沖擊成孔灌注樁施工工藝和常見問題的處理方法PPT課件

1,.,沖擊鉆成孔灌注樁施工工藝和常見問題的處理方法,.,2,一、成孔的原理及適用范圍利用沖擊鉆機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)一定重量的沖擊外頭，在一定的高度內(nèi)使鉆頭提升，然后突放使鉆頭自由降落，利用沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔，再用掏渣筒或其他方法將鉆渣巖屑排出。每次沖擊之后，沖擊鉆頭在鋼絲繩轉(zhuǎn)向裝置帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，從而使,.,3,樁孔得到規(guī)則的圓形斷面。沖擊鉆成孔適用于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層、砂土層和碎石土層；也適用于礫卵石層、巖溶發(fā)育巖層和裂隙發(fā)育的地層施工，而后者常常是回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和其他鉆進(jìn)方法施工困難的地層。樁孔直徑通常為6001500MM，最大直徑2500MM，鉆孔深度一般為50M左右，某些情況下可超過100M。,.,4,沖擊鉆機(jī)分類,沖擊鉆機(jī)可分為鉆桿沖擊式和鋼絲繩沖擊式兩種，后者應(yīng)用廣泛。鋼絲繩沖擊鉆機(jī)又大致可分為兩類：一類是專門用于鉆進(jìn)的鋼絲繩沖擊鉆機(jī)，一般均組裝在汽車或拖車上，鉆機(jī)安裝就位和轉(zhuǎn)移均較方便；另一類是由帶有離合器的雙筒或單筒卷揚(yáng)機(jī)組成的簡(jiǎn)易沖擊鉆機(jī)。施工中多采用壓風(fēng)機(jī)清孔。,.,5,除此以外，國內(nèi)還生產(chǎn)正、反循環(huán)和沖擊鉆進(jìn)三用鉆機(jī)。,.,6,沖擊鉆機(jī)的構(gòu)造,沖擊鉆機(jī)主要由鉆機(jī)或樁架（包括卷揚(yáng)機(jī)）、沖擊鉆頭、掏渣筒、轉(zhuǎn)向裝置和打撈裝置等組成。,.,7,CZ-型沖擊鉆機(jī),.,8,簡(jiǎn)易型沖擊鉆機(jī),.,9,圖7-64沖擊鉆鉆頭型式（a）800mm十字鉆頭；（b）920mm三翼鉆頭,.,10,圖7-65掏渣筒（a）平閥掏渣筒；（b）碗形活門掏渣筒1-筒體；2-平閥；3-切削管袖；4-提環(huán),.,11,挖泥漿池、沉淀池,挖泥漿溝槽,泥漿制備,樁位測(cè)量,埋設(shè)護(hù)筒,鉆機(jī)就位,注漿沖擊、正循環(huán)清清渣,是否到設(shè)計(jì)位置,正循環(huán)換漿清孔,是否達(dá)到規(guī)范要求,吊放鋼筋籠,N,Y,N,正循環(huán)二次清孔,是否滿足設(shè)計(jì)沉渣要求,N,混凝土灌注,泥漿回收,泥漿沉淀池處理,樁機(jī)移位,Y,Y,沖擊鉆成孔灌注樁流程圖,.,12,施工工藝,1、設(shè)置護(hù)筒。護(hù)筒內(nèi)徑宜比沖擊鉆頭直徑大200MM以上；直徑大于1M的護(hù)筒如果剛度不夠時(shí)，可在頂端焊加強(qiáng)圓環(huán)，在筒身外壁焊堅(jiān)向加肋筋；埋設(shè)可用加壓、振動(dòng)、錘擊等方法。護(hù)筒的作用：1)控制樁位，導(dǎo)正鉆具；2)保護(hù)孔口，隔離地表水滲漏，孔口及孔壁土坍塌；3)保持或提高孔內(nèi)的水頭高度，增加對(duì)孔壁的靜水壓力，以防止孔壁坍塌；,施工工序,.,13,4)護(hù)筒頂面可作為鉆孔深度、鋼筋籠下放深度、混凝土面位置及導(dǎo)管埋深的測(cè)量基準(zhǔn)；5)護(hù)筒頂面可設(shè)置樁位中心的標(biāo)記，以此可調(diào)整鋼筋籠位置，使其中心與樁中心一致；6)固定鋼筋籠。2、安裝沖擊鉆機(jī)。沖擊鉆進(jìn)。3、第一次清除沉渣（用掏渣筒或泥漿循環(huán)）。,.,14,施工要點(diǎn),1、鋼絲繩沖擊過程中平穩(wěn)，沖擊鉆頭有最大的動(dòng)能；選擇合適的鉆頭重量一般按沖孔直徑每100MM取100140KG為宜。選擇最優(yōu)懸距,一般可取0.50.8M之間。沖擊行程和沖擊頻率。(按樁機(jī)的類型確認(rèn)）2、沖擊鉆進(jìn)成孔施工應(yīng)根據(jù)地層情況，合理選擇鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，少松繩、勤松繩、勤掏渣。,.,15,3、控制合適的泥漿相對(duì)密度。施工時(shí)，要先在孔口埋設(shè)護(hù)筒，然后沖孔就位，使沖擊錘中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心。開始應(yīng)低錘密擊，錘高0.40.6M，并及時(shí)加片石、砂礫石和粘土泥漿護(hù)壁，使孔壁擠壓密實(shí)，直至孔深達(dá)護(hù)筒底以下34M后，才可加快速度，將錘提高至1.52M以上轉(zhuǎn)入正常沖擊，并隨時(shí)測(cè)定和控制泥漿相對(duì)密度。4、在沖擊鉆進(jìn)階段應(yīng)注意始終保持孔內(nèi)水位高過護(hù)筒底口0.5M以上，以免水位升跌波動(dòng)造成對(duì)護(hù)筒底口處的沖刷。,.,16,施工注意事項(xiàng),1、沖擊鉆進(jìn)應(yīng)遵守以下一般規(guī)定1)應(yīng)控制鋼絲繩放松量，勤放少放，防止鋼絲繩放松過多減少?zèng)_程，放松過少則不能有效沖擊，形成“打空錘”，損壞沖擊機(jī)具。用卷揚(yáng)機(jī)施工時(shí)，應(yīng)在鋼絲繩上作記號(hào)控制沖程。沖擊鉆頭到底要及時(shí)收繩提起沖擊鉆頭，防止鋼絲繩纏卷沖擊鉆具或反纏卷筒。應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩磨損情況、卡扣松緊程度、轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免突然掉鉆。,.,17,2）必須保證泥漿補(bǔ)給，保持孔內(nèi)漿面穩(wěn)定；護(hù)筒埋設(shè)較淺或表土層土質(zhì)較差者，護(hù)筒內(nèi)泥漿壓頭不宜過大。3）一般不宜多用高沖程，以免擾動(dòng)孔壁而引起坍孔、擴(kuò)孔或卡鉆事故。4）每次掏渣后或因其他原因停鉆后再次開鉆時(shí)，應(yīng)由低沖程逐漸加大到正常沖程，以免卡鉆。5）沖擊鉆頭磨損較快，應(yīng)經(jīng)常檢修補(bǔ)焊。6）大直徑樁孔可分級(jí)擴(kuò)孔第一級(jí)樁孔直徑為設(shè)計(jì)的0.60.8倍。,.,18,2、在粘土層中鉆進(jìn)應(yīng)注意：可利用粘土自然造漿的特點(diǎn)，向孔內(nèi)送入清水，通過鉆頭沖搗形成泥漿；可選用十字小刃角形的中小鉆頭鉆進(jìn)；控制每次進(jìn)尺不大于0.61.0M；在粘性很大的粘土層中鉆進(jìn)時(shí)，可邊沖邊向孔內(nèi)投入適量的碎石或粗砂；當(dāng)孔內(nèi)泥漿粘度過大、相對(duì)密度過高時(shí)，在掏渣的同時(shí)，向孔內(nèi)泵入清水。3、在砂礫石層鉆進(jìn)應(yīng)注意：使用粘度較高、相對(duì)密度適中的泥漿；保持孔內(nèi)有足夠的水頭高度；視孔壁穩(wěn)定情況邊沖擊邊向孔內(nèi)投入粘土，使粘土擠入孔壁，增加孔壁的膠結(jié)性用掏渣筒掏渣時(shí)，要控制每次掏渣時(shí)間和掏渣量。,.,19,4、在卵石、漂石層鉆進(jìn)應(yīng)注意：宜選用帶側(cè)刃的大刃腳一字形沖擊鉆頭，鉆頭重量要大，沖程要高；沖擊鉆進(jìn)時(shí)可適時(shí)向孔內(nèi)投入粘土，增加孔壁的膠結(jié)性，減少漏失量；保持孔內(nèi)水頭高度，不斷向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿，防止因漏水過量而坍孔；在大漂石層鉆進(jìn)時(shí)，要注意控制沖程和鋼絲繩的松緊，防止孔斜；遇孤石時(shí)可拋填硬度相近的片石或卵石，用高沖程沖擊，或高低沖程交替沖擊，將大孤石擊碎擠入孔壁。,.,20,5、在裂隙巖溶地層鉆進(jìn)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：1）沖擊鉆頭操作要平穩(wěn)，盡可能少碰撞孔壁。2）選用圓形鉆頭鉆進(jìn)，沖程宜小不宜大，加大鉆頭重量，懸距不宜過大。3）遇裂隙漏失時(shí)，可投入粘土，沖擊數(shù)次后，再邊投粘土邊沖擊，直至穿過裂隙。4）遇溶洞時(shí)，應(yīng)減小沖程和懸距，慢慢穿過，必要時(shí)可邊沖邊向孔內(nèi)投放小片石或碎石，以沖擠到溶洞充填物中作骨架，穩(wěn)定充填物。,.,21,5）遇無充填物的小溶洞時(shí)，如果施工需要，可投入粘土加石塊，形成人造孔壁。6）遇起伏不平的巖面和溶洞底板時(shí)，不可盲目采用大沖程穿過。需投入粘土石塊，將孔底填平，用十字形鉆頭小沖程反復(fù)沖搗，慢慢穿過。待穿過該層后，逐漸增大沖程和沖擊頻率，形成了一定深度的樁孔后，再進(jìn)行正常沖擊。6、掏渣應(yīng)遵守以下規(guī)定：掏渣筒直徑為樁孔直徑的50%70%；開孔階段孔深不足34,.,22,M時(shí)，不宜掏渣，應(yīng)盡量使鉆渣擠入孔壁；每鉆進(jìn)0.51.0M應(yīng)掏渣一次，分次掏渣，46筒為宜。當(dāng)在卵石、漂石層進(jìn)尺小于5CM，在松散地層進(jìn)尺小于15CM時(shí)，應(yīng)及時(shí)掏渣，減少鉆頭的重復(fù)破碎現(xiàn)象；每次掏渣后，應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿或粘土，保持孔內(nèi)水位高于地下水位1.52.0M7、第二次清孔應(yīng)遵守以下規(guī)定：孔壁土質(zhì)較好不易坍孔者可用空氣吸泥機(jī)清孔；孔壁土質(zhì)較差者宜用泥漿循環(huán)清孔，清孔后泥,.,23,漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.151.25之間，粘度小于等于28S,含砂率小于等于10%；必須及時(shí)補(bǔ)充足夠的泥漿或清水，始終保持樁孔中漿面穩(wěn)定；清孔后孔底沉渣厚度應(yīng)符合灌注樁施工允許偏差的規(guī)定；清孔完畢，應(yīng)立即灌注水下混凝土。,.,24,常遇見的問題原因和處理方法,.,25,.,26,.,27,.,28,.,29,.,30,.,31,.,32,.,33,.,34,.,35,.,36,.,37,水下混凝土灌注施工,灌注水下混凝土的方法按施工中隔離環(huán)境水的不同手段可分為：導(dǎo)管法、混凝土泵壓法、撓性軟管法、預(yù)填骨料的灌漿混凝土法。箱底張開法灌注混凝土法、溜槽法、開底容器法和袋裝混凝土疊置法?，F(xiàn)介紹導(dǎo)管法灌注水下混凝土；,.,38,1、基本原理導(dǎo)管法是將密封的鋼管作為水下混凝土的灌注通道，其底部以適當(dāng)?shù)纳疃嚷裨诠嗳氲幕炷涟韬衔飪?nèi)，在一定的落差壓力作用下，形成連續(xù)密實(shí)的混凝土樁身。2、導(dǎo)管法分類1）按地面上導(dǎo)管露出長度可分為低位灌注法和高位灌注法，建筑工地中通常采用低位灌注法，即地上導(dǎo)管部分很短。2）按孔口漏斗的位置可分為漏斗固定式和漏斗活動(dòng)式，后者為保證導(dǎo)管埋入混凝土深度的要求，在灌注過程中，不斷地提高孔口漏斗的位置。,.,39,3）按隔水裝置及方法不同可分為剛性和柔性塞兩大類。其中剛性塞又可分為鋼制滑閥、鋼制底蓋、混凝土隔水塞、木制球塞等。柔性塞又分為隔水球、麻布或編織袋內(nèi)裝鋸末、砂及干水泥等。3、導(dǎo)管法灌注混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能向水深處迅速地灌注大量混凝土；利用有利的地下條件對(duì)混凝土進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)；作業(yè)設(shè)備和器具簡(jiǎn)單，能適應(yīng)各種施工條件；不需降水。,.,40,缺點(diǎn)：每立方米混凝土的水泥用量比一般混凝土要多；在樁頂形成混凝土浮漿層；稍有疏忽，就不易保證混凝土的質(zhì)量；灌注量大時(shí)，作業(yè)時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度都比較大。,.,41,主要機(jī)具,1、導(dǎo)管1）導(dǎo)管的厚度一般為46MM2）導(dǎo)管的長度，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)一般為2M；最下端一節(jié)管長應(yīng)為4.56M，不得短于4M；為了配合導(dǎo)管柱長度，上部導(dǎo)管長為1M、0.5M或0.3M。3）導(dǎo)管應(yīng)具有良好的密封性。4）最下端一節(jié)導(dǎo)管底部不設(shè)法蘭盤，宜以鋼板套圈在外圍加固,.,42,5）為避免提升管底時(shí)法蘭掛住鋼筋籠，可設(shè)置錐形護(hù)罩。2、漏斗和儲(chǔ)料斗1）能滿足對(duì)導(dǎo)管內(nèi)保證混凝土柱高度的需要，保證上部樁身的灌注質(zhì)量?；炷林母叨龋跇俄?shù)陀跇犊字械乃粫r(shí)，一般應(yīng)比該水位至少調(diào)出2.0M；在樁頂高于樁孔中水位時(shí)，一般應(yīng)比樁頂至少調(diào)出2.0M。,.,43,2）漏斗與料斗應(yīng)有夠的容量以儲(chǔ)存混凝土，保證首批灌入的混凝土能達(dá)到要求的埋管深度（1.22.0M）3）漏斗和料斗要求不漏漿、不掛漿、漏泄順暢徹底。3、隔水塞、隔水球、滑閥、底蓋、球塞、活門,.,44,隔水導(dǎo)管法施工要點(diǎn),1、保證首批混凝土的量，按保證混凝土的埋管深度計(jì)量和導(dǎo)管內(nèi)整條導(dǎo)管裝滿混凝土。2）連續(xù)灌注混凝土3）導(dǎo)管的埋深4）混凝土灌注時(shí)間5）樁頂?shù)墓嘧?biāo)高及樁頂處理樁頂?shù)墓嘧?biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高增加0.50.8M，以便清除樁頂部的