沖擊鉆孔灌注關(guān)樁施工工法

1、沖擊鉆孔灌注樁施工工法1、原理和適用范圍：1.1、沖擊鉆孔灌注樁是指采用沖擊鉆機(jī)成孔后就地灌注砼而形成的基礎(chǔ)樁。沖擊鉆機(jī)是采用卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩提升鉆錐（鉆頭），利用鉆錐自由下落的動(dòng)能產(chǎn)生沖擊作用，擠壓破碎巖土實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)的工程機(jī)械。沖擊鉆錐（鉆頭）一般是用整體鑄鋼做成的，鉆刃為十字形，并采用高強(qiáng)度耐磨鋼材做成底刃，鉆頭應(yīng)有足夠的重量。沖擊鉆成孔就是利用鉆機(jī)不斷地提錐、落錐反復(fù)沖擊孔底，即采用適當(dāng)?shù)臎_程和沖擊頻率，把地層中的泥砂、石塊擠向四壁或打成碎渣，通過泥漿循環(huán)或掏渣筒掏渣實(shí)現(xiàn)出渣；重復(fù)上述過程，至鉆進(jìn)深度達(dá)要求深度而實(shí)現(xiàn)成孔的。見附圖“鉆機(jī)照片”。1.2、在基礎(chǔ)工程施工中，沖擊鉆機(jī)成孔與其它型

2、式的鉆機(jī)成孔相比具有如下特點(diǎn)：1.2.1、沖擊鉆錐以自由落體的方式?jīng)_擊巖土。由于鉆頭質(zhì)量大，沖擊末速度較高，沖擊力大，能夠有效地破碎較硬的巖石。在鉆進(jìn)土夾石層、卵石層、飄石層和風(fēng)化基巖層時(shí)，沖擊鉆機(jī)是一種有效的鉆進(jìn)設(shè)備；1.2.2、與回轉(zhuǎn)鉆機(jī)相比，沖擊鉆機(jī)成孔是利用沖錐的沖擊作用擠壓破碎巖土來實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)的，因此使用沖擊鉆機(jī)所成的孔更穩(wěn)固，大大減小了坍孔現(xiàn)象的出現(xiàn)機(jī)率，也使在灌注混凝土前孔內(nèi)泥漿能達(dá)到更加潔凈的指標(biāo)；與沖抓鉆機(jī)相比，沖擊鉆機(jī)不需要過多的護(hù)筒和機(jī)械配合；1.2.3、沖擊鉆機(jī)主要由機(jī)架、卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩、鉆錐構(gòu)成。因此具有結(jié)構(gòu)簡單、便于移動(dòng)就位、操作簡易、機(jī)械故障少和維修方便的特點(diǎn)，對施

3、工場地也要求不高；1.2.4、在沖擊鉆孔過程中，因泥漿有一定的比重和粘度，使用泥漿泵通過泥漿管不斷向孔底輸送較純凈的泥漿，使孔內(nèi)泥漿帶動(dòng)孔壁未利用的巖渣和砂粒一起流出孔口，實(shí)現(xiàn)泥漿正循環(huán)出渣，或使用出渣筒間斷出渣，從而使鉆機(jī)正常鉆進(jìn)和保持一定的功效。與回轉(zhuǎn)鉆機(jī)相比，當(dāng)設(shè)備功率相同時(shí)，沖擊鉆機(jī)可用于較大直徑的鉆孔。1.3、沖擊鉆孔工法適宜各類土層、各類軟巖層和次堅(jiān)硬巖層，鉆孔直徑和深度隨鉆錐直徑變化和鉆機(jī)功率的變化而變化，孔徑一般在60300cm，孔深可達(dá)100m。2、操作程序：見附圖“鉆孔灌注樁施工工藝流程圖”。2.1、清理現(xiàn)場施工準(zhǔn)備階段中記錄完原地面標(biāo)高后，就可清理施工現(xiàn)場的雜物，修筑接通

4、便道，接通供電、供水、排水系統(tǒng)，平整處理鉆機(jī)就位場地，達(dá)到適宜人員操作，便于機(jī)械就位和運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足施工要求。2.2、測量放樣和定位用全站儀定出樁基平面中心點(diǎn)，并及時(shí)埋設(shè)十字護(hù)樁；護(hù)樁用于埋設(shè)護(hù)筒、校核沖孔軸線，要求埋設(shè)穩(wěn)固，其四周嚴(yán)禁堆放東西，嚴(yán)禁破壞。2.3、護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒采用鋼板圍制而成鋼護(hù)筒，直徑大于設(shè)計(jì)樁徑2030cm。護(hù)筒采用挖坑埋設(shè)法，護(hù)筒底部50cm以下和四周所填粘質(zhì)土必須分層夯實(shí)。護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，除設(shè)計(jì)另有規(guī)定外，平面允許誤差為50mm，豎直線傾斜不大于1。護(hù)筒高度宜高出地面0.3m或水面（地下水面）1.02.0m。護(hù)筒埋置深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或樁位的水文地質(zhì)情況確定

5、，一般情況埋置深度宜為1.52.5m，特殊情況應(yīng)加深以保證鉆孔和灌注混凝土的順利進(jìn)行。2.4、鉆機(jī)就位鉆機(jī)穩(wěn)定的安裝在埋好的護(hù)筒一側(cè)，鉆機(jī)的墊木不可壓在護(hù)筒上，鉆機(jī)前端（或機(jī)架的任何部位）一般須距護(hù)筒20cm以上。調(diào)整鉆機(jī)，使鉆機(jī)起吊鉆錐的最前端滑輪槽中心點(diǎn)（直接起吊鉆錐段鋼絲繩的中心線）的鉛垂線與樁孔中心點(diǎn)重合；穩(wěn)定好鉆機(jī)和鉆機(jī)扒桿。根據(jù)設(shè)計(jì)配備適宜的鉆錐和鉆孔事故處理機(jī)具，接通水電。將鉆錐放入護(hù)筒內(nèi)，安裝好鉆錐。2.5、鉆進(jìn)2.5.1、泥漿采用粘土孔內(nèi)沖擊制漿。鉆進(jìn)前，向護(hù)筒內(nèi)加適量水、粘土，使用小沖程造漿。造好泥漿后就可鉆進(jìn)。2.5.2、鉆進(jìn)的孔位必須準(zhǔn)確。開鉆時(shí)均應(yīng)慢速鉆進(jìn)，隨時(shí)檢驗(yàn)鉆

6、機(jī)位置是否移動(dòng)、孔位是否偏移，否則及時(shí)調(diào)整，待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層后，方可加速鉆進(jìn)。為了使導(dǎo)向段（護(hù)筒底部約2m深）穩(wěn)固，造漿時(shí)可加入適量塊石，或此段第一次成孔后用粘土和塊石回填后再?zèng)_擊成孔。2.5.3、鉆進(jìn)過程就是重復(fù)鉆進(jìn)、排渣、調(diào)整泥漿、調(diào)整孔位、修復(fù)鉆錐（直徑、焊接鉆刃等）的過程。鉆進(jìn)過程中，直至砼灌注快結(jié)束時(shí)，必須保持、維持孔內(nèi)的水頭標(biāo)高不低于護(hù)筒頂面下50cm左右。2.5.4、一般情況，當(dāng)鉆機(jī)提起鉆錐較費(fèi)力或進(jìn)尺減緩時(shí)需要排渣。一般采用泥漿正循環(huán)排渣或打渣筒排渣。若采用前者排渣，應(yīng)在鉆進(jìn)前將泥漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置好，即排漿溝、泥漿池（含沉淀池）、泥漿泵、泥漿管應(yīng)挖好和安裝好；正常鉆進(jìn)

7、過程中，當(dāng)泥漿含砂率超限較大，就應(yīng)循環(huán)出渣；若泥漿粘度偏小，可適量加入粘土造漿，此時(shí)粘土應(yīng)先用水泡透泡軟。出渣溝一般較平坦和有“三道彎”，溝里順序放幾張網(wǎng)眼由大到小的濾砂網(wǎng)，讓渣盡量在溝內(nèi)沉淀，并及時(shí)清理渣土。泥漿流入泥漿池，用泥漿泵送至孔底，使泥漿循環(huán)出渣；或?qū)⒛酀{存入泥漿池。泥漿中渣土較少時(shí)，停止出渣，繼續(xù)沖孔。2.5.5、鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時(shí)應(yīng)交待鉆進(jìn)情況及下一班應(yīng)注意事項(xiàng)。經(jīng)常檢查鉆機(jī)的底座和頂端應(yīng)是否平穩(wěn)。經(jīng)常檢查鋼絲繩之直接起吊鉆錐段的中心線在沖擊和提起時(shí)是否鉛垂，其是否與樁孔設(shè)計(jì)中心點(diǎn)重合或在容許的距離內(nèi)；在鉆進(jìn)中不應(yīng)產(chǎn)生沉陷；否則都必須及時(shí)處理和調(diào)

8、整。應(yīng)經(jīng)常注意地層變化，在地層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與設(shè)計(jì)地質(zhì)剖面圖核對，出入較大應(yīng)報(bào)設(shè)計(jì)人員處理。經(jīng)常檢驗(yàn)?zāi)酀{，不合要求時(shí)，應(yīng)隨時(shí)通過向孔內(nèi)添加粘土或向泥漿池添加清水進(jìn)行修正。經(jīng)常排檢查鉆錐的完好程度，及時(shí)修復(fù)。2.5.6、因故停止時(shí)，嚴(yán)禁將鉆錐留在孔內(nèi)，以防埋鉆，并將孔口覆蓋。 2.5.7、鉆進(jìn)偏差容許范圍：沖孔軸線偏差小于5cm；鋼繩起吊過程的傾斜度小于1%；鉆錐直徑不小于設(shè)計(jì)孔徑減5cm；泥漿主要性能指標(biāo)控制在：比重1.201.40、粘度2230pas、含砂率小于4%、膠體率大于95%（在鉆孔過程中泥漿指標(biāo)可適當(dāng)放大）。2.5.8、特別注意，沖擊后起吊過程中鋼絲繩與泥

9、漿面的交點(diǎn)是否變化和鉆機(jī)扒桿顫動(dòng)有無異常；若有變化或異常，或鉆進(jìn)突然加快，應(yīng)暫停，查明原因并調(diào)整好后才繼續(xù)鉆進(jìn)。2.6、第一次清孔鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)對孔深、孔徑、傾斜度進(jìn)行檢查，符合要求后就可進(jìn)行第一次清孔?？刹捎媚酀{正循環(huán)、泥漿反循環(huán)（抽漿法）或掏渣筒法清孔，目標(biāo)是使孔內(nèi)渣土基本出干凈和泥漿變得純凈，泥漿應(yīng)含砂率超限較小、相對密度和粘度可偏高。2.7、鋼筋籠就位各種規(guī)格型號的鋼筋都在鋼筋場配好料后運(yùn)到現(xiàn)場；按設(shè)計(jì)長度制作，每5m設(shè)一道“十”字形支撐，確保鋼筋籠安裝時(shí)不變形。并在骨架外側(cè)設(shè)置控制保護(hù)層厚度的墊塊，其間距豎向?yàn)?m，橫向圓周不得少于4處。骨架頂端應(yīng)設(shè)置吊點(diǎn)。鋼筋籠接頭符合

10、要求，“一清”結(jié)束后立即可進(jìn)行鋼筋籠下放就位。鋼筋籠用汽車吊下放。所使用的鋼筋、連接器和技術(shù)性能應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。綁扎或連接的鋼筋和鋼筋骨架不得有變形、松脫。在同一搭接區(qū)段內(nèi)受力鋼筋接頭數(shù)不得超過受力鋼筋根數(shù)的50%。搭接最少長度，級鋼筋30d（端部制成彎鉤），級鋼筋35d；鋼筋搭接處，應(yīng)在中心和兩端用鐵絲扎牢；需焊接的地方，焊接長度，單面焊大于10d，雙面焊大于5d；也可采用鋼筋擠壓套筒連接或直鏍紋連接。各種連接、焊接在制作鋼筋前都需進(jìn)行試操作；并按有關(guān)規(guī)定檢查。聲波檢測管的連接要順直、密封。鋼筋籠成型允許偏差，主筋間距為20mm、箍筋和螺旋筋間距為（-10，+10）mm、骨架長

11、度為10mm、骨架直徑為5mm、保護(hù)層為10mm、骨架頂端高程+20mm，骨架底面高程50mm。注意，鋼筋籠的對中定位和安裝標(biāo)高須準(zhǔn)確、牢固，聲波檢測管綁扎牢固、順直。2.8、下導(dǎo)管鉆孔樁混凝土灌注一般用鋼導(dǎo)管，導(dǎo)管內(nèi)徑為200350mm，視樁徑大小而定。導(dǎo)管應(yīng)分為底節(jié)管、定長管和標(biāo)高調(diào)節(jié)管，管間連接可采用螺紋接頭或法蘭盤螺栓連接，連接好的導(dǎo)管應(yīng)如一條直線般順直，使用前應(yīng)進(jìn)行試拼裝和水密試驗(yàn)。進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力。導(dǎo)管吊放時(shí)應(yīng)對正樁孔軸線，逐節(jié)連接，穩(wěn)步沉放，避免卡掛鋼筋籠或碰撞孔壁；注意接頭的水密性。導(dǎo)管接長超過孔深，沉放至孔底，并作導(dǎo)管的提升試驗(yàn)。2.9、第二次

12、清孔安裝完導(dǎo)管，即進(jìn)行第二次清孔和砼澆注準(zhǔn)備?！岸濉笔褂脤?dǎo)管、泥漿泵采用泥漿正循環(huán)，目標(biāo)是使孔底沉淀厚度，使泥漿含砂率、相對密度和粘度，均符合砼澆筑時(shí)的要求：孔底沉淀厚度，摩擦樁應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)，對于直徑1.5m的樁，300mm；支承樁沉淀厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定；砼灌注前泥漿指標(biāo)，粘度1822pas，含砂率1.5m或樁長40m或土質(zhì)較差的樁，500mm支承樁：不大于設(shè)計(jì)規(guī)定清孔后泥漿指標(biāo)相對密度：1.031.20；粘度：1822pas；含砂率：4； 注：清孔后的泥漿指標(biāo)，是從樁孔的頂、中、底部分別取樣檢驗(yàn)的平均值。本項(xiàng)指標(biāo)的測定，限指大直徑樁或有特定要求的鉆孔樁。3.2、鉆孔灌注樁

13、的混凝土質(zhì)量檢測水下混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，嚴(yán)禁有夾層和斷樁。樁身混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定；每樁試件組數(shù)為24組；檢測方法和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。鉆孔樁砼底面標(biāo)高不大于設(shè)計(jì)底面標(biāo)高。樁頭鑿除預(yù)留部分后無殘余松散層和薄弱層。嵌入承臺的錨固鋼筋長度不得低于設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的最小錨固長度要求。一般選有代表性的樁用無破損法進(jìn)行檢測，重要工程或重要部位的樁宜逐根進(jìn)行檢測，設(shè)計(jì)有規(guī)定時(shí)或?qū)兜馁|(zhì)量有疑問時(shí)，應(yīng)采用鉆取芯樣法對樁進(jìn)行檢測，對柱樁應(yīng)鉆到樁底0.5m以下。當(dāng)檢測后，樁身質(zhì)量嚴(yán)重影響使用要求時(shí)，應(yīng)補(bǔ)樁或會(huì)同有關(guān)單位研究補(bǔ)救措施。3.3、鋼筋制作安裝質(zhì)量要求首先鋼筋、機(jī)械連接器、焊條等的品種、規(guī)格和技術(shù)性能

14、應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；受力鋼筋應(yīng)平直，表面不得有裂紋及其它損傷，表面不應(yīng)油污。受力鋼筋同一截面的接頭數(shù)量、搭接長度、焊接和機(jī)械接頭質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋安裝時(shí)，必須保證設(shè)計(jì)要求的鋼筋根數(shù)。 鋼筋安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見下表，鋼筋安裝實(shí)測項(xiàng)目項(xiàng)次檢 查 項(xiàng) 目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1受力主鋼筋間距(mm)20尺量：每構(gòu)件檢查2個(gè)斷面2箍筋、螺旋筋間距(mm)10尺量：每構(gòu)件檢查510個(gè)間距3鋼筋骨架尺寸(mm)長10尺量：按骨架總數(shù)30%抽查直徑104頂面標(biāo)高(mm)50用水準(zhǔn)儀測等5中心位置(mm)100用全站儀測等4、主要人員和機(jī)械4.1、主要人員鉆孔：技術(shù)員1名；所有鉆機(jī)實(shí)行全天24小時(shí)分班作業(yè)，每臺鉆機(jī)每班人員2名；鋼筋