鉆孔灌注樁是采用不同的鉆孔方法,在地層中按照要求形成一定形狀(斷面)的井孔,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,將鋼筋骨架吊入井孔中,再灌注混凝土,成為樁基礎(chǔ)的一種工藝。
一、概述
圖:鉆孔灌注樁施工流程
1.1 施工準(zhǔn)備
鉆孔前應(yīng)清除平臺(tái)上的雜物,規(guī)劃好樁機(jī)擺放位置、方向,鋼筋籠堆放、吊車擺放位置,混凝土澆筑位置等。樁機(jī)鋼管下要墊放一層枕木,防止樁機(jī)移位。
1.2 測(cè)量放樣
測(cè)量班放出樁位中心點(diǎn),施工隊(duì)拉好護(hù)樁線。護(hù)樁設(shè)置的位置應(yīng)保證不妨礙機(jī)械運(yùn)作,避免護(hù)樁被破壞。
1.3 埋設(shè)護(hù)筒
護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大30cm。護(hù)筒埋置采用履帶吊配合振動(dòng)錘,埋設(shè)深度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定(護(hù)筒穿過(guò)中砂層至砂礫層),護(hù)筒頂與平臺(tái)面平齊;護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不大于5cm,傾斜度不大于1%。
1.4 泥漿池
泥漿池采用相鄰的樁基護(hù)筒,泥漿采用膨潤(rùn)土(或優(yōu)質(zhì)黃土)、燒堿、水泥等配置而成,通過(guò)樁機(jī)沖錘上下沖擊自然造漿。
表:泥漿性能指標(biāo)表
圖:泥漿循環(huán)
1.5 測(cè)量復(fù)核
護(hù)筒埋設(shè)完畢之后;現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員使用水準(zhǔn)儀測(cè)量護(hù)筒頂標(biāo)高;通知測(cè)量班復(fù)核護(hù)筒是否居中。
1.6 填寫鉆孔樁施工標(biāo)識(shí)牌
現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員計(jì)算應(yīng)鉆孔深并填寫鉆孔樁施工標(biāo)識(shí)牌。
1.7 開(kāi)鉆前檢查
檢查沖擊錘直徑、重量是否滿足樁基施工需求(鉆頭采用帶球弧面的梅花型鉆頭。鉆頭直徑一般比樁徑小80~100mm);鉆機(jī)安裝的位置是否正確(起重滑輪前邊緣、鉆頭中心、樁中心在同一豎直線上,豎直線與樁中心的偏差應(yīng)控制在20mm以下)。
圖:鉆機(jī)位置
1.8 開(kāi)鉆
開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí),進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制,在護(hù)筒刃腳處,應(yīng)短沖程鉆進(jìn),使刃腳處有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。待鉆進(jìn)深度超過(guò)鉆頭全高后方可以正常速度鉆進(jìn)。在鉆孔期間應(yīng)由施工隊(duì)做好鉆孔記錄,留取渣樣,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員每天進(jìn)行檢查,并查看鉆渣情況是否與設(shè)計(jì)相吻合,定期檢查鉆孔是否斜孔、測(cè)量錘頭的直徑。
1.9 鋼筋加工場(chǎng)加工鋼筋籠
表:鉆孔樁鋼筋骨架允許偏差
1.10 成孔檢查
成孔后,技術(shù)員用水準(zhǔn)儀復(fù)測(cè)護(hù)筒標(biāo)高并及時(shí)查看是否達(dá)到樁長(zhǎng)。用測(cè)繩測(cè)孔深并用50m鋼尺對(duì)測(cè)繩進(jìn)行標(biāo)定看是否準(zhǔn)確。無(wú)誤后由項(xiàng)目質(zhì)檢工程師報(bào)總監(jiān)辦進(jìn)行成孔檢測(cè)。
表:鉆孔樁(摩擦樁)鉆孔允許偏差
1.11 第一次清孔
在成孔后將鉆頭提升到距孔底30-50cm,然后用大泵量進(jìn)行第一次清孔,直至各項(xiàng)指標(biāo)符合要求再進(jìn)行下一道工序。
表:清孔合格指標(biāo)
1.12 下放鋼筋籠
通知鋼筋加工場(chǎng)運(yùn)送鋼筋籠至施工現(xiàn)場(chǎng)。鋼筋籠安裝采用汽車吊。下鋼筋籠前應(yīng)先下放探孔器檢查成孔情況,檢查合格后下放鋼筋籠。
圖:探孔器、焊接鋼筋籠
1.13 鋼筋籠上端定位
鋼筋籠最上端的定位必須由測(cè)定的護(hù)筒頂標(biāo)高來(lái)計(jì)算吊筋的長(zhǎng)度,并反復(fù)核對(duì)無(wú)誤后再焊接吊筋。在鋼筋籠中心平面與樁中心偏差控制在20mm內(nèi),骨架頂端高程允許誤差控制在±20mm之間。
1.14 安裝導(dǎo)管并二次清孔
灌注混凝土采用內(nèi)徑為300mm的鋼導(dǎo)管灌注;導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓以及接頭抗拉試驗(yàn),樁孔底到導(dǎo)管底的間距一般控制在30-40cm。導(dǎo)管安裝完畢后,進(jìn)行二次清孔。二次清孔完成后,檢查沉渣厚度及泥漿比重等指標(biāo),合格后準(zhǔn)備灌砼。
表:清孔合格指標(biāo)
圖:導(dǎo)管安裝
1.15 灌注混凝土
通知拌合站及試驗(yàn)室發(fā)送混凝土。首批灌注的混凝土方量應(yīng)能夠滿足導(dǎo)管首次埋置深度1m以上的需要。在灌注過(guò)程中;導(dǎo)管埋置深度應(yīng)控制在2-6m,隨時(shí)用測(cè)繩檢測(cè)孔內(nèi)混凝土面的位置,及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管的埋深;炷翝沧⒑穸葢(yīng)比設(shè)計(jì)值多出0.5m以上,以保證樁頭混凝土的質(zhì)量。
導(dǎo)管應(yīng)埋深控制在2到6米之間。
圖:及時(shí)拆卸導(dǎo)管
首批灌注混凝土所需數(shù)量計(jì)算方法:
V≥(H1+H2)∏D2/4+∏d2 h1/4 式(1) h1=HWRW/RC 式(2)
式中:
V——首批灌注混凝土所需數(shù)量;
D——樁孔直徑
H1——樁孔底到導(dǎo)管底端間距;
H2——導(dǎo)管初次埋置深度;
d——導(dǎo)管內(nèi)徑;
h1——樁孔內(nèi)混凝土到達(dá)埋置深度H2時(shí),導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外壓力所需的高度;
HW——孔內(nèi)水或泥漿的深度;
RW——孔內(nèi)水或泥漿的重度;
RC——混凝土拌合物的重度。
二、常見(jiàn)問(wèn)題處理
1、問(wèn)題類型:塌孔
原因分析:
a.升、下落沖錘或放鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。
b.護(hù)筒埋置太淺,沖孔震動(dòng)導(dǎo)致中砂層或砂礫層發(fā)生塌孔。
c.未及時(shí)向孔內(nèi)加泥漿;孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位,或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水降低了靜水壓力,或泥漿比重不夠。
d.在中砂層、砂礫層、圓礫層中進(jìn)鉆,進(jìn)尺太快或停在一處停轉(zhuǎn)時(shí)間太長(zhǎng)。
預(yù)防和處理方法:
a.提升、下落沖錘或放鋼筋骨架時(shí)保持垂直上下,嚴(yán)格控制晃動(dòng)幅度。
b.根據(jù)樁位處的地質(zhì)情況,選擇合理的護(hù)筒埋設(shè)長(zhǎng)度,以穿過(guò)中砂層,進(jìn)入砂礫層或振動(dòng)錘無(wú)法打進(jìn)為控制標(biāo)準(zhǔn)。
c.鉆進(jìn)中及時(shí)添加原料不斷造漿,使其高于孔外水位。
d.控制泥漿比重,在中砂層、砂礫層、圓礫層采用不同的進(jìn)尺速度。
e.輕度坍孔,加大泥漿密度,加入水泥加強(qiáng)護(hù)壁;嚴(yán)重坍孔,用優(yōu)質(zhì)黃泥投入,待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進(jìn)。
2、問(wèn)題類型:樁位偏斜
原因分析:
a.樁架不穩(wěn),鉆機(jī)磨損,部件松動(dòng)。
b.支墊不穩(wěn)固,在沖孔過(guò)程中,樁機(jī)發(fā)生移位。
c.成孔時(shí),遇較大卵石或探頭石,或在粒徑懸殊的砂卵石層中鉆進(jìn),沖錘所受阻力不勻。
預(yù)防措施與處理方法:
a.安裝樁機(jī)時(shí),要對(duì)樁機(jī)進(jìn)行水平和垂直校正,不同地層要控制進(jìn)尺,及時(shí)變化沖擊高度。
b.偏斜過(guò)大時(shí),填入石子粘土重新沖進(jìn),控制沖擊高度,往復(fù)沖孔糾正。
3、問(wèn)題類型:不進(jìn)尺或進(jìn)尺過(guò)小
原因分析:
a.鉆頭粘滿粘土塊(糊鉆頭)。
b.排渣不暢。
預(yù)防措施與處理方法:
a.加強(qiáng)排渣。
b.降低泥漿密度,加大配重。
c.糊鉆時(shí),可提出鉆頭清除泥塊后再施鉆。
4、問(wèn)題類型:鋼筋籠偏位、變形
原因分析:
a.鋼筋籠過(guò)長(zhǎng),未設(shè)加勁箍或加筋骨間距過(guò)大,剛度不夠,造成變形。
b.鋼筋籠上未設(shè)耳環(huán)來(lái)控制保護(hù)層的厚度。
c.樁孔本身偏斜或移位。
d.鋼筋籠吊放未垂直緩慢放下,而是斜插入孔內(nèi)。
e.孔底沉渣未清理干凈,使鋼筋籠達(dá)不到設(shè)計(jì)深度。
預(yù)防和處理方法:
a.鋼筋過(guò)長(zhǎng),分節(jié)制作,分段吊放,分段焊接。
b.在鋼筋籠部分主筋上,應(yīng)每隔一定距離焊接耳環(huán),控制保護(hù)層的厚度。
c.樁孔本身偏斜、移位,應(yīng)在下鋼筋籠前往復(fù)掃孔糾正。
d.孔底沉渣應(yīng)充分清孔,控制沉渣厚度,。
5、問(wèn)題類型:吊腳樁
原因分析:
a.清孔后泥漿密度過(guò)小,孔壁坍塌或未立即澆筑砼,沉渣過(guò)厚。
b.清孔不徹底,殘留泥渣過(guò)厚。
c.吊放鋼筋骨架、導(dǎo)管等物碰撞孔壁,使孔壁坍落孔底,并未進(jìn)行處理。
預(yù)防和處理方法:
a.做好清孔工作,達(dá)到要求后立即砼澆筑。
b.注意泥漿密度和使孔內(nèi)水位經(jīng)常保持高于孔外水位0.5m以上。
c.施工中注意保護(hù)孔壁,不讓重物碰撞,造成孔壁坍塌。
d.澆筑混凝土前,應(yīng)再次確定沉渣厚度及泥漿指標(biāo)。