人工挖孔桩施工工艺
一、 施工准备:
(一)材料及主要机具:
水泥:宜采用325号~425号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水
泥。
砂:中砂或粗砂,含泥量不大于5%。
石子:粒径为0.5~3.2cm的卵石或碎石;桩身混凝土也可用粒
径不大于5cm的石子,且含泥量不大于2%。
水:应用自来水或不含有害物质的洁净水。外加早强剂应通过
试验选用,粉煤灰掺合料按试验室的规定确定。
钢筋:钢筋的级别、直径必须符合设计要求,有出厂证明书及
复试报告。
一般应备有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、鍬、手铲、钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗
麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯(低压36V、100W),电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安
全帽、安全带等。
模板:组合式钢模,弧形工具式钢模四块(或八块)拼装。卡具、挂钩和零配件。木板、木方,8号或12号槽钢等。
(二)作业条件:
1. 根据建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料和桩基工程施工图及图纸会审纪要等有关资料制定切实可行的施
工方案;
2. 建筑场地和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危房、精密仪器车间等施工前应会同有关单位和业主进行详细检查,并将建(构)筑物原有裂缝特殊情况记录备查,
对挖孔和抽水可能危及的邻房应事前采取加固措施;
3. 施工前应组织图纸会审,会审纪要连同施工图等作为施工
依据并列入工程档案;
4. 桩基施工用的临时设施,如供水、供电、道路、排水、临设房屋等,必须在开工前准备就绪,施工场地应进行平整处理,
以保证施工机械正常作业。
5. 按基础平面图设置桩位轴线、定位点,测定高程水准点,并应设在不受施工影响的地方。开工前,经复核后应妥善保护,
施工中应经常复测。
6. 场地及四周应设备排水沟、集水井,并制定泥浆和废渣的
处理方案施工现场的出土路线应畅通。
7. 施工前应由施工单位的技术负责人和施工负责人逐孔全面检查各项施工准备,逐级进行技术、安全交底和安全教育,使
安全管理在思想、组织、措施上都得到落实。
二、 施工流程:
场地整平à放线、定桩位à挖第一节桩孔土方à支模浇灌第一节混凝土护壁à在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线à设置垂直运输架、安装电动葫芦(或卷扬机)、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等à第二节桩身挖土à清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径à拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁à重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度à检查持力层后进行扩底à对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收à清理虚土、排除孔底积水à吊放钢筋笼就位à浇灌桩身混凝土。
三、 测量控制:
1. 开孔前,桩位应定位放样准确,在桩位外设置定位龙门桩,安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置,并由专人负责。
2. 桩位轴线采取在地面设十字控制网,基准点。安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致,以作挖土时粗略控制中心线用。护壁支模中心线控制,系将桩控制轴线、高
程引到第一节混凝土护壁上,每节以十字线对中,吊大线锤作中心控制用,用尺杆找圆周,以基准点测量孔深,以保证桩位,
孔深和截面尺寸正确。
四、 施工方法:
(一) 挖孔方法:
(1) 当桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时,应采用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m,孔深不宜大于
40m。
(2) 挖土由人工从上到下逐层用镐、鍬进行,遇坚硬土层用锤、钎破碎,挖土次序为先挖中间部分后周边,按设计桩直径加2倍护壁厚度控制截面,允许尺寸误差3cm。每节的高度根据土质好坏、操作条件而定,一般以0.5-1.0m为宜.扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。弃土装入活底吊桶或罗筐内。垂直运输,在孔上口安支架、工字轨道、电葫芦或搭三木搭,用1~2t慢速卷扬机提升。吊至地面上后用机动翻斗车或手推车运出。地下水采取随挖随用吊桶(用土堵缝隙)将泥水一起吊出。大量渗水,在一侧挖集水坑,用高场程潜水泵排出桩孔外。地下水位较高时,应先采用统一降水的措施,再进行开挖。逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度,清除虚土,检查土质情况,桩底应支承在设计
所规定的持力层上。
(二)护壁施工:
1. 护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成,拆上节,支下节,循环周转使用,模板间用U形卡连接,或用螺栓连接,不另设支撑,以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。混凝土用人工或机械拌制,用吊桶运输人工浇筑,采用如图护壁形式。
2. 第一节井圈护壁应符合下列规定:
(1) 井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm;
(2) 井圈顶面应比场地高出150~200mm,壁厚比下面井壁厚
度增加100~150mm。
3. 修筑井圈护壁应遵守下列规定:
(1) 护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设
计要求;
(2) 上下节护壁的搭接长度不得小于50mm;
(3) 每节护壁均应在当日连续施工完毕;
(4) 护壁混凝土必须保证密实,根据土层渗水情况使用速凝
剂;
(5) 护壁模板的拆除宜在24h之后进行;
(6) 发现护壁有蜂窝、渗水现象时,应及时补强加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁流入桩子内,以防造成事故;
(7) 同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm;
(8) 灌注护壁混凝土时,可用敲击模板或用竹杆木棒反复插
捣;
(9) 不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注所壁混凝土。
(三)钢筋施工
钢筋笼的成型为防止钢筋笼吊放时扭曲变形,一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径25~30mm的加强箍,每隔一箍在箍内设一井字加强支撑,与主筋焊接牢固组成骨架。主筋在现场对焊连接。大直径螺旋形箍筋和加强箍的加工成形,可采取在常用弯曲机的顶盘上加一个同箍筋直径的圆盘以插销连接,在不改变传动机构的情况下进行弯曲成型,每根螺旋箍筋四圈。长度大(15m以上)的钢筋笼,为便于吊运,一般分二节制作。钢筋笼组装通常在桩基工程附近地面平卧进行,方法是在地面设二排轻轨,先将加强箍间距排列在轻轨上,按划线逐根放上主筋并与之点焊焊接,控制平整度误差不大于50mm。上下节主筋接头错开50%。螺旋箍筋每隔1~1.5箍与主筋按梅花形用电弧焊点焊固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置一个Ф20mm耳环作定位垫块之用,使保护层保持7cm,钢
筋笼外形尺寸要严格控制,比孔小11~12cm。
钢筋笼就位,对重1t以内的小型钢筋笼,可
用带有小卷扬机和活动三木搭的小型吊运机具(或汽车吊)运输和吊放入孔内就位。直径、长度、重量大的钢筋笼,可用15t履带吊车进行。水平吊运仍采用两台15t履带吊车抬运,主机吊顶部加强箍4点,辅机吊下部4点递送,当运到桩位上部,在空中翻转,直立扶稳后辅机脱钩,全部钢筋由主机承担,缓慢落入桩孔内就位,用2根16号槽钢制横担穿过钢筋笼顶部加强箍,悬挂在孔口混凝土护壁上再卸钩,如为两节,再同法将上节钢筋笼吊到下节钢筋笼上,使主筋对准,采用绑条双面焊接,最后再用两台吊车将整个钢筋笼抬起,抽出横担后,缓慢放入桩孔内就位。一般钢筋笼离桩底均有一定距离,可采用4根Ф22mm钢吊钩钩住笼顶加强箍,用槽钢横担悬挂在井壁上,脱钩后借自重可保持钢筋笼标高、垂直度和保护层正确。
(四)混凝土的灌筑
挖孔桩灌筑混凝土前,应先放置钢筋笼,并再次测量孔内虚土厚度,超过要求应进行清理。混凝土配制采用粒径不大于50mm石子,水泥用425号普通或矿渣水泥,坍落度为8~10cm,用机械拌制。混凝土用翻斗车或手推车运输。混凝土下料采用串桶,深桩孔用混凝土导管。混凝土应连续分层浇灌,每层浇灌高度不得超过1.5m。大直径挖孔桩应分层捣实,第一次浇灌到扩底部位的顶面,随即振捣密实,再分层浇筑桩身,直至桩顶。在混凝土初凝前抹压平整,避免出现塑料性收缩裂缝或环向干缩裂缝。表面有浮浆层应凿除,以保证与
上部承台或底板的良好连接。
在灌注过程中,混凝土表面不得有超过50mm厚的积水层,否则,应设法把积水排除,才能继续灌注混凝土。混凝土应边灌注边插实,宜采用插入式震动器和人工插实相结合的方法,以保证混凝土的密实度。当渗水量过大(>1m3-h)时,可考虑采用水下混凝土灌注法,或采用先封底后灌注的方法。灌注桩身混凝土时应留置试块,每根桩不得少于一组。
五、 质量要求:
1. 灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规
范的规定。
2. 实际浇筑混凝土量,严禁小于计算体积。
3. 浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理,必须符合设计要
求和施工规范的规定。 4. 基本项目:
(1) 桩身直径应严格控制。一般不应超过桩长的3‰,且最
大不超过50mm。
(2) 孔底虚土厚度不应超过规定。扩底形状、尺寸符合设计要求,桩底桩底应落在持力土层上,持力层土体不应被破坏。
(3) 允许偏差项目见表。
人工成孔灌注桩允许偏差 项次 项目 允许偏差(mm) 检验方法 钢筋笼主筋间距 ±10 尺量检查 钢筋笼箍筋间距 ±20 尺量检查 钢筋笼直径 ±10 尺量检查 钢筋笼长度 ±50 尺量检查 桩位中心轴线 ±10 拉线和尺量检查 桩孔垂直度 3‰L,且不大于50 吊线和尺量检查
桩身直径 ±10 尺量检查 桩底标高 ±10 尺量检查
护壁混凝土厚度 ±20 尺量检查
注:L为桩长。
[ 本帖最后由 wayf 于 2008-3-16 09:28 编辑 ]
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桩 水泥搅拌桩
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该作者
六、 注意事项:
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1. 遇到流动性淤泥或流砂时,孔圈护壁的施工可按下列方法
进行处理:
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(1) 减少每节护壁的高度(可取0.3~0.5M),或采用钢护筒施工,采用上述方法后仍无法施工时,应迅速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止,并速报有关技术部门及设计单位处理;
(2) 对塌方施工段应即挖、即验收、即灌注护壁混凝土;
(3) 开挖时流砂严重的桩孔,应先将附近无流砂的桩孔挖深,使其起集水井作用。集水
井应先在地下水流的上方。
(4) 当抽水影响邻近原有建(构)筑物基础及地面下沉时,应即在原有建(构)筑物附近设立灌水管,或利用已开挖但未完成的桩孔进行灌水,以保持水压平衡与土体稳定。
2. 当挖孔至设计持力层岩(土)面时,应及时通知建设、设计单位和质检(监)部门对孔底岩(土)性进行鉴定。经鉴定符合设计要求后,才能按设计要求进行入岩挖掘或进行
扩底端施工。
3. 当风镐挖掘岩层难于作业时,可采用无声破碎方法。若用少量炸药爆破,应订出可行的施工方案并经有关公安部门批准,严格按爆破作业规定进行。孔内爆破时,现场其它孔内作业人员必须全部撤离。
4. 主筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上;
5. 加劲箍宜设在主筋外侧,主筋一般不设弯钩,根据施工工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露,以免妨碍导管工作;
6. 搬运和吊装时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,就位后应立即固定。
七、 成品保护:
1. 已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好,防止土块、杂物、人员坠落。严禁用草袋、塑料布虚掩。
2. 已挖好的桩孔及时放好钢筋笼,及时浇筑混凝土,间隔
时间不得超过4h,以防坍方。有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好,避免地下水浸泡。
3. 桩孔上口外圈应做好挡土台,防止灌水及掉土。
4. 保护好已成形的钢筋笼,不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时,不要碰坏孔壁。串桶应垂直放置,防止因混凝土斜向冲击孔壁,破坏护壁土层,造
成夹土。
5. 钢筋笼不要被泥浆污染;浇筑混凝土时,在钢筋笼顶部固定牢固,限制钢筋笼上浮。
6. 桩孔混凝土浇筑完毕,应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶正,用塑料布或草帘围好,防止混凝土发生
收缩、干裂。
7. 施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压
桩头,弯折钢筋。
八、 应注意的质量问题:
1. 垂直偏差过大:由于开挖过程未按要求每节核验垂直度,致使挖完以后垂直超偏。每挖完一节,必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁
圆弧保持上下顺直。
2. 孔壁坍塌:因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况,必要时可在坍孔处用砌砖,钢板桩、木板桩封堵;操作过程要紧凑,不留间隔空隙,避
免坍孔。
3. 孔底残留虚土太多;成孔、修边以后有较多虚土、碎砖,未认真清除。在放钢筋笼前后均应认真检查孔底,清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混
凝土封底。
4. 孔底出现积水:当地下水渗出较快或雨水流入,抽排水不及时,就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑,及时下泵抽水。如有少量积水,浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的,大量积水一时又排除困难的情况下,则应用导管水下浇筑混凝土的方法,确保施
工质量。
5. 桩身混凝土质量差:有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底,坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣,以补充机械振捣的不足。
6. 钢筋笼扭曲变形:钢筋笼加工制作时点焊不牢,未采取支撑加强钢筋,运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工,主筋与箍筋点焊牢固,支撑加固措施要可靠,吊运要竖直,使其平稳地放入桩孔中,保持骨架完好。
九、 安全措施:
1. 人工挖孔桩的基础方案,必须由设计单位根据工程地质、水文资料、安全因素、施工条件、经济合理等条件研究决定。设计人工挖孔桩必须注
意如下几个要点:
(1) 在没有可靠的技术和安全措施的情况下,如有流砂、
涌泥、涌水、高压缩性淤泥层、流塑淤泥层的地质状况,不得采用人工挖孔桩方案;
(2) 设计人工挖孔桩前,设计人员应与建设单位共同查勘现场孔桩开挖后对邻近建(构)筑物、地下管线、道路、桥梁、高低压电杆线路等有无危及和影响的程度,视情况提出预防
方案;
(3) 孔深一般不宜超过25米,孔径(不含扩壁)不小于1.2米。当孔深超过20米时,
孔径应加大;
(4) 设计桩基时必须一并设计护壁的厚度和混凝土强度及
拆模时间;
(5) 桩间净距不宜小于三倍桩径,并不小于0.5米。
2. 开挖前,施工单位应邀请设计、建设单位讨论会审挖桩次序平面布置,完善施工安全防护措施,制定孔渣和废水的
处理方案。
3. 施工负责人必须逐孔全面检查各项施工准备,做好安全技术交底,使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实才通
知开挖。
4. 孔桩开挖过程中,必须有专人巡视各开挖桩孔的施工情况,严格做好安全监护。
5. 孔桩开挖应交错进行。桩孔成型后即应验收浇注桩心混凝土。正在浇注混凝土的孔十米半径内的其他桩孔下严禁有
人作业。
6. 挖孔人员应是18~35岁的男性青年,并经健康检查和井下、高空、用电、简单机械和吊装等安全培训考核。每孔作业人员应不少于三人。作业人员应自觉遵章守纪,严格按规
定作业。
7. 挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置(含防毒面具)、工具、配件、材料和个人劳动防护用品等,必须经常检查,做好管、用、养、修、换,确保完好率和使用安全度。
8. 每次下孔作业前必须先通内,作业过程中必须保持继续通风。鉴于供电不正常的实际,为确保通风和连续性生产,挖桩施工必须备用柴油发电机应
急。
9. 孔下作业必须在交接班前或终止当天当班作业时,用手钻或不小于Ф16钢钎对孔下作不少于三点的品字侦探。正常作业时,应每挖深50厘米左右就对孔下作一次勘扦,确定无异常时,才继续下挖,发现
异常,即时报告。
10. 为预防有害气体或缺氧等中毒,必须对孔内气体抽样检测。凡一次检测有毒含量超过容许值时,应立即停止作业,
进行除毒。
11. 桩孔必须每挖深50至80厘米就护壁一次,严禁只下挖不及时护壁的冒险做法。第一节护壁要高出孔口25厘米作孔口周围安全踢脚拦板,护壁拆模须经施工技术人员签证同
意。
12. 桩孔护壁后,在无可靠的安全技术措施条件下,严禁破砼壁修孔。人岩部分需爆破时,必须制定方案报当地公安部门审批,孔内爆破时,现场其他孔下人员必须全部从桩孔内撤离,在孔内人工凿岩要有防尘
措施。
13. 孔深挖至超过操作人高度时,应必须及时有孔口或孔内装设靠周壁略低的半园平护板(网)。吊渣桶上下时,孔下人员应壁于护板(网)下、护板(网)位置应随孔深增加,往作业面下引。在孔内上下递物和工具时,严禁抛掷和下掉,
必须严格用吊索系牢。
14. 成孔或作业下班后,必须在孔的周围设不低于80厘米高的护栏或盖孔口板。
15. 下孔人员必须戴安全帽和系安全带、安全带扣绳由孔上人员负责随作业面往下松长。上、下孔必须使用软爬梯、严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣上
下。
16. 孔上与孔内人员必须随时保持有效的联系,应采用有线
或无线对讲机,步话机等良好的通讯设备,或其他可靠的联
络通讯办法。
17.电工必须持证。电器必须严格接地接零和使用漏电保护器三种安全保护。电器安装后经验收合格才准接通电源使用,各孔用电必须分闸,严禁一闸多孔和一闸多用。孔上电线,电缆必须架空,严禁拖地和埋压土中,孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内作业面照明应采用安全矿灯或36伏以下的
安全电压。
18.工作人员上下桩孔所使用的电葫芦、吊笼必须是合格的机械设备,同时应配备自动卡紧保险装置,以突然停电。不得用人工拉绳子运送工作人员或脚踩护壁凸上下桩孔。电葫芦宜用按钮式开关,上班前、下班后均应专人严格检查并且每天加足滑油,保证开关灵活、准确、链无损、有保险扣且不打死结,钢丝绳无断丝。支承架应加固稳定,使用前必须检查其安全起吊能力。桩孔内必须放爬梯或设置尼龙绳,并随挖孔深度增加放长至工作面,
作求急之备用。
19. 桩孔开挖后,现场人员应注意观察地面和建(构)筑物的变化。桩孔如靠近旧建筑物或危房时,必须对旧建筑物或危房采取加固措施后才能施
工。
20. 挖出的土石方应及时运走,孔口四周2m范围内不得堆放余泥杂物。机动车辆通行时,应做出预防措施或暂停孔内作
业,以防挤压塌孔。
21. 当桩孔开挖深度超过5m时,每天开工前应进行有毒气体的检测,一般宜用仪器检测,也可用简易办法,如在鸟笼内放置鸽子,吊放至桩孔底,放置时间不得少于10min,经检查鸽子生态正常,方可下孔作
业。
22. 每天开关,应将桩孔内的积水抽干,并用鼓风机或大风扇向孔内送内5min,使孔内混浊空气排出,才准下人。孔深超过10m时,地面应配备向孔内送风的专门设备,风量不宜少于25L/s。孔底凿岩时尚应
加大送风量。
23. 挖孔抽水时,须在作业人员上地面后进行,抽水后检查
断开电源才准下孔。
24. 做好单孔开挖、成型、护壁、孔底岩层(土质)、扩孔、桩心灌注等有关技术资料的记
录和汇总。
25. 挖孔、护壁、浇注桩心过程中如遇意外,急需进行安全抢救或技术处理时。必须严密急救组织工作,要有相应的技术安全措施。避免事故的扩大
和恶化。
26.承包人工挖孔桩的开挖施工,必须签定总分包合同或劳务合同本条例的施工安全各项准则应列为合同安全保证基本内容。承包挖桩施工的负责人,必须对挖桩人员的安全和挖桩施工负直接责任。凡属劳务合同的挖桩工程,由总包(发包)单位组织安排生产,并负安全生产和事故统计上报的责任。
27. 挖孔桩的设计资料和施工方案及挖孔交序平面布置等,必须报工程所在地工程质量监督站和安全监督部门备查。
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旋喷桩施工工艺及流程
一、施工机具
施工机具主要由钻机和高压发生设备两大部分组成。由于喷射种
类不同,所使用的机器设备和数量均不同,如下表:
设备名称 型号 功率 数量 单位
旋喷钻杆 XY-4 10kW 1 台
高压柱塞泵 3D2-S2-85/45 75kW 1 台
空压机 6m3 37kW 1 台
浆液搅拌机 立式 4kW 1 台
灌浆泵 SGB6-10 22kW 1 台
排污泵 立式 7.5kW 1 台
配套设备 若干
二、施工工艺
1.场地三通一平
施工前应保证场地的三通一平,确保用电安全。
2.桩位测设
桩位应严格按照图纸设计测设,偏差不得大于50mm。
3. 试桩及确定工艺参数
为保证施工质量应严格遵守试桩要求,在展开大批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数是否合理,现根据工程经验提出试桩用工
艺参数如下:
⑴注浆管:提升速度12~18cm;旋转速度10~20r/min。
⑵水:压力20~25Mpa;流量85L/min。
⑶浆液压力:≥20Mpa;流量>60Lmin。
⑷空气:压力0. 5~0. 9Mpa;流量0. 7m3/min。
⑸水灰比:1:1
4.钻机就位
钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾
斜度不得大于1.5%。
5.钻孔
单管旋喷常使用76型旋转振动钻机,钻进深度可达30m以上,适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层,当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于
50mm。 6.插管
插管是将喷管插入地层预定的深度。使用76型振动钻机钻孔时,插管与钻孔两道工序合二为一,即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地质钻机钻孔完毕,必须拔出岩芯管并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压
力一般不超过1 MPa,若压力过高,则易将孔壁射塌。
7.喷射作业
当喷管插入预定深度后,由上而下进行喷射作业,技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,绘制作业过程曲线。
当浆液初凝时间超过20h应及时停止使用该水泥浆液(正常水灰
比1: 1,初凝时间为15h左右)
8.冲洗
喷射施工完毕后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、
注浆管和软管内的浆液全部排除。
9.移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。
10.工艺流程图
三、质量控制
1.桩位偏差<5cm,钻孔垂自度<1%H。
2.钻杆要进行量测,并作记录,经常检查孔深,保证孔深达到设
计要求。
3.严格按设计配合比例率拌制水泥浆液,拌制好的水泥浆液超过
2小时不能使用。
4.旋喷桩施工中,严格控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力和
提升喷浆速度。
5.提升过程中,拆卸钻杆后,继续旋喷施工时,保持钻杆有不小
于10cm的搭接长度。
6.经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要
求以保证桩径达到设计要求。
四、注意事项
1.在旋喷桩施工区最外围的一排桩采用1, 5, 9…,间隔跳打的
方法进行施工,围内部采用不跳桩按次序施工。
2.钻机或旋喷机就位时机座要平稳,立轴或转盘要与孔位对正,
倾角与设计误差一般不得大于0.5°。
3.喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求,管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得
有杂物。
4.喷射注浆作业后,由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩,使固结体顶部出现凹穴,所以应及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补
灌,并要预防其它钻孔排出的泥上或杂物进入。
5.为了加人固结体尺寸,或对深层硬上,为了避免固结体尺寸减小,可以采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施,也可以采用复喷工艺:第一次喷射(初喷)时,不注水泥浆液,初喷完毕后,将注浆管边送水边下降至初喷开始的孔深,再抽送水泥浆,自下
而上进行第一次喷射(复喷)。
6.在喷射注浆过程中,应观察冒浆的情况,以及时了解土层情况,喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采用单管或一重管喷射注浆时,冒浆量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应的措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆,可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量,如冒浆过大,可减少注浆量或加快提升和回转速度,也可缩小喷嘴直径,提高喷射
压力。
7.对冒浆应妥善处理,及时清除沉淀的泥渣。在砂层中用单管或二重管注浆旋喷时,可以利用冒浆进行补灌已施工过的桩孔。但在粘
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土层、淤泥层旋喷时,因冒浆中掺入粘上或清水,故不宜利用冒浆回
灌
8.在软弱地层旋喷时,固结体强度低。可以在旋喷后用砂浆泵注
入M15砂浆来提高固结体的强度。
9.在湿陷性地层进行高压喷射注浆成孔时,如用清水或普通泥浆
作冲洗液,会加剧沉降,此时宜用空气洗孔。
10.在砂层尤其是干砂层中旋喷时,喷头的外径不宜大于注浆管,
否则易夹钻。
11.在开钻前根据管线图摸清管线位置及走向,遇有不明管线应
及时向上级汇报。
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粉喷桩施工工艺流程图
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挖 孔 桩 施 工 工 艺(这个是另外
的 )
第一章 挖孔桩适用范围
1.0.1 挖孔桩基础采用人力和适当爆破,配合简单机具设备下井挖掘成孔,灌注砼成桩。适用于无地下水或地下水很少且孔深小
于25m的密实土层或岩石地层。
1.0.2 岩孔内产生的空气污染物超过《环境空气质量标准》(GB3095-96)规定的任何一次检查三级标准浓度限值时,不得采用人
工挖孔施工。
1.0.3 挖孔桩必须经设计单位、监理工程师
同意,才能实施挖孔桩。
第二章 挖孔桩施工工艺
2.0.1 挖孔桩施工工艺流程如下:
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施工准备--人工挖掘或爆破挖掘 --支撑护壁--终孔检查--下放钢
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性骨架-- 灌注水下砼或干混凝土
2.1 施工准备
2.1.1 平整场地,清除坡面危石浮土;坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要
的保护,铲除松软的土层并夯实。
2.1.2 施测墩台十字线,定出桩孔准确位置,设置护桩并记录检查校核。
2.1.3 孔口四周挖排水沟,做好排水系统;及时排除地表水,搭好孔口雨蓬。
2.1.4 安装提升设备,布置好出碴道路,合理堆放材料和机具,使其可增加
孔壁压力,不影响施工。
2.1.5 根据水文地质条件以及安全施工、提高挖掘速度的原则,选择合适的
孔壁支撑类型。
2.1.6 井口周围须用木料、型钢或砼制成框架或周围予以围护,其高度应高出地面20~30cm,防止土、石、杂物流入孔内伤人。其孔口地层松软,为防止孔口坍塌,
应在孔口用砼护壁,高约2m。
2.2 挖掘工艺
2.2.1 挖掘方法
一般组织三班制连续作业,采用电动
链滑车或架设三角架,用10KN~20KN,慢速
卷扬机提升,卷扬机要设限位器。
2.2.2 挖掘程序
挖掘程序视土层性质及桩孔布置而
定。
⑴ 土层紧密、地下水不大者,一个墩台基础的所有桩孔可同时开挖,但渗水量大的一孔应超前开挖,集中排水,以降低其
它孔水位。
⑵ 土层松软、地下水较大者,宜对角开挖,避免孔间内隔层太薄造成坍孔。若为梅花式布置,则先挖中心孔,待砼灌注后
再对角开挖其它孔。
2.2.3 挖掘的一般工艺要求
⑴ 挖掘时,不必将孔壁修成光面,要使孔壁稍有凸凹不平,以增加桩的摩阻
力。对摩擦桩更应如此。
⑵ 在挖孔过程中,应经常检查桩孔
尺寸和平面位置。
1)群桩桩位误差≯100mm;排架桩桩
位误差≯50mm。
2)直桩倾斜度不超过1%;斜桩倾度
不超过±2.5%。
3)孔径、孔深必须符合设计要求。
⑶ 挖孔时如有水渗入,应及时支护
孔壁,防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔。渗水应设法排除(如用井点法除水或集水泵
排)。
⑷ 桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业,不宜中途停顿,以防坍孔。
⑸ 挖孔如遇到涌水量较大的潜水层压水时,可采用水泥砂浆后灌卵石环圈 ,或其它有效的措施。
⑹ 挖孔达到设计深度后,应进行孔底处理,详见后述“终孔检查处理”。
2.2.4 孔内爆破施工
为确保施工安全,提高生产效率,孔
内爆破施工时应注意以下事项:
⑴ 导火线起爆应有工人迅速离孔的设备,孔深超过10m时应采用电雷管引爆。
⑵ 必须打眼放炮,严禁裸露药包。对于软岩石炮眼深度不超过0.8m,对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m。炮眼数目、位置和斜杆方向,应按岩层断面方向来定,中间一
组集中掏心,四周斜杆挖边。
⑶ 严格控制用药量,以松动为止,一般中间炮眼装销铵炸药1/2节,边眼装药
1/3~1/4 节。
⑷ 有水眼孔要用防水炸药,尽量避免瞎炮。如有瞎炮要按安全规程处理。
⑸ 炮眼附近的支撑应加固或设防护
措施,以免支撑炸孔引起坍孔。
⑹ 孔内放炮后应迅速排烟。可采用铁桶生火放入孔底,促进空气对流,或用高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施。
⑺ 一个孔内进行爆破作业,其他孔内的施
工人员也必须到地面安全处躲避。
⑻ 在距设计孔底50cm时,不宜采用爆破施
工,以免炸松基底土层。
2.2.5 挖掘的安全技术措施:
⑴ 人工挖孔,对孔壁的稳定及吊具设备等,应经常检查。孔顶出土机具应有专人管理,并设置高出地面的围栏;孔口不得堆积土渣及沉重机具;作业人员的出入,应设常备的梯子;夜间作业应悬挂示警红灯;挖孔暂停
时,孔口应设置罩盖及标志。
⑵ 孔内挖土人员的头顶部位应设置护盖,取土吊斗井降时,挖土人员应在护盖下面工作。相邻两孔中,一孔进行浇注砼时,另一孔的挖孔人员应停止作业,并挖除井孔。
⑶ 人工挖孔,除应经常检查孔内的气体情
况外,并应遵守下列规定:
1)挖孔人员下孔作业前,应先用鼓风机将
孔内空气排出更换。
2)二氧化碳含量超过0.3%时,应采取通风措施,对含量不超过规定,但作业人员有呼吸不适感觉时,亦应采取通风或换班作业等
措施。
3)空气污染超过现行的《大气环境质量标准》(GBHZ—1—82)规定空气污染三级标准浓度值时,如没有安全可靠的措施不得采
取人工挖孔作业。
⑷人工挖孔深度超过10m时,应采用机械通风,当使用风镐凿岩时,应加大松风量,吹排凿岩产生的石粉,人工挖孔最深不宜大于
15m。
⑸ 挖孔桩孔内岩石需要爆破时,应采取浅眼爆石法,严格控制炸药用量,并按国家现行的《爆破安全规程》(GB6722—86)中的
有关规定办理。
2.3 支撑护壁
支撑形式视土质、渗水情况、工期、工地条件而定。对岩层、较坚硬密实土层,不透水,开挖后短期不会坍孔者,可不设支撑。在其余土质情况下,应设支撑护壁,
以保安全。
2.3.1 现浇混凝土护壁
⑴ 等厚度护壁:适用于各类土层,多用于渗水、涌水的土层和薄层流砂、淤质土层中,在穿过块石、孤石的堆积需要放炮
时,也可使用。
⑵ 外齿式护壁:其优点是作为施工用的衬体,抗坍孔的性能更好,便于人工用
钢钎等捣实砼,增大桩侧摩阻力。
⑶ 内齿式护壁:其结构特点为护壁
外侧面为等直径的圆柱,而内侧面则是圆锥
台,上、下护壁间搭接50~75mm。
2.3.2 预制钢筋砼套壳护壁
一般用于渗水、涌水较大和流砂、淤泥的土层中。对于粘质土层、大块石、孤石地层,往往因下沉困难而发生倾斜,应慎重
采用。
通常用C20或C25混凝土预制,施工
方法与一般沉井相同。
2.3.3 喷射砼护壁
一般适用于渗水量不大的,土质为粘土质砂,含砂粘土及卵石夹土的井孔。
第三章 排水
3.0.1 常规护壁的排水
常规护壁指前述的现浇砼护壁、预制钢筋砼套壳 护壁、砖 井圈护壁三种类型,其排水施工的工作内容如下:
⑴ 一般性排水
1)除在地表墩台位置四周挖截水沟外,并应对从孔内排出孔外的水妥善引流远
离桩孔。
2)孔内渗水量不大时,可用铁皮桶盛水,人工提引排走;渗水量大时,可用小
水泵排走。
3)在灌注砼时,若数桩孔只有小量渗水,应采取措施同时灌注,以免将水集中一孔增加困难。若多孔渗水量均大,影响灌注质量时,则应于一孔集中抽水,降低其它各孔水位,此孔最后用水下砼施工。
⑵ 挖孔遇到潜水层和压水的处理
挖孔时如果遇到涌水量较大(90m3/h以内)的潜水层和压水(水头9m,压力90Kpa),可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将
潜水层进行封闭处理。
第四章 终孔检查
4.0.1 挖孔达到设计标高后,应进行孔
底处理。
必须做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。
开挖过程中应经常检查了解地质情况,倘与设计资料不符,应提出设计变更。
若孔底地质复杂或开挖中发现不良地质现象(如溶洞、薄层泥岩、不规则的淤 泥分布等)时,应钎探查明孔底以下
地质情况。
第五章 灌注混凝土
5.0.1 从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小(参考位6mm/min)时,可采用在空气中灌注砼桩的方法,注意以下事
项:
⑴ 砼坍落度,当孔内无钢筋骨架时,宜小于6.5cm;当孔内设置钢筋骨架时,宜为7~9cm。如用导管灌注砼,可在导管中自
由坠落,导管应对准中心。
⑵ 桩顶或承台,连系梁底部2m以下灌注砼,可依靠自由坠落捣实,不必再用人
工捣实。
⑶ 孔内的砼尽可能一次连续灌注完毕;若施工接缝不可避免时,应按照施工规
范关于施工缝处理规定处理。
⑷ 砼灌注桩顶后,应即将表面已离
析的混合物和水泥浆等清除干净。
5.0.2 当孔底渗入的地下水上升速度速度大时(参考值6mm/min),应视为水桩,按钻孔桩用导管法在水中灌注砼办理。灌注之前孔内的水位至少应与孔外稳定水位同
样高度。
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钢筋混凝土预制桩工程
2.1 材料及主要机具:
2.1.1 预制钢筋混凝土桩:规格质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并有出厂合格证。
2.1.2 焊条(接桩用):型号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定,一般宜用E4303牌号。
2.1.3 钢板(接桩用):材质、规格符合设计要
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求,宜用低碳钢。
2.1.4 主要机具有:柴油打桩机、电焊机、桩帽、运桩小车。索具、钢丝绳、钢垫板或槽钢,以及
木折尺等。
2.2 作业条件:
2.2.1 桩基的轴线和标高均已测定完毕,并经过检查办了预检手续。桩基的轴线和高程的控制桩,应设置在不受打桩影响的地点,并应妥善加以保
护。
2.2.2 处理完高空和地下的障碍物。如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全时,应会同有关单
位采取有效措施,予以处理。
2.2.3 根据轴线放出桩位线,用木橛或钢筋头钉好桩位,并用白灰作标志,以便于施打。
2.2.4 场地应碾压平整,排水畅通,保证桩机的
移动和稳定垂直。
2.2.5 打试验桩。施工前必须打试验桩,其数量木少于2根。确定贯入度并校验打桩设备、施工
工艺以及技术措施是否适宜。
2.2.6 要选择和确定打桩机进出路线和打桩顺
序,制定施工方案,作好技术交底。
3.1 工艺流程:
就桩桩机 → 起吊预制桩 → 稳桩 → 打桩 → 接桩 → 送桩 → 中间检查验收 → 移桩机至下
一个桩位
3.2 就位桩机:打桩机就位时,应对准桩位,保证垂直稳定,在施工中不发生倾斜、移动。
3.3 起吊预制桩:先拴好吊桩用的钢丝绳和索具,然后应用索具捆住桩上端吊环附近处,一般不宜超过30cm,再起动机器起吊预制桩,使桩尖垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,位置要准确;再在桩顶扣好桩帽或桩箍,即可除去索具。
3.4 稳桩。桩尖插入桩位后,先用较小的落距冷锤1~2次,桩入上一定深度,再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正;10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正,不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前,应在桩的侧面或桩架上设置标尺,以便
在施工中观测、记录。
3.5 打桩:用落锤或单动锤打桩时,锤的最大落距不宜超过1.0m。;用柴油锤打桩时,应使锤跳
动正常。
3.5.1 打桩宜重锤低击,锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条
件来选用。
3.5.2 打桩顺序根据基础的设计标高,先深后浅;依桩的规格宜先大后小,先长后短。由于桩的密集程度不同,可自中间向两个心向对称进行或向四周进行;也可由一侧向单一方向进行。
3.6 接桩
3.6.l 在桩长不够的情况下,采用焊接接桩,其预制桩表面上的预埋件应清洁,上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢;焊接时,应采取措施,减
少焊缝变形;焊缝应连续焊满。
3.6.2 接桩时,一般在距地面lm左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm,节点折曲矢
高不得大于l‰桩长。
3.6.3 接桩处入土前,应对外露铁件,再次补刷
防腐漆。
3.7 送桩:设计要求送桩时,则送桩的中心线应与桩身吻合一致,才能进行送桩。若桩顶不平,可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔应立即回
填密实。
3.8 检查验收:每根桩打到贯入度要求,桩尖标高进入持力层,接近设计标高时,或打至设计标高时,应进行中间验收。在控制时,一般要求最后三次十锤的平均贯入度,不大于规定的数值,或以桩尖打至设计标高来控制,符合设计要求后,填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时,应会同有关单位研究处理。然后移桩机到新桩位。
3.9 打桩过程中,遇见下列情况应暂停,并及时
与有关单位研究处理:
3.9.1 贯入度剧变;
3.9.2 桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹;
3.9.3 桩项或桩身出现严重裂缝或破碎。
3.10 待全部桩打完后,开挖至设计标高,做最后
检查验收。并将技术资料提交总包。
3.11 冬期在冻土区打桩有困难时,应先将冻土挖
除或解冻后进行。
4.1 保证项目:
4.1.1 钢筋混凝土预制桩的质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并有出厂合格 证。
4.1.2 打桩的标高或贯入度、桩的接头处理,必
须符合设计要求和施工规范的规定。
4.2 允许偏差项目如下:
打钢筋混凝土预制桩允许偏差
项次 项 目 允许偏差 (mm) 检验方法
垂直基础梁的中心线方向 100
沿基础梁的中心线方向 150
两桩数为1~3根或单排桩 100
三桩数为4~16根 d/3
边缘桩 d/3
中间桩 d/2
注:d为桩的直径或截面边长。
对预制桩的要求:
5 起吊的要求:
5.1 桩应达到设计强度的70%方可起吊,达到
100%才能运输。
5.2 桩在起吊和搬运时,必须做到吊点符合设计
要求,应平稳并不得损坏。
5.3 桩的堆放应符合下列要求:
5.3.1 场地应平整、坚实,不得产生不均匀下沉。
5.3.2 垫木与吊点的位置应相同,并应保持在同
一平面内。
5.3.3 同桩号的桩应堆放在一起,而桩尖应向一
端。
5.3.4 多层垫木应上下对齐,最下层的垫木应适
当加宽。堆放层数一般不宜超过4层。
5.4 妥善保护好桩基的轴线和标高控制桩。不得
由于碰撞和振动而位移。
5.5 打桩时如发现地质资料与提供的数据不符时,应停止施工,并与有关单位共同研究处理。
5.6 在邻近有建筑物或岸边、斜坡上打桩时,应会同有关单位采取有效的加固措施。施工时应随时进行观测,确保避免因打桩振动而发生安全事
故。
5.7 打桩完毕进行基坑开挖时,应制定合理的施工顺序和技术措施,防止桩的位移和倾斜。
5.8 预制桩必须提前定货加工,打桩时预制桩强度必须达到设计强度的100%,并应增加养护期一
个月后方准施打。
6. 对于遇到的不同情况
和处理方式:
6.1 桩身断裂。
由于桩身弯曲过大、强度不足及地下有障碍物等原因造成,或桩在堆放、起吊、运输过程中产生断裂,没有发现而致。应及时检查。
6.2 桩顶碎裂、由于桩顶强度不够及钢筋网片不足、主筋距桩顶面大小,或桩顶不平、施工机具选择不当等原因所造成。应加强施工准备时的检
查。
6.3 桩身倾斜。
由于场地不平、打桩机底盘不水平或稳桩不垂直、桩尖在地下遇见硬物等原因所造成。
应严格按工艺操作规定执行。
6.4 接桩处拉脱开裂。
连接处表面不干净、连接铁件不平、焊接质量不符合要求、接桩上下中心线不在同一条线上等原因所造成。应保证接桩的质量。
本工艺标准应具备以下质量
记录:
7.1 钢筋混凝土预制桩的出厂合格证。
7.2 试桩或试验记录。
7.3 补桩平面示意图。
[ 本帖最后由 wayf 于 2008-3-15 17:41 编辑 ]
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9# 大 中 小 发表于 2008-3-15
17:44 只看该作者 静压桩施工工艺
沉桩前的准备工作:
(1) 认真处理高空、地上和地下障碍
物。
(2) 对现场周围(50m以内)的建筑物作全面检查。对危房进行必要的处理。
(3) 对建筑物基线以外4~6m以内的整个区域及打桩机行驶路线范围内的场地进行平整、夯实。在桩架移动路线上,地面
坡度不得大于1%。
(4) 修好运输道路,做到平坦坚实。
打桩区域及道路近旁应排水畅通。
(5) 在打桩现场或附近需设置水准点,数量为两个,用以抄平场地和检查桩的入土深度。根据建筑物的轴线控制桩定出桩基每个桩位,作出标志,并在打桩前,应对
桩的轴线和桩位进行复验。
(6) 打桩机进场后,应按施工顺序铺
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设轨垫,安装桩机和设备,接通电源、水源,并进行试机。然后移机至起点桩就位,桩架
应垂直平稳。
压桩程序:
一般情况下都采取分段压入,逐段接长的方法,其程序如下:测量定位→桩尖就位、对中、调直→压桩→接桩→再压桩→送
桩(或截桩)。
(1) 测量定位。
施工前放好轴线和每一个桩位,在桩位中心打一根短钢筋,并涂上油漆使标志明显。如在较软的场地施工,由于桩机的行走会挤走预定短钢筋, 故当桩机大
体就位之后要重新测定桩位。
(2) 桩尖就位、对中、调直。
对于YZY型压桩机,通过起动纵向和横向行走油缸,将桩尖对准桩位;开动压桩油缸将桩压入土中1m左右后停止压桩,调正桩在两个方向的垂直度。第一节桩是否垂直,是保证桩身质量的关键。
(3) 压桩。
通过夹持油缸将桩夹紧,然后使压桩油缸伸程,将压力施加到桩上,压入力由压力表反映。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系,以判断桩的质量及承载力。当压力表读数突然上升或下降时,要停机对照地质资料进行分析,
看是否遇到障碍物或产生断桩情况等。
(4) 接桩,当下一节桩压到露出地面
0.8~1.0m时,应接上一节桩。
(5) 送桩或截桩。
如果桩顶接近地面,而压桩力尚未达到规定值,可以送桩。静力压桩情况下,只要用另一节长度超过要求送压深度的桩放在被送的桩顶上便可以送桩, 不必
用专用的送桩机移位。
(6) 压桩结束,当压力表读数达到预先
规定值时,便强停止压桩。
终止压桩的控制原
则:
(1) 摩擦桩以达到桩端设计标高为终
止压桩的控制条件。
(2) 对长度大于21m的端承磨擦型静压桩, 终压控制条件是以设计桩长控制为主, 终压力值作对照。但对一些设计承载力较高的工程,终压力值宜尽量接近或达到
压桩机满载值。
(3) 对长度为14-21m的静压桩,应以终压力满载值为终压控制条件,视土质情况决定是否进行复压。若桩周土质条件较差且设计承载力较高时,宜复压一、二次为好。
(4) 对长度小于14m的短静压桩,终压控制条件除终压力值必须达满载值以外, 还必须满载连续多次复压,特别是长度小于8m的短桩,连续满载复压的次数应适当增
多。
施工注意事
项
(1) 压桩施工前应对现场的土层地质情况了解清楚, 做到心中有数;同时应做好设备的检查工作,保证使用可靠,以免
中途间断压桩。
(2) 压桩过程中,应随时注意使桩保持轴心受压,若有偏移,要及时调整。
(3) 接桩时应保证上、下节桩的轴线
一致,并尽可能地缩短接桩时间。
(4) 量测压力等仪表应注意保养,及时检修和定期标定,以减少量测误差。
(5) 压桩机行驶道路的地基应有
足够的承载力,必要时需作处理。
[ 本帖最后由 wayf 于 2008-3-15 17:48 编辑 ]
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钻孔桩施工工艺
钻孔前的准备工作
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工
便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架,泥浆的
制备和准备钻孔机具等。
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施工前,施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台,桩基处在旱地时,清除杂物后夯压密实即
可。本标段钻孔桩均使用钢护筒,采用3mm-5mm钢板制作。
为保证其刚度,防止变形,在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本合同段的钻孔桩直径为ф120cm和100cm.根据钻孔桩直径,我们所做的护筒直径为145cm和125cm.护筒埋设时,其轴线对
准测量所标出的桩位中心,护筒周围和护筒底接触紧密,保证其位置
偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%.
泥浆的制作
制浆前,先把粘土尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆
时间,提高泥浆质量。制浆时,可将打碎的粘土直接投入护筒内,使
用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。 钻机就位
埋设好护筒后,即可进行钻机就位,本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时,只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,其对中误差不得大于5cm.
钻孔工艺
冲击钻钻孔工艺:
A.开钻前应注意的事项
开钻前,在护筒内多加一些粘土。地表土层松疏时,还要混和加入一定数量的小片石,然后注入泥浆和清水,借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻
孔已灌注砼的凝固,必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可
开始钻孔。
冲击钻孔时宜用小冲程,当孔底在护筒脚下3-4m后,可根据实际情况适当加大冲程。 在钻孔桩上部淤泥段,考虑采用冲抓钻:
一方面可防止坍孔,另一方面可以适当加快施工进度。
B.钻机安装处事先整平夯实,以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷
而影响成孔的质量。
钻机必须固定牢固,严禁在钻孔过程中钻机移位。钻孔时,随时察看钢丝绳的回弹情况,耳听钻锥的冲击声,以判别孔底情况,掌握勤松动,少量松绳的原则;孔内水泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上,以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁,但比护筒顶面低0.3m,防止泥浆溢出;冲击过程中勤抽碴,勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况,
预防安全质量事故的发生。
C.抽碴时应注意的几个问题
(1)及时向孔内补浆或补水,如向孔内投放粘土自行造浆,在抽碴
后随着冲击投放粘土,不宜一次倒进很多,防止粘结。
(2)抽碴筒放到孔底后,要在孔底上、下提放几次,使用权其多进
些钻碴,然后提出。
(3)钻头刃口在钻井中不断磨损,直径磨耗不得超过1.5cm,每班开钻前检查钻头直径、及时补焊,不宜中途修补,以免卡钻。准备备
用钻头,轮换使用和修补。
回转钻钻孔工艺:
A.初钻
先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进一定数量后,方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速、安全,争取在尽快时
间内完成,以免停钻时间过长,增加孔底沉淀。
B.钻进时操作要点
a.开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后,可按土质以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继
续钻进。
b.在粘土中钻进,由于泥浆粘性大,钻锥所受阻力也大,易糊钻。
易选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。
c.在砂土或软土层钻进时,易坍空孔。易选用平底钻锥,控制进
尺,轻压,低档慢速,大泵量,稠泥浆钻进。
d.在轻亚粘土或亚粘土夹卵、砾石层中钻进时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。宜采用低档慢速,优质泥浆,大泵量,两级钻进的方法钻进。
e.钻进过程中,每进尺2~3m,应检查钻孔直径和竖直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径,高度3~5m)吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直
径和竖直度符合要求。
检测孔深、倾斜度、直径和清孔
钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%.清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含碴量和孔底
沉渣符合设计及图纸要求。
泥浆排放
对钻孔、清孔、灌注砼过程中排出的泥浆,根据现场情况引入到
适当地点进行处理,以防止对河流及周围环境的污染。
钢筋笼的制作和吊装就位
材料:
制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。其Ⅱ级钢筋的力学性能符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋》(GB1499-91)之规定;Ⅰ级钢筋的力学性能符合《钢筋混凝土用热
轧光圆钢筋》(GB13013-91)之规定。
钢筋笼的制作
本标段所用钢筋笼均进行整体安装,不做另段吊装组合。制作钢筋笼时,对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。钢筋笼的主筋尽量为整根,需要对接时,宜采用搭接焊接头,搭接的长度不小于5d,末端不设弯钩。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确,其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施
工误差,均不大于20mm.
钢筋笼的安装
(1)为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求,在其上下
端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋“耳环”。
(2)钢筋笼吊装之前,先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符,主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物,如突出尖石、树根等,以确保钢筋笼的安装。
(3)钢筋笼吊装时对准孔位,尽量竖直轻放、慢放,遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落,无效时,立即停止下落,查明原因后再安装。不允许高起猛落,强行下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。
(4)入孔后牢固定位,容许偏差不大于5cm,并使钢筋笼处于
悬吊状态。
灌注砼
砼材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备
(1)组成砼的碎石、砂的级配良好,最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸,钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。集料中的杂物含量,符合规范要求,必要时清洗和过筛,以除去有害杂质。
(2)拌制砼用水在使用前做水质化学分析,试验按JTJ056-84规定
进行。
(3)砼所用水泥符合GB175-85的规定,所有水泥都必须经合格分供方评定后,从批准的厂家进货;水泥进场时,必须附有水泥出厂合格
证,并且经本单位中心试验室(国家认可的)检验合格。
(4)导管、漏斗和储料斗的制备
导管是灌注砼的重要工具,用3mm厚钢板卷制焊成,其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定,不得小于250mm,导管分节长度应便于拆装和搬运、并小于导管提升设备的提升高度,中间节一般长2m左右,下端节可加长至4-6m,漏斗下可配长约1m的上端节导管,以便调节漏斗的高度。中间节两端焊有法兰、以便用螺栓互相连接。法兰厚度10-12mm,法兰边缘比导管外壁大出40-50mm、直径12-16mm、螺栓孔6-8个。在一端法兰附近焊有小吊耳一对,备栓挂钢丝绳用,上下两节法兰间垫以4-5mm厚橡胶垫付圈,其宽度外侧
齐法兰盘边缘,内侧稍窄于法兰内缘。
漏斗用2-3mm厚的钢板制成圆锥形或棱锥形,在距漏斗上口的15cm处的外面两侧对称地焊吊环各一个,圆锥形漏斗上口直径取800mm,高为900mm;锥形漏斗结构尺寸为1000×1000×800mm,插入
导管的一般长度均设15cm.
储料斗采用3mm厚钢板及加劲肋制做,底部做成斜坡,出口设闸门,活动溜槽设在储料斗出口下方,溜槽下接漏斗。根据计算确定,本合
同段所有桥梁钻孔桩使用的漏斗和储料斗均按2.5m3考虑。
砼的拌合
本合同段钻孔桩所使用砼标号为25号,配合比设计时坍塌落度
取18-22cm之间,骨料采用机制碎石,粒径0.5-3cm,最大不超过4cm,水灰比用0.5-0.6.每立方米砼水泥用量符合试验要求,实配标号比
设计标号高10-15%.
拌制砼前,先精确称量每盘砼所需的砂石材料,拌合用水以体积称量,袋装水泥按每袋50kg计算,散装水泥以料斗来配。搅拌时间从所有材料进鼓加水到排出,不小于2~2.5分钟,在下盘材料装入前,搅拌机内的拌合料全部倒完。如果搅拌机停用超过30min时,将搅拌机彻底清洗后才能拌合新砼,为保证灌注砼的连续性,在灌注钻
孔桩时,备用一台应急搅拌机。
钻孔桩砼灌注
砼灌注工作开始后,必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15min,不能中途停工;在灌注砼过程中,随时探测砼高度,及时拆除或提升导管,注意保持适当的埋深,导管埋深一般保持在2~4m,最大埋深不大于
6m.注砼注意的几个问题:
(1)导管下端距桩底控制为0.3~0.4m;在一切工作就绪,经量测
孔底沉淀层超标时,采用射水(射风)管冲射3-5min.
(2)导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m.
(3)水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5m左右。
(4)严禁导管漏水或导管底口进水(即封不住底)而造成断桩事故,
保证施工质量。
(5)当砼灌注完毕后,待桩上部砼开始初凝,解除对钢筋笼固定措
施,保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩,避免粘结力的损失。
清理桩头
等桩头砼强度达到设计值的25%时,立即拆除护筒并凿除桩头多余砼。达到桩顶设计标高,凿除桩头砼采用人工手工凿除,不采用爆
wayf
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破或其它影响桩身质量的方法进行。
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东海大桥海上大口径超深钻孔灌注桩施工工艺
东海大桥主通航孔钻孔桩直径Φ2500,桩长110m,又属海上施工,施工难度较高,本文详细论述了主墩钻孔灌注桩试桩的施工工艺。
1 概述
东海大桥工程是上海国际航运中心的集装箱深水港重要的配套工程,起始于上海浦东南汇区芦潮港,跨越杭州湾北部海域,止于洋山港区一期交接点,工程全长31.5km。由上海建工集团承建的东海大桥Ⅴ标段主通航孔为主跨420m的钢混结合梁斜拉桥,主墩桩基础采用大口径钻孔灌注桩。为验证地质报告提出的相关数据,分析桩侧的分层极限摩阻力和桩端极限摩阻力,并对海上钻孔灌注桩的泥浆级配、水下混凝土级配、成孔、成桩等施工工艺进行验证,故先在Pm336墩外海侧防撞墩内进行试桩。试桩桩径Φ2500mm,桩长 108.5m,桩顶标高―3.5m,桩尖标高―112m;钢筋笼全长118.55m,底标高―111.55m,顶部设计内外双层钢筋笼。桩身内共布置2道荷载箱,
分别位于标高―110m和―66m处。
本试桩采用静载试验法——桩承载力自平衡测试方法(OTSBURG法)。其原理为:荷载箱内布置大吨位千斤顶,将荷载箱放在桩身指定位置,通过测试直观地反映荷载箱上下两段各自的承载力。将荷载箱上段桩的侧摩阻力经处理后与下段桩端阻力相加,即为桩极限承载
力。
2 工程地质条件
2.1 根据地质资料,试桩位置大致地层情况如下:
土层层号 地层名称 淤泥质层厚(m) 土层描述 标贯击数 ③1 粉质粘土 5.4 夹较多薄层砂,土质极软 ④1 淤泥质粘土 9.75 夹少量薄层砂,水平层理发育 ⑤1 粘土 5.4 局部有粉细砂夹层 ⑥ 粉质粘土 2 含氧化铁斑,下部变为砂质粉土 ⑦1-1 砂质粉土 5.65 土质不均,局部夹少量薄层粘性土 28.5 ⑦1-2 粉细砂 10.25 夹薄层粉质粘土,局部含Φ2~5cm砾石 39.3 ⑦2 粉细砂 32.5 局部含少量Φ1~5cm砾石,下部夹薄层粉质粘土及粉土 61.1 ⑨ 含砾中粗砂 8.4 夹较多薄层粉砂,含有5cm厚的半腐木材 62.2 ⑩ 粉质粘土 11.4 夹粉土,局部为坚硬状态,下部含有40mm砾石 37 11-1 粉细砂 13.3 夹少量粉质粘土及粉土
70.4 2.2 影响成孔主要地层
⑦2层粉细砂标贯击数大于60,相当密实,且该层厚度达32~33米,是全孔钻进耗时最多的地层。须严格控制泥浆的含砂率,减少孔内沉
渣厚度。
⑩层粉质粘土局部呈坚硬状态,下部有粒径达40mm的卵砾石,且埋
置深度较深。
11-1层含砾粉细砂,标贯击数基本上都在60~80,桩端进入该层10
米以上。
3 施工工艺和设备的选择
3.1 施工工艺的选择
根据地质资料,结合试桩的设计和设备情况等因素,钻孔灌注桩施工采用回转钻进、泵吸(气举)反循环为主的成孔工艺,
水上自动拌和船搅拌砼、泵送水下混凝土灌注工艺。
3.2 成孔设备的选择
钻机的扭矩是影响工程施工进度的关键因素,根据本工程的地层情况和钻孔深度,选配郑州QJ-250型钻机(底盘直径φ3000mm,扭矩120KN.m,额定功率135kw),洛阳九久公司双壁大通径(φ273mm)高强度抗扭气举钻杆。钻头选用防斜梳齿钻头(刮刀钻头),根据计算钻头配7t配重块,以防止孔斜与提高钻进效率。
另外再备用一只牙轮滚刀钻头。
4 试桩施工方法
4.1 试桩施工平台
本工程钢平台采用预制导管架现场安装、在导管内打设钢管桩、上面铺设甲板层形成,钢平台顶标高+9.07m,平面尺寸
42.4×30m,试桩施工即在导管架钢平台上进行。
4.2 钢护筒设计施工
根据地质资料计算,为隔离海水,并能形成一定的静水压力,以保护孔壁免于坍塌,钢护筒埋置深度应不少于11.5m。为防止海水冲刷造成埋置深度减少,以及抵抗波浪力会相应产生的静水压力,决定钢护筒入土深度为18m,持力层为⑤1层(粘土层)。试桩
钢护筒在施工时不承受竖向荷载。
设计钢护筒内径Φ2800,壁厚16mm,上下两端1m范围设14mm厚加强箍。护筒长度为38m,顶标高+9.07m(与钢平台标高一致),整根加工、吊装。根据设计要求,在护筒顶部往下5m~13m范围内采
取防锈措施(涂600μm重防腐涂料)。
钢护筒用定位架作导向,用350t浮吊挂D100柴油锤“吊龙门”施打。下沉好的护筒,与施工平台连接成整体。钢护筒实际锤
击数为18击,平均贯入度约1m,最终贯入度20cm左右。
4.3 钻孔
4.3.1 泥浆配制方案
泥浆采用淡水配置。由于粘土层较厚,在钢护筒内进行自然造浆,利用反循环钻进,直接把护筒内的钻渣抽出孔外,出护筒后根据泥浆性能在砂质粘土层或粉细砂层中利用反循环进行人工造浆,
同时加入纯碱对膨润土进行钠化改良。
设计泥浆比重为1.10左右,粘度在23~28秒左右,加碱量为膨润土量的5%。每方泥浆配制比例为(膨润土和纯碱的掺
量根据泥浆性能进行动态调整控制):
水(kg) 膨润土(kg) 纯碱(kg) 908 183
9
钻进过程中,泥浆比重控制在1.10~1.25,使泥浆具有一定的液柱压力,以达到平衡孔壁外围地层压力,稳定孔壁,满足反循环施工工艺的要求;粘度控制在20~25秒,以满足钻进护壁和二次清孔的要求;PH值维持在8~9左右,使泥浆处于碱性状态,提
高粘土的分散度。
4.3.2 钻进参数
在护筒内钻进时钻机的转速控制在14转以下,使进尺速率保持在0.8~1.2m/h之间,特别是在开孔钻进时控制在0.8m/h以下;在钻头出护筒至第⑥层钻进时转速和钻压不宜太高,进尺速率可稍快,当进入第⑥层粉质粘土时,加大钻压;在第⑦层以下砂性土为主地层中钻进时,在保证悬吊钻进的前提下保证孔底有最大的钻压,粉细砂层的转速提高到21r/min,在含砾中粗砂层和下部的粉质粘土中钻进时,一定要防止钻具有较大的晃动,以免扩孔,同
时根据孔内泥浆性能的变化不断进行补浆调整。
4.3.3 泥浆循环系统
为满足泥浆循环,施工过程中配备一艘1000t泥浆船运
装淡水和储放沉渣,平台上放一个30m3泥浆箱进行循环。
泥浆循环系统为:
吸出的泥浆通过三通(造浆用)和出浆管接到泥浆箱上方的过滤网上,过滤后的泥浆流入泥浆箱内,泥渣则通过出渣槽流到泥浆船上;泥浆箱内的泥浆一部分直接流入孔内,一部分通过四台3PN泵抽到两台旋流除砂器内进行除砂后由旋流出浆管流入孔内,经
除砂器分离出的废渣则排入泥浆船。
泥浆循环系统示意图(在下面)
经实测,经旋流除砂器的泥浆比未经旋流除砂器的泥浆,其泥浆比重可降低0.01~0.02,砂率可降低2%~3%。因此,在泥浆池和沉淀池容量有限的情况下,使用旋流除砂器可较大幅度地降低泥浆
比重和砂率。
4.3.4 钻进时水头高度控制
由于钢护筒埋置深度较大,经计算,施工过程中即使液面与钢护筒顶标高一致亦不会造成反穿孔现象。施工海域潮涨潮落变化较快,潮差超过3m,故钻进施工过程中,护筒内液面高度一般控制在5.0~6.0m
左右,水头高度为3.2m(高潮位)~7.3m(低潮位)。
4.3.5 荷载箱位置钻进时的控制
荷载箱外径Φ2300,内口直径Φ690,导管外径Φ314(导管接口达Φ380)。由于间隙较小,在荷载箱处混凝土可能很难泛上来。为此,我们在荷载箱位置钻进时适当控制钻进速度,增加钻进时间,有意在该处地层造成扩孔。成孔后孔径检测表明,在两道荷载箱处钻孔直径分别为:Φ2800(荷载箱1)Φ2600(荷载箱2)。
4.3.6 各地层钻进时间分析
土层层号 ③1 纯钻时间(分) 388 钻进速度(分/米) 地层名称 层厚(m) 淤泥质粉质粘土 6.1 63.6 ④1 淤泥质粘土 8 236 29.5 ⑤1 粘土 8.1 575 71.0 ⑥ 粉质粘土 2.4 466 194.0 ⑦1-1 砂质粉土 1.8 237 131.7 ⑦1-2 粉细砂 11.7 158 13.5 ⑦2 粉细砂 34.5 810 23.5 ⑨ 含砾中粗砂 5.1 221 43.3 ⑩ 粉质粘土 13.5 1380 102.2 11-1 粉细砂 10
365 36.5 从上表可以看出,进尺较慢的地层主要为:两层粉质粘土层(⑥层和⑩层)、砂质粉土层(⑦1-1层),特别是第⑥层,平均三个小时进尺不到1m,最小进尺为29cm/时。粘土层不仅十分坚硬,而且粘度很大、易堵管,给进尺带来极大困难,施工时应控制钻进速度,降低泥浆比重和粘度。相比之下,粉细砂层和含砾中粗砂层进尺较快,但钻屑易悬浮沉淀,不易清除,钻进时应提高泥浆的粘度,
增强携砂能力,并应定时停钻循环除砂。
4.3.7 成孔检测结果
设计孔径(mm)
2500 设计孔深(m) 121.07
检测最大孔径(mm)
3036
检测孔深(m) 121.20
检测最小孔径(mm)
2500 垂直度 0.52%
检测平均孔径(mm)
2650 沉渣厚度(cm)
18
扩孔位置均在粉细砂层中,粘土层扩孔较少,第⑥层甚至刚刚达到设计直径。试桩检测结果表明,该桩成孔质量较
好,各项指标均符合规范要求。
4.4 钢筋笼制作安装
4.4.1 钢筋笼制作
钢筋笼全长118.55m,分十节制作,采用挤压套筒连接,故要求主筋长度一致(误差应控制在10mm以内),间距统一,接头断面平整,并且接头断面与钢筋笼身垂直。为此,试桩采用定位
架主筋成型法制作钢筋笼:
用18mm钢板按外圈钢筋笼外径加工成半圆的定位架,按加强筋间距布置,定位架上按主筋间距焊接限位,用以定位主筋位置。将主筋切割至同一长度后摆放在定位架上,把加强筋垂直立在定位架上的主筋上面,随后将其余主筋按设计间距布置在加强筋上,将箍筋环绕在主筋外侧并点焊,最后安装内层钢筋笼,完成钢筋笼骨架的制作。
外层主筋、加强筋和箍筋采用点焊连接;内层主筋和加强
筋在制作时采用绑扎,待孔口对接完成后再行焊接。为缩短孔口对接时间,将内侧主筋的一端事先进行挤压,外侧主筋则只挤压4~8根
对位钢筋。
4.4.2 荷载箱、位移管和钢筋计安装
在荷载箱位置将主筋断开,并围焊于荷载箱上下钢板上。8根位移管分别围焊在两个荷载箱钢板上。声测管和位移管均与钢筋笼绑扎固定。根据钢筋计位置翻样,选择声测管附近四根主筋,在设计位置割断50cm,把钢筋计安装到割断位置并与主筋点焊连接,最后将缆
线一头连接到钢筋计上。
4.4.3 钢筋笼孔口安装
钢筋笼采用两点吊,吊装设备为100t履带吊,把杆长度30m,最大起重能力达60t。制作一个钢筋笼固定架,挂4个20t手拉葫芦,用以悬挂已完成下放的钢筋笼。用手拉葫芦微调下节钢筋笼,使其与吊机吊住的上节钢筋笼的所有主筋完全对中。依次焊接位移管内管、
外管和声测管,最后进行挤压连接。
对接完成后,将声测管、位移管、内侧主筋焊接在钢筋笼上,按设计要求安装混凝土保护层垫块,环绕箍筋,并把钢筋计缆线和荷载箱油管每2米左右绑扎在主筋上。钢筋笼下完后,用六根Φ32钢筋
将钢筋笼焊接挂在钢护筒上。
4.4.4 套筒挤压
钢筋连接时在钢筋上划出明显的定位标记(套筒长度的一半),挤压前按标记检查钢筋插入套筒内深度。挤压时挤压机与钢筋轴线保持垂直,挤压以套筒中央开始,并依次向两端挤压。挤压操作时采用
的压力、道数应符合各种规格要求:
规格 压力值(MPa) 单边压接道数 套筒长度(mm) Φ32 50~55
5 195
4.5 水下混凝土灌注
4.5.1 下导管、二清
导管壁厚7mm,内径Φ273,采用丝口连接。共下导管48×2.5m=120m ,加上小料斗下放入孔0.7m,导管总长度为120.7m,混凝土浇筑前导管距孔底0.4m。导管下放完成后进行二次清孔。混凝土浇筑前检测泥浆指标为:比重1.14,粘度21秒(经旋流除砂器
为20秒)、20秒,砂率0.8%,沉渣厚度150mm。
4.5.2 混凝土级配
试桩混凝土为水下C30级抗渗混凝土。根据设计要求,该混凝土必须控制氯离子扩散系数和电通量,同时,水泥和粗骨料也必须控制
氯离子含量。混凝土级配如下表:
水泥 水 砂 石 粉煤灰 矿 粉 外加剂 中砂 5~25mm P621 每(m3)用量(kg)
220 195 680 1000 90
150 1.85 初凝时间 10时40分 终凝时间 13时20分 Cl-含量 <0.06%
试配28天强度:44.7Mpa,电通量:1089库仑。
4.5.3 混凝土灌注
根据实际孔径计算,初灌量不应小于13m3,我们在灌注时采用双料斗,大料斗11m3,采用侧边开口,小料斗2m3,直接连在导管上,用100t吊车吊住,混凝土用球胆进行隔水,上覆盖板,盖板用钻机上的卷扬机牵引。拌制2m3砂浆和11m3混凝土装满两个料斗,并备4m3混凝土料。同时开启大小料斗,并立即用布料管连续供料,故实际初灌量大于13m3,实测初灌导管埋深为1.4m。初灌混凝土坍落度为20~
22cm。
混凝土灌注过程中应严格控制导管埋深。由于孔深较大,混凝土顶面沉渣必定很厚,故导管埋深不得小于2m;最大埋深宜控制在8~9m,以能拔出两节导管为宜。导管拔出荷载箱时,要求操作人员放慢
速度,防止导管挂荷载箱。
混凝土灌注总方量为620m3,灌注桩顶标高为-1.33m。灌注情
况见下表:
砼柱高度(m) 灌注方量(m3) 每米灌注量 (m3/m) 序充盈系数 号 1 6 49 8.17 1.67 2 12.5 67 5.36 1.09 3 4 5 17.6 4 89 25 5.06 6.25 1.03 1.28 16.5 95 5.76 1.18 6 4.5 25 5.56 1.13 7 22 110 5 1.02 8 5 30 6 1.22 9 11 60 5.45 1.11 10 11.6 70 6.03 1.23 合计
根据计算,试桩混凝土充盈系数为1.14,平均桩径为Φ2660。桩底充盈系数较大,据推算平均直径不小于Φ2800,较好地保证了混凝土能顺利灌注。混凝土灌注结果与孔径检测结果基本接
近。混凝土灌注质量较好。
110.7 620
5 施工过程中存在的主要问题
5.1 堵钻
堵钻主要发生在⑤层、⑥层及⑩层中,均为粘土层,原因为粘土层粘
度较高、较为致密,钻取的渣样中存在不少未离散的泥块。
我们采取的措施主要为: ①适当控制钻进速度;
②改变泥浆性能,降低泥浆比重和粘度,同时防止泥浆突变。
5.2 钢筋笼孔口安装时间过长
钢筋笼孔口安装总耗时61.5小时。其中,第八、第九节钢筋笼(主筋数量分别为100根、120根,分内外两圈)对接用时都超过半天,主要原因是钢筋笼结构太复杂,对接主筋数量较多,钢筋笼对位和挤压用时较长。钢筋笼孔口对接的滞后会影响到孔位安全和
混凝土顺利浇筑。
6 试桩施工成功实践
6.1 合理设计钢护筒
钢护筒要有一定的埋置深度,并应高出水位一定的高度。由于施工海域潮差变化较大,为保证孔位安全,必须保持较高的水头高度;钢护筒应选择透水性差、较为致密的粘土层作持力层,并应满足在较高的水头压力下不会导致反穿孔现象。施工中,虽然钢筋笼对接时间较长,但孔内液面标高基本控制在+7.00m左右,形成
较大的液柱压力,避免了坍孔缩径等质量事故的发生。
6.2 泥浆性能控制
泥浆采用高效钠基碱性膨润土,纯碱掺量为5%左右,采用淡水配置。钻进过程中,泥浆比重控制在1.10~1.25,粘度控制在19~25秒, PH值维持在8~9左右。经施工实践证明,泥浆性能满足
wayf
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钻进要求,能保证钻孔和成孔后的孔位安全。
6.3 防止孔斜措施
钻机就位时,应严格保证钻塔天车、转盘中心、桩孔中心三者在同一铅垂线上。为防止因地层软硬不均出现的孔斜事故,钻进过程中,在配备足够钻头配重压力的同时,采用“减压钻进”以保证
钻孔垂直精度。
6.4 钢筋笼制作安装工艺
本工程钢筋要求采用套筒挤压连接,钢筋笼制作时应首先确保主筋长度和间距统一、接头断面严格一致并与钢筋笼身垂直。应制作时事先挤压数根定位主筋固定上下两节钢筋笼,其余主筋应在孔口对接成功后连接,钢筋笼应利用手拉葫芦进行微调对接。
6.5 海上泵送抗渗砼施工
本钻孔桩砼采用水下C30抗渗砼,因抗渗要求实际砼28天强度达44.7MPa。由于采用搅拌船供料,考虑到海上的风浪对搅拌船的生产工艺以及原材料计量精度会带来一定的影响,在搅拌船的设计时采取相应措施进行克服。从实际生产的砼坍落度、和易性
来看,均满足了规范要求。
[ 本帖最后由 wayf 于 2008-3-17 16:10 编辑 ]
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13# 大 中 小 发表于 2008-3-17 16:11 只看该作者
重新 编辑把表格弄了下 还有传了两张图片
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14# 大 中 小 发表于 2008-3-17 22:02 只看该作者
回复 12# 的帖子
很好的资料,值得参考借鉴!
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15# 大 中 小 发表于 2008-3-17 23:09 只看该作者回复 14# 的帖子
我编辑过的 还有一个表格我还没有搞清楚
你知道的可以帮忙指点下吗??
谢谢了
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16# 大 中 小 发表于 2008-3-23 14:38 只看该作者
静压桩基础施工
1 前言
静压法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架
上的配重提供反力而将桩压入土中的沉桩工艺。由于这种方法具有无噪音、无振动、无冲击力等优点,适应今后对绿色岩土工程的要求;同时压桩桩型一般选用预应力管桩,该桩作基础具有工艺简明,质量可靠,造价低,检测方便的特性。两者的结合便大大推动了静压管桩在广东地区的应用,使之有望成为广东今后桩基发展的主打产品。人们在对《静压桩基础技术规程》千呼万唤的同时,也希望对静压桩的沉桩机理及工程实践中的应用有进一步的了解,本文为此作一介绍。
2 静压桩沉桩机理
沉桩施工时,桩尖“刺入”土体中时原状土的初应力状态受到破坏,造成桩尖下土体的压缩变形,土体对桩尖产生相应阻力,随着桩贯入压力的增大,当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时,土体发生急剧变形而达到极限破坏,土体产生塑性流动(粘性土)或挤密侧移和下拖(砂土),在地表处,粘性土体会向上隆起,砂性土则会被
70 最后登录
拖带下沉。在地面深处由于上覆土层的压力,土体主要向桩周水平方向挤开,使贴近桩周处土体结构完全破坏。由于较大的辐射向压力的
2010-4-3 作用也使邻近桩周处土体受到较大扰动影响,此时,桩身必然会受到
土体的强大法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗,当桩顶
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个人空间 的静压力大于沉桩时的这些抵抗阻力,
桩将继续“刺入”下沉。反之,发短消息 加为好友
则停止下沉。
当前离线 压桩时,地基土体受到强烈扰动,桩周土体的实际抗剪强度与地
基土体的静态抗剪强度有很大差异。随着桩的沉入,桩与桩周土体之间将出现相对剪切位移,由于土体的抗剪强度和桩土之间的粘着力作用,土体对桩周表面产生摩阻力。当桩周土质较硬时,剪切面发生在桩与土的接触面上;当桩周土体较软时,剪切面一般发生在邻近于桩表面处的土体内,粘性土中随着桩的沉入,桩周土体的抗剪强度逐渐下降,直至降低到重塑强度。砂性土中,除松砂外,抗剪强度变化不大,各土层作用于桩上的桩侧摩阻力并不是一个常值,而是一个随着桩的继续下沉而显著减少的变值,桩下部摩阻力对沉桩阻力起显著作用,其值可占沉桩阻力的50~80%,它与桩周处土体强度成正比,
与桩的入土深度成反比。
粘性土中,桩尖处土体在扰动重塑、超静孔降水压力作用下,土体的抗压强度明显下降。砂性土中,密砂受松驰效应影响土体抗压强度减少,松砂受挤密效应影响土体抗压强度增大,在成层土地基中,硬土中的桩端阻力还将受到分界处粘土层的影响,上覆盖层为软土时,在临界深度以内桩端阻力将随压入硬土内深度增加而增大。下卧为软土时,在临界厚度以内桩端阻力将随压入硬土的增加而减少。
一般将桩摩阻力从上到下分成三个区:上部柱穴区,中部滑移区,下部挤压区。施工中因接桩或其它因素影响而暂停压桩的间歇时间的长短虽对继续下沉的桩尖阻力无明显影响,但对桩侧摩阻力的增加影响较大,桩侧摩阻力的增大值与间歇时间长短成正比,并与地基土层特性有关,因此在静压法沉桩中,应合理设计接桩的结构和位置,避
免将桩尖停留在硬土层中进行接桩施工。
3 终压力与极限承载力
在静压桩施工完成后,土体中孔隙水压力开始消散,土体发生固结强度逐渐恢复,上部桩柱穴区被充满,中部桩滑移区消失,下部桩挤压区压力减小,这时桩才开始获得了工程意义上的极限承载力。从大量的工程实践看,粘性土中长度较长的静压桩其最终的极限承载力比压桩施工时的终压力要大,在某些土体固结系数较高的软土地区,静压桩最后获得的单桩竖向极限承载力可比终压力值高出一二倍,但是粘性土中的短桩,土体强度经一段时间的恢复,摩阻力虽有提高,但因桩身短,侧摩阻力占桩的极限承载力的比例差异不大,最终极限承载力达不到桩的终压力。因此桩的终压力与极限承载力是两个不同的概念,一些初接触静压桩的设计、施工人员往往将两者混为一谈。两者数值上不一定相等,主要与桩长、桩周土及桩端土的性质有关,但两者也有一定的联系。汕头市总结本地经验提出了自己的做法,对一些设计承载力较高的工程,终压力值宜尽量达到设计取值的1.5∽1.7倍,并视土质及布桩情况考虑复压;对于14∽21m的中长桩,终压力控制在设计值的1.7∽2倍以上,宜复压3次;而小于14 m的短桩,终压力控制在设计值的2∽2.5倍以上,并复压3∽5次。
广东省《静压桩基础技术规程》编制组通过大量桩基资料的统计分析,提出一个桩的极限承载力与终压力之间的关系经验公式:
当L ≤14m时,Quk=αRsm =(0.6~0.85)Rsm
当14m<L<21m时,Quk=αRsm =(0.75~1.05)Rsm
当L ≥21m时,Quk=αRsm =(1.0~1.20)Rsm
式中:Quk—静压桩单桩竖向极限承载力标准值
Rsm—静压桩的终压力值
桩长一些,土质好一些,土体恢复系数α可取上限值;反之取下限值。这个经验公式有下列两个用途:一是已知终压力、桩长及土质情况,可以粗估静压桩的极限承载力。如终压力为3600KN,桩长
7m,土体恢复系数取0.6,则估算桩的极限承载力Quk =0.6×3600=2160KN;二是已知单桩竖向极限承载力、桩长和土质情
况,可选择压桩时的终压力值。如桩长为7m,土体恢复系数取0.7,
要求桩的极限承载力达2400KN,则终压力值应为Rsm≥2400/0.7=3430KN,所以可选用3600KN压桩机施压。
4 常见质量事故分析及处理
总结土木建筑学会近年对一些静压桩工地质量事故进行咨询处理的一些案例,如白云区萧岗的华建苑工程,中山大学住宅楼工程,农垦公司住宅楼工程,晓港中干警宿舍,世纪广场商住楼工程等等,
可以发现一些常见问题。
4.1 桩身上抬
由于静压桩是挤土桩,在场地桩数量较多,桩距较密的情况下,时常后压的桩会对已压的桩产生挤压上抬,特别对于短桩,易形成所谓的吊脚桩。这种桩在做静载试验时,开始沉降较大,曲线较陡,但当桩尖达到持力层,承载力又有明显增加,沉降曲线又趋于平缓,这是桩身上抬的典型曲线。桩身上抬除了静载沉降偏大外,对桩而言可能会把接头拉断,桩尖脱空,同时大大增加对四周桩的水平挤压力,导致桩倾斜偏位。在处理上施工前合理安排压桩顺序,同一单体建筑物一般要求先压场地中央的桩,后压周边的桩;先压持力层较深的桩,后压较浅的桩。出现桩身上抬后一般采用复压的办法使桩基按正常使
用,但对承受水平荷载的基础要慎重。
4.2 引孔压桩的问题
为了防止桩间的挤土效应太大,或土质太硬而使桩身较短,施工中往往采用引孔压桩的工艺,即先钻比管桩略小规格的直径钻孔,深度是桩长的(2/3~1)L,然后将管桩沿预钻孔压下去。引孔应随引随压,中间间隔时间不宜大长,否则孔内积水,一是会软化桩端土,待水消散后孔底会留有一定空隙;二是积水往桩外壁冒,削弱了桩的
侧摩阻力。
对于较硬土质中引孔压桩还会有桩尖达不到引孔孔底的现象,施
工完成后孔底积水使土体软化,使承载力达不到设计要求。
4.3 桩端封口不实
当桩尖有缝隙,地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔,若桩尖附近的土质是泥质土,遇水易软化,从而直接影响桩的承载力。对于桩靴的焊接质量要求与端板间无间隙、错位,保证焊缝饱满,无气孔。施焊对称进行,焊拉时间控制得当,焊接完成后自然冷却10分钟左右方可施打,因高温焊缝遇水后变脆,容易开裂。工程上比较有效的补救技术措施是采用“填芯混凝土”法,即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1.2m左右的C20细石混凝土封底,桩端不漏水,桩端附近水压平衡,桩端土承受三相压力,承载力能保持稳
定。
4.4 桩顶(底)开裂
由于目前压桩机越来越大,最重可达6800KN,对于较硬土质,管桩有可能仍然压不到设计标高,在反复复压情况下,管桩桩身横向产生强烈应力,如果桩还是按常规配箍筋,桩顶混泥土抗拉不足开裂,产生垂直裂缝,为处理带来很大困难。另一种情况就是管桩由软弱土层突然进入硬持力层,没有经过渡层,桩机油压迅速升高,桩身受到瞬间冲击力也容易引起桩顶开裂,如果硬持力层面不平整,桩靴卡不进土引起桩头折断破碎,桩机油压又下降,再压时压力不稳定,吊线测量桩长发现比入土部分短。处理上事前改进桩尖形式(圆锥形桩尖易滑),事后用压力灌浆把桩底破碎混凝土粘结住,适当折减承载力
设计值。
4.5 地质构造带
广州市区不少地段处在地质断裂破碎带上,如麓湖断裂带、瘦狗岭断裂带等,在这些场地采用静压桩,由于受构造断裂的影响,地层结构受到改变,破碎带作为地下水通道常软化持力层。压桩时虽满足终压力及桩长要求,而静载时桩又不合格。不合格桩长范围可从8米至30米都会出现,与规程统计的经验公式完全不符,在瘦狗岭断裂
带曾有压桩长80米仍止不住,可见由于土体的破碎加上水的润滑,土的抗剪强度基本散失,压力不再随桩长的增加而增加,这要特别引起重视。对于有软硬夹层,尤其是硬夹层不厚的情况下,施工时桩尖到达硬夹层,由于超孔压的反向作用,使桩的终压力满足设计要求,而施工完成后随孔压消散,土抗剪强度还没恢复,静载时桩尖土承受更大的压力,传递到软弱下卧层后引起该层土压缩增大,进而桩顶下
沉增加,位移不满足要求。
4.6 基坑开挖
由于静压桩逐渐用在高层建筑中,基坑开挖不可避免。应根据开挖深度考虑是否需要先围护开挖再沉桩的方案。边打桩边开挖是不可取的,先打桩后开挖应考虑对称均匀,如在中间开挖把土堆在周围就会造成四周和中心的土体高差悬殊,同时超孔隙水压及震动会使管桩
倾斜或折断,所以合理制定基坑开挖方案是必不可少的。
5 结语
静压桩的沉桩机理非常复杂,与土质、土层排列、硬土层厚度、桩数、桩距、施工顺序、进度等有关,有待进一步研究。静压桩施工中出现的问题也各种各样,最常用的处理方法是提高终压力进行复压。往往桩在做完静载试验发现不合格后,还要增加静载试验或大应变检测,以确定更大范围不合格桩数量分布。有时基坑已开挖,桩头已凿去位置难确定,压桩机撤出现场,复压或补桩有一定困难,这就要采取其它一些措施处理不合格桩,如灌浆补强、降低桩承载力标准或扩大承台等。相信随着工程实践的不断丰富,能为静压桩规程的制
定提供更多的素材。
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