沖孔灌注樁施工工藝

沖孔灌注樁施工工藝一、鉆孔灌注樁簡介二、沖孔灌注樁的特點三、沖孔灌注樁施工流程四、沖孔灌注樁質(zhì)量控制要點五、沖孔灌注樁常見病害的防治一、鉆孔灌注樁簡介鉆孔灌注樁的問世：在100多年前由于工業(yè)發(fā)展以及人口增長，高層建筑不斷增加，但是因為好多城市的地基條件比較差，不能直接承受高層建筑所傳來的壓力，地表以下存在著厚度很大的軟土或中等強度的粘土層，建造高層建筑如仍沿用當時通用的摩擦樁，必然產(chǎn)生很大的沉降。于是工程師借鑒了掘井技術(shù)發(fā)明了在人工挖孔中澆筑鋼筋混凝土而成樁。于是在隨后的50年之后，即20世紀40年代初隨著大功率鉆孔機具的研制成功首先在美國問世，二戰(zhàn)后，世界各地特別是歐美發(fā)達國家經(jīng)濟復蘇與發(fā)展，時至今日，隨著科學技術(shù)的日新月異發(fā)展，鉆孔灌注樁在高層、超高層的建筑物和重型構(gòu)筑物中被廣泛應用。鉆孔灌注樁的定義：在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人工挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而成的樁。鉆孔灌注樁的分類：按成孔方法不同，灌注樁可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁和沖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。鉆孔灌注樁的用途：用作樁基礎(chǔ)（抗壓樁及抗拔樁），支護體系（常與攪拌樁及高壓旋噴樁配合使用）。沖孔灌注樁1、用沖擊方法破碎巖土，尤其是破碎有裂隙的堅硬土和大的卵石所消耗的功率小，破碎效果好；同時，沖擊土層時的沖擠作用形成的孔壁較為堅固；2、在較大的卵石層、漂礫石層中施工成孔率較高；3、設備簡單、操作方便，鉆進參數(shù)容易掌握，設備移動方便，機械故障小。4、鉆進時孔內(nèi)泥漿循環(huán)的作用，使得懸浮鉆渣循環(huán)至地面排除，并保持了孔壁穩(wěn)定，泥漿用量小。5、沖進過程中，只有提升鉆具時才需動力，鉆具自由下落是不消耗動力的，能耗小。和回轉(zhuǎn)鉆相比，當設備功率相同時，沖擊鉆能施工較大直徑的樁孔。優(yōu)點：二、沖孔灌注樁的特點缺點：1、利用鋼絲繩牽引沖擊頭進行沖擊鉆進時，大部分作業(yè)時間消耗在提放鉆頭和掏渣土上，鉆速度較低。隨樁身加深，掏渣時間和孔底清渣時間相對較長。2、容易出現(xiàn)樁孔不圓的情況，擴孔l率較高。3、遇巖層不均勻時容易出現(xiàn)斜孔、卡鉆等事故。4、由于沖擊錘能量的限制，孔深和孔徑均比回旋鉆施工適應性小。適用范圍：沖擊鉆成孔適用于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層和碎石層；也適用于卵石層、巖溶發(fā)育巖層和裂隙發(fā)育的巖層施工，而后者往往是回旋鉆進和其他鉆進方法施工困難的地層。樁孔直徑以600-1500mm，深30-50m為宜。施工流程三、沖孔灌注樁施工流程鉆孔定位埋設護筒鉆機就位沖孔施工清孔吊放鋼筋籠安裝導管二次清孔澆筑混凝土測量檢查1、鉆孔定位施工過程中采用聯(lián)測，復測方法以控制樁位。測量給定孔位中心點后，釘一中心木樁，在木樁頂釘一鐵釘確定孔位中心點，再按“十字線”法向四周返出四個點釘“騎馬樁”，并記錄與中心點的距離，當中心樁挖掉后以這四個點測量孔位中心點，確?？孜粶蚀_無誤。2、埋設護筒沖孔灌注樁護筒一般采用鋼護筒，也有部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的，護筒作用1、定位；2、保護孔口，以及防止地面石塊掉入孔內(nèi)；3、保持泥漿水位（壓力），防止坍孔；4、樁頂標高控制依據(jù)之一；5、防止鉆孔過程中的沉渣回流。護筒必須進入原土200mm；回填必須對稱進行，以免護筒跑位；保證樁位位置地下無障礙物。3、鉆機就位鉆機就位平、穩(wěn)、對、正等，鉛錘吊對位、水平尺操平，鉆機基礎(chǔ)穩(wěn)固。沖擊鉆就位應對準護筒中心，要求偏差不大于±20mm，鉆機就位后，進行孔位復測，復測完畢合格后方可進行施工。泥漿：泥漿的作用：1、成孔過程中，泥漿的作用除了護壁外，就是向外帶渣體，沖擊鉆成孔，因為大顆粒是用撈筒向外撈的，泥漿的作用主要是帶小渣粒。2、清孔時，通過泥漿向外帶渣，幾乎是泥漿的唯一作用。泥漿密度的控制：樁基泥漿實際有三大控制指標：比重、稠度、含沙（渣）量。比重清孔時泥漿應不斷置換,在保證不塌孔的前提下,盡量降低泥漿的密度、粘度。清孔時泥漿密度宜為1.15～1.2。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況，要求一清控制沉渣，比重1.25左右為宜。

泥漿的比重越大，孔壁越安全。片面的降低含沙量而不斷的抽取泥漿會造成泥漿的稀釋，如果泥漿的比重小于1.1，接近1的時候，這時的孔是十分危險的，隨時都會塌孔，后果很嚴重。稠度稠度和比重在一定程度上越大，越有利于孔壁的安全，其懸浮能力和排渣能力越強，但是這個量越大，施工的成本越高，能耗也越高。同時，含泥砂量亦會大，其附著于鋼筋上而影響與砼間握裹力。含砂（渣）量泥漿的沉渣是一個時間相關(guān)的量，如果在灌注的階段，比如終孔到灌注的2小時內(nèi)不超過5cm就可以灌注，不影響施工質(zhì)量。含沙量越大就越容易沉渣，所以施工時要控制其量小于8%。但是如果片面的追求含沙量低于8%的標準，就會影響到泥漿的比重。在端承類灌注樁的施工中，沉渣的厚度不能超過5cm，如果超過5cm就會影響到灌注樁的端承效果及鋼筋與砼間握裹力。4、沖孔施工開孔時應低錘密擊，錘高0.4～0.6m，并及時加石塊或粘土泥漿護壁，使孔壁擠壓密實，直至孔深達護筒下3～4m時，才加快速度，加大沖程，將錘提高到1.5～2m以上，轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊，在造孔時要及時將孔內(nèi)殘渣排出孔外，以免孔內(nèi)殘渣太多，出現(xiàn)埋鉆現(xiàn)象。樁機沖進過程中應進行兩次驗收，分別為遇巖深度驗收和入巖深度驗收，根據(jù)地質(zhì)報告的資料與實際沖機施工資料進行對比分析巖樣是否一致。5、清孔 孔內(nèi)泥漿清孔保證孔內(nèi)泥漿性能指標符合要求：粘度小于28秒，比重小于1.25Kg/L，含砂量≤8%，孔底沉渣≤50mm。清孔的方法：1、抽漿法2、換漿法3、掏渣法清孔后沉渣厚度的測量方法,有吊錘測量、超聲波、電阻檢測等,其中簡便常用的是吊錘測量法。方法是:用吊錘吊至孔底,輕觸沉渣面,并記錄深度;再牽繩使吊錘抖擊孔底沉渣,使其液化,直至堅硬巖面(或其它堅硬土層),再次記錄深度。2次記錄深度的差值即為沉渣厚度。當沉渣厚度較小時,可通過吊錘感觸到孔底堅硬清爽的狀況。需要指出,沉渣厚度的檢測不宜在二次清孔停水泵后立即進行,而宜以停泵后滯后5min左右的測量值作為控制。這是因為:清孔后至混凝土澆注前往往有幾分鐘的時間間隔,如果這時泥漿粘度過高或含砂率過高,就會在這段時間內(nèi)在孔底積起較厚沉渣或淤泥。6、吊放鋼筋籠1、鋼筋籠整體吊裝2、當鋼筋籠過長時可進行分段吊裝，需要焊接時，可先將下段掛在孔內(nèi)，吊高第二段進行焊接，而后放下。骨架外側(cè)應綁扎水泥墊塊或在鋼筋籠主筋上焊有一定數(shù)量的加筋環(huán)用以確定保護層。吊放時應垂直放入，避免鋼筋籠末端碰到孔壁造成土塊塌落至孔低。若鋼筋籠在泥漿面以下，應在鋼筋籠頂端焊接標志物，露出泥漿面，以確定鋼筋籠是否到底。吊入后校正位置垂直，勿使扭曲變形。7、安放導管導管用法蘭盤進行連接，“O”型圈密封，嚴防漏水，當清孔完成，應立即吊裝導管，導管應事前拼分成幾段，依次放好，以便吊裝。導管要求垂直平正，不應彎曲，以免妨礙隔水栓的下落，接口密實，不漏水不露漿。導管安放時，先使導管接觸孔底，灌注混凝土前提離孔底30cm高。下導管完畢，需進行二次清孔工作，現(xiàn)將泥漿調(diào)稀至密度為1.1g/cm3左右，二次清孔清孔結(jié)束時必須測定孔低沉渣厚度，要求沉渣厚度＜10cm（一般是5cm左右）時，才能灌注水下混凝土，否則，繼續(xù)清孔直到合格為止。8、二次清孔9、灌注混凝土在水下灌注混凝土前必須安裝隔水栓，料斗裝滿后，打開隔水栓，讓混凝土順導管向下走（初灌量尤其重要，一定要保證混凝土下落后，埋沒導管下端1-2m深），澆筑開始后，應連續(xù)不斷灌混凝土至漏斗，勿使在導管內(nèi)中斷，以防回水進入管內(nèi)，并注意控制導管內(nèi)混凝土的高度，經(jīng)常保持＞1.5m，當管外的混凝土埋管達2-2.5m深時，即可將導管提升，提升時不得過頭，務必使導管下端埋于混凝土中1m以上的深度，以免翻漿。導管法灌注水下混凝土：是將密封連接的鋼管作為水下混凝土的通道，其底部以適當?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)密實的混凝土樁身。10、測量檢查混凝土面灌到預定高度，一般可用測量繩檢查，檢查時要注意：1、必須保證測量繩準確，由于使用時間較長或其他原因，測量繩上的標尺數(shù)字可能模糊不清或發(fā)生滑動，這樣會影響測量精度。2、測錘必須重些，且體積不能過大，否則會浮在泥漿表面，影響測量精度3、測量時如泥漿較稠，一定要上下抖動測量繩，使測錘靠自重向下移動，接觸到真正的混凝土面。質(zhì)量攔控制混凝籌土工驅(qū)程四、熟沖孔病灌注營樁質(zhì)龜量控攀制要泥點沉渣己厚度泥漿素質(zhì)量1、拌泥漿魯質(zhì)量訴：沖孔禮灌注伐樁主講要靠迎泥漿本的靜課壓力懶來平金衡土伯對孔疊壁的堂側(cè)壓凍力。速泥漿努占有兔重要蘆地位埋，它凈直接盡影響僻樁的簡質(zhì)量碎。泥持漿形喊成的轎護壁汁皮薄磁而堅庫韌，駝可使澡樁身姿混凝陪土與閥原始凳地層始接觸毫緊密晚，提麥高樁釣身摩丟擦力礦。特墊別是午澆灌卸混凝悠土時將，要兔控制彎泥漿片的性霸能指丸標（旬密度謎1.肺05樂-1連.2您，粘飾度1球7-摩20深s，晨含沙播率＜床4%周），友以減寄小被旁壓和跟混凝漲土灌帝注時釣的阻瓦力，化保證健首灌擋混凝糞土的聰沖擊目力擠葉開孔銅底沉泄淤，殲并有紹利于慰克服輪夾泥榨、斷軌樁等登質(zhì)量字問題亡。但現(xiàn)對剛首開始放時的河雜填病土層順和一蛋些特饑殊的勒地層續(xù)（如淘砂層座、卵貪石層蟻）應拳適當至加大移泥漿維比重浩和粘泊度，喜以防玩止漏鴨漿和我塌孔2、崗沉渣宣厚度竹：沖孔癢灌注論樁承躺載力澆達不桃到設章計要未求，誤多為干孔底句沉渣簡過后但照成曠。規(guī)獲范規(guī)每定：寨當樁翁以端膚承載姐力為籠主時約，沉絨渣厚班度應默≤1屢00秤mm嘴。一袋般控伶制在屢50擠mm創(chuàng)以內(nèi)馬。沉垂渣少彩，嵌躲巖密仿實，庸有利倉于減奮少樁興在長攀期荷丟載下覽的最帳終沉巾降量宜，以如及減音少整陷個建蹦筑物局的不興均勻璃沉降3、襲混凝改土質(zhì)須量：1、畝原材宅料、右配合燙比的組控制斤。2、青首灌喝：首準灌混缸凝土幣和易烏性和快流動何性一輔定要哭好。梢首灌魯混凝羅土量財要經(jīng)卡過計擱算確扛定，柔要保它證首川灌后誘混凝勢土埋擺管2沫.0費m左音右，和否則夢會影脊響首篇灌混嫁凝土鐮的沖段擊力蛇和排箭淤能朋力，幫進而眾影響脅樁尖覆嵌巖單質(zhì)量段，對罵于一言些泡比水易陶軟化詳?shù)能浽圪|(zhì)巖溫還應細控制決從終內(nèi)孔到逗首灌蠢的時剛間。3、懲導管君埋深渣的控用制。坦導管串埋深達對混偶凝土張的澆喉灌質(zhì)踐量有亦很大主影響籍。根反據(jù)混洗凝土枝的流梅動擴甜散規(guī)發(fā)律，娃埋深山過小貌往往漢會使要管外舒混凝滅土面奔上的眾泥漿甚和泥獎渣卷龍入混咸凝土惠中形頸成夾互層，勉造成弱斷樁鄙；埋慈深過影大則獅混凝泰土不劇宜流烈出，需易堵勿管。刮導管答埋深煉應控另制在務2-井6m遲范圍炒，最筑小應乖≥2獵m。五、呀?jīng)_孔躬灌注拾樁病仔害孔壁女坍塌卡鉆沉渣邊過厚斷樁沖孔惠灌注溫樁病令害斜孔灌注卵時浮籠1、煌孔壁澤坍塌孟：原因挽：泥甲漿濃荷度不抬夠，秩護筒特埋深陸不夠習，成伯孔速標度太稀快，獅孔內(nèi)蛙水位型高度緣瑞不夠?qū)懀诓畹刭|(zhì)弄不好嘆的情憑況下伯處理忠不及畝時技術(shù)孝措施喘：在同松散熱的砂系土鉆織進時春，控凈制鉆支進速烤度，秒選用互較大劍密度奪、粘喂度、敵膠體鄭率的容優(yōu)質(zhì)弦泥漿惹；確礙定護迅筒埋離設已哲進入記硬土國層；匠鉆進之時及芬時補凳充泥宮漿，剝保證仔孔內(nèi)敏水位叫高于男承壓到水位祝。2、漆斜孔掙：原因錘：當祝遇到剝巖面黃傾斜鵲，一段邊軟疫一邊中硬，違如稍瓦有不鐮注意惰就會潛造成獄斜孔販。技術(shù)背措施賺：在天有傾豬斜狀怖的軟卸硬地企層鉆斥進時捉，往憐孔內(nèi)議填入妖片石幕，使忘孔底冬表面中略平梨，先傘進行找低錘靜快擊零造成云一個岡較緊何密的華平臺煮后，母再提雅高錘顛正常獸沖擊常加快早速度攜。3、顛卡錘揚：原因壇：鉆誘進速靜度太來快，零地質(zhì)拉情況黨不明兩，巖惹面傾本斜、巖孤石晨和溶災洞時郵等技術(shù)紫措施油：在罩松散競的砂刊土鉆盡進時訂，控暈制鉆稠進速樸度，芒選用投較大講密度目、粘墻度、穩(wěn)膠體偉率的眠優(yōu)質(zhì)掠泥漿芳；確激定護擊筒埋您設已尺進入惜硬土盛層；課鉆進僚時及槐時補岔充泥隸漿，阿保證結(jié)孔內(nèi)役水位劃高于委承壓淺水位貓。4、回沉渣從過厚斤：原因慰：泥詳漿指們標不職符合欠要求攜，含栗砂率滔過大娃；下惜放鋼醋筋籠瞧時間縫過長擱或鋼口筋籠躲碰撞駕孔壁墊，造愛成塌盈孔。技術(shù)誓措施累：清蟲孔時從嚴格隨控制宮泥漿果指標國，保結(jié)證清糞孔后議，孔肝內(nèi)泥要漿各輪項指脫標符推合設騙計要哨求；環(huán)盡量艙縮短術(shù)下放礦鋼筋詢籠的羽時間竿，應爆徐徐餓放下芝，不震得快滅速沖價下，腸如鋼閥筋籠惡下放離完畢對后，需孔內(nèi)尺沉渣