单元8灌注桩基础施工《基础工程施工》.ppt
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2、上流动,由孔口将土渣带出流入泥浆池。,正循环回转钻机成孔的工艺原理1钻头;2泥浆循环方向;3钻机回转装置;4钻杆;5水龙头;6泥浆泵;7泥浆池;8沉淀池,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,2)反循环回转钻机成孔反循环回转钻机成孔的工艺原理,如图所示。泥浆带渣流动的方向与正循环回转钻机成孔的情形相反。反循环工艺的泥浆上流的速度较快,能携带较大的土渣。,反循环回转钻机成孔的工艺原理1钻头;2新泥浆流向;3钻机回转装置;4钻杆;5水龙头;6混合液流向;7砂石泵;8沉淀池,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,泥浆池、沉淀池、循环槽的设置应符合以下规定。(1)泥浆池的数量不应少于2个,每个池的容积不应小于桩孔容积的1
3、.2倍。(2)沉淀池的数量不应少于3个,每个池的容积宜为1520m3。(3)循环槽的截面积应是泵组水管截面积的34倍,坡度不小于10%。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,潜水钻机成孔的示意图如图8-7所示。潜水钻机是一种将动力、变速机构和钻头连在一起加以密封,潜入水中工作的一种体积小而轻的钻机,这种钻机的钻头有多种形式,以适应不同的桩径和不同土层的需要。钻头可带有合金刀齿,靠电动机带动刀齿旋转切削土层或岩层。钻头靠桩架悬吊吊杆定位,钻孔时钻杆不旋转,仅钻头部分将切削下来的泥渣通过泥浆循环排出孔外。钻机桩架轻便,移动灵活,钻进速度快,噪声小,钻孔直径为5001500mm,钻孔深度可达50m,甚至更深
4、。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,图8-7 潜水钻机成孔示意图,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,冲击钻机成孔适用于穿越黏土、杂填土、沙土和碎石土,在季节性冻土、膨胀土、黄土、淤泥和淤泥质土以及有少量孤石的土层中也可能被采用。持力层应为硬黏土、密实沙土、碎石土、软质岩和微风化岩。冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提升到一定高度,靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔,如图8-8所示。部分碎渣和泥浆挤压进孔壁,大部分碎渣用掏渣筒掏出。此法设备简单,操作方便,对于有孤石的砂卵石岩、坚质岩、岩层均可成孔。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,图8-8 简易冲击钻孔机,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,
5、(1)在黏土层中,合适冲程为12m,可加清水或低比重泥浆护壁,并经常清除钻头上的泥块。(2)在粉砂或中、粗砂层中,合适冲程为2m,加入制备泥浆或抛黏土块,勤冲勤排渣,控制孔内的泥浆比重为1.31.5,制成坚实孔壁。(3)在砂夹卵石层中,冲程可为13m,加入制备泥浆或抛黏土块,勤冲勤排渣,控制孔内的泥浆比重为1.31.5,制成坚实孔壁。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(4)遇孤石时,应在孔内抛填不少于0.5m厚的相似硬度的片石或卵石以及适量黏土块。(5)进入基岩后,开始应低锤勤击,待基岩表面冲平后,再逐步加大冲程至34m,泥浆比重控制在1.3左右。如基岩土层为砂类土层,则不宜用高冲程,应防止基岩土
6、层塌孔,泥浆比重应控制在1.31.5。(6)一般能保持进尺时,尽量不用高冲程,以免扰动孔壁,引发塌孔、扩孔或卡钻事故。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(1)圆环测孔法。圆环测孔法的基本原理是在所成好的孔内利用铅丝下钢筋圆环,铅丝吊点位于钢筋圆环中间,利用铅丝线的垂直倾斜角测定成孔质量。此方法快速简便,是常用的成孔检测方法。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(2)声波孔壁测定仪法。声波孔壁测定仪的测定原理是由发射探头发出声波,声波穿过泥浆到达孔壁,泥浆的声阻远小于孔壁的土层介质的声阻抗,声波可以从孔壁反射,利用发射和接收的时间差和已知声波在泥浆中的传播速度,计算出探头到孔壁
7、的距离,通过探头的上下移动,便可以通过记录仪绘出孔壁的形状。声波孔壁测定仪可以用来检测钻孔的形状和垂直度。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(3)井径仪测定法。井径仪是由测头、放大器和记录仪三部分组成,它可以检测直径为80600 mm的浸透深达百米的孔,把测量腿加长后,还可以检测直径不大于1 200 mm的孔。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,采用泥浆护壁成孔工艺的灌注桩在灌注混凝土之前,孔底沉渣的厚度应满足以下要求:端承桩,不大于50mm;摩擦端承桩或端承摩擦桩,不大于100mm;纯摩擦桩,不大于30mm。假如清孔不良,孔底沉渣太厚,将影响桩端承力的发挥,从而大大降低桩的承载力。常用的测试方法是垂球
8、法。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1.3 清孔,成孔后,必须保证桩孔进入设计持力层深度。当孔达到设计要求后,即进行验孔和清孔。验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况。清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土,以减少桩基的沉降量,提高承载能力。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(1)用反循环方法成孔时,泥浆的相对密度一般控制在1.1以下,孔壁不易形成泥皮,钻孔终孔后,只需将钻头稍提起空转,并维持反循环515 min就可完全清除孔底的沉淀土。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(2)正循环成孔,空气吸泥机清孔。空气吸泥机可以把灌注水下混凝土的导管作为吸泥管,气压为0.5 MPa,使
9、管内形成强大的高压气流向上涌,同时不断地补足清水,被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出,直至喷出清水为止。对稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣,清孔后的泥浆的相对密度应控制在1.151.25;原土造浆的孔,清孔后的泥浆的相对密度应控制在1.1左右。在清孔时,必须及时补充足够的泥浆,并保持浆面稳定。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(1)用反循环方法成孔时,泥浆的相对密度一般控制在1.1以下,孔壁不易形成泥皮,钻孔终孔后,只需将钻头稍提起空转,并维持反循环515 min就可完全清除孔底的沉淀土。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(1)起吊钢
10、筋笼采用扁担起吊法时,起吊点应在钢筋笼上部箍筋与主筋的连接处,吊点对称。(2)钢筋笼应设置3个起吊点,以保证钢筋笼在起吊时不变形。(3)吊放钢筋笼入孔时,实行“一二三”原则,即一人指挥、二人扶钢筋笼、三人搭接。(4)对于20m以下钢筋笼采用整根加工、一次性吊装的方法,20m以上的钢筋笼分成两节加工,采用孔口焊接的方法。(5)放钢筋笼时,要求有技术人员在场,以控制钢筋笼的桩顶标高 及防止钢筋笼上浮。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1.4 钢筋笼吊放,(6)成型钢筋笼在吊放、运输、安装时,应采取防变形措施。(7)按编号顺序逐节垂直吊焊,上下节笼各主筋应对准校正,采用对称施焊,按设计图要求在加强筋
11、处对称焊接保护层定位钢板,按图纸补加螺旋筋,确认合格后,方可下入。(8)钢筋笼安装入孔时,应保持垂直状态,避免碰撞孔壁,徐徐下入,若中途遇阻不得强行蹾放(可适当转向起下)。如果仍无效果,则应起笼扫孔重新下入。(9)钢筋笼按确认长度下入后,应保证笼顶在孔内居中,吊筋受力均匀,牢靠固定。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1.4 钢筋笼吊放,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1.5 水下浇筑混凝土,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(1)导管法施工时的注意事项。(2)为防止钢筋笼上浮,应采取以下措
12、施。(3)在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱的高度减少,超压力降低,而使管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大。(4)依据孔深、孔径确定初灌量,初灌量不宜小于1.2m3,且保证一次埋管深度不小于1000mm。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,(5)水下混凝土的灌注要连续进行,为此在灌注前需做好各项准备工作,同时配备发电机一台,以防停电造成事故。(6)在水下混凝土的灌注过程中,勤测混凝土面的上升高度,适时拔管,最大埋管深度不宜大于8m,最小埋管深度不宜小于1.5m。(7)其他注意事项。,8.1 泥浆护壁成孔灌注桩,1)导管堵塞 2)偏桩 3)断桩、夹层 4)桩身混凝土强度不足 5)桩身混凝土收缩 6
13、)桩头质量问题 7)钢筋笼下沉 8)钢筋笼无法沉入 9)钢筋笼上浮 10)护筒冒水,8.2 干作业钻孔灌注桩,8.2.1 干作业钻孔灌注桩的施工机械,干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔,螺旋钻机如图8-16和图8-17所示。螺旋钻机根据钻杆形式不同可分为整体式螺旋、装配式长螺旋和短螺旋三种。螺旋钻杆是一种动力旋动钻杆,它是利用钻头的螺旋叶旋转削土,土块由钻头旋转上升而带出孔外。螺旋钻头的外径分别为400mm、500mm、600mm,钻孔深度相应为12m、10m、8m。螺旋钻机适用于成孔深度内没有地下水的一般黏土层、沙土及人工填土地基,不适用于有地下水的土层和淤泥质土。,8.2 干作业钻孔灌注桩,8
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