鉆孔灌注樁應(yīng)用范圍較廣，可應(yīng)用于軟土、黃土、膨脹土等各類地基土中，適用于工業(yè)建筑、民用建筑、市政建筑和道路等工程中。相比預(yù)制樁，鉆孔灌注樁具有噪聲小、振動小、承載力高和對周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點。鉆孔灌注樁的定義為在施工場地采用機(jī)械鉆孔或人工挖孔等方法形成的樁孔，在樁孔內(nèi)放置鋼筋籠并澆筑混凝土而形成的樁基礎(chǔ)。本文主要針對機(jī)械挖孔樁進(jìn)行分析和研究。鉆孔灌注樁采用的鉆機(jī)一般有兩種:一種是回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，另一種是旋挖鉆機(jī)?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)，采用的鉆進(jìn)方式為反循環(huán)。此種設(shè)備的優(yōu)點有:性能可靠，護(hù)壁效果優(yōu)良以及成孔質(zhì)量高，而且在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的震動和噪聲不會騷擾周圍居民，操作方面簡單，方便靈活，同時造價低廉。缺點是:在運轉(zhuǎn)過程中所需水量比較多，同時會伴隨著大量的泥漿排放，占用大量的土地，對于地層環(huán)境不好的情況，如有塊石和漂石的地層會影響施工的進(jìn)度，導(dǎo)致施工的成本呈現(xiàn)直線式的上升。旋挖鉆機(jī)施工適用于場地有限或者是有塊石的地層中，該類方法的優(yōu)點是成孔效率高且可以快速成孔，產(chǎn)生的廢漿較少。但是不推薦使用在厚度較大的松散砂層，由于在松散砂層中鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象。在實際工程中，上述兩種設(shè)備的綜合利用可以達(dá)到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上比較理想的結(jié)果。下面是山東利達(dá)旋挖鉆機(jī)廠家?guī)淼年P(guān)于鉆孔灌注樁施工工藝研討的主要內(nèi)容介紹以供參考。
施工工藝及方法
施工工藝
根據(jù)本工程有關(guān)地質(zhì)資料的相關(guān)情況，采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)以及旋挖鉆機(jī)進(jìn)行成孔，清孔采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)置換法或者是旋挖鉆機(jī)雙底撈砂鉆，水下混凝土的灌注采用導(dǎo)管法。
成孔施工
1)放樣。樁位通過坐標(biāo)定點的方式進(jìn)行放樣處理。樁基中心軸線的坐標(biāo)值作為基線，中心點的位置用坐標(biāo)法或者是極坐標(biāo)法，其偏差值必須符合GB50202—2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的相關(guān)規(guī)定［1］。測量樁孔的孔位用全站儀，必須由專業(yè)人員進(jìn)行工作，即測量人員必須持有相關(guān)的資質(zhì)證書，然后按照甲方提供的基準(zhǔn)點放樁位，標(biāo)示用鋼筋，長度為50cm。放樣工作完成后，要進(jìn)行復(fù)核，一般是利用樁位之間的距離，采用鋼尺進(jìn)行量測。此時，應(yīng)有兩人同時進(jìn)行測量，一人復(fù)測，還有專門的人員隨機(jī)進(jìn)行抽測，目的是使樁位準(zhǔn)確。最后一步是設(shè)置“十字形”來控制樁點，保證十字線與樁位中心重合。此步驟完成需經(jīng)過檢驗合格后才可進(jìn)行下一步。2)機(jī)器就位。主要是指鉆機(jī)的就位工作，在放鉆機(jī)之前，需檢查鉆孔的準(zhǔn)備工作是否就緒，其中包括鉆機(jī)所在的平臺的平整度，以及安裝以后頂端和底座是否平穩(wěn)，還要考慮鉆機(jī)在工作過程中是否會發(fā)生位移，開孔之前還應(yīng)調(diào)整鉆機(jī)的桅桿，盡量使其處于鉛錘的狀態(tài)，鉆頭的中心應(yīng)該對準(zhǔn)十字形，待這些步驟完成后，最后進(jìn)行自檢。3)埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒的規(guī)格為12mm，材料使用鋼板，而且其內(nèi)徑比樁孔的直徑大10cm～20cm，由于地層的緣故，不同設(shè)備的護(hù)筒尺寸是不同的，一般旋挖鉆機(jī)造孔及部分回轉(zhuǎn)鉆機(jī)造孔須下設(shè)2．5m～12．0m長護(hù)筒，而部分回轉(zhuǎn)鉆機(jī)造孔下設(shè)1．5m護(hù)筒。首先人工或者是鉆機(jī)鉆孔到規(guī)定的尺寸，然后將護(hù)筒壓進(jìn)去。底部埋置在地表下不小于2．0m處，筒頂?shù)奈恢靡话阋哂诘孛?．5m以上的距離，護(hù)筒中心與設(shè)計樁位中心偏差不宜太大，一般不大于5cm。4)固壁。不同的鉆進(jìn)行成孔時護(hù)壁的方式不同，采用旋挖鉆機(jī)成孔時，首先向孔內(nèi)注入粘土漿然后在孔口添加一定量的干膨潤土，孔內(nèi)部同時生成泥漿護(hù)壁;然而回轉(zhuǎn)鉆成孔時，直接使用自造粘土漿進(jìn)行護(hù)壁。5)成孔施工。不同的鉆頭適用于不同的地層特點［2］中，本地質(zhì)的特點選擇雙開鉆頭進(jìn)行成孔，鉆孔的深度以設(shè)計終孔標(biāo)高控制。成孔前應(yīng)對鉆頭進(jìn)行檢查，包括鉆頭保徑裝置，鉆頭磨損以及直徑的情況，發(fā)現(xiàn)磨損的要立即更換鉆頭，鉆孔的速度在開始的時候不要太快，待目測鉆頭全部已經(jīng)進(jìn)入地層以后，可以適當(dāng)?shù)募涌煦@孔的速度，在鉆孔的過程中，發(fā)現(xiàn)軟土層和砂土層時，同樣要降低鉆孔的速度，并且鉆孔深度增加的時候要及時補充水泥砂漿，保證水頭壓力，這樣做可以防止發(fā)生塌孔現(xiàn)象。特別注意的是，成孔過程不要進(jìn)行第二次的操作，即盡量一次施工完成，中間不得無故停鉆，而且孔內(nèi)泥漿液面不得低于地下水。鉆孔控制指標(biāo)［3］見表1。6)清孔。鉆孔工作完成后，應(yīng)該對其垂直度以及鉆孔的深度進(jìn)行檢查，看是否達(dá)其規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，檢測合格后進(jìn)行清孔工作。然后采用撈取法或者置換法進(jìn)行清孔，撈取法是利用雙底老沙鉆頭進(jìn)行直接清孔;而置換法是利用泥漿泵向孔底注入新鮮泥漿進(jìn)行置換。
鋼筋籠的制作與安裝
1)鋼筋籠的制作，需要注意以下幾點:a．對于使用的鋼筋必須有出廠合格證和按照相關(guān)的力學(xué)性能測試的報告，只有經(jīng)過認(rèn)證和檢測合格后才能進(jìn)行使用。b．按照圖紙的要求進(jìn)行制造。c．鋼筋托架應(yīng)在同一個平面上，加強箍用固定環(huán)形模進(jìn)行制作，目的是保證有一個完整的外形同時直徑滿足要求。采用綁扎連接的方式連接主筋和箍筋，點焊的方式連接主筋和加勁箍。d．成型的鋼筋籠應(yīng)該處于平臥的狀態(tài)，然后堆放于平整的場地中，堆放高度不宜太高，一般不超過兩層。e．分段制作的鋼筋籠，應(yīng)保證每段的長度小于13m?；\內(nèi)主筋采用5d雙面搭接焊。而且每段鋼筋籠之間采用錯開35d綁扎搭接點焊、10d單面搭接焊連接。f．2根A14的吊筋置于上部空鉆位置，用焊接的方式將鋼筋籠主筋和底部進(jìn)行固定。g．等高的方木墊于每個加勁箍和地面的接觸處，目的是防潮或沾上泥土。鋼筋籠在運輸?shù)倪^程中必須要保證籠體的完整性。2)安裝。a．鋼筋籠在制造完成后需經(jīng)過驗收方可進(jìn)行使用，而且要保證上下兩節(jié)籠對接時主筋的位置要對準(zhǔn)，同一平面內(nèi)的主筋數(shù)不得超過全部主筋數(shù)的一半。b．當(dāng)所制造的鋼筋籠無法進(jìn)入孔內(nèi)時，不得人為改變外形而強制入孔，必須經(jīng)過詳細(xì)的檢查找出其原因進(jìn)行修改以后再次下孔。c．鋼筋籠主筋的保護(hù)層厚度為50mm。控制方法采用保護(hù)層墊塊，豎向距離每隔2m～3m設(shè)置一道，一道布置4個。d．在吊放的過程中一定要垂直吊放，而且速度不應(yīng)太快，緩慢的放下，一定要防止撞籠之類的事故發(fā)生，保證鋼筋籠的完整性，在快到樁底時，更加小心，此時最容易發(fā)生鋼筋籠的扭曲。
澆筑導(dǎo)管下設(shè)
1)接頭導(dǎo)管采用雙螺紋方扣快速的接頭導(dǎo)管，上端連接漏斗。2)導(dǎo)管的長度按照孔深來設(shè)計，距孔底30cm～50cm。3)初次使用需檢查是否有漏水、漏氣以及變形等現(xiàn)象，接頭是否牢固可靠，同時要定期進(jìn)行水密性檢驗，水壓力為0．6MPa～1．0MPa。2．5二次清孔在上一步完成，下一步開始之前要進(jìn)行二次清孔，對孔底的沉渣厚度以及孔內(nèi)的泥漿進(jìn)行檢查，滿足相關(guān)規(guī)定后方可進(jìn)行下道工序。混凝土澆筑
1)采用泥漿下直升導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土的澆筑;2)混凝土到達(dá)施工現(xiàn)場的時候，應(yīng)該先檢查其質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，測試坍落度，待一切測試合格后進(jìn)行使用，之后進(jìn)行澆筑;3)混凝土開澆之后，導(dǎo)管埋入混凝土的深度不得小于2m，同時最大不能超過8m;4)混凝土應(yīng)采用連續(xù)澆筑的方式進(jìn)行，樁頂標(biāo)高比設(shè)計樁頂標(biāo)高高出0．6m以上，小于1．5m。廢物外運泥漿池和泥漿溝應(yīng)有專人負(fù)責(zé)清理，防止其發(fā)生外漏現(xiàn)象，若有外漏，則必須進(jìn)行盡快清理以及對于場內(nèi)的渣土也應(yīng)及時清理干凈。
質(zhì)量檢查
質(zhì)量檢查的主要項目包括終孔質(zhì)量檢查與驗收、清孔質(zhì)量檢查與驗收以及混凝土質(zhì)量檢查與驗收。終孔質(zhì)量檢查主要是孔徑、孔深以及孔斜的檢測;清孔質(zhì)量檢查則是孔內(nèi)泥漿性能以及孔底沉渣厚度的檢測;而混凝土質(zhì)量的檢查是導(dǎo)管的埋深程度、混凝土的終澆高度以及原材料的檢測。
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