钢筋混凝土灌注桩施工技术.docx

钢筋混凝土灌注桩施工技术.docx

《钢筋混凝土灌注桩施工技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋混凝土灌注桩施工技术.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

钢筋混凝土灌注桩施工技术

浅谈钢筋混凝土灌注桩施工

我国自七十年代就利用灌注桩处理高层建筑基础和地质条件差的基础工程了。

特别是近几年来，城市高层建筑增多，排水困难而起的基础下沉现象相当多，所以灌注桩基础越来越受到许许多多的建设单位和施工单位的青睐。

经过我们在神华集团公司神府东胜煤田318个灌注桩和64口降水井的施工实践，没有出现任何技术和质量问题，总结了一套较完整的施工方法。

钢筋混凝土灌注是靠桩头和桩身共同承担荷载的一种基础，施工时应认真掌握其施工的每个环节，现以反循环钻机成孔泥浆护壁，水下灌注砼桩为例，介绍这种桩的施工方法。

反循环钻机泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺是：

钻孔→吊装钢筋笼→浇灌砼→抽出护筒成桩→处理桩头

一、钻孔

（一）挖泥浆池和制作泥浆

泥浆的作用是防止孔壁坍塌和对孔壁起保护作用，它既能使孔内的泥浆不致流入孔外，又能使孔外的水不致渗入孔内，它的具体要求为：

比重：

1.3~1.5/Tm3（用婆梅式比重计侧）

含沙率：

≤4-8%

胶体含量：

≥90%

塑性指数：

IP＞17

1、挖泥浆池

泥浆池应设至距桩位6-8M以外的空地为宜，坑口尺寸大约4×5M（也可根据钻机多少确定），深1.5M为宜，四周用红砖铺砌，坡度大约600左右，上抹20厚1：

2.5的水泥砂浆。

泥浆池必须保证一次施工30~40个桩的排放和需求，否则钻孔时，既浪费泥浆，又太麻烦。

泥浆池施工完毕，应从桩位至泥浆池施工两条排浆循环沟，以便泥浆循环使用，施工方法同泥浆池。

截面尺寸=宽×高=800~1000×500~600mm为宜。

2、制作泥浆

泥浆的制作选用自然水和粘土或黄土拌制而成，粘土必须取样送实验室鉴定，粒径≤5mm，粒径太大必须过筛。

施工时将粘土送泥浆池搅拌使用。

水的选用不得使用对砼有害的水。

（二）埋放护筒

护筒的作用是稳定孔口，提高水位，增加静水压力和维护孔壁，固定水位。

护筒一般用4mm~5mm的钢板压制而成，钢板太薄容易变形，其内径一般比钻孔大20cm，高度为1.5M~2M，埋入桩位后高出地面300mm~400mm，侧边开300×300mm左右的孔，距地面100mm~150mm为宜，护筒埋好后，在筒外垫20厚粘土，用脚踏实，以防地面水渗入，护筒中心线与桩位中心线距离≤50mm。

（三）反循环钻机成孔

1、待泥浆循环池及护筒施工完毕后，选择10kw的反循环钻机，用8T汽车起重机将其对准桩位就位，然后用水平尺校正机身及钻杆的水平及垂直度，开动电机，放下钻头，用泥浆泵注入泥浆，钻机将循循钻进，一节钻杆钻入后及时停机，接上第二节。

如此反复钻至设计深度。

2、钻进过程中的注意事项：

a.由于整个钻孔过程是靠泥浆循环而完成的，所以应经常检查泥浆的稠度，如发现泥浆中杂物太多，必须及时清理排浆沟及泥浆池或更换泥浆。

b.钻机在钻孔过程中，如发现钻杆摇晃，可能遇到硬土或岩石等，应立即停机检查，待查清原因，处理后再钻，否则将会发生位移、坍孔壁、桩位偏斜，甚至扭断钻杆等事故。

c.遇有岩石时应尽量慢钻，同时适当加压，必要时更换钻头。

常见的钻头有普通钻头，合金钢片钻头和合金钢压轮钻头，钻进时应根据土的坚硬程度选用钻头。

3、钻孔过程中的清碴：

钻机在钻孔过程中的泥碴，一部分同泥浆一起挤入孔壁中，另一部分随泥浆一起排出坑外流入泥浆池，剩余的部分则沉积在孔底。

所以在开钻后大约4m-5m深时，应清理一次钻孔，以后每钻2m-3m深清理一次为宜，清理的次数也可能根据土质现场确定。

孔内清碴是用钻机上的清孔器进行的，有时也可以用人工清理。

4.钻孔过程中常见的问题处理:

坍孔壁:

由于钻头上下移动,淘渣,泥浆稠度不够,钻杆偏位或流砂等,都有可能引起坍孔现象。

所以施工时要经常投入一些石子，粘土等补充，如坍孔严重要立即停机，将钻杆提起一段，循循搅动泥浆，将坍孔部位补平后，继续钻孔。

钻机偏移：

由于机身不稳，钻机旋转位置地基松软等原因引起的钻机偏移，发现后要及时停机，校正钻机及钻杆。

孔底出现漂石：

若钻机振动或钻机速度迟缓，可能由于孔底存在漂石，出现后要及时停机检查，如有漂石应及时打捞出孔外。

漏浆：

漏浆是由于泥浆太稀，或孔底出现较大的洞等引起的，如孔内的泥浆突然下降，则必须在孔内加入一定数量的水泥，石膏或粘土，提起钻头搅拌进行封堵。

5.钻孔的施工质量检查：

孔的直径检查：

桩孔钻完后，用一个比钻孔小10mm-20mm的圆环拴上12#铅丝，垂直放入孔中上下移动进行检查，铁环重5--10Kg

孔深检查：

一般用5Kg的重锤拴12#铅丝检查，钻进过程中也可以根据钻杆的长短观察。

桩孔的允许偏差：

孔径：

≤50mm

垂直度：

桩长1%（根据钻机的钻杆测定）

孔位中心线：

≤1/6桩的设计直径

孔底沉渣：

≤100mm

二、吊入钢筋笼：

（一）钢筋笼的制作

1．制作方法

如设计主筋＠18，箍筋?

8＠200，骨架加筋?

12＠2000制作时，钢筋顶部加一道16?

箍筋，用于吊放钢筋笼，且将其中的两根筋加长做为导向钢筋。

箍筋的制作，可用一个钢筋笼直径100的辘轳圈制作而成。

制作尺寸如下：

主筋＝桩长＋地梁高－保护层

导向筋＝地面标高－孔底标高

2．钢筋笼制作的允许偏差：

主筋间距　　　　　　±10毫M

箍筋间距　　　　　±20毫M

钢筋笼直径　　　　±10毫M

钢筋笼长度　　　±100毫M

水下灌注桩钢筋保护层±20毫M

（二）钢筋笼安装：

桩孔清碴完毕，应立即吊放钢筋笼，吊放时用一台８T吊车徐徐向下吊放，同时用人工轻轻转动，避免碰坏孔壁。

三．水下浇灌砼

水下浇灌砼是利用导管中砼压力将桩孔内的泥浆排出，成桩的一种施工方法,施工时应特别认真,否则会引起夹层,夹泥,甚至形成孔洞等现象发生,严重影响桩的质量。

施工时先用吊车将导管插入孔内，在导管的上口下3cm－５cm处将予制砼塞用８号铅丝固定，在导管的上部漏斗内装满砼，切断铅丝，砼同塞一起突然下落，在桩底扩散，随后继续在漏半内加砼，将孔内的泥浆全部排空、抽出导管，即形成砼桩。

（一）导管的制作及安装：

导管选用?

=3mm钢板压制而成，内径250mm,长3m右，上下焊法兰盘，有利于导管的相互安装，总长=地面标高-孔底标高+2m.上部用法兰盘同漏斗相连。

漏斗的容量应根据桩的直径确定，同时必须满足第一盘砼埋入导管处1M以上。

如设计桩?

800mm，则漏斗的容量：

V≤（0.8/2）2×?

×（0.5＋1）=0.75m3

导管制作所用的钢管内径必须光滑,接头严密,不得有跑浆\漏气现象。

导管每使用一次，必须认真清理内部污物，以便下次再用。

2、导管的安装：

导管安装时应用8T吊加缓缓放下，放到底后向上提起300mm--500mm。

导管安装时不得碰撞钢筋笼和孔壁，否则会影响桩孔的质量。

（二）砼的制作：

水下浇注砼要求流动性大，强度高，本工程设计强度等级G35，坍落度16cm-20cm。

施工前，应先在实验室作配合实验报告单。

比根据当地砂石情况，配制这种砼此，其强度与浇注砼强度之比不小于1：

1.15，另外石子的级配要符合要求，粒径1--3cm为宜，含沙量不大于1%，使用时必须用水冲洗，砂子采用粗砂，含泥量不大于2%，水泥选用卓子山草原牌525#水泥，同时加入适量的NF减水剂。

（三）砼浇灌

1、浇灌砼的要求：

导管安装完毕后，立即浇注砼，浇灌必须连续进行，防止由于时间太长而引起的坍孔，石碴沉入孔底增多，以及灌入的砼流动性减弱。

砼灌注桩灌注充盈系数（实际灌注砼体积与设计桩身直径计算体积比），一般土质为1：

1。

2、砼灌注高度检查：

浇注砼除了根据其充盈系数计算其理论用量外，且必须经常采用浮标或测锤测定砼的灌注高度，保证桩的顶部标高准确。

四、抽出导管成桩

砼浇灌完毕，应立即抽出导管，导管抽拨时应缓慢地旋转进行，不得猛抽。

抽出的导管必须及时清理，以便下次使用。

五、桩头处理

钢筋砼灌注施工完毕后3--5天，既进行开挖四周的土方，挖至桩顶设计标高下200mm---300mm后，将桩上部的泥浆，水泥浆的混合物清理干净，上部用錾子凿毛，然后将弯曲的钢筋校正，清除钢筋上污物。

六、钢筋砼灌注桩的实验

（一）内部结构检验

灌注桩内部存在孔洞、疏松、跑浆等缺陷时，可以通过超声波检验。

（二）桩的承载实验

砼灌注桩是在实验桩上进行的，正式打桩前，应先打实验桩实验桩一般不少于桩总数的1%，且不少于3个。

实验时，将桩的顶部凿平，抹一层同砼强度等级相同的水泥砂浆，上部加载通过压力仪读数完成。

上述检验均由专门实验单位负责进行检验。

（我们施工的318个桩是由内蒙古勘测设计院检测）。

七、施工中的其他问题

1、施工时首先要根据施工图绘出打桩顺序图，对每个桩进行编号，安排好先后秩序，然后进行钻孔成桩，一般采用跳打法施工。

2、在打桩正式开始以前，应先打好实验桩，检测无误后方可正式打桩，在正式桩施工完毕后应另作检验。

3、自桩基施工开始到结束，必须做好各种记录，主要记录有如下：

A、钻孔记录：

a.钻机型号，使用钻头情况；b.30分钟的钻进记录；c.泥浆稠度记录；d.特殊问题的处理记录；e.清碴记录；其它规范要求的记录。

B、浇灌砼的各种记录

经过我们对318个砼灌注桩和64口降水井的施工，体会如下：

（一）钢筋混凝土灌注桩施工虽然工序简单，但技术含量高，必须认真对待每个工序。

（二）施工前应认真分析地质报告用于选择钻机及钻杆、钻头等。

（三）施工的关键在于钻孔和灌砼两个环节，钻孔时必须认真观察钻机和泥浆的变化，用于分析处理各种问题。

浇桩的关键在于清碴和第一斗砼的施工，否则整个桩将报废。

（四）各种实验资料相当重要，必须明确分析、掌握。

（五）施工的各个主要环节，必须配专人负责，统计，记录应准确及时。

浅析钻孔混凝土灌注桩施工质量控制要点

一、前言

　　灌注水下混凝土是成桩的关键工序,作业中应分工明确,密切配合,统一指挥,做到快速、连续施工,灌注成高质量的水下混凝土,防止发生质量事故。

如出现事故时,应分析原因,采取合理的技术措施,及时设法补救,经过补救、补强后桩必须经认真的检验合格后方可使用。

对于质量极差、确实无法利用的,应与设计单位研究解决。

二、钻孔灌注桩施工质量问题和控制要点

（一）成孔质量的控制

　　成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。

因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。

（1）采取隔孔施工程序

　　钻孔混凝土灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。

尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

（2）确保桩身成孔垂直精度

　　为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施。

　　（3）确保桩位、桩顶标高和成孔深度。

　　在护筒定位后及时复核护筒的位置。

严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。

在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录。

以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

　　虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。

因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。

同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。

（二）钢筋笼制作质量和吊放

　　钢筋笼制作前首先要检查钢材的质量保证资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。

在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的。

因此,吊环长度是根据底粱标高的变化而改变,所以应根据底粱标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋人标高满足设计要求。

在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。

同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁。

当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因。

如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放。

如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。

钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。

　　（三）导管进水问题

　　1原因

　　首批混凝土储量不足或是储量足够,但导管口距孔底的间距较大,混凝土下落后不能埋设导管口,以致泥水从导管口涌入。

导管密封不严,接头处橡皮垫破裂,或是导管焊缝破裂,水从缝隙中进入导管。

由于测深出错,作业中拔脱导管,底口涌入泥水。

　　2控制办法

　　为了避免进水,作业前要采取相应的预防措施,检查导管密封性及焊缝是否结实,核算初灌量,测导管下水深度。

万一进水,应迅速查明事故原因,采取相应对策。

　　由上述第一种原因引起的,应立即将导管拔出,用空气吸泥机、水力吸泥机或抓吊清除,也可以用反循环钻机的吸泥泵吸出,或提起钢筋笼,采用复钻清除,然后重新灌注。

　　若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔除导管,重新下管,但灌注前应将进入导管内的水和污泥抽出或取出,方可继续灌注混凝土,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度灌入导管内,灌入前将导管小幅度振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补,以后续灌可恢复正常配合比。

　　若混凝土面在水下不很深,未初凝时,可于导管底部设置防水塞（应使用混凝土特制）,将导管插入混凝土内,导管内装入混凝土后,稍提导管,利用原混凝土将底塞冲开,然后继续灌注。

　　若如前述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,导管不能重新插入混凝土时,可在原护筒内加设直径稍小的钢护筒,用重压或锤击方法压入混凝土面适当深度,然后将护筒内的水（泥浆）抽出,清除软弱层,再在护筒内灌注普通混凝土至桩顶。

　　（四）卡管

　　在灌注过程中,混凝土在导管中下不去为卡管,有两种情况:

　　初灌时隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因,如坍落度过小,流动性差,夹有大卵石,拌和不均匀,以及运输途中产生离析,导管接缝处漏水,雨天运送混凝土未遮盖等,使混凝土中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。

　　处理办法:

可用长杆冲捣管内混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落,如仍不能下落时,则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整（注意不要使导管内的混凝土落入井孔）,然后重新吊装导管,重新灌注。

一旦有混凝土拌合物落入孔底,则须按前述方法清除。

　　机械发生故障或其他原因使混凝土在导管中停留时间过长,或灌注混凝土的时间过长,最初的混凝土已初凝,增大了导管内混凝土下落的阻力,混凝土堵在管内。

　　其预防方法是,灌注前仔细检查检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障时,立即调换机械,同时采取措施,加速混凝土灌注,必要时,可在首批混凝土中掺加缓凝剂,以延缓混凝土的初凝时间。

　　当灌注时间已久,孔内的首批混凝土已初凝,导管内堵塞有混凝土时,将导管拔出,重安钻机,利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土吸出,用冲抓锥将骨架逐一拔出,然后用粘土掺砂砾填塞井孔,待沉实后重新钻孔成桩。

　　（五）成桩质量的控制

　　为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料的质保书（水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告）,如发现实样与质保书不符,应立即取样进行复查,对不合格的材料（如水泥、砂、石、水质）,严禁用于混凝土灌注桩。

　　钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度。

因此,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。

　　为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象。

在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。

因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度,混凝土坍落采用18cm～20cm,并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。

导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m～4m。

不宜大于5m和小于lm,严禁把导管底端提出混凝土面。

当灌注至距桩顶标高8m～10m时,应及时将坍落度调小至l2cm～l6cm,以提高桩身上部混凝土的抗压强度。

在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。

结束语

　　在灌注桩施工过程中,严格按施工实施细则要求,按工序进行质量控制,坚持每道工序实施检查验收许可制、成桩辅以适当的检测方法,就能保证属于地下隐蔽工程、施工难以控制的混凝土灌注桩质量达到设计要求。