長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁的設(shè)計(jì)施工與檢測(cè)

1、長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁的設(shè)計(jì)施工與檢測(cè) 中國(guó)混凝土網(wǎng) 2007-8-2網(wǎng)絡(luò)硬盤 我要建站 博客 常用搜索 摘要:介紹了長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁的主要特點(diǎn)、適用范圍,并對(duì)其設(shè)計(jì)施工以及檢測(cè)方法進(jìn)行了探討,指出該樁型具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,為該樁的推廣應(yīng)用提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞:長(zhǎng)螺旋鉆孔,混凝土樁,設(shè)計(jì),施工,質(zhì)量檢測(cè)中圖分類號(hào): TU473. 12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A引言CFG樁復(fù)合地基技術(shù)是20 世紀(jì)80 年代由中國(guó)建筑科學(xué)研究院立題進(jìn)行試驗(yàn)研究,1992 年通過建設(shè)部部級(jí)鑒定,1994 年被建設(shè)部列為全國(guó)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目,1995 年被國(guó)家科委列為國(guó)家級(jí)全國(guó)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目,已在全國(guó)十幾個(gè)省市尤其是北京、河北地

2、區(qū)廣泛應(yīng)用,且已成功應(yīng)用到20 層30 層的高層建筑中,是一種較為成熟的地基處理工藝,已被納入J GJ 79291 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范的修訂稿中。長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基工法是在水泥粉煤灰碎石樁(即CFG 樁) 的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種剛性樁。它借鑒了CFG的施工工藝,將其運(yùn)用到鋼筋混凝土樁基中,既繼承了CFG樁工藝具有的施工速度快、質(zhì)量容易控制、沒有振動(dòng)和泥漿污染的優(yōu)點(diǎn),又發(fā)揚(yáng)了鋼筋混凝土鉆孔灌注樁樁身強(qiáng)度高、單樁承載力大的特點(diǎn),特別適合于舊城改造等城區(qū)環(huán)保要求較高的居民建筑等基礎(chǔ)工程中,亦適合于輸變電塔的基礎(chǔ)中。1 設(shè)計(jì)方法長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁的設(shè)計(jì)計(jì)算理論與其他鉆孔灌注樁相似,而后者早已為

3、工程設(shè)計(jì)人員和施工單位所熟悉,這為長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁工法的推廣提供了良好的基礎(chǔ)。1. 1 樁徑及樁距根據(jù)設(shè)備、地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)要求, 樁徑多為400 ,600 ,800 ,樁距為3 d6 d ( d 為成樁樁徑) 。1. 2 樁體材料及樁身強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)單樁承載力所需的樁身強(qiáng)度和泵送混凝土的需要來確定。骨料為1 cm2 cm 的碎石或卵石,含砂率為40 %45 % ,坍落度為16 cm20 cm ,為便于泵的輸送可摻入一定比例的混凝土泵送劑。樁身強(qiáng)度一般為C20 和C25 ,若設(shè)計(jì)樁身強(qiáng)度較低時(shí)可摻入一定量的粉煤灰,既降低造價(jià),又增加了混凝土的可泵性。1. 3 鋼筋籠鋼筋籠的設(shè)計(jì)與其他鉆孔

4、灌注樁一致。1. 4 單樁承載力單樁承載力的設(shè)計(jì)值為400 kN750 kN ,高于振動(dòng)沉管灌注樁的承載力。2 工藝流程成樁工藝流程如圖1 所示。其主要特點(diǎn)是: 1) 采用干成孔的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)無振動(dòng)排土鉆進(jìn),無需泥漿護(hù)壁,因而對(duì)周邊居民及相鄰建筑物沒有振動(dòng)影響,且無泥漿污染。2) 采用超流態(tài)泵送混凝土技術(shù),邊提鉆邊壓灌混凝土,提鉆與成樁同步進(jìn)行,大大加快了施工速度。3) 成樁時(shí)采用壓力澆灌混凝土,既改善了樁周土體性能,又保證了樁身質(zhì)量,避免了縮頸、斷樁現(xiàn)象,提高了單樁承載力,保證了該工藝既能在易坍塌的土層成孔成樁,又能在地下水豐富的土層中成孔成樁,避免了水下澆筑混凝土質(zhì)量難以保證的缺點(diǎn)。3 施工

5、機(jī)械施工機(jī)械主要為長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)和混凝土輸送泵。3. 1 長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)鉆孔機(jī)采用液壓步履、履帶式和滾管式行走,目前,普遍采用的是步履式和履帶式,國(guó)內(nèi)有河北新河和河南鄭州兩大生產(chǎn)廠家。鉆具采用長(zhǎng)螺旋鉆具,其常規(guī)直徑為400 ,600 ,800 三種,它與普通鉆具相比有以下不同點(diǎn):1) 該鉆具有中心管內(nèi)灌注混凝土的功能,且其頂部設(shè)有泄氣閥,中心管直徑大于125 mm。因?yàn)橐话慊炷凛斔蛙浌軆?nèi)徑為125 mm ,為了使輸送到鉆頂中心管中的混凝土能自由下落,并沖開底部的活瓣,同時(shí),保證自落后的混凝土將中心管內(nèi)的空氣排到頂部泄出,因此中心管直徑需大于125 mm ,一般為156 mm。2) 中心管的底部(

6、即鉆頭處) 有混凝土出口,出口處有兩片可開閉的活瓣。鉆具開始鉆削土體之前,應(yīng)將活瓣閉合,以防止土、砂或水進(jìn)入中心管內(nèi),泵輸送混凝土?xí)r將活瓣打開。3) 動(dòng)力部分為雙電機(jī)。采用雙電機(jī)主要是為了預(yù)留輸送混凝土的中心管,雙電機(jī)功率一般分為2 37 kW ,2 45 kW ,2 55 kW,2 75 kW 幾種。電機(jī)功率的大小決定了鉆具的成孔深度,2 37 kW鉆機(jī)成孔深度為18 m ,2 75 kW 鉆機(jī)成孔深度可達(dá)30 m。3. 2 輸送泵及輸送管與長(zhǎng)螺旋鉆具中心管相匹配, 現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土輸送泵和125 輸送管。目前較常用的為30 泵,有方園、中聯(lián)和SANY等產(chǎn)品,工作泵壓一般為4 MPa6 MPa

7、。125 輸送軟管與長(zhǎng)螺旋鉆具中心管相連,既可方便鉆機(jī)移動(dòng),又可保持?jǐn)嚢韬笈_(tái)位置的相對(duì)穩(wěn)定,無需多次移位,即可滿足一個(gè)工程的需要,混凝土的攪拌可根據(jù)工程的實(shí)際情況選用以下兩種形式:一是現(xiàn)場(chǎng)攪拌;二是用商品混凝土。兩者均通過混凝土泵料斗輸送到鉆機(jī)中心管提鉆成樁,完成混凝土的灌注施工工作。4 質(zhì)量檢測(cè)4. 1 混凝土質(zhì)量檢測(cè)嚴(yán)格按配合比進(jìn)行攪拌,對(duì)攪拌出的混凝土要經(jīng)常檢查坍落度,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整。每臺(tái)班應(yīng)留一組混凝土試塊,28 d 養(yǎng)護(hù)期滿后做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),留作檔案資料。4. 2 成樁質(zhì)量檢測(cè)抽檢20 %的樁進(jìn)行超聲波動(dòng)測(cè),以檢驗(yàn)樁身的完整性。4. 3 單樁承載力檢驗(yàn)在工程中選擇三根樁做靜載試驗(yàn),

8、以檢驗(yàn)單樁承載力。武漢市某住宅小區(qū)采用長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎(chǔ),設(shè)計(jì)樁徑400 mm,樁長(zhǎng)19 m ,設(shè)計(jì)單樁極限承載力為1 200 kN ,并對(duì)本根試樁進(jìn)行動(dòng)測(cè)和破壞性靜載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,三根試樁樁身質(zhì)量良好,極限承載力分別為1 600 kN ,1 500 kN ,1 500 kN ,高于設(shè)計(jì)的極限承載力。5 結(jié)語(yǔ)1) 長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁是一種剛性樁,其設(shè)計(jì)計(jì)算理論與其他鉆孔灌注樁相似,但其成樁工藝具有施工速度快、成樁質(zhì)量好、造價(jià)低且無振動(dòng),無泥漿污染的特點(diǎn),適用于環(huán)保要求較高的城區(qū)舊房改造以及輸變電塔等基礎(chǔ)工程中。2) 由于采用了泵送混凝土工藝使得該項(xiàng)工法既能在地下水豐富的土層中

9、成孔成樁,又能在易坍塌的土層中成孔成樁,避免了水下澆灌混凝土的不利之處。3) 單樁極限承載力可達(dá)1 600 kN ,高于振動(dòng)沉管灌注樁。4) 每班可完成20 根25 根樁,縮短了工期,節(jié)省了造價(jià),受到了施工和建設(shè)單位的歡迎。參考文獻(xiàn):1周水,鄭俊杰. 長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土樁在深厚淤泥質(zhì)土中的應(yīng)用J . 土工基礎(chǔ),2002 ,16 (3) :31233.2趙太平. 長(zhǎng)螺旋鉆孔內(nèi)泵壓CFG樁施工的質(zhì)量控制J . 山西建筑,2003 ,29 (1) :1542155.3李式仁,陶義馬,馬建文. 長(zhǎng)螺旋鉆孔樁在巖石地基上的應(yīng)用J . 工業(yè)建筑,2001 ,31 (10) :74277.4李式仁,陳德文. 長(zhǎng)螺旋鉆孔嵌巖樁施工工藝J . 巖土工程學(xué)