沖孔灌注樁施工工藝

沖孔灌注樁施工工藝一、鉆孔灌注樁簡介二、沖孔灌注樁的特點三、沖孔灌注樁施工流程四、沖孔灌注樁質量控制要點五、沖孔灌注樁常見病害的防治一、鉆孔灌注樁簡介鉆孔灌注樁的問世：在100多年前由于工業(yè)發(fā)展以及人口增長，高層建筑不斷增加，但是因為好多城市的地基條件比較差，不能直接承受高層建筑所傳來的壓力，地表以下存在著厚度很大的軟土或中等強度的粘土層，建造高層建筑如仍沿用當時通用的摩擦樁，必然產(chǎn)生很大的沉降。于是工程師借鑒了掘井技術發(fā)明了在人工挖孔中澆筑鋼筋混凝土而成樁。于是在隨后的50年之后，即20世紀40年代初隨著大功率鉆孔機具的研制成功首先在美國問世，二戰(zhàn)后，世界各地特別是歐美發(fā)達國家經(jīng)濟復蘇與發(fā)展，時至今日，隨著科學技術的日新月異發(fā)展，鉆孔灌注樁在高層、超高層的建筑物和重型構筑物中被廣泛應用。鉆孔灌注樁的定義：在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人工挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而成的樁。鉆孔灌注樁的分類：按成孔方法不同，灌注樁可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁和沖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。鉆孔灌注樁的用途：用作樁基礎（抗壓樁及抗拔樁），支護體系（常與攪拌樁及高壓旋噴樁配合使用）。沖孔灌注樁1、用沖擊方法破碎巖土，尤其是破碎有裂隙的堅硬土和大的卵石所消耗的功率小，破碎效果好；同時，沖擊土層時的沖擠作用形成的孔壁較為堅固；2、在較大的卵石層、漂礫石層中施工成孔率較高；3、設備簡單、操作方便，鉆進參數(shù)容易掌握，設備移動方便，機械故障小。4、鉆進時孔內泥漿循環(huán)的作用，使得懸浮鉆渣循環(huán)至地面排除，并保持了孔壁穩(wěn)定，泥漿用量小。5、沖進過程中，只有提升鉆具時才需動力，鉆具自由下落是不消耗動力的，能耗小。和回轉鉆相比，當設備功率相同時，沖擊鉆能施工較大直徑的樁孔。優(yōu)點：二、沖孔灌注樁的特點缺點：1、利用鋼絲繩牽引沖擊頭進行沖擊鉆進時，大部分作業(yè)時間消耗在提放鉆頭和掏渣土上，鉆速度較低。隨樁身加深，掏渣時間和孔底清渣時間相對較長。2、容易出現(xiàn)樁孔不圓的情況，擴孔l率較高。3、遇巖層不均勻時容易出現(xiàn)斜孔、卡鉆等事故。4、由于沖擊錘能量的限制，孔深和孔徑均比回旋鉆施工適應性小。適用范圍：沖擊鉆成孔適用于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層和碎石層；也適用于卵石層、巖溶發(fā)育巖層和裂隙發(fā)育的巖層施工，而后者往往是回旋鉆進和其他鉆進方法施工困難的地層。樁孔直徑以600-1500mm，深30-50m為宜。施工流程三、沖孔灌注樁施工流程鉆孔定位埋設護筒鉆機就位沖孔施工清孔吊放鋼筋籠安裝導管二次清孔澆筑混凝土測量檢查1、鉆孔定位施工過程中采用聯(lián)測，復測方法以控制樁位。測量給定孔位中心點后，釘一中心木樁，在木樁頂釘一鐵釘確定孔位中心點，再按“十字線”法向四周返出四個點釘“騎馬樁”，并記錄與中心點的距離，當中心樁挖掉后以這四個點測量孔位中心點，確保孔位準確無誤。2、埋設護筒沖孔灌注樁護筒一般采用鋼護筒，也有部分采用鋼筋混凝土結構的，護筒作用1、定位；2、保護孔口，以及防止地面石塊掉入孔內；3、保持泥漿水位（壓力），防止坍孔；4、樁頂標高控制依據(jù)之一；5、防止鉆孔過程中的沉渣回流。護筒必須進入原土200mm；回填必須對稱進行，以免護筒跑位；保證樁位位置地下無障礙物。3、鉆機就位鉆機就位平、穩(wěn)、對、正等，鉛錘吊對位、水平尺操平，鉆機基礎穩(wěn)固。沖擊鉆就位應對準護筒中心，要求偏差不大于±20mm，鉆機就位后，進行孔位復測，復測完畢合格后方可進行施工。泥漿：泥漿的作用：1、成孔過程中，泥漿的作用除了護壁外，就是向外帶渣體，沖擊鉆成孔，因為大顆粒是用撈筒向外撈的，泥漿的作用主要是帶小渣粒。2、清孔時，通過泥漿向外帶渣，幾乎是泥漿的唯一作用。泥漿密度的控制：樁基泥漿實際有三大控制指標：比重、稠度、含沙（渣）量。比重清孔時泥漿應不斷置換,在保證不塌孔的前提下,盡量降低泥漿的密度、粘度。清孔時泥漿密度宜為1.15～1.2。根據(jù)現(xiàn)場地質情況，要求一清控制沉渣，比重1.25左右為宜。

泥漿的比重越大，孔壁越安全。片面的降低含沙量而不斷的抽取泥漿會造成泥漿的稀釋，如果泥漿的比重小于1.1，接近1的時候，這時的孔是十分危險的，隨時都會塌孔，后果很嚴重。稠度稠度和比重在一定程度上越大，越有利于孔壁的安全，其懸浮能力和排渣能力越強，但是這個量越大，施工的成本越高，能耗也越高。同時，含泥砂量亦會大，其附著于鋼筋上而影響與砼間握裹力。含砂（渣）量泥漿的沉渣是一個時間相關的量，如果在灌注的階段，比如終孔到灌注的2小時內不超過5cm就可以灌注，不影響施工質量。含沙量越大就越容易沉渣，所以施工時要控制其量小于8%。但是如果片面的追求含沙量低于8%的標準，就會影響到泥漿的比重。在端承類灌注樁的施工中，沉渣的厚度不能超過5cm，如果超過5cm就會影響到灌注樁的端承效果及鋼筋與砼間握裹力。4、沖孔施工開孔時應低錘密擊，錘高0.4～0.6m，并及時加石塊或粘土泥漿護壁，使孔壁擠壓密實，直至孔深達護筒下3～4m時，才加快速度，加大沖程，將錘提高到1.5～2m以上，轉入正常連續(xù)沖擊，在造孔時要及時將孔內殘渣排出孔外，以免孔內殘渣太多，出現(xiàn)埋鉆現(xiàn)象。樁機沖進過程中應進行兩次驗收，分別為遇巖深度驗收和入巖深度驗收，根據(jù)地質報告的資料與實際沖機施工資料進行對比分析巖樣是否一致。5、清孔 孔內泥漿清孔保證孔內泥漿性能指標符合要求：粘度小于28秒，比重小于1.25Kg/L，含砂量≤8%，孔底沉渣≤50mm。清孔的方法：1、抽漿法2、換漿法3、掏渣法清孔后沉渣厚度的測量方法,有吊錘測量、超聲波、電阻檢測等,其中簡便常用的是吊錘測量法。方法是:用吊錘吊至孔底,輕觸沉渣面,并記錄深度;再牽繩使吊錘抖擊孔底沉渣,使其液化,直至堅硬巖面(或其它堅硬土層),再次記錄深度。2次記錄深度的差值即為沉渣厚度。當沉渣厚度較小時,可通過吊錘感觸到孔底堅硬清爽的狀況。需要指出,沉渣厚度的檢測不宜在二次清孔停水泵后立即進行,而宜以停泵后滯后5min左右的測量值作為控制。這是因為:清孔后至混凝土澆注前往往有幾分鐘的時間間隔,如果這時泥漿粘度過高或含砂率過高,就會在這段時間內在孔底積起較厚沉渣或淤泥。6、吊放鋼筋籠1、鋼筋籠整體吊裝2、當鋼筋籠過長時可進行分段吊裝，需要焊接時，可先將下段掛在孔內，吊高第二段進行焊接，而后放下。骨架外側應綁扎水泥墊塊或在鋼筋籠主筋上焊有一定數(shù)量的加筋環(huán)用以確定保護層。吊放時應垂直放入，避免鋼筋籠末端碰到孔壁造成土塊塌落至孔低。若鋼筋籠在泥漿面以下，應在鋼筋籠頂端焊接標志物，露出泥漿面，以確定鋼筋籠是否到底。吊入后校正位置垂直，勿使扭曲變形。7、安放導管導管用法蘭盤進行連接，“O”型圈密封，嚴防漏水，當清孔完成，應立即吊裝導管，導管應事前拼分成幾段，依次放好，以便吊裝。導管要求垂直平正，不應彎曲，以免妨礙隔水栓的下落，接口密實，不漏水不露漿。導管安放時，先使導管接觸孔底，灌注混凝土前提離孔底30cm高。下導管完畢，需進行二次清孔工作，現(xiàn)將泥漿調稀至密度為1.1g/cm3左右，二次清孔清孔結束時必須測定孔低沉渣厚度，要求沉渣厚度＜10cm（一般是5cm左右）時，才能灌注水下混凝土，否則，繼續(xù)清孔直到合格為止。8、二次清孔9、灌注混凝土在水下灌注混凝土前必須安裝隔水栓，料斗裝滿后，打開隔水栓，讓混凝土順導管向下走（初灌量尤其重要，一定要保證混凝土下落后，埋沒導管下端1-2m深），澆筑開始后，應連續(xù)不斷灌混凝土至漏斗，勿使在導管內中斷，以防回水進入管內，并注意控制導管內混凝土的高度，經(jīng)常保持＞1.5m，當管外的混凝土埋管達2-2.5m深時，即可將導管提升，提升時不得過頭，務必使導管下端埋于混凝土中1m以上的深度，以免翻漿。導管法灌注水下混凝土：是將密封連接的鋼管作為水下混凝土的通道，其底部以適當?shù)纳疃嚷裨诠嗳氲幕炷涟韬衔飪?，在一定的落差壓力作用下，形成連續(xù)密實的混凝土樁身。10、測量檢查混凝土面灌到預定高度，一般可用測量繩檢查，檢查時要注意：1、必須保證測量繩準確，由于使用時間較長或其他原因，測量繩上的標尺數(shù)字可能模糊不清或發(fā)生滑動，這樣會影響測量精度。2、測錘必須重些，且體積不能過大，否則會浮在泥漿表面，影響測量精度3、測量時如泥漿較稠，一定要上下抖動測量繩，使測錘靠自重向下移動，接觸到真正的混凝土面。質量控制混凝土工程

四、沖孔灌注樁質量控制要點沉渣厚度泥漿質量1、添泥漿甜質量查：沖孔學灌注陵樁主盼要靠娃泥漿姓的靜柄壓力鄉(xiāng)豐來平謠衡土堂對孔穩(wěn)壁的秩側壓付力。寺泥漿陵占有節(jié)重要室地位滾，它舟直接心影響睛樁的才質量還。泥賺漿形遣成的銜護壁泥皮薄恨而堅匙韌，攔可使掙樁身辰混凝刑土與班原始磚地層侍接觸鈔緊密稈，提遼高樁環(huán)身摩疼擦力本。特助別是粱澆灌江混凝怪土時過，要件控制觸泥漿數(shù)的性柏能指駱標（搏密度幟1.參05興-1狠.2盆，粘學度1描7-孤20搶s，甩含沙摩率＜辯4%亭），平以減膚小被晴壓和嚴混凝焰土灌刷注時構的阻晨力，掠保證腫首灌餓混凝亞土的乘沖擊連力擠消開孔殺底沉高淤，跡并有碧利于抹克服業(yè)夾泥卻、斷誰樁等大質量鋒問題逢。但上對剛捷開始共時的朽雜填統(tǒng)土層裝和一志些特緒殊的陽地層日（如訪砂層誓、卵所石層貪）應慶適當孔加大夸泥漿致比重斑和粘爭度，喘以防象止漏初漿和雄塌孔2、辜沉渣議厚度遼：沖孔鞏灌注廟樁承訂載力療達不奶到設拖計要漿求，離多為木孔底鄭沉渣爺過后堵照成廟。規(guī)趙范規(guī)財定：采當樁愚以端撓承載械力為貿主時親，沉大渣厚倒度應掉≤1蓮00君mm亦。一覺般控獸制在醫(yī)50攪mm垮以內妻。沉憐渣少偷，嵌像巖密椒實，愁有利煙于減蛙少樁肢在長方期荷曾載下抗的最飼終沉水降量旺，以滅及減壺少整辨?zhèn)€建順筑物肌的不腐均勻繳沉降3、平混凝別土質蒜量：1、原勒材料、蘋配合比維的控制孩。2、尊首灌追：首努灌混弊凝土摟和易蜂性和融流動抵性一質定要筍好。棗首灌濃混凝壩土量斜要經(jīng)某過計緞算確稻定，板要保漿證首步灌后潛混凝糖土埋易管2添.0卸m左忍右，牧否則機會影巨響首腔灌混止凝土窗的沖殘擊力吊和排稠淤能常力，替進而奧影響慨樁尖侮嵌巖傭質量呀，對易于一榴些泡飼水易形軟化輔的軟忠質巖絹還應寧控制其從終霜孔到底首灌撞的時露間。3、員導管僻埋深陰的控誘制。棄導管只埋深差對混啦凝土吃的澆那灌質集量有渣很大沉影響能。根債據(jù)混而凝土鈔的流杯動擴冬散規(guī)光律，不埋深違過小門往往該會使撇管外席混凝蔑土面鑒上的枕泥漿隔和泥別渣卷母入混浩凝土炮中形獅成夾謎層，秒造成廈斷樁短；埋寺深過行大則偏混凝告土不攻宜流巷出，臨易堵冤管。善導管腳埋深披應控越制在巷2-刷6m第范圍前，最續(xù)小應胸≥2務m。五、象沖孔障灌注哭樁病謙害孔壁謎坍塌卡鉆沉渣過團厚斷樁沖孔魯灌注疊樁病島害斜孔灌注擠時浮籠1、灑孔壁棋坍塌創(chuàng)：原因：延泥漿濃寧度不夠口，護筒痕埋深不禾夠，成覽孔速度冰太快，順孔內水胡位高度繩不夠，為在地質曾不好的祝情況下難處理不拒及時技術措東施：在姑松散的期砂土鉆幫進時，暢控制鉆掏進速度往，選用斑較大密抱度、粘掠度、膠碑體率的鄭優(yōu)質泥鍬漿；確克定護筒薦埋設已抽進入硬摘土層；素鉆進時撇及時補從充泥漿搞，保證梁孔內水留位高于磚承壓水槳位。2、斜儉孔：原因：販當遇到膛巖面傾默斜，一凝邊軟一資邊硬，貪如稍有臟不注意電就會造俊成斜孔吳。技術奴措施丸：在棕有傾導斜狀閱的軟伴硬地跟層鉆圍進時惰，往書孔內雞填入導片石稠，使稠孔底滲表面對略平忍，先請進行遺低錘按快擊狡造成喪一個攔較緊賢密的福平臺禽后，補再提愛高錘鴉正常鋒沖擊斃加快掛速度袍。3、查卡錘氣：原因脆：鉆市進速末度太津快，霧地質宿情況窗不明屆，巖段面傾芝斜、絨孤石擁和溶率洞時障等技術措頃施：在愚松散的渣砂土鉆顫進時，屑控制鉆釀進速度兆，選用哄較大密蓄度、粘圈度、膠強體率的災優(yōu)質泥貨漿；確慈定護筒聯(lián)埋設已鼠進入硬乓土層；蘭鉆進時世及時補打充泥漿滑，保證外孔內水逐位高于生承壓水能位。4、沉游渣過厚循：原因杯：泥閃漿指賓標不黑符合孝要求陵，含塔砂率念過大骨；下唱放鋼聯(lián)筋籠共時間悠過長絨或鋼飾筋籠究碰撞袋孔壁袍，造團成塌貓孔。技術措閘施：清垂孔時嚴獸格控制賠泥漿指期標，保卸證清孔筍后，孔奏內泥漿哀各項指平標符合老設計要塊求；盡脊