混凝土灌注樁的施工要求

1、混凝土灌注樁的施工要求 灌注樁：就是直接在樁位上鉆孔或沖孔， 然后灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。優(yōu)點： 施工方便，節(jié)約材料，可降低成本1/3 ，無振動，無擠土，噪音小，能用于地質(zhì)土層變化較復(fù)雜的情況。缺點： 操作要求較嚴(yán)，易發(fā)生頸縮、斷裂現(xiàn)象，技術(shù)間歇時間較長，不能立即承受荷載，冬季施工困難較多。灌注樁施工方法：干作業(yè)成孔灌注樁；泥漿護(hù)壁成孔灌注樁；沉管灌注樁；人工挖孔樁爆擴(kuò)成孔灌注樁；端夯擴(kuò)沉管灌注樁；鉆孔壓漿成樁等一、干作業(yè)成孔灌注樁 1、工藝流程樁點定位鉆機(jī)就位鉆孔鉆至設(shè)計標(biāo)高清除孔底虛土成孔質(zhì)量檢查驗收吊放鋼筋籠灌注混凝土2、鉆孔設(shè)備： 全葉螺旋鉆孔機(jī)、機(jī)動洛陽鏟成孔 成孔直徑400-6

2、00mm，深度812m。 適應(yīng)于地下水位以上的一般粘性土、砂土、人工填土地基。不宜用于地下水位以下的土層成孔作業(yè)及淤泥質(zhì)土。螺旋鉆孔機(jī)現(xiàn)場錄像二、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁 1、施工設(shè)備 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)等 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)（正反循環(huán)鉆進(jìn)） 最大成孔直徑1.2-2.5M,鉆進(jìn)深度50-100m。正循環(huán)成孔和反循環(huán)成孔的特點與應(yīng)用 正循環(huán)成孔：設(shè)備簡單，操作方便，工藝成熟，當(dāng)孔深不太深，孔徑小于 800mm時鉆進(jìn)效率高。當(dāng)樁徑較大時，鉆桿與孔壁間的環(huán)形斷面較大，泥漿循環(huán)時返流速度低，排碴能力弱。如使泥漿返流速度增大到，則泥漿泵的排量需很大，有時難以達(dá)到，此時不得不提高泥漿的相對密度和粘度。但如果泥漿相對密度過

3、大，稠度大，難以排出鉆碴，孔壁泥皮厚度大，影響成樁和清孔。正循環(huán)排渣動畫1正循環(huán)排渣動畫2 反循環(huán)成孔：泥漿從鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙流入鉆孔，來冷卻鉆頭并攜帶沉碴由鉆桿內(nèi)腔返回地面的一種鉆進(jìn)工藝。由于鉆桿內(nèi)腔斷面積比鉆桿與孔壁間的環(huán)狀斷面積小得多，因此，泥漿的上返速度大，一般可達(dá)2 m/s 3m/s多，是正循環(huán)工藝泥漿上返速度的數(shù)十倍，因而可以提高排碴能力，保持孔內(nèi)清潔，減少鉆碴在孔底重復(fù)破碎的機(jī)會，能大大提高成孔效率。這種成孔工藝是目前大直徑成孔施工的一種有效的先進(jìn)的成孔工藝，因而應(yīng)用較多。 反循環(huán)鉆孔灌注樁施工動畫1反循環(huán)鉆孔灌注樁施工動畫2反循環(huán)鉆孔灌注樁施工動畫3潛水鉆機(jī)是將電機(jī)、變速

4、機(jī)構(gòu)與底部鉆頭結(jié)合成一密封的專用鉆孔機(jī)械，如下頁圖。這種機(jī)械體積小、質(zhì)量輕、攜帶方便，樁架輕便、移動靈活，鉆進(jìn)速度快2.0m/min)，鉆機(jī)噪音小，鉆孔效率高。 最大成孔直徑0.8-2m,鉆進(jìn)深度50m。圖2-10 潛水鉆機(jī)1-鉆頭；2-潛水鉆機(jī)；3-電纜；4-護(hù)筒；5-水管；6-滾輪支點；7-鉆桿；8-電纜盤；9-卷揚機(jī)；10-控制箱 沖擊鉆主要用于在巖層中成孔，成孔時將沖錐式鉆頭提升一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖層，然后用掏碴筒來掏取孔內(nèi)的碴漿（圖2-11）。 圖2-11 沖擊鉆機(jī)1滑輪；2主桿；3拉索；4斜撐；5卷揚機(jī)；6墊木；7鉆頭 沖擊鉆機(jī)沖錐式鉆頭掏碴筒沖擊鉆2.施工方法 用

5、流程圖表示泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工工藝為 ：測定樁位 埋設(shè)護(hù)筒 樁機(jī)就位 成孔 清孔 安放鋼筋骨架 澆筑水下混凝土泥漿池，制備泥漿 泥漿循環(huán)清渣 鋼筋骨架制作 吊運、安放 灌注混凝土 鉆孔灌注樁施工工藝動畫（1）測定樁位 根據(jù)設(shè)計圖紙對樁位進(jìn)行放線，嚴(yán)格控制樁位精度，是保證樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的前提條件。所有樁點一次性全部測放、復(fù)核，每天對預(yù)鉆進(jìn)樁點進(jìn)行二次復(fù)核檢查，確保樁位準(zhǔn)確，樁點放線偏差應(yīng)10mm,采用4根木樁加釘小釘（即定位樁）十字法定位，如下頁圖所示，并防止車輛、機(jī)械、人員等碾壓、踩踏移位、破壞。樁點定位圖 （2）埋設(shè)護(hù)筒 護(hù)筒是用48mm厚鋼板制作，內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100 mm，上部宜開

6、設(shè)12個溢漿孔，埋置深度1。 護(hù)筒的作用：定位、保護(hù)孔口和控制泥漿液面。 護(hù)筒埋設(shè)：護(hù)筒中心與樁中心點的偏差不得大于50mm，頂部高出地面300-400mm,護(hù)筒與坑壁之間用粘土填實，必要時在面層鋪設(shè)20mm厚水泥砂漿，以防漏水。 （3）樁機(jī)就位 樁機(jī)就位時，精心調(diào)平，保證鉆頭中心與樁位中心相重合，偏差20mm；垂直度偏差1%，并確保成孔機(jī)械在整個鉆孔過程中的穩(wěn)定性，避免其產(chǎn)生前傾和側(cè)傾，以至影響樁孔的垂直度。為此，對于土質(zhì)軟弱的施工現(xiàn)場需要對地面進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚?，并適當(dāng)加大承重枕木的面積。 （4）成孔 鉆孔機(jī)具及工藝的選擇，應(yīng)根據(jù)樁型、鉆孔深度、土層情況、泥漿排放及處理等條件綜合確定。如果

7、是端承為主的結(jié)構(gòu)樁，地基土中含有碎石土、砂卵石、土層較堅硬及風(fēng)化巖比較多，則適宜選用沖擊機(jī)成孔方式，即沖孔樁；如果是利用樁身與土層的摩擦力進(jìn)行承載，例如某些臨時性的基坑支護(hù)樁等，在砂土、淤泥質(zhì)土、粘性土等土層比較厚時，可選用潛水鉆機(jī)成孔方式施工，即鉆孔樁。 正式施鉆前應(yīng)對樁中心、護(hù)筒位置、樁機(jī)等進(jìn)行復(fù)核檢查，確保無誤。鉆進(jìn)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，密切注意地層變化，根據(jù)土層類別確定相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、鉆壓及鉆進(jìn)速度、泥漿比重等施工參數(shù)。鉆孔達(dá)到設(shè)計孔深后，用試孔器對孔深、孔徑、垂直度進(jìn)行實測檢查，驗收合格后方可進(jìn)行下道工序。 泥漿的作用： 泥漿密度比水大，加大了護(hù)筒內(nèi)水壓，平衡了地下水壓，并對孔壁有一定的側(cè)壓，對孔

8、壁起到支撐作用。 泥漿中膠質(zhì)顆粒將土中空隙滲填密實，在孔壁形成一層泥皮，避免孔內(nèi)漏水，從而防止塌孔。 泥漿還能起到攜碴、冷卻機(jī)具、減少鉆進(jìn)阻力和切土潤滑等作用。 （5）清孔 當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計深度要求后，即應(yīng)進(jìn)行驗孔和清除孔底沉渣、淤泥，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。 清孔方法：對穩(wěn)定性差的孔壁宜采用泥漿循環(huán)方法排渣清孔；對孔壁土質(zhì)較好不易塌孔的，可用空氣吸泥機(jī)清孔。 一般分兩次清孔：第一次采用正循環(huán)換漿法，第二次采用泵吸反循環(huán)法。在灌注混凝土之前，孔底沉渣應(yīng)符合下列規(guī)定：端承樁50mm；摩擦端承、端承摩擦樁100mm；摩擦樁300mm。為此，在清孔過程中要不斷置換泥漿，直至澆筑水下混凝土，并

9、保持孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重應(yīng)。 孔底沉渣可用重錘法或X-2型沉渣儀檢測。重錘法是依據(jù)手感來判斷沉渣表面位置，然后憑測錘重量夯入沉渣的厚度作為測量值。重錘法要求經(jīng)驗豐富，否則測量誤差較大。X-2型沉渣儀是利用測試探頭和儀表量測。如下頁圖所示沉渣厚度測定示意圖 沉渣厚度測儀器（6）安放鋼筋骨架 一般分段制作，分段吊裝就位，鋼筋接頭一般采用焊接連接。就位后要固定牢靠，防止墜落或上浮。 （7）澆筑水下混凝土 混凝土拌制：水下灌注混凝土的性質(zhì)及拌制質(zhì)量有如下一些特定要求：混凝土的強(qiáng)度應(yīng)比設(shè)計強(qiáng)度提高5Mpa；混凝土的坍落度宜為1822cm,并有一定的流動保持率；坍落度降至15cm的時間不宜小于1h

10、；混凝土的初凝時間應(yīng)滿足整個灌注過程（從攪拌第1斗混凝土開始至灌注完最后1斗混凝土并拔出導(dǎo)管為止），一般為34h，如運輸距離較遠(yuǎn)，一般宜在混凝土中摻加緩凝劑。水下澆筑混凝土動畫導(dǎo)管安裝： 水下灌注混凝土常用導(dǎo)管法，導(dǎo)管壁厚不宜小于3mm，直徑宜為200250mm，直徑偏差不超過2mm，導(dǎo)管分節(jié)長度視工藝要求確定，底管長度不宜小于4m，接頭宜用法蘭或雙螺紋方扣快速連接，要求接頭嚴(yán)密，不漏漿，不進(jìn)水。使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試壓水壓力為。導(dǎo)管安裝好后，頂部高出泥漿面34m，底部距樁孔底。導(dǎo)管內(nèi)設(shè)隔水栓，用細(xì)鋼絲懸吊在導(dǎo)管下口，待導(dǎo)管內(nèi)有足量混凝土?xí)r剪斷鋼絲，其被沖出，混凝土隨即沖出導(dǎo)管?；炷凉嘧ⅲ?/p>

11、 在施工中應(yīng)該注意混凝土的澆灌速度。在初灌時，由于一部分混凝土與孔內(nèi)的泥漿混合，所以灌注速度要快，防止堵管。在灌注過程中，應(yīng)保證注漿順利，當(dāng)泥漿涌出孔口同時又要灌注混凝土，此時，導(dǎo)管在提升搗實混凝土?xí)r，不得猛提或超量提升，否則不但造成斷樁、夾泥等事故，影響樁體質(zhì)量，而且使孔壁泥皮質(zhì)量不能得到保證。 在灌注水下混凝土?xí)r，應(yīng)注意如下一些問題：首灌量應(yīng)能滿足將導(dǎo)管的下口埋入混凝土的深度，以保證完全排出導(dǎo)管內(nèi)的泥漿并防止泥漿卷入混凝土中；混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，一氣呵成，每次灌注間歇時間一般控制在15min之內(nèi)，最多不得超過30min，每根樁灌注過程應(yīng)盡可能控制在46h以內(nèi)完成 ；灌注時要保持孔內(nèi)混凝土面均

12、勻上升，且保持上升速度2m/h。導(dǎo)管的提升速度應(yīng)與混凝土上升速度相適應(yīng)。 鉆孔灌注樁施工全過程3.質(zhì)量要求1）護(hù)筒中心要求與樁中心偏差不大于50mm，其埋深在黏土中不小于，在砂土中不小于。2）泥漿比重在黏土和亞黏土中應(yīng)控制在，在較厚夾砂層應(yīng)控制在，在穿過砂夾卵石層或易于坍孔的土層中，泥漿比重應(yīng)控制在。3）孔底沉渣必須設(shè)法清除，端承樁50mm；摩擦端承、端承摩擦樁100mm；摩擦樁300mm。4）水下澆注混凝土應(yīng)連續(xù)施工，孔內(nèi)泥漿用潛水泵回收到貯漿槽里沉淀，保證導(dǎo)管埋入深度。3.施工中常見問題及處理方法 (1)護(hù)筒周圍冒漿原因：護(hù)筒周圍填土不密實，或護(hù)筒被碰撞。處理辦法：用粘土填實護(hù)筒周圍或重新

13、埋設(shè)。 (2)孔壁坍塌原因：土質(zhì)松散，泥漿密度過小，泥漿液面高度不夠，或孔壁被損壞等。處理辦法：加大泥漿密度，提高并穩(wěn)定泥漿液面，或回填砂和粘土混合物。 (3)導(dǎo)管堵塞原因：中途中斷，混凝土流動性差等。處理辦法：換插備用導(dǎo)管等。三、沉管灌注樁施工系采用與樁的設(shè)計尺寸相適應(yīng)的鋼管(即套管)，在端部套上樁尖(樁靴)，沉入土中后，在套管內(nèi)吊放鋼筋骨架，然后邊澆筑混凝土邊振動或錘擊拔管，利用拔管時的振動搗實混凝土而形成所需要的灌注樁。這種施工方法適于在有地下水、流砂、淤泥的情況。根據(jù)沉管方法和拔管時振動不同，沉管灌注樁可分為錘擊沉管灌注樁、振動沉管灌注樁。1振動沉管灌注樁 振動沉管灌注樁是利用振動打樁

14、機(jī)的振動將樁沉入土中成孔。與錘擊沉管相比，更適用于稍密及中密的碎石土地基施工。振動沉管灌注樁的施工工藝為：樁機(jī)就位振動沉管檢查成孔質(zhì)量澆灌混凝土邊拔管、邊振動、邊繼續(xù)灌注混凝土插入短鋼筋骨架成樁，如下頁圖所示。圖中(a)樁機(jī)就位，(b)振動沉管，(c)第一次灌注混凝土，(d)邊拔管、邊振動、邊繼續(xù)灌注混凝土，(e)成樁。圖23 振動沉管灌注樁 1振動錘；2加壓減震彈簧；3加料口；4樁管；5活瓣樁尖；6上料斗；7混凝土樁；8短鋼筋骨架 錘擊套管沉樁動畫2.施工方法 單打法，復(fù)打法和反插法。（1）單打法：按照上述工藝一次成樁即稱為單打法。（2）復(fù)打法先用單打法將混凝土灌注到接近自然地面標(biāo)高，拔出樁

15、管，清除管外壁上的污泥和樁孔周圍的浮土，立即在原樁位埋設(shè) 預(yù)制樁靴或合閉活瓣，再一次沉入套管，使未凝固的混凝土向四周擠壓擴(kuò)大樁徑，然后第二次灌注混凝土，并采用與第一次相同的方法拔出樁管。采用復(fù)打法時，以復(fù)打一次為宜；樁管每次打入時，其中心線應(yīng)重合。復(fù)打工作必須在第一次灌注的混凝土初凝前完成。如圖24所示。 (a)全樁復(fù)打 (b)下半段樁復(fù)打 (c)上半段樁復(fù)打 圖24 復(fù)打法示意 1單打樁；2沉管；3第二次澆混凝土；4復(fù)打樁；5預(yù)加1m （3）反插法：樁管灌滿混凝土后，在拔管過程中，樁管每拔起0.5m(或1.0m)，再把樁管反插下0.3m(或0.5m)，如此反復(fù)進(jìn)行，直至樁管全部拔出地面。在拔

16、管過程中，應(yīng)分段添加混凝土，保持管內(nèi)混凝土面始終高于地下水位以上，拔管速度不得大于。在樁尖處的范圍內(nèi)，可多次反插以擴(kuò)大樁的端部；當(dāng)穿過淤泥夾層時，應(yīng)放慢拔管速度，并減少拔管高度和反插深度；在流動性淤泥以及堅硬土層中，不宜采用反插法。采用反插法可使樁的截面增加，從而提高樁的承載力。 3.施工中常見問題及處理方法(1)斷樁原因：樁距過小。處理辦法：局部復(fù)打或反插，樁距小于4倍樁徑時采用跳打法。(2)縮頸樁原因：在含水率很高的軟土層中沉管時，土受擠壓產(chǎn)生很高的孔隙水壓，拔管后擠向新灌的混凝土，造成縮頸。處理辦法：復(fù)打法。(3)吊腳樁概念：是指樁底部混凝土隔空或混進(jìn)泥砂而形成松軟松散層的樁腳。原因：預(yù)

17、制樁尖質(zhì)量差，沉管時被破壞，或活瓣樁尖未及時打開，泥砂、水?dāng)D入樁管。處理辦法：重新沉管。吊腳樁四、人工挖孔灌注樁施工 人工深挖樁孔，然后澆筑混凝土或鋼筋混凝土形成灌注樁的施工工藝。在挖孔過程中，每挖一段，作一段護(hù)壁，然后循環(huán)往復(fù)進(jìn)行，直至達(dá)到設(shè)計深度的持力層。 1. 適用范圍：地下水位低，土質(zhì)條件好，樁徑大，孔深較淺，施工場地較狹小時。2.施工過程：樁點定位分節(jié)開挖土方支設(shè)護(hù)壁模板在模版頂安置操作平臺澆筑護(hù)壁混凝土拆模后繼續(xù)下一節(jié)灌注樁身混凝土 3. 施工特點：1) 施工機(jī)具操作簡單，占用施工場地小。不需大型機(jī)具，一般用鍬、鎬、釬、錘、風(fēng)鎬等簡單工具；2) 對周圍建筑物無影響，樁質(zhì)量可靠；3) 可全面開展，有利于縮短工期，造價較低； 4)樁孔底部可以人工擴(kuò)孔，清除碎巖雜物后及時驗收，盡快澆筑混凝土； ；4.施工過程注意事項：1) 必須保證樁孔質(zhì)量；2) 防止土壁坍塌及流砂現(xiàn)象；3) 必須保證樁身混凝土澆筑質(zhì)