钻孔灌注桩工程(冲击钻成孔)
一、适用范围及特点:
冲击钻成孔灌注桩的特点是:设备构造简单,适用范围广,操作方便,所
成孔壁较坚实、稳定,塌孔少,不受施工场地限制,无噪声和振动影响等,因此被广泛采用。本工艺标准适用于工业与民用建筑中的黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土以及含有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层地基采用冲击成孔灌注桩的工程。 二、施工准备: (一)材料要求:
1. 水泥:425号普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥,新鲜无结块。 2. 砂子:用中砂或粗砂,含泥量小于5%。
3. 石子:卵石或碎石,粒径5~40mm,含泥量不大于2%。 4. 钢筋:种和规格均符合设计要求,并有出厂合格证及试验报告。
5. 外加剂、掺合料:根据施工需要通过试验确定,外加剂应有产品出厂合格证。 6. 火烧丝:规格18~22号。
7. 垫块:用1 : 3水泥砂浆埋22号火烧丝预制成。 (二)主要机具设备:
1.机械设备:CZ-22、CZ-30型冲击钻孔机或简易的冲击钻机、3~5t双筒卷扬机、
混凝土搅拌机、洗石机、皮带式运输机、翻斗汽车、机动翻斗车、水泵以及钢筋加工设备等。
2.主要工具:冲锤或冲击钻头、钢护筒、掏(抽)渣筒、钢吊绳;测渣铁砣、混凝
土浇灌台架、下料斗、卸料槽、导管、预制混凝土塞、大小平锹、磅秤。 三、施工操作工艺:
(一)冲击钻成孔灌注桩施工工艺程序是:场地平整→桩位放线,开挖浆池、浆沟
→护筒埋设→钻机就位,孔位校正→冲击造孔,泥浆循环,清除废浆、泥渣,清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→灌注水下混凝土→成桩养护。 (二)成孔时应先在孔口设圆形6—8mm钢板护筒或砌砖护圈,护筒(圈)内径应比
钻头直径大200mm,深一般为1.2—1.5m,然后使冲孔机就位,冲击钻应对准护筒中心,要求偏差不大于±20mrn,开始低锤(小冲程)密击,锤高0.4
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—0.6m,并及时加块石与粘土泥浆护壁,泥浆密度和冲程可按下表选用,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒下3—4m后,才加快速,加大冲程,将锤提高至1.5—2.0m以上,转入正常连续冲击,在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外。
各类土层中的冲程和泥浆密度选用表 表8
项次 项目 在护筒中及护筒刃脚下3m以内 粘土 砂土 砂卵石 冲程(m) 泥浆密度(t/m3) 备注 土层不好时宜提高泥浆密度,必要时加入小片石和粘土块 或稀泥浆,经常清理钻头上泥块 抛粘土块,勤通勤掏渣,防塌孔 加大冲击能量,勤掏渣 如岩层表面不平,应抛入20—30cm厚块石使之略平,然后低锤快击使其成一紧密平台,再进行正常冲击,同时加大冲击能量,勤掏渣 反复冲击,加粘土块及片石 1 0.9—1.1 1.1—1.3 2 3 4 1—2 1—2 2—3 清水 1.3—1.5 1.3—1.5 5 风化岩 1—4 1.2—1.4 6
塌孔回填重成孔 1 1.3—1.5 (三)冲孔时应随时测定和控制泥浆密度,每冲击1—2m深应排渣一次,并定时补
浆,直至设计深度。排渣用抽渣筒法,是用一个下部带活门的钢筒,将其放到孔底,作上下来回活动,提升高度在2m左右,当抽筒向下活动时,活门打开,残渣进入筒内;向上运动时,活门关闭,可将孔内残渣抽出孔外。排渣时,必须及时向孔内补充泥浆,以防亏浆造成孔内坍塌。
(四)在钻进过程中每1~2m要检查一次成孔的垂直度。如发现偏斜应立即停止钻
进,采取措施进行纠偏。对于变层处和易于发生偏斜的部位,应采用低锤轻击,间断冲击的办法穿过,以保持孔形良好。
(五)成孔后,应用测绳下挂0,5kg重铁砣测量检查孔深,核对无误后,进行清
孔。可使用底部带活门的钢抽渣筒,反复掏渣,将孔底淤泥、沉渣清除干净。
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密度大的泥浆借水泵用清水置换,使密度控制在1.15—1.25之间。 (六)清孔后应立即放人钢筋笼,并用钢管架设固定,使在浇灌混凝土过程中不向
上浮起,也不下沉。钢筋笼下完并检查无误后,应立即浇筑混凝土,间隔时间不应超过4h,以防泥浆沉淀和塌孔。混凝土灌注一般采用导管法在水中灌注,具体方法同“地下连续墙施工”。 四、质量标准: (一)保证项目:
1.灌注桩用的原材料和混凝土强度,必须符合设计要求和施工规范的规定。
2.成孔深度必须符合设计要求,以摩擦力为主的桩,沉渣厚度严禁大于300mm,以端承载力为主的桩,沉渣厚度严禁大于100m。
3.实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积。
4.浇筑后的桩顶标高、钢筋笼(插筋)标高及浮浆的处理,必须符合设计要求和
施工规范的规定。 (二)允许偏差项目:
冲(钻)孔灌注桩的允许偏差及检验方法见下表9。
冲(钻)孔灌注桩的允许偏差及检验方法 表9
项次 1 2 3 4 桩的位置偏移 钢筋笼 主筋间距 箍筋间距 直径 长度 泥浆护壁成孔(干成孔爆扩成孔)灌注桩 垂直于桩基中心线 沿桩基 中心 1—2根桩 单排桩 群桩基础的边桩 条形基础的桩 群桩基础的中间桩 d/4且不大于300 H/100 d/6且不大于200 d/6且不大于195 拉线和尺量 检查 d/4且不大于295 H/100 吊线和尺量检查 允许偏差(mm) 项 目 规范、 标准 ±10 ±20 ±10 ±50 企业 标准 ±10 ±15 ±10 ±45 尺量 检查 检验方法 5 6 垂 直 度 注:1. d为桩的直径;H为桩长;
2. 检查数量:按桩数抽查10%,但不少于3根。
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五、成品保护:
(一)冬期施工,桩顶混凝土未达到设计强度等级40%时,应采取适当保温措施,
防止受冻。
(二)刚浇完混凝土的灌注桩,不宜立即在其附近冲击相邻桩孔,宜采取间隔施工,
防止因振动或土体侧向挤压而造成桩变形或裂断。 六、安全措施:
(一)认真查清邻近建(构)筑物情况,采取有效的防震安全措施,以避免冲击(钻)
成孔时震坏邻近建(构)筑物,造成裂缝、倾斜,甚致倒塌事故。
(二)冲击(钻)成孔机械操作时应安放平稳,防止冲孔时突然倾倒或冲锤突然下落,
造成人员伤亡和设备损坏。
(三)采用泥浆护壁成孔,应根据设备情况、地质条件和孔内情况变化,认真控制
泥浆密度、孔内水头高度、护筒埋设深度、钻机垂直度、钻进和提钻速度等,以防塌孔,造成机具塌陷。
(四)冲击锤(钻)操作时,距落锤6m范围内不得有人员走动或进行其他作业,非
工作人员不准进入施工区域内。
(五)冲(钻)孔灌注桩在已成孔尚未灌注混凝土前,应用盖板封严,以免掉土或发
生人身安全事故。
(六)所有成孔设备,电路要架空设置,不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的
电线。电闸箱和电动机要有接地装置,加盖防雨罩;电路接头要安全可靠,开关要有保险装置。
(七)恶劣气候冲(钻)孔机应停止作业,休息或作业结束时,应切断操作箱上的总
开关,并将离电源最近的配电盘上的开关切断。
(八)混凝土灌注时,装、拆导管人员必须戴安全帽,并注意防止扳手、螺丝等掉
人桩孔内;拆卸导管时,其上空不得进行其他作业,导管提升后继续浇注混凝土前,必须检查其是否垫稳或挂牢。 七、施工注意事项:
(一)冲击钻具应注意必须连接牢固,总重量不得超过钻机或卷扬机使用说明书规
定的重量,钢丝绳不得超负荷使用,以免发生意外事故。
(二)下钻时应注意先将钻头垂直吊稳后,再导正下人孔内。进入孔内后,不得松
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刹车,高速下放。提钻时应先缓慢提数米,未遇阻力后,再按正常速度提升。如发现有阻力,应将钻具下放,使钻头转动方向后再提,不得强行提拉。 (三)钻进中,当发现塌孔、扁孔、斜孔时,应及时处理。发现缩颈时,应经常提
动钻具,修护孔壁,每次冲击时间不宜过长,以防卡钻。
(四)整个成孔过程中,应注意始终保持孔内液面比地下水位高1.5~2.0m,以液
柱的静压和渗压保持孔壁稳定。 八、质量记录:
(一) 水泥产品合格证书、复试报告。 (二) 砂、石复试报告
(三) 钢筋出厂合格证明,进场复试报告。 (四) 钢筋焊接试验报告
(五) 桩身强度及承载力检测报告。 (六) 桩质量记录。
钻孔灌注桩工程(回转钻成孔)
一、适用范围及特点:
回转钻成孔灌注桩是用一般地质钻机,在泥浆护壁条件下,慢速钻进排渣
成孔,灌注混凝土成桩。其特点是:可利用地质部门常规地质钻机,用于各种地质条件、各种大小孔径(300~2500mm)和深度(10~20m),护壁效果好,成孔质量可靠,施工无噪音、无振动、无挤压;机具设备简单,操作方便,费用较低;但成孔速度慢,效率低,用水量大,泥浆排放量大,污染环境,扩孔率较难控制。本工艺标准适用于工业与民用建筑中地下水位较高的淤泥、粘土、砂土、软质岩层采用回转钻成孔灌注桩的工程。 二、施工准备:
(一)材料要求:对水泥、砂、石子、钢筋、外加剂、掺合料、火烧丝、垫块等的
要求,与“冲击钻成孔灌注桩施工相同”。 (二)主要机具设备:
1.机械设备:SPC型或SPJ型回转钻机、卷扬机、泥浆泵或离心式水泵、空气
压缩机、混凝土搅拌机、插入式振动器、洗石机、皮带运输机、翻斗汽车、
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机动翻斗车以及钢筋加工系统设备等。
2.主要工具:龙门式四角式钻架、钻杆、钻头、测渣铁砣、混凝土浇灌台架下
料斗、卸料槽、导管、预制混凝土塞、大小平锹、磅秤。 三、施工操作工艺:
1.钻机就位前,先平整场地,铺好枕木并用水平尺校正,保证钻机平稳、牢
固,在桩位埋设6~8mm厚钢板护筒,内径比孔口大100~200mm,埋深1~1.5m,同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。
2.钻进时如土质情况良好,可采取清水钻进,自然造浆护壁,或加入红粘土泥
浆护壁泥浆密度为1.3t/m3。
3.钻进时应根据土层情况加压,开始应轻压力,慢转速,逐步转人正常,一般
土层按钻具自重钢绳加压,不超过10kN;基岩中钻进压力为15~25kN;钻机转速:对合金钻头为180r/min;钢粒钻头100r/min。
4.钻进程序,根据场地、桩距和进度情况,可采用单机跳打法(隔一打一或隔
二打一)、单机双打(一台机在二个机座上轮流对打)、双机双打(两台钻机在两个机座上轮流按对角线对打)等。
5.桩孔钻完,应用空气压缩机洗井,可将30mm左右石块排出,直至井内沉渣
厚度小于100mm。清孔后泥浆密度不大于1.2t/m3。 四、质量标准:
质量标准与“冲击钻成孔灌注桩施工”相同。 五、成品保护:
(一) 钢筋笼在制作、运输和安装过程中,应采取防止变形措施。放人桩孔时,
应绑保护垫块或垫管和垫板。
(二) 钢筋笼吊人桩孔时,应防止碰撞孔壁。已下人桩孔内的钢筋笼应有固定措
施,防止移位或浇筑混凝土时上浮。钢筋笼放人孔内后,应在4h内浇筑混凝土。
(三) 安装钻孔机、运钢筋笼以及浇筑混凝土时,均应注意保护好现场的轴线控
制和水准基点桩。
(四) 桩头预留的主筋插筋,应妥善保护,不得任意弯折或压断。 (五) 已完桩的软土基坑开挖,应制定合理的施工顺序和技术措施,防止造成桩
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位移和倾斜,并应检查每根桩的纵横水平偏差,采取纠正措施。
六、安全措施:
安全措施与“冲击钻成孔灌注桩施工”相同。 七、施工注意事项:
(一)回转钻成孔时,为保持孔壁稳定,防止坍孔,应注意选好护壁泥浆,粘度和
密度必须符合要求;护简要埋深、埋牢、埋正,护筒底部与周围要用粘土夯实,防止外部水渗入孔内;开孔时保持钻具与护筒同心,防止钻具撞击护筒;在松散的粉砂土层钻进时,应适当控制钻进速度,不宜过快;终孔后,清孔和作灌注混凝土的准备工作时,仍应保持足够的补水量,保持孔内有一定的水位,并尽量缩短成孔后间歇和浇筑混凝土时间等。
(二)成孔时为防止偏孔,施工前要注意做好场地平整、碾实工作;钻机安置就位
要平整、稳固,钻架要垂直;同时注意下好护筒和井口管,选用性能好的泥浆;钻具要保持垂直度、刚度、同心度,防止钻机跳动、钻杆晃动等。 (三)为了保证钢筋笼安放位置正确,作到不上浮、不偏,吊放时要用2根Ф50mm
钢管将钢筋笼叉住、卡牢;在钢筋笼四周上下应采取捆扎混凝土块导正措施;在混凝土浇灌至钢筋笼下部时,应放慢浇灌速度,待混凝土进入钢筋笼2m后,再加块灌注速度,以保证钢筋笼轴线与钻孔轴线一致。 (四)桩混凝土灌注应注意选用合适的坍落度,必要时适当掺加木钙减水剂,下
部可利用混凝土的大坍落度与下冲力和导管的上下抽动插捣使混凝土密实;上部必须用接长的软轴插入式振动器分层振捣密实,以保证桩体的密实度和强度。
八、质量记录:
同冲击钻成孔灌注桩。
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