A. 水上打桩后怎样施工
施工方法要点
1、钢管桩及钢护筒的制作
钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒,均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板,卷成小节后,将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接,焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装
浮箱是浮吊的基础,由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角,顶部为长方形,钢箱钢板厚度3mm,内部有钢制中隔板,顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板,小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接,顶部预留有锚栓孔,以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。
B. 桩基础施工的方法有哪些
桩基础施工的方法有:
灌注桩施工
灌注桩,是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层,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施工
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
(1)测定桩位。
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,防止塌孔,成孔时引导钻头方向。护筒用4—8mm厚钢板制成,内径比钻头直径大100—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,在砂土中不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求,孔内泥浆面应保持高出地下水位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。
正循环回转钻机工作原理
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
反循环回转钻机工艺原理
b)、反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,利用泵吸、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以减少桩基的沉降量,提高承载能力,确保桩基质量。清孔方法有真空吸泥渣法、射水抽渣法、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,摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm,摩擦桩≤300mm。
(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。
灌注桩施工-套管成孔
沉管灌注桩施工过程
套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法,将带有活瓣式桩靴或带有预制混凝土桩靴的钢套管沉入土中,然后边拔套管边灌注混凝土而成。若配有钢筋时,则在浇注混凝土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔管,称为锤击沉管灌注桩;利用激振器的振动沉管、拔管,称为振动沉管灌注桩。
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。
锤击沉管灌注桩施工
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
振动锤桩
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。
C. 请问施工中桩基的入岩深度的规范要求 最好可以给本规范参考下,谢谢!
《公路桥涵地基基础设计规范》(JTJ 024—85)要求的不小于0.5m 的嵌岩深度。一般性孔入岩3~5倍桩径。
勘探孔的深度应符合下列规定:
1、一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下3~5d (d为桩径),且不得小于3m;对大直径桩,不得小于5m;
2、控制性勘探孔深度应满足下卧层验算要求;对需验算沉降的桩基,应超过地基变形计算深度;
3、钻至预计深度遇软弱层时,应予加深;在预计勘探孔深度内遇稳定坚实岩土时,可适当减少;
4、对嵌岩桩,应钻入预计嵌岩面以下3~5d,并穿过溶洞、破碎带,到达稳定地层;
5、对可能有多种桩长方案时,应根据最长桩方案确定。
(3)入岩钢管桩如何施工扩展阅读:
入岩及终孔判别方法及要求如下:
1、桩基成孔后,如实际岩样、深度与地勘资料相差不大,驻地办监理现场验孔后,按设计桩长进行施工。
2、桩基开始钻进后,要实时记录地质情况,在岩性(包括风化程度)变化时必须分层留样,并与设计地质资料进行对比。
岩样鉴别的方法是:泥浆返上地面的岩样是各地质层的显示,可将岩样与地质勘探孔岩芯或照片进行对比。通过对照钻探资料对岩土成分的描述,观察渣色、形状、质感、矿物成分、数量、强度(手掰)等鉴别。
3、钻进速度及钻进阻力。钻机在不同土层中钻进,由于岩土结构、矿物成分、力学参数等条件不同,岩层钻进速度及阻力等出现差异。在一个桩位钻进中,观察钻速、阻力的变化可以大致确定岩土层变化,结合柱状图和地质剖面图,就可以大致确定岩土层分界。
D. 桩基施工的工艺流程
桩基的施工法分为预制桩和灌注桩两大类。灌注桩施工工艺流程如下:
1、钻孔定位:施工过程中采用联测,复测方法以控制桩位。测量给定孔位中心点后,钉一中心木桩,在木桩顶钉一铁钉确定孔位中心点,再按“十字线”法向四周返出四个点钉“骑马桩”,并记录与中心点的距离,当中心桩挖掉后以这四个点测量孔位中心点,确保孔位准确无误。
2、埋设护筒:冲孔灌注桩护筒一般采用钢护筒,也有部分采用钢筋混凝土结构的。
3、钻机就位:钻机就位平、稳、对、正等,铅锤吊对位、水平尺操平,钻机基础稳固。冲击钻就位应对准护筒中心,要求偏差不大于±20mm,钻机就位后,进行孔位复测,复测完毕合格后方可进行施工。
4、冲孔施工:开孔时应低锤密击,锤高0.4~0.6m,并及时加石块或粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒下3~4m时,才加快速度,加大冲程,将锤提高到1.5~2m以上,转入正常连续冲击,在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多,出现埋钻现象。
桩机冲进过程中应进行两次验收,分别为遇岩深度验收和入岩深度验收,根据地质报告的资料与实际冲机施工资料进行对比分析岩样是否一致。
5、清孔:孔内泥浆清孔保证孔内泥浆性能指标符合要求:粘度小于28秒,比重小于1.25Kg/L,含砂量≤8%,孔底沉渣≤50mm。清孔的方法:抽浆法 、换浆法 、掏渣法。
6、吊放钢筋笼:钢筋笼整体吊装。当钢筋笼过长时可进行分段吊装,需要焊接时,可先将下段挂在孔内,吊高第二段进行焊接,而后放下。骨架外侧应绑扎水泥垫块或在钢筋笼主筋上焊有一定数量的加筋环用以确定保护层。
吊放时应垂直放入,避免钢筋笼末端碰到孔壁造成土块塌落至孔低。若钢筋笼在泥浆面以下,应在钢筋笼顶端焊接标志物,露出泥浆面,以确定钢筋笼是否到底。吊入后校正位置垂直,勿使扭曲变形。
7、安放导管:导管用法兰盘进行连接,“O”型圈密封,严防漏水,当清孔完成,应立即吊装导管,导管应事前拼分成几段,依次放好,以便吊装。导管要求垂直平正,不应弯曲,以免妨碍隔水栓的下落,接口密实,不漏水不露浆。导管安放时,先使导管接触孔底,灌注混凝土前提离孔底30cm高。
8、二次清孔:下导管完毕,需进行二次清孔工作,现将泥浆调稀至密度为1.1g/cm3左右,二次清孔清孔结束时必须测定孔低沉渣厚度,要求沉渣厚度<10cm(一般是5cm左右)时,才能灌注水下混凝土,否则,继续清孔直到合格为止。
9、灌注混凝土:导管法灌注水下混凝土:是将密封连接的钢管作为水下混凝土的通道,其底部以适当的深度埋在灌入的混凝土拌合物内,在一定的落差压力作用下,形成连续密实的混凝土桩身。
10、测量检查:混凝土面灌到预定高度,一般可用测量绳检查,检查时要注意:
(1)必须保证测量绳准确,由于使用时间较长或其他原因,测量绳上的标尺数字可能模糊不清或发生滑动,这样会影响测量精度。
(2)测锤必须重些,且体积不能过大,否则会浮在泥浆表面,影响测量精度
(3)测量时如泥浆较稠,一定要上下抖动测量绳,使测锤靠自重向下移动,接触到真正的混凝土面。
E. 沉桩施工时如何管内助沉
钢管桩如锤击沉桩有困难,可在管内取土以助沉。
钢管桩内取土非一般施工单位能进行,需配以专用抓斗,如采用其他取土方式,则代价更大。若要穿透砂层或硬土层,还可在桩下端焊一圈钢箍,厚度为8~12mm,以助沉,但需先试沉桩,方可确定采用。
H形钢桩断面刚度较小,锤重不宜大于4.5t级(柴油锤),且在锤击过程中桩架前应有横向约束装置,防止横向失稳。
(5)入岩钢管桩如何施工扩展阅读:
利用桩锤下落时的瞬时冲击机械能,克服土体对桩的阻力,使其静力平衡状态遭到破坏,导致桩体下沉,达到新的静压平衡状态,如此反复地锤击桩头,桩身也就不断地下沉。
锤击沉桩是预制桩最常用的沉桩方法。该法施工速度快,机械化程度高,适应范围广,现场文明程度高,但施工时有挤土、噪音和振动等公害,对城市中心和夜间施工有所限制。
桩的入土深度的控制,对于受轴向荷载的摩擦桩,以标高为主,贯入度作为参考;端承桩贯入度为主,标高作为参考。
正常打桩宜采用“重锤低击,低锤重打”。对基础标高不一的桩,宜先深后浅;对不同规格的桩,宜先大后小,先长后短,可使土层挤密均匀,防止位移或偏斜。
施工时,应注意做好施工记录;同时,还应注意观察打桩入土的速度,打桩架的垂直度,锤桩回弹情况,贯入深度变化等。发现异常及时处理。
F. 施工钢管桩
振动锤中心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上;每一根桩的下沉应连续,不可中途停顿过久,以免土的摩阻力恢复,继续下沉困难。沉放过程加强观测,钢管桩偏位不得大于10厘米,垂直度不得低于0.1%。
沉放前先计算出每条钢管桩的坐标,在两岸大堤上针对各桩分别布置一条基线,基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置,并用水准仪测出其高程;然后计算出每一根桩上观测点的坐标及交会角,并汇总成表供观测沉桩使用。
沉放时在正面布置一台全站仪观测定位,侧面设置两台经纬仪校核。
钢管桩沉放使用45KW振动锤,能提供额定振动力为45t,可以满足本工程的要求。起吊设备采用30t起重船。起重船抛锚定位后,先期依靠钢管桩重力插入覆盖层中,上部用缆绳绑在吊船边,待桩身有一定稳定性后,再利用浮吊吊上振动沉桩机夹住钢管桩,开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位。钢管桩逐排沉放,一排桩沉放完成后再移船至另一侧。
(6)入岩钢管桩如何施工扩展阅读:
单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。预应力混凝土空心管桩为工厂化预制生产,高压蒸汽养护,断面外径尺寸一般为350~600mm,壁厚80--lOOmm,单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。
灌注混凝土桩是用桩机设备在施工现场就地成孔,在孔内放置钢筋笼,浇筑混凝土,桩深度和直径可根据受力的需要,由设计确定。
桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承受。即在外荷载作用下,桩的端阻力和侧壁摩擦力都同时发挥作用,但桩侧摩擦阻力大于桩尖阻力。
G. 水上桩基施工工艺
(一)工艺原理
将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组成浮吊,利用浮吊将浮箱和工字钢组成的导向船为导向框架,使用浮吊依靠导向船打设钢管桩,搭设水中平台,以水中作业平台为依托,下设钢护筒、钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土。
(二)工艺流程(见图一)
(三)施工方法要点
1、钢管桩及钢护筒的制作
钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒,均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板,卷成小节后,将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接,焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装
浮箱是浮吊的基础,由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角,顶部为长方形,钢箱钢板厚度3mm,内部有钢制中隔板,顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板,小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接,顶部预留有锚栓孔,以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。
(三)施工方法要点
1、钢管桩及钢护筒的制作
钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒,均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板,卷成小节后,将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接,焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装
浮箱是浮吊的基础,由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角,顶部为长方形,钢箱钢板厚度3mm,内部有钢制中隔板,顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板,小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接,顶部预留有锚栓孔,以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。
3、浮吊拼装
浮吊是水上作业的起吊设备,由浮箱及CWQ20型拆装式桅杆起重机组成,在远处看浮吊主体是三脚架,起重机结构由臂杆、立柱、斜撑、转盘底座及驾驶室组成。转盘底座基础基本呈正三角形,三台卷扬机在浮吊的尾部正中位置。
4、搭设水中平台
(1)浮吊抛锚;首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位60~100m处进行抛锚,并用浮筒做为标识。
(2)导向船固定:导向船定位时,用机动船将导向船推至设计桩位处加以锚定,然后利用导向船上的四台卷扬机(俗称锚机),在测量指挥下,通过伸缩锚机将导向船定位,在导向船上根据每根钢管桩的布设位置准确放出每根钢管桩的桩位,并依次安装定位框架。
(3)钢管桩下设:导向船定位后,机动舟将焊接好的钢管桩钢管通过运输船运至墩位处,并将浮吊傍靠。
起吊钢管桩钢管,在钢管上做好长度标记,从定位框架中插入,自重缓缓下沉,根据钢管上的长度标记确认入河床后再检查垂直度,作纠偏处理,起吊电动振动锤,放在钢管顶卡在钢板上,开动振动锤对钢管桩进行振动下锤,直至钢管反弹,方可认为已进入风化岩,可停止振动下沉。在打入过程中随时观测垂直度。
(4)施工平台的搭建完成:钢管桩打设完毕,按照平台设计进行平台的搭建完成。
5、埋设钢护筒
在平台上精确定出桩位,放置导向架。入河床的一节护筒在顶部外侧对称焊接卡板,浮吊提扁担梁起吊,护筒穿过导向架,靠自重缓缓下沉,卡板卡在导向架上,同样办法起吊下一节护筒,并与上一节护筒对接焊。护筒足够长以后,将会因自重下沉,待不再继续下沉,在护筒顶部焊接替打,加振动锤振动下沉,护筒反弹明显时持续5min后停止下沉。
6、钻孔桩施工
护筒埋设好后,吊装钻机就位进行钻孔施工。从护筒至泥浆池之间采用泥浆槽连接,放置在平台上。泥浆池是一个钢板加工成的钢箱,焊挂在平台上。
7、清孔
为了确保灌注成功,采用气举反循环法将孔内泥浆全部换为清水。气举反循环主要设备为9m3空压机一台,20cm出浆钢管一套及3cm射风软管一套、泥浆泵2台。在钢管上距钢管底口40cm处向上开一斜口,接射风软管,清孔时,将出浆钢管下至距孔底40cm,两台水泵往孔内不停送清水,启动空压机,利用反循环原理从出碴钢管上口喷出。施工过程中要保证孔内水头在河面水位以上1.5~2.0m,以减小护筒壁所受外压力。清孔应认真操作,钻孔底沉淀物厚度不得大于5cm。在灌注前(导管安装完毕后)检查孔内沉淀情况,如果大于设计要求,可按相同办法进行二次清孔,确保沉淀厚度小于规范要求值。
8、混凝土灌注
钻孔桩所用混凝土在拌和场集中拌制,由砼罐车运到临时码头旁。在临时码头处设置滑槽,砼由滑槽滑至运输船上的料斗内,由运输船将料斗拖至墩旁,浮吊吊灌。导管一般埋深为4~5米,以确保砼的密实度。必须保证每趟运输时间不能超过40分钟,保证混凝土坍落度。
9、平台拆除
桩基施工完毕,由上至下拆除平台。横纵梁、斜撑拆除后进行管桩拔除。浮吊起吊振动捶直接夹住管壁,启动振动捶,边振动边缓缓起钩,可将管桩拔除。因混凝土与基岩连接的管桩,潜水员下水割除。
H. 嵌岩桩基采用人工挖孔的具体施工工艺是什么与采用水钻的施工工艺有什么差别
1. 由于地下室土方开挖较深,如施工期间逢雨天,地下室底就会有很多积水。为了施工顺利进行,在基坑内布置12个集水井保持每天24小时抽水,并在基坑内修筑排水沟、集水井。把挖孔桩的水及地下室的积水抽至周边排水沟,集中到集水井后,集中用水泵做二级抽水至地面,经过过滤和沉淀后,排放入市政排水沟,并设专人清理水沟和沉淀池内沉渣。2. 挖出的桩土运往土方开挖口就地堆放。并设专人清理推平。挖出的桩土严格按照规范要求在距孔口1m外堆放。3. 挖孔进度安排如下:挖粘土或硬塑至强风化岩每天进尺0.8~0.95米,打凿中风化岩每桩每天进尺0.4~0.60米,打凿微风化岩每桩每天进尺0.2~0.3米。挖至中风化岩层或难于打凿坚硬岩层,采用控制爆破方法施工(爆破方案另出)。每安装一支钢筋笼需约1~2小时,每一支桩芯砼浇灌需1~2小时。 1. 由于地下室土方开挖较深,如施工期间逢雨天,地下室底就会有很多积水。为了施工顺利进行,在基坑内布置12个集水井保持每天24小时抽水,并在基坑内修筑排水沟、集水井。把挖孔桩的水及地下室的积水抽至周边排水沟,集中到集水井后,集中用水泵做二级抽水至地面,经过过滤和沉淀后,排放入市政排水沟,并设专人清理水沟和沉淀池内沉渣。2. 挖出的桩土运往土方开挖口就地堆放。并设专人清理推平。挖出的桩土严格按照规范要求在距孔口1m外堆放。3. 挖孔进度安排如下:挖粘土或硬塑至强风化岩每天进尺0.8~0.95米,打凿中风化岩每桩每天进尺0.4~0.60米,打凿微风化岩每桩每天进尺0.2~0.3米。挖至中风化岩层或难于打凿坚硬岩层,采用控制爆破方法施工(爆破方案另出)。每安装一支钢筋笼需约1~2小时,每一支桩芯砼浇灌需1~2小时。 1. 施工程序平整场地 放线 定桩位 开挖第一节桩孔土方 安装钢模浇灌第一节砼护壁 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,排水,照明设施等 第二节桩身挖土清理桩孔周壁、校核桩孔垂直度和直径 支钢模、浇灌护壁砼 重复第二节挖土支钢模、浇灌砼护壁工序、循环作业至设计深度 检查桩端持力层(即达到设计桩长,又满足桩端持力层强度要求) 清理虚土、排除积水、捣封底砼 安装钢筋笼 灌筑桩芯砼至桩顶标高(增加浮浆处理高度10cm) 凿桩头。2. 控制固定轴线及标高标记:根据甲方提供的红线坐标及标高。按照施工图纸准确放线。具体做法:(1). 在开挖桩面四周,按轴位设立钢管,并打入土层1.5m左右,钢管出土面约1米,在钢管桩上标明各轴位编号。(2). 为防止施工时钢管的意外碰撞造成钢管的轴位偏移,宜利用场地周围的建筑物设点引线,以便经常自核。(3). 按图定出桩位,并在桩位开挖第一圈后。把桩中线和标高记于护壁内,作为垂直控制标记和桩顶标高的控制点。(4). 桩位编号图如下: 3. 桩孔开挖:(1). 经有关部门办理基线复核验收手续后,才可开挖,桩开挖时,须先在孔顶用十字中点调准桩中,然后沿护壁模向内开挖。(2). 按照开挖要求,桩孔最上一圈砼护壁要高出地面300mm,防止杂物滚落孔内,壁厚比设计壁厚增加100mm并安放护壁钢筋。(3). 桩护壁与护壁驳接足够50mm。打凿桩砾砂岩必须精选有操作风镐丰富经验人员,镐钎不宜过长,打凿斜度灵活掌握,配备足够空气压缩机。(4). 每下挖一节护壁必须拉十字线调准桩中。(5). 开挖至桩深4米左右,用超前钻检验桩底持力层的情况。(6). 如遇流砂流泥区段,护壁高度减少至300~500mm,并随挖,随验,随浇注砼。4. 钢筋工程(1). 钢筋笼在地面制作的施工措施:①.必须按设计要求仔细计算下料。②.桩笼纵筋在地面搭接,同一截面内的接口不能超过总数的50%,搭接采用双面焊≥5d长度。③.焊接钢筋笼人员必须为熟练施工人员且必须持证上岗。(2). 钢筋笼制作:①.在钢筋加工处,按设计要求制作钢筋笼或纵筋。②.钢筋笼的箍筋和加劲箍,先制成闭合环状,如Ⅱ级钢筋闭合口采用焊接(单面焊10d长度)。如Ⅰ级钢筋闭合口采用冷驳(30d长度)。(3).钢筋笼安装:①.采取两种方法:则在地面制好钢筋笼后用塔吊吊装下井内和人工在井内安装钢筋笼的方法。 ②.塔吊吊装钢筋笼方法:在钢筋笼作好后,由铁工班自检合格后,项目部质安人员现场检查,填表后报监理公司质检,经监理验收合格后方能吊装下井内。③.人工井内安装钢筋方法:先在井内的上中下部分别设置4Ф25横筋架于护壁上,然后将加劲箍和箍筋分别吊下装置于横筋上。再后在井口上设4~8Φ25横筋用作固定桩笼纵横筋位置。最后用槽钢作导轨将桩笼纵筋吊下桩孔内至设计标高位置,并用绳固定于井口横筋上,纵筋全部吊下井内后操作人员从井下往上分别焊接加劲箍和绑扎桩笼箍筋。桩笼安装后先自检合格后报监理验收,验收进用手电筒照下桩井验收钢筋笼的质量。④.为保证钢筋笼的砼保护层厚度,在纵筋四周绑扎C30细石砼60厚砼垫块作保护层。⑤. 搬运和吊装时,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,就位后应立即固定。5. 混凝土工程(1). 护壁砼工程:护壁砼按设计要求施工,必须按照配合比用料进行配制,要经过搅拌机搅拌后才能使用,不得用人工在桩口面自搅,砼拉到桩口附近用铁皮铺垫堆放,不得随意放在地上,更不得随意加水。砼运输道路铺设顺畅,路线不宜过长,防止因运输过长引起砼离散。护壁如有局部渗水,要及时堵塞好,这是保证桩芯质量的一重要环节。(2). 桩芯砼工程①.砼浇捣前,应把孔内积水抽干,并清洗干净,通知业主、监理和设计单位并及时办理好隐蔽验收手续。在桩孔验收后,必须在48小时完成清渣、封底、安装钢筋笼工作而进入捣桩芯工序。②.砼下料采用泵送的方法,设一台固定泵送砼车,砼垂直灌入孔内,并连续分层灌筑,每隔0.8~1.0m分层振动一次,直至桩顶,为保证桩芯砼的质量,浇灌桩芯砼时比桩顶标高浇高100mm,日后可做凿浮浆技术处理。桩顶蓄水养护。③.浇捣桩芯砼时,输送砼的串筒保持在砼面不大于2m的距离,桩邻10米范围内井下不得有人。④.桩芯采用预拌商品砼浇灌,按设计桩芯C30砼施工。浇前,先把孔内积水抽干,清洗干净,补好护壁渗水部分,用一支大功率的直径15公分的大振动棒将集中落料处的砼振动均匀分散,并随时调整导管的出口位置,使砼落料确保四周均匀分散。另外每桩还要配备1-2支小功率的小振动棒辅助补振钢筋笼周边砼振动。打振动要均匀,间距不大于振动器作用半径的1.5倍,时间不能过长,振动棒避免碰到所有纵筋,要有专业技术人员下井操作振动棒来打振动砼,要做到保质量、保安全施工。输送砼串筒保持在砼面不大于2m的距离,砼垂直灌入孔内,并连续分层灌筑,每隔0.8~1.0m分层振动一次,直至桩顶。采用商品砼必须符合设计要求,若是发现水灰比较大或标号有问题,坚决不能浇桩芯砼,必须有专业技术人员在现场严控浇筑砼的质量。⑤ .当施工中途停电时,必须迅速启动发电机发电以使施工顺利进行。
I. 桩基础施工方案
(一)施工工艺
本工程冲孔桩的施工工艺主要包括以下工序。
1、护筒设置及定位;
2、冲孔机冲击成孔;
3、钢筋笼制作、安装;
4、灌注水下混凝土。
(二)工艺流程和施工技术措施
(1)工艺流程
本工程的工艺流程如下采用如下工艺流程,(见图),并各工序的技术措施如下:
冲孔灌注桩施工工艺流程
(2)技术措施
1、准备工作
1.1、测量放线
建立临时施工控制网:为保证桩位定点的准确性,本工程拟采用外围控制网及场内定点控制网的方法进行施工测量、定点;
(1)建立外围控制网:根据施工图纸各轴线关系,选择控制轴线,延伸至施工场地外建立控制点网,以便校对桩位时进行测量复核;
(2)建立场内控制网:因本工程的轴线交错较大,场外控制网点不能完全确定轴位走向及定点,因而必须在场内建立与场外控制网关联的牢固网点,进行控制;
(3)放桩定位,在建立控制网后,对全建筑物桩位进行放样,建立固定标桩,标桩采用≥ф16钢筋,其埋设深度不低于0.8m,并高出地面10cm,标桩固定用混凝土覆盖加以保护;
(4)建立标桩时,应反复测量核对,建立放线册,交付监理单位存档及现场复核。
1.2、护筒设置及桩机定位:
(1)冲孔桩径小,护筒一般用4~8mm厚的钢板加工制成,高度为1.5~2m。冲孔桩的护筒内径应比钻头直径大100mm。护筒顶部应开设溢浆口,并高出地面0.15~0.30m。
(2)护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。护筒位置要根据设计桩位,按纵横轴线中心埋设。埋设护筒的坑不要太大。坑挖好后,将坑底整平,然后放入护筒,经检查位置正确,筒身竖直后,四周即用粘土回填,分层夯实,并随填随观察,防止填土时护筒位置偏移。护筒埋好后应复核校正,护筒中心与桩位中心应重合,偏差不得大于50mm。
(3)护筒的埋设深度:在粘性土中不得小于1m;在砂土中不得小于1.5m,并应保持孔内泥浆液面高于地下水位1m以上。
(4)桩机定位:桩机对桩位采用十字交叉法,即在已设置的护筒上拉十字线,令其十字交叉点与标桩重合,然后移机就位,将桩机钢丝绳的作用中心与十字交叉点重合;
(5)桩机安装定位后,要精心调平,保持机座水平,天车转盘中心与桩位中心三点在同一直线上,再将冲机固定,确保施工中不发生偏移。
1.3、循环系统布置:
在整个施工过程中钻孔采用自流式正循环系统,在灌注混凝土前的清孔中则采用掏渣筒掏渣,因而在循环系统在布置上亦分设两部分:
(1)自流式正循环系统;在施工现场内配设循环池,循环池容积不少于3m³,具体位置在成孔位附近,水沟长度不少于3m,这样有利于碴样沉淀。
(2)掏渣筒掏渣:在灌注混凝土前的清孔阶段采用。
1.4、基坑土方开挖后进行钻(冲)孔桩的地基处理
(1)基坑支护及土方开挖是由上一标段施工,土方开挖后根据现场地基地质的实际情况进行地基处理,并必须修筑道路至基坑底。
(2)地基处理方法:采用50~150mm的碎石(毛石)500mm厚进行基层处理,在基层处理时边用挖土机边铺设平整进行来回压实。
1.5、施工道路的设置
(1)按勘察结果资料查明该工程地基存在溶洞。在桩基础施工时,有可能随时出现地面下沉、坍塌等事情发生,必须备足填充材料。
(2)在钻(冲)孔(溶洞)施工过程中,有可能造成的塌孔、地陷等现象发生。
2、成孔作业
2.1、成孔注意事项
(1)根据工程地质情况,成孔直径及入岩情况,本工程高层房屋的桩基成孔采用冲机冲进成孔,开孔时,应低锤密击;
(2)在冲进时,根据各地层的地质情况,适当选择泥浆的稠度,在开始冲进时,由于表层回填土较易形成泥浆,可加入清水冲进,待至一定的深度后,可进行泥浆循环冲进;
(3)在冲进过程中,注意地层的变化,对不同的土层, 在冲进时,要适当调整泥浆的浓度,以利形成有效的护壁,防止出现塌孔。根据超前钻的勘察报告中看出,地质土层由砂层为主,在冲孔过程中冲锤的震动等原因可能会导致砂层松动塌落下来,桩会变为大肚桩,使得实际混凝土用量增大。为防止这情况出现,设计给出建议在施工过程中桩身每冲进2米左右时添加相应体积的黄泥来增加泥浆的粘稠度,保证泥浆比重保持在一个高值,泥浆护壁的厚度,控制好桩身的尺寸。
(4)保证成孔的垂直度,要注意现察桩机的机座是否平稳,钢丝绳是否与孔中心重合。如果出现偏孔,应回填块石进行修孔,在确保成孔垂直后方可继续冲进;
(5)进入基岩后,应低锤冲击或间断冲击,如发现偏孔应回填片石至偏孔上方300mm~500mm处,然后重新冲孔;
(6)遇到孤石时,采用高低冲程交替冲击,将大孤石击碎或击入孔壁;
(7)每冲进5m深度验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处应进行验孔;
(8)进入基岩后,非桩端持力层每钻进300~500mm,桩端持力层每钻进100~300mm取样一次。
2.2、入岩深度的判断与终孔
入岩深度的判断是本工程的关键控制因素,是关系本工程桩质量的主要技术环节。
入岩深度的判断方法,主要参考设计要求、地质勘察资料反映的持力层埋深,结合孔底的岩渣样进行判断。在确定持力层岩样达到设计要求时,应及时通知监理及甲方代表,会同地质勘察单位、设计单位进行确认。当桩孔按要求达到设计的岩层深度后,由现场监理及甲方确认签字后,方可终孔,并留取碴样,以备检查。
2.3、垂直度及桩孔直径检查
为了保证桩的垂直度和桩的直径满足设计和规范要求,在确定达到入岩深度后,在桩锤上用ф14钢筋焊接一个同桩的直径相同的圆,然后将桩锤放入桩孔中上下垂直运动两次,将桩的孔壁上附着的超厚泥浆刮掉,以保证桩的直径符合要求。
2.4、清孔
当冲孔达到设计深度,冲孔应停止冲进,泥浆同时通过泥浆泵泵入孔中补充,自然溢出,反复循环将孔内的泥土带出,泥浆比重将逐渐随之下降。这一工序谓之清孔,当泥浆比重下降至1.05~1.20,粘度≤28s,含砂率≤8%时,清孔完毕,可将钻孔交付验收。
(1)清孔
第一次清孔:冲进达到设计深度后,先将冲头提离孔底约50mm,进行换浆清孔,回流泥浆比重控制在1.30左右。
第二次清孔:在下入钢筋笼、灌注混凝土前,用掏渣筒进行第二次清孔,确保沉渣厚度满足设计要求。
(2)清孔时,必须检测桩底沉渣厚度、泥浆比重、泥浆性能是否满足规范要求。符合要求时,立即停止清孔,以防孔壁塌落。桩底沉渣厚度用标准绳量测,泥浆比重用比重计测定,粘度用粘度计测定。
(3)第二次清孔时,应不断换泥浆,直到混凝土车运到孔桩边或用砼泵送开始(注:如果先挖土后进行冲孔桩施工采用泵送砼施工),孔底沉渣、泥浆性能满足要求后,立即开始进行混凝土灌注准备,浇注水下混凝土。浇灌混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重小于1.25,含砂率不大于8%,粘度不大于28s。
2.5、冲孔桩成孔施工允许偏差
(1)桩径允许偏差 +100,-50;
(2)垂直允许偏差 0.8%;
(3)桩位允许偏差
1)单桩、双桩沿垂直轴线方向以及群桩基础的边桩:
当桩径≤1000mm时,不大于100mm;
当桩径>1000mm时,不大于100+0.01H mm;
2)双桩沿轴线方向以及群桩基础的中间桩:
当桩径≤1000mm时,不大于150mm;
当桩径>1000mm时,不大于150+0.01H mm。
3、钢筋施工
3.1、钢筋加工
钢筋加工在现场所设加工场内完成,严格按加工料表执行,发现料表有误时应遵循正常程序予以改正。
(1)钢筋切断
将规格钢筋根据不同长短搭配,统筹排料,先断长料,后断短料,减少短头,减低损耗。断料时钢筋切断机安装平稳,并在工作台上标出尺寸刻度线和设控制断料尺寸用的挡板,切断过程中如发现断口有襞裂缩头、严重弯头或断口呈马蹄形时必须切掉。并要求钢筋加工人员如发现钢筋硬度与钢种有较大出入时,要及时反映,查明情况。钢筋切断长度力求准确,其允许偏差为±10mm。
(2)钢筋弯曲成型
1)加劲箍由钢筋弯曲机完成,弯曲前,根据料表尺寸,用粉笔将弯曲点位置划出,弯曲时应控制力度,一步到位,不允许一次反弯或重复弯曲。
2)钢筋笼主筋保护层为70mm,允许偏差不超过20mm。
3)钢筋笼的螺旋箍要点焊在主筋上。
4)为防止钢筋在搬运和吊装过程中产生变形,钢筋笼成形后要焊接斜接钢筋作加固处理。
(3)钢筋接头
钢筋的接长一般用焊接接头,钢筋的接头根据图纸和规范要求进行。钢筋现场接头要符合如下要求:
1)在加劲箍上点焊固定主筋时,位置要准确,间距要均匀。
2)在钢筋笼搭接的主筋接头要错开,在35d钢筋直径区段范围内的接头数量不超过钢筋总数的50%。
(4)焊接钢筋保护层钢筋时,应控制保护层钢筋的高度,钢筋保护层厚度为70mm,混凝土护筒直径比桩径大200mm,所以在钢筋笼的四个对角靠近混凝土护筒最下一节与桩直径相同处用ф14钢筋焊高度为160mm的保护层定位钢筋,以便保证钢筋保护层满足设计要求。
3.2、钢筋笼吊装
本工程桩的钢筋笼现场加工,用人工配合机械搬运到桩位后采用汽车吊吊装,若因条件所限整体吊放有困难,钢筋笼可分段制作安装,使用吊机将下节钢筋笼吊起,对准孔中心,直将钢筋笼缓慢放入孔内,临时搁稳在孔口处,将上节钢筋笼与下节钢筋笼的上端垂直对准,笼上的长短钢筋对应,用手工电弧焊接,两主筋搭接长度单面焊接应为10d。为了提高工效,钢筋笼在焊接接口时,用两至三名焊工,均衡从几个方面同时进行焊接。全部主筋焊接完毕,绕上钢筋笼连接段的螺旋箍筋绑扎牢固,并等待主筋降温然后将钢筋笼全部下放到桩孔内。钢筋笼的固定采用在钢筋笼上部焊二个吊环穿上钢管固定在设计标高位置,避免钢筋笼在浇注水下混凝土时上浮或下沉。
4、混凝土工程
先进行基坑土方开挖后进行钻(冲)孔桩施工,采用长臂式汽车泵进行泵送混凝土到桩位的施工方法进行施工。
4.1、桩顶浮浆的确定
由于本工程采用泥浆护壁成孔,在清孔过程中,泥浆须保持一定的浓度,因此桩顶会形成混凝土与泥浆的混合体,为保证桩身的混凝土质量,将桩顶的浇灌高度预先统一加高600mm。含泥浆的混凝土在混凝土灌注完毕可以用泵抽出,但必须保证桩顶标高满足设计要求。
4.2、作业条件:
项目部在下达混凝土任务单时,对商品混凝土必须包括工程名称、地点、桩号、数量,对混凝土的各项技术要求(强度等级、防腐等级、缓凝及特种要求)、现场施工方法、生产效率(或工期),交接班交接要求,须由供需双方及时协调,互相配合。混凝土配合比通知单应由混凝土搅拌站(混凝土供应商)连同混凝土一起送到现场,交给资料员。
4.3、现场混凝土生产的质量要求
(1)每个工作班应安排质安员值班。
(2)对现场使用的水泥合格证及复检单等资料进行核对,核对是否符合要求。试配混凝土,确定混凝土的配合比。
(3)混凝土生产前,搅拌站及混凝土泵需进行检查,确定设备运转正常后方可开拌,在泵送前,混凝土的坍落度经检验合格后方可进行泵送。
4.4、现场检验混凝土坍落度的要求
(1)搅拌站生产出第一盘混凝土时,质安员应检验混凝土的坍落度,坍落度如符合180mm~220mm要求,则可以泵送浇筑;坍落度如不能满足180mm~220mm要求,混凝土倒掉重新拌制,直至符合要求;生产过程中的坍落度检验,按规范要求执行。
(2)商品混凝土运到现场后,质安员应检验混凝土的坍落度,坍落度如符合180mm~220mm要求,则可以泵送浇筑;坍落度如不能满足180mm~220mm要求,混凝土退回商品混凝土生产厂,由混凝土生产厂重新调整坍落度。
4.5、原地面商品混凝土运载车砼施工
(1)准备工作:修筑行车、行机道路,保证机械设备施工作业的安全。
(2)备用好修筑运输道路的材料(拆除旧房的废砖头渣土等物料),备用于砼及下雨时的修筑道路铺垫。
4.6、泵送混凝土施工
(1)准备工作:在准备开始施工前,要将混凝土汽车泵设置在基坑的运输道路靠近砼桩芯位置附近;在开始泵送前;要检查泵管安装是否牢固,管内是否干净;保证不漏气,不含杂物,防止在泵送过程出现堵管现象;
(2)泵送时,要先放入约1立方米水泥砂浆,泵送出泵体后,才可放入混凝土泵送;
(3)在泵送过程中,要确保混凝供应的连续性,如出现堵管现象,应及时组织人力进行抢修;
(4)在泵送完毕后,应切底清洗输送管,以备下次使用。
4.7、导管浇注水下混凝土
(1)采用¢255两端带法兰、中间垫橡胶止水圈的导管,导管最下一段长度为4米,其余每节长度为2.5m,另备0.5m、1.0m、1.5m短管各2节,以适应不同深度的桩,在浇注时调节整根导管的总长度。
(2)导管使用前必须进行拼装试压,试压压力一般为0.6~1.0MPa,管接头如有漏损,必须及时修补或更换,否则导管在桩孔内作业时渗入泥水,造成混凝土骨料与水泥砂浆离析,导管堵塞,正常的浇注作业被迫中止,造成断桩。
(3)每次浇注水下混凝土前,导管须进行连接拆卸检查,各管之间的连接,采用螺旋快速接头或法兰胶垫止水接头,均应将螺纹或连接螺栓拧紧,密封止水胶圈,胶垫完好无损,否则其后果与第二项所述一样,会给工程带来较大的损失。
(4)导管可以数根相连为一段,在孔口处数段连成一整根缓慢下放到下端距孔底0.3~0.5m处。也可整根或分两根由吊车吊起插入孔中,加快操作进度,节约时间,相对缩短二次清孔后至浇注开始之间的时间,对于减少孔底沉渣大有好处。
(5)整根导管的上口应连接容量为3m³~5m³以上的储料漏斗(小于Ф1600桩采用不少于3m³以上的储料漏斗),在漏斗出口与竖管连接处,悬吊一个用轻质木头制成的隔水塞,初始首槽浇注,漏斗内必须装满混凝土。剪断吊隔水塞的铅丝(8#),漏斗中的流态混凝土推压着隔水塞猛冲坠落,开始了导管浇注水下混凝土的第一道工序。
(6)第一漏斗流态混凝土落入孔底,混凝土导管将下口封住 ,这时导管之内已是无水状态,此后相继而来的流态通过漏斗倒入管中,流态混凝土因重力作用自行从导管下口流出,混凝土表面随着管中混凝土浇注而升高,最终形成桩身。
灌注首批混凝土时,导管埋入混凝土内的深度不小于0.8m,在以后的灌注过程中,导管埋入混凝土中的埋深不宜少于2m,严禁导管提出混凝土面,并派专人测量导管埋深及管内外混凝土面高差。
(7)浇注过程中,流态混凝土主要靠自身的重力作用下坠到桩孔内,也可以在每斗混凝土注入之后,间歇性地上下提升导管捣插,这样可以进一步使混凝土密实并加快浇注速度。
(8)水下灌注的混凝土必须具有良好的和易性,浇筑前应对导管的接缝进行密封处理,防止浇筑中漏水影响混凝土质量。
J. 桩基施工的工艺流程
桩基的施工法分为预制桩和灌注桩两大类。灌注桩施工工艺流程如下:
1、钻孔定位:施工过程中采用联测,复测方法以控制桩位。测量给定孔位中心点后,钉一中心木桩,在木桩顶钉一铁钉确定孔位中心点,再按“十字线”法向四周返出四个点钉“骑马桩”,并记录与中心点的距离,当中心桩挖掉后以这四个点测量孔位中心点,确保孔位准确无误。
2、埋设护筒:冲孔灌注桩护筒一般采用钢护筒,也有部分采用钢筋混凝土结构的。
3、钻机就位:钻机就位平、稳、对、正等,铅锤吊对位、水平尺操平,钻机基础稳固。冲击钻就位应对准护筒中心,要求偏差不大于±20mm,钻机就位后,进行孔位复测,复测完毕合格后方可进行施工。
4、冲孔施工:开孔时应低锤密击,锤高0.4~0.6m,并及时加石块或粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒下3~4m时,才加快速度,加大冲程,将锤提高到1.5~2m以上,转入正常连续冲击,在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多,出现埋钻现象。
桩机冲进过程中应进行两次验收,分别为遇岩深度验收和入岩深度验收,根据地质报告的资料与实际冲机施工资料进行对比分析岩样是否一致。
5、清孔:孔内泥浆清孔保证孔内泥浆性能指标符合要求:粘度小于28秒,比重小于1.25Kg/L,含砂量≤8%,孔底沉渣≤50mm。清孔的方法:抽浆法 、换浆法 、掏渣法。
6、吊放钢筋笼:钢筋笼整体吊装。当钢筋笼过长时可进行分段吊装,需要焊接时,可先将下段挂在孔内,吊高第二段进行焊接,而后放下。骨架外侧应绑扎水泥垫块或在钢筋笼主筋上焊有一定数量的加筋环用以确定保护层。
吊放时应垂直放入,避免钢筋笼末端碰到孔壁造成土块塌落至孔低。若钢筋笼在泥浆面以下,应在钢筋笼顶端焊接标志物,露出泥浆面,以确定钢筋笼是否到底。吊入后校正位置垂直,勿使扭曲变形。
7、安放导管:导管用法兰盘进行连接,“O”型圈密封,严防漏水,当清孔完成,应立即吊装导管,导管应事前拼分成几段,依次放好,以便吊装。导管要求垂直平正,不应弯曲,以免妨碍隔水栓的下落,接口密实,不漏水不露浆。导管安放时,先使导管接触孔底,灌注混凝土前提离孔底30cm高。
8、二次清孔:下导管完毕,需进行二次清孔工作,现将泥浆调稀至密度为1.1g/cm3左右,二次清孔清孔结束时必须测定孔低沉渣厚度,要求沉渣厚度<10cm(一般是5cm左右)时,才能灌注水下混凝土,否则,继续清孔直到合格为止。
9、灌注混凝土:导管法灌注水下混凝土:是将密封连接的钢管作为水下混凝土的通道,其底部以适当的深度埋在灌入的混凝土拌合物内,在一定的落差压力作用下,形成连续密实的混凝土桩身。
10、测量检查:混凝土面灌到预定高度,一般可用测量绳检查,检查时要注意:
(1)必须保证测量绳准确,由于使用时间较长或其他原因,测量绳上的标尺数字可能模糊不清或发生滑动,这样会影响测量精度。
(2)测锤必须重些,且体积不能过大,否则会浮在泥浆表面,影响测量精度
(3)测量时如泥浆较稠,一定要上下抖动测量绳,使测锤靠自重向下移动,接触到真正的混凝土面。