4、钻孔灌注桩基础施工方法
4.1准备场地、测量放线:施工前应进行场地平整,清除杂物,钻机位置处平整夯实,准备场地,同时对施工用水、泥浆池位置,动力供应,钢筋加工场地,施工便道,做统一的安排。
测量放线,根据设计图纸用经纬仪(或全站仪)现场进行桩位精确放样,在桩中心位置钉以木桩,并设护桩,放线后由主管技术人员进行复核,复核后报监理工程师进行桩位复测,桩机就位后检查桩机钻尖是否在桩位中心点,并检查转盘的水平方向是否平直,确保壮的垂直度,并报监理工程师复核护筒、转盘的标高。施工中护桩要妥善看管,不得移位和丢失。
4.2埋设护筒
护筒因考虑多次周转,采用3~10mm钢扳制成,护筒内径,使用旋转钻机时比桩径大10~20cm,使用冲击钻时比桩径大20~30cm,埋置护筒要考虑桩位的地质和水文情况,为保持水头护筒要高出施工水位(或地下水位)1.5m,无水地层护筒宜高出地面0.3~0.5m,为避免护筒底悬空,造成蹋孔、漏水、漏浆,护筒底应坐在天然的结实的土层上(或夯实的粘土层上),护筒四周应回填粘土并夯实,护筒平面位置的偏差应不超5cm。护筒埋置深度:在无水地区一般为1~2倍的护筒直径。在有水地区一般为入土深度与水深的0.8~1.1倍(无冲刷之前)。
4.3制备泥浆应选用塑性指数IP>10的粘性土或膨润土,对不同上层泥浆比重可按下列数据选用:
粘性土和亚粘土可以就地造浆,泥浆比重1.1~1.2间。
粉土和砂土应制备泥浆,泥浆比重1.5~1.25间。
砂卵石和流砂层应制备泥浆,泥浆比重1.3~1.5间。
4.4钻孔灌注桩施工
4.4.1回旋钻施工
A、将钻机调平对准钻孔,把钻头吊起徐徐放人护筒内,对正桩位,启动泥浆泵和转盘,等泥浆输到孔内一定数量后,方可开始钻孔。具有导向装置的钻机开钻时,应慢速推进,待导向部位全部钻进土层后,方可全速钻进。
钻机开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,待泥浆进入孔内一定数量后,方可开始钻进。
B、钻孔应连续进行,不得间断,视土质及钻进部位调整钻进速度。开始钻进及护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层中时,应低档慢速钻进。钻进过程中,要确保泥浆水头高度高出孔外水位0.5m以上,泥浆如有损失、漏失,应及时补充,并采取堵漏
措施
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。钻进过程中,每进2~3m应检查孔径、竖直度,在泥浆池捞取钻渣,以便和设计地质资料核对。
C、钻进时,为减少扩孔、弯孔和斜孔,应采用减压法钻进,使钻杆维持垂直状态,使钻头平稳回转。
D、终孔检查合格后,应迅速清孔,清孔方法有抽浆法(适用于孔壁不易坍塌的柱桩和磨擦桩、换浆法(用于正循环钻机)、淘渣法(适用于冲抓、冲击、成孔,掏渣后的泥浆比重应小于1.3)。清孔时必须保证孔内水头、提管时避免碰孔壁。清孔后的泥浆性能指标,沉渣厚度应符合规范要求。不论采用何种方法清孔排渣,都必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
E、清孔后用检孔器测量孔径,检孔器的焊接可在工地进行,监理工程师检验合格后,即可进行钢筋笼的吊装工作。
F、钢筋笼骨架,焊接时注意焊条的使用一定要符合规范要求,骨架一般分段焊接,长度由起吊设备的高度控制,钢筋笼的接长,可采用搭接焊或套管冷挤压连接等方法,钢筋笼安放要牢固,以防在砼浇筑过程中钢筋笼浮起,钢筋笼周边要安放圆的砼保护层垫块。
G、水下砼采用导管法进行灌注,导管内径一般为25~35cm,导管使用前要进行闭水试验(水密、承压、接头抗拉),合格的导管才能使用,导管应居中稳步沉放,不能接触到钢筋笼,以免导管在提升中将钢筋笼提起,导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上,导管底部距桩底的距离应符合规范要求,一般0.25~0.4m,导管顶部的贮料斗内砼量,必须满足首次灌注剪球后导管端能埋入砼中0.8~1.2m,施工前要仔细计算贮料斗容积,剪球后向导管内倾倒砼宜徐徐进行防止产生高压气囊。施工中导管内应始终充满砼。随着砼的不断浇入,及时测量砼顶面高度和埋管深度,及时提拔拆除导管,使导管埋入砼中的深度保持2~6m间。砼面检测锤随孔深而定,一般不小于4Kg。
H、每根导管的水下砼浇筑工作,应在该导管首批砼初凝前完成,否则应掺入缓凝剂,推迟初凝时间。
I、砼的坍落度应满足设计要求,砼浇筑应连续进行,为保证桩的质量,应留比桩顶标高高出0.5~1.0m左右的桩头,处于干处的桩头,可在砼初凝后,终凝前清除。
J、技术人员应对钻孔灌注桩各项原始
记录
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及时进行整理签认。
4.4.2旋挖钻机施工
1、钻机就位
(1)、钻机就位时,要事先检查钻机的性能状态是否良好,确定钻机工作正常后驶入工作区域内,将钻头中心直接对准桩位中心点,保证就位准确,允许误差为:以线路中心线为准,纵向:±100mm;横向+50mm、0mm。桅杆的垂直度<3‰,再将钻头中心点精确对准桩位中心点。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应经常校核钻杆的垂直度。
(2)、定位后,将适合本桩位地层的各种钻头有序地排列在主机回转半径上(约占1/3—1/2圆周),以利于快速更换钻头。同时排碴区(约占1/3—2/5圆周)要考虑运碴设备驶入场地,并进行排碴对位试验,以有效配合,减少干扰,提高钻进效率,加快施工速度。
2、泥浆制作与外运
泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成稳定层,隔断孔内外渗流,防止缩径和坍孔的作用。
(1)泥浆制备
泥浆应选用高塑性粘土或膨润土制备。泥浆制备在泥浆池内进行,每立方米泥浆需膨润土450-500kg,加入适量纯碱(及少量CMC和PHP)等可提高泥浆的粘度,实践证明,这样的泥浆粘土颗粒悬浮均匀,沉淀少,性能稳定,能够满足该地层成孔的需要。
泥浆性能指标参考
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
地层条件
泥浆比重
泥浆粘度
含砂率
胶体率
粘土、粉质粘土层
1.1~1.20
17~22S
<2%
>95%
卵砾石混中粗砂层
1.20~1.30
20~30S
<4%
泥浆储备量要根据单孔成孔体积来确定制备数量,对于透水性强的漏水地层还要增大储备量,并要在施工现场储备一定的粘土,以应对裂隙发育的风化岩石地层可能出现的突发性漏水。
(2)泥浆循环和净化
设置制浆池、沉淀池并用循环槽连接。施工时采用3PNL(或2PNL)型泥浆泵,将制浆池的泥浆送到桩孔内。灌桩时,桩孔内的泥浆经溢流池泵到沉淀池,沉淀池的泥浆经净化后流到制浆池,而净化后的钻渣和砂粒用车拉到指定地点。
3、成孔施工
(1)在成孔施工时随时掌握地层对旋挖钻机的影响情况,严格按照该地层条件下的钻进参数指导施工。在钻进过程中不能进尺太快以保证有充足的护壁时间。整个成孔过程中分班连续作业,专人负责做好记录并观察孔内泥浆面和孔外水位情况,钻进过程中应经常注意土层变化,每进尺2m或在土层变化处应对钻碴定时做取样
分析
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,核对地质资料;同时应控制好泥浆比重和粘度。
在钻进过程中,护筒内泥浆面应高出地下水位2m以上。因为在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象,桩孔内若能保持比地下水位高的水头,可以增加孔内静水压力,防止坍孔。在提钻时,须及时向孔内补浆,以保证孔壁的稳定性。在钻进过程中要经常检查钻斗尺寸,以防过大磨损减小孔径。
施工中根据钻头提土情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标,遇松散地层时适当增大泥浆相对密度和粘度,保持孔内水头高度,尽量减轻冲液对孔壁的影响,同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。如果发现地质情况与原钻探资料不相符时立即通知有关部门解决处理,并及时调整钻进参数。
(2)旋挖钻机操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示动力头压力,加压压力、主卷压力,实时监测液压系统的工作状态。成孔钻进时,以钻斗自重并加压作为钻进动力,每回次进尺用仪表的显示方式确定当前钻头的运动位置即钻孔深度。当钻斗被挤压充满钻渣后,将其提出地表,操作回转操作手柄使钻机转到卸土位置完成卸土工作,再通过操作显示器上的自动回位对正装置,钻机自动回到钻孔作业位置。在重复钻进提土作业前先检查调整钻具的垂直度,以保证成孔质量。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。当钻进到设计高程,达到设计深度时,经监理工程师同意即可终止钻进。
根据已确定的泥浆稳定时间,最后用钻斗进行掏碴清孔。施工过程中每次提出的钻碴由其他施工机械随时运到指定位置。
由于投入施工的旋挖钻机的钻头具有较高的垂直度控制系统和刚性较大的钻杆及导向系统,其孔径、垂直度、孔底残碴等均可满足规范及验收
标准
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要求。
(3)根据施工场地的地层情况和投入施工的旋挖钻机性能等因素综合确定施工钻头的类型,以保证施工效率和成孔质量。
粉质粘土类:选用双层底板钻挖钻斗进行施工。此种钻斗还可在砂土类、淤泥质土中使用。
圆砾土、砂层:选用双层底板钻挖钻斗进行施工。对卵砾石层提取效果较好。
(4)合理控制钻斗的转速和升降速度,有利于成孔质量。在开始钻进或穿过软、硬层交界处时,为保持钻杆竖直,宜缓慢进尺;在钻进过程中发现钻杆摇晃或难钻时,有可能是遇到硬石块或发生其它情况等,这时应立即提钻检查,等查明原因并妥善处理后再行钻进,以免导致桩孔严重倾斜、偏移,甚至使钻杆、钻具扭断或损坏;遇到孔内渗水,塌孔、缩颈等异常情况时,应将钻具从孔内提出,研究妥善处理;在有泥浆的钻孔中要合理控制钻斗的转速和提升速度。主要指标参考值为:
钻斗转速参考值:S/min
表土层: < 6
粘土类: < 15
卵石混中粗砂< 6
风化层: < 6-10
钻斗升降速度根据地层情况和泥浆补给速度来确定
软土层中钻斗升降速度: 6-10m/min
卵石混中粗砂 6-10m/min
其它土层钻斗升降速度: > 10m/min
4、成孔后,清孔、钢筋笼骨架的制作与安装、水下混凝土灌注及原始资料的整理同回旋钻施工中的D、E、F、G、H、I、J。
钻孔灌注桩质量标准
项 目
允 许 偏 差
桩位偏差(mm)
群桩:100;单排桩:50
孔径(mm)
不小于设计桩径
倾斜度
小于1%
沉淀厚度(mm)
不大于150mm
孔深
不小于设计规定
清孔后泥浆比重
1.03-1.10