动态泥浆冲击钻成孔灌注桩施工工法

动态泥浆冲击钻成孔灌注桩施工工法一、前言冲孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性,因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛从施工过程把握、施工质量把握及针对问题正确分析处理等方面所做的总结。二、适用范围动态泥浆冲击钻成孔适用于亚粘土、砂、砂砾石、卵漂石和岩层等地质形式。三、工艺原理动态泥浆冲击钻成孔施工方法其根本原理是承受冲击式钻机或卷扬机带动确定重量的的土石劈裂、裂开或挤入孔壁中,用动态泥浆悬浮出渣,使冲击锤能常常冲击到的土(岩)浆沉淀池,泥浆实行自然造浆和化学泥浆循环孔内，进展液体对桩周边地层平衡.在钻冲过程中,承受水下潜孔冲击锤自转工艺，每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动确定角度，从而使孔桩得到规章的圆形断面。孔口埋设护筒用以固定桩位导向,6～8mm厚的钢板和加固角钢制成，直径通常大于孔径200mm左右,1。5~2.0m。冲击钻头通常承受十字钻头、三翼钻头及圆口钻头。钻头钻刃用T8号钢锻制或浇铸，500~3000Kg。四、施工工艺流程及操作要点施工工艺流程〔见附件〕操作要点11〕泥浆制备土或膨润土.拌制泥浆要依据施工机械工艺及穿越土层,进展协作比设计。2)泥浆动态循环断的上升流速,悬浮钻渣再流入泥浆沉淀池中，经沉淀后的干净泥浆再次进入动态循环中.泥浆的动态循环既稳定了孔壁，也把冲击过程中产生的钻渣不断清理出孔内而形成桩孔。3〕泥浆处理沉淀后的钻渣及废弃泥浆必需组织专用泥浆灌车进展外运。在便利运输之处挖一个大泥浆池作为中心储运泥浆池，安装专用泵一台，泵送至灌车，运送到指定地点弃掉。2、冲击成孔冲击成孔承受水下作业法施工：钻机整平对中:钻机就位之后,应细心调平，并支撑结实，其对称线与桩中心线的偏差不大于20mm。钻机塔架保持平衡，塔架脚及底架用枕木及厚木板支垫。确保成孔过程中进展钻机试运行检查，确保成孔中途不发生气械故障。调制好泥浆。桩孔钻进：应安全、平衡并随时检查桩孔垂直度、孔壁稳定性。施工人员要准确记录各层的地质状况，依据各类地层选用适宜的落距;钻冲过程中要针对不同地层把握好泥浆性能指标，把握好分层钻冲技术。在各种不同土层中的钻进技术:(1〕在孔桩中及孔桩护壁以下31米左右，泥浆比重1.4～1。5，土层不好时参与小片石和粘土块以夯坚实孔壁。(2〕l2的泥块，以防粘钻、吸钻，提高钻进效率。〔3〕2—31.315，以加大冲击能量,提高钻进效率。,去除孔底沉渣，经质泥浆孔内的循环工作,否则将造成严峻的孔内坍塌。孔底沉渣把握：孔底沉渣直接影响到工程质量,为了沉渣厚度优于设计要求，实行如下〕〔泥浆粘度22～25秒，比重1．2，含砂率≤8％.充分发挥泥浆性能，使其既能降低颗粒的下沉速度，又不影响桩周摩擦力〔2〕(3)使用大初灌量,设计标准.3、钢筋笼的制作和吊装就位性能符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋〔GB1499-91〕之规定；Ⅰ级钢筋的力学性能符合《钢筋〔GB13013-91〕之规定。钢筋使用前必需经过复试检验合格，否则不能使用。钢筋笼的制作：制作钢筋笼时，对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计9~12米为宜,孔口对接时,中心要对正，主筋接头应错开不少于35d50％。承受单面焊接，焊接长度≥lOd,严格要求焊缝饱满，焊接结实并去除焊渣.钢筋笼对接处l米范围内箍筋用Φ8＠100加密。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm.钢筋笼的安装①为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求,在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋“耳环”。②钢筋笼吊装之前,先对钻孔进展检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等,以确保钢筋笼的安装。壁而引起坍塌。入孔后结实定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。钢筋笼下至设计标高后,校正其中心位置，实行孔口固定措施，防止灌注砼过程中偏移。4、混凝土拌制及水下砼浇注混凝土拌制〔1)配制砼所用材料应符合以下要求：Ａ、承受水泥的初凝时间不宜早于2.5小时，水泥的标号不宜低于325号。Ｂ、粗骨料宜优先选用卵石，如承受碎石，宜适当增加含沙率,骨料最大粒径不应大于1／6－1／81／4，40mm.C、细骨料宜承受级配良好的中砂。(2〕40－50％，0。5－0.6,有试验依据时,含砂率和水灰比可以酌情加大或减小。〔3〕砼的拌和物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中无显著的离析、泌水，灌注时保持有足的流淌性，其坍落度宜为18－20cm.(4〕每立方米砼的水泥用量，一般不小于360Kg，如承受粉煤灰双掺，还可酌情削减。〔5〕配备适用的砼拌和、运输、灌注设备。2〕水下砼浇注砼浇灌桩孔承受导管法水下灌注,灌注的混凝土靠自重密实。灌注前须正确安装导管,18～22易性好；为确保初灌量，混凝土用大储量漏斗进展初灌，灌注过程中把握好埋管的深度,严度≥0.5m。具体施工方法及要求：严格按水下砼灌注工艺进展灌注,即导管回顶灌注法.4mm内径Φ258，下导管时必需检查每根导管的密封圈及连接丝扣的完好性,用隔水栓检查导管同心度和内壁的粗糙度,并严格0.6-1.OMpa。〔3)隔水栓上部加钉胶垫,使其具有良好的隔水性能。(4)导管连接丝扣必需上紧1%。(5〕灌注前，导管应先下至孔底后再提高0。3-0。5m,保证畅通后,方可储砼剪球灌注.(6〕隔水栓用铁线悬挂于水面上.(7)水泥、砂、石质量要符合要求,现场应按砼协作比准确计量，下料挨次:水→石子→水泥→砂→外加剂，搅拌时间不少于90S。〔8)贮料斗内砼储存量必需满足首灌时将导管底端埋入砼中0．8m一1．2m，且隔水栓上面砼宜承受高一级的水泥砂浆。〔9〕剪球时应观看孔内返浆是否畅通，并准时测量导管内外砼面高度。〔1O〕2—6m.(11〕灌注过程中，消灭孔内不返水，应适当活动导管,活动高度0．3-0．5m，动作宜轻缓，不得猛提猛冲.〔12)最终一根导管应在确认桩顶到达超灌高度前方可拔出，拔出时必需不断反插。(13)灌注过程中依据标准要求留取砼试块。五、材料与设备备注本工法无需要特别说明的材料，承受的主要设备如下表：备注序 型号数额定功率号1名称冲孔桩机规格ZZ—5量4台〔KW〕552泥浆泵3PN5台223电焊机BX-3306台5排浆车5吨1台6全站仪J21台7水准仪S31台89泥浆性能测试仪钻头NY-1多种1台2套10导管φ250150m六、质量把握每一个施工工程要成立特地的组织机构，对工程施工进展全方位治理，并对其负全部责任.施工中严格按工艺流程操作规定施工，严把每一道工序质量关。对于上一道工序质量样到灌注砼成桩，每个岗位的人员，都要对本岗位工作进展自检,然后班组互检。专职质检员按工艺流程对每道工序进展检查,合格前方可进入下道工序层层负责并与经济挂勾，把好质量关.1、桩偏位质量把握措施：开孔前应复查所埋设的护筒中心与桩位中心偏差不得大于10mm.检查转盘或主绳中心与护筒中心偏差不得大于10mm.2、成孔质量把握措施：1〕检查钻机就位安装是否稳固、水平、周正，用水平尺、靠尺检查主动钻杆垂直度及1％复查，防止桩孔斜度超差.当成孔施工至软硬变换层时，应轻压慢转，防止桩孔倾斜。到达设计要求。3〕终孔后、灌注前各测一次沉渣厚度，测量基准点要准确、统一。当沉渣厚度超过设计要求时，必需重清孔，直到满足设计要求为止。3、成桩质量把握措施:1)制止不合格的钢筋笼下入孔内使用.施工中要准时收集材料质保资料和认真填写各项原始始记录，桩径、孔深、桩端进入中风化岩层深度、沉渣厚度、水泥用量、充盈系数、钢筋笼规格、超灌高度、相关标高等l80～220mm，随时抽检搅拌状况，并准时做施工记录。严格灌注操作工艺，灌注工作必需连续进展,同时必需勤测砼顶面，把握埋管深度，卸管长度和砼上上升度，保证不断桩、不缩径、不夹泥、桩身完整均匀。砼灌注面应超灌至桩顶标高≥500mm粗骨料或砂袋，确保安全.每根桩现场抽样制做试块1组，并按规定养护送检，以备评定砼强度质量指标。4、材料质量把握措施，并按规定批量做有关物理性能试验。钢筋：钢筋进场必需有出厂质保书，并对其钢种、钢号、规格、强度、出厂日期、批号、机械性能、化学成分等数据进展核查。使用前,必需经抽样检查机械性能、可焊性，3)石子：承受符合要求的裂开卵石或干净的碎石作粗骨料,粒径1—4cm,现场石料应堆放在干净处,石子含泥量≤1％.按标准要求,作批量试验，合格前方可使用.4)3%.按标准要求，作批量试验，合格前方可使用。5、质量目标序号检查工程质量标准单位备注1孔底标高偏差必需符合设计要求2孔底沉渣厚度≤50mm排出比重1。2～1。53护壁泥浆质量含砂率＜4%胶体率≥90%4桩基轴线位移单排桩双排及以上桩≤10≤20mmmm5桩径允许偏差+100～-50mm6垂直偏差≤1％H7桩位允许偏差≤1008受力钢筋的品种、级别、规格和数量必需符合设计要求9钢筋焊接或机械连接接头质量应符合验评规程规定10钢筋的外表质量痕、油污、片状老锈和麻点11主筋间距偏差±10mm12长度偏差±100mm13箍筋间距±20mm14直径偏差±10mm15主筋保护层厚度≥50mm16钢筋笼安装深度偏差±100mm17混凝土原材料应符合设计要求18混凝土强度及试件取样留置应符合设计要求19水下灌注混凝土坍落度160～220mm20混凝土充盈系数＞1.121桩顶标高偏差+30~-50mm七、常见问题及处理方法1、塌孔土层、砂石层和淤泥层的整体性较差，假设施工至夹层部位时,照旧承受比重较低、粘度较小另外,在石灰岩地区进展桩基施工时，也简洁发生塌孔现象。由于石灰岩地区地下溶洞裂隙然下降，孔壁突然失去泥浆静压力的作用而向桩孔内坍塌。上升，泥浆大量溢出后又马上降低至正常泥浆面以下的现象。遇到塌孔,常用的处理方法是一旦觉察液面不正常变化，马上将桩锤提起，依据《地质勘查报告1~2m,并待其沉积后重反复冲击造壁.假设以上方法效果不佳，必需提请设计部门参与解决,妥当处理。2、偏孔偏孔是指冲孔桩成孔的垂直度超出设计及标准的要求.偏孔对于水下作业的冲孔灌注桩而言，危害性很大，它既不能满足设计及施工标准要求，还会给连续冲孔、安装钢筋笼、导偏孔，特别是桩径较小的桩更要保证不偏孔，设计桩径越小的水下桩,消灭偏孔的危害性将越大，施工中必需引起足够的重视。分析施工过程，引起偏孔的主要缘由有：所用桩锤偏心过大或掉齿；冲进过程中遇有探头石或其他障碍物；地面脆弱或软硬不均匀或土层呈斜状分布，或孔底土质不均，岩层强度不一；冲桩机架在施工中渐渐倾斜或垫木失衡，使桩锤中心偏离孔位；冲孔过程中施工人员不留意观看，觉察偏孔也是抱幸运心理.针对问题实行对应的预防措施：不使用偏心过大的锤，定时检查桩锤,觉察锤齿磨损严峻时准时更换；开头时应低锤连续冲击,以免偏斜。如觉察偏斜，应马上回填片石至偏孔处上部0。。0米，重冲击;进入不均匀地层、斜状岩层或遇到孤石时,用高锤冲击.必需准确把握松绳长度，避开打空锤；冲桩机架下面要稳固，防止桩机架在施工过程中移动、倾斜。人的责任心对桩基施工质量的好坏至关重要,因此必需加强施工人员的责任心和质避开因小失大。发生偏孔后，推断偏孔值,假设在施工标准允许的范围内，对后续施工产生影响不大，可使用冲孔锤上下反复蹭壁屡次予以校正偏孔位置以上至少0.5m，然后用低锤密冲,反复校正，直到将偏孔校正好。3、钢筋笼上浮钢筋笼上浮常常发生在冲孔桩施工的最终环节—-水下混凝土的灌注过程中.一般状况下，依据设计及《建筑桩基技术标准》要求,端承桩及单桩竖向承载力较高的笼就无法满足通长配筋的要求,桩基的使用功能就会降低，施工中也应正确对待.造成钢筋笼上浮的主要缘由有：1〕灌桩开头时，导管底端接近钢筋笼底端，灌注混凝土的速度太快，混凝土流出时冲击力较大，推动钢筋笼向上浮动.埋管过深，混凝土灌注时间过长，表层混凝土已近终凝，使混凝土与钢筋之间产生了确定的握裹力.此时假设导管底端未准时提升到钢筋笼底端以上，混凝土从导管流出后向上升时，会带动钢筋笼上浮.提管时导管连接凸出部位钩挂钢筋笼。防止和处理钢筋笼上浮可承受如下措施：1〕钢筋笼的顶端假设在钢护简范围内，可将其焊到钢护简上；假设在钢护筒以下，则可用钢管套在钢筋上顶压。2)凝土的上冲力。量缩短混凝土的整体灌注时间,假设整体灌注时间较长时,应实行措施延长混凝土的初凝时间。导管的埋深)，并放慢混凝土浇灌速度.须在下次使用前打磨光滑.4、卡管凝土浇注连续。积物越来越多，管内负压就会越来越小，如此恶性循环，严峻的会因此而不得不停顿灌注,造成断桩。造成卡管的主要缘由有：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流淌性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大；导管气密性不好；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管等。实行的防治措施:使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能,保证顺当排出；在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的把握，炎热季节在灌注初期混凝土中掺入适量缓和剂，以避开混凝土过早初凝.混凝土的质量是卡管的主要缘由,水下混凝土必需具备良好的和易性，协作比应通18—22cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径的1/6和钢筋笼主筋最小净距的1／4,且应小于4Omm，并且严格把握粗骨料中片状、针状石的含量。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂,混凝土的含砂率一般为45％～50%，水灰比宜承受0。5～0。6；应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为O．6—1．OMPa，以避开导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗及导管，避开在导管内形成高压气塞；在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避开机械事故的发生。具体混凝土灌注施工中一旦发生卡管事故,假设已灌注混凝土厚度较小，不超过3m时出现卡管又无法补救到连续灌注时，建议停顿浇注，拔出导管,承受吸泥机或振动器清出导管内混凝土，并重清孔再灌注，或者提起钢筋笼，重下钻头，加大泥浆浓度钻至设计标高并排出已灌混凝土,再按常规方法清孔，重灌注.灌注的方法,目前社会上关于如何确保二次灌注能不断桩还在研讨中。5、断桩断桩对桩基施工来说是最严峻的质量事故,消灭在桩基混凝土灌注过程中，但与成孔质可能直接或间接引起断桩事故.就施工中最简洁造成断桩事故的要缘由分析如下：形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动的影响或导管密封不良，泥浆中的水分浸入混凝土造成水灰比增大，形成桩身中段消灭混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，初灌量缺乏、导管提升或起拔过多,超出混凝土面，或因机械故障、停电、待料等缘由造成夹渣,消灭桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象;4〕因成孔偏斜、灌注过程中卡管、堵管等引起灌注混凝土过程无法连续而断桩。实行的防治措施：成孔后，必需认真清孔，清孔时间应依据孔内沉渣状况而定，清孔后要准时灌注混凝土，避开孔底沉渣超过标准规定;灌注混凝土前认真进展孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量，特别是大直径的桩孔更要计算准确，一般要求初灌量必需满足导管埋深不小于1.5m为宜；混凝土浇注过程中，应随时把握混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确牢靠性，坍落度损失应满足灌注要求；土的上上升度而定，切勿起拔过多。确保成孔质量，尽量做到成孔不偏斜,一旦偏斜要保证成孔偏斜值在把握范围内,否则准时回填块石复打，直至消退偏孔，为顺当灌桩制造条件。在此要说明的是，施工中一旦消灭卡管或堵管无法连续灌注时,应坚决实行措施，或重清孔重灌注，或拔出导管，更换导管后进展二次灌注,不行迟疑不决而错过时机无法补救消灭断桩事故.八、安全措施8.11、工地建立由工程经理、专职安全员、施工员等组成的工地安全小组，负责贯彻执行安全生产责任制，落实各项安全技术措施。2、工程开工前要对施工生产人员进展系统的安全教育，制定以安全检查和教育为主要内容的工地安全治理制度。工程开工前,要进展安全技术交底，同时开开放工前和班前安全检查工作。3、做好生产人员个人劳动防护工作，按规定穿戴防护用品，严禁不戴安全帽、穿“三鞋”,制止酒后进入施工现场.4、建立安全生产检查制度，施工班组要坚持开工前、交接班安全检查。检查中对觉察的事故隐患做到定人、定时、定措施进展整改。5、加强劳动纪律，施工人员上班时必需坚守岗位,不得擅离职守。6、电工、焊工、砼搅拌机工等特别工程必需持证上岗.7回填，预防人员坠入.8行“的明显标志。8。21、敷设轨道的枕木要完好，断面200×200mm3m。23—4m3、竖放塔架时要有专人指挥，工作人员必需远离钻架起落范围。立架后，马上主塔腿、支撑杆固定。4、桩机移位时应统一指挥，先检查滚轨与轨道有否啮合，并派专人负责看护收入随机电缆线。5、牵引桩机的钢丝绳应牢靠，固定要结实,移机过程中,无关人员应撤至安全区域。6、承受吊车吊装机械时，应遵守起重安全操作规程.8。31、操作人员要按规定做好施工机具班、周、月保养，严禁机具超负荷或带病工作。2、联轴带、转动轴、皮带轮等运动外露部件,都必需设有防护罩、栏杆等安全装置。31.2m4设，非专业电工制止进展电气修理。56要防止工具掉入孔内。7、混凝土搅拌机工作前，应检查离合器、制动器、钢丝绳等完好状况，制止人员站在料斗起落范围内。8.41有悖职业道德的行为，细心组织施工,争创优良工程.2、临时设备搭盖要整齐，职工宿舍、办公室、食堂要严格执行卫生治理制度。炊事员要有安康上岗证，生熟食品分开。3设备必需保持干净.4、在场地出口处设高压洗车台，出工地车辆一律清洗干净后上路。九、环保措施1、开展环境保护意识的教育，提高职工执行《环境保护法》的自觉性。2、治理好各类设施，防止乱排污染物。3护和更换。4、施工期间