樁基工程之混凝土灌筑樁培訓(xùn)講義范本

1、7-2-7 混凝土灌筑樁7-2-7-1 沖擊鉆成孔灌筑樁沖擊成孔灌筑樁系用沖擊式鉆機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)懸吊沖擊鉆頭(又稱沖錘)上下往復(fù)沖擊,將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔,部分碎渣和泥漿擠入孔壁中,大部分成為泥渣,用掏渣筒掏出成孔,然后再灌筑混凝土成樁。其特點(diǎn)是:設(shè)備構(gòu)造簡單,適用范圍廣,操作方便,所成孔壁較堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定,坍孔少,不受施工場(chǎng)地限制,無噪聲和振動(dòng)影響等,因此被廣泛地采用。但存在掏泥渣較費(fèi)工費(fèi)時(shí),不能連接作業(yè),成孔速度較慢,泥渣污染環(huán)境,孔底泥渣難以掏盡,使樁承載力不夠穩(wěn)定等問題。適用于黃土、粘性土或粉質(zhì)粘土和人工雜填土層中應(yīng)用,特別適于有孤石的砂礫石層、漂石層、堅(jiān)硬土層、巖層中使用,對(duì)流砂層亦可克服

2、,但對(duì)淤泥及淤泥質(zhì)土,則要十分慎重,對(duì)地下水大的土層,會(huì)使樁端承載力和摩阻力大幅度降低,不宜使用。1機(jī)具設(shè)備主要設(shè)備為CZ-22、CZ-30型沖擊鉆孔機(jī)(圖7-62),其技術(shù)性能見表7-58,亦可用簡易的沖擊鉆機(jī)(圖7-63)。它由簡易鉆架、沖錘、轉(zhuǎn)向裝置、護(hù)筒、掏渣筒以及35t雙筒卷揚(yáng)機(jī)(帶離合器)等組成。所用鉆具按形狀分,常用有十字鉆頭和三翼鉆頭兩種(圖7-64)；前者專用于礫石層和巖層；后者適用于土層。鉆頭和鉆機(jī)用鋼絲繩連接,鉆頭重1.01.6t,鉆頭直徑60150cm。轉(zhuǎn)向裝置是一個(gè)活動(dòng)的吊環(huán),它與主挖鋼繩的吊環(huán)聯(lián)結(jié)提升沖錘。掏渣筒用于掏取泥漿及孔底沉渣,一般用鋼板制成(圖7-65)。

3、圖7-62 CZ-22型沖擊鉆機(jī)1-電動(dòng)機(jī)；2-沖擊機(jī)構(gòu)；3-主軸；4-壓輪；5-鉆具滑輪；6-桅桿；7-鋼絲繩；8-掏渣筒滑輪圖7-63 簡易沖擊鉆機(jī)1-鉆頭；2-護(hù)簡回填土；3-泥漿渡槽；4-溢流口；5-供漿管；6-前拉索；7-主桿；8-主滑輪；9-副滑輪；10-后拉索；11-斜撐；12-雙筒卷揚(yáng)機(jī)；13-導(dǎo)向輪；14-鋼管；15-墊木圖7-64 沖擊鉆鉆頭型式(a)800mm十字鉆頭；(b)920mm三翼鉆頭圖7-65 掏渣筒(a)平閥掏渣筒；(b)碗形活門掏渣筒1-筒體；2-平閥；3-切削管袖；4-提環(huán)2施工工藝方法要點(diǎn)(1)沖擊成孔灌筑樁施工工藝程序是:場(chǎng)地平整樁位放線、開挖漿池、漿

4、溝護(hù)筒埋設(shè)鉆機(jī)就位、孔位校正沖擊造孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣清孔換漿終孔驗(yàn)收下鋼筋籠和鋼導(dǎo)管灌筑水下混凝土成樁養(yǎng)護(hù)。(2)成孔時(shí)應(yīng)先在孔口設(shè)圓形68mm鋼板護(hù)筒或砌磚護(hù)圈,它的作用是保護(hù)孔口、定位導(dǎo)向,維護(hù)泥漿面,防止坍方。護(hù)筒(圈)內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大200mm,深一般為1.21.5m,如上部松土較厚,宜穿過松土層,以保護(hù)孔口和防止塌孔。然后使沖孔機(jī)就位,沖擊鉆應(yīng)對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心,要求偏差不大于20mm,開始低錘(小沖程)密擊,錘高0.40.6m,并及時(shí)加塊石與粘土泥漿護(hù)壁,泥漿密度和沖程可按表7-81選用,使孔壁擠壓密實(shí),直至孔深達(dá)護(hù)筒下34m后,才加快速度,加大沖程,將錘提高至1.52.0m

5、以上,轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊,在造孔時(shí)要及時(shí)將孔內(nèi)殘?jiān)懦隹淄?以免孔內(nèi)殘?jiān)?出現(xiàn)埋鉆現(xiàn)象。各類土層中的沖程和泥漿密度選用表 表7-81項(xiàng)次項(xiàng)目沖程(m)泥漿密度(t/m3)備注1在護(hù)筒中及護(hù)筒腳下3m以內(nèi)0.91.11.11.3土層不好時(shí)宜提高泥漿密度,必要時(shí)加入小片石和粘土塊2粘土12清水或稀泥漿,經(jīng)常清理鉆頭上泥塊3砂土121.31.5拋粘土塊,勤沖勤掏渣,防坍孔4砂卵石231.31.5加大沖擊能量,勤掏渣5風(fēng)化巖141.21.4如巖層表面不平或傾斜,應(yīng)拋入2030cm厚塊石使之略平,然后低錘快擊使其成一緊密平臺(tái),再進(jìn)行正常沖擊,同時(shí)加大沖擊能量,勤掏渣6塌孔回填重成孔11.31.5反復(fù)沖

6、擊,加粘土塊及片石(3)沖擊鉆成孔沖擊鉆頭的重量,一般按其沖孔直徑每100mm取100140kg為宜,一般正常懸距可取0.50.8m；沖擊行程一般為0.781.5m,沖擊頻率為4048次/min為宜。(4)沖孔時(shí)應(yīng)隨時(shí)測(cè)定和控制泥漿密度。如遇較好的粘土層,亦可采取自成泥漿護(hù)壁,方法在孔內(nèi)注滿清水,通過上下沖擊使成泥漿護(hù)壁。每沖擊12m應(yīng)排渣一次,并定時(shí)補(bǔ)漿,直至設(shè)計(jì)深度。排渣方法有泥漿循環(huán)法和抽渣筒法兩種。前者是將輸漿管插入孔底,泥漿在孔內(nèi)向上流動(dòng),將殘?jiān)鼛С隹淄?本法造孔工效高,護(hù)壁效果好,泥漿較易處理,但對(duì)孔深時(shí),循環(huán)泥漿的壓力和流量要求高,較難實(shí)施,故只適于在淺孔應(yīng)用。抽渣筒法,是用一個(gè)

7、下部帶活門的鋼筒,將其放到孔底,作上下來回活動(dòng),提升高度在2m左右,當(dāng)抽筒向下活動(dòng)時(shí),活門打開,殘?jiān)M(jìn)人筒內(nèi)；向上運(yùn)動(dòng)時(shí),活門關(guān)閉,可將孔內(nèi)殘?jiān)槌隹淄?。排渣時(shí),必須及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿,以防虧漿造成孔內(nèi)坍塌。(5)在鉆進(jìn)過程中每12m要檢查一次成孔的垂直度情況。如發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)立即停止鉆進(jìn),采取措施進(jìn)行糾偏。對(duì)于變層處和易于發(fā)生偏斜的部位,應(yīng)采用低錘輕擊、間斷沖擊的辦法穿過,以保持孔形良好。(6)在沖擊鉆進(jìn)階段應(yīng)注意始終保持孔內(nèi)水位高過護(hù)筒底口0.5m以上,以免水位升降波動(dòng)造成對(duì)護(hù)筒底口處的沖刷,同時(shí)孔內(nèi)水位高度應(yīng)大于地下水位1m以上。(7)成孔后,應(yīng)用測(cè)繩下掛0.5kg重鐵碗測(cè)量檢查孔深,核對(duì)無

8、誤后,進(jìn)行清孔,可使用底部帶活門的鋼抽渣筒,反復(fù)掏渣,將孔底淤泥、沉渣清除干凈。密度大的泥漿借水泵用清水置換,使密度控制在1.151.25之間。(8)清孔后應(yīng)立即放入鋼筋籠,并固定在孔口鋼護(hù)筒上,使其在澆筑混凝土過程中不向上浮起,也不下沉。鋼筋籠下完并檢查無誤后應(yīng)立即澆筑混凝土,間隔時(shí)間不應(yīng)超過4h,以防泥漿沉淀和坍孔?；炷翝仓话悴捎脤?dǎo)管法在水中澆筑。3施工常遇問題及預(yù)防、處理方法(表7-82)沖擊鉆成孔灌筑樁常遇問題及預(yù)防處理方法 表7-82常遇問題產(chǎn)生原因預(yù)防措施及處理方法樁孔不圓,呈梅花形1鉆頭的轉(zhuǎn)向裝置失靈,沖擊時(shí)鉆頭未轉(zhuǎn)動(dòng)2泥漿粘度過高,沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)阻力太大,鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)困難3沖程太小,

9、鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間不充分或轉(zhuǎn)動(dòng)很小經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置的靈活性；調(diào)整泥漿的粘度和相對(duì)密度；用低沖程時(shí),每沖擊一段換用高一些的沖程沖擊,交替沖擊修整孔形鉆孔偏斜1沖擊中遇探頭石、漂石、大小不均,鉆頭受力不均2基巖面產(chǎn)狀較陡3鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷4土層軟硬不均；孔徑大,鉆頭小,沖擊時(shí)鉆頭向一側(cè)傾斜發(fā)現(xiàn)探頭石后,應(yīng)回填碎石或?qū)@機(jī)稍移向探頭石一側(cè),用高沖程猛擊探頭石,破碎探頭石后再鉆進(jìn)遇基巖時(shí)采用低沖程,并使鉆頭充分轉(zhuǎn)動(dòng),加快沖擊頻率,進(jìn)入基巖后采用高沖程鉆進(jìn)；若發(fā)現(xiàn)孔斜,應(yīng)回填重鉆；經(jīng)常檢查及時(shí)調(diào)整；進(jìn)入軟硬不均地層,采取低錘密擊,保持孔底平整,穿過此層后再正常鉆進(jìn)；及時(shí)更換鉆頭沖擊鉆頭被卡1

10、鉆孔不圓,鉆頭被孔的狹窄部位卡住(叫下卡)；沖擊鉆頭在孔內(nèi)遇到大的探頭(叫上卡)；石塊落在鉆頭與孔壁之間2未及時(shí)焊補(bǔ)鉆頭,鉆孔直徑逐漸變小,鉆頭入孔沖擊被卡3上部孔壁坍落物卡住鉆頭4在粘土層中沖程太高,泥漿粘度過高,以致鉆頭被吸住5放繩太多,沖擊鉆頭傾倒頂住孔壁6護(hù)筒底部出現(xiàn)卷口變形,鉆頭卡在護(hù)筒底,拉不出來若孔不圓,鉆頭向下有活動(dòng)余地,可使鉆頭向下活動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)至孔徑較大方向提起鉆頭；使鉆頭向下活動(dòng),脫離卡點(diǎn)；使鉆頭上下活動(dòng),讓石塊落下及時(shí)修補(bǔ)沖擊鉆頭；若孔徑已變小,應(yīng)嚴(yán)格控制鉆頭直徑,并在孔徑變小處反復(fù)沖刮孔壁,以增大孔徑；用打撈鉤或打撈活套助提；利用泥漿泵向孔內(nèi)泵送性能優(yōu)良的泥漿,清除坍落物

11、,替換孔內(nèi)粘度過高的泥漿；使用專門加工的工具將頂住孔壁的鉆頭撥正；將護(hù)筒吊起,割去卷口,再在筒底外圍用12mm圓鋼焊一圈包箍,重下護(hù)筒于原位孔壁塌坍1沖擊鉆頭或掏渣筒傾倒,撞擊孔壁2泥漿相對(duì)密度偏低,起不到護(hù)壁作用；孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位3遇流砂、軟淤泥、破碎地層或松砂層鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺太快4地層變化時(shí)未及時(shí)調(diào)整泥漿相對(duì)密度5清孔或漏漿時(shí)補(bǔ)漿不及時(shí),造成泥漿面過低,孔壓不夠而塌孔6成孔后未及時(shí)灌筑混凝土或下鋼筋籠時(shí)撞擊孔壁造成塌孔探明坍塌位置,將砂和粘土(或砂礫和黃土)混合物回填到坍孔位置以上12m,等回填物沉積密實(shí)后再重新沖孔；按不同地層土質(zhì)采用不同的泥漿相對(duì)密度；提高泥漿面；嚴(yán)重坍孔,用粘土泥膏

12、投入,待孔壁穩(wěn)定后,采用低速重新鉆進(jìn)；地層變化時(shí)要隨時(shí)調(diào)整泥漿相對(duì)密度,清孔或漏漿時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充泥漿,保持漿面在護(hù)筒范圍以內(nèi)；成孔后應(yīng)及時(shí)灌筑混凝土；下鋼筋籠應(yīng)保持豎直,不撞擊孔壁流砂1孔外水壓力比孔內(nèi)大,孔壁松散,使大量流砂涌塞孔底2掏渣時(shí),沒有同時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充水,造成孔外水位高于孔內(nèi)流砂嚴(yán)重時(shí),可拋入碎磚石、粘土,用錘沖入流砂層,做成泥漿結(jié)塊,使成堅(jiān)厚孔壁,阻止流砂涌入保持孔內(nèi)水頭,并向孔內(nèi)拋粘土塊,沖擊造漿護(hù)壁,然后用掏渣筒掏砂沖擊無鉆進(jìn)1鉆頭刃腳變鈍或未焊牢被沖擊掉2孔內(nèi)泥漿濃度不夠,石渣沉于孔底,鉆頭重復(fù)擊打石渣層磨損的刃齒用氧氣乙炔割平,重新補(bǔ)焊；向孔內(nèi)拋粘土塊,沖擊造漿,增大泥漿濃度

13、,勤掏渣鉆孔直徑小1選用的鉆頭直徑小2鉆頭磨損未及時(shí)修復(fù)選擇合適的鉆頭直徑,宜比成樁直徑小20mm；定期檢查鉆頭磨損情況,及時(shí)修復(fù)鉆頭脫落1大繩在轉(zhuǎn)向裝置聯(lián)結(jié)處被磨斷；或在靠近轉(zhuǎn)向裝置處被扭斷,或繩卡松脫或鉆頭本身在薄弱斷面折斷2轉(zhuǎn)向裝置與鉆頭的聯(lián)結(jié)處脫開用打撈活套打撈；用打撈鉤打撈；用沖抓錐來抓取掉落的鉆頭預(yù)防掉鉆頭,勒檢查易損壞部位和機(jī)構(gòu)吊腳樁1清孔后泥漿相對(duì)密度過低,孔壁坍塌或孔底涌進(jìn)泥砂,或未立即灌筑混凝土2清渣未凈,殘留沉渣過厚3沉放鋼筋骨架、導(dǎo)管等物碰撞孔壁,使孔壁坍落孔底做好清孔工作,達(dá)到要求立即灌筑混凝土注意泥漿濃度,及時(shí)清渣；注意孔壁,不讓重物碰撞孔壁7-2-7-2 回轉(zhuǎn)鉆成

14、孔灌筑樁回轉(zhuǎn)鉆成孔灌筑樁又稱正反循環(huán)成孔灌筑樁,是用一般地質(zhì)鉆機(jī)在泥漿護(hù)壁條件下,慢速鉆進(jìn),通過泥漿排渣成孔,灌筑混凝土成樁,為國內(nèi)最為常用和應(yīng)用范圍較廣的成樁方法。其特點(diǎn)是:可利用地質(zhì)部門常規(guī)地質(zhì)鉆機(jī),可用于各種地質(zhì)條件,條種大小孔徑(3002000mm)和深度(40100m),護(hù)壁效果好,成孔質(zhì)量可靠；施工無噪聲、無振動(dòng)、無擠壓；機(jī)具設(shè)備簡單,操作方便,費(fèi)用較低。但成孔速度慢,效率低,用水量大,泥漿排放量大,污染環(huán)境,擴(kuò)孔率較難控制。適用于高層建筑中,地下水位較高的軟、硬土層,如淤泥、粘性土、砂土,軟質(zhì)巖等土層應(yīng)用。1機(jī)具設(shè)備主要機(jī)具設(shè)備為回轉(zhuǎn)鉆機(jī),多用轉(zhuǎn)盤式,常用型號(hào)及技術(shù)性能見表7-6

15、1。鉆架多用龍門式(高69m),鉆頭常用三翼或四翼式鉆頭、牙輪合金鉆頭、或鋼粒鉆頭,以前者使用較多；配套機(jī)具有鉆桿、卷揚(yáng)機(jī)、泥漿泵(或離心式水泵)、空氣壓縮機(jī)(69m3/h)、測(cè)量儀器以及混凝土配制、鋼筋加工系統(tǒng)設(shè)備等。2施工工藝方法要點(diǎn)(1)鉆機(jī)就位前,先平整場(chǎng)地,鋪好枕木并用水平尺校正,保證鉆機(jī)平穩(wěn)、牢固。在樁位埋設(shè)68mm厚鋼板護(hù)筒,內(nèi)徑比孔口大100200mm,埋深11.5m,同時(shí)挖好水源坑、排泥槽、泥漿池等。(2)成孔一般多用正循環(huán)工藝,但對(duì)于孔深大于30m端承樁宜用反循環(huán)工藝成孔。鉆進(jìn)時(shí)如土質(zhì)情況良好,可采取清水鉆進(jìn),自然造漿護(hù)壁,或加入紅粘土或膨潤土泥漿護(hù)壁,泥漿密度為1.3t/

16、m3。(3)鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)土層情況加壓,開始應(yīng)輕壓力、慢轉(zhuǎn)速,逐步轉(zhuǎn)入正常,一般土層按鉆具自重鋼繩加壓,不超過10kN；基巖中鉆進(jìn)為1525kN；鉆機(jī)轉(zhuǎn)速:對(duì)合金鉆頭為180r/min；鋼粒鉆頭100r/min。在松軟土層中鉆進(jìn),應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況控制鉆進(jìn)速度,在硬土層或巖層中的鉆進(jìn)速度,以鉆機(jī)不發(fā)生跳動(dòng)為準(zhǔn)。(4)鉆進(jìn)程序,根據(jù)場(chǎng)地、樁距和進(jìn)度情況,可采用單機(jī)跳打法(隔一打一或隔二打一)、單機(jī)雙打(一臺(tái)機(jī)在二個(gè)機(jī)座上輪流對(duì)打)、雙機(jī)雙打(兩臺(tái)鉆機(jī)在兩個(gè)機(jī)座上輪流按對(duì)角線對(duì)打)等。(5)樁孔鉆完,應(yīng)用空氣壓縮機(jī)清孔,可將30mm左右石塊排出,直至孔內(nèi)沉渣厚度小于100mm.清孔后泥漿密度不大于1

17、.2t/m3。亦可用泥漿置換方法進(jìn)行清孔。(6)清孔后測(cè)量孔徑,然后應(yīng)用吊車吊放鋼筋籠,進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收,合格后澆筑水下混凝土。水下混凝土的砂率宜為40%45%；用中粗砂,粗骨料最大粒徑40mm；水泥用量不少于360kg/m3；坍落度宜為18020mm;配合比通過試驗(yàn)確定。(7)澆筑混凝土的導(dǎo)管直徑宜為200250mm,壁厚不小于3mm,分節(jié)長度視工藝要求而定,一般由2.02.5m,導(dǎo)管與鋼筋應(yīng)保持100mm距離,導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝,以水壓力0.61.0MPa進(jìn)行試壓。(8)開始澆筑水下混凝土?xí)r,管底至孔底的距離宜為300500mm,并使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下0.8m以上,在以后的澆筑中,導(dǎo)

18、管埋深宜為26m。(9)樁頂澆筑高度不能偏低,應(yīng)使在鑿除泛漿層后,樁頂混凝土要達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。3施工常遇問題及防治處理方法(表7-83)回轉(zhuǎn)鉆(電鉆)成孔灌筑樁常遇問題及預(yù)防處理方法 表7-83常遇問題產(chǎn)生原因防治措施及處理方法坍孔1護(hù)筒周圍未用粘土填封緊密而漏水,或護(hù)筒埋置太淺2未及時(shí)向孔內(nèi)加泥漿,孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位,或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水降低了靜水壓力,或泥漿密度不夠3在流砂、軟淤泥、破碎地層松散砂層中進(jìn)鉆,進(jìn)尺太快或停在一處空轉(zhuǎn)時(shí)間太長,轉(zhuǎn)速太快護(hù)筒周圍用粘土填封緊密；鉆進(jìn)中及時(shí)添加新鮮泥漿,使其高于孔外水位；遇流砂、松散土層時(shí),適當(dāng)加大泥漿密度,不要使進(jìn)尺過快,空轉(zhuǎn)時(shí)間過長輕度坍孔,加大

19、泥漿密度和提高水位嚴(yán)重坍孔,用粘土泥漿投入,待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進(jìn)鉆孔偏移(傾斜)1樁架不穩(wěn),鉆桿導(dǎo)架不垂直,鉆機(jī)磨損,部件松動(dòng),或鉆桿彎曲接頭不直2土層軟硬不勻3鉆機(jī)成孔時(shí),遇較大孤石或探頭石,或基巖傾斜未處理,或在粒徑懸殊的砂、卵石層中鉆進(jìn)鉆頭所受阻力不勻安裝鉆機(jī)時(shí),要對(duì)導(dǎo)桿進(jìn)行水平和垂直校正,檢修鉆孔設(shè)備,如鉆桿彎曲,及時(shí)調(diào)換,遇軟硬土層應(yīng)控制進(jìn)尺,低速鉆進(jìn)偏斜過大時(shí),填入石子、粘土重新鉆進(jìn),控制鉆速,慢速上下提升、下降,往復(fù)掃孔糾正；如有探頭石,宜用鉆機(jī)鉆透,用沖孔機(jī)時(shí)用低錘密擊,把石塊打碎；傾斜基巖時(shí),投入塊石,使表面略平,用錘密打流砂1孔外水壓比孔內(nèi)大,孔壁松散,使大量流砂涌塞樁

20、底2遇粉砂層,泥漿密度不夠,孔壁未形成泥皮使孔內(nèi)水壓高于孔外水位0.5m以上,適當(dāng)加大泥漿密度流砂嚴(yán)重時(shí),可拋入碎磚、石、粘土用錘沖入流砂層,做成泥漿結(jié)塊,使其成堅(jiān)厚孔壁,阻止流硫涌入不進(jìn)尺1鉆頭粘滿粘土塊(糊鉆頭),排渣不暢,鉆頭周圍堆積土塊2鉆頭合金刀具安裝角度不適當(dāng),刀具切土過淺,泥漿密度過大,鉆頭配重過輕加強(qiáng)排渣,重新安裝刀具角度、形狀、排列方向；降低泥漿密度,加大配重糊鉆時(shí),可提出鉆頭,清除泥塊后,再施鉆鉆孔漏漿1遇到透水性強(qiáng)或有地下水流動(dòng)的土層2護(hù)筒埋設(shè)過淺,回填土不密實(shí)或護(hù)筒接縫不嚴(yán)密,在護(hù)筒及腳或接縫處漏漿3水頭過高使孔壁滲透適當(dāng)加稠泥漿或倒入粘土慢速轉(zhuǎn)動(dòng),或在回填土內(nèi)摻片石,

21、卵石,反復(fù)沖擊,增強(qiáng)護(hù)壁、護(hù)筒周圍及底部接縫,用土回填密實(shí),適當(dāng)控制孔內(nèi)水頭高度,不要使壓力過大鋼筋籠偏位、變形、上浮1鋼筋籠過長,未設(shè)加勁箍,剛度不夠,造成變形2鋼筋籠上未設(shè)墊塊或耳環(huán)控制保護(hù)層厚度,或樁孔本身偏斜或偏位3鋼筋籠吊放未垂直緩慢放下,而是斜插入孔內(nèi)4孔底沉渣未清理干凈,使鋼筋籠達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度5當(dāng)混凝土面至鋼筋籠底時(shí),混凝土導(dǎo)管理深不夠,混凝土沖擊力使鋼筋籠被頂托上浮鋼筋過長,應(yīng)分23節(jié)制作,分段吊放,分段焊接或設(shè)加勁箍加強(qiáng)；在鋼筋籠部分主筋上,應(yīng)每隔一定距離設(shè)置混凝土墊塊或焊耳環(huán)控制保護(hù)層厚度,樁孔本身偏斜、偏位應(yīng)在下鋼筋籠前往復(fù)掃孔糾正,孔底沉渣應(yīng)置換清水或適當(dāng)密度泥漿清除；

22、澆灌混凝土?xí)r,應(yīng)將鋼筋籠固定在孔壁上或壓??；混凝土導(dǎo)管應(yīng)埋人鋼筋籠底面以下1.5m以上吊腳樁1清孔后泥漿密充過小,孔壁坍塌或孔底涌進(jìn)泥漿或未立即灌混凝土2清渣未凈,殘留石渣過厚3吊放鋼筋骨架導(dǎo)管等物碰撞孔壁,使泥土坍落孔底做好清孔工作,達(dá)到要求立即灌筑棍凝土；注意泥漿密度和使孔內(nèi)水位經(jīng)常保持高于孔外水位0.5m以上,施工注意保護(hù)孔壁,不讓重物碰撞,造成孔壁坍塌粘性土層縮頸、糊鉆由于粘性土層有較強(qiáng)的造漿能力和遇水膨脹的特性,使鉆孔易于縮頸,或使粘土附在鉆頭上,產(chǎn)生抱鉆、糊鉆現(xiàn)象除嚴(yán)格控制泥漿的粘度增大外,還應(yīng)適當(dāng)向孔內(nèi)投入部分砂礫,防止糊鉆；鉆頭宜采用肋骨的鉆頭,邊鉆進(jìn)邊上下反復(fù)擴(kuò)孔,防止縮頸卡

23、鉆事故孔斜1鉆進(jìn)松散地層中遇有較大的圓孤石或探頭石,將鉆具擠離鉆孔中心軸線2鉆具由軟地層進(jìn)入陡傾角硬地層,或粒徑差別太大的砂礫層鉆進(jìn)時(shí),鉆頭所受阻力不均3鉆具導(dǎo)正性差,在超徑孔段鉆頭走偏,以及由于鉆機(jī)位置發(fā)生串動(dòng)或底座產(chǎn)生局部下沉使其傾斜等針對(duì)地層特征選用優(yōu)質(zhì)泥漿保持孔壁的穩(wěn)定；防止或減少出現(xiàn)探頭石,一旦發(fā)現(xiàn)探頭石,應(yīng)暫停鉆進(jìn),先回填粘土和片石,用椎形鉆頭將探頭石擠壓在孔壁內(nèi),或用沖擊鉆沖擊或?qū)@機(jī)(或鉆架)略移向探頭石一側(cè),用十字或一字型沖擊鉆頭猛擊,將探頭石擊碎。如沖擊鉆也不能擊碎探頭石,則可用小直徑鉆頭在探頭石上鉆孔,或在表面放藥包爆破斷樁1因首批混凝土多次澆灌不成功,再灌上層出現(xiàn)一層泥

24、夾層而造成斷樁2孔壁塌方將導(dǎo)管卡住,強(qiáng)力拔管時(shí),使泥水混入混凝土內(nèi)或?qū)Ч芙宇^不良,泥水進(jìn)入管內(nèi)3施工時(shí)突然下雨,泥漿沖入樁孔4采用排水方法灌筑混凝土,未將水抽干,地下水大量進(jìn)入,將泥漿帶入混凝土中造成夾層；另一方面,由于樁身混凝土采用分層振搗,下面的泥漿被振搗到上面,然后再灌入混凝土振搗,兩段混凝土間夾雜泥漿,造成分節(jié)脫離,出現(xiàn)斷層力爭首批混凝土灌一次成功,鉆孔選用較大密度和粘度、膠體率好的泥漿護(hù)壁；控制進(jìn)尺速度,保持孔壁穩(wěn)定；導(dǎo)管接頭應(yīng)用方絲扣連接,并設(shè)橡皮圈密封嚴(yán)密；孔口護(hù)筒不使埋置太淺；下鋼筋籠骨架過程中,不使碰撞孔壁；施工時(shí)突然下雨,要爭取一次性灌筑完畢,灌筑樁嚴(yán)重塌方或?qū)Ч軣o法拔出形

25、成斷樁,可在一側(cè)補(bǔ)樁；深度不大可挖出；對(duì)斷樁處作適當(dāng)處理后,支模重新澆筑混凝土7-2-7-3 潛水電鉆成孔灌筑樁潛水電鉆成孔灌筑樁系利用潛水電鉆機(jī)構(gòu)中的密封的電動(dòng)機(jī)、變速機(jī)構(gòu),直接帶動(dòng)鉆頭在泥漿中旋轉(zhuǎn)削土,同時(shí)用泥漿泵壓送高壓泥漿(或用水泵壓送清水),使從鉆頭底端射出,與切碎的土顆?；旌?以正循環(huán)方式不斷由孔底向孔口溢出,將泥渣排出,或用砂石泵或空氣吸泥機(jī)用反循環(huán)方式排除泥渣,如此連續(xù)鉆進(jìn),直至形成需要深度的樁孔,澆筑混凝土成樁。其特點(diǎn)是:鉆機(jī)設(shè)備定型,體積較小,重量輕,移動(dòng)靈活,維修方便,可鉆深孔,成孔精度和效率高,質(zhì)量好,擴(kuò)孔率低,成孔率100%,鉆進(jìn)速度快；施工無噪聲、無振動(dòng)；操作簡便,

26、勞動(dòng)強(qiáng)度低；但設(shè)備較復(fù)雜,費(fèi)用較高。適用于地下水位較高的軟硬土層,如淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、砂土、砂夾卵石及風(fēng)化頁巖層中使用,不得用于漂石。1機(jī)具設(shè)備潛水鉆孔機(jī)由潛水電機(jī)、齒輪減速器、鉆頭、鉆桿、密封裝置絕緣橡皮電纜,加上配套機(jī)具設(shè)備,如機(jī)架、卷揚(yáng)機(jī)、泥漿制配系統(tǒng)設(shè)備、砂漿泵等組成(圖7-66圖7-69)。鉆孔直徑由4501500mm,如將GZQ-1500型鉆頭改裝,慢速鉆進(jìn)可鉆成20002500mm的大直徑樁孔。鉆孔深2030m,最深可達(dá)50m,常用KQ、GZQ系列潛水電鉆的型號(hào)及技術(shù)性能見表7-62。圖7-66 GZQ-800型潛水鉆機(jī)構(gòu)造1-潛水電鉆；2-鉆桿；3-鉆頭；4-鉆孔

27、臺(tái)車；5-電纜；6-水管卷筒；7-接泥漿泵；8-電纜卷筒；9-卷揚(yáng)機(jī)；10-配電箱；11-鋼絲繩圖7-67 GZQ-1250型潛水鉆機(jī)構(gòu)造成孔示意圖1-潛水電鉆；2-鉆頭；3-潛水砂石泵；4-吸泥管；5-排泥膠管；6-三輪滑車；7-鉆機(jī)架；8-副卷揚(yáng)機(jī)；9-慢速主卷揚(yáng)機(jī)；10-配電箱圖7-68 潛水電鉆結(jié)構(gòu)示意圖1-鉆頭；2-鉆頭接箍；3-行星減速箱；4-中間進(jìn)水箱；5-潛水電機(jī)；6-電纜；7-提升蓋；8-進(jìn)水管圖7-69 籠式鉆頭(潛水鉆用D0800)1-鉆頭；2-巖心管；3-小爪；4-腋爪；5-護(hù)圈；6-鉤抓；7-鉆頭接箍；8-翼片2施工工藝方法要點(diǎn)(1)潛水電鉆成孔灌筑樁施工工藝如圖7-

28、70。圖7-70 潛水電鉆成樁工藝(a)潛水電鉆水下成孔；(b)下鋼筋籠、導(dǎo)管；(c)澆筑水下混凝土；(d)成樁1-鉆桿(或吊掛繩)；2-護(hù)筒；3-電纜；4-潛水電鉆；5-輸水膠管；6-泥漿；7-鋼筋骨架；8-導(dǎo)管；9-料斗；10-混凝土；11-隔水栓(2)鉆孔應(yīng)采用泥漿護(hù)壁,泥漿密度在砂土和較厚的夾砂層中應(yīng)控制在1.11.3t/m3；在穿過砂夾卵石層或容易坍孔的土層中應(yīng)控制在1.31.5t/m3；在粘土和粉質(zhì)粘土中成孔時(shí),可注入清水,以原土造漿護(hù)壁,排渣時(shí)泥漿密度控制在1.11.2t/m3。泥漿可就地選擇塑性指數(shù)IP17的粘土調(diào)制,質(zhì)量指標(biāo)為粘土1822s,含砂率不大于4%8%,膠體率不小于

29、90%,施工過程中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定泥漿密度,并定期測(cè)定粘度、含砂率和膠體率。(3)鉆孔前,孔口應(yīng)埋設(shè)鋼板護(hù)簡,用以固定樁位,防止孔口坍塌,護(hù)筒與孔壁間的縫隙用粘土填實(shí),以防止漏水。護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大200mm；埋入土中深度:在砂土中不宜小于1.5m；粘土中不宜大于1.0m。上口高出地面3040cm或高出地下水位1.5m以上,使保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1.0m以上。(4)將電鉆吊入護(hù)筒內(nèi),應(yīng)關(guān)好鉆架底層的鐵門。啟動(dòng)砂石泵,使電鉆空轉(zhuǎn),待泥漿輸入鉆孔后,開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn)中應(yīng)根據(jù)鉆速進(jìn)尺情況及時(shí)放松電纜線及進(jìn)漿膠管,并使電纜、膠管和鉆桿下放速度同步進(jìn)行。(5)啟動(dòng)、下鉆及鉆進(jìn)時(shí)須有專人收、放電纜和進(jìn)漿

30、膠管,鉆進(jìn)時(shí),電流值不得超過規(guī)定數(shù)值,應(yīng)設(shè)有過載保護(hù)裝置,使能在鉆進(jìn)阻力過大時(shí)能自動(dòng)切斷電源。(6)鉆進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況、孔徑、孔深和供水、供漿量的大小確定,在淤泥和淤泥質(zhì)粘土中不宜大于1m/min,在較硬的土層中以鉆機(jī)無跳動(dòng)、電機(jī)不超荷為準(zhǔn)。(7)鉆孔達(dá)設(shè)計(jì)深度后,應(yīng)立即進(jìn)行清孔放置鋼筋籠,清孔可采用循環(huán)換漿法,即讓鉆頭繼續(xù)在原位旋轉(zhuǎn),繼續(xù)注水,用清水換漿(系原土造漿),使泥漿密度控制在1.1t/m3左右；如孔壁土質(zhì)較差時(shí),則宜用泥漿循環(huán)清孔,使泥漿密度控制在1.151.25t/m3,清孔過程中,必須及時(shí)補(bǔ)給足夠的泥漿,并保持漿面穩(wěn)定；如孔壁土質(zhì)較好不易塌孔時(shí),則可用空氣吸泥機(jī)清孔。3施工

31、常遇問題及預(yù)防處理方法(表7-83)7-2-7-4 鉆孔壓漿灌筑樁鉆孔壓漿灌筑樁系用長臂螺旋鉆機(jī)鉆孔,在鉆桿縱向設(shè)有一個(gè)從上到下的高壓灌筑水泥漿系統(tǒng)(壓力1030MPa),鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,開動(dòng)壓漿泵,使水泥漿從鉆頭底部噴出,借助水泥漿的壓力,將鉆桿慢慢提起,直至出地面后,移開鉆桿,在孔內(nèi)放置鋼筋籠,再另外放入一根直通孔底的壓力注漿塑料管或鋼管,與高壓漿管接通,同時(shí)向樁孔內(nèi)投放粒徑24cm碎石或卵石直至樁頂,再向孔內(nèi)膠管進(jìn)行二次補(bǔ)漿,把帶漿的泥漿擠壓干凈,至漿液溢出孔口,不再下降,樁即告全部完成。樁徑可達(dá)3001000mm；深30m左右,一般常用樁徑為400600mm,樁長1020m,樁

32、混凝土為無砂混凝土,強(qiáng)度等級(jí)為C20。這種樁的特點(diǎn)是:樁體致密,局部能膨脹擴(kuò)徑,單樁承載能力高,沉降量小,比普通灌筑樁的抗壓、抗拔、抗水平荷載能力提高1倍以上；不用泥漿護(hù)壁,可避免水下澆筑混凝土；采用高壓灌漿工藝,對(duì)樁孔周圍地層有明顯的擴(kuò)散滲透、擠密、加固和局部膨脹擴(kuò)徑等作用,不需清理孔底虛土,可有效地防止斷樁、縮頸、樁間虛土等情況發(fā)生,質(zhì)量可靠；由于鉆孔后的土體和鉆桿是被孔底的高壓水泥漿置換頂出的,能在流砂、淤泥、砂卵石、塌孔和地下水的復(fù)雜地質(zhì)條件下順利成樁；施工無噪聲、無振動(dòng)、無排污,沒有大量泥漿制配和處理帶來的環(huán)境污染；施工速度快,比普通打預(yù)制樁工期縮短12倍,費(fèi)用降低10%15%。適用

33、于一般粘性土、濕陷性黃土、淤泥質(zhì)土、中細(xì)砂、砂卵石等地層,還可用于有地下水的流砂層。作支承樁、護(hù)壁樁和防水帷幕樁等。1機(jī)具設(shè)備及材料要求主要設(shè)備為LZ(KL)型長螺旋鉆機(jī)和ACF型高壓泵車或SHC-H300型水泥注漿車,固定式300型電動(dòng)水泥泵,后者最大工作壓力為30MPa,泵量為154L/min；鉆桿頂部設(shè)導(dǎo)流器管路系統(tǒng)應(yīng)耐高壓,并附有快速連接裝置。漿液制備裝置由計(jì)量、攪拌、過濾、儲(chǔ)存容器等組成,并應(yīng)與泵的排量相匹配。壓漿采用純水泥漿,用強(qiáng)度等級(jí)32.5或42.5硅酸鹽水泥或普通水泥,新鮮無結(jié)塊,水灰比為0.450.60。骨料采用粒徑2040mm碎石或卵石,含泥量小于1%。石子和漿液的體積比

34、為:石子:水泥漿液=1:0.750.8。2施工工藝方法要點(diǎn)(1)施工工藝流程如圖7-71所示。圖7-71 鉆孔壓漿灌筑樁工藝流程(a)鉆機(jī)就位；(b)鉆進(jìn)；(c)一次壓漿；(d)提出鉆桿；(e)下鋼筋籠；(f)下碎石；(g)二次補(bǔ)漿1-長螺旋鉆機(jī)；2-導(dǎo)流器；3-高壓泵車；4-高壓輸漿管；5-灰漿過濾池；6-接水泥漿攪拌桶；7-注漿管(2)鉆機(jī)就位。按常規(guī)方法對(duì)準(zhǔn)樁位鉆進(jìn),隨時(shí)注意并校正鉆桿的垂直度；鉆孔時(shí)應(yīng)隨鉆隨清理鉆進(jìn)排出的土方；鉆至設(shè)計(jì)深度后空鉆清底。(3)第一次注漿,提鉆。將高壓膠管一端接在鉆桿頂部的導(dǎo)流器預(yù)留管口處,另一端接在注漿泵上,將配制好的水泥漿由下而上在提鉆同時(shí)在高壓作用下噴

35、人孔內(nèi)。提鉆壓漿應(yīng)慢走進(jìn)行,一般控制在0.51.0m/min,過快易坍孔或縮孔。當(dāng)遇有地下水時(shí),應(yīng)注漿至無坍孔危險(xiǎn)位置以上0.51.0m處,然后提出鉆桿,使鉆孔形成水泥漿護(hù)壁孔。(4)放鋼筋籠和注漿管。成孔后應(yīng)立即投放鋼筋籠。鋼筋籠通常由主筋、加強(qiáng)箍筋和螺栓式箍筋組成。鋼筋籠應(yīng)加工成整體,螺旋式箍筋應(yīng)綁牢；過長可分段制作,接頭采用焊接。注漿管多固定在制作好的鋼筋籠上,下鋼筋籠時(shí),一般使用鉆機(jī)上附設(shè)的吊裝設(shè)備起吊,對(duì)準(zhǔn)孔位,豎直緩慢地放入孔內(nèi),下到設(shè)計(jì)標(biāo)高,并將鋼筋籠固定。(5)填放碎(卵)石。碎(卵)石系通過孔口漏斗倒入孔內(nèi),用鋼釬搗實(shí)。(6)第二次注漿(補(bǔ)漿)。利用固定在鋼筋籠上的塑料管進(jìn)行

36、第二次注漿,此工序與第一次注漿間隔不得超過45min,第二次注漿一般要多次反復(fù)進(jìn)行,最后一次補(bǔ)漿必須在水泥漿接近終凝時(shí)完成,注漿完了后立即拔管洗凈備用。(7)為控制混凝土質(zhì)量,在同一水灰比的情況下,每班做2組試塊。3施工注意事項(xiàng)(1)當(dāng)在軟土層成孔,樁距小于3.5d時(shí),宜跳打成樁,以防高壓使鄰樁斷裂,中間空出的樁須待鄰樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的50%以后方可成樁。(2)當(dāng)鉆進(jìn)遇到較大的漂石、孤石卡鉆時(shí),應(yīng)作移位處理。當(dāng)土質(zhì)松軟,拔鉆后塌方不能成孔時(shí),可先灌筑泥漿,經(jīng)2h后再在已凝固的水泥漿上二次鉆孔。(3)配制水泥漿應(yīng)在初凝時(shí)間內(nèi)用完,不得隔日使用或摻水泥后再用。水泥漿液可根據(jù)不同的使用要求

37、摻加不同的外加劑。漿液應(yīng)通過14141818目篩孔,以免混入水泥袋屑或其他雜物。(4)注漿泵的工作壓力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件確定,第一次注漿壓力(即泵送終止壓力)一般在110MPa范圍內(nèi)變化,第二次補(bǔ)漿壓力一般在210MPa范圍內(nèi)變化。在淤泥質(zhì)土和流砂層中,注漿壓力要高；在粘性土層中,注漿壓力可低些；對(duì)于地下水位以上的粘性土層,為防止縮頸和斷樁也要提高注漿壓力。(5)安放補(bǔ)漿管時(shí),其下端應(yīng)距孔底1m,當(dāng)樁長超過13m時(shí),應(yīng)安放兩根補(bǔ)漿管,為一長一短,長管下端距孔底1m,短管出口安在1/2樁長處,補(bǔ)漿管組數(shù)視樁徑而定。(6)在距孔口34m段,應(yīng)采用專門措施使該部分混凝土密實(shí)。一般當(dāng)用兩根補(bǔ)漿管時(shí),宜先用

38、長管補(bǔ)漿兩次后,再用短管補(bǔ)漿,一直到水泥漿不再滲透時(shí)方可終止補(bǔ)漿,取出補(bǔ)漿管。(7)鉆孔壓漿樁的施工順序,應(yīng)根據(jù)樁間距和地層滲透情況,按編號(hào)順序采取跳躍式進(jìn)行或根據(jù)凝固時(shí)間采取間隔進(jìn)行,以防止樁孔間竄漿。7-2-7-5 擠擴(kuò)多分支承力盤與多支盤灌筑樁擠擴(kuò)多分支承力盤(或多支盤)灌筑樁,為一種新型變截面樁,是在普通灌筑樁基礎(chǔ)上,按承載力要求和工程地質(zhì)條件的不同,在樁身不同部位設(shè)置分支和承力盤,或僅設(shè)置承力盤而成(圖7-72)。這種樁由主樁、分支、承力盤和在它周圍被擠擴(kuò)密實(shí)的固結(jié)料組成,類似樹根系,但施工工藝方法及受力性能又不同于一般樹根樁和普通直線形混凝土灌筑樁,而是一種介于摩擦樁和端承樁之間的

39、變截面樁型。其特點(diǎn)是:單樁承載力高,其每m3混凝土承載力,Pk350kN,為普通混凝土灌筑樁的23倍；節(jié)約原材料,在同等承載力情況下樁長僅為普通灌筑樁的1/21/3XX省30%左右材料；施工快速,成本低,可縮短工期30%XX省資金25%；提高地基強(qiáng)度,適應(yīng)性強(qiáng),可在多種土層成樁,不受地下水限制；施工機(jī)械化程度高,低噪聲,低振動(dòng),勞動(dòng)強(qiáng)度低,工效高,操作維修方便。但施工需多一套專用分支成型機(jī)具設(shè)備,多一道擠擴(kuò)工序。適用于一般多層和高層建筑物作樁基,可在粘性土、粉土、細(xì)砂土、含少量姜結(jié)石的砂土及軟土等多種土層應(yīng)用；但不適合于在淤泥質(zhì)土、中粗砂層、礫石層以及液化土層中擠擴(kuò)分支和成盤。圖7-72 擠擴(kuò)

40、多分支承力盤和多承力盤樁(a)擠擴(kuò)多分支撐力盤樁；(b)擠擴(kuò)多承力盤樁1-主樁；2-分支；3-承力盤；4-壓實(shí)(擠密)土料1樁構(gòu)造與布置多分支承力盤灌筑樁的造型、尺寸、承力盤與分支數(shù)量根據(jù)上部建筑物的荷載量,結(jié)構(gòu)形式、地質(zhì)情況及使用的分支器尺寸而定,其分支、成盤形態(tài)和基本尺寸如圖7-73所示。樁的分支、盤的間距按表7-84采用。一般在樁柱周圍每隔1400mm左右設(shè)一組對(duì)稱分支,呈十字方向分布,在下部設(shè)13道承力盤。多分支撐力盤灌筑樁的最小中心距一般取(1.52.3)D或1m(D為多分支撐力盤灌筑樁的直徑)。樁端持力層應(yīng)選在較硬的土層上,厚度應(yīng)大于3m,下臥層不可有軟弱土層。圖7-73 擠擴(kuò)多分

41、支撐力盤灌筑樁構(gòu)造和尺寸(a)分支盤示意；(b) 600mm直徑樁分支形態(tài)；(c)426、600、800mm直徑樁分支形態(tài)；(d)、(e)、(f)分別為426、600、800mm分支尺寸1-橫向分支；2-縱向分支；3-承力盤分支與承力盤的間距(mm) 表7-84項(xiàng)次樁徑分支與承力盤間距(中距)14263.0d6.0d26004.0d5.0d38003.0d4.0d注:當(dāng)工程地質(zhì)條件好時(shí),間距亦可適當(dāng)減小。多分支撐力盤樁混凝土采用C20或C25,配筋主筋用1216mm,長度一般要求在L/22L/3(L樁長),不小于L/2,其配筋率P0.4%0.6%,箍筋用810mm,間距100200mm,另設(shè)加

42、強(qiáng)筋。2單樁承載力計(jì)算計(jì)算前應(yīng)根據(jù)建筑物場(chǎng)地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、上部建筑物的層數(shù)、高度、荷載及結(jié)構(gòu)類型等要求條件設(shè)計(jì)并繪制出多分支樁的樁徑、分支和設(shè)盤的部位尺寸,據(jù)以計(jì)算單樁豎向承載力。多分支撐力盤灌筑樁單樁豎向承載力的計(jì)算,應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告提供的地質(zhì)鉆孔剖面及柱狀圖(土層以平均厚度計(jì))及相應(yīng)的物理力學(xué)性能指標(biāo)的數(shù)值按相應(yīng)深度的數(shù)據(jù)計(jì)算。單樁的極限承載力Pk由主樁豎向極限承載力Pm和樁分支、盤的豎向極限承載力Pb組成,單樁的極限承載力Pk可按下式計(jì)算:PkPmPb (7-16)其中PmqPkAmqsikFm (7-17)PbRpkAbcosfsikFb (7-18)式中 qPk主樁端土(

43、或承力盤上)的極限端阻力特征值(kPa)；Am主樁端承力盤面積(m2)；qsik主樁周圍土的極限側(cè)阻力特征值(kPa)；Fm主樁土層分段的樁周表面積(m2)；Rpk樁分支端土的極限阻力特征值(kPa)；Ab樁分支底面積(m2)；fsik樁分支周圍土的極限側(cè)阻力(kN/m2)；Fb樁分支的樁周表面積(m2)；樁分支與水平面的夾角()。計(jì)算公式的參數(shù)選擇,除了樁端承載力計(jì)算值采用端承極限特征值外,土分層的承載力和側(cè)摩阻力均采用工程地質(zhì)報(bào)告中給出的側(cè)摩阻力和承載力特征值。以上式計(jì)算的單樁豎向極限承載力Pk值必須與單樁豎向靜載試驗(yàn)值相對(duì)照、相校核,并以靜載荷試驗(yàn)值為依據(jù)。3擠擴(kuò)原理與機(jī)具設(shè)備擠擴(kuò)多分支

44、撐力盤灌筑樁或擠擴(kuò)多承力盤樁(以下簡稱多支盤樁)是利用支盤成型器(圖7-74)在樁孔的某一位置進(jìn)行擠壓,使周圍的土壤變得密實(shí),灌筑混凝土后形成承力分支或盤,增大支撐面積,從而提高樁的豎向承載力和抗拔力。圖7-74 液壓擠擴(kuò)支盤成型器結(jié)構(gòu)構(gòu)造1-液壓缸；2-活塞桿；3-壓頭；4-上弓壁；5-下弓臂；6-機(jī)身；7-導(dǎo)向塊支盤成型裝置由接長管、液壓缸、支盤成型器(機(jī))(圖7-74),液壓膠管和液壓站5個(gè)部分組成,由液壓站提供動(dòng)力,由支盤成型器實(shí)施支盤的成型。支盤器工作原理是:當(dāng)給定工作壓力P時(shí),液壓缸活塞2向下伸出,帶壓頭3壓迫上弓壁4和下弓臂5擠擴(kuò)孔壁,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要的最大行程。當(dāng)液壓缸反向供油時(shí)

45、,活塞桿2回縮,拖動(dòng)上弓壁4和下弓臂5恢復(fù)到原位,這樣,即完成一個(gè)分支的擠擴(kuò)過程。通過旋轉(zhuǎn)接長管將主機(jī)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度,多次重復(fù)上述擠擴(kuò)過程,可在設(shè)定的位置上擠擴(kuò)出分支或分承力盤勝體。常用YZJ型系列液壓擴(kuò)支盤成型機(jī)技術(shù)性能如表7-85。支盤樁施工需用機(jī)具設(shè)備見表7-86。YZJ型系列液壓擠擴(kuò)支盤成型器主要技術(shù)性能 表7-85組件項(xiàng)目YZJ-400/1100YZJ-600/1500主機(jī)弓臂支出最大外徑(mm)11001500弓臂寬度(mm)200280外形尺寸(外徑長度)(mm)40016605802370重量(kg)9403200接長管最大管徑(mm)273377最小管徑(mm)168168伸

46、出最大長度(mm)2400039000縮回最小長度(mm)85309030重量(kg)13202680液壓缸油缸內(nèi)徑(mm)280360活塞桿直徑(mm)200250最大行程(mm)478587外形尺寸(外徑長度)(mm)34011704401470液壓站電機(jī)功率(kW)2237液壓泵排量(L/min)2563額定工作壓力(N/mm2)2525多分支撐力盤灌筑樁需用機(jī)具設(shè)備 表7-86名稱規(guī)格性能數(shù)量備注KQ型潛水鉆機(jī)1250A型,帶鉆架1臺(tái)鉆孔用鉆井機(jī)SY-120型1臺(tái)鉆孔用支盤成型器570mm,每節(jié)長2m,l14m1套壓分支盤用油壓箱A、Y-HA20B型,壓力31.5MPa1臺(tái)分支盤加壓用

47、離心泵流量1.08m3/h,揚(yáng)程21m2臺(tái)泥漿輸送輪胎吊12kN1臺(tái)吊分支器三木搭澆灌架100鋼管制,高5m1套吊掛料斗導(dǎo)管卷揚(yáng)機(jī)1.0kN1臺(tái)起落料斗導(dǎo)管混凝土受料斗鋼制1個(gè)卸混凝土混凝土導(dǎo)管200300mm,每節(jié)長1.5m1套下混凝土機(jī)動(dòng)翻斗車1t2臺(tái)運(yùn)送混凝土混凝土攪拌機(jī)J1-400型1臺(tái)拌制混凝土4施工工藝方法要點(diǎn)(1)多支盤樁施工工藝程序?yàn)?樁定位放線挖樁坑、設(shè)鋼板護(hù)套鉆孔機(jī)就位鉆孔至設(shè)計(jì)深度鉆機(jī)移位至下一樁位鉆孔第一次清孔將支盤成型器吊入已鉆孔內(nèi)在設(shè)計(jì)位置壓分支、承力盤下鋼筋籠下導(dǎo)管二次清孔水下灌筑混凝土清理樁頭拆除導(dǎo)管、護(hù)筒。(2)成孔可采用干作業(yè)或泥漿護(hù)壁,一般多采用后者成孔,

48、采用GZQ型潛水鉆機(jī)或SY-120型鉆井機(jī)。對(duì)軟粘土地基可采用自成泥漿護(hù)壁；對(duì)砂土地基宜采用紅粘土泥漿護(hù)壁,泥漿密度為1.3t/m3。施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上,在受水位漲落影響時(shí),泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上,成孔工藝方法同一般潛水電鉆和回轉(zhuǎn)鉆。(3)當(dāng)成孔達(dá)到要求深度后,將鉆機(jī)移至下一樁位繼續(xù)鉆進(jìn)。清孔后用吊車將支盤成型器吊起對(duì)準(zhǔn)樁孔中心徐徐放入孔內(nèi),由上而下,按多支盤樁設(shè)計(jì)要求深度在分支或成盤位置(圖7-75),通過高壓油泵加壓使支盤成型器下端弓壓或擠擴(kuò)臂向外舒張成傘狀,對(duì)局部孔壁的土體實(shí)施擠壓形成分支(圖7-76),擠擴(kuò)完畢后,收回?cái)D擴(kuò)臂,再轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度重復(fù)前

49、面的動(dòng)作,在同一個(gè)分支標(biāo)高處,擠擴(kuò)兩次(轉(zhuǎn)動(dòng)90)即形成十字分支,擠擴(kuò)3次(每次轉(zhuǎn)動(dòng)60)即形成貧分支,擠擴(kuò)8次(每次轉(zhuǎn)動(dòng)22.5)即形成一個(gè)類似竹節(jié)狀的承力支盤,每完成一組對(duì)稱分支,或一個(gè)承力盤,即可將支盤成型器自上而下地下落至下一組分支或成盤部位繼續(xù)壓分支或承力盤,一般每壓一根三盤18分支樁約需3040min。圖7-75 起重機(jī)吊分支器壓分支情形1-120kN輪胎式起重機(jī)；2-電動(dòng)液壓泵；3-支盤成型器；4-插孔；5-樁孔；6-已壓分支；7-壓分支圖7-76 擠擴(kuò)多分支撐力盤灌筑樁成樁工藝(a)鉆孔；(b)分支；(c)成盤；(d)放鋼筋籠；(e)澆筑混凝土；(f)成樁(4)壓分支成盤時(shí)要控

50、制油壓,對(duì)一般粘性土應(yīng)控制在67MPa,對(duì)密實(shí)粉土、砂土為1517MPa,對(duì)堅(jiān)硬密實(shí)砂土為2025MPa。(5)每一承力盤擠擴(kuò)完后,在不收回?cái)D擴(kuò)臂情況下,應(yīng)將成型器轉(zhuǎn)動(dòng)2周掃平渣土,以使擴(kuò)盤均勻、對(duì)稱。(6)分支、成盤完成后,將支盤成型器吊出,即可將稀泥漿注入孔內(nèi)置換濃泥漿至密度為1.11.15t/m3為止。澆筑混凝土前孔底500mm以內(nèi)的泥漿密度應(yīng)小于1.25t/m3,含砂率8%,粘度28s；沉渣厚度小于100mm。(7)清孔后應(yīng)在0.5h內(nèi)進(jìn)行下道工序,吊入鋼筋籠,藉短鋼管吊掛在孔口上,下導(dǎo)管,安澆灌架,用起重機(jī)吊混凝土料斗進(jìn)行水下混凝土澆筑,采用坍落度為1618cm的C20(或C25)混

51、凝土,設(shè)鋼管三木搭,利用卷揚(yáng)機(jī)吊導(dǎo)管不斷上下翻插竄動(dòng)使達(dá)到密實(shí),特別是在澆筑至擴(kuò)盤部位時(shí),應(yīng)集中多次沖搗上下竄動(dòng)反插,使擴(kuò)盤處混凝土密實(shí)。灌筑方法與普通混凝土灌筑樁導(dǎo)管法水中灌筑混凝土相同。5施工注意事項(xiàng)(1)分支、盤位應(yīng)選定較好的持力層。施工中如地質(zhì)變化,持力層深度不能滿足設(shè)計(jì)要求,為提高承載力,應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)加深0.51.5m,或在樁上增加24個(gè)分支(或12個(gè)承力盤),以保證達(dá)到要求的承載力。(2)由于分支成盤,對(duì)土層要施加很大側(cè)壓力,當(dāng)樁距小于3.5d(d主樁直徑)時(shí),鉆機(jī)應(yīng)采取相隔跳打,即間隔鉆孔,以免造成塌孔,影響樁身質(zhì)量。(3)樁的分支未配鋼筋,靠混凝土的剪力傳遞壓力,因此該處

52、的混凝土要保證密實(shí),除控制混凝土配合比外,還應(yīng)控制坍落度和用導(dǎo)管翻插搗固密實(shí)。(4)每一支盤應(yīng)通過孔口刻度圈按規(guī)定轉(zhuǎn)角及次序認(rèn)真擠擴(kuò),轉(zhuǎn)動(dòng)支盤成型器可用短鋼管插入成型器上部連接管孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)即可。每次要測(cè)量泥漿面下降值,機(jī)體上升值和油壓值,以判斷支盤成型效果。(5)擠擴(kuò)盤過程中,隨著盤體體積增大,應(yīng)不斷補(bǔ)充泥漿,尤其是在支盤成型器上提過程中。6質(zhì)量控制(1)灌筑樁用的原材料質(zhì)量和混凝土強(qiáng)度必須符合施工規(guī)范的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。(2)成孔深度,分支及承力盤位置必須符合設(shè)計(jì)要求,沉渣厚度不得大于100mm。(3)鋼筋籠制作應(yīng)對(duì)鋼筋規(guī)格、焊條規(guī)格、品種、焊口規(guī)格、焊縫長度、焊縫外觀及質(zhì)量、主筋和箍筋的制作偏

53、差等進(jìn)行檢查。(4)樁的位置偏移不得大于d/6(d樁直徑),且不大于100mm,垂直度偏差不得大于L/100(L樁長)(5)樁應(yīng)取總數(shù)1%,且不少于3根做靜載試驗(yàn),取樁總數(shù)的10%15%作動(dòng)力測(cè)試,檢驗(yàn)樁體豎向承載力；用應(yīng)力反射法對(duì)樁體質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),不得有縮頸、夾層、混凝土不密實(shí)等缺陷。在灌筑樁施工方面,近年來我國一XX市還推廣了全套管法(Bemoto法)施工工藝,其優(yōu)點(diǎn)是不用泥漿護(hù)壁,而且可使樁相切或相割,用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)既可擋土又可隔水,既是受力結(jié)構(gòu)又是止水帷幕XX省去目前常用的樁外止水帷幕,有較大的經(jīng)濟(jì)效益。7-2-7-6 振動(dòng)沉管灌筑樁振動(dòng)沉管灌筑樁系用振動(dòng)沉樁機(jī)將帶有活瓣式樁尖或鋼

54、筋混凝土樁預(yù)制樁靴的樁管(上部開有加料口),利用振動(dòng)錘產(chǎn)生的垂直定向振動(dòng)和錘、樁管自重及卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩施加的拉力,對(duì)樁管進(jìn)行加壓,使樁管沉入土中,然后邊向樁管內(nèi)灌筑混凝土,邊振邊拔出樁管,使混凝土留在土中而成樁。其工藝特點(diǎn)是:能適應(yīng)復(fù)雜地層；能用小樁管打出大截面樁(一般單打法的樁截面比樁管擴(kuò)大30%；復(fù)打法可擴(kuò)大80%；反插法可擴(kuò)大50%左右),使有較高的承載力；對(duì)砂土,可減輕或消除地層的地震液化性能；有套管護(hù)壁,可防止坍孔、縮孔、斷樁,樁質(zhì)量可靠；對(duì)附近建筑物的振動(dòng)影響以及噪聲對(duì)環(huán)境的干擾都比常規(guī)打樁機(jī)?。荒艹聊馨?施工速度快,效率高,操作簡便,安全,同時(shí)費(fèi)用比較低,比預(yù)制樁可降低工程造價(jià)

55、30%左右。但由于振動(dòng)會(huì)使土體受到擾動(dòng),會(huì)大大降低地基強(qiáng)度,因此,當(dāng)為軟粘土或淤泥及淤泥質(zhì)土?xí)r,土體至少需養(yǎng)護(hù)30d；砂層或硬土層需養(yǎng)護(hù)15d,才能恢復(fù)地基強(qiáng)度。適用于在一般粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、濕陷性黃土,稍密及松散的砂土及填土中使用；但在堅(jiān)硬砂土、碎石土及有硬夾層的土層中,因易損壞樁尖,不宜采用。1工藝原理振動(dòng)錘(激振器)本身是一個(gè)大振動(dòng)器,箱體內(nèi)裝有兩根軸,齒輪和偏心塊在同一箱體內(nèi),以同一速度相向旋轉(zhuǎn),偏心塊旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力(激振力),當(dāng)旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)離心力抵消,旋轉(zhuǎn)至垂直位置時(shí),則離心力疊加,產(chǎn)生垂直方向的高頻率往復(fù)振動(dòng),土體受到樁管傳來的強(qiáng)迫振動(dòng)后,內(nèi)摩擦力減弱,強(qiáng)度降低；

56、當(dāng)強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與土體的自振頻率相同時(shí),土體結(jié)構(gòu)局部便因共振而引起破壞,在樁管自重和卷揚(yáng)機(jī)加壓作用下,使樁管緩慢沉入土中,并擠壓、振密樁周一定范圍內(nèi)的土層；同時(shí)在拔管時(shí),因機(jī)械振動(dòng)作用,又振密灌筑在樁孔內(nèi)的混凝土,使其與鋼筋籠、樁端及樁周土緊密接觸,以保證足夠的成樁直徑和成樁質(zhì)量。2機(jī)具設(shè)備與材料要求主要機(jī)具設(shè)備包括:DZ60或DZ90型振動(dòng)錘、DJB25型步履式樁架、卷揚(yáng)機(jī)、加壓裝置、樁管、樁尖或鋼筋混凝土預(yù)制樁靴等。樁管直徑為220370mm、長1028m。常用振動(dòng)沉樁錘的技術(shù)性能見表7-52和表7-57,配套機(jī)具設(shè)備有:下料斗、1t機(jī)動(dòng)翻斗車、J1-400型混凝土攪拌機(jī)、鋼筋加工機(jī)械、交流電焊機(jī)(32kVA)、氧割裝置等?；炷敛牧?混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15。水泥用強(qiáng)度等級(jí)32.5或42.5普通水泥