冲孔灌注桩施工工艺

冲孔灌注桩施工工艺一、钻孔灌注桩简介二、冲孔灌注桩的特点三、冲孔灌注桩施工流程四、冲孔灌注桩质量控制要点五、冲孔灌注桩常见病害的防治一、钻孔灌注桩简介钻孔灌注桩的问世：在100多年前由于工业发展以及人口增长，高层建筑不断增加，但是因为好多城市的地基条件比较差，不能直接承受高层建筑所传来的压力，地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的粘土层，建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩，必然产生很大的沉降。于是工程师借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。于是在随后的50年之后，即20世纪40年代初随着大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世，二战后，世界各地特别是欧美发达国家经济复苏与发展，时至今日，随着科学技术的日新月异发展，钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。钻孔灌注桩的定义：在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人工挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而成的桩。钻孔灌注桩的分类：按成孔方法不同，灌注桩可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩和冲孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。钻孔灌注桩的用途：用作桩基础（抗压桩及抗拔桩），支护体系（常与搅拌桩及高压旋喷桩配合使用）。冲孔灌注桩1、用冲击方法破碎岩土，尤其是破碎有裂隙的坚硬土和大的卵石所消耗的功率小，破碎效果好；同时，冲击土层时的冲挤作用形成的孔壁较为坚固；2、在较大的卵石层、漂砾石层中施工成孔率较高；3、设备简单、操作方便，钻进参数容易掌握，设备移动方便，机械故障小。4、钻进时孔内泥浆循环的作用，使得悬浮钻渣循环至地面排除，并保持了孔壁稳定，泥浆用量小。5、冲进过程中，只有提升钻具时才需动力，钻具自由下落是不消耗动力的，能耗小。和回转钻相比，当设备功率相同时，冲击钻能施工较大直径的桩孔。优点：二、冲孔灌注桩的特点缺点：1、利用钢丝绳牵引冲击头进行冲击钻进时，大部分作业时间消耗在提放钻头和掏渣土上，钻速度较低。随桩身加深，掏渣时间和孔底清渣时间相对较长。2、容易出现桩孔不圆的情况，扩孔l率较高。3、遇岩层不均匀时容易出现斜孔、卡钻等事故。4、由于冲击锤能量的限制，孔深和孔径均比回旋钻施工适应性小。适用范围：冲击钻成孔适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层和碎石层；也适用于卵石层、岩溶发育岩层和裂隙发育的岩层施工，而后者往往是回旋钻进和其他钻进方法施工困难的地层。桩孔直径以600-1500mm，深30-50m为宜。施工流程三、冲孔灌注桩施工流程钻孔定位埋设护筒钻机就位冲孔施工清孔吊放钢筋笼安装导管二次清孔浇筑混凝土测量检查1、钻孔定位施工过程中采用联测，复测方法以控制桩位。测量给定孔位中心点后，钉一中心木桩，在木桩顶钉一铁钉确定孔位中心点，再按“十字线”法向四周返出四个点钉“骑马桩”，并记录与中心点的距离，当中心桩挖掉后以这四个点测量孔位中心点，确保孔位准确无误。2、埋设护筒冲孔灌注桩护筒一般采用钢护筒，也有部分采用钢筋混凝土结构的，护筒作用1、定位；2、保护孔口，以及防止地面石块掉入孔内；3、保持泥浆水位（压力），防止坍孔；4、桩顶标高控制依据之一；5、防止钻孔过程中的沉渣回流。护筒必须进入原土200mm；回填必须对称进行，以免护筒跑位；保证桩位位置地下无障碍物。3、钻机就位钻机就位平、稳、对、正等，铅锤吊对位、水平尺操平，钻机基础稳固。冲击钻就位应对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm，钻机就位后，进行孔位复测，复测完毕合格后方可进行施工。泥浆：泥浆的作用：1、成孔过程中，泥浆的作用除了护壁外，就是向外带渣体，冲击钻成孔，因为大颗粒是用捞筒向外捞的，泥浆的作用主要是带小渣粒。2、清孔时，通过泥浆向外带渣，几乎是泥浆的唯一作用。泥浆密度的控制：桩基泥浆实际有三大控制指标：比重、稠度、含沙（渣）量。比重清孔时泥浆应不断置换,在保证不塌孔的前提下,尽量降低泥浆的密度、粘度。清孔时泥浆密度宜为1.15～1.2。根据现场地质情况，要求一清控制沉渣，比重1.25左右为宜。

泥浆的比重越大，孔壁越安全。片面的降低含沙量而不断的抽取泥浆会造成泥浆的稀释，如果泥浆的比重小于1.1，接近1的时候，这时的孔是十分危险的，随时都会塌孔，后果很严重。稠度稠度和比重在一定程度上越大，越有利于孔壁的安全，其悬浮能力和排渣能力越强，但是这个量越大，施工的成本越高，能耗也越高。同时，含泥砂量亦会大，其附着于钢筋上而影响与砼间握裹力。含砂（渣）量泥浆的沉渣是一个时间相关的量，如果在灌注的阶段，比如终孔到灌注的2小时内不超过5cm就可以灌注，不影响施工质量。含沙量越大就越容易沉渣，所以施工时要控制其量小于8%。但是如果片面的追求含沙量低于8%的标准，就会影响到泥浆的比重。在端承类灌注桩的施工中，沉渣的厚度不能超过5cm，如果超过5cm就会影响到灌注桩的端承效果及钢筋与砼间握裹力。4、冲孔施工开孔时应低锤密击，锤高0.4～0.6m，并及时加石块或粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下3～4m时，才加快速度，加大冲程，将锤提高到1.5～2m以上，转入正常连续冲击，在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外，以免孔内残渣太多，出现埋钻现象。桩机冲进过程中应进行两次验收，分别为遇岩深度验收和入岩深度验收，根据地质报告的资料与实际冲机施工资料进行对比分析岩样是否一致。5、清孔 孔内泥浆清孔保证孔内泥浆性能指标符合要求：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、抽浆法2、换浆法3、掏渣法清孔后沉渣厚度的测量方法,有吊锤测量、超声波、电阻检测等,其中简便常用的是吊锤测量法。方法是:用吊锤吊至孔底,轻触沉渣面,并记录深度;再牵绳使吊锤抖击孔底沉渣,使其液化,直至坚硬岩面(或其它坚硬土层),再次记录深度。2次记录深度的差值即为沉渣厚度。当沉渣厚度较小时,可通过吊锤感触到孔底坚硬清爽的状况。需要指出,沉渣厚度的检测不宜在二次清孔停水泵后立即进行,而宜以停泵后滞后5min左右的测量值作为控制。这是因为:清孔后至混凝土浇注前往往有几分钟的时间间隔,如果这时泥浆粘度过高或含砂率过高,就会在这段时间内在孔底积起较厚沉渣或淤泥。6、吊放钢筋笼1、钢筋笼整体吊装2、当钢筋笼过长时可进行分段吊装，需要焊接时，可先将下段挂在孔内，吊高第二段进行焊接，而后放下。骨架外侧应绑扎水泥垫块或在钢筋笼主筋上焊有一定数量的加筋环用以确定保护层。吊放时应垂直放入，避免钢筋笼末端碰到孔壁造成土块塌落至孔低。若钢筋笼在泥浆面以下，应在钢筋笼顶端焊接标志物，露出泥浆面，以确定钢筋笼是否到底。吊入后校正位置垂直，勿使扭曲变形。7、安放导管导管用法兰盘进行连接，“O”型圈密封，严防漏水，当清孔完成，应立即吊装导管，导管应事前拼分成几段，依次放好，以便吊装。导管要求垂直平正，不应弯曲，以免妨碍隔水栓的下落，接口密实，不漏水不露浆。导管安放时，先使导管接触孔底，灌注混凝土前提离孔底30cm高。下导管完毕，需进行二次清孔工作，现将泥浆调稀至密度为1.1g/cm3左右，二次清孔清孔结束时必须测定孔低沉渣厚度，要求沉渣厚度＜10cm（一般是5cm左右）时，才能灌注水下混凝土，否则，继续清孔直到合格为止。8、二次清孔9、灌注混凝土在水下灌注混凝土前必须安装隔水栓，料斗装满后，打开隔水栓，让混凝土顺导管向下走（初灌量尤其重要，一定要保证混凝土下落后，埋没导管下端1-2m深），浇筑开始后，应连续不断灌混凝土至漏斗，勿使在导管内中断，以防回水进入管内，并注意控制导管内混凝土的高度，经常保持＞1.5m，当管外的混凝土埋管达2-2.5m深时，即可将导管提升，提升时不得过头，务必使导管下端埋于混凝土中1m以上的深度，以免翻浆。导管法灌注水下混凝土：是将密封连接的钢管作为水下混凝土的通道，其底部以适当的深度埋在灌入的混凝土拌合物内，在一定的落差压力作用下，形成连续密实的混凝土桩身。10、测量检查混凝土面灌到预定高度，一般可用测量绳检查，检查时要注意：1、必须保证测量绳准确，由于使用时间较长或其他原因，测量绳上的标尺数字可能模糊不清或发生滑动，这样会影响测量精度。2、测锤必须重些，且体积不能过大，否则会浮在泥浆表面，影响测量精度3、测量时如泥浆较稠，一定要上下抖动测量绳，使测锤靠自重向下移动，接触到真正的混凝土面。质量控制混凝土工程

四、冲孔灌注桩质量控制要点沉渣厚度泥浆质量1、添泥浆甜质量查：冲孔学灌注陵桩主盼要靠娃泥浆姓的静柄压力乡丰来平谣衡土堂对孔稳壁的秩侧压付力。寺泥浆陵占有节重要室地位滚，它舟直接心影响睛桩的才质量还。泥赚浆形遣成的衔护壁泥皮薄恨而坚匙韧，拦可使挣桩身辰混凝刑土与班原始砖地层侍接触钞紧密秆，提辽高桩环身摩疼擦力本。特助别是粱浇灌江混凝怪土时过，要件控制触泥浆数的性柏能指骆标（搏密度帜1.参05兴-1狠.2盆，粘学度1描7-孤20抢s，甩含沙摩率＜辩4%亭），平以减肤小被晴压和严混凝焰土灌刷注时构的阻晨力，掠保证肿首灌饿混凝亚土的乘冲击连力挤消开孔杀底沉高淤，迹并有碧利于抹克服业夹泥却、断谁桩等大质量锋问题逢。但上对刚捷开始共时的朽杂填统土层装和一志些特绪殊的阳地层日（如访砂层誓、卵所石层贪）应庆适当孔加大夸泥浆致比重斑和粘争度，喘以防象止漏初浆和雄塌孔2、辜沉渣议厚度辽：冲孔巩灌注庙桩承订载力疗达不奶到设拖计要浆求，离多为木孔底郑沉渣爷过后堵照成庙。规赵范规财定：采当桩愚以端挠承载械力为贸主时亲，沉大渣厚倒度应掉≤1莲00君mm亦。一觉般控兽制在医50搅mm垮以内妻。沉怜渣少偷，嵌像岩密椒实，愁有利烟于减蛙少桩肢在长方期荷曾载下抗的最饲终沉水降量旺，以灭及减壶少整辨个建顺筑物肌的不腐均匀缴沉降3、平混凝别土质蒜量：1、原勒材料、苹配合比维的控制孩。2、尊首灌追：首努灌混弊凝土搂和易蜂性和融流动抵性一质定要笋好。枣首灌浓混凝坝土量斜要经某过计缎算确稻定，板要保浆证首步灌后潜混凝糖土埋易管2添.0卸m左忍右，牧否则机会影巨响首腔灌混止凝土窗的冲残击力吊和排稠淤能常力，替进而奥影响慨桩尖侮嵌岩佣质量呀，对易于一榴些泡饲水易形软化辅的软忠质岩绢还应宁控制其从终霜孔到底首灌撞的时露间。3、员导管僻埋深阴的控诱制。弃导管只埋深差对混啦凝土吃的浇那灌质集量有渣很大沉影响能。根债据混而凝土钞的流杯动扩冬散规光律，不埋深违过小门往往该会使撇管外席混凝蔑土面鉴上的枕泥浆隔和泥别渣卷母入混浩凝土炮中形狮成夹谜层，秒造成厦断桩短；埋寺深过行大则偏混凝告土不攻宜流巷出，临易堵冤管。善导管脚埋深披应控越制在巷2-刷6m第范围前，最续小应胸≥2务m。五、象冲孔障灌注哭桩病谦害孔壁谜坍塌卡钻沉渣过团厚断桩冲孔鲁灌注叠桩病岛害斜孔灌注挤时浮笼1、洒孔壁棋坍塌创：原因：延泥浆浓宁度不够口，护筒痕埋深不禾够，成览孔速度冰太快，顺孔内水胡位高度绳不够，为在地质曾不好的祝情况下难处理不拒及时技术措东施：在姑松散的期砂土钻帮进时，畅控制钻掏进速度往，选用斑较大密抱度、粘掠度、胶碑体率的郑优质泥锹浆；确克定护筒荐埋设已抽进入硬摘土层；素钻进时撇及时补从充泥浆搞，保证梁孔内水留位高于砖承压水桨位。2、斜俭孔：原因：贩当遇到膛岩面倾默斜，一凝边软一资边硬，贪如稍有脏不注意电就会造俊成斜孔吴。技术奴措施丸：在棕有倾导斜状阅的软伴硬地跟层钻围进时惰，往书孔内鸡填入导片石稠，使稠孔底渗表面对略平忍，先请进行遗低锤按快击狡造成丧一个拦较紧贤密的福平台禽后，补再提爱高锤鸦正常锋冲击毙加快挂速度袍。3、查卡锤气：原因脆：钻市进速末度太津快，雾地质宿情况窗不明届，岩段面倾芝斜、绒孤石拥和溶率洞时障等技术措顷施：在愚松散的渣砂土钻颤进时，屑控制钻酿进速度兆，选用哄较大密蓄度、粘圈度、胶强体率的灾优质泥货浆；确慈定护筒联埋设已鼠进入硬乓土层；兰钻进时世及时补打充泥浆滑，保证外孔内水逐位高于生承压水能位。4、沉游渣过厚循：原因杯：泥闪浆指宾标不黑符合孝要求陵，含塔砂率念过大骨；下唱放钢联筋笼共时间悠过长绒或钢饰筋笼究碰撞袋孔壁袍，造团成塌猫孔。技术措闸施：清垂孔时严兽格控制赔泥浆指期标，保卸证清孔笋后，孔奏内泥浆哀各项指平标符合老设计要块求；尽脊