灌注桩施工工艺及方法要点.docx
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灌注桩施工工艺及方法要点
5。
灌注桩施工工艺及方法
5。
1施工工艺流程图
图5-1灌注桩施工工艺流程图
5.2场地准备
合理设置制浆站、及废水、废浆、废渣处理设施,并保证施工道路通畅。
由于旋挖钻机回转半径大、钻杆高、自重大,在钻机就位前要清除有关架空电力线,通讯线等以保证施工安全,场地要平整,且具有一定硬度以免沉陷。
施工便道、水、电、运输、机械设备材料的到位,泥浆排渣等工作都要进行综合布置安排,全面满足施工工作的要求。
5.3测量放样
利用施工现场附近复核报批过的导线点和水准点,用全站仪等准确放样个桩位中心,用十字桩固定位置,用水准仪测量地面高程,确定钻孔深度;测好的桩位必须复测,桩位放样偏差群桩不得大于20mm,单排桩不得大于10mm;以长约300mm~500mm的木桩或铁钎锤入土层作为标记,出露高度一般为50mm~80mm。
5。
4护筒下设
(1)护筒中心与桩位中心的偏差应不大于50mm,护筒的倾斜度不大于1%。
(2)护筒的内径应不小于设计桩径。
(3)护筒顶端应高出地面0.2~0.3m。
(4)埋设深度:
由于砂层、软土、淤泥层较厚,根据现场试桩的施工经验,护筒为10mm钢板制成,埋设深度6.2m。
(5)采用50吨吊车载液压锤下设护筒。
护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用.所以护筒中心与桩位中心应重合,周边用黏土夯填密实。
利用施工现场附近的水准点测量护筒顶面标高,确定桩基深度。
图5-2复核护筒坐标图
5.5钻机就位
(1)钻机就位以前先检查钻机的工作性能,确保钻机各零部件、液压系统及各种仪表正常工作。
保证桩位附近平整,把钻机开到桩位旁,将钻机的尖端正对桩位标注点。
使用钻机仪表控制钻杆的垂直度和钻机机身的水平,并保证钻架上的起吊滑轮、钻杆中心及转盘中心在同一条铅垂线上,保证钻机底座和顶端要平稳,在钻进和运行中不应产生位移和沉陷.
(2)钻机停位回转中心矩空位在3~4.5m之间。
在允许的情况下,变幅油缸尽可能将桅杆缩回,这样可以减小钻机自重和提升下降脉动压力对孔的影响。
检查在回旋半径范围内是否有障碍物影响回转。
图5—3钻机底部整平图
5。
6泥浆制备
泥浆质量是钻孔灌注桩施工质量控制的关键因素之一,泥浆质量对保证钻孔质量、降低缩颈、坍孔问题的发生、控制孔底沉渣厚度至关重要,施工时必须严格控制。
钻孔前应检测泥浆比重、PH值、含砂率等是否符合规范要求。
泥浆比重太低,对孔壁的侧压力将太小且不能及时形成泥浆护壁,容易造成坍孔;如果泥浆比重过高,则降低了泥浆的流动性,由于钻孔过程中钻头与孔壁和护筒之间的间隙很小,如果泥浆流动性太差将影响钻头下部泥浆的回流量,易产生真空层导致坍孔.正常钻进过程中,泥浆液面不能低于护筒顶部1m,泥浆池的体积要为桩体积的2倍以上,池内的淤泥沉淀量不能超过池体体积的50%,定期清理。
泥浆循环过程中要采用过滤器及时清除返回泥浆中的沙子和杂质.
设有单独的回浆池、造浆池、膨化池、回浆池以便能保证泥浆的质量。
施工时可根据现场情况对比例参数进行调整。
泥浆配比,水100Kg,膨润土3—6Kg,烧碱24—40g,轻基纤维素1.5g,其他等。
具体数量根据现场实际情况进行调整。
5。
7钻孔
(1)钻孔前在护筒顶面依照护筒壁上的护筒顶面中心标示的挂设中心线,然后对中钻头中心。
钻头中心与护筒中心偏差不得大于5cm.
(2)成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、磨损情况,施工工程中磨损超标的钻头及时更换。
(3)旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进的垂直度,通过电子控制和人工用垂球观察两种方式来保证钻杆的垂直度,从而保证成孔的垂直度.同时在每一次钻机提钻甩渣复位后检查钻头是否对中。
(4)开钻时,先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进钻孔中不得低于地下水位方可开始钻进。
开始钻进时,低档慢速钻进,待钻进深度超过护筒刃角处,按正常速度钻进。
在黏质土中钻进时,由于泥浆黏性大,宜糊钻,采用中等钻速,大泵量、稀泥浆钻进;由于本工程地质结构多为砂类土或软土层,因此在钻进时,易踏孔,宜控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稀泥浆钻进。
(5)每次进尺最佳为0。
5~0.8m,钻屑进入筒体,装满一斗后,将钻头提出空外移至机侧,继续繁慢上提钻斗,利用动力头下的挡板将钻头伤的压杆下压,通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖打开卸;钻渣,钻渣卸洛完成,再将钻斗下落至地面,正旋关盖复位.
(6)起落钻头速度要均匀,不得过猛或遽然变速,孔内出土,应立即清走,不得堆积在钻孔周围。
(7)钻进过程中产生的泥浆、钻渣经沉淀池净化处理后方可排放沉淀水。
在排水过程中不能造成对周围水源的污染,沉淀池重点沉淀物用汽车运至指定弃场淤堆放处理。
(8)成孔质量验收。
验收项目为:
钻孔偏差、孔径、孔深等,成孔验收标准如下:
表5—1 孔验收指标及偏差要求表
钻孔直径
桩径允许偏差(mm)
虚土厚度(mm)
孔深
(mm)
直度
允许偏差(%)
桩位允许偏差(mm)
1~3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础中的边桩
条形桩基沿中心线方向和群桩基础中间桩
D≤1000mm
±50
≤50
符合设计要求
<1
D/6且不大于100
D/4且不大于150
D>1000mm
±50
≤50
符合设计要求
<1
100+0。
01H
150+0。
01H
注:
1、桩径允许偏差的负值是指个别断面.
2、H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离,D为设计桩径。
3、基坑开挖前测量护筒中心,开挖后量桩中心。
图5—4钻机施工图
5.8 清孔
吊装钢筋笼前要再下清孔钻头清除孔底残留物,并补给泥浆。
钻到施工图标示桩底标高后,应立即清孔。
当钻进深度达到设计要求时,应对孔深、孔径、孔位和孔行进行检查,以保证孔内沉渣厚度较小,终孔前膨润土浆液指标按规范执行:
马氏漏斗粘度24s~28s;PH:
8~10;含沙率〈4%。
图5-5泥浆检测图
5。
9加工下设钢筋笼
(1)钢筋笼加工工艺流程
平整硬化、大棚搭设
↓
台模、模具放样施工
↓
钢筋检验、试验、报验
→
钢筋放样、下料
↓
声测管报验、安装
→
钢筋笼分节加工
—-→
钢筋笼报检
↓
钢筋笼底节吊装
↓
第二节吊装对位、效验
↓
钢筋笼上下节点焊连接
↓
吊放最后一节并定位
图5—2工艺流程图
(2)钢筋储存
钢筋的外观检查合格后,应按钢筋品种、等级、牌号、规格及生产厂家分类堆放,不得混杂,且应设立识别标志。
钢筋在储存过程中应避免锈蚀和污染,宜在库内或棚内存放,露天堆置时,应架空存放,应加以遮盖,防止生锈.
(3)钢筋下料
钢筋半成品宜在加工棚内集中加工,应将同规格钢筋根据不同长短搭配、统筹排料;一般先断长料后断短料,以减少短头和损耗。
避免用短尺量长料,防止产生累计误差,应在工作台上标出尺寸、刻度,并设置控制断料尺寸用的挡板。
切断过程中如发现劈裂、缩头或严重的弯头等,必须切除,切断后钢筋断口不得有马蹄形或起弯等现象,钢筋长度偏差不得小于±10mm.
(4)钢筋的搭接
钢筋的连接采用对接,按照设计要求搭接方式采用搭接焊接,主筋焊接要求使用E55型焊条,箍筋之间使用E43型焊条,单面焊焊缝长度大于10D,同一界面钢筋接头率小于50%.
(5)钢筋笼加工成型
钢筋笼加工场地分节制作,根据具体吊装能力确定每节长度,本项目采用25~50t吊车,每节长度12m。
钢筋笼制造在台架上进行,每6m设置3个钢筋笼保护层垫块,每组三个,按120度均匀设置,即可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。
加工完后的钢筋笼必须分类挂标志牌加以区别,用细铁丝挂牌,牌上写明钢筋型号、数量、用于何部位、加工日期等。
螺旋筋的安装:
螺旋筋设置在主筋外侧,螺旋箍筋缠绕要紧密。
螺旋筋与主筋连接采用用绑丝绑扎。
钢筋绑扎采用18~22号铁丝,绑丝采用一正一反交叉绑扎的方式,每一扎均要勒紧。
螺旋钢筋采用标准卡具进行安装和检查.
(6)钢筋笼运输与现场堆放
钢筋笼在搬运和吊装时,需做好保护措施避免钢筋笼变形。
吊装采用吊车,吊点设两个,在吊装过程中要轻吊轻放。
运输采用平板车运输至工点,用吊机将钢筋笼吊入孔中。
钢筋笼吊装入孔要将钢筋骨架中心与桩孔对中后插入孔内,下放过程中要保持钢筋笼垂直。
(7)钢筋笼起吊、下沉与连接
钢筋笼起吊设置2点起吊,其中一个主吊点,另外一个辅助吊点,两个吊点做好配合,保证钢筋笼竖起过程中不产生过大变形,从而影响桩质量。
沉放时要采用逐段吊装逐段沉放的方法,已插入的钢筋笼,利用钢管或型钢通过其架立筋将该段承托临时固定.上段钢筋笼由吊车临时吊住呈悬吊状态,上下两段对中使其成为一条直线后,找正主筋位置并利用吊坠由前后左右控制垂直度,调整完成后进行临时焊接。
严禁漏焊。
两节钢筋笼连接时,采用单面满焊的方式对钢筋笼上下连接。
连接完成后,按要求帮箍筋使其形成整体。
上下节对接完成后,拔掉承托用的钢管或型钢,继续沉放钢筋笼,为避免钢筋笼撞孔壁,要缓慢沉放,并将吊索置于钢筋笼轴线上,不使其摇晃。
图5—7 钢筋笼下设焊接图
5.10二次清孔
导管下设完成后及时测量沉渣厚度.如果沉渣厚度超标,应采用浆液置换或者气举反循环进行二次清孔。
若采用气体反循环法进行二次清孔,效果明显,但是不能清孔时间过长,易产生塌孔,一般以20—35分钟为宜.
5。
11浇筑
(1)机具
水下混凝土浇筑机具主要有导管、导管提升设备、漏斗、储料斗等。
导管采用直径220mm,每节导管长度3m,投入使用前,在地面试装并进行压力试验,检查有无漏水缝隙.导管的连接和下设均按规范要求进行.
储料斗常用5mm厚钢板制作,其上装有吊耳、卸料口和闸门.提升设备采用吊车.
(2)下设导管
安装导管时,应根据桩孔的实际深度配置导管.导管的下端距孔底的高度宜控制在0。
2m~0。
3m。
应将导管下到孔底后,再提起适当高度用井架固定于孔口.安装好的导管应置于钻孔中心;导管的总长度和顶部露出地面的高度要用不同长度的短管来调节,使之便于混凝土浇筑作业;其底部应装一节下端不带接头的长导管,以减少拔管阻力和挂碰钢筋笼的可能性。
在连接导管时必须加垫密封圈或橡胶垫,并上紧丝扣或螺栓。
导管下设完毕后,先将水灰隔离球放入导管,再将漏斗插在导管上口,盖上盖板待浇.
(3)浇筑
混凝土浇筑采用“泥浆下直升导管法”,采用“压球法"开浇,以减小开浇时砼快速下落与泥浆的絮凝反应。
初灌量是水下混凝土灌注的关键指标,初灌后导管埋深不应少于1m,按照导管底口距孔底30cm,初灌量利用以下公式计算:
式中:
d—导管直径(m),0。
22米;
D—桩孔直径(m),分别为0。
75米和1。
0米;
L—初灌后导管内混凝土长度(m),本工程地面高程约4。
9米,最长的桩长为21。
6米,其桩顶高程为—4。
9米,即得出桩深最大为31。
4米,根据帕斯卡定律可以得出,本项目L最大为15.05米,此处我们按15。
1计算;
h-初灌后埋管深度(m),本工程按1m考虑;
k-充盈系数,本工程按1。
05考虑。
桩径800mm的桩的初灌量为:
桩径1000mm的桩的初灌量为:
开始浇筑前混凝土的量必须大于初灌量。
当储料斗内的混凝土量已满足初灌要求时,拔出漏斗出口上的盖板,同时打开储料斗上的放料闸门,使混凝土连续进入导管,迅速地把隔水栓及管内泥浆压出导管;当孔内浆液迅猛地溢出孔口时,证明混凝土已通过导管进入孔内;若导管内无泥浆返回,则开浇成功。
此时应测量混凝土面的深度,确认导管埋深是否满足要求;若埋深过小,应适当降低导管。
随即连续灌注混