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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泥浆搅拌、膨化安装管路、供浆泥浆检测 成孔检测 地层记录过程记录5.2 场地准备混凝土 检测取样 泥浆净 化回收合理设置制浆站、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 。

场地三通一平 钻机平台 平整稳固 测量放线 下设临时护筒 钻机就位调整垂直度钻进继续钻进到设计孔深 终孔 清孔 下设钢筋笼 下设导管 浇筑 取出临时护筒 按照要求回填空孔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: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。

5.9 加工下设钢筋笼(1)钢筋笼加工工艺流程↓↓→↓ →--→ ↓↓↓ ↓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,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:V d42LD42h k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:V 0.224215.10.75421.3 1.05 1.17m3桩径1000mm的桩的初灌量为:V 0.224215.11.0421.31.05 1.64m3开始浇筑前混凝土的量必须大于初灌量。

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