1、概念:
直接在現場樁位上就地成孔,然後在孔内澆築混凝土或安放鋼筋籠再澆築混凝土而成的樁。
2、主要施工過程:
放線定位-樁機就位-成孔-放入鋼筋骨架-澆築混凝土。
3、特點:
節約鋼筋、節省模闆、施工方便、工期短、成本低 ;施工質量要求嚴格,出現問題不易觀測。
4、灌注樁成孔:
5、灌注樁分類—按照成孔設備和成孔方法分類:
6、灌注樁成孔的控制深度:
(1)摩擦型樁:摩擦樁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;當采用錘擊沉管法成孔時,樁管入土深度控制以标高為主,以貫入度為輔。
(2)端承型樁:當采用鑽(沖)、挖掘成孔時,必須保證樁孔進入設計持力層深度;當采用錘擊沉管法成孔時,沉管深度控制以貫入度為主,設計持力層标高為輔。
二、 鑽孔灌注樁
鑽孔設備:
1、人工鑽孔機:
卷揚機(又叫絞車)是由人力或機械動力驅動卷筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置。可以垂直提升、水平或傾斜拽引重物;
2、回轉鑽孔機:
(1)循環水式鑽孔機:該機的最大鑽孔直徑可達2.5 m,鑽進深度可達50—100 m,适用于碎石類土、 砂土、粘性土、粉土、強風化岩、軟質與硬質岩層等多種地質條件。
(2)全葉螺旋鑽孔機:全葉螺旋鑽孔機由主機、滑輪組、螺旋鑽杆、鑽頭、滑動支架、出土裝置等組成,用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土層的成孔,成孔孔徑為300mm~800mm,鑽孔深度8—12m。配有多種鑽頭,以适應不同的土層。
3、潛水鑽機;
4、沖擊鑽孔機:
沖擊鑽機通過機架、卷揚機把帶刃的重鑽頭(沖擊錘)提高到一定高度,靠自由下落的沖擊力切削破碎岩層或沖擊土層成孔。 适用于風化岩及各種軟硬土層成孔。
三、泥漿護壁成孔灌注樁
泥漿護壁成孔灌注樁是利用泥漿護壁,鑽孔時通過循環泥漿将鑽頭切削下的土渣排出孔外而成孔,而後吊放鋼筋籠,水下灌注混凝土而成樁。成孔方式有正(反)循環回轉鑽成孔、正(反)循環潛水鑽成孔、沖擊鑽成孔、沖抓錐成孔、鑽鬥鑽成孔等。
護筒:
作用:固定樁孔位置,防止地面水流入,保護孔口,增高樁孔内水壓力,防止塌孔,成孔時引導鑽頭方向。
護筒用4-8mm厚鋼闆制成,内徑比鑽頭直徑大100-200mm,頂面高出地面0.4~0.6 m,上部開1-2個溢漿孔。
埋設護筒時,先挖去樁孔處表土,将護筒埋 入土中,其埋設深度,在粘土中不宜小于1 m,在砂土中不宜小于1.5 m。
其高度要滿足孔内泥漿液面高度的要求,孔内泥漿面應保持高出地下水位1 m以上。采用挖坑埋設時,坑的直徑應比護筒外徑大0.8-1.0m。護筒中心與樁位中心線偏差不應大于50 mm,對位後應在護筒外側填人粘土并分層夯實。
成孔:泥漿護壁成孔灌注樁成孔方法有沖擊鑽成孔法、沖抓錐成孔法、潛水電鑽成孔法。
清孔:
當鑽孔達到設計要求深度并經檢查合格後,應立即進行清孔,目的是清除孔底沉渣以減少樁基的沉降量,提高承載能力,确保樁基質量。清孔方法有真空吸泥渣法、射水抽渣法、換漿法和掏渣法。
水下澆築砼:
1.導管口先用球塞堵住,導管口下沉至底表上約300mm處;
2. 首次灌注的砼應滿足導管口埋入砼500mm以上,管内砼頂面高出地下水面2.5m左右;
3. 開管(剪斷鐵絲、球塞被砼頂出);
4. 提升導管0.5-3m/h。
施工中常見問題處理:
護筒冒水
• 原因——埋設護筒時周圍填土不密實,或碰動護筒
• 處理——粘土填實加固;嚴重下沉或位移的返工重埋。
孔壁塌陷:
• 現象——孔内冒水泡,筒内水位突然下降。
• 原因——土質松散,泥漿不良(泥漿過稀或質量指标失控);泥漿吸出量過大,護筒内水位高度不夠,碰撞孔壁。
• 處理——如鑽進中塌孔,保持孔内水位,加大泥漿相對密度,減少泥漿排除量,以穩定孔壁;嚴重者回填砂與粘土混合物至塌孔位以上1-2m,沉積穩定後重鑽。
幹作業成孔灌注樁施工:
施工方法:
利用鑽孔機械(機動或人工)在樁位處進行鑽孔,待鑽孔深度達到設計要求後,立即進行清孔,然後鋼筋籠吊入樁孔中,再澆注混凝土而成的樁。
螺旋鑽機:
四、人工挖孔灌注樁
指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔,挖一段支護一段,然後安放鋼筋籠,澆築混凝土而成的樁。
人工挖孔灌注樁其結構上的特點是單樁的承載能力高,受力性能好,既能承受垂直荷載,又能承受水平荷載;人工挖孔灌注樁,具有機具設備簡單,施工操作方便,占用施工場地小,無噪音,無振動,不污染環境,對周圍建築物影響小,施工質量可靠,可全面展開施工,工期縮短,造價低等優點,因此得到廣泛應用。
施工工藝:
測定樁位、放線。
開挖土方。采用分段開挖,每段高度取決于土壁的直立能力,一般為0.5~0.8 m,開挖直徑為設計樁徑加上兩倍護壁厚度。挖土順序是自上而下、先中間、後孔邊。
澆築護壁混凝土。護壁混凝土的強度等級不得低于樁身混凝土強度等級,應注意澆搗密實。根據土層滲水情況,可考慮使用速凝劑。不得在樁孔水淹沒模闆的情況下澆護壁混凝土。每節護壁均應在當日連續施工完畢。上下節護壁搭接長度不小于50mm。
施工注意事項:
樁孔開挖,當樁淨距小于2倍樁徑且小于2.5 m時,應采用間隔開挖。排樁跳挖的最小施工淨距不得小于4.5 m,孔深不宜大于40m。
護壁應高出地面200~300 mm,以防雜物滾入孔内;孔周圍要設0.8m高的護欄。
孔内照明要用12V以下的安全燈或安全礦燈。使用的電器必須有嚴格的接地、接零和 漏電保護器(如潛水泵等)。
五、套管成孔灌注樁
套管成孔灌注樁又稱打拔管灌注樁,是使用錘擊式樁錘或振動式樁錘将帶有樁尖的鋼管沉人土中,造成樁孔,然後放人鋼筋籠、澆築混凝土,最後拔出鋼管,形成所需的灌注樁。
施工方法:
将帶有預制混凝土樁尖或鋼活瓣樁尖的鋼套管沉入土中,待沉到規定深度後,立即在管内澆築混凝土或管内放入鋼筋籠後澆注混凝土,随後拔出鋼套管,并利用拔管時的沖擊或振動使混凝土振搗密實而形成樁。
六、震動沉管灌注樁
振動沖擊錘将樁管沉人土中,然後灌注混凝土而成。這兩種灌注樁與錘擊沉管灌注樁相比,更适合于稍密及中密的砂土地基施工。振動沉管灌注樁和振動沖擊沉管樁的施工工藝完全相同,隻是前者用振動錘沉樁,後者用振動帶沖擊的樁錘沉樁。
七、錘擊沉管灌注樁
錘擊沉管樁适用于一般粘性土、淤泥質土、砂土和人工填土地基,但不能在密實的砂礫石、漂石層中使用。
注意事項:
l 澆砼前應檢查管内有無泥漿或進水,少量時可用幹水泥灰。
l 錘擊沉管灌注樁樁身混凝土強度不低于C20,預制鋼筋混凝土樁尖強度不低于C30。
沉管樁施工中常見問題的分析與處理:
斷樁:
斷樁的裂縫為水平或略帶傾斜,一般都貫通整個截面,常常出現于地面以下1~3 m軟硬土層交接處。
斷樁原因主要有:樁距過小,鄰樁施打時土的擠壓産生的水平推力和隆起上拔力的影響;軟硬土層傳遞水平力不同,對樁産生剪應力;樁身混凝土終凝不久;強度弱,承受不了外力的影響。
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