桩基施工方法
1、施工概述
本工程桥梁钻孔灌注桩共有160根,直径分别为1.0m、1.2m、1.5m和1.8m,其中直径为1.0m桩,桩长在34m-36m之间,共计8棵;直径为1.2m桩,桩长在44m-52m之间,共计44棵;直径为1.5m桩,桩长在44m-50m之间,共计36棵;直径为1.8m桩,桩长在46m-72m之间,共计72棵;桩基础混凝土为C35防腐混凝土。灌注桩桩顶以下10cm设置永久性钢护筒,壁厚10mm,内径等于桩径,护筒浇筑桩基后不拔除,施工前对钢护筒除锈,施工时应注意钢护筒不可与桩内钢筋笼连接。
2、施工安排
桩基础施工按桥梁总体施工安排,优先施工现浇梁区域的桩基础(B匝道、E匝道、主线右幅Y16~Y19)和主线5#-10#墩位旱地处的桩基础(关系到预制梁的架设),最后施工主线剩余部分(盐池深坑区域)的桩基础。施工工期从年3月20日~年05月15日,共计施工时间57天,预计每天完成3~4根桩。按每台钻机完成钻孔、移机、浇筑混凝土等作业工序时间以2天计算,本工程钻孔灌注桩共需要9台钻机。(包括8台反循环钻机、1台冲击钻机)
3、施工流程
施工准备→测量定位→埋设护筒→钻机就位→钻孔→清孔→安放钢筋笼→二次清孔→浇筑水下混凝土
4、施工方法
(1)、埋设护筒和定位
桩护筒埋设:护筒埋设采用开挖成坑法,根据测量放线施放的桩心点位,周圈根据护筒尺寸开挖,将护筒调正放入其中,护筒外围坑中回填粘土并夯实,保证孔口周围不塌不陷。护筒埋设严格按施工规范要求操作,控制偏差,护筒中心竖直线应与桩中心线重合,误差不得大于50mm,竖直线倾斜不得大于1%。
(2)、泥浆制备。
泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等,其中以护
壁为主。
泥浆池的挖设需在桥梁投影区域以外,四周用钢管做防护,布设安全防护网。泥浆池使用完毕后,废弃泥浆集中处理。
泥浆的制备采用原土造浆,泥浆在桩位附近泥浆池或在泥浆罐中制作。泥浆性能指标应符合下列规定:
(3)、钻机安装
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,并须在技术人员指导下,调整桅杆及钻杆的角度、钻机的水平度等。保证钻机定位牢固可靠,定位准确,用水平尺检查垂直度和水平度。
(4)、钻进
①、钻机就位前,应对钻机的各项准备工作进行检查,包括场地布置与钻机座落处的平整和加固,主要机具的检查和安装,配套设备的就位及水电供应的接通等。
②、钻进应连续进行,不得中断。钻进速度要随时根据穿越地层情况进行调整控制。
③、准备工作完成后,利用钻机、钻斗正转,进行孔内原始面的切削。然后反转提开钻斗、卸土、钻进过程中加入调配好的泥浆,泥浆液面始终保持高于地下水1m,以保证孔内泥浆平衡孔壁,重复以上过程直至完成灌注桩钻进至设计标高。
④、成孔后,项目部主管工程师需测量孔径,成孔允许偏差如下表。为了测量方便准确,还需按桩径做相应的探孔器各一个。
表1 钻孔桩钻孔允许误差
(5)、清孔
①、钻孔至设计高程,经过检查、孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后,将钻碴抽净。在钻进至设计深度后,稍稍提起钻头,同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴。
②、清孔时,应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净,并将孔底钻渣及泥浆等沉淀物清除。清除次数按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度的规定值进行。
⑸、吊放钢筋笼
钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋骨架的保护层,通过螺旋筋上穿入中心开孔,厚5cm的圆形C30水泥砂浆垫块来保证,砂浆块按竖向每隔2m设一道, 每一道沿圆周穿入6个布置。
(6)、导管安装
导管使用前,应进行试拼和试压,按自上而下顺序编号。导管组装后轴线偏差,不宜超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm;组装时,连接螺栓的螺帽宜在上;水下混凝土宜采用钢导管灌注,导管的内径宜为200~350mm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁采用压水试验。进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力,亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍
试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。导管长度应按孔深、工作平台的高度决定,导管距离孔底的深度控制在25~40cm。导管吊入孔内时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密,确保密封良好,在施工过程中应经常对橡胶圈或胶皮垫进行检查,存在问题及时更换。
导管用Ф300mm的钢管,壁厚4mm,每节长2.0~5.0m,配1~2节长1.0~1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水,并对导管作水压和接头抗拉试验,并保证不漏水。混凝土浇筑架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置混凝土漏斗。
(7)、二次清孔
在安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,置换出沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求,孔底泥浆密度≤1.15,复测沉碴厚度在100mm以内,此时清孔完成,立即浇筑混凝土。
(8)、灌注水下混凝土
先灌入首批混凝土,首批混凝土要经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于2m深。首节导管安装混凝土隔水栓,当混凝土装满料斗后,开启隔水栓,混凝土下沉至孔底,排开泥浆,埋住导管口。随着浇筑连续进行,随浇筑随拔管,中途停歇时间不超过15min。在整个浇筑过程中,导管在混凝土埋深为2~6m。
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桩基是一种古老的基础型式。桩工技术经历了几千年的发展过程。无论是桩基材料和桩类型,或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展,已经形成了现代化基础工程体系。在某些情况下,采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。由于桩基种类繁多,施工工艺差异大,【房建范坤】为您总结整理14种桩基施工流程图,供对比参考
灌注桩的施工工艺是怎么样的?
灌注桩是一种就位成孔,然后灌注混凝土或钢筋混凝土而制成的桩。灌注桩按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。
1、钻孔灌注桩
指利用钻孔机械钻出桩孔,并在孔中浇筑混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。
根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工,又分为泥浆护壁成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩及套管护壁灌注桩三种。
(1)泥浆护壁成孔灌注桩施工流程: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→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→第一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。
(2)干作业成孔灌注桩施工流程:测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇筑混凝土。
2、沉管灌注桩
指利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中,然后边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼),边锤击或振动,边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。
沉管灌注桩成桩过程为:桩机就位→锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼,继续浇筑混凝土及拔管→成桩。
3、人工挖孔灌注桩
指通过人工挖掘形成桩孔,安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩。
人工挖孔灌注桩的施工程序是:场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重卷扬机或电动葫芦、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板,支第二节模板,浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→进行扩底(当需扩底时)→清理虚土、排除积水,检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。
4、爆扩灌注桩
指用钻孔爆扩成孔,孔底放入炸药,再灌入适量的混凝土,然后引爆,使孔底形成扩大头,再放入钢筋笼,浇注桩身混凝土。
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桩工技术经历了几千年的发展过程。无论是桩基材料和桩类型,或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展,已经形成了现代化基础工程体系。由于桩基种类繁多,施工工艺差异大,小编为你总结整理14种桩基施工流程图,供对比参考:
1人工挖孔灌注桩
2钻孔灌注桩(回转正循环)
3钻孔灌注桩(回转反循环)
4钻孔灌注桩(冲击成孔正循环)
5沉管灌注桩
6引孔沉管灌注桩
7长螺旋压灌混凝土桩
8长螺旋压浆桩
9预制桩锤击沉桩法
10预制桩静压法
11真空预压工艺
12喷浆搅拌桩
13振动沉管挤密碎石桩
14振冲挤密碎石桩