鑽孔灌注樁的四種施工方法? 一、施工方法 1.準備場地、測量放線,今天小編就來說說關于鑽孔灌注樁的四種施工方法?下面更多詳細答案一起來看看吧!
鑽孔灌注樁的四種施工方法
一、施工方法
1.準備場地、測量放線
施工前應進行場地平整、清除雜物,同時對施工用水、泥漿池位置鋼筋加工場地、施工便道做統一的安排。
測量放線,根據設計圖紙用全站儀現場進行樁位精确放樣,在樁點周圍打設4根護樁,并在護筒上做出标記,采用“十字”交叉的方式,在施工中随時檢查校正鑽機鑽頭位置。施工中護樁要妥善看管,不得移位。
2.鋼護筒的埋設與制作
護筒采用8mm厚的鋼闆卷制而成,每節長度為200~300cm,埋設護筒時,由人工按護筒直徑一次挖成。埋設護筒要四周對稱,回填并夯實。埋設好的護筒要滿足如下要求:
2.1護筒頂要高出施工水位或地下水位2.0m,并高出施工地面0.5m。其高度尚應滿足孔内泥漿面高度要求。
2.2埋設護筒允許偏差如下表:
序号
項目
允許偏差
備注
1
埋設護筒直徑
0, 10mm
2
中心偏差
5cm
3
護筒傾斜度
1%
2.3護筒埋置深度為:黏性土、粉土不小于1m,砂類土不小于2m,當表層土松軟時,宜将護筒埋置在堅硬密實土層中至少0.5m。水中築島宜埋入河床面以下1m左右。護筒四周填粘土分層夯實,确保牢固、緊密、不滲漏。
3.泥漿制備
泥漿原料宜選用優質黏土,有條件時,應優先選用優質膨潤土制漿。為提高泥漿黏度和膠體率,可在泥漿中按試驗确定的摻量投入适量燒堿或碳酸鈉。
4.鑽機就位
鑽機就位應準确,鑽杆應垂直,确保孔身垂直度符合要求。在鑽進過程中要經常檢查,發現傾斜或移位,及時糾正。鑽機就位後應進行試運轉,運轉正常後方可進行鑽進。
5.鑽進
旋挖鑽的鑽進是用動力頭驅動鑽杆和鑽頭旋轉,利用鑽頭下端的切削刃對土層進行切削破碎,切削的土體被擠進鑽鬥,裝滿後将鑽鬥提出孔口,旋轉鑽機底盤然後反轉,并開啟鑽鬥閥門,将土體排放到地面或直接卸在汽車上運走。這樣通過鑽鬥的旋轉、削土、提鑽、甩土,多次反複作業而成孔,直至孔底标高。
鑽機就位後,首先應測量護筒頂面某一處标高,做好标記,計算出實際應
鑽進深度,并在鑽進中以此點為标準檢查階段進尺及總進尺。初始鑽進進尺要緩慢,盡量減少鑽杆晃動,保證鑽孔的垂直度。當護筒埋設好後,将側面鉸刀安裝在鑽頭内側,開始加壓旋轉鑽杆及鑽頭,鑽進取土,當鑽頭内裝滿土後,将之提升上來,旋轉鑽機,将土棄于自卸車上運走,關閉鑽頭活門,轉回鑽頭至鑽進點,繼續鑽進。鑽孔過程中注意對孔内補充穩定液。鑽孔完成後,用清底鑽頭進行孔底沉渣的處理,完成清孔,并用測繩測定成孔深度。
鑽進過程中,應随時調整機架保持鑽杆垂直、位置正确,防止因鑽杆晃動引起擴大孔徑及增加孔底沉渣。鬥底鐵門在鑽進中始終要保持關閉狀态,以防止鑽鬥的土砂掉落到孔内。鑽鬥在孔内的升降速度必須控制好,速度過快,鑽鬥内的水流會沖刷孔壁,甚至在鑽鬥下方産生負壓而導緻塌孔.一般砂類土在樁徑1.5m時鑽鬥提土速度為0.5~0.6m/s,空鑽鬥升降速度為0.7~0.9m/s。随鑽孔深度的增加,其升降速度宜減小。成孔後鑽頭要多次上下往複作業,以保證孔徑滿足要求。對泥漿性能進行随時觀測和試驗,以保證鑽孔過程中泥漿的性能穩定,防止孔内水位波動,護壁質量不佳,使孔壁砂向孔内湧流。孔的垂直度主要是靠調整機座、大臂和鑽杆座孔之間的相對位置來确定的。大臂和鑽杆座孔上都裝有刻度盤,調整大臂和鑽杆座孔的相對位置,通過刻度盤指針的指示即可知道鑽杆是否垂直于機座;機座上裝有水準儀,利用水準儀可以将機座調平。因此,隻要将機座調平,同時使鑽杆垂直于機座,那麼鑽杆就垂直于地面了,這樣就保證了鑽進中孔的垂直度。
鑽進過程中應使孔内泥漿液面高出地下水位2m,以防坍孔。經常檢查并記錄孔内水頭高度、泥漿的相對密度和黏度,發現問題及時解決。鑽孔時須及時填寫鑽孔記錄,在土層變化處撈取渣樣,判明土層,以便與地質剖面圖核對。
6. 檢孔
鑽孔達到設計位置後,對孔徑、孔深、傾斜度等進行檢查,保證成孔質量。采用外徑不小于設計樁徑,長度為4~6倍外徑且不小于6m的鋼筋籠檢孔器吊入鑽孔内檢測孔徑、孔形、垂直度。汽車吊吊放入孔内,使孔中心、檢孔器中心與起吊鋼絲繩保持一緻,上、下暢通無阻則表明孔徑大于檢孔器直徑,否則應修整至設計規範要求。檢孔檢測完成後,若有縮孔、斜孔、橢圓截面等現象,應及時處理。用測繩配測錘檢查孔深和孔底沉渣厚度。測錐采用錐形錘,錘底直徑3~15cm,高20~22cm,重4~6kg。測量沉渣厚度時應先緩慢下放測錐得一孔深h1,然後再提起測錐,盡量使其下深得一孔深h2,h1即為孔深 ,h2~h1即為孔底沉渣厚度。經檢查各項參數符合設計要求後及時清孔。 7.第一次清孔
7.1鑽孔達到設計标高,經終孔檢查,應立即清孔,采用換漿法清孔,避免因停歇過久而使泥漿、鑽渣沉澱增多,開動砂石泵并同時輸入比重1:1以下的泥漿,直到符合要求。
7.2清孔時要及時向孔内注入清水或純泥漿,保持孔内水位,以防塌孔。提前作好灌注水下砼的工作,縮短清孔與灌注砼之間的時間。
清孔後泥漿應符合下列标準:抽出的泥漿手摸無2-3mm的顆粒,比重不大于1:1,含砂率小于2%,粘度17~20S。
8.鋼筋籠安裝
8.1吊放鋼筋籠時利用護樁調整好鋼筋籠的中心線。鋼筋籠安裝入孔應垂直下放,避免碰撞孔壁,若遇阻礙不得強行下放。下籠時間宜短不宜長,并确保鋼筋籠居中。鋼筋骨架上端焊拉鈎和橫撐固定于孔口,保證鋼筋籠位置在灌注水下混凝土時不上浮或下落。當水下混凝土灌注完畢,混凝土初凝後,解除固定措施。
9.導管安裝
9.1灌注混凝土用導管内壁應光滑圓順,内徑一緻,接口嚴密,其直徑可采用250mm,中間節每節長200cm,底節長400cm,配1~2節長50cm—100cm的短管,其位于導管最上端。
9.2導管長度可根據孔深、操作平台高度等因素決定,漏鬥底至孔口距離應大于一中間節長度 9.3使用前要對導管做水壓試驗(試壓的壓力宜等于孔底靜水壓力的1.5倍)和接頭抗拉試驗,保證不漏水,并編号自上而下标示長度。導管軸線偏差不宜超過孔深的0.5%,亦不大于10cm。
9.4管端用粗絲扣或法蘭螺栓連接,底節導管下端不得有法蘭盤,接頭處用橡膠圈密封防水,同時必須有防松脫裝置。組裝時,連接螺栓的螺帽宜在上。
9.5吊放導管要順直、居中,防止提升導管時卡挂鋼筋籠;導管上端安裝一個2m3左右的漏鬥;導管底端應比孔底高出40cm,以利于混凝土的灌注。
10.第二次清孔
導管安裝完成,做好灌注混凝土的準備工作,檢測沉渣厚度,不合格時需進行第二次清孔。
11.灌注水下混凝土
11.1采用混凝土運輸車運輸,混凝土拌和料運至工地後,應仔細檢查其均勻性和坍落度,如不符合要求則進行二次拌和,仍達不到要求的廢棄不用。現場當攪拌輸送車直接靠近樁孔不便時,采用泵送。
11.2孔深及孔底已得到監理工程師認可,且鋼筋骨架已安放完成後,應立即灌注混凝土。灌注混凝土時混凝土的溫度不低于5ºC。
11.3水下混凝土采用垂直導管法灌注。施工時用隔水栓将混凝土隔開,當混凝土裝滿漏鬥時,剪斷與隔水栓連接的鐵絲進行混凝土灌注。
11.4在灌注混凝土開始時,導管底部至孔底應有30cm~50cm 的空間。根據式V=h1*d2/4*π Hc*D2*π/4計算儲備砼初盤量首批灌注混凝土的數量應能滿足導管初次埋置深度(≥1.0m)和填充導管底部孔隙的要求。
11.5在混凝土灌注過程中,嚴格控制導管埋深,最小不少于2m,最大不超過6m,導管在混凝土中的埋深以2.0-4.0m為宜,及時做好水下混凝土的灌注記錄,經常量測孔内混凝土面層的高程,及時調整導管出料口與混凝土表面的相應位置,并始終予以嚴密監視,導管應在無水進入的狀态下填充。
11.6灌注混凝土時,溢出的泥漿應引流入事先設好的泥漿池進行處理,防止污染或堵塞交通。
11.7處于地面或樁頂以下的護筒,應在灌注混凝土初凝前拔出,處于地面以上能拆除的護筒部分,須待混凝土強度達到5Mpa後拆除。當使用全護筒灌注混凝土時,應逐步提升護筒,且護筒底面應保持在混凝土頂面以下1~2m。
11.8水下混凝土灌注應連續不間斷,混凝土灌注标高應比樁頂設計标高超灌1.0m,以便清除浮漿,确保混凝土質量。
11.9混凝土灌注過程中,如發生故障應及時查明原因,并提出補救措施,報請監理工程師經批準後,立即進行處理。
12.樁機移位
在上一根樁施工完畢後,移動鑽機至下一樁位進行施工。
13.泥漿外運
提前與當地環保部門取得聯系,确定泥漿外運的地點,用特制的運輸車将泥漿運至指定地點。運輸時采取有效措施,不使泥漿外溢,确保不造成對環境的污染。
14 .灌注事故的預防及處理
14.1導管進水
(1)主要原因
a、首批混凝土儲量不足,或雖然砼儲量已夠,但導管底口距孔底的間距過大,砼下落後不能埋沒導管底口,以緻泥水從底口進入。
b、導管接頭不嚴,接頭間橡皮墊圈被導管高壓氣囊擠開,或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流入。
c、導管提升過猛,或測深出錯,導管底口超出原砼面,底口湧入泥水。
(2)預防和處理方法
為避免發生導管進水,事前要采取相應措施加以預防,萬一發生要當即查明事故原因,采取以下處理方法:
a、若是上述第一種原因引起的,應立即将導管提出,将散落在孔底的砼拌合物用空氣吸泥機、水力吸泥機以及抓鬥清出,不得已時需要将鋼筋籠提出采取複鑽清除,然後重新下放鋼筋籠、導管并投入足夠儲量的首批砼,重新灌注。
b、若是上述第二、三種原因引起的,應視具體情況,拔換原管重下新管;或用原導管插入續灌,但灌注前均應将進入導管内的水和沉澱土用吸泥和抽水的方法吸出,如系重下新管,必須用潛水泵将管内的水抽幹,才可繼續灌注砼。為防止抽水後導管外的泥水穿透原灌砼從導管底口翻入,導管插入砼内應有足夠的深度,一般宜大于200cm。由于潛水泵不可能将導管内的水全部抽幹,續灌的砼配合比應增加水泥量,提高稠度後灌入導管内,灌入前将導管進行小幅度抖動或挂振搗器予以振動片刻,使原砼損失的流動性得以彌補,以後灌注的砼可恢複正常的配合比。
14.2卡管
在灌注灌注過程中砼在導管中下不去稱為卡管。卡管有以下兩種情況:
(1)初灌時由于砼本身的原因,如坍落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌和不均勻,以及運輸途中産生離析,導管接縫處漏水,雨天運送砼未加遮蓋等,使砼中的水泥漿被沖走,粗集料集中從而造成導管堵塞。
處理方法可用長杆沖搗管内砼,用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附着式振搗器等使砼下落。如仍不能下落時,需将導管連同其内的砼提出井孔,進行清理修整(注意切勿使導管内的砼落入井孔)。然後重新吊裝導管,重新灌注。一旦有砼拌合物落入井孔,須将散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。提管時應注意到導管下輕上重,要采取可靠措施防止翻倒傷人。
(2)機械發生故障或其它原因使砼在導管内停留時間過久,或灌注持續時間過長,最初灌注的砼已經初凝,增大了導管内砼下落的阻力,砼堵在管内。
其預防方法是灌注前應仔細檢修灌注機械,并準備備用機械,發生故障時立即調換備用機械,同時采取措施加速砼灌注速度,必要時可在首批砼中摻入緩凝劑,以延緩砼的初凝時間。
當灌注時間已久,孔内首批砼已初凝,導管内又堵塞有砼,此時應将導管拔出,重新安放鑽機,利用較小鑽頭将鋼筋籠内的砼鑽挖吸出,用沖抓錐将鋼筋籠逐一拔出,然後以粘土摻砂礫填塞井孔,待沉實後重新鑽孔成樁。
14.3 坍孔
在灌注過程中如發現井孔護筒内水位忽然上升溢出護筒,随即驟降并冒出氣泡,應懷疑是坍孔現象,可用測深錘探測,如測深錘原系停挂在砼表面上未取出的現被埋不能上提,或測得砼表面深度達不到原來的深度,相差很多,均可證實發生坍孔。
發生坍孔後,應查明原因,采取相應措施,如保持或加大水頭,移開護筒周圍堆放的重物,排除機械振動等,防止繼續坍孔,然後用吸泥機吸出坍入孔内的泥土,如不繼續坍孔,可恢複正常灌注。如坍孔仍不停止,坍孔部位較深,宜将導管拔出,将砼鑽開抓出,同時将鋼筋抓出,隻求保存孔位,再以粘土摻砂礫回填,待回填土沉實後重新鑽孔成樁。 14.4埋管
導管無法拔出稱為埋管,其原因是:導管埋入砼過深,或導管内外砼已初
凝使導管與砼間摩阻力過大,或因提管過猛将導管拉斷。
預防方法:應按要求嚴格控制埋管深度,一般不得超過2~6m,在導管上端安裝附着式振搗器,拔管前或停灌時間較長時,均應适當振搗,使導管周圍的砼不緻過早地初凝;首批砼摻入緩凝劑,加速灌注速度,導管接頭螺栓事前應檢查是否穩妥;提升導管時不可猛拔。
若埋管事故已發生,可用鍊滑車、千斤頂試拔,如仍拔不出,即視為斷樁。
14.5鋼筋籠上升
鋼筋籠上升,除了一些顯而易見的原因是導管提升鈎挂所緻外,主要的原因是由于砼表面接近鋼筋籠底口,導管底口在鋼筋底口以下3m至以上1m時,砼灌注的速度過快,使砼下落沖出導管底口向上反沖,其頂托力大于鋼筋籠的重力時所緻。
為了防止鋼筋籠上升,當導管底口低于鋼筋籠底部3m至高于鋼筋籠底1m之間,且砼表面在鋼筋籠底部上下1m之間時,應放慢砼灌注速度,允許的最大灌注速度與樁徑有關,克服鋼筋籠上升,除了主要從上述改善砼流動性能、初凝時間及灌注工藝等方面着手外,還可将鋼筋籠上端焊固在護筒或鑽架上,可以承受部分頂托力,具有防止其上升的作用。
14.6灌短樁頭
灌短樁頭亦稱短樁。産生原因:灌注将近結束時,漿渣過稠,用測深錘探測難于判斷漿渣或砼面,或由于測深錘太輕,沉不到砼表面,發生誤測,以至拔出導管終止灌注而造成短樁頭事故,還有些是灌注砼時,發生孔壁塌方,未被發覺,測深錘達不到砼表面。
預防方法是:
(1)在灌注過程中必須注意是否發生塌孔現象,如有塌孔,應按前述方法處理後再續灌。
(2)測深錘應為錐形,重量為4Kg。
(3)灌注将近結束時,加清水稀釋泥漿并掏出部分沉澱土。
如發生短樁,可接具體情況,接長護筒,或在原護筒裡面或外面加設護筒,壓入已灌注的砼内,然後抽水,除渣,接澆普通砼。
15.鑽孔事故處理
常見的鑽孔事故有:坍孔、鑽孔偏斜、擴孔與縮孔、鑽孔漏漿、掉鑽落物、糊鑽以形成梅花孔、卡鑽、鑽杆折斷等等。其處理方法如下:
15.1遇有坍孔,應認真分析原因和查明位置,然後進行處理。坍孔不嚴重時,可回填至坍孔位置以上,并采取改善泥漿性能,加高水頭、埋深護筒等措施,繼續鑽進。坍孔嚴重時,應立即将鑽孔全部用砂或小礫石夾粘土回填,暫停一段時間後,查明坍孔原因,采取相應措施重鑽。坍孔部位不深時,可采取深埋護筒周圍士夯填實,重新鑽孔。
15.2遇有孔身偏斜、彎曲時,一般可在偏斜處吊住鑽錐反複掃孔,使鑽孔正直。偏斜嚴重時,應回填粘土到偏斜處,待沉積密實後重新鑽進。
15.3遇有擴孔、縮孔時,應采取防止坍孔和鑽錐擺動過大的措施。縮孔是鑽錐磨損過甚、焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥岩造成的。對前者應及時補焊鑽錐,對後者應用失水率小的優質泥漿護壁。對已發生的縮孔,宜在該處用鑽錐上下反複掃孔以擴大孔徑。
15.4鑽孔漏漿時,如護筒内水土不能保持,宜采取将護筒周圍回填築實、增加護筒埋置深度、适當減小水頭高度或加稠泥漿、等措施;用沖擊法鑽孔時,還可填入片石、碎卵石土,反複沖擊以增強護壁。
15.5由于鑽錐的轉向裝置失靈、泥漿太稠、鑽錐旋轉阻力過大或沖程太小,鑽錐來不及旋轉,易發生梅花孔(或十字槽孔,多見于沖擊鑽孔),可采用片石或卵石與粘土的混合物回填鑽孔,重新沖擊鑽進。
15.6卡鑽常發生在沖擊鑽孔,卡鑽後不宜強提,隻宜輕提,輕提不動時,可用小擊鑽錐沖擊或用沖、吸的方法将鑽錐周圍的鑽渣松動後再出。
15.7掉鑽落物時,宜迅速用打撈叉、鈎、繩套等工具打撈;若落物已被泥砂埋住,應按前述各條,先清除泥砂,使打撈工具接觸落體後再行打撈。
處理鑽孔事故時,在任何情況下,嚴禁施工人員進入沒有護筒或其他防護設施的鑽孔中處理故障。
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