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鑽孔灌注樁施工技術

圖文 更新时间:2024-09-08 15:18:53

鑽孔灌注樁施工技術? 在工程基礎中,鑽孔灌注樁已被廣泛應用,尤其是房屋建築、水工建築、橋墩基礎施工,具有施工簡單、易操作、速度快、承載力大等優點但在施工過程中工藝環節較多,有測量、機械操作、鋼筋加工、砼拌制和灌注等多種工作,技術含量高、影響因素多,一環不慎,便會有質量事故發生,因而需要加強對施工準備、成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下砼等施工過程進行質量監控,采取各種有效預防措施,保證或提高鑽孔灌注樁的成樁質量1、工藝流程及施工準備1.1、工藝流程 施工前必須全面撐握鑽孔灌注樁的施工工藝,因鑽孔設備不同其施工工藝流程也不一樣,現以GPS100型回旋鑽機成孔為例,其主要施工工藝流程為:場地平整 →孔位測定 → 護筒埋設→ 鑽機就位→開鑽成孔 → 提鑽 →第一次清孔 → 檢孔 → 鋼筋籠吊放 →下導管→第二次清孔→水下混凝土灌注→提拔導管→成樁1.2主要準備工作(1)必須預審施工組織設計工程開工前,施工單位應提前向監理部報送施工組織設計(專項施工方案)進行審查,其中包含施工方法、主要技術指标及控制措施經監理工程師審核後完善施工組織設計方案(2)必須認真把好測量定位關測量定位是整項工作的關鍵,在思想上必須有足夠重視,是關系到孔位的準确性,鑽孔的垂直度及基準面的标高施工單位在具體操作過程中,須嚴格按三檢制的要求層層落實,及時與監理方溝通,與監理方認真複核、驗收相結合,嚴格控制偏差在設計或規範允許範圍内(3)必須把護筒、鑽機安裝穩固、準确護筒有固定樁位、鑽孔導向、保護孔口和隔離孔内外表層水的作用在制作過程中要求堅固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便和能重複使用等功能一般采用帶法蘭的鋼質護筒,由3-5毫米厚鋼闆制作,在護筒外側上、中、下部各焊一道加勁肋增加剛度,防止變形,形狀可以做成整體或兩半圓埋置時應保證平面位置正确,偏差不得大于5 cm,且高出施工最高水位1.0-2.0m;在水下埋設的護筒應沿着導向架借助自重、射水、震動或錘擊等方法将護筒下沉至穩定深度鑽機是鑽孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土的支架,要安裝穩定、安全應能承受鑽具和其它輔助設備的重量,并具有一定的剛度,在鑽進中或其它操作時,不易産生晃動,高度由鑽具長度和鋼筋骨架節長度決定,一般為8-12米;底盤的長度應根據高度穩定性決定主要受力構件的斷面尺寸,由施工中出現的最大負荷計算決定,安全系數不宜小于3在鑽孔過程中,成孔中心必須對準樁位中心,鑽機架必須保持平穩,不發生位移、傾斜和沉陷;安裝就位時,詳細測量後底座用枕木墊實塞緊,頂端用纜風繩固定平穩,并在鑽孔過程中經常檢查,以保證轉盤面水平、鑽機機架垂直,進而确保樁身的垂直度和孔徑2、質量控制2.1鑽孔質量控制 首先應根據孔徑和孔位所在的地質情況,選用鑽機型号和性能,選擇合适的鑽錐在鑽孔過程中,應采取減壓鑽進,孔底承受的鑽壓不能超過鑽杆、鑽錐和壓塊重量之和的60%,以避免和減少斜孔、彎孔和擴孔現象在成孔時應盡量避免孔底沉渣過多、孔壁坍塌、擴徑和縮徑等不良現象來影響樁基承載能力其控制方法如下:(1)孔底沉渣控制孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素,按規定,水下砼灌注摩擦樁樁底沉渣厚度應≤0.5D,但在實際施工過程中,常有樁底沉渣不能滿足要求的現象發生,主要原因是泥漿性能不符合要求(主要指标是泥漿比重和粘度)實際施工時,施工單位應根據當地的地下水位高低和地層穩定情況來确定泥漿的比重和粘度,切勿盲目設置若泥漿設置過稀,則攜渣能力不夠;若泥漿設置過稠,則孔壁會形成一層厚厚的泥皮,降低了摩擦樁的承載力第一次清孔時必須不斷補充新鮮泥漿,将孔内含砂量大、性能差的泥漿置換出來;二次清孔時宜用泵吸及循環清孔(若采用正循環清孔,要排出岩渣和泥團,須加大泥漿比重和粘度,并且清孔的速度慢)鑽孔結束後,應對終孔進行驗收,須嚴格檢測鑽杆和鑽頭或測繩長度的準确性,杜絕以超深來抵消孔底淤積(2)孔壁坍塌控制出現未知的不良地質情況、鋼護筒未按規定埋設、泥漿粘度不夠、護壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下放鋼筋籠及升降機具時碰撞孔壁等,都能産生孔壁坍塌、堆鑽、卡鑽事故為解決和避免此類現象:首先,必須熟悉工程地質報告,對鑽孔的地質情況做到心中有底其次,按規定埋設鋼護筒,保證孔口排水良好;鋼筋籠焊接牢固、成籠圓直,下放時必須保持順直,防止偏斜再次,出現特殊地層時采用優質沖洗液護壁,或用正循環鑽進、反循環排渣來抑制不穩定段地層的坍塌最後,在不穩定的地層中,不要過早換漿,可在下完鋼筋籠後第二次清孔時替換高比重的泥漿,并及時灌注混凝土,減少沉渣時間,确保樁身質量(3)擴徑和縮徑控制擴徑、縮徑都是由于成孔直徑不規則出現擴孔或縮孔及其它不良地質現象引起的擴孔一般是鑽頭振動過大、偏位或孔壁坍塌造成的;縮徑是由于鑽頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥岩造成的擴徑會增加砼灌注量,縮徑會減小樁的承載能力,故必須采取有力措施加以控制為避免擴徑現象:首先,應先檢查鑽機是否固定、平穩,采用減壓鑽進,防止鑽頭擺動或偏位,成孔過程中要徐徐鑽進,以利形成良好的孔壁其次,要始終保持适當的泥漿比重和足夠的孔内水位,确保孔内泥漿對孔壁有足夠的壓力為解決縮徑現象,工作人員應及時詳細了解地質資料,判别是否有遇水膨脹等不良土層如有應采用失水率小于3~5ml/30min的優質泥漿進行護壁,經常校正鑽頭直徑,确保鑽頭直徑比成孔直徑小于20~25mm3、砼灌注質量控制3.1灌注前質量控制(1)原材料控制在工程中所采用的原材料質量必須進行嚴格控制,特别是黃砂要過篩去除各種雜質,細度模數符合規範要求;碎石要沖洗幹淨,級配符合設計要求水泥要正規廠家生産,三證俱全待黃砂、碎石、水泥符合試驗要求後方可使用,拌制時須嚴格按試驗單中配合比配制,決不能有一絲馬虎(2)主要環節控制對各項操作機械均需進行嚴格檢查,包括:漏鬥底口的隔水設施、翻鬥車的性能、攪拌機的試運轉、吸泥泵、清水泵、高壓水管及備用發電機等各種處理故障的設備,以防萬一導管使用前應分清長短、分别編号,以利于計量埋深值,每次澆築卸管後均應立即沖洗幹淨按《規範》要求,首批混凝土的數量應滿足導管初次埋置深度≥1.0m ,因而須準确計量導管上口漏鬥的鬥容量容量不夠的,應及時采取措施加以調整,保證首灌混凝土的沖擊力和排淤能力開澆前還應測量孔底沉澱厚度,保證不大于規定值如果超過規定值,應再次清孔,下面我們就來聊聊關于鑽孔灌注樁施工技術?接下來我們就一起去了解一下吧!

鑽孔灌注樁施工技術(鑽孔灌注樁施工技術)1

鑽孔灌注樁施工技術

在工程基礎中,鑽孔灌注樁已被廣泛應用,尤其是房屋建築、水工建築、橋墩基礎施工,具有施工簡單、易操作、速度快、承載力大等優點。但在施工過程中工藝環節較多,有測量、機械操作、鋼筋加工、砼拌制和灌注等多種工作,技術含量高、影響因素多,一環不慎,便會有質量事故發生,因而需要加強對施工準備、成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下砼等施工過程進行質量監控,采取各種有效預防措施,保證或提高鑽孔灌注樁的成樁質量。1、工藝流程及施工準備1.1、工藝流程 施工前必須全面撐握鑽孔灌注樁的施工工藝,因鑽孔設備不同其施工工藝流程也不一樣,現以GPS100型回旋鑽機成孔為例,其主要施工工藝流程為:場地平整 →孔位測定 → 護筒埋設→ 鑽機就位→開鑽成孔 → 提鑽 →第一次清孔 → 檢孔 → 鋼筋籠吊放 →下導管→第二次清孔→水下混凝土灌注→提拔導管→成樁1.2主要準備工作(1)必須預審施工組織設計工程開工前,施工單位應提前向監理部報送施工組織設計(專項施工方案)進行審查,其中包含施工方法、主要技術指标及控制措施。經監理工程師審核後完善施工組織設計方案。(2)必須認真把好測量定位關測量定位是整項工作的關鍵,在思想上必須有足夠重視,是關系到孔位的準确性,鑽孔的垂直度及基準面的标高。施工單位在具體操作過程中,須嚴格按三檢制的要求層層落實,及時與監理方溝通,與監理方認真複核、驗收相結合,嚴格控制偏差在設計或規範允許範圍内。(3)必須把護筒、鑽機安裝穩固、準确護筒有固定樁位、鑽孔導向、保護孔口和隔離孔内外表層水的作用。在制作過程中要求堅固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便和能重複使用等功能。一般采用帶法蘭的鋼質護筒,由3-5毫米厚鋼闆制作,在護筒外側上、中、下部各焊一道加勁肋增加剛度,防止變形,形狀可以做成整體或兩半圓。埋置時應保證平面位置正确,偏差不得大于5 cm,且高出施工最高水位1.0-2.0m;在水下埋設的護筒應沿着導向架借助自重、射水、震動或錘擊等方法将護筒下沉至穩定深度。鑽機是鑽孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土的支架,要安裝穩定、安全。應能承受鑽具和其它輔助設備的重量,并具有一定的剛度,在鑽進中或其它操作時,不易産生晃動,高度由鑽具長度和鋼筋骨架節長度決定,一般為8-12米;底盤的長度應根據高度穩定性決定。主要受力構件的斷面尺寸,由施工中出現的最大負荷計算決定,安全系數不宜小于3。在鑽孔過程中,成孔中心必須對準樁位中心,鑽機架必須保持平穩,不發生位移、傾斜和沉陷;安裝就位時,詳細測量後底座用枕木墊實塞緊,頂端用纜風繩固定平穩,并在鑽孔過程中經常檢查,以保證轉盤面水平、鑽機機架垂直,進而确保樁身的垂直度和孔徑。2、質量控制2.1鑽孔質量控制 首先應根據孔徑和孔位所在的地質情況,選用鑽機型号和性能,選擇合适的鑽錐。在鑽孔過程中,應采取減壓鑽進,孔底承受的鑽壓不能超過鑽杆、鑽錐和壓塊重量之和的60%,以避免和減少斜孔、彎孔和擴孔現象。在成孔時應盡量避免孔底沉渣過多、孔壁坍塌、擴徑和縮徑等不良現象來影響樁基承載能力。其控制方法如下:(1)孔底沉渣控制孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素,按規定,水下砼灌注摩擦樁樁底沉渣厚度應≤0.5D,但在實際施工過程中,常有樁底沉渣不能滿足要求的現象發生,主要原因是泥漿性能不符合要求(主要指标是泥漿比重和粘度)。實際施工時,施工單位應根據當地的地下水位高低和地層穩定情況來确定泥漿的比重和粘度,切勿盲目設置。若泥漿設置過稀,則攜渣能力不夠;若泥漿設置過稠,則孔壁會形成一層厚厚的泥皮,降低了摩擦樁的承載力。第一次清孔時必須不斷補充新鮮泥漿,将孔内含砂量大、性能差的泥漿置換出來;二次清孔時宜用泵吸及循環清孔(若采用正循環清孔,要排出岩渣和泥團,須加大泥漿比重和粘度,并且清孔的速度慢)。鑽孔結束後,應對終孔進行驗收,須嚴格檢測鑽杆和鑽頭或測繩長度的準确性,杜絕以超深來抵消孔底淤積。(2)孔壁坍塌控制出現未知的不良地質情況、鋼護筒未按規定埋設、泥漿粘度不夠、護壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下放鋼筋籠及升降機具時碰撞孔壁等,都能産生孔壁坍塌、堆鑽、卡鑽事故。為解決和避免此類現象:首先,必須熟悉工程地質報告,對鑽孔的地質情況做到心中有底。其次,按規定埋設鋼護筒,保證孔口排水良好;鋼筋籠焊接牢固、成籠圓直,下放時必須保持順直,防止偏斜。再次,出現特殊地層時采用優質沖洗液護壁,或用正循環鑽進、反循環排渣來抑制不穩定段地層的坍塌。最後,在不穩定的地層中,不要過早換漿,可在下完鋼筋籠後第二次清孔時替換高比重的泥漿,并及時灌注混凝土,減少沉渣時間,确保樁身質量。(3)擴徑和縮徑控制擴徑、縮徑都是由于成孔直徑不規則出現擴孔或縮孔及其它不良地質現象引起的。擴孔一般是鑽頭振動過大、偏位或孔壁坍塌造成的;縮徑是由于鑽頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥岩造成的。擴徑會增加砼灌注量,縮徑會減小樁的承載能力,故必須采取有力措施加以控制。為避免擴徑現象:首先,應先檢查鑽機是否固定、平穩,采用減壓鑽進,防止鑽頭擺動或偏位,成孔過程中要徐徐鑽進,以利形成良好的孔壁。其次,要始終保持适當的泥漿比重和足夠的孔内水位,确保孔内泥漿對孔壁有足夠的壓力。為解決縮徑現象,工作人員應及時詳細了解地質資料,判别是否有遇水膨脹等不良土層。如有應采用失水率小于3~5ml/30min的優質泥漿進行護壁,經常校正鑽頭直徑,确保鑽頭直徑比成孔直徑小于20~25mm。3、砼灌注質量控制3.1灌注前質量控制(1)原材料控制在工程中所采用的原材料質量必須進行嚴格控制,特别是黃砂要過篩去除各種雜質,細度模數符合規範要求;碎石要沖洗幹淨,級配符合設計要求。水泥要正規廠家生産,三證俱全。待黃砂、碎石、水泥符合試驗要求後方可使用,拌制時須嚴格按試驗單中配合比配制,決不能有一絲馬虎。(2)主要環節控制對各項操作機械均需進行嚴格檢查,包括:漏鬥底口的隔水設施、翻鬥車的性能、攪拌機的試運轉、吸泥泵、清水泵、高壓水管及備用發電機等各種處理故障的設備,以防萬一。導管使用前應分清長短、分别編号,以利于計量埋深值,每次澆築卸管後均應立即沖洗幹淨。按《規範》要求,首批混凝土的數量應滿足導管初次埋置深度≥1.0m ,因而須準确計量導管上口漏鬥的鬥容量。容量不夠的,應及時采取措施加以調整,保證首灌混凝土的沖擊力和排淤能力。開澆前還應測量孔底沉澱厚度,保證不大于規定值。如果超過規定值,應再次清孔。

3.2灌注過程中的質量控制(1)坍落度控制混凝土的坍落度對成樁質量有直接影響,坍落度合理的混凝土應是拌和均勻、和易性好、内阻小、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能,它可有效地保證混凝土灌注性、連續性和密實性,一般控制在18~20cm的範圍内。根據經驗,除首批混凝土數量滿足埋深要求外,可适當增加一點水泥量及含砂量,以保證其和易性和流動性,使以後澆入的混凝土容易頂升;若首批混凝土的初凝時間早于灌注全部砼所需的時間,則首批混凝土中還得摻入緩凝劑,以保障質量。(2)導管埋深控制導管底端在混凝土面以下的深度是否合理關系到成樁的質量,必須予以嚴格控制.,提升時須符合以下原則:

①每次卸掉的導管長度應和澆入的混凝土上升高度相對應;

②必須保證導管埋深在2~6m範圍内。這就要求我們每次下料後,都應準确測定混凝土面的上升高度,計算導管埋深,從而确定導管拆卸的節數并作好拆卸記錄,防止導管拔出砼面而成斷柱。(3)鋼筋籠上浮控制在混凝土澆至鋼筋籠位置時,應放慢混凝土澆築速度,使導管有較大的埋深,待混凝土表面進入鋼筋骨架一定深度後,再提升導管口控制在最小埋深,使導管口高于鋼筋籠底骨架一定距離繼續灌注,防止鋼筋籠被頂托上升。(4)樁頂質量控制《規範》規定樁頂标高應預加0.5~1.0m ,需開挖基坑後鑿除質量不高的一部分樁頭,進而保證樁頂設計标高和樁身砼質量。在灌注樁施工中,要想保證樁頭的質量,必須控制好最後一次灌注量,樁頂不得偏低,鑿出浮漿高度後必須保證暴露的樁頂砼達到設計強度值。4、常見故障處理 在鑽孔灌注樁施工過程中往往會遇到坍孔、卡管、掉物等故障,一般可分别采用回填重鑽、淤泥吸拔、叉鈎打撈等方法解除故障。下面将淺談卡管及導管進水處理:(1)卡管處理混凝土和易性、流動性差造成離析;導管進水造成砼離析;各種機械故障引起混凝土澆築不連續,在管中停留時間過長等均會導緻卡管。要解決卡管現象主要有以下幾種方法:

①卡管位置在地面下不遠,可采用ф25以上的鋼筋直徑沖搗;

②在導管外加焊鐵闆,利用導管下落時鐵闆與其它卡座的撞擊,振動疏通;

③錘擊導管法蘭,吊繩上下拌動等兼可疏通。(2)導管進水處理導管進水一般是首灌砼量不足或導管口提升過高以至無埋深或誤測導緻導管提升至砼面外。其處理辦法是

①第一種原因進水,用導管作為吸管,用空管吸泥的方法将孔内混凝土吸出,重新灌注;

②第二種原因進水,若表面砼沒初凝,可将導管重新插入砼中,用泥漿泵抽出管内的泥漿,重新澆灌砼;若表面砼已超過初凝時間,則作為廢樁;

③若導管已離樁頂不遠時,可在以後基礎開挖中埋入護筒,清除沉渣及軟弱砼層,安裝同樣直徑的模闆,澆築砼至設計标高。5、結束語 施工人員要認真學好專業基礎知識,自覺實踐,一絲不苟,認真總結,正确應用有關規範;熟悉地質資料、設計圖紙、相關文件及各項技術要求,不斷提高自身的業務素質和技術水平,抓好施工準備、成孔、清孔、水下砼灌注等各個環節的質量控制,采取各種有效的措施,保障灌注樁的成樁質量。

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