混凝土灌注桩

混凝土灌注桩技术交底

(一) 混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准

质量要求符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)的规定。

灌注桩的桩位偏差必须符合下表规定。桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。每浇注50m3必须有l组试件,小于50m3的桩每根桩必须有l组试件。

二、 工艺流程

钻孔机就位→钻孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→排渣→清孔→吊放钢筋笼→射水清底→浇筑混凝土→拔出导管→插桩顶钢筋。

三、 操作工艺

(一) 泥浆的制备和处理

1、 除能自行造浆的土层外,泥浆制备要选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆要根据施工机械、工

艺及穿越土层进行配合比设计。 2、 泥浆护壁要符合下列规定

(1) 施工期间护筒内的泥浆面要高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面要高

出最高水位1.5m以上。

(2) 在清孔过程中,要不断置换泥浆,直至浇筑混凝±。

(3) 浇筑混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重要小于1.25;含砂率≤8%;粘度28s。 (4) 在易产生泥浆渗漏的土层中要采取维持孔壁稳定的措施。 3、 废弃的泥浆、渣要按环境保护的有关规定处理。

(二) 钻孔机就位

钻孔机就位时,必须保持平稳,不发生倾斜、位移,为准确控制钻孔深度,要在机架上或机管上作出控制的标尺,以便在施工中进行观测、记录。 (三) 钻孔及注泥浆

调直机架挺杆,对好桩位(用对位圈),开动机器钻进,出土,达到一定深度(视土质和地下水情况)钻孔,孔内注入事先调制好的泥浆,然后继续进钻。 (四) 下套管(护筒)

1、 钻孔深度达到5m左右时,提钻下套管。 2、 套管内径应大于钻头100mm。

3、 套管位置要埋设正确和稳定,套管与孔壁之间要用粘土填实,套管中心与桩孔中心线偏差不大

于50mm。

4、 套管埋设深度:在粘性土中不小于lm,在砂土中不小于1.5m,并要保持孔内泥浆面高出地下lm

以上。 (五) 继续钻孔

防止表层土受振动坍塌,钻孔时不要让泥浆水位下降,当钻至持力层后,设计无特殊要求时,可继续钻深lm左右,作为插入深度。在施工过程中经常测定泥浆相对密度。 (六) 孔底清理及排渣 1、 在粘土和粉质粘土中成孔时,可注入清水,以原土造浆护壁。排渣泥浆的相对密度控制在1.1~

1.2。

2、 在砂土和较厚的夹砂层中成孔时,泥浆相对密度要控制在1.1~1.3;在穿过砂夹卵石层或容易坍孔的土层中成孔时,泥浆的相对密度要控制在1.3~1.5。

3、 吊放钢筋笼:钢筋笼放前要绑好砂浆垫块;吊放时要对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,钢筋笼

放到设计位置时,要立即固定,防止上浮。 (七) 射水清底

在钢筋笼内插入混凝土导管(管内有射水装置),通过软管与高压泵连接,开动泵水即射出。射水后孔底的沉渣即悬浮于泥浆之中。

(八) 浇筑混凝土

停止射水后,要立即浇筑混凝土,随着混凝土不断增高,孔内沉渣将浮在混凝土上面,并同泥浆一同排回贮浆槽内。

1、 水下浇筑混凝土要连续施工,导管底端埋入混凝土的深度为0.8~1.3m,导管的第一节底管长

度≥4m。 2、 混凝土的配制

(1) 配合比经试验室试配确定,试配强度比设计强度提高10%~15%; (2) 水灰比不宜大于0.6;

(3) 有良好的和易性,在规定的浇筑期内,坍落度为160~220mm;在浇筑初期,为使导管下

端形成混凝土堆,坍落度宜为140~160mm;

(4) 水泥用量一般为350~400kg/m,砂率一般为45%~50%。

(九) 拔出导管

混凝土浇筑到桩顶时,要及时拔出导管。但混凝土的上顶标高一定要符合设计及规范要求。 (十) 插桩顶锅筋 桩顶上的插筋一定要保持垂直插入,有足够锚固长度和保护层,防止插偏和插斜。 (十一) 试块留置

同一配合比的试块,每班不得少于1组。每根灌注桩不得少于l组。

(十二) 冬、雨期施工 1、不宜在冬期进行。

2、雨天施工现场必须有排水措施,严防地面雨水流人桩孔内。要防止桩机移动,以免造成桩孔歪斜等情况。

3

四、 成品保护

1、 钢筋笼在制作、运输和安装过程中,要采取措施防止变形。吊入桩孔内,要牢固确定其位置,防

止上浮。

2、 灌注桩施工完毕进行基础开挖时,要制定合理的施工顺序和技术措施,防止桩的位移和倾斜。并

要检查每根桩的纵横位置偏差。

3、 在钻孔机安装,钢筋笼运输及混凝土浇筑时,均要注意保护好现场的轴线桩,高程桩,并经常予

以核校。

4、 桩头外留的主筋插铁要妥善保护,不得任意弯折或压断。

5、 桩头的混凝土强度没有达到5MPa时,不得碾压,以防桩头损坏。

五、 要注意的质量问题

1、 泥浆护壁成孔时,发生斜孔、弯孔、缩孔和塌孔或沿套管周围冒浆以及地面沉陷等情况,要停止

钻进。经采取措施后,方可继续施工。

2、 钻进速度,要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体

情况确定。

3

3、 水下混凝土面平均上升速度不小于0.25m/h。浇筑前,导管中要设置球、塞等物隔水,浇筑时,

导管插入混凝土的深度不小于lm。

4、 施工中要经常测定泥浆密度,并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆粘度18~22,含砂率不大

于4%~8%,胶体率不小于90%。

5、 清孔过程中,必须及时补给足够的泥浆,井保持浆面稳定。

6、 钢筋笼变形:钢筋笼在堆放、运输、起吊、入孔等过程中,必须加强对操作工人的技术交底,严

格执行加固的技术措施。

7、 混凝土浇到接近桩顶时,随时测量顶部标高,以免过多截桩或补桩。

灌注桩施工

灌注桩施工

桩能适应各种地层,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪音小,宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格,施工后需较长的养护期方可承受荷载,成孔时有大量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同,分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快,还出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺。

灌注桩施工-干作业成孔

干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质,不需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机成孔。

施工工艺流程

场地清理→测量放线定桩位→桩机就位→钻孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔质量检查验收→吊放钢筋笼→浇筑孔内混凝土。

施工注意事项

①开始钻孔时,应保持钻杆垂直、位置正确,防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。

②发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时,应提钻检查,排除地下障碍物,避免桩孔偏斜和钻具损坏。

③钻进过程中,应随时清理孔口粘土,遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况,应停止钻孔,同有关单位研究处 理。

④钻头进入硬土层时,易造成钻孔偏斜,可提起钻头上下反复扫钻几次,以便削去硬土。若纠正无效,可在孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,再重新钻进。

⑤成孔达到设计深度后,应保护好孔口,按规定验收,并做好施工记录。 ⑥孔底虚土尽可能清除干净,可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理,然后快吊放钢筋笼,并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑,每层高度不大于1.5m。

螺旋钻机

螺旋钻孔机是利用动力旋转钻杆,使钻头的螺旋叶片旋转削土,土块沿螺旋叶片上升排出孔外。

钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成,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层的成孔,成孔孔径为300mm~600mm,钻孔深度8—12m。配有多种钻头,以适应不同的土层。

1一电动机;2一变速器;3一钻杆;4一托架;5一钻头;6一立柱; 7一斜撑;8一钢管;9一钻头接头;10一刀板;11一定心尖

在软塑土层,含水量大时,可用疏纹叶片钻杆,以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中,或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆,缓慢地均匀地钻进。操作时要求钻杆垂直,钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时,可能是遇到石块等异物,应立即停机检查。全叶片螺旋钻机成孔直径一般为300~600mm,钻孔深度8~20m。钻进速度应根据电流变化及时调整。在钻进过程中,应随时清理孔口积土,遇到塌孔、缩孔等异常情况,应及时研究解决。

灌注桩施工-泥浆护壁成孔

泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁,钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔,而后吊放钢筋笼,水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反)循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。

施工工艺流程

平整清理好施工场地后,设置桩基轴线定位点和水准点,根据桩位平面布置施工图,定出每根桩的位置,并做好标志。施工前,桩位要检查复核,以防被外界因素影响而造成偏移。

(2)

埋设护筒。

护筒的作用是:固定桩孔位置,防止地面水流入,保护孔口,增高桩孔内水压力,

—200mm,顶面高出地面0.4~0.6m,上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时,先挖去桩孔处表土,将护筒埋入土中,其埋设深度,在粘土中不宜小于1m,在砂土中不宜

位1m以上。采用挖坑埋设时,坑的直径应比护筒外径大0.8~1.0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm,对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。

(3)泥浆制备。

泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等,其中以护壁为主。 泥浆制备方法应根据土质条件确定:在粘土和粉质粘土中成孔时,可注入清水,以原土造浆,排渣泥浆的密度应控制在1.1~1.3g/cm3;在其他土层中成孔,泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备;在砂土和较厚夹砂层中成孔时,泥浆密度应控制在1.1—1.3g/cm3;在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时,泥浆密度应控制在1.3~1.5g/cm3。施工中应经常测定泥浆密度,并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18~22s、含砂率不大于8%、胶体率不小于90%,为了提高泥浆质量可加入外掺料,如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。

(4)成孔方法

回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。

a)、正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土,由泥浆泵往钻杆输进泥浆,泥浆沿孔壁上升,从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池,经沉淀处理返回循环池。正循环成孔泥浆的上返速度低,携带土粒直径小,排渣能力差,岩土重复破碎现象严重,适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层,对于卵砾石含量不大于15%、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。桩孔直径不宜大于1000mm,钻孔深度不宜超过40m。一般砂土层用硬质合金钻头钻进时,转速取40~80r/min,较硬或非均质地层中转速可适当调慢,对于钢粒钻头钻进时,转速取50~120r/min,大桩取小值,小桩取大值;对于牙轮钻头钻进时,转速一般取60—180r/min,在松散地层中,应以冲洗液畅通和钻渣清除及时为前提,灵活确定钻压;在基岩中钻进时,可以通过配置加重铤或重块来提高钻压;对于硬质合金钻钻进成孔,钻压应根据地质条件、钻杆与桩孔的直径差、钻头形式、切削具数目、设备能力和钻具强度等因素综合确定。

1一钻头;2--泥浆循环方向;3一沉淀池;4--泥浆池;5一泥浆泵;6--水龙头;7一钻杆;8一钻机回转装置

吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆,挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法。根据抽吸原理不同可分为泵吸反循环、气举反循环和喷射{射流)反循环三种施工工艺,泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆的水流上升而形成反循环;喷射反循环是利用射流泵设出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而行程反循环;气举反循环是利用送人压缩空气使水循环,钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差有关,随孔深增大效率增加。当孔深小于50m时,宜选用泵吸或射流反循环;当孔深大于50m时,宜采用气举反循环。

1一钻头;2--新泥浆流向;3一沉淀池;4--砂石泵;5一水龙头;6一钻杆;7--钻机回转装置;8—混合液流向

(5)清孔。

当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后,应立即进行清孔,目的是清除孔底沉渣

抽渣法、换浆法和掏渣法。

清孔应达到如下标准才算合格:一是对孔内排出或抽出的泥浆,用手摸捻应无粗粒感觉,孔底500mm以内的泥浆密度小于1.25g/cm3(原土造浆的孔则应小于1.1g/cm3);二是在浇筑混凝土前,孔底沉渣允许厚度符合标准规定,即端承桩≤50mm,

(6)吊放钢筋笼。

清孔后应立即安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼一般都在工地制作,制作时要求主筋环向均匀布置,箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。分段制作的钢筋笼,其接头采用焊接且应符合施工及验收规范的规定。钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径,加劲箍宜设在主筋外侧,钢筋保护层厚度不应小于35mm(水下混凝土不得小于50mm)。可在主筋外侧安设钢筋定位器,以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形,可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍,并在钢筋笼内每隔3—4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架,在吊放入孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放人,防止碰撞孔壁。

若造成塌孔或安放钢筋笼时间太长,应进行二次清孔后再浇筑混凝土。

锤击沉管灌注桩

锤击沉管灌注桩的机械设备由桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组、行走机构组成。 锤击沉管桩适用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基,但不能在密实的砂砾 石、漂石层中使用。它的施工程序一般为:定位埋设混凝土预制桩尖→桩机就位→锤击沉管→灌注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土(中间插入吊放钢筋笼)→成桩。

施工时,用桩架吊起钢桩管,对准埋好的预制钢筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳,以防地下水渗入管内。缓缓放下桩管,套人桩尖压进土中,桩管上端扣上桩帽,检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上,桩管垂直度偏差≤0.5%时即可锤击沉管。先用低锤轻击,观察无偏移后再正常施打,直至符合设计要求的沉桩标高,并检查管内有无泥浆或进水,即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满,然后开始拔管。凡灌注配有不到孔底的钢筋笼的桩身混凝土时,第一次混凝土应先灌至笼底标高,然后放置钢筋笼,再灌混凝土至桩顶标高。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌人

的混凝土量为限,不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查混凝土面的下降情况。

锤击沉管桩混凝土强度等级不得低于C20,每立方米混凝土的水泥用量不宜少于300Kg。混凝土坍落度在配钢筋时宜为80—100mm,无筋时宜为60~80mm。碎石粒径在配有钢筋时不大于25mm,无筋时不大于40mm。预制钢筋混凝土桩尖的强度等级不得低于C30。混凝土充盈系数(实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比)不得小于1.0,成桩后的桩身混凝土顶面标高应至少高出设计标高500mm。

振动沉管灌注桩

振动沉管灌注桩是利用振动桩锤(又称激振器)、振动冲击锤将桩管沉人土中,然后灌注混凝土而成。这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比,更适合于稍密及中密的砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩的施工工艺完全相同,只是前者用振动锤沉桩,后者用振动带冲击的桩锤沉桩。

振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。

单打法是一般正常的沉管方法,它是将桩管沉人到设计要求的深度后,边灌混凝土边拔管,最后成桩。适用于含水量较小的土层,且宜采用预制桩尖。桩内灌满混凝土后,应先振动5—10s,再开始拔管,边振边拔,每拔0.5~1.0m停拔振动5—10s,如此反复进行,直至桩管全部拔出。拔管速度在一般土层内宜为1.2~1.5m/min,用活瓣桩尖时宜慢,预制桩尖可适当加快,在软弱土层中拔管速度宜为0.6~0.8m/min。

反插法是在拔管过程中边振边拔,每次拔管0.5~1.0m,再向下反插0.3~0.5m,如此反复并保持振动,直至桩管全部拔出。在桩尖处1.5m范围内,宜多次反插以扩大桩的局部断面。穿过淤泥夹层时,应放慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。

复打法是在单打法施工完拔出桩管后,立即在原桩位再放置第二个桩尖,再第二次下沉桩管,将原桩位未凝结的混凝土向四周土中挤压,扩大桩径,然后再第二次灌混凝土和拔管。采用全长复打的目的是提高桩的承载力。局部复打主要是为了处理沉桩过程中所出现的质量缺陷,如发现或怀疑出现缩颈、断桩等缺陷,局部复打深度应超过断桩或缩颈区1m以上。复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。 混凝土灌注桩的种类和施工工艺

混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔,然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。

1.钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔,并在孔中浇筑混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工,又分为

泥浆护壁成孔和干作业成孔两种方法。

(1)泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程:测定桩位→埋设护筒→制备泥浆→成孔→清孔→下钢筋笼→水下浇筑混凝土。

(2)干作业成孔灌注桩施工工艺流程:测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇筑混凝土。

2.沉管灌注桩

沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中,然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼),边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。

沉管灌注桩成桩过程为:桩机就位→锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管→成桩。

3.人工挖孔灌注桩

人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全,施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生,制定合理的护壁措施。护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。以应用较广的现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔桩的施工工艺流程。

人工挖孔灌注桩的施工程序是:场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重卷扬机或电动葫芦、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和直径→拆上

节模板,支第二节模板,浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→进行扩底(当需扩底时)→清理虚土、排除积水,检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。

混凝土灌注桩技术交底

(一) 混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准

质量要求符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)的规定。

灌注桩的桩位偏差必须符合下表规定。桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。每浇注50m3必须有l组试件,小于50m3的桩每根桩必须有l组试件。

二、 工艺流程

钻孔机就位→钻孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→排渣→清孔→吊放钢筋笼→射水清底→浇筑混凝土→拔出导管→插桩顶钢筋。

三、 操作工艺

(一) 泥浆的制备和处理

1、 除能自行造浆的土层外,泥浆制备要选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆要根据施工机械、工

艺及穿越土层进行配合比设计。 2、 泥浆护壁要符合下列规定

(1) 施工期间护筒内的泥浆面要高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面要高

出最高水位1.5m以上。

(2) 在清孔过程中,要不断置换泥浆,直至浇筑混凝±。

(3) 浇筑混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重要小于1.25;含砂率≤8%;粘度28s。 (4) 在易产生泥浆渗漏的土层中要采取维持孔壁稳定的措施。 3、 废弃的泥浆、渣要按环境保护的有关规定处理。

(二) 钻孔机就位

钻孔机就位时,必须保持平稳,不发生倾斜、位移,为准确控制钻孔深度,要在机架上或机管上作出控制的标尺,以便在施工中进行观测、记录。 (三) 钻孔及注泥浆

调直机架挺杆,对好桩位(用对位圈),开动机器钻进,出土,达到一定深度(视土质和地下水情况)钻孔,孔内注入事先调制好的泥浆,然后继续进钻。 (四) 下套管(护筒)

1、 钻孔深度达到5m左右时,提钻下套管。 2、 套管内径应大于钻头100mm。

3、 套管位置要埋设正确和稳定,套管与孔壁之间要用粘土填实,套管中心与桩孔中心线偏差不大

于50mm。

4、 套管埋设深度:在粘性土中不小于lm,在砂土中不小于1.5m,并要保持孔内泥浆面高出地下lm

以上。 (五) 继续钻孔

防止表层土受振动坍塌,钻孔时不要让泥浆水位下降,当钻至持力层后,设计无特殊要求时,可继续钻深lm左右,作为插入深度。在施工过程中经常测定泥浆相对密度。 (六) 孔底清理及排渣 1、 在粘土和粉质粘土中成孔时,可注入清水,以原土造浆护壁。排渣泥浆的相对密度控制在1.1~

1.2。

2、 在砂土和较厚的夹砂层中成孔时,泥浆相对密度要控制在1.1~1.3;在穿过砂夹卵石层或容易坍孔的土层中成孔时,泥浆的相对密度要控制在1.3~1.5。

3、 吊放钢筋笼:钢筋笼放前要绑好砂浆垫块;吊放时要对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,钢筋笼

放到设计位置时,要立即固定,防止上浮。 (七) 射水清底

在钢筋笼内插入混凝土导管(管内有射水装置),通过软管与高压泵连接,开动泵水即射出。射水后孔底的沉渣即悬浮于泥浆之中。

(八) 浇筑混凝土

停止射水后,要立即浇筑混凝土,随着混凝土不断增高,孔内沉渣将浮在混凝土上面,并同泥浆一同排回贮浆槽内。

1、 水下浇筑混凝土要连续施工,导管底端埋入混凝土的深度为0.8~1.3m,导管的第一节底管长

度≥4m。 2、 混凝土的配制

(1) 配合比经试验室试配确定,试配强度比设计强度提高10%~15%; (2) 水灰比不宜大于0.6;

(3) 有良好的和易性,在规定的浇筑期内,坍落度为160~220mm;在浇筑初期,为使导管下

端形成混凝土堆,坍落度宜为140~160mm;

(4) 水泥用量一般为350~400kg/m,砂率一般为45%~50%。

(九) 拔出导管

混凝土浇筑到桩顶时,要及时拔出导管。但混凝土的上顶标高一定要符合设计及规范要求。 (十) 插桩顶锅筋 桩顶上的插筋一定要保持垂直插入,有足够锚固长度和保护层,防止插偏和插斜。 (十一) 试块留置

同一配合比的试块,每班不得少于1组。每根灌注桩不得少于l组。

(十二) 冬、雨期施工 1、不宜在冬期进行。

2、雨天施工现场必须有排水措施,严防地面雨水流人桩孔内。要防止桩机移动,以免造成桩孔歪斜等情况。

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四、 成品保护

1、 钢筋笼在制作、运输和安装过程中,要采取措施防止变形。吊入桩孔内,要牢固确定其位置,防

止上浮。

2、 灌注桩施工完毕进行基础开挖时,要制定合理的施工顺序和技术措施,防止桩的位移和倾斜。并

要检查每根桩的纵横位置偏差。

3、 在钻孔机安装,钢筋笼运输及混凝土浇筑时,均要注意保护好现场的轴线桩,高程桩,并经常予

以核校。

4、 桩头外留的主筋插铁要妥善保护,不得任意弯折或压断。

5、 桩头的混凝土强度没有达到5MPa时,不得碾压,以防桩头损坏。

五、 要注意的质量问题

1、 泥浆护壁成孔时,发生斜孔、弯孔、缩孔和塌孔或沿套管周围冒浆以及地面沉陷等情况,要停止

钻进。经采取措施后,方可继续施工。

2、 钻进速度,要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体

情况确定。

3

3、 水下混凝土面平均上升速度不小于0.25m/h。浇筑前,导管中要设置球、塞等物隔水,浇筑时,

导管插入混凝土的深度不小于lm。

4、 施工中要经常测定泥浆密度,并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆粘度18~22,含砂率不大

于4%~8%,胶体率不小于90%。

5、 清孔过程中,必须及时补给足够的泥浆,井保持浆面稳定。

6、 钢筋笼变形:钢筋笼在堆放、运输、起吊、入孔等过程中,必须加强对操作工人的技术交底,严

格执行加固的技术措施。

7、 混凝土浇到接近桩顶时,随时测量顶部标高,以免过多截桩或补桩。

灌注桩施工

灌注桩施工

桩能适应各种地层,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪音小,宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格,施工后需较长的养护期方可承受荷载,成孔时有大量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同,分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快,还出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺。

灌注桩施工-干作业成孔

干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质,不需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机成孔。

施工工艺流程

场地清理→测量放线定桩位→桩机就位→钻孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔质量检查验收→吊放钢筋笼→浇筑孔内混凝土。

施工注意事项

①开始钻孔时,应保持钻杆垂直、位置正确,防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。

②发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时,应提钻检查,排除地下障碍物,避免桩孔偏斜和钻具损坏。

③钻进过程中,应随时清理孔口粘土,遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况,应停止钻孔,同有关单位研究处 理。

④钻头进入硬土层时,易造成钻孔偏斜,可提起钻头上下反复扫钻几次,以便削去硬土。若纠正无效,可在孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,再重新钻进。

⑤成孔达到设计深度后,应保护好孔口,按规定验收,并做好施工记录。 ⑥孔底虚土尽可能清除干净,可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理,然后快吊放钢筋笼,并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑,每层高度不大于1.5m。

螺旋钻机

螺旋钻孔机是利用动力旋转钻杆,使钻头的螺旋叶片旋转削土,土块沿螺旋叶片上升排出孔外。

钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成,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层的成孔,成孔孔径为300mm~600mm,钻孔深度8—12m。配有多种钻头,以适应不同的土层。

1一电动机;2一变速器;3一钻杆;4一托架;5一钻头;6一立柱; 7一斜撑;8一钢管;9一钻头接头;10一刀板;11一定心尖

在软塑土层,含水量大时,可用疏纹叶片钻杆,以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中,或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆,缓慢地均匀地钻进。操作时要求钻杆垂直,钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时,可能是遇到石块等异物,应立即停机检查。全叶片螺旋钻机成孔直径一般为300~600mm,钻孔深度8~20m。钻进速度应根据电流变化及时调整。在钻进过程中,应随时清理孔口积土,遇到塌孔、缩孔等异常情况,应及时研究解决。

灌注桩施工-泥浆护壁成孔

泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁,钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔,而后吊放钢筋笼,水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反)循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。

施工工艺流程

平整清理好施工场地后,设置桩基轴线定位点和水准点,根据桩位平面布置施工图,定出每根桩的位置,并做好标志。施工前,桩位要检查复核,以防被外界因素影响而造成偏移。

(2)

埋设护筒。

护筒的作用是:固定桩孔位置,防止地面水流入,保护孔口,增高桩孔内水压力,

—200mm,顶面高出地面0.4~0.6m,上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时,先挖去桩孔处表土,将护筒埋入土中,其埋设深度,在粘土中不宜小于1m,在砂土中不宜

位1m以上。采用挖坑埋设时,坑的直径应比护筒外径大0.8~1.0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm,对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。

(3)泥浆制备。

泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等,其中以护壁为主。 泥浆制备方法应根据土质条件确定:在粘土和粉质粘土中成孔时,可注入清水,以原土造浆,排渣泥浆的密度应控制在1.1~1.3g/cm3;在其他土层中成孔,泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备;在砂土和较厚夹砂层中成孔时,泥浆密度应控制在1.1—1.3g/cm3;在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时,泥浆密度应控制在1.3~1.5g/cm3。施工中应经常测定泥浆密度,并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18~22s、含砂率不大于8%、胶体率不小于90%,为了提高泥浆质量可加入外掺料,如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。

(4)成孔方法

回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。

a)、正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土,由泥浆泵往钻杆输进泥浆,泥浆沿孔壁上升,从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池,经沉淀处理返回循环池。正循环成孔泥浆的上返速度低,携带土粒直径小,排渣能力差,岩土重复破碎现象严重,适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层,对于卵砾石含量不大于15%、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。桩孔直径不宜大于1000mm,钻孔深度不宜超过40m。一般砂土层用硬质合金钻头钻进时,转速取40~80r/min,较硬或非均质地层中转速可适当调慢,对于钢粒钻头钻进时,转速取50~120r/min,大桩取小值,小桩取大值;对于牙轮钻头钻进时,转速一般取60—180r/min,在松散地层中,应以冲洗液畅通和钻渣清除及时为前提,灵活确定钻压;在基岩中钻进时,可以通过配置加重铤或重块来提高钻压;对于硬质合金钻钻进成孔,钻压应根据地质条件、钻杆与桩孔的直径差、钻头形式、切削具数目、设备能力和钻具强度等因素综合确定。

1一钻头;2--泥浆循环方向;3一沉淀池;4--泥浆池;5一泥浆泵;6--水龙头;7一钻杆;8一钻机回转装置

吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆,挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法。根据抽吸原理不同可分为泵吸反循环、气举反循环和喷射{射流)反循环三种施工工艺,泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆的水流上升而形成反循环;喷射反循环是利用射流泵设出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而行程反循环;气举反循环是利用送人压缩空气使水循环,钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差有关,随孔深增大效率增加。当孔深小于50m时,宜选用泵吸或射流反循环;当孔深大于50m时,宜采用气举反循环。

1一钻头;2--新泥浆流向;3一沉淀池;4--砂石泵;5一水龙头;6一钻杆;7--钻机回转装置;8—混合液流向

(5)清孔。

当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后,应立即进行清孔,目的是清除孔底沉渣

抽渣法、换浆法和掏渣法。

清孔应达到如下标准才算合格:一是对孔内排出或抽出的泥浆,用手摸捻应无粗粒感觉,孔底500mm以内的泥浆密度小于1.25g/cm3(原土造浆的孔则应小于1.1g/cm3);二是在浇筑混凝土前,孔底沉渣允许厚度符合标准规定,即端承桩≤50mm,

(6)吊放钢筋笼。

清孔后应立即安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼一般都在工地制作,制作时要求主筋环向均匀布置,箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。分段制作的钢筋笼,其接头采用焊接且应符合施工及验收规范的规定。钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径,加劲箍宜设在主筋外侧,钢筋保护层厚度不应小于35mm(水下混凝土不得小于50mm)。可在主筋外侧安设钢筋定位器,以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形,可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍,并在钢筋笼内每隔3—4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架,在吊放入孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放人,防止碰撞孔壁。

若造成塌孔或安放钢筋笼时间太长,应进行二次清孔后再浇筑混凝土。

锤击沉管灌注桩

锤击沉管灌注桩的机械设备由桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组、行走机构组成。 锤击沉管桩适用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基,但不能在密实的砂砾 石、漂石层中使用。它的施工程序一般为:定位埋设混凝土预制桩尖→桩机就位→锤击沉管→灌注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土(中间插入吊放钢筋笼)→成桩。

施工时,用桩架吊起钢桩管,对准埋好的预制钢筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳,以防地下水渗入管内。缓缓放下桩管,套人桩尖压进土中,桩管上端扣上桩帽,检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上,桩管垂直度偏差≤0.5%时即可锤击沉管。先用低锤轻击,观察无偏移后再正常施打,直至符合设计要求的沉桩标高,并检查管内有无泥浆或进水,即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满,然后开始拔管。凡灌注配有不到孔底的钢筋笼的桩身混凝土时,第一次混凝土应先灌至笼底标高,然后放置钢筋笼,再灌混凝土至桩顶标高。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌人

的混凝土量为限,不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查混凝土面的下降情况。

锤击沉管桩混凝土强度等级不得低于C20,每立方米混凝土的水泥用量不宜少于300Kg。混凝土坍落度在配钢筋时宜为80—100mm,无筋时宜为60~80mm。碎石粒径在配有钢筋时不大于25mm,无筋时不大于40mm。预制钢筋混凝土桩尖的强度等级不得低于C30。混凝土充盈系数(实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比)不得小于1.0,成桩后的桩身混凝土顶面标高应至少高出设计标高500mm。

振动沉管灌注桩

振动沉管灌注桩是利用振动桩锤(又称激振器)、振动冲击锤将桩管沉人土中,然后灌注混凝土而成。这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比,更适合于稍密及中密的砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩的施工工艺完全相同,只是前者用振动锤沉桩,后者用振动带冲击的桩锤沉桩。

振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。

单打法是一般正常的沉管方法,它是将桩管沉人到设计要求的深度后,边灌混凝土边拔管,最后成桩。适用于含水量较小的土层,且宜采用预制桩尖。桩内灌满混凝土后,应先振动5—10s,再开始拔管,边振边拔,每拔0.5~1.0m停拔振动5—10s,如此反复进行,直至桩管全部拔出。拔管速度在一般土层内宜为1.2~1.5m/min,用活瓣桩尖时宜慢,预制桩尖可适当加快,在软弱土层中拔管速度宜为0.6~0.8m/min。

反插法是在拔管过程中边振边拔,每次拔管0.5~1.0m,再向下反插0.3~0.5m,如此反复并保持振动,直至桩管全部拔出。在桩尖处1.5m范围内,宜多次反插以扩大桩的局部断面。穿过淤泥夹层时,应放慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。

复打法是在单打法施工完拔出桩管后,立即在原桩位再放置第二个桩尖,再第二次下沉桩管,将原桩位未凝结的混凝土向四周土中挤压,扩大桩径,然后再第二次灌混凝土和拔管。采用全长复打的目的是提高桩的承载力。局部复打主要是为了处理沉桩过程中所出现的质量缺陷,如发现或怀疑出现缩颈、断桩等缺陷,局部复打深度应超过断桩或缩颈区1m以上。复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。 混凝土灌注桩的种类和施工工艺

混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔,然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。

1.钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔,并在孔中浇筑混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工,又分为

泥浆护壁成孔和干作业成孔两种方法。

(1)泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程:测定桩位→埋设护筒→制备泥浆→成孔→清孔→下钢筋笼→水下浇筑混凝土。

(2)干作业成孔灌注桩施工工艺流程:测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇筑混凝土。

2.沉管灌注桩

沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中,然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼),边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。

沉管灌注桩成桩过程为:桩机就位→锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管→成桩。

3.人工挖孔灌注桩

人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全,施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生,制定合理的护壁措施。护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。以应用较广的现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔桩的施工工艺流程。

人工挖孔灌注桩的施工程序是:场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重卷扬机或电动葫芦、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和直径→拆上

节模板,支第二节模板,浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→进行扩底(当需扩底时)→清理虚土、排除积水,检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。


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