灌注樁施工工藝

1、一級建造師實踐工作重點學(xué)習(xí)灌注樁施工工藝灌注樁施工灌注樁，是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠灌注混凝土而成。灌注樁能適應(yīng)各種地層，無需接樁，施工時無振動、無擠土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。但其操作要求嚴(yán)格，施工后需較長的養(yǎng)護期方可承受荷載，成孔時有大量土渣或泥漿排出。根據(jù)成孔工藝不同，分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護壁成孔的灌注樁、套管成孔的灌注樁和爆擴成孔的灌注樁等。灌注樁施工工藝近年來發(fā)展很快，還出現(xiàn)夯擴沉管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝。 灌注樁施工-干作業(yè)成孔干作業(yè)成孔灌注樁適用于地下水位較低、在成孔深度內(nèi)無地下水的土質(zhì)，不需護壁可直接取土成孔。目前常用螺旋鉆機成孔。施

2、工工藝流程場地清理測量放線定樁位樁機就位鉆孔取土成孔清除孔底沉渣成孔質(zhì)量檢查驗收吊放鋼筋籠澆筑孔內(nèi)混凝土。施工注意事項開始鉆孔時，應(yīng)保持鉆桿垂直、位置正確，防止因鉆桿晃動引起孔徑擴大及增多孔底虛土。發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃、移動、偏斜或難以鉆進時，應(yīng)提鉆檢查，排除地下障礙物，避免樁孔偏斜和鉆具損壞。鉆進過程中，應(yīng)隨時清理孔口粘土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況，應(yīng)停止鉆孔，同有關(guān)單位研究處 理。鉆頭進入硬土層時，易造成鉆孔偏斜，可提起鉆頭上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土。若糾正無效，可在孔中局部回填粘土至偏孔處05m以上，再重新鉆進。成孔達到設(shè)計深度后，應(yīng)保護好孔口，按規(guī)定驗收，并做好施工記錄。孔底虛土盡

3、可能清除干凈，可采用夯錘夯擊孔底虛土或進行壓力注水泥漿處理，然后快吊放鋼筋籠，并澆筑混凝土?；炷翍?yīng)分層澆筑，每層高度不大于15m。螺旋鉆機螺旋鉆機螺旋鉆孔機是利用動力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。鉆孔機由主機、滑輪組、螺旋鉆桿、鉆頭、滑動支架、出土裝置等組成，用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土層的成孔，成孔孔徑為300mm600mm，鉆孔深度812m。配有多種鉆頭，以適應(yīng)不同的土層。1一電動機；2一變速器；3一鉆桿；4一托架；5一鉆頭；6一立柱；7一斜撐；8一鋼管；9一鉆頭接頭；10一刀板；11一定心尖在軟塑土層，含水量大時，可用疏紋葉

4、片鉆桿，以便較快地鉆進。在可塑或硬塑粘土中，或含水量較小的砂土中應(yīng)用密紋葉片鉆桿，緩慢地均勻地鉆進。操作時要求鉆桿垂直，鉆孔過程中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆進時，可能是遇到石塊等異物，應(yīng)立即停機檢查。全葉片螺旋鉆機成孔直徑一般為300600mm，鉆孔深度820m。鉆進速度應(yīng)根據(jù)電流變化及時調(diào)整。在鉆進過程中，應(yīng)隨時清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況，應(yīng)及時研究解決。灌注樁施工-泥漿護壁成孔 泥漿護壁成孔灌注樁施工泥漿護壁成孔灌注樁是利用泥漿護壁，鉆孔時通過循環(huán)泥漿將鉆頭切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放鋼筋籠，水下灌注混凝土而成樁。成孔方式有正(反)循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔、正(反）循環(huán)潛水鉆成孔、沖擊

5、鉆成孔、沖抓錐成孔、鉆斗鉆成孔等。施工工藝流程(1)測定樁位。平整清理好施工場地后，設(shè)置樁基軸線定位點和水準(zhǔn)點，根據(jù)樁位平面布置施工圖，定出每根樁的位置，并做好標(biāo)志。施工前，樁位要檢查復(fù)核，以防被外界因素影響而造成偏移。(2)埋設(shè)護筒。護筒的作用是：固定樁孔位置，防止地面水流入，保護孔口，增高樁孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時引導(dǎo)鉆頭方向。護筒用48mm厚鋼板制成，內(nèi)徑比鉆頭直徑大100200mm，頂面高出地面040.6m，上部開1一2個溢漿孔。埋設(shè)護筒時，先挖去樁孔處表土，將護筒埋入土中，其埋設(shè)深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于15m。其高度要滿足孔內(nèi)泥漿液面高度的要求，孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保

6、持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋設(shè)時，坑的直徑應(yīng)比護筒外徑大0810m。護筒中心與樁位中心線偏差不應(yīng)大于50mm，對位后應(yīng)在護筒外側(cè)填人粘土并分層夯實。(3)泥漿制備。泥漿的作用是護壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等，其中以護壁為主。泥漿制備方法應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件確定：在粘土和粉質(zhì)粘土中成孔時，可注入清水，以原土造漿，排渣泥漿的密度應(yīng)控制在1113gcm3；在其他土層中成孔，泥漿可選用高塑性(Ip17)的粘土或膨潤土制備；在砂土和較厚夾砂層中成孔時，泥漿密度應(yīng)控制在1113gcm3；在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿密度應(yīng)控制在1315gcm3。施工中應(yīng)經(jīng)常測定泥漿密度，并定期測定粘

7、度、含砂率和膠體率。泥漿的控制指標(biāo)為粘度1822s、含砂率不大于8、膠體率不小于90，為了提高泥漿質(zhì)量可加入外摻料，如增重劑、增粘劑、分散劑等。施工中廢棄的泥漿、泥渣應(yīng)按環(huán)保的有關(guān)規(guī)定處理。(4)成孔方法回轉(zhuǎn)鉆成孔。回轉(zhuǎn)鉆成孔是國內(nèi)灌注樁施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔兩種。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機工作原理a)、正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔由鉆機回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，由泥漿泵往鉆桿輸進泥漿，泥漿沿孔壁上升，從孔口溢漿孔溢出流人泥漿池，經(jīng)沉淀處理返回循環(huán)池。正循環(huán)成孔泥漿的上返速度低，攜帶土粒直徑小，排渣能力差，巖土重復(fù)破碎現(xiàn)象嚴(yán)重，適用于填土、淤泥、粘土

8、、粉土、砂土等地層，對于卵礫石含量不大于15、粒徑小于10mm的部分砂卵礫石層和軟質(zhì)基巖及較硬基巖也可使用。樁孔直徑不宜大于1000mm，鉆孔深度不宜超過40m。一般砂土層用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進時，轉(zhuǎn)速取4080rmin，較硬或非均質(zhì)地層中轉(zhuǎn)速可適當(dāng)調(diào)慢，對于鋼粒鉆頭鉆進時，轉(zhuǎn)速取50120rmin，大樁取小值，小樁取大值；對于牙輪鉆頭鉆進時，轉(zhuǎn)速一般取60180rmin，在松散地層中，應(yīng)以沖洗液暢通和鉆渣清除及時為前提，靈活確定鉆壓；在基巖中鉆進時，可以通過配置加重鋌或重塊來提高鉆壓；對于硬質(zhì)合金鉆鉆進成孔，鉆壓應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、鉆桿與樁孔的直徑差、鉆頭形式、切削具數(shù)目、設(shè)備能力和鉆具強度等因素綜

9、合確定。1一鉆頭；2-泥漿循環(huán)方向；3一沉淀池；4-泥漿池；5一泥漿泵；6-水龍頭；7一鉆桿；8一鉆機回轉(zhuǎn)裝置反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機工藝原理b)、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔由鉆機回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，利用泵吸、氣舉、噴射等措施抽吸循環(huán)護壁泥漿，挾帶鉆渣從鉆桿內(nèi)腔抽吸出孔外的成孔方法。根據(jù)抽吸原理不同可分為泵吸反循環(huán)、氣舉反循環(huán)和噴射射流)反循環(huán)三種施工工藝，泵吸反循環(huán)是直接利用砂石泵的抽吸作用使鉆桿的水流上升而形成反循環(huán)；噴射反循環(huán)是利用射流泵設(shè)出的高速水流產(chǎn)生負壓使鉆桿內(nèi)的水流上升而行程反循環(huán)；氣舉反循環(huán)是利用送人壓縮空氣使水循環(huán)，鉆桿內(nèi)水流上升速度與鉆桿內(nèi)外液柱重度差有關(guān)，隨孔深增大效率增

10、加。當(dāng)孔深小于50m時，宜選用泵吸或射流反循環(huán)；當(dāng)孔深大于50m時，宜采用氣舉反循環(huán)。1一鉆頭；2-新泥漿流向；3一沉淀池；4-砂石泵；5一水龍頭；6一鉆桿；7-鉆機回轉(zhuǎn)裝置；8混合液流向（5)清孔。當(dāng)鉆孔達到設(shè)計要求深度并經(jīng)檢查合格后，應(yīng)立即進行清孔，目的是清除孔底沉渣以減少樁基的沉降量，提高承載能力，確保樁基質(zhì)量。清孔方法有真空吸泥渣法、射水抽渣法、換漿法和掏渣法。清孔應(yīng)達到如下標(biāo)準(zhǔn)才算合格：一是對孔內(nèi)排出或抽出的泥漿，用手摸捻應(yīng)無粗粒感覺，孔底500mm以內(nèi)的泥漿密度小于125gcm3(原土造漿的孔則應(yīng)小于11gcm3)；二是在澆筑混凝土前，孔底沉渣允許厚度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，即端承樁50mm

11、，摩擦端承樁、端承摩擦樁100mm，摩擦樁300mm。(6)吊放鋼筋籠。清孔后應(yīng)立即安放鋼筋籠、澆混凝土。鋼筋籠一般都在工地制作，制作時要求主筋環(huán)向均勻布置，箍筋直徑及間距、主筋保護層、加勁箍的間距等均應(yīng)符合設(shè)計要求。分段制作的鋼筋籠，其接頭采用焊接且應(yīng)符合施工及驗收規(guī)范的規(guī)定。鋼筋籠主筋凈距必須大于3倍的骨料粒徑，加勁箍宜設(shè)在主筋外側(cè)，鋼筋保護層厚度不應(yīng)小于35mm(水下混凝土不得小于50mm)。可在主筋外側(cè)安設(shè)鋼筋定位器，以確保保護層厚度。為了防止鋼筋籠變形，可在鋼筋籠上每隔2m設(shè)置一道加強箍，并在鋼筋籠內(nèi)每隔34m裝一個可拆卸的十字形臨時加勁架，在吊放入孔后拆除。吊放鋼筋籠時應(yīng)保持垂直、

12、緩緩放人，防止碰撞孔壁。若造成塌孔或安放鋼筋籠時間太長，應(yīng)進行二次清孔后再澆筑混凝土。灌注樁施工-套管成孔 沉管灌注樁施工過程套管成孔灌注樁是利用錘擊打樁法或振動沉樁法，將帶有活瓣式樁靴或帶有預(yù)制混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊拔套管邊灌注混凝土而成。若配有鋼筋時，則在澆注混凝土前先吊放鋼筋骨架。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管，稱為錘擊沉管灌注樁；利用激振器的振動沉管、拔管，稱為振動沉管灌注樁。錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁的機械設(shè)備由樁管、樁錘、樁架、卷揚機滑輪組、行走機構(gòu)組成。錘擊沉管樁適用于一般粘性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基，但不能在密實的砂礫 石、漂石層中使用。它的施工程序一般為：定

13、位埋設(shè)混凝土預(yù)制樁尖樁機就位錘擊沉管灌注混凝土邊拔管、邊錘擊、邊繼續(xù)灌注混凝土(中間插入吊放鋼筋籠)成樁。錘擊沉管灌注樁施工施工時，用樁架吊起鋼樁管，對準(zhǔn)埋好的預(yù)制鋼筋混凝土樁尖。樁管與樁尖連接處要墊以麻袋、草繩，以防地下水滲入管內(nèi)。緩緩放下樁管，套人樁尖壓進土中，樁管上端扣上樁帽，檢查樁管與樁錘是否在同一垂直線上，樁管垂直度偏差05時即可錘擊沉管。先用低錘輕擊，觀察無偏移后再正常施打，直至符合設(shè)計要求的沉樁標(biāo)高，并檢查管內(nèi)有無泥漿或進水，即可澆筑混凝土。管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后開始拔管。凡灌注配有不到孔底的鋼筋籠的樁身混凝土?xí)r，第一次混凝土應(yīng)先灌至籠底標(biāo)高，然后放置鋼筋籠，再灌混凝土至樁頂

14、標(biāo)高。第一次拔管高度應(yīng)控制在能容納第二次所需灌人的混凝土量為限，不宜拔得過高。在拔管過程中應(yīng)用專用測錘或浮標(biāo)檢查混凝土面的下降情況。錘擊沉管樁混凝土強度等級不得低于C20，每立方米混凝土的水泥用量不宜少于300Kg?；炷撂涠仍谂滗摻顣r宜為80100mm，無筋時宜為6080mm。碎石粒徑在配有鋼筋時不大于25mm，無筋時不大于40mm。預(yù)制鋼筋混凝土樁尖的強度等級不得低于C30?；炷脸溆禂?shù)(實際灌注混凝土體積與按設(shè)計樁身直徑計算體積之比)不得小于10，成樁后的樁身混凝土頂面標(biāo)高應(yīng)至少高出設(shè)計標(biāo)高500mm。振動沉管灌注樁振動錘樁振動沉管灌注樁是利用振動樁錘(又稱激振器)、振動沖擊錘將樁管

15、沉人土中，然后灌注混凝土而成。這兩種灌注樁與錘擊沉管灌注樁相比，更適合于稍密及中密的砂土地基施工。振動沉管灌注樁和振動沖擊沉管樁的施工工藝完全相同，只是前者用振動錘沉樁，后者用振動帶沖擊的樁錘沉樁。振動灌注樁可采用單打法、反插法或復(fù)打法施工。單打法是一般正常的沉管方法，它是將樁管沉人到設(shè)計要求的深度后，邊灌混凝土邊拔管，最后成樁。適用于含水量較小的土層，且宜采用預(yù)制樁尖。樁內(nèi)灌滿混凝土后，應(yīng)先振動510s，再開始拔管，邊振邊拔，每拔0510m停拔振動510s，如此反復(fù)進行，直至樁管全部拔出。拔管速度在一般土層內(nèi)宜為1215mmin，用活瓣樁尖時宜慢，預(yù)制樁尖可適當(dāng)加快，在軟弱土層中拔管速度宜為0608mmin。反插法是在拔管過程中邊振邊拔，每次拔管0510m，再向下反插0.305m，如此反復(fù)并保持振動，直至樁管全部拔出。在樁尖處15m范圍內(nèi)