下面是山東利達小型旋挖鉆機廠家給大家帶來關于旋挖鉆機泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程的相關內容,以供參考。
以下是小型旋挖鉆機樁基施工遇到巖洞該怎么處理的相關內容,僅供參考
小型旋挖鉆機樁基施工遇到巖洞該怎么處理?
樁的效果是將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較強的土(巖)層上,或將脆弱土層擠密實以進步地基土的承載才能和密實度。今日的內容除了樁基之外,還附帶為我們講解一下巖洞的處理辦法。
一、樁的分類
1)樁按受力狀況分為端承樁和沖突樁兩種。
①端承樁是穿過脆弱土層而到達堅固土層或巖層上的樁,結構荷載首要由巖層阻力承受;施工時以操控嵌巖深度為主,對沉渣厚度的要求嚴厲。
——橋梁工程中的端承樁大都要求嵌巖。
②沖突樁徹底設置在脆弱土層中,依托樁端阻力和樁身旁邊面與地基土之間的沖突阻力一同承受荷載,施工時以操控樁端規劃標高(長度)為主。
——關于樁端為硬土層者,又有沖突端承樁,端承沖突樁。
——橋梁工程中的沖突樁,一般不計擠密效果。
2)樁按施工辦法分為預制樁和灌注樁
①預制樁依據沉入土中的辦法,可分打入樁、水沖沉樁、振蕩沉樁和靜力壓樁等;
灌注樁是在樁位處成孔,然后放入鋼筋骨架,再澆筑混凝土而成的樁。灌注樁按成孔辦法不同,有鉆(沖)孔灌注樁、挖孔灌注樁、套管成孔灌注樁及爆擴成孔灌注樁等。
二、混疑土灌注樁施工
1.灌注樁:直接在樁位上用機械成孔或人工挖孔,在孔內安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁。
2.與預制樁比較,灌注樁具有不受地層改變約束,不需求接樁和截樁,節省鋼材、振蕩小、噪聲小等特色。
3.灌注樁按成孔辦法分為干作業鉆孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁等。
2.1 干作業鉆孔灌注樁
1、干作業成孔一般選用螺旋鉆機鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm,鉆孔深度相應為12m、10m、8m。適用于成孔深度內沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基,不適于有地下水的土層和淤泥質土。
2、鉆機就位后,鉆桿筆直對準樁位中心,開鉆時先慢后快,削減鉆桿的搖晃,及時糾正鉆孔的偏斜或位移。
3、鉆孔至規則要求深度后,進行孔底清土。清孔的意圖是將孔內的浮土、虛土取出,削減樁的沉降。辦法是鉆機在原深處空轉清土,然后中止旋轉,提鉆卸土。
4、鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數、距離及主筋保護層均應契合規劃規則,綁扎結實,避免變形。用導向鋼筋送入孔內,一同避免泥土雜物掉進孔內。鋼筋骨架就位后,應當即灌注混凝土,以防塌孔。灌注時,應分層澆筑、分層搗實,每層厚度50~60cm。
2.2 泥漿護壁成孔灌注樁
1、泥漿護壁成孔是運用泥漿保護安穩孔壁的機械鉆孔辦法。它經過循環泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外,適用于有地下水和無地下水的土層。
2、成孔機械有潛水鉆機、沖擊鉆機、沖抓錐等。
3、泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程:測定樁位、埋設護筒、樁機就位、制備泥漿、機械(潛水鉆機、沖擊鉆機等)成孔、泥漿循環出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。
2.2.1 埋設護筒和制備泥漿
① 鉆孔前,在現場放線定位,按樁位挖去樁孔表層土,并埋設護筒。護筒上部設1~2個溢漿孔,是用厚4~8mm鋼板制成的圓筒,其內徑應大于鉆頭直徑200mm。護筒的效果是固定樁孔方位,保護孔口,避免地上水流入,添加孔內水壓力,避免塌孔,成孔時引導鉆頭的方向。
護筒頂高出施工水位1.5m,并高出地上0.3m,
② 確保護筒內泥漿頂標高一直高于外部水位至少1m。
在鉆孔進程中,向孔中注入相對密度為1.1~1.4的泥漿。一般1.2~1.3;易坍地層可進步到1.4左右。
③ 泥漿的效果:
安穩水壓:
使樁孔內孔壁土層中的孔隙滲填密實,避免孔內漏水,堅持護筒內水壓安穩;
護壁:
泥漿相對密度大,加大了孔內的水壓力,可以安定孔壁,避免塌孔;
浮(攜)渣:
經過循環泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出,起到攜砂、排土的效果。
2.2.2 成孔
1)回旋(潛水)鉆機成孔
回旋鉆機是一種旋轉式鉆孔機,其防水電機變速組織和鉆頭密封在一同,由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后經過正循環或反循環排渣法將孔內切削土粒、石渣排至孔外。
回旋鉆機成孔排渣有正循環排渣和反循環(泵舉)排渣兩種辦法。
① 正循環排渣法
在鉆孔進程中,旋轉的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后,運用泥漿泵壓送高壓泥漿,經鉆機中心管、分叉管送入到鉆頭底部強力噴出,與切削成漿狀的碎泥渣混合,帶著泥土沿孔壁向上運動,從護筒的溢流孔排出。
② 反循環排渣法
砂石泵隨主機一同潛入孔內,直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。
2)沖擊鉆成孔
①沖擊鉆機經過機架、卷揚機把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)進步到必定高度,靠自在下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔。
②沖擊鉆頭方式有十字形、工字形、人字形等,一般常用十字形沖擊鉆頭。
③沖孔前應埋設鋼護筒,并準備好護壁材料。
沖擊鉆機就位后,校對沖錘中心對準護筒中心,在沖程0.4~0.8m規模內應低提密沖,并及時參加石塊與泥漿護壁,直至護筒下沉3~4m以后,沖程可以進步到1.5~2.0m,轉入正常沖擊,隨時測定并操控泥漿相對密度。
施工中,應常常查看鋼絲繩損壞狀況,卡機松緊程度和轉向設備是否靈敏,避免掉鉆。
3)沖抓錐成孔
① 沖抓錐錐頭上有一重鐵塊和活動抓片,經過機架和卷揚機將沖抓錐進步到必定高度,下落時松開卷筒剎車,抓片打開,錐頭便自在下落沖入土中,然后開動卷揚機進步錐頭,這時抓片閉合抓土。沖抓錐全體進步至地上上卸去土渣,順次循環成孔。
② 沖抓錐成孔施工進程、護筒設備要求、泥漿護壁循環等與沖擊成孔施工相同。
③ 適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔,但遇到堅固土層時宜換用沖擊鉆施工。
2.3 驗孔
1、驗孔是用探測器查看樁位、直徑、深度和孔道狀況;清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土,以削減樁基的沉降量,進步承載才能。
2、泥漿護壁成孔清孔時,關于土質較好不易崩塌的樁孔,可用空氣吸泥機清孔,氣壓為0.5MPa,使管內構成強壯高壓氣流向上涌,一同不斷地補足清水,被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出,直至噴出清水中止。
3、關于安穩性較差的孔壁應選用泥漿循環法清孔或抽筒排渣,清孔后的泥漿相對密度應操控在1.15~1.25。含砂率<=4%(大直徑樁2%)
清孔作業:
1、鉆孔到達要求深度后,選用泥漿泵及時進行清孔,避免延時過長,泥漿鉆渣沉積而形成清孔困難或坍孔。
2、鉆孔達規劃深度終孔后,將輸漿管下到孔底50~80cm,換用比重1.05~1.25的新鮮泥漿進行清孔,直到鋼筋與導管下入孔內,從頭測孔底沉渣厚度。直到沉渣厚度滿意要求后,方可進行下道工序施工。
3、留意堅持孔內水頭,避免坍孔;
4、清孔后,查看孔口、孔中和孔底提取的泥漿比重的平均值,應契合質量規范要求。
5、采納全部辦法縮短清孔后至灌注水下砼的時刻。
6、不得用加深孔深來替代清孔。
2.4 澆筑水下混疑土
泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進行的,故稱為澆筑水下混凝土。
水下混凝土宜比規劃強度進步一個強度等級,有必要具有杰出的和易性,合作比應經過實驗斷定。
水下混凝土澆筑常用導管法。
澆筑時,先將導管內及漏斗灌滿混凝土,其量確保導管下端一次埋入混凝土面以下1.0m以上,然后剪斷(或敏捷拔出)懸吊隔水栓的鋼絲,混凝土拌和物在自重效果下敏捷排出球塞進入水中。
導管埋深應堅持在2~6m之間
——過小易發作導管進水,過大易導致“埋管”。
1、導管口到孔底的距離不宜太大或太小,一般20~40cm。太大不利于將沉渣帶起,底部砼質量難以確保;太小簡單堵管。
2、為避免導管進水,首盤砼應使導管埋深不少于1m。
在澆注前,探測孔底泥漿沉積厚度,如大于規劃厚度,再次清孔,直到滿意要求中止。
砼由拌合站擔任出產,用斗車運至現場,查看和易性、坍落度等目標。如不契合要求,應進行二次拌合,二次拌合仍達不到要求,不得運用,然后從頭按合作比進行稱量下料,直到滿意要求。
澆注第一批砼時應留意:
a.導管下口至孔底的距離一般為20~40cm。
b.第一批砼儲備量應確保導管一次埋入混凝土面≥1.0m;
所需混數量按公式核算:
V≥∏D2/4· (H1+H2)+ (Πd2/4)h1
V—灌注第一批砼所需數量(m3);
D—樁孔直徑(m);
H1—樁孔底至導管底端距離,一般為0.2~0.4m;
H2—導管初次埋置深度(m);
d—導管內徑(m);
h1—樁孔內砼到達埋置深度H2時,導管內砼柱平衡導管外(或泥漿)壓力所需的高度(m),即
h1 = rwHw/rc;
由專人丈量導管埋深及管表里砼面的高差,填寫砼澆注記載
封底砼灌入后,應仔細查看封底狀況,確認封底成功后,進行正常澆注。
澆注開始時,要接連有節奏地進行,盡可能縮短撤除導管的時刻;
當導管內砼不滿時,徐徐地澆注,避免在導管內形成高壓氣囊,壓漏導管。
當井孔砼面挨近鋼筋架時,使導管堅持稍大的埋深,并怠慢澆注速度;當井孔砼面進入鋼筋骨架必定深度后,適當進步導管,使鋼筋骨架在砼中有必定的埋深,安穩鋼筋并留意操控鋼筋籠中心方位。
為確保樁頂質量,砼澆筑比樁頂規劃標高高0.5(0.6)~1.0m。
在澆注將近結束時,導管內砼柱高度相對削減,導管內砼壓力下降,而導管外井孔的泥漿稠度添加、比重增大。若呈現砼頂升困難,可在孔內加水稀釋泥漿,并掏出部分沉積土,使澆注工作順暢進行。
如發現導管漏水,且事端發作的方位能夠斷守時,可用此法彌補。對工藝、經歷的要求較高。
導管水密承壓及接頭抗拉實驗:
導管水密承壓及接頭抗拉實驗,管內水壓不小于孔內水深1.3倍的壓力,也不應小于導管壁和焊縫所能承受灌注砼時最大內壓力的1.3P。
P按以下公式核算:
P=rchc-rwHw
p—導管可能承受的最大內壓力(Kpa);
rc—砼拌和物的比重(取24KN/m3);
hc—導管內砼樁最大高度(m),以導管全長或估計的最大高度計;
rw—井孔內水或泥漿的容重(KN/m3);
Hw—井孔內水或泥漿的深度(m)。
2.5 灌注樁施工質量要求及徹底技能
灌注樁施工質量查看包括成孔及清孔、鋼筋骨架制造及安放、混凝土拌和及灌注等三個施工進程的質量查看。
施工前應對水泥、砂、石子、鋼材等原材料進行查看,對施工組織規劃中擬定的施工次序、監測手法也應進行查看。
2.5.1 成孔質量查看及要求
1、灌注樁成孔深度的操控要求:
泥漿護壁成孔、干作業成孔,應到達規劃規則的深度。
2、灌注樁的沉渣厚度:
當以沖突力為主時,不得大于150mm;當以端承力為主時不得大于50mm。
表:灌注樁的平面方位和筆直度的答應誤差
2.5.2 鋼筋籠制造及安放要求
鋼筋籠制造時,要求主筋沿環向均勻安置,箍筋的直徑及距離、主筋的保護層、加勁箍的距離等均應契合規劃要求。主筋與箍筋之間宜選用焊接銜接。加勁箍應設在主筋外側,主筋一般不設彎鉤,依據施工工藝要求,所設彎鉤不得向內圈伸露,避免阻礙施工。
鋼筋籠主筋的保護層答應誤差:水下灌注混凝土樁為±20mm;非水下灌注混凝土樁為±10mm。
鋼筋籠制造、運輸、設備進程中,應采納辦法避免變形,并應有保護層墊塊(或墊管、墊板)。吊放入孔時,應避免磕碰孔壁。灌注混凝土時,應采納辦法固定鋼筋籠的方位。
2.5.3 混凝土拌和與灌注
1、混凝土拌和首要查看材料質量與配比計量、混凝土坍落度;灌注混凝土應查看避免混凝土離析的辦法、澆筑厚度及振搗密實狀況。
2、灌注樁各工序應接連施工。鋼筋籠放入泥漿后,4h內有必要灌注混凝土。
3、灌注后,樁頂應高出規劃標高0.50m。灌注樁的實際澆筑混凝土量不得小于核算體積。
4、澆筑混凝土時,同一配比的試塊,每班不得少于1組;泥漿護壁成孔的灌注樁,每根不得少于1組。
5、混凝土灌注樁的質量檢驗規范應契合規則。
表:混凝土灌注樁鋼筋籠質量檢驗規范
圖:混凝土灌注樁質量檢驗規范
2.5.4 施工檢驗材料
樁基施工檢驗應包括下列材料:
(1) 工程地質勘測陳述、樁基施工圖、圖紙會審紀要、規劃改變單及材料代用通知單等。
(2) 經審定的施工組織規劃、施工計劃及履行中的改變狀況。
(3) 樁位丈量放線圖,包括工程樁位線復核簽證單。
(4) 樁孔、鋼筋、混凝土工程施工蔭蔽記載及各分項工程質量查看檢驗單及施工記載。
(5) 成樁質量查看陳述。
(6) 單樁承載力檢測陳述。
(7) 基坑挖至規劃標高的樁位竣工平面圖及樁頂標高圖。
2.5.5 樁根底工程安全技能
(1) 樁根底工程施工區域,應施行封閉式辦理,進入現場的各類施工人員,有必要承受安全教育,嚴厲按操作規程施工,遵守指揮,堅守崗位,集中精力操作。
(2) 按不同類型樁的施工特色,針對不安全要素,擬定牢靠的安全辦法,嚴厲施行。
(3) 對施工風險區域和機具(沖擊、錘擊樁機,人工發掘成孔的周圍,樁架下),要加強巡視查看,關于有險情或異常狀況時,應當即中止施工并及時陳述,待有關人員查明原因,排除險情或加固處理后,方能持續施工。
(4) 打樁進程中可能引起停機面土體揉捏隆起或沉陷,打樁機械及樁架應隨時調整,堅持安穩,避免意外事端發作。
(5) 加強機械設備的保護辦理,機電設備應有防漏電設備。
三、巖洞處理計劃
巖溶區域鉆孔灌注樁施工的關鍵是怎么確保成孔進程中不漏漿,或雖漏漿但不發作坍孔,確保樁孔順暢成孔、成樁并滿意承載力要求。施工中應對照規劃供給的地質鉆孔柱狀圖來判識巖溶地層狀況,做到心中有數,提早防備。因而依據溶蝕發育狀況、空洞巨細、巖洞填充物狀況,樁基施工選用慣例的泥漿護壁辦法,向孔內拋填片石,回填貧混凝土,壓力注漿以及選用鋼護筒跟進等不同的施工工藝。
3.1 片石回填
采納正常成孔辦法施工,當鉆穿巖洞漏漿時,重復投入黃土和片石,運用鉆頭沖擊將黃土和片石擠入巖洞和巖溶裂隙中,還可摻入水泥、燒堿和鋸末,以增大孔壁的自穩才能。
1、摻加份額 為有用運用片石,片石與粘土的份額為3:7,摻加份額為每米2包,摻加鋸末時,摻加份額為粘土的10%。
2、摻加辦法 片石選用強度≥30Mpa的花崗巖或石灰巖,石塊粒徑以15—50cm為宜。
摻加粘土時選用水泥袋包裝后投進效果更佳。水泥投進辦法以整袋投進為佳。
摻加辦法為:片石、粘土袋和水泥或鋸末(假如摻加)分層距離摻加,回填高度為巖洞頂板以上1m處。
3、施工留意事項 密切留意調查鉆機工作狀況、周圍地表沉降和護筒內水位改變,避免不正常狀況發作,發作漏漿現象,當即處理。
依據地質柱狀圖,在挨近巖洞時勤調查、勤查看,憑手握沖擊主繩的手感,鉆頭沖擊巖層的響聲,抽取的巖樣來判別是否挨近巖溶地層。
挨近巖溶時主繩松繩量應為1—2cm,避免擊穿巖殼時卡鉆。
鉆穿巖溶地層上殼時一旦漏漿,要及時投進粘土塊、片石并補水,以堅持孔內水位高度。
3.2 貧混凝土回填
采納正常成孔辦法施工,當鉆穿巖洞漏漿時或遇到歪斜巖面時填入低標號混凝土,距離必守時刻后選用沖擊鉆沖擊成孔。
1、混凝土標號及合作比 混凝土標號一般選用C20貧混凝土,為盡快進步混凝土強度,節省施工時刻,應在混凝土中摻加必定的早強劑,進步貧混凝土的前期強度。
2、摻加辦法 關于歪斜巖面,為校對孔位,回填貧混凝土應與歪斜巖面頂面平齊,關于巖洞處,回填頂面高于巖洞頂板50cm。
3、施工留意事項 回填48h后回填混凝土強度到達70%方可從頭開鉆。
3.3 注漿加固
注漿辦法處理鉆孔樁巖洞,是經過規劃院供給的地質勘測材料,對鉆孔樁穿過的巖洞進行填充和加固的辦法,該辦法關于處理大巖洞是十分有用的辦法。
1、注漿孔布設 依據規劃院供給的規劃材料,先找出最大的巖洞,假如巖洞為連通巖洞,只需求對其間最大的巖洞進行注漿加固,別的,鉆注漿孔也是對地質狀況的進一步勘探,經過取芯探明巖洞的高度及填充物的詳細狀況。
2、注漿壓力操控 用注漿泵注漿,注漿壓力不宜太大,操控在0.5—1.0MPa規模,具體壓力值由現場實驗斷定。注漿速度為15—20L/min,其意圖是使漿液浸透到填充物內(包括灌入的砂或碎石),然后固結,浸透最小直徑定為3.0m,以確保沖鉆成孔時有足夠的固結體。注漿時注漿管有必要刺進填充物的底部,然后邊注漿邊緩慢上提,提管速度不宜太快,依據注漿速度斷定,應使浸透半徑操控在答應規模內。漿液選用水泥漿,用32.5級水泥,水泥合作比為水:水泥=0.8:1.0。若需用水泥砂漿,則合作比選用水:水泥:砂=1:1:0.8,需求選用雙液漿時,水玻璃的用量依據現場實驗斷定。
3、注漿施工留意事項 為避免漿液流失太遠形成糟蹋,選用間歇注漿辦法,使得先注入的漿液與砂子(或碎石)開始到達膠結后再注漿,循環注漿屢次,直至到達規則最小注漿量和注漿壓力操控值中止。注完一個孔后,持續對其余孔進行注漿,后注漿的壓力有必要調高,最終封孔。注漿次序由現場自行掌握。
四、小結
1)樁根底是一種常用的深根底方式,當天然地基上的淺根底沉降量過大或地基承載力不能滿意規劃要求時,宜選用樁根底。清晰工程地質勘測是樁根底規劃與施工的重要依據。
2)灌注樁施工中包括有成孔、鋼筋籠制造設備、清孔和灌注混凝土等施工進程,成樁工藝較復雜,濕作業成孔時成樁速度慢,其成樁質量與施工好壞密切相關,成樁質量難以直觀的進行查看。在灌注樁施工計劃中要對質量事端仔細剖析,并采納相應的防備辦法。