鉆孔灌注樁的施工工藝設計和施工要點

1、鉆孔灌注樁的施工工藝及施工要點第一節(jié)鉆孔灌注樁施工流程鉆孔灌注樁施工工序包括場地準備、樁位放樣、埋設護筒、鉆孑L、清孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土等，施工工藝流程如圖3-1所示。鉆孔灌注樁施工是一項質量要求高，須在一個短時間內連續(xù)完 成多道工 序的地下隱蔽工程，施工必須要認真按照施工工藝流程進 行。鉆孔灌注樁工藝流程圖第二節(jié)施工準備321放樁放樁是指將設計好的樁中心點位的坐標用相關儀器投放到施工 場地中。 放樁流程為：核對坐標T架設儀器T輸入坐標T放點。(1) 核對坐標此過程往往被眾多測量人員所忽略，圖紙中給定的坐標可能會 是錯誤 的，因此在實地放樁前需要進行坐標核算，核對坐標可用Execel 表

2、格。(2) 架設儀器將全站儀位于控制點位處，固定兩支架，伸縮第三只架。使圓 水準器 泡偏向的方向與固定兩只架中的一個處于同一直線上， 然后 固定支架再調節(jié) 和氣泡在一直線上的支架。一般情況只要精平后再 對中精平就可以了，棱鏡 立于另一控制點位處作為后視。(3) 輸入坐標將要測放樁號的點位坐標輸入到全站儀中，全站儀就可以計算 出控制 點位與測放點位的距離與角度。(4) 放點調整全站儀使鏡頭方向指向測放點位的方向，誤差在 2左右以 內，將棱鏡立于測放點位附近，不斷調整棱鏡的位置，是全站儀對 準棱鏡頭，然 后通過全站儀測距后給定的移動距離移動棱鏡， 直到 全站儀經(jīng)過測算后給定 的移動距離 1mm 左

3、右以內為止，再將木樁或 鋼樁釘在棱鏡架設處并噴漆， 此時一個樁的樁位即投放完成。3.2.2 人工挖探坑 施工廠區(qū)內地下管線復雜，為保證管線平安及施工正常進 行，在 鉆孔樁施工前需進行人工挖探坑探明管線準確位置， 并加以 保護前方可施工 鉆孔樁。探坑深度不小于 2.0m ( 挖到原狀土 ) ，如果 2.0m 以下仍然為回填 土，不能確定管線位置的，必須繼續(xù)挖，直到 原狀土或確定管線位置為止。 為保證施工平安必須澆注混凝土護壁， 探坑開挖至 1m 后必須開始施做混凝 土護壁，嚴防土質疏松導致孔口 坍塌。323符樁符樁的過程大致與放樁相同，略有不同的是樁位標識是安放在 人工挖 探坑后的蓋板上，以便鉆

4、機中心對準標識準確下鉆。符樁也 是施工準備中的 一個重要環(huán)節(jié)，不可無視。324護筒埋設護筒采用鋼護筒，根據(jù)不同的鉆孔徑用4mm鋼板制成內徑比鉆孔直徑大0.1m0.2m的鋼護筒，護筒埋設一般要高出地下水位 1.0m? 2.0m, 并高出施工地面至少0.3m，護筒在黏土層中不宜小于 1.0m ；砂土中不宜小 于1.5m,其高度尚應滿足孔內泥漿面高度的要求，如果采用旋挖鉆機開挖護筒埋設深度不應小于2.5m。并且要求鞏固、不漏水。鋼護筒頂端留有寬 0.4m、高0.2m的出漿口，樁位經(jīng) 測設 確定后，先挖探坑，確認沒有管線后進行護筒埋設，護筒外圍用粘土填筑夯。 護筒采用鉆機壓入，位置應準確，其中心線與樁

5、中心線對齊，允許偏差不大于20mm并應保證護筒的垂直度，傾斜率不大于L L為護筒的全長匚4:。泥漿制備一、泥漿制備技術要求使用的泥漿用泥漿用優(yōu)質膨潤土制作。泥漿技術指標見表3-1所示。表3-1泥漿技術指標表項目名稱新制泥漿循環(huán)再生泥漿廢棄泥漿1比重g/cm31.06 ?1.10 ? 1.25> 1.251.102粘度s18 ? 2825 ? 30>303失水量(ml/30min )< 20< 30> 304泥皮厚度mm< 3< 5> 55含砂量%< 4< 5> 56PH值8? 10< 11> 11制備好的泥漿還應到達

6、以下要求：1及時采集泥漿樣品，測定性能指標。對新制備泥漿要進行 第一 次測試，使用前進行一次測試，鉆孔過程中再測試一次，鉆孔 結束后在泥漿 面下1米及孔底以上0.5米處各取泥漿樣品進行測試。 泥漿回收、處理后各 測試一次。2 儲存泥漿每8小時攪拌一次，每次攪拌泥漿或測試必須進行記 錄。3 新鮮泥漿制作好擱置24小時后，經(jīng)測試各項指標合格方可 正式 使用?；厥漳酀{必須經(jīng)過振動篩處理，性能指標到達要求前方可循環(huán)利用。4施工中經(jīng)常測定泥漿比重、粘度、含砂率和膠體率。二、泥漿循環(huán)系統(tǒng)環(huán)泥漿循環(huán)系統(tǒng)由泥漿池、沉淀池、泥漿輸出管、泥漿回收管、制漿機、活動振動篩、除渣設備等組成，并應設有排水排廢漿等設施，循

7、環(huán)系統(tǒng)如圖3-2泥漿池 30 立 方米活動式制漿池活動式振動 篩脫水機圖 3-2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)圖326 混凝土配合比及灌注機具一、混凝土的配合比 因混凝土是在水下灌注，因此混凝土應該具有良好的和易性和流 動性， 且易于在導管中流動，又不易于離析，因此需要對混凝土的粗 細骨料和外加 劑嚴格要求。對混凝土的材料要求如下：水泥：采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強度等級不宜低于32.5 級，用量不低于 370Kg/m 3，水泥的初凝時間不早于 2.5h。 細骨料：應 選用級配合理，質地堅硬，顆粒潔凈的天然中粗砂。粗骨料：宜選用堅硬卵礫石或碎石，骨料最大粒徑不應大于導管 內徑的 1/6 至 1/8 和鋼

8、筋最小凈距的 1/4 ，同時不應大于 40mm外加劑：為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土摻入減水劑、 混凝 劑、早強劑等外加劑。二、主要機具設備主要機具設備：向水下輸送混凝土用的導管；導管進料用的漏斗 ; 隔水膽 與混凝土擋板；輸送混凝土用的攪拌車等。各設備主要參數(shù)如下：導管內徑為 20cm 分段制成，導管間通過導管端部的螺絲口導 管套筒連 接。導管每節(jié)長度 2.5m ，最上部的三節(jié)導管從上到下依次 為 0.5m 、1.0m 、1.5m 。漏斗為 5mn 厚的鋼板制成，容積大于 1n3 。隔水膽采用籃球內球膽，直徑為 20cm 即同導管內徑，混凝土 擋板采用 3mm 厚圓形鋼板，略大于漏斗

9、下口。第三節(jié)主要施工過程和施工要點3.3.1 鉆孔施工一、 鉆機就位鉆孔選用德國產(chǎn)的低噪音、無污染、高效率、特備適合堅硬巖層 寶峨 BG25C 占機成孔，該鉆機采用全斷面取芯鉆機工藝，即采用特別 的“筒式 鉆具，將一次性全部抓入筒中，成孔速度可達 10? 15m/h 。鉆機就位前應先檢查鉆機底座和頂端是否平衡，檢測作業(yè)區(qū)承載 力是否 滿足鉆機施工要求，保證在鉆進過程中不產(chǎn)生位移和沉陷； 鉆 機就位后對應 鉆桿中心和垂直度進行復測，其偏差不應大于 2cm 對 鉆桿垂直度的復測是一項必不可少的工作，垂直度的校核可用全站儀 進行。二、 鉆進成孔米用“跳二打一施工步驟，即每隔 2 根樁進行鉆孔施工，

10、這樣做 可以防止因孔間距過小而造成的踏孔現(xiàn)象， 同時也可以防止大 范圍移動機械 造成工時延后。鉆進前應先測算出設計孔深，設計孔深的計算步驟如下：調整水準儀首先用水準儀測出護筒頂標高，護筒頂?shù)臏y量方法為：將水準儀 立于將要測量的護筒附近位置處，架穩(wěn)調平，塔尺立于高程控制點處，鏡頭豎直中心線 ，讀取并記錄水平中心線所指示的讀數(shù) (后視讀數(shù))，然后將塔尺立在護筒邊沿上，和前述方法一樣讀取讀數(shù)(前視讀數(shù) )，貝心護筒頂標高 二 控制點高程一前視讀數(shù)(3-1)下面計算設計樁底標高：設計樁底標高 二 設計樁頂標高一設計樁長(3-2)計算設計孔深：設計孔深 二 護筒頂標高一設計樁底標高(3-3)以二號承臺的

11、樁孔為例，其設計樁頂標高為41.242m, 設計樁長為 23.25m, 帶入公式 ( 3-2 )得：設計樁底標高 =41.242m-23.25m=17.992m經(jīng)測量該樁的護筒頂標高為 43.721m, 帶入公式得：設計孔深 =43.721-17.992m=25.729m 。鉆進工藝及要求為 :(1) 旋挖鉆機鉆孔時，先在鋼護筒內注入泥漿，開始慢速鉆進， 使護筒刃腳處有堅硬的泥皮護壁，鉆進深度超過護筒下2m 后，即可按正常速度鉆進。泥漿經(jīng)沉淀池沉淀后回收循環(huán)利用。 鉆進要隨時監(jiān) 測泥漿 比重及泥漿中含砂情況，記錄鉆進中的有關參數(shù)及地質情況， 以核對地質資 料。(2) 鉆進到達要求孔深停鉆時，仍

12、要維持泥漿正常循環(huán)，直到 鉆渣含 量小于 4% 為止。起鉆時應注意操作輕穩(wěn)，防止拖刮孔壁，并 向孔內補充適量 的泥漿，穩(wěn)定孔內水頭高度。(3) 為保證孔深要求，防止超欠挖，當鉆機在鉆孔過程中儀器 顯示已 到達設計標高時，需要在用測繩復制。鉆進過程中還應隨時注 意控制儀表， 以控制鉆桿垂直度。(4) 鉆進過程中，每進尺 23m 應檢查鉆孔直徑和豎直度， 檢查工具 可用圓鋼筋籠 (外徑 D 等于設計樁徑，高度 3? 5m) 吊入孔 內，使鋼筋籠中心 與鉆孔中心重合，如上下各處均無掛阻，貝 S 說明鉆 孔直徑和豎直度符合要 求。(5) 鉆進時如孔內出現(xiàn)踏孔、 涌砂等異常情況應立即將鉆具提 離孔底，

13、保持泥漿高度，吸除坍落物和涌砂；同時向孔內輸送性能符 合要求的泥漿， 保持水頭壓力以抑制繼續(xù)涌砂和坍孔。3.3.2 清孔一、清孔要求清孔應分二次進行。第一次清孔在成孔完畢后立即進行，采用鉆 機的掏 渣筒清孔；第二次在下放鋼筋籠和灌注混凝土導管安裝完畢后 進行，采用泥 漿循環(huán)置換法清孔。清孔過程中觀測孔底沉渣厚度，孔 底沉渣厚度不大于 100mm 寸即可停止清孔，并保持孔內水頭高度，防 止坍孔事故。二、 第一次清孔由于旋挖鉆機采用筒式掏渣，應嚴格控制其鉆進深度，嚴禁超深。清孔采用抽漿清孔法，即在終孔后停止進尺，利用泥漿泵持續(xù)泵 壓 5 至 15min ,使孔底沉渣隨泥漿根本排除，到達清孔要求為止

14、，并同時摻入相比照重較小的泥漿含沙量小于4%,以保持穩(wěn)定的水位。三、第二次清孔在安放鋼筋籠及導管后，準備灌注水下混凝土前，由于這段時間 間隙較 長，孔底又會產(chǎn)生一局部沉渣，所以待安放鋼筋籠及導管就緒 后，利用泥漿 循環(huán)，將孔內沉渣帶出孔外。333鋼筋籠的制作和吊裝一、制作鋼筋籠鋼筋籠的成型采用加強箍筋成型法，其綁扎順序大致是先主筋等間距布置 好，待固定住架立筋后，再按設計的間距安設箍筋。箍筋、架立筋與主筋之間的接點可用電弧焊接。 加強箍筋與全部主筋焊接并 在下端焊加強箍筋一道， 并將箍筋及架立筋預先牢固地焊接到鋼筋籠的端部上，這樣當鋼筋籠插到孔底時，可有效地防止架立筋插到樁端 處的地基中。鋼筋

15、籠主筋采用機械連接， 接頭的外漏絲扣不得超過一個完整扣，主筋連接在同一斷面的接頭率不大于 50%鋼筋籠下端0.2m范圍內主筋稍后內側彎曲呈傾斜狀。鋼筋籠制作允許偏差見表3-2 。表3-2鋼筋籠制作允許偏差序號工程允許偏差mr檢驗方法1主筋間距±0用尺量2箍筋間距±0用尺量3鋼筋籠直徑±0用尺量4鋼筋籠整體長度去0用尺量續(xù)表3-25主筋彎曲度V 1%用尺量6主筋彎曲度V 1%用尺量為確保樁身混凝土保護層厚度，在主筋外側安設混凝土保護層砂 漿墊塊, 墊塊制成圓餅狀。鋼筋籠的制作過程中還有一個十分重要的環(huán)節(jié)就是吊筋的安裝，安裝吊筋的目的是為了固定鋼筋籠，使其處在預先設定

16、的平面上。安 裝吊筋前需要計算吊筋的長度。吊筋長度的計算方法如下?首先計算出樁頂至護筒頂距離。由于設計樁頂標高為量，護筒頂標高可通過高程控制點測出，貝心樁頂至護筒頂距離 二護筒頂標高-設計樁頂標高3-4護筒頂距離就可以很容易的計算出吊筋長度：吊筋長度 二樁頂至護筒頂距離-0.9m+0.1m+0.15m3-5式3-5 中0.9m為籠頂端與設計樁頂?shù)木嚯x，0.1m為吊筋上端吊環(huán) 的高度，0.15m為吊筋與主筋的搭接長度。仍以二號承臺的樁孔為例，其護筒頂標高為43.721m,設計樁頂標高為41.242m,代入公式3-4得：樁頂至護筒頂距離=43.721m-41.242m=2.479m吊筋長度為:吊筋

17、長度 =2.479m-0.9m+0.1m+0.15m=1.829m上述結果表示吊筋設計成這個長度就可以保證樁頂?shù)奈恢脻M足 設計高程 此處還要提到的是測斜管的綁扎。因為基坑就開挖要對樁體位移 進行監(jiān) 測，所以需要在一些鋼筋籠上綁扎測斜管。 測斜管應綁扎在鋼 筋籠的內側， 保持罐體在一條直線上，綁扎牢固。二、鋼筋籠的吊裝鋼筋籠的吊裝采用 25t 吊車吊放。起吊時，須用雙吊點，吊點位 置要恰 當，一般設在加強箍筋處吊點處應加焊。采用大鉤和小鉤 相互進行鋼筋 籠吊裝，小鉤吊下部、大鉤吊上部。在吊車小鉤上掛一 個滑輪，將鋼絲繩穿 過滑輪，鋼絲繩兩端采用 U 型卡環(huán)與鋼筋籠加強 箍筋連接牢固，下部第一個

18、吊點設置在下部第二個加強箍筋處， 第二 個吊點設置在向上 6.0m 加強箍筋處。鋼筋籠上部對稱設置兩根鋼絲 繩，鋼 絲繩兩端采用 U 型卡環(huán)與鋼筋籠加強箍筋連接牢固，第一個吊點設置在上部第二個加強箍筋處，第二個吊點設置在鄉(xiāng)下 8.0m 的加 強箍筋處，每根鋼絲繩上均有一個滑輪，將兩個滑輪掛在扁擔型鋼 制作 上，扁擔上部設置吊鉤掛在吊車大鉤上。起吊時大、小鉤同時 受力，大鉤向 上吊起鋼筋籠，小鉤起到穩(wěn)定鋼筋籠的作用，同時防止 鋼筋籠彎曲變形，相 互配合將鋼筋籠慢慢吊直，同時安排專人扶穩(wěn)鋼 筋籠的作用，同時防止鋼筋 籠在起吊過程中始終處于穩(wěn)定狀態(tài)下。 吊 直后將鋼筋籠對準孔位緩慢下放，不得搖晃碰撞

19、孔壁或強行入孔8。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，保證鋼筋籠的方向，并將鋼管穿 入吊環(huán)中，將鋼筋籠吊住，保證籠頂標高符合標準要求，防止在灌注 水下砼過程中下沉或上浮。入孔定位標高應準備，允許誤差為士5cm ,并使其下部懸空;鋼筋籠上口應和樁中心對中并固定，允許誤差為士3cm334灌注混凝土灌注前應先測量混凝土的坍落度和泥漿比重，要求的坍落度為 160mn r 220mm泥漿比重為1.1? 1.2，還應取混凝土做成試塊，養(yǎng) 護后按照國家標準 進行強度測定。灌注混凝土施工順序：安設導管-使隔水栓與導管內水面緊貼-灌注首批混凝土 -連續(xù)灌注直至樁頂，如圖3-3圖3-3澆注混凝土施工順序圖一、灌注首批混凝土

20、放下隔水膽，安平混凝土擋板后，灌入封底混凝土。封底混凝土灌注到一定量后，用吊車小鉤提起混凝土擋板，隔水膽被混凝土壓入孔底，并從底部導管排出。灌注首批混凝土時，導管底部距離宜為0.3? 0.5m，導管首次封入長度不小于 0.8m 10?；炷恋某豕嗔恳税?下式計 算：n 2n 2Vfd2( H h 0.5t)di2( 0.5L - H - h)443-6)式中：V f 混凝土的初灌量 m3d 樁孔直徑 nd i導管直徑nL 鉆孔深度 nH 導管埋入混凝土的深度 nh導管下端距灌注前測得的孔底高度nt灌注前孔底沉渣厚度m以二號承臺的樁孔為例，取其導管埋入混凝土深度H 為 0.8m,導管底部距灌注前

21、測得的孔底高度 h為0.4m，鉆孔直徑0.8m，導管 直徑 di為0.2m，經(jīng)測得其鉆孔深度L為25.93m，灌注前孔底沉渣厚 度為0.03m, 將上述數(shù)據(jù)代入公式 4-6 得混凝土初灌量為 ：n 2n 23Vf 0.82 0.8 0.4 0.5 0.03 0.22 0.5 25.93 - 0.8 - 0.4 = 0.98m 344二、導管埋深首批混凝土灌注后應連續(xù)不斷灌注混凝土， 實際上因為每個孔需要灌 注的混 凝土量大約為13 m3，而每輛混凝土攪拌車的容量為 7卅左右，因此每個孔 需要灌注兩車混凝土，這樣就不可防止的出現(xiàn)灌注混凝土間歇現(xiàn)象 11。在灌注過程中，應經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度， 并適時提升、逐級拆 卸導管，保持導管的合理埋深。應根據(jù)實際情況