泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝流程:場地平整→樁位放線→開挖漿池、漿溝→護筒埋設→鑽機就位、孔位校正→成孔、泥漿循環、清除廢漿、泥渣→第一次清孔→質量驗收→下鋼筋籠和鋼導管→第二次清孔→澆築水下混凝土→成樁。
(2)幹作業成孔灌注樁施工工藝流程:測定樁位→鑽孔→清孔→下鋼筋籠→澆築混凝土。
沉管灌注
指利用錘擊打樁法或振動打樁法,将帶有活瓣式樁尖或預制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中,然後邊澆築混凝土(或先在管内放入鋼筋籠),邊錘擊或振動邊拔管而成的樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁,後者稱為振動沉管灌注樁。
沉管灌注樁成樁過程為:樁機就位→錘擊(振動)沉管→上料→邊錘擊(振動)邊拔管,并繼續澆築混凝土→下鋼筋籠、繼續澆築混凝土及拔管→成樁。
人工挖孔
指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔,然後安放鋼筋籠,澆築混凝土而成的樁。為了确保人工挖孔樁施工過程中的安全,施工時必須考慮預防孔壁坍塌和流砂現象發生,制定合理的護壁措施。護壁方法可以采用現澆混凝土護壁、噴射混凝土護壁、磚砌體護壁、沉井護壁、鋼套管護壁、型鋼或木闆樁工具式護壁等多種。以應用較廣的現澆混凝土分段護壁為例說明人工挖孔樁的施工工藝流程。
人工挖孔灌注樁的施工程序是:場地整平→放線、定樁位→挖第一節樁孔土方→支模澆築第一節混凝土護壁→在護壁上二次投測标高及樁位十字軸線→安裝活動井蓋、垂直運輸架、起重卷揚機或電動葫蘆、活底吊土桶、排水、通風、照明設施等→第二節樁身挖土→清理樁孔四壁,校核樁孔垂直度和直徑→拆上節模闆,支第二節模闆,澆築第二節混凝土護壁→重複第二節挖土、支模、澆築混凝土護壁工序,循環作業直至設計深度→進行擴底(當需擴底時)→清理虛土、排除積水,檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆築樁身混凝土。
質量預防
(1)事故特征
經檢查成樁混凝土強度低于設計要求,有的樁混凝土振搗不密實,有蜂窩、空洞、夾泥、離析等缺陷,影響成樁的質量。
(2)原因分析
1)混凝土用的原材料質量差,如使用小水泥廠生産的水泥, 強度不穩定,砂、石子級配不良,含泥量大于3%;混凝土攪拌不按配合比計量,攪拌不均勻。
2)灌注工藝不當,沒有分層灌注、分層振搗密實。
3)灌混凝土的漏鬥位置歪斜,灌混凝土時斜落碰撞樁壁使土掉落在混凝土中而夾泥。有的後放鋼筋籠,且吊放位置不直,碰落孔壁土層掉在混凝土上造成斷層。
(3)處理方法
1)從檢測時發現成樁的上部有夾泥和不密實等質量問題時,可挖除樁周上,将該段鑿除,用比原設計提高一級混凝土強度,立模補澆到标高。或将缺陷處清除酥松部分,采取擴大斷面補強的方法。
2)經檢測單樁承載力達不到設計要求時,需會同有關人員研究加固方案。一般采取補樁、擴大承台面積等方法。
(4)預防措施
1)控制混凝土的原材料質量。進場水泥要核查出廠合格證, 檢驗水泥的穩定性和強度,如儲存期超過3個月或受潮結塊的水泥,須複試後按複試标号應用。選用潔淨的中粗砂,選用級配良好且含泥量不大于2%的石子。
2)攪拌混凝土配合比應按要求的強度等級、施工的坍落度、原材料由試驗室從多組試配比中選取質優、價格低、利于施工的最佳配合比。正确計量,每盤混凝土的材料重量偏差不宜超過下列規定:水泥、外摻混合料:2%;粗、細骨料:3%;水及外加劑溶液:2%。
3)攪拌混凝土時,應優先選用強制式攪拌機;摻外加劑時攪拌時間應适當延長。
4)灌注混凝土時,每次澆注高度不得大于1.5m。應随澆随振動,确保振搗密實。
5)灌混凝土的漏鬥必須放正,确保混凝土垂直下落。鋼筋 籠安放必須吊直輕放,防止碰撞孔壁。
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