钻孔灌注桩化学泥浆聚合物泥浆
化学泥浆,聚合物泥浆灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
开工门路编辑
钻孔关切桩的施工,因其所选护壁产生的差别,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。
泥浆护壁施工法
冲击钻孔,冲抓钻孔和曲折钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:
平缓场面→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并稽查成孔质地→下放钢筋笼→灌灌水下混凝土→拔出护筒→检查质量。
施工依序:
(1)施工筹备
施工准备包含:选择钻机、钻具、场地安置等。
钻机是钻孔灌注桩施工的紧要开发,可遵循质状况和百般钻孔机的使用条款来选择。
(2)钻孔机的安装与定位
安装钻孔机的基本假若不褂讪,施工中易爆发钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良调皮,以是哀求安装地基牢固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,再垫上钢板或枕木加固。
为防范桩位避免,施工中很主要的是定好核心肠点和精确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先应用钻机的动力与相近的地笼共同,将钻杆转化大概定位,再用千斤顶将机架顶起,准肯定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保障钻机的笔直度。钻机位置的谬误不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
(3)埋设护筒
钻孔成败的关节是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、乃至发火流砂现象。钻孔内若能保留比地下水位高的水头,弥补孔内静水压力,能为孔壁均匀孔边疆下水压力或许加大孔内向水力、防止坍孔。护筒除起到这个效率外,同时又有隔离地表水、包庇孔口大地、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
制造护筒的原料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求结实耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(挽救钻约大20cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm),每节长度约2~3m。日常常用钢护筒。
(4)泥浆制备
钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和增加剂构成。具备浮悬钻渣、冷却钻头、光滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔绝孔表里渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过轮回净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操纵要求精巧负责,泥浆太稀,排渣才干小、护壁效用差;泥浆太稠会减少钻头冲击本能,低落钻进速度。
钻孔灌注桩
钻孔灌注桩
(5)钻孔
钻孔是一道关键工序,在施工中须要严刻根据操作要求进行,才气保证成孔质量,起初要夺目开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏私现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到活动而影响邻孔的稳固。以是钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应当事前筹划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和互相作梗。
(6)清孔
钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关联到成桩质量与桩身辱骂。为此,除了钻孔过程中亲昵观察看管外,在钻孔达到计划要求深度后,应答孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查千万妥善设计要求时,应立即进行孔底拾掇,制止隔时过长乃至泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对待冲突桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;当孔壁不易坍塌时,不大于20cm。对于柱桩,要求在射水或射风前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是应用的钻机不同而灵活应用。平常可采用正循环旋转钻机、反循环旋希望真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。此顶用吸泥机清孔,所需设备不多,操作容易,清孔也较相仿,但在不稳定土层中应留心使用。其道理便是用紧缩机产生的高压氛围吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。
(7)灌注水下混凝土
清完孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,定位后要加以固定,而后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中止,不然易生长断桩现象。
全套管施工法
全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安顿钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。
全套管施工法的主要施工步调除不需泥浆及清孔外,此外的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度,取决于开掘动手阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随时用程度仪及铅垂校核其垂直度。
开工特点编辑
1、与沉入桩中的锤击法比拟,施工噪声和振动要小的多;
2、能创造比预制桩的直径大的多的桩; [1]
3、在各式地基上均可操纵;
4、施工原料的长短对桩的承载力教化很大;
5、因混凝土是在泥水中关心的,以是混凝土质量较难控制. [1]
6、费工费时,成孔速度慢,泥渣玷污处境;
预防措施:保证施工场地平整,钻机安装平稳,机架垂直,并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正,不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压,应吊住钻杆,控制钻进速度,用低速度进尺。对地下障碍进行预先处理干净。对已偏斜的钻孔,控制钻速,慢速提升,下降往复扫孔纠偏。
(1) 钢筋笼安装与打算标高不符
防范办法:钢筋笼建造竣工后,用心防卫其歪曲变形,钢筋笼入孔安装时要保持笔直,砼庇护层垫块设备艰辛不宜过大,吊筋长度切确筹算,并在安装时频频查对查抄。
(2) 钢筋笼的上浮
钢筋笼上浮的预防措施:严刻控制砼质地,坍落度控制在20±2cm,砼和易性要好。砼进来钢筋笼后,砼高潮不宜过快,导管在砼内埋深不宜过大,严格根据样品控制在2-6m之间,提拔导管时,不宜过快,防止导管钩钢筋笼,将其带高等。
水下砼厚待题目
(1) 堵管
预防措施:商品砼必须由具有天生,质量保证有荣耀的厂家供给,砼的级配与搅拌必须保证砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝时期满意设计或规范央求,现场抽查每车砼的坍落度必须控制在钻孔灌注桩动工规范允许的范畴以内。灌注用导管应笔直,内壁光滑不漏水。
(2) 桩顶部位松弛
预防措施:首先保证必然高度的桩顶留长度。因受沉渣和稠泥浆的奸诈,极易生长误测。以是可能用一个带钢管取样盒的探测,只要取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时,本事确认终灌标高仍然到达。
(3)桩身砼夹泥或断桩
预防措施:成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤,第一次清孔必须通盘驱逐泥块,砼灌注源委中导管提升要缓慢,特别到桩顶时,严禁大幅度提升导管。严格控指导管埋深,单桩砼灌注时,严禁半路断料。拔导管时,必须履行精确计算控制拔导管后砼的埋深,严禁凭体味拔管。
加固利用编辑
合用的地质条款
施工措施适用于灌注桩的持力层应为碎石层,碎石含量应在50%以上,充填土与碎石无胶结害怕为细微胶结,碎石的石质要刚强,碎石流传平衡,碎石层厚度要满足设计要求。
加固机理
在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设,桩混凝土强度满足要求后,将英泥浆液通过钢管由压力用意压入桩端的碎石层孔隙中,使得蓝本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的会集体。水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向边缘分散,关于单桩地区,向四周扩散很是于填充了端部的直径,向下扩散相当于增加了桩长;群桩区域全体的浆液连成一派,使得碎石层成为一个集体,从而使得原先发火足要求的碎石层满足构造的承载力要求。在钻孔灌注桩施工过程中,无论怎么清孔,孔底都市留有或多或少的沉渣;在初灌时,混凝土从苗条的导管落下,因落差太大形成桩底部位的混凝土离析产生“虚尖”、“干碴石”;孔壁的泥皮打击了桩身与桩周桶麽合,低落了冲突系数,以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、“干碴石”相结合,巩固该个别的密实程度,升高了承载力;浆液沿着桩身和土层的结合层上返,消逝了泥皮,提高了桩侧摩阻力,同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。以上几点均对提高灌注桩的单桩承载力起到不行鄙夷的作用。
压浆参数的设定
压浆参数紧要搜集压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力,因为地质条件的差异,不同工程应采纳不同的参数。在工程桩施工前,该当根据以往工程的实施情形,先设定参数,而后根据设定的参数,进行试桩的施工,试桩完成后达到设计的强度,进行桩的静载测验,终极一定试验参数。
(1)水灰比:水灰比大凡不宜过大和过小,过大会造成压浆困难,过小会使水泥浆在压力作用下形成离析,一般采用015~017。
(2)压浆量:压浆量是指单桩压浆的水泥用量,它与碎石层的碎石含量以及桩间距有关,取决于碎石层的孔隙率,在碎石层碎石含量为50%~70%,桩间距为4~5m的条件下,压浆量通常115~210t。它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。
(3)闭盘压力:闭盘压力是责备逐压浆的控制压力,一般来说什么岁月结束一根灌注桩的压浆,应该根据事前设定的压浆量来控制,但同时也要控制压浆的压力值。在达不到预先设定的压浆量,但达到一定的压力时就要甩手压浆,压浆的压力过大,一方面会造成水泥浆的离析,堵塞管道,另一方面,压力过大可以扰动碎石层,也有可能使得桩体上浮。一般闭盘的最大压力应该控制在018MPa。
根据预先设定的参数,进行试验桩的施工,再根据试桩的静载试验结果,结果确定工程桩的压浆参数,就可以进行工程桩的施工了。
后压浆施工工艺
4.1施工工艺过程
灌注桩成孔→钢筋笼制作→压浆奴役作→灌注桩清孔→压浆管绑扎→下钢筋笼→灌注桩混凝土后压浆施工
4.2施工要点
(1)压浆管的制作在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25mm的黑铁管制作,接洽采用丝扣毗连,两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm,在桩底部长出钢筋笼5cm,上部超越桩顶混凝土面50cm但不得闪现大地以便于保护。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头(俗称花管),在该部分采用钻头均匀钻出4排(每排4个)、间距3cm、直径3mm的压浆孔动作压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,外表套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严,这样压浆喷头就形成了一个简洁的单向装配:当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出,水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中,而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。
(2)压浆管的安插将2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼,在钢筋笼吊装布置过程中要注意对压浆管的保护,钢筋笼不得扭曲,省得造成压浆管在丝扣连接处松动,喷头部分应加混凝土垫块保护,不得摩擦孔壁以免车胎决裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。
(3)压浆桩位的选择根据以往工程实践,在碎石层中,水泥浆在工作压力作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从邻近可靠地点冒出,压浆的桩应在混凝土灌注完成3~7d后,并且该桩周围起码8m范围内没有钻机钻孔功课,该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3d以上。
(4)压浆施工依次压浆时最好采用整体承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩位再施工中间桩;压浆时采用2根桩轮回压浆,即先压第1根桩的A管,压浆量约占总量的70%(111~114t水泥),压完后再压另1根桩的A管,然后次第为第1根桩的B管和第2根桩的B管,这样就能保证统一根桩2根管压浆时间阻隔30~60min以上,供水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工纪录,记录的内容应包括施工时间、压浆初步及结束时间、压浆数量以及展现的异常情况和管束的措施等。
压浆施工中出现的问题和反应措施
(1)喷头打不开压力达到10MPa以上仍旧打不开压浆喷头,证明喷头部位已经破损,不要强行增加压力,可在另一根管中补足压浆数量。
(2)出现冒浆压浆经常会爆发水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的情景,若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出,说明桩底已经敷裕,可以停止压浆;若从本桩侧壁冒浆,压浆量也满足或接近了设计要求,可以停止压浆;若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少,可将该压浆管用清水或用压力水洗涤干净,等到第2天原来压入的水泥浆液终凝结化、堵塞冒浆的毛细孔道时再从新压浆。
(3)单桩压浆量亏折压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩形成一个盖上圈,再施工中间,能保证中间桩位的压浆质量,若出现个别桩压浆量达不到设计要求,可视情况加大临近桩的压浆量作为填充。
控制技术编辑
筹办阶段
(1)施人员员对动工点地质情况、桩位、桩径、桩长、标上等理解分明。
(2)桩位放样。测量职员将4根直径400mm的钢管打入强风化层作为定位桩。
(3)将吊装工字钢焊接的钢围堰导向桩与定位桩分层联结固定,确保导向框位置精确。
(4)插打钢护筒。钢护筒壁厚12mm,根据各墩不同地质情况果断护筒长度,护筒下沉深度穿过覆盖层。
(5)插打钢板桩围堰。采用拉伸——Ⅲ型钢板桩沿导向框分列。用Dz-60Y型惊动锤振动下沉,直至穿过覆盖层为止。
钻孔阶段
(1)安设钻机,使钻杆中心重合,其水平位移及倾斜度差错按规范要求调剂。
(2)用反攻钻钻孔时,应待相邻孔位上已灌注好的混凝土凝固并已达到一定强度时,才能开钻。
(3)钻孔过程采用正循环迂回钻进施工技术,在黏土层,适当少投泥土,靠钻进自行造浆,在砂土层则加大泥浆浓度固壁。钻进速度长远和泥浆摈弃量相适合。
(4)孔内始终保持0.2kg/cm2的静水压力,护筒内水位始终高于水库水位,遇松散地层时,适当增大泥浆相对密度和稠度,尽管弱小冲液对孔壁的影响,同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。
(5)钻进过程严禁孔内掉进钻头、钻杆极度他异物,经常检查钻头的磨损情况。
(6)钻进过程随时留取渣样,每米不少于1组,在离设计标高1.0~1.5m范围内,每30cm留1组,每根桩渣样不少于3组。
清孔阶段
(1)清孔是钻孔桩施工中保证成桩质量的要紧一环。通过清孔尽可能使沉渣全体清除,使混凝土与基岩接合完全,以提高桩底承载力。
(2)终孔后,将钻头提至距孔底的0.2-0.3m处,使之空转,然后将剩余在孔底的钻渣吸出;须要时参加适量纯碱以提高泥浆比重和胶结才气,使沉渣排出孔外。
(3)当钢筋笼下沉固定后,再次复检孔深和沉渣厚度等。若沉渣超标,可用导管中附庸的风管再次清孔,直至全部适合设计要求和工艺典范。
(4)清孔结束前,将泥浆比重调整到法则范围,以保证水下混凝土的顺手灌注,同时保证成桩质量。
钢筋笼的制作及安装注意事故
(1)钢筋笼制作时,主筋连接,桩身纵向受力钢筋的接头应设置在桩身受力较小处;接头位置宜互相错开,且在35d的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超出钢筋数量的50%;主筋与箍筋应点焊。
(2)钢筋笼应整体吊装,吊装时不得碰损孔壁。钢筋笼吊放前,必须清除槽底沉渣,孔底沉渣厚度≤200mm。钢筋笼吊放到设计位置时,应检测其水平位置和高程是否达到设计要求,检测合格后应马上固定钢筋笼,钢筋笼入孔后至浇筑混凝土完结的时间不超过4小时。
(3)钢筋笼在制作、输送、吊装过程中应采用灵验措施防止钢筋笼变形。
(4)在钢筋笼上有预埋钢筋处应采用聚乙烯泡沫板覆盖预埋件,以便于须要时凿出预埋件。
灌注混凝土注意事项
(1)砼坍落度18~22cm、粗骨料粒径小于40mm。
(2)混凝土灌注在二次清孔结束后30分钟内立即进行。
(3)采用Φ250法兰式导管自流式灌注混凝土。导管联结要平直,密封牢靠;导管下口距孔底30cm~50cm为宜。
(4)首盘浇筑:初灌量必须保证导管底部埋入混凝土中80cm以上,且连结灌注。
(5)寻常灌注混凝土时,导管底部埋于砼中深度宜为2~6m之间。
(6)一次破坏导管不得超过6m,屡屡拆卸导管前均要测量砼面高度,计算出导管埋深,然后拆卸。不要盲目提升、拆卸导管,导管最小埋深2.0m。
检测技术编辑
钻孔灌注桩由于其施工工艺操练、承载力高、适用范围广已被一般应用于公路、铁路桥梁等结构工程基本中。高等级公路大、中、小桥和互通式立交桥,
基础采用钻孔灌注桩。但是, 由于钻孔灌注桩是一项掩盖工程,
较多的创立单位亲切其工程施工质量。但实践证明,仍旧5%-20%的钻孔灌注桩保存不同程度的质量问题。加紧施工阶段桩基检测, 可以有用避免质量事故发生,
并及时选择补偿措施, 放松经济耗损。
桩基检测技术有多种方法, 如弹性波法、超声波法、抽芯试验法等。弹性波法根据锤击程度分为高应变检测法和低应变检测法,
二者以桩基是否产生位移及位移趋势为界限。表1给出了这些检测方法的检测内容及特性。此中,低应变检测方法以其掌管便利火速, 准备工作少, 作业面小,
费用低等益处被高大检测部分所采用。 [3]
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