鑽孔灌注樁的施工,因其所選護壁形成的不同,有泥漿護壁方式法和全套管施工法兩種。
泥漿護壁施工法
沖擊鑽孔,沖抓鑽孔和回轉鑽削成孔等均可采用泥漿護壁施工法。該施工法的過程是:平整場地→泥漿制備→埋設護筒→鋪設工作平台→安裝鑽機并定位→鑽進成孔→清孔并檢查成孔質量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質量。
1施工準備
施工準備包括:選擇鑽機、鑽具、場地布置等。
鑽機是鑽孔灌注樁施工的主要設備,可根據地質情況和各種鑽孔機的應用條件來選擇。
2鑽孔機的安裝與定位
安裝鑽孔機的基礎如果不穩定,施工中易産生鑽孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響,因此要求安裝地基穩固。對地層較軟和有坡度的地基,可用推土機推平,在墊上鋼闆或枕木加固。
為防止樁位不準,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安裝鑽孔機,對有鑽塔的鑽孔機,先利用鑽機的動力與附近的地籠配合,将鑽杆移動大緻定位,再用千斤頂将機架頂起,準确定位,使起重滑輪、鑽頭或固定鑽杆的卡孔與護筒中心在一垂線上,以保證鑽機的垂直度。鑽機位置的偏差不大于2cm.對準樁位後,用枕木墊平鑽機橫梁,并在塔頂對稱于鑽機軸線上拉上纜風繩。
3埋設護筒
鑽孔成敗的關鍵是防止孔壁坍塌。當鑽孔較深時,在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔内坍塌、甚至發生流砂現象。鑽孔内若能保持壁地下水位高的水頭,增加孔内靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。護筒除起到這個作用外,同時好有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鑽頭導向作用等。
制作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用,不漏水,其内徑應比鑽孔直徑大(旋轉鑽約大20cm,潛水鑽、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節長度約2~3m.一般常用鋼護筒。
4泥漿制備
鑽孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和添加劑組成。具有浮懸鑽渣、冷卻鑽頭、潤滑鑽具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔内外滲流,防止坍孔的作用。調制的鑽孔泥漿及經過循環淨化的泥漿,應根據鑽孔方法和地層情況來确定泥漿稠度,泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護壁效果差;泥漿太稠會削弱鑽頭沖擊功能,降低鑽進速度。
5鑽孔
鑽孔是一道關鍵工序,在施工中必須嚴格按照操作要求進行,才能保證成孔質量,首先要注意開孔質量,為此必須對好中線及垂直度,并壓好護筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用),還要随時檢查成孔是否有偏斜現象。采用沖擊式或沖抓式鑽機施工時,附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩固。所以鑽好的孔應及時清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鑽孔的順序也應實事先規劃好,既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔,又要使鑽機的移動距離不要過遠和相互幹擾。
6清孔
鑽孔的深度、直徑、位置和孔形直接關系到成樁質量與樁身曲直。為此,除了鑽孔過程中密切觀測監督外,在鑽孔達到設計要求深度後,應對孔深、孔位、孔形、孔徑等進行檢查。在終孔檢查完全符合設計要求時,應立即進行孔底清理,避免隔時過長以緻泥漿沉澱,引起鑽孔坍塌。對于摩擦樁當孔壁容易坍塌時,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;當孔壁不易坍塌時,不大于20cm.對于柱樁,要求在射水或射風前,沉渣厚度不大于5cm.清孔方法是使用的鑽機不同而靈活應用。通常可采用正循環旋轉鑽機、反循環旋轉機真空吸泥機以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機清孔,所需設備不多,操作方便,清孔也較徹底,但在不穩定土層中應慎重使用。其原理就是用壓縮機産生的高壓空氣吹入吸泥機管道内将泥渣吹出。
7灌注水下混凝土
清完孔之後,就可将預制的鋼筋籠垂直吊放到孔内,定位後要加以固定,然後用導管灌注混凝土,灌注時混凝土不要中斷,否則易出現斷樁現象。
全套管施工法
全套管施工法的施工順序。其一般的施工過程是:平場地、鋪設工作平台、安裝鑽機、壓套管、鑽進成孔、安放鋼筋籠、防導管、澆注混凝土、拉拔套管、檢查成樁質量。
全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外,其它的與泥漿護壁法都類同。壓入套管的垂直度,取決于挖掘開始階段的5~6m深時的垂直度。因此應該随使用水準儀及鉛垂校核其垂直度。
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