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文檔簡介
1、2目錄一、發(fā)展概況二、鉆孔樁定義三、鉆孔樁類型四、施工準備五、施工方法及工藝六、常見問題及處理措施2022-3-313 我國應用鉆孔灌注樁始于20世紀60年代初,首先在橋梁和港口建設中采用。1963年冬在河南安陽馮宿橋的兩座橋臺中首先利用了鉆孔灌注樁基礎。鉆孔使用的是水利部門打井用的大鍋錐,用人力推磨方式鉆孔??讖揭话銥?070cm。接著在河南竹竿河和白河兩座大橋擴大應用,國內其他一些省、市也相繼推廣,1965年4月交通部在河南召開鉆孔樁技術鑒定會,認為它是一項重大技術革新,成為公、鐵路橋梁下部基礎的首選形式,風靡全國。 發(fā)展概況2022-3-314 1、基礎打樁是為了增加地基承載力,由于結構
2、物所處地帶天然地基土層承載力不足,需設置柱基礎。上部的荷載傳遞到墩臺,然后將荷載傳遞至樁,依靠樁端的持力層及樁間土的摩擦力將荷載均布到大地。 2、灌注樁是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁,依照成孔方法不同,灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。鉆孔樁定義成孔形式濕成孔法:就是在泥漿的幫助下成孔;干成孔法:沒有泥漿的情況下施工。濕成孔法采用的機械有:潛水鉆機,潛水鉆機分為:正循環(huán)排渣和反循環(huán)排渣兩種方式,沖擊鉆成孔、沖抓錐成孔、旋挖鉆成孔。干成孔法采用的機械
3、有:旋挖鉆機、人工挖孔、洛陽鏟等。2022-3-3152022-3-316 沖擊鉆機通過機架、卷揚機把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度,靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔。 沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等,一般常用十字形沖擊鉆頭。 沖擊鉆成孔2022-3-317 旋挖鉆機鉆進成孔工藝旋挖成孔,首先是通過鉆機自有的行走功能和桅桿變幅機構使得鉆具能正確的就位到樁位,利用桅桿導向下放鉆桿將 底部帶有活門的桶式鉆頭置放到孔位, 鉆機動力頭裝置為鉆桿提供扭矩、 加壓裝置通過加壓動力頭 的方式將加壓力 傳遞給鉆 桿鉆頭,鉆頭回轉破碎 巖土,并直接將其裝入鉆 頭內 ,然后再由鉆機提升裝
4、 置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外 卸土,這樣循環(huán)往復,不斷地取土、卸土, 直至鉆至設計深度。 旋挖鉆成孔2022-3-318旋挖鉆成孔2022-3-3110 施工前保證“四通一平”就是施工現場水通、電通、路通、通訊要通;一平是施工現場要平整。 在施工前以對施工場地進行了詳細調查,并用人工挖探溝,以確定地下無管線,確定后方可開始施工。 在旱地上清除雜物,換填軟土,平整壓 實,場地位于陡坡時,可用枕木或型鋼 等搭設工作平臺。施工準備2022-3-3111 1、場地平整完成后,用全站儀精確放出樁位,同時布設穩(wěn)固的十字護樁并將其壓實; 2、按照測量確定的位置埋設護筒。鋼筋籠采用集中分節(jié)制作,現場吊裝;
5、3、混凝土由拌和站集中攪拌,混凝土罐車運輸,導管法灌注水下混凝土。施工準備埋設鉆孔護筒搭設作業(yè)平臺樁機就位鉆 孔成孔檢測清孔安放鋼筋籠安放導管澆筑水下混凝土拔出導管、護筒基樁檢測施工工藝2022-3-3112 1、清理干凈施工現場,進行測量放線,測量出樁基礎的軸心,在樁的四周利用十字線引出4個控制木樁,引出的木樁必須砸入原地面以下約有45cm為止,防止引樁移動; 2、引樁應遠離樁軸心,但不宜太遠,以不影響樁基施工為準,在施工過程中及時進行校核鉆桿與樁位軸線的偏移量。測量放樣2022-3-3113 1、將鉆渣利用泥漿帶出,并保護孔壁不致坍塌。再使用水下混凝土澆筑的方法將泥漿置換出來,從而完成鉆孔
6、灌注樁的施工。 2、選用粘土、膨潤土、純堿等配制優(yōu)質泥漿。根據地層情況及時調整泥漿性能,泥漿性能指標如下:比重:一般地層1.021.10;黏度:一般地層為18s22s;含砂率:新制泥漿不大于4%;膠體率:不小于95%;pH值:811。制備泥漿2022-3-3114 3、泥漿原料選用優(yōu)質黏土,有條件時,應優(yōu)先采用膨潤土造漿。為提高泥漿黏度和膠體率,可在泥漿中摻入燒堿或碳酸鈉等添加劑,其摻量應經過試驗確定。造漿后應試驗全部性能指標,鉆進過程中隨時檢驗泥漿比重和含砂率。制備泥漿2022-3-3115 在施工紅線內,橋梁墩臺之間,不妨礙樁基施工的位置上,設置泥漿、沉淀池,可采取在現場開挖成池,泥漿池容
7、量須滿足樁基施工要求,造漿量為2倍混凝土體積;泥漿池、沉淀池設置2022-3-3116 泥漿池外圍用密目式防護網將泥漿池圍蔽,并懸掛泥漿池相關的標識標牌。泥漿池、沉淀池設置 泥漿池泥漿池與沉淀池分隔、圍蔽與沉淀池分隔、圍蔽2022-3-3118 1、護筒采用鋼板卷制,其內徑應大于樁徑至少200mm200mm; 2、護筒埋設定位時,護筒中心與樁中心的平面位置偏差應不大于50mm50mm,護筒在豎直方向的傾斜度應不大于1%1%,護筒頂高于地面0.3m0.3m,埋置深度宜為24m24m。鋼護筒2022-3-3119護筒安裝2022-3-3120 鉆機就位前,對鉆孔前各項準備工作進行檢查,且應進行詳細
8、的物探工作,避免樁基施工對管線的破壞,如發(fā)生沖突,盡量遷移管線,無法遷移需調整樁位時通知設計人員進行處理; 鉆機安裝就位后,不得產生位移或沉陷。鉆機鉆頭中心與鋼護筒中心位置偏差不大于50mm。鉆機就位 2022-3-3121 1、旋挖鉆機采用筒式鉆斗。鉆機就位后,調整鉆桿垂直度,注入調制好的泥漿,然后進行鉆孔。當鉆頭下降到預定深度后,旋轉鉆斗并施加壓力,將土擠入鉆斗內,儀表自動顯示筒滿時,鉆斗底部關閉,提升鉆斗將土卸于堆放地點; 2、鉆機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部50cm以上,保證孔壁穩(wěn)定性。通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁,反復循環(huán)直至成孔。旋挖鉆鉆孔2022-3
9、-3122 開始鉆孔時應采用小沖程開孔,待鉆進深度超過鉆頭全高加正常沖程后方可進行正常沖擊鉆孔,鉆進過程中,應勤松繩和適量松繩,不得打空錘;勤抽碴,使鉆頭經常沖擊新鮮地層。每次松繩量應按地質情況、鉆頭形式、鉆頭重量而定;沖擊鉆鉆孔2022-3-3123 在鉆進過程中,每進尺23m應檢查豎直度并做好鉆孔記錄,記錄內容應包括孔位、孔口高程、開鉆時間、累計鉆進深度、泥漿比重、鉆進時間及鉆桿長度、地質情況的描述參數等;現場記錄2022-3-3124 1、鉆進過程中及時濾渣,同時經常注意地層的變化,每鉆進2m或地層變化處均應撈取鉆渣樣品,判斷地質的類型,記入記錄表中,并與設計提供的地質剖面圖相對照,鉆渣
10、樣應編號保存,以便分析備查。渣樣留取留樣盒留樣盒2022-3-3126 終孔后應用檢孔器驗孔,檢孔器用鋼筋籠做成,其外徑等于設計孔徑,長度等于設計孔徑的46倍,按要求檢查終孔的孔徑、孔深、傾斜度。檢孔器驗孔項目項目規(guī)定值或允許偏差規(guī)定值或允許偏差鉆孔樁鉆孔樁孔的中心位置(mm)50孔徑(mm)不小于設計樁徑傾斜度(%)鉆孔:1孔深(m)摩擦樁:不小于設計規(guī)定支承樁:比設計深度超深不小于0.05沉淀厚度(mm)摩擦樁:100支承樁:50清孔后泥漿指標相對密度:1.031.10;黏度:1720Pa.s;含砂率:98%2022-3-3127成孔質量標準2022-3-3128 1、鉆孔過程中每進尺51
11、0米時測定泥漿各項技術指標,不滿足要求時及時調整。 2、鉆進過程中生成的泥漿,導入泥漿沉淀池,沉淀后循環(huán)使用。 3、鉆進時記錄每次的進尺深度并及時填寫鉆孔施工記錄,交接班時應交待鉆進情況及下一班的注意事項。 4、因故停鉆時,孔口應護蓋,嚴禁鉆頭留在孔內,以防埋鉆。同時保持孔內規(guī)定的水頭和要求的泥漿濃度、黏度,以防坍孔。鉆孔注意事項2022-3-3129 1、鉆孔到位后應進行第一次清孔; 2、清孔方法應根據設計要求,鉆孔方法、機具設備條件和地層情況決定,清孔常用的方法有:換漿清孔法、抽漿清孔法、掏渣清孔法等; 3、在吊入鋼筋骨架后,灌注水下混凝土之前,應進行第二次清孔。 4、不得用加深孔深來代替
12、清孔。第一次清孔2022-3-3130泥漿比重試驗2022-3-3131 1、主筋外緣至混凝土表面凈保護層厚度75mm; 2、樁基加強筋設在主筋內側,自上而下每2m一道至鋼筋籠底部; 3、鋼筋骨架保護層采用焊接鋼筋“耳朵“的方法設置,沿鉆孔豎向每隔2m設置一道,每道沿圓周對稱的設置4塊。鋼筋籠的加工2022-3-3132鋼筋籠加工滾焊機滾焊機編號項目允許偏差檢驗方法及頻率1鋼筋骨架長10mm尺量:按骨架總數30%抽查2鋼筋骨架直徑5mm3受力鋼筋間距20mm尺量:每構件檢查2個斷面4箍筋、橫向水平鋼筋、螺旋筋間距10mm尺量:每構件檢查510個間距5彎起鋼筋位置20mm尺量:每骨架抽查30%6
13、保護層厚度10mm尺量:每構件沿模板周邊檢查8處鋼筋骨架的檢驗標準 鋼筋籠在鋼筋加工場檢驗合格后,利用炮車運送至工地,現場采用直螺紋套筒接長鋼筋籠,吊車吊裝,并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土過程中出現浮籠現象。鋼筋籠的運輸鋼筋籠的安裝 骨架安裝采用汽車吊,為了保證骨架起吊時不變形,起吊前應在加強骨架內焊接三角支 撐,以加強 其剛度。加強筋內加強筋內三三角角支撐支撐 1、采用有產品合格證,一端有密封蓋的連接套,套筒表面應有規(guī)格標記; 2、連接鋼筋時,鋼筋規(guī)格和連接套的規(guī)格應一致,并確保鋼筋和連接套的絲扣干凈完好無損; 3、在水平鋼筋連接時,一定要將鋼筋托平對正后,再用工作扳手擰緊。鋼筋下料鋼筋
14、套絲頭接頭工藝檢查鋼筋、套筒擰緊連接質量檢查直螺紋套筒連接工藝直螺紋套筒直直螺紋套筒螺紋套筒直直螺紋絲扣質量較好螺紋絲扣質量較好檢測管安裝 1、檢測管采用54*1.5mm鋼管,上端高出樁基礎頂面650mm,接頭處用60*2.75mm的鋼管焊接,下端用鋼板封底焊接,不可漏水,澆筑混凝土前,將其灌滿清水,上口用塞子堵死; 2、當樁徑D1.8m,檢測管根數為3根,樁徑D1.8m,檢測管根數為4根,沿鋼筋籠內側等間距布置。檢測管安裝 1、導管用內徑30cm的鋼管,每節(jié)長2.5m,配12節(jié)長11.5m短管,導管采用絲扣連接,并在兩絲扣之間設置橡膠止水墊密封;導管安裝 2、導管使用前,應進行水密性試驗:
15、在方木上安裝放置導管,將其連成一體,對導管連接順序進行編號,然后上好前、后封蓋;導管安裝 向拼裝好的導管內灌入水,連接好管路,利用加壓設備向導管內輸入的水壓不小于孔內水深1.3倍的壓力,同時不小于導管壁可能承受灌注混凝土時最大內壓力的1.3倍; 將導管在恒壓下前后滾動,并持壓觀察其接口處是否漏水、周身是否有變形,來驗證導管的密封性、承壓和抗拉性能;導管安裝 1、利用導管進行第二次清孔; 2、待孔內泥漿比重、黏度、含砂率等達到規(guī)范要求,且復測孔底沉碴厚度在設計范圍以內后,清孔完成,應立即進行水下混凝土灌注。二次清孔 計算公式:V =D 2(H1+H2)/4+d 2h1/4式中: V-灌注樁首批混
16、凝土所需數量(m); D-樁孔直徑(m) H1-樁孔底至導管底端間距,一般為0.30.4m; H2-導管初次埋置深度(m); d-導管內徑(m) h1-樁孔內混凝土達到埋置深度H2 時,導管內混凝土柱平衡導管外(或泥漿)壓力所需的高度(m)。首批封底混凝土 h1 = HWw/C HW-樁孔內水或泥漿的深度(m); w-樁孔內水或泥漿的重度(kN/m); C-混凝土拌和物的重度,取24kN/m。首批封底混凝土 V =D 2(H1+H2)/4+d 2h1/4 D-樁孔直徑2.0m; H1-樁孔底至導管底端間距,取0.4m; H2-導管初次埋置深度,取1.0m; d-導管內徑,取0.3m; h1-樁
17、孔內混凝土達到埋置深度H2 時,導管內混凝土柱平衡導管外(或泥漿)壓力所需的高度(m)。 以本標段最大樁基為龍?zhí)翓|特大橋21-3#樁為例(樁基直徑2.0m,樁長L=53.1m),首批封底混凝土計算如下:h1 = HWw/C HW-樁孔內水或泥漿的深度取55.1m; w-樁孔內水或泥漿的重度取11kN/m; C-混凝土拌和物的重度取24Kn/m。h1 =55.1*11/24 =25.25 V =3.14*2 2(0.4+1)/4+3.14*0.3 2*25.25/4 =4.396+1.784 =6.18m 由上計算可知,直徑2.0m樁基首批混凝土封底方量為6.18m,現場選用2.5m料斗,8m混
18、凝土罐車,進行連續(xù)澆筑,能夠滿足灌注樁對首封混凝土的要求。首批封底混凝土及料斗大小的選擇 采用直升導管法進行水下混凝土的灌注,施工程序見下圖。下導管時應防止碰撞鋼筋籠,導管支撐架用型鋼制作,支撐架支墊在鉆孔平臺上,用于支撐懸吊導管?;炷凉嘧⑵陂g時用鉆架吊放拆卸導管。 1 2 3 4 5 6直升導管法施工程序圖直升導管法施工程序圖灌注方法混凝土坍落度檢測坍落度檢測方法及工具坍落度檢測方法及工具 混凝土灌注前進行坍落度、含氣量、入模溫度等檢測。 1、灌注開始后,應緊湊連續(xù)地進行,嚴禁中途停工。 2、導管的埋置深度應控制在26m。同時應經常測探孔內混凝土面的位置,及時調整導管埋深; 3、在各灌注時
19、間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及發(fā)生的異常現象等,應進行現場記錄。灌注過程中注意事項 4、灌注的樁頂高程應比設計高程高出不小于0.5m,當存在地質較差、孔內泥漿密度過大、樁徑較大等情況時,應適當提高其超灌的高度。 5、超灌的多余部分在墩臺施工前應鑿除,鑿除后的樁頭應密實、無松散層。灌注過程中注意事項 1、灌注完成后,在機械的作用下,人工進行配合拆卸導管時,注意不要掛碰鋼筋籠,使其位置移動。 2、拆卸下來的導管采用清水進行立即沖洗,防止局部混凝土黏貼在導管壁內,影響下次使用。灌注完成 切割機在樁頂環(huán)切2道切割帶,用風鎬剝離鋼筋,后沿切割帶加鉆頂斷樁頭,將樁頭吊出。破除樁頭環(huán)切法破樁頭環(huán)
20、切法破樁頭主要方法有:1、靜荷載試驗法2、聲波透射法3、鉆芯取樣法4、動力測樁法樁基礎的檢驗方法 1、導管堵塞: 原因: 導管漏氣,密封不嚴,使混凝土有滲出現象,并且在導管內無法形成一定的壓力,不利于混凝土的流動。 混凝土灌注過程中,灌注時因導管下端距孔底間隙太小,或導管埋深計算不準確,埋管過長,混凝土流動不暢造成堵管。 混凝土水灰比過大,坍落度過低,混凝土離析嚴重,粗骨料集中在一起而堵管。 灌注中遇到意外情況而中斷,灌注時間過長,使混凝土在管內停留時間過長而失去流動性,甚至初凝,造成堵管。施工中常見問題及處理 解決措施: 導管使用前試拼裝、試壓、檢驗導管的密封性。 正確的量測出孔深以及導管長
21、度,一般導管口具孔底應保持3040cm左右,同時每斗灌注結束后要準確的量出混凝土面距孔口距離,掌握好導管的拆卸長度,保證導管的埋深在26m。 在混凝土灌注時,應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性,坍落度當孔徑D1.5m時宜為180mm220mm,D1.5時宜為160mm200mm。 對于由于混凝土質量、隔水塞等原因堵管,可用粗長鋼筋或竹桿疏通管內混凝土,或用鐵錘敲振導管處理。由于導管底部距孔底偏小,混凝土流動不暢發(fā)生堵管,可將導管慢慢提升(高度應控制在0.5m左右) 并進行抖動,待混凝土流動后,再將導管下降,繼續(xù)灌注。對于上述方法均無效時及時拔出導管,重新下設并按處理斷樁的辦
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