钻孔后压浆工艺流程.docx
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钻孔后压浆工艺流程.docx
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钻孔后压浆工艺流程
一、工艺流程
二、质量措施
1、严格按照混凝土灌注桩工程的施工及验收规程及国家有关规范及设计要求进行施工不得擅自改变工艺流程和工法;
2、严格按照施工现场所提供的结构轴线、位置控制点放桩位点并必须经业主代表或现场监理工程师复核鉴定后方可进行施工。
3、成孔:
(1)、开钻前复合桩位,在技术人员的认可下开钻;
(2)、由现场技术人员根据图纸、地面标高确定桩长、钻深、笼长、钢筋笼类型及笼顶标高,指挥人员须与技术人员密切配合,严格按图纸施工。
(3)、钻孔顺序采用隔跳打法施工。
(4)、钻机就位后要严格控制垂直度及桩位的水平误差:
垂直度偏差控制在1%以内,桩长误差±100mm,施工完的桩桩位的水平误差不大于50mm。
(5)、钻机在钻进过程中要密切注意挺杆的垂直度,缓慢钻进,尽量减少钻杆晃动,晃动较大,应及时提钻,查明原因,及时处理,处理完后再钻。
防止钻机故障,别弯钻杆,造成垂直度偏差大于设计要求。
(6)、钻至设计深度后提钻,提出钻杆后,必须及时安放钢筋笼。
钢筋笼起吊须以加固的地方作为起吊点,投放时必须使钢筋笼在孔的中间,不得插、刮孔壁,轻放、慢放入孔。
(7)、每批100m3制作一组试块,不足100m3以100m3计算,并及时养护、拆模,交试验室标养,到期试验。
(8)、严格施工记录,严格抄测标高,及时调整钻深,保证桩底标高。
(9)、各指挥人员、钻机司机严格遵守操作规程,掌握现场动态,确保施工安全。
4、混凝土灌注要求:
(1)、下放钢筋笼后要及时进行混凝土的灌注;
(2)、保证混凝土灌注的连贯性,防止断桩;
(3)、混凝土超灌为:
500mm≤超灌量≤600mm;
(4)、成桩后一定要注意保护好桩头,24小时内不扰动;
8、钢筋笼吊放技术要求:
(3)、钢筋笼用钻机小勾向孔内吊放,吊放时应保持笼身垂直平稳,不磕碰孔壁,以防塌孔,钢筋笼到位要严格控制标高。
(4)、对于不均匀配筋,在下放钢筋笼前应在朝基坑侧钢筋笼顶处用油漆标记,以示配筋方向。
4.1注浆工艺流程
准备工作→按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶(不断搅拌)→注浆泵、加筋软管与桩身压浆管连接→打开排气阀并开泵放气→关闭排气阀先试压清水,待注浆管道通畅后再压注水泥浆液→桩检测
6.注浆注意事项
1)后压浆施工过程中,应经常对后压浆的各工艺参数进行检查,发现异常立即采取处理措施。
2)压浆作业过程中,应采取措施防止爆管、甩管、防漏电等安全措施。
3)操作人员应佩戴安全帽、防护眼镜、防尘口罩。
4)压浆泵压力表应定期检定。
5)水泥浆液中可根据实际需要掺加外加剂。
6)施工过程中,应采取措施防止粉尘污染环境。
7)对于复式压浆,应先桩侧后桩底;当多断面桩侧压浆时,应先上后下,间隔时间不宜小于3小时。
钻孔桩:
(1)、根据场地地质情况,除能自行造浆的土层外,均应按规范要求制备泥浆,且泥浆护壁符合下列规定:
①.施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0米以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5米以上;
②.在清孔过程中,应不断置换泥浆,直至浇筑水下混凝土;
③.浇筑混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25,含砂率不大于8%,粘度不大于28s;
④.废弃的泥浆、渣应按环境保护的有关规定处理。
(2)、钻机设备安装
钻机就位前,须将路基垫平填实,钻机按指定位置就位后,须在技术人员指导下,调整桅杆及钻杆的角度并检查钻杆是否垂直,确保无误后方可开钻。
(3)、钻机成孔
①.第一根桩施工时,要慢速运转,掌握地层对钻机的影响情况,以确定在该地层条件下的钻进参数。
②.在钻进过程中,要经常检查钻头尺寸,确保桩径满足设计要求。
③.做好钻孔施工记录,原始记录必须与实际工序同步,确保记录真实。
④.钻孔施工中若出现缩径、塌孔、孔斜等情况,应及时有效处理,方可继续施工。
(4)、清孔
①.在钻进到设计深度时,视孔底沉渣及成孔方式情况,进行沉渣处理。
②.在清孔后,应将孔口外围用泥土围挡,并将孔口处杂物清理干净。
(5)、成孔保护措施:
在提出钻杆后,立即用盖板盖住孔口,防止孔土及人掉入孔内。
(6)、钢筋笼制作要求:
①.钢材入场应附厂家出厂合格证、批号和出厂材质检验单。
使用前按不同厂家,不同规格,
按规范批量取样做母材抗拉、冷弯试验和可焊性试验,符合规定方可使用。
②.钢筋笼制作严格按照图纸施工,主筋采用双面搭接焊,双面焊焊缝长度大于5d。
③.钢筋笼笼底制作:
弯曲主筋必须保证集于笼中心线上,在弯曲主筋外围套一个φ14箍筋,与主筋点焊牢固;在钢筋笼内部主筋弯曲处,安置一个十字钢筋装置,φ25钢筋与主筋焊接牢固。
④.
钢筋笼吊点:
在钢筋笼上端1/3处焊接2道Φ14环形加强箍筋,凡与主筋交接处必须焊接牢固,起吊、下放钢筋笼时以此处为吊点。
⑤.本工程的抗浮桩除配置钢筋笼外,还配置了后张无粘接预应力筋(钢绞线),钢绞线在制作钢筋笼时和钢筋一起绑扎固定,和钢筋笼一起安放。
(7)、钢筋笼安装技术要求:
①.钢筋笼下置前,由项目部值班技术员会同甲方监理进行实地检查验签后,方准吊焊入孔。
②.设专职指挥人员负责指挥桩机司机和配合人员进行钢筋笼的吊运、安装,协调各工种统一协调作业。
③.钻杆提出孔口后,应立即用钻机吊钩吊放钢筋笼:
用一根长钢丝绳从Φ14加强箍筋的吊点处两点对称穿过,保证钢筋笼垂直吊运,防止钢筋笼变形。
④.钢筋笼吊起后,笼下设四人扶住钢筋笼,并随钢筋笼移动;在移动过程中,速度不宜过快,以免钢筋笼变形。
⑤.钢筋笼安装时必须对准桩孔中间,指挥人员及时发出信号指挥桩机司机下放钢筋笼,同时钢筋笼两侧设专人维护,确保钢筋笼位置准确,特别是不均匀配筋的护坡桩,要严格依据红漆标注控制放置的位置,严禁把钢筋笼放反。
⑥.钢筋笼按确认长度下入后,应保护笼顶在孔内居中,吊筋均匀受力,牢靠固定。
(8)、混凝土灌注
用本工程用水下灌注砼的方法进行灌注,须采用如下措施:
①.灌注导管应每节定尺等长(2--2.2m),壁厚4--6mm,直径Ф200mm,用螺纹加两道O型密封圈连接,应达到牢固安全,装卸方便。
②.灌注前导管提离孔底250-400mm,然后进行浇筑,其后正常埋管深度不得小于2.0m,最大埋深不得超过6米,一次拔管不得超过2根(4米)。
③.在完成首浇后,灌注砼要从漏斗口边侧溜滑入导管内,不可一次放满,以避免产生气囊。
④.拔管时,要准确测量和计算导管埋深后,方可拔管。
⑤.当砼面快到钢筋笼下端时,为防止钢筋笼上浮,当砼面接近和初入钢筋笼时,应保持较大的导管埋深,放慢灌注速度,当砼面进入钢筋笼后,应适当提升导管,减少埋深(不得少于1.5m)以增加钢筋笼对导管底口下的埋置深度。
⑥.在最后一次拔管时,要缓慢提拔导管,以避免孔内上部泥块和空气压入桩中。
⑦.灌注时勤提动,反插导管,冲捣砼,助其密实。
⑧.专人作好灌注记录,及时测量和反映灌注高度和埋管深度,技术员现场指导灌注。
⑨.灌注砼面应超过设计桩顶标高0.5m,以保证凿除浮浆后桩顶标高处混凝土质量能满足设计要求。
灌注完毕,经监理或甲方签证认可。
(9)、桩头处理及养护
①.混凝土浇筑完毕后,桩头以上6.0米采用插入式振捣棒进行振捣。
②.振捣完毕的桩头注意用土覆盖养护,并防止车辆、钻机压碾。
(10)、钻孔灌注桩施工的注意事项:
①.在堆放导管时,须垫平放置,不得搭架摆设。
②.在吊运导管时,不得超过5节连接一次性起吊。
③.导管在使用后,应立即冲洗干净。
④.在连接导管时,须垫放橡皮垫并拧紧螺栓以免出现漏水、漏气等现象。
4.1注浆工艺流程
准备工作→按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶(不断搅拌)→注浆泵、加筋软管与桩身压浆管连接→打开排气阀并开泵放气→关闭排气阀先试压清水,待注浆管道通畅后再压注水泥浆液→桩检测
6.注意事项
1)后压浆施工过程中,应经常对后压浆的各工艺参数进行检查,发现异常立即采取处理措施。
2)压浆作业过程中,应采取措施防止爆管、甩管、防漏电等安全措施。
3)操作人员应佩戴安全帽、防护眼镜、防尘口罩。
4)压浆泵压力表应定期检定。
5)水泥浆液中可根据实际需要掺加外加剂。
6)施工过程中,应采取措施防止粉尘污染环境。
7)对于复式压浆,应先桩侧后桩底;当多断面桩侧压浆时,应先上后下,间隔时间不宜小于3小时。
近年来我国的高层建筑迅猛发展,对地基承载力的要求越来越高,基础形式一般采取灌注桩基础,为了满足设计要求,灌注桩的持力层要求是较为完整的岩石层,桩长和桩径尺寸往往做的很大,使得地下部分的造价在整个工程总造价中占有较大的份额,同时,由于桩长很长,给施工造成很大的困难。
在我国有些地区,地貌属于山前冲积平原单元,地质在穿过粘土层后,是一层较厚的碎石层,能否将这一地层加固,达到设计要求,作为基础的持力层呢?
基于这种考虑,我国设计和施工工作者经过多年的探索和实践,总结了一套钻孔灌注桩后压浆法加固桩端地基的方法,大大缩短了桩长,取得了良好的经济效益。
1 适用的地质条件
本文介绍的施工方法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或者为轻微胶结,碎石的石质要坚硬,碎石分布均匀,碎石层厚度要满足设计要求。
2 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,将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中,使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。
水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散,对于单桩区域,向四周扩散相当于增加了端部的直径,向下扩散相当于增加了桩长;群桩区域所有的浆液连成一片,使得碎石层成为一个整体,从而使得原来不满足要求的碎石层满足结构的承载力要求。
在钻孔灌注桩施工过程中,无论如何清孔,孔底都会留有或多或少的沉渣;在初灌时,混凝土从细长的导管落下,因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”;孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合,降低了摩擦系数,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,增强该部分的密实程度,提高了承载力;浆液沿着桩身和土层的结合层上返,消除了泥皮,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可忽视的作用。
3 压浆参数的设定
压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力,由于地质条件的不同,不同工程应采用不同的参数。
在工程桩施工前,应该根据以往工程的实践情况,
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先设定参数,然后根据设定的参数,进行试桩的施工,试桩完成后达到设计的强度,进行桩的静载试验,最终确定试验参数。
(1) 水灰比 水灰比一般不宜过大和过小,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,压浆量一般为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 闭盘压力是指结束压浆的控制压力,一般来说什么时候结束一根灌注桩的压浆,应该根
据事先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停止压浆,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,压力过大可能扰动碎石层,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,最后确定工程桩的压浆参数,就可以进行工程桩的施工了。
4 后压浆施工工艺
411 施工工艺流程
灌注桩成孔钢筋笼制作压浆管制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
412 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,接头采用丝扣连接,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,上部高出桩顶混凝土面50cm 但不得露出地面以便于保护。
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的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,外面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易的单向装置:
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) 压浆管的布置 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,在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护,钢筋笼不得扭曲,以免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破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临近薄弱地点冒出,压浆的桩应在混凝土灌注完成3~7d 后,并且该桩周围至少8m 范围内没有钻机钻孔作业,该范围内的桩混凝土灌注完成也应在3d 以上。
(4) 压浆施工顺序 压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩位再施工中间桩;压浆时采用2 根桩循环压浆,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,然后依次为第1 根桩的B 管和第2 根桩的B 管,这样就能保证同一根桩2 根管压浆时间间隔30~60min 以上,给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。
压浆时应做好施工记录,记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。
5 压浆施工中出现的问题和相应措施
(1) 喷头打不开 压力达到10MPa 以上仍然打不开压浆喷头,说明喷头部位已经损坏,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 压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象,若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出,说明桩底已经饱和,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冲洗干净,等到第2 天原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重新压浆。
(3) 单桩压浆量不足 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封闭圈,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补充。
6 结语
不同的工程地质条件有很大的差异,不可能有相同的压浆参数,预先设定的压浆参数往往参考相似工程的经验,压浆参数的最终确定要依赖于试验桩的结果,而全国可以借鉴的经验并不多,有待进一步的积累,再加上理论的探讨,最终形成一个成熟的技术。
灌注桩后压浆具有提高单桩承载力,提高生产率,节约建设资金的优点,所以,在具备条件的工程中推广后压浆施工工艺有着重要的意义和广阔的前景。
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- 钻孔 后压浆 工艺流程