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。
桩基-钻孔灌注桩最全施工工艺介绍。
一、钻孔灌注桩简介钻孔灌注桩是指采用不同的成孔方案,在土、砂、石中形成一定直径的井孔,达到设计标高后,将钢筋笼骨架悬吊于井孔中,浇筑混凝土形成桩基础。 主要包含冲击钻法、回旋钻法、旋挖钻法。
二、施工工艺流程场地平整——测量放样——钻机就位——埋设护筒——泥浆制备——钻孔——一次清孔——钢筋笼制作与安装——安装导管——二次清孔——浇筑混凝土——桩身完整性检测
三、方法介绍3.1、冲击钻机钻孔
冲击钻机一般采用十字钻头成孔,当然也有管型钻头。适合各种地质成孔,工程施工一般采用隔行跳打施工,相邻孔位施工必须待混凝土强度达到2.5MPa后方可开钻,开孔采用小冲程,待钻至一定深度后方可采用大冲程进行施工。
序号冲程冲程深度地质备注1低冲程1-2m粘性土、风化层、砂砾石等2中等冲程2-3m砂砾石等,同样适用于低冲程地质十字钻头3.2、回转钻机成孔
回转钻成孔,又称正反循环成孔,是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下,慢速钻进,通过泥浆排渣成孔,灌注混凝土成桩,为国内最为常用和应用范围较广的成桩方法。
特点:可用于各种地质条件,各种大小孔径和深度,护壁效果好,成孔质量可靠;施工无噪音,无震动,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。
适用范围:粘性土、含少量砾石、卵石的土层、软岩。
3.2.1、正循环钻孔
正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部,从钻杆底部喷出,底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣,被泥浆悬浮,随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽,经过沉淀池中沉淀净化,再循环使用。
特点:排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大,但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。
适用:粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩
正循环钻机3.2.2、反循环钻孔
反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反,泥浆由孔外流入孔内,由真空泵或其他方法(如空气吸泥机等)将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出,或将吸浆泵随同钻锥一同钻进,从孔底将钻渣吸出孔外。
特点:反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。
适用:同正循环。
反循环钻机3.3、旋挖钻钻机钻孔
旋挖钻孔灌注桩是近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法,也是目前市场上应用最多的一种成孔方法。
工作原理:旋挖钻通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土,反复循环而成孔,最大成孔直径可达1.5-4m,最大成孔深度为60-90m,可以满足各类大型基础施工的要求。
特点:具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。
适用:砂土、粘性土、粉质土等土层施工。
旋挖钻机四、适用范围比较五、总结冲击、回转不足之处:污染环境、成孔速度慢、操作工人劳动强度大、工作环境差、自动化程度低。两者均需设有泥浆池,需占用较大的场地资源,施工中泥浆易对周围环境造成污染,在环保现在这么严格的环境下,很难满足文明、环保施工要求。施工速度方面回转钻机在正常地质条件下可达6-10m,而冲击钻更慢
旋挖钻机:成孔速度快,机械化程度高,环保卫生;施工速度方面是一般钻机施工速度的4-6倍,尽管投入费用较大,但是从总体工期成本等来讲是一种理想的成孔设备。
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深基坑施工工艺--灌注桩
1、旋挖灌注桩
1.1. 施工流程
1.2 施工工艺
放线定位
依据设计图纸的桩定位进行测量放线。在桩位点打300mm 深钢筋,采用“十字栓桩法”在周边作好标记,并加以保护。
定位放线经复核合格后进入下道工序。
埋设护筒
护筒采用挖掘机/旋挖机配合人工进行挖埋,入土深度2m 以上,护筒埋设完成后高出地面0.3m。
校核桩位中心后,在护筒四周用粘土分层回填夯实。护筒中心应与桩中心重合,平面偏位允许误差小于5cm,倾斜度的偏差小于1%,遇到不良土层时,护筒需加深埋设。
钻机就位
钻机就位前要求场地处理平整坚实。采用十字交叉法对中孔位。在对完孔位后,操作手启动定位系统,予以定位记忆。对中孔位后,调整桅杆及钻杆的角度,施工过程中,钻机不得移位,钻臂也不得随意改变角度。
钻进成孔
开钻前应复核孔口护筒顶标高。钻进开始时,注意钻进速度,并调整不同地层的钻速,在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆的相对密度,掺入锯末、增黏剂提高泥浆黏度维持孔壁稳定的措施。
钻至设计深度或钻入持力层时,需经五方验孔,而后再往下钻进入持力层深度终孔验收。
一次清孔
第一次清孔应在成孔之后吊装钢筋笼之前进行。采用旋挖机放慢钻速利用双底捞渣钻头将悬浮沉渣全部带出的方式进行,将钻头提至距孔底0.2m~0.3m 处,使之空转,然后将残余孔底的钻渣吸出
成孔验收
用检孔器检测孔径和孔的垂直度,检孔器对中后在孔内靠自重下沉,不借助其它外力顺利下至孔底,不停顿,证明钻孔符合规范及设计要求,如不能顺利下至孔底时,用钻机进行扩孔处理。
钢筋笼制作
根据设计要求制作钢筋笼,钢筋笼成型后根据规范要求进行自检、隐检和交接检,内容包括钢筋(外观、品种、型号、规格)、焊缝(长度、宽度、厚度、咬口、表面平整等)、钢筋笼允许偏差(主筋间距、加劲筋间距、钢筋笼直径和长度等)
吊放钢筋笼
根据钢筋笼长度设计吊点位置,一般采用两点起吊。钢筋笼吊放时,需吊直、扶稳,对准孔位后,缓慢下沉。
下放到位后,以护筒周边土面为基准面,复核钢筋笼顶端到达设计标高,随后立即固定。
安装导管和漏斗
导管采用吊车+人工配合的方式组装成型,组装时接头必须密合不漏水(要求加密封圈)。在第一次使用前应进行闭水打压试验,试水压力0.6-1.0MPa,不漏水为合格。导管底端下至孔底标高上500mm 左右。
组装完成的导管采用吊车吊装入孔,并通过孔口卡箍固定。
二次清孔
二次清孔采用正循环或气举反循环施工法。清孔后沉渣厚度不得大于50mm,超过标准的必须进行再次清孔。
清孔过程中须保持孔内水头,防止坍孔,不得采用加深钻孔深度的方法来代替清孔。
清孔结束后,用标准测绳测量沉渣厚度。灌注混凝土前最后测量孔深,端承桩沉渣厚度不得大于50mm,摩擦桩沉渣厚度不大于100mm,超过标准必须进行再次清孔。
安装漏斗、灌注水下混凝土
二次清孔完成后,安装浇筑混凝土的漏斗,第一次浇筑混凝土时先将漏斗下部封住,灌满混凝土后用吊车拔出漏斗塞,使混凝土一次筑底,期间混凝土持续浇筑,第一车混凝土浇筑完成后相对降低浇筑速度。最后一次浇筑量,注意控制充盈系数。
导管随混凝土浇筑逐步上拔,埋入混凝土深度宜为2~6m。严禁将导管提出混凝土灌注面,混凝土灌注完成后后,最后一次拔管时,要控制速度,缓慢提拔,防止夹渣或断桩。
提拔护筒
混凝土浇筑完成后,应及时将护筒从桩身周围拔出,完成整个桩基施工。护筒提升过程中,应注意缓慢上拔,减少对桩体的扰动。
2 冲孔灌注桩2.1. 施工流程
2.2 施工工艺
放线定位
用全站仪测放桩位,桩位中心插一钢筋,四周各打一根控制桩来控制桩位中心,用砂浆固定控制桩,并经复核合格后,进入下道工序。具体施工工艺与其他桩型相同。
埋设护筒
护筒采用人工/机械挖埋方法埋设,入土深度2~4m,护筒上部高出地下水位或孔外最高水位1.5~2m 以上,并高出地面0.3m。
护筒中心应与桩中心重合,平面偏位允许误差小于5cm,倾斜度的偏差小于1%,遇到不良土层时,护筒需加深埋设。
钻机就位
钻机就位时必须保证底座平稳,控制好垂直度与机架平台的水平度,保证钻机顶部、冲锤与护筒中心必须在一条垂直线上,偏差控制在±20mm 以内。
钻机就位后,及时复测钻机平台与钢护筒的顶标高,作为后期量测孔深与沉渣厚度的依据。
冲击成孔
冲孔时,先低锤密击,孔深达护筒下3m 后,转入正常连续冲击,冲孔时通过泥浆及时将残渣排出孔外。
钻进过程中每1~2m 要检查一次成孔的垂直度。大直径桩孔可分级成孔,成孔过程中泥浆面保持稳定。
成孔后,用测绳下挂0.5kg 重铁测量检查孔深及沉渣厚度,核对无误后,进行清孔。
一次清孔
成孔后,在保证泥浆正常循环。输入比重为1.1~1.25 较纯的新泥浆循环,把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。根据孔内情况,清孔时间一般为0.3~2h。清孔过程中,应保证泥浆面高度。
钢筋笼吊装
根据钢筋笼重量及长度,选择合适的吊装机械,吊放时,对准孔位后,缓慢下沉,避免碰撞孔壁。
钢筋笼需要接长时,先将第一段钢筋笼吊入孔位,用架立筋暂时固定在护筒上部,然后吊起第二段钢筋笼进行接长。钢筋笼安设完成后,检查确认钢筋顶端的高度。
安装导管和料斗
导管组装时接头必须密合不漏水(要求加密封圈,黄油封口)。在第一次使用前应进行闭水打压试验,试水压力0.6~1.0MPa,以不漏水为合格。导管底端下至孔底标高上500mm左右。漏斗待二次清孔后安装在导管顶端。
其施工工艺与旋挖桩相同。
二次清孔
钢筋笼吊装完成后需二次清孔,可可采用气举反循环,亦可采用常规反循环,利用混凝土导管,输入密度小于1.15 的泥浆进行清孔,清孔后的孔内泥浆密度应小于1.15。
二次清孔后测定孔底沉渣厚度应小于50mm(端承桩/)/100mm(摩擦桩),清孔完成后需及时浇筑混凝土。
浇筑水下混凝土
冲孔桩混凝土浇筑的方式与旋挖桩相同,桩头超灌高度应不小于500mm,同时满足设计要求,以保证桩顶标高处混凝土质量。
水泥灌注成孔桩桩基工程施工工艺完整版
水泥灌注成孔桩桩基工程施工工艺完整版
来源:网络 在工业与民用建筑中,地下水位高、地下土层结构比较复杂的情况下常采用混凝土灌注桩施工。混凝土灌注桩是现场浇筑,施工大部分在水下进行,施工过程不易目测,施工质量很难控制和检查。因此在施工过程中必须严格按照施工工艺规范进行施工。下面小编为您介绍下关于水泥灌注成孔桩桩基工程施工工艺:
现阶段国内水下混凝土灌注桩工程的施工通常采用导管法进行施工。其原理是在一定的落差压力作用下,将混凝土拌和物通过密封连接的钢管(或强度较高的硬质非金属管)口入,进入到初期灌注的混凝土下面,顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升,形成连续密实的混凝土桩身。导管法施工技术要求非常严格,为使水下混凝土灌注桩施工质量得以保证,必须要从施工设备,混凝土配制,灌注等几方面加以控制,以提高水下施工质量。
一、混凝土灌注桩的应用及特点
混凝土灌注桩用重锤冲击成孔,成孔深度达到设计深度后,在孔内放置钢筋笼,然后进行水下浇筑混凝土的施工工艺。一般桩径可达300~mm,深30m左右,常用桩径为400~700mm,桩长lO~20m,桩混凝土一般为商品混凝土,混凝土强度等级为C20~C60之间不等。
这种灌注桩的特点是:桩体密实,单桩承载能力高;沉降量小;再配合使用泥浆护壁和后压浆工艺可明显提高桩体的承载力和有效预防干湿交替条件下地下水对混凝土结构的腐蚀性;混凝土灌注桩的施工工艺主要包括定位、成孔及清孔、泥浆护壁、钢筋笼制作及安装、混凝土拌制及灌注和桩底及桩侧的后注浆等五大工序。混凝土灌注桩耗工多、造价较高,桩基础地下部分的造价一般占到工程总造价的20%一30%。
二、施工设备
对施工设备质量要严格要求:混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好。这是保证灌注水下混凝土质量的基本前提。要重点强调以下施工设备的质量:
1、备用发电机数量充足。要保证工地的备用发电机性能良好,足以应付施工过程中可能发生的电网断电情况。这样可以防止灌注时间延误,避免造成断桩事故。
2、注意混凝土拌和机类型的选择,宜选用大容量拌和机,在数量上可以保证混凝土的连续灌注。对混凝土拌和机在每次使用前都应进行认真的检查维修。
3、导管是灌注水下混凝土的重要工具,其直径大小要根据灌注强度要求进行选择。要求导管应具备足够的强度和刚度、且密封性良好,管壁光滑、导管平直,无穿孔裂纹。导管接口处应有弹性圈密封。如果导管接头密封不严,焊缝破裂,水从接头或焊缝中浸入会引起事故,因此施工之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验。
4、储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都应进行检查,以保证施工安全和施工质量。
三、严格控制混凝土的配合比。
水下混凝土的强度,等级和材料应符合设计要求和《水工混凝土施工规范》(DL/T_20叭)的规定。选用骨料要重点注意以下几点:
1、水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,初凝时间宜不早于1.5h,宜选用标号在325以上的水泥。所选的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验。要注意水泥的用量要达到规范规定的标准。
2、粗骨料宜选用坚硬的卵砾石和碎石,应优先采用符合要求的卵石。骨料最大粒径不应大干导管直径的1/6-1/8和钢筋最小净距的1/4,同时粒径在40mm以内。粗骨料的级配应保证混凝土具有良好的和易性。细骨料宜采用级配良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般为45%-50%,水灰比宜采用0.5-0.6。
3、为提高和易性,混凝土中宜掺入外加剂,水下混凝土常用的外加剂有减水剂、缓凝剂和早强剂等。掺入外加剂前,必须经过实验,以确定外加剂的使用种类,掺入量和掺入程序。
总之,混凝土的配合比必须与导管灌注水下混凝土相适应。合适的配合比应使混凝土具有足够的可塑性和粘聚性,易于在导管中流动而又不易离析。而且一般来说,当水下混凝土的强度高时,其耐久性也好。因而要从水泥标号的选择、水泥及水的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂等几个方面考虑来保证混凝土质量。而且要保证混凝土的级配强度应高于设计强度。混凝上搅拌时间要适宜。要搅拌均匀,如混凝七搅拌和输送过程中,出现不均匀或离析泌水现象,流动性差时,就不能使用。
四、加强灌注施工工艺
灌注水下混凝土是混凝土桩施工的重要工序。在灌注混凝土过程中,应重点注意以下几点:
1、钢筋笼和钻孔的中心要对应,定位要准确。如果是不放到孔底的钢筋笼,要特别注意吊环、吊钩的强度及牢固性。钢筋笼吊放时要保持轴线顺直,位置居中,严禁碰撞孔壁,以免产生坍孔。钢筋笼安放到位后应立即安设导管。
2、在灌首批混凝土之前最好先配制0.1~0.3m3水泥砂浆放人滑阀以上的导管和漏斗中,然后再放入混凝土,确认初灌量备足后,即可剪断铁丝,借助混凝土重量排除导管内的水,使滑阀留在孔底,灌入首批混凝土。
3、注意首批混凝土量必须满足导管埋涤不能小于1.5M,所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则,导管内混凝土必须保持的最小高度为:Hd=RwHw/Rc。而管中混凝土的体积就应为Vd=7rd2Hd/4(d为导管直径)。首批混凝七若埋深不足,混凝土下灌后不能埋没导管底,会导致泥水从导管底口进入。如果出现这种导管入水现象应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出。然后重新下导管灌注。
4、首批混凝七灌注正常后,必须连续进行,不得中断。否则先灌入的混凝土达到初凝,将阻止后灌入的混凝土从导管中流出。造成断桩。同时在灌注过程中,应经常用测锤探测混凝土面的提升高度,并适时提升,逐级拆卸导管,保持导管的合理埋深。此时要注意,混凝土灌到孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管,而如果要提升导管0.5到1M以上才能灌入混凝土就应拆除部分导管。要注意观察孔口是否返出泥浆。
当混凝士接近钢筋笼时,宜使导管埋得较深。要往意正确控制导管埋深,如果导管埋人混凝土过深。易使导管与混凝土间摩擦阻力过大,致使导管无法拔出造成事故。而提管过程中要缓缓的提,如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应控制在2到6m,或使用附着式震捣器,使导管周围的混凝土不致过早的初凝。同时应注意灌注速度。
5、为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌0.5-0.8m高度,待桩顶混凝土强度达到设计强度70%时,将其凿除。在灌注将近结束时,如出现混凝土顶升困难,可在孔内加水稀释泥浆,将部分沉淀土掏出,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
混凝土灌注时要分工明确,密切配合,统一指挥,快速、连续施工。一气呵成、快速灌注成功的桩往往质量比较好,而灌灌停停的桩则容易出现质量问题。因此,水下混凝土灌注桩质量的提高,需要建筑施工,监理,验收各个环节共同协作来保证。不仅要在设计上提出科学方案,灌注时提高水下施工质量,验收时也要认真对待。对于质量差、无法利用的桩要提出补桩或其它措施。成桩的质量关系到整个工程的质量,绝对不能忽视。