1、适用範圍
長螺旋幹作業鑽孔灌注樁宜用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風化岩層。
2、工藝原理
用長螺旋鑽機的螺旋鑽頭,在樁位處就地切削土層,被切削土塊鑽屑随鑽頭旋轉,沿着帶有長螺旋葉片的鑽杆上升,輸送到出土器後自動排出孔外,然後裝卸到翻鬥車(或手推車)中運走,其成孔工藝可實現全部機械化。
3、施工工藝
(1) 材料要求
1) 混凝土宜采用和易性、泌水性較好的預拌混凝土,強度等級符合設計及相關驗收規範要求,初凝時間不少于6h。灌注前坍落度宜為180〜220mm。
2) 水泥強度等級不應低于P.O.42.5,質量符合現行國家标準《通用矽酸鹽水泥》GB175的規定,并具有出廠合格證明文件和檢測報告。
3) 砂應選用潔淨中砂,含泥量不大于3%,質量符合現行行業标準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法标準》JGJ53的規定。
4) 石子宜優先選用質地堅硬的粒徑不宜大于30mm的豆石或碎石,含泥量不大于2%,質量符合現行行業标準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法标準》JGJ53的規定。
5) 粉煤灰宜選用I級或I[級粉煤灰,細度分别不大于12%和20%,質量檢驗合格,摻量通過配比試驗确定。
6) 外加劑宜選用液體速凝劑,質量符合相關标準要求,摻量和種類根據施工季節通過配比試驗确定。
7) 攪拌用水應符合現行行業标準《混凝土用水标準》JGJ63的規定。
8) 鋼筋品種、規格、性能符合現行國家産品标準和設計要求,并有出廠合格證明文件及檢測報告。主筋及加強筋規格不宜低于HRB335級,箍筋可選用HPB300級鋼筋。
(2) 施工機具
根據工程樁設計參數和工程地質、水文地質條件确定施工工藝,選擇鑽機型号及配套設備。長螺旋鑽機的規格、型号及技術性能見表6-11。
(3)工藝流程(圖1)
圖1:長螺旋幹作業鑽孔灌注樁工藝流程圖
(4)主要施工方法
1) 鑽孔機就位:現場放線、抄平後,移動長螺旋鑽機至鑽孔樁位置,完成鑽孔機就位。鑽孔機就位時,必須保持平穩,确保施工中不發生傾斜、位移。使用雙向吊錘球校正調整鑽杆垂直度,必要時可使用經緯儀校正鑽杆垂直度。
2) 鑽進:調直機架挺杆,對好樁位(用對位圈),開動機器鑽進、出土。螺旋鑽進應根據地層情況,合理選擇和調整鑽進參數,并可通過電流表來控制進尺速度,電流值增大,說明孔内阻力增大,應降低鑽進速度。開始鑽進及穿過軟硬土層交界處,應保持鑽杆垂直,控制速度緩慢進尺,以免擴大孔徑。鑽進遇含有磚頭瓦塊卵石較多的土層,或含水量較大的軟塑黏土層時,應控制鑽杆跳動與機架搖晃,以免引起孔徑擴大,緻使孔壁附着擾動土和孔底增加回落土。當鑽進中遇到卡鑽,不進尺或鑽進緩慢時,應停機檢查,找出原因,采取措施,避免盲目鑽進,導緻樁孔嚴重傾斜、跨孔甚至卡鑽、折斷鑽具等惡性孔内事故。
遇孔内滲水、跨孔、縮頸等異常情況時,須立即采取相應的技術措施;上述情況不嚴重時,可調整鑽進參數,投入适量黏土球,經常上下活動鑽具等,保證鑽進順暢;凍土層、硬土層施工,宜采用高轉速,小進尺,恒鑽壓鑽進。鑽杆在砂卵石層中鑽進時,鑽杆易發生跳動、晃動現象,影響成孔的垂直度,該過程必須用經緯儀嚴密監測,并建立控制系統,做到及時控制成孔垂直度。
3) 停止鑽進,讀鑽孔深度:為了準确控制鑽孔深度,鑽進中應觀測挺杆上的深度控制标尺或鑽杆長度,當鑽至設計孔深時,需再次觀測并做好記錄。
4) 孔底土清理:鑽到預定的深度後,必須在孔底處進行空轉清土,然後停止轉動。孔底的虛土厚度超過質量标準時,要分析原因,采取措施進行處理。
5) 提起鑽杆:提起鑽杆時,不得曲轉鑽杆。
6) 檢查成孔質量:用測深繩(墜)或手提燈測量孔深及虛土厚度,成孔的控制深度應符合下列要求:
①摩擦型樁:摩擦樁以設計樁長控制成孔深度。
②端承型樁:必須保證樁孔進入持力層的深度。
③端承摩擦樁:必須保證設計樁長及樁端進入持力層深度。檢查成孔垂直度、樁徑,檢查孔壁有無脹縮、塌陷等現象。
7) 複核樁位,移動鑽機:經成孔檢查後,填好樁鑽孔施工記錄,并将鑽機移動到下
—樁位。
8) 下放鋼筋籠。
9) 放混凝土溜筒。
10) 灌注混凝土。
11) 拔出混凝土溜筒。
4、質量控制
(1)成孔深度控制
成孔的控制深度應符合下列要求:
1) 摩擦型樁:摩擦樁應以設計樁長控制成孔深度;端承摩擦樁必須保證設計樁長及樁端進入持力層深度。
2) 端承型樁:當采用鑽(沖),挖掘成孔時,必須保證樁端進入持力層的設計深度;當采用沉管深度控制以貫入度為主,以設計持力層标高對照為輔。
(2)灌注樁質量控制
1)灌注樁的樁位偏差必須符合表1規定,樁頂标高至少要比設計标高高出0.5m;每灌注50m³混凝土必須有1組試塊。對于小于50m³的單柱單樁或每個承台下的樁,至少有1組試塊。
灌注樁的平面位置和垂直度的允許偏差 表1
序 号 |
成孔方法 |
樁徑允 許偏差 (mm) |
垂直度允許偏差 (%) |
樁位允許偏差(mm) | ||
1〜3根、單排樁基垂 直于中心線方向和群 樁基礎的邊樁 |
條形樁基沿中心線方向和群基礎的中間樁 | |||||
1 |
泥漿護壁 |
d≤1000mm |
±50 |
<I |
d/6,且不大于100 |
d/4,且不大于150 |
鑽孔樁 |
d>1000mm |
±50 |
100+0.01H |
100+0.01H | ||
2 |
沉管成孔 |
d≤500mm |
-20 |
<1 |
70 |
150 |
灌注樁 |
d>500mm |
100 |
150 |
續表
序号 |
成孔方法 |
樁徑允 許偏差 (mm) |
垂直度允許偏差 (%) |
樁位允許偏差(mm) | ||
1〜3根、單排樁基垂直于中心線方向和群樁基礎的邊樁 |
條形樁基沿中心線方向和群基礎的中間樁 | |||||
3 |
幹成孔灌注樁 |
-20 |
<1 |
70 |
150 | |
4 |
人工挖孔樁 |
混凝土護壁 |
50 |
<0.5 |
50 |
150 |
鋼套管護壁 |
50 |
<1 |
100 |
200 |
注:1.樁徑允許偏差的負值是指個别斷面;
2.采用複打、反擂法施工的樁徑允許偏差不受上表限制;
3.H為施工現場地面标高與樁頂設計标高的距離,d為設計樁徑。
(2)灌注樁的沉渣厚度:對摩擦型樁,不應大于100mm;對端承型樁,不應大于50mm。
(3)樁的靜載荷載試驗根數應不少于總樁數的1%,且不少于3根,當總樁數少于50根時,不應少于2根。
(4)樁身完整性檢測的抽檢數量:柱下三樁或三樁以下承台抽檢樁數不得少于1根;設計等級為甲級,或地質條件複雜,成樁可靠性較差的灌注樁,抽檢數量不應少于總樁數的30%,且不少于20根,其他樁基工程的抽檢數量不應少于總樁數的20%,且不少于10根。
(5)對砂子、石子、鋼材、水泥等原材料的質量,檢驗項目、批量和檢驗方法,應符合國家現行有關标準的規定。
(6)施工中應對成孔、清渣、放置鋼筋籠,灌注混凝土等全過程檢查;人工挖孔樁尚應複驗孔底持力層土(岩)性。嵌岩樁必須有樁端持力層的岩性報造。
(8)施工結束後,應檢查混凝土強度,并應做樁體質量及承載力檢驗。
(9)混凝土灌注樁的質量檢驗标準見表2、表3和表4
混凝土灌注樁鋼筋籠質量檢驗标準 表2
項 |
序 |
檢查項目 |
允許偏差或允許值 |
檢査方法 | |
單位 |
數值 | ||||
主 控 項 目 |
1 |
主筋間距 |
mm |
±10 |
用鋼尺量 |
2 |
長度 |
mm |
±100 |
用鋼尺量 | |
一 般 項 目 |
1 |
鋼筋材質檢驗 |
設計要求 |
抽樣送檢 | |
2 |
箍筋間距 |
mm |
±20 |
用鋼尺量 | |
3 |
直徑 |
mm |
±10 |
用鋼尺量 |
(9)樁基工程樁位驗收應按下列規定進行:
1)當樁頂設計标高與施工場地标高相同時,或樁基施工結束後,有可能對樁位進行檢查時,樁基工程的驗收應在施工結束後進行。
2)當樁頂設計标高低于施工場地标高時,可對護筒位置作中間驗收,待承台或底闆開挖到設計标高後,再作最終驗收。
混凝土灌注樁質量檢驗标準 表3 | |||||
項 |
序 |
檢査項目 |
允許偏差或允許值 |
檢查方法 | |
單位 |
數值 | ||||
主 控 項 目 |
1 |
樁位 |
同表4數值 |
基坑開挖前量護筒,開挖後量樁中心 | |
2 |
孔深 |
mm |
300 |
隻深不淺,用重錘測,或測鑽杆、套管長度,嵌岩樁應确保進入設計要求的嵌岩深度 | |
3 |
樁體質量檢驗 |
按《樁基檢測技術規範》。如岩芯取樣,大直徑嵌岩樁應鑽至樁尖下50cm |
按基樁檢測技術規範 | ||
4 |
混凝土強度 |
設計要求 |
試塊報告或鑽芯取樣送檢 | ||
5 |
承載力 |
按基樁檢測技術規範 |
按基樁檢測技術規範 | ||
一 般 項 目 |
1 |
垂直度 |
同表10-98數值 |
測套管或鑽杆,或用超聲波探測。幹施工時吊垂球 | |
2 |
樁徑 |
同表10-98數值 |
井徑儀或超聲波檢測,幹施工時用尺量,人工挖孔樁不包括内襯厚度 | ||
3 |
泥漿相對密度(黏土或砂性土中) |
1.15—1.20 |
用相對密度計測,清孔後在距孔底 50cm處取樣 | ||
4 |
泥漿面标高(高于地下水位) |
m |
0.5〜1.0 |
目測 | |
5 |
混凝土坍落度(水下灌注) (幹施工) |
mm mm |
160〜220 70〜100 |
坍落度儀 | |
6 |
鋼筋籠安裝深度 |
mm |
±100 |
尺量 | |
7 |
混凝土充盈系數 |
>1 |
檢查每根樁的實際灌注量 | ||
8 |
樁頂标高 |
mm |
30 -50 |
水準儀,需扣除樁頂浮漿層及劣質樁體 | |
9 |
沉渣厚度:端承型樁摩擦型樁 |
mm mm |
≤50 ≤100 |
用沉渣儀或重錘測量 | |
擠擴支盤樁質量檢驗标準 表4 | |||||
檢査項目 |
允許偏差或允許值 |
檢查方法 | |||
單位 |
數值 | ||||
成孔 |
樁位 |
按現行國家标準執行 | |||
泥漿護壁成孔 |
井徑儀或超聲波井壁測定儀 | ||||
幹作業成孔 |
鋼尺或井徑儀 | ||||
孔深 |
重錘測量或測鑽杆長度 | ||||
成孔垂直度 |
擠擴裝置或測斜儀 | ||||
清孔 |
虛土厚度(抗壓樁) |
mm |
<100 |
重錘測量 | |
虛土厚度(抗拔樁) |
mm |
<200 |
重錘測量 | ||
成腔 |
盤徑 |
% |
4 |
用承力盤腔直徑檢測器檢測 | |
泥漿相對密度 |
<1.25 |
用比重計 |
續表
檢査項目 |
允許偏差或允許值 |
檢査方法 | ||
單位 |
數值 | |||
鋼筋籠制作 |
一 |
一 |
一 |
按現行國家标準執行 |
混凝土灌注 |
混擬土坍落度(泥漿護壁〉 |
mm |
160〜220 |
坍落度儀 |
混凝土坍落度(幹法) |
mm |
70〜100 |
坍落度儀 | |
混凝土強度 |
— |
符合設計要求 | ||
混凝土充盈系數 |
一 |
>1 |
檢查混凝土實際灌注量 | |
樁頂标高 |
mm |
一50、 30 |
水準儀測量 |
(10)樁基工程驗收時應提交下列資料:
1) 岩土工程勘察報告、樁基施工圖、圖紙會審紀要、設計變更單及材料代用通知單等;
2) 經審定的施工組織設計、施工方案及執行中的變更單;
3) 樁位測量放線圖,包括工程樁位線複核簽證單;
4) 原材料的質量合格和質量鑒定書;
5) 半成品如預制樁、鋼樁等産品的合格證;
6) 施工記錄及隐蔽工程驗收文件;
7) 成樁質量檢查報告;
8) 單樁承載力檢測報告;
9) 基坑挖至設計标高的基樁竣工平面圖及樁頂标高圖;
10) 其他必須提供的文件和記錄。
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