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。质量拦控制混凝筹土工驱程四、熟冲孔病灌注营桩质龟量控攀制要泥点沉渣己厚度泥浆素质量1、拌泥浆鲁质量诉：冲孔礼灌注伐桩主讲要靠迎泥浆本的静课压力懒来平金衡土伯对孔叠壁的堂侧压冻力。速泥浆努占有兔重要芦地位埋，它净直接尽影响僻桩的简质量碎。泥持浆形喊成的轿护壁汁皮薄磁而坚库韧，驼可使澡桩身姿混凝陪土与阀原始凳地层始接触毫紧密晚，提麦高桩钓身摩丢擦力矿。特垫别是午浇灌卸混凝悠土时将，要兔控制弯泥浆片的性霸能指丸标（旬密度谜1.肺05乐-1连.2您，粘饰度1球7-摩20深s，晨含沙播率＜床4%周），友以减寄小被旁压和跟混凝涨土灌帝注时钓的阻瓦力，化保证健首灌挡混凝粪土的聪冲击目力挤叶开孔铜底沉泄淤，歼并有绍利于慰克服轮夹泥榨、断轨桩等登质量字问题亡。但现对刚首开始放时的河杂填病土层顺和一蛋些特饥殊的勒地层续（如淘砂层座、卵贪石层蚁）应拳适当至加大移泥浆维比重浩和粘泊度，喜以防玩止漏鸭浆和我塌孔2、岗沉渣宣厚度竹：冲孔痒灌注论桩承躺载力浇达不桃到设章计要未求，误多为干孔底句沉渣简过后但照成旷。规获范规每定：寨当桩翁以端肤承载姐力为笼主时约，沉绒渣厚班度应默≤1屡00秤mm嘴。一袋般控伶制在屡50挤mm创以内马。沉垂渣少彩，嵌躲岩密仿实，庸有利仓于减奋少桩兴在长攀期荷丢载下览的最帐终沉巾降量宜，以如及减音少整陷个建蹦筑物局的不兴均匀璃沉降3、袭混凝改土质须量：1、亩原材宅料、右配合烫比的组控制斤。2、青首灌喝：首准灌混缸凝土币和易乌性和快流动何性一辅定要哭好。梢首灌鲁混凝罗土量财要经卡过计搁算确扛定，柔要保它证首川灌后诱混凝势土埋摆管2沫.0费m左音右，和否则梦会影脊响首篇灌混嫁凝土镰的冲段击力蛇和排箭淤能朋力，帮进而众影响胁桩尖覆嵌岩单质量段，对骂于一言些泡比水易陶软化详的软咱质岩温还应细控制决从终内孔到逗首灌蠢的时刚间。3、惩导管君埋深渣的控用制。坦导管串埋深达对混偶凝土张的浇喉灌质践量有亦很大主影响籍。根反据混洗凝土枝的流梅动扩甜散规发律，娃埋深山过小貌往往汉会使要管外舒混凝灭土面奔上的众泥浆甚和泥奖渣卷龙入混咸凝土惠中形颈成夹互层，勉造成弱断桩鄙；埋慈深过影大则狮混凝泰土不剧宜流烈出，需易堵勿管。刮导管答埋深炼应控另制在务2-井6m迟范围炒，最筑小应乖≥2猎m。五、呀冲孔躬灌注拾桩病仔害孔壁女坍塌卡钻沉渣边过厚断桩冲孔惠灌注温桩病令害斜孔灌注卵时浮笼1、煌孔壁泽坍塌孟：原因挽：泥甲浆浓荷度不抬够，秩护筒特埋深陆不够习，成伯孔速标度太稀快，狮孔内蛙水位型高度缘瑞不够写，在差地质弄不好叹的情凭况下伯处理忠不及亩时技术孝措施喘：在同松散热的砂系土钻织进时春，控净制钻支进速烤度，秒选用互较大剑密度夺、粘喂度、敌胶体郑率的容优质弦泥浆惹；确碍定护迅筒埋离设已哲进入记硬土国层；匠钻进之时及芬时补凳充泥宫浆，剥保证仔孔内敏水位叫高于男承压到水位祝。2、漆斜孔挣：原因锤：当祝遇到剥岩面黄倾斜鹊，一段边软疫一边中硬，违如稍瓦有不镰注意惰就会潜造成狱斜孔贩。技术背措施赚：在天有倾猪斜状怖的软卸硬地企层钻斥进时捉，往怜孔内议填入妖片石幕，使忘孔底冬表面中略平梨，先伞进行找低锤静快击零造成云一个冈较紧何密的华平台煮后，母再提雅高锤颠正常兽冲击常加快早速度携。3、颠卡锤扬：原因坛：钻诱进速静度太来快，零地质拉情况党不明两，岩惹面倾本斜、岩孤石晨和溶灾洞时邮等技术紫措施油：在罩松散竞的砂刊土钻尽进时订，控晕制钻稠进速朴度，芒选用投较大讲密度目、粘墙度、稳胶体伟率的眠优质掠泥浆芳；确激定护击筒埋您设已尺进入惜硬土盛层；课钻进僚时及槐时补岔充泥隶浆，阿保证结孔内役水位划高于委承压浅水位猫。4、回沉渣从过厚斤：原因慰：泥详浆指们标不职符合欠要求携，含栗砂率滔过大娃；下惜放钢醋筋笼瞧时间缝过长搁或钢口筋笼躲碰撞驾孔壁垫，造爱成塌盈孔。技术誓措施累：清虫孔时从严格随控制宫泥浆果指标国，保结证清粪孔后议，孔肝内泥要浆各轮项指脱标符推合设骗计要哨求；环尽量舱缩短术下放矿钢筋询笼的羽时间竿，应爆徐徐饿放下芝，不震得快灭速冲价下，肠如钢阀筋笼恶下放离完毕对后，需孔内尺沉渣