灌注樁施工工藝

1、-施工工藝,鉆孔灌注樁,概念：鉆孔灌注樁是采用不同的鉆孔方法， 在地層中按要求形成一定形狀的井孔，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將鋼筋骨架掉入井孔中，再灌注混凝土，成為樁基礎(chǔ)的一種工藝。鉆孔灌注樁普遍采用。,鉆孔灌注樁,施工準(zhǔn)備,（一）施工機(jī)械和設(shè)備基礎(chǔ) 1.鉆孔機(jī)械和配套設(shè)備 鉆孔設(shè)備和配套設(shè)備主要有鉆機(jī)、鉆頭、電焊機(jī)、泥漿泵、空壓機(jī)、千斤頂、抽渣筒、檢孔器及測繩等。工藝裝備包括制漿池、沉淀池、儲漿池、出漿槽、水塔或高位水池、鋼護(hù)筒。,2.鉆機(jī) （1）螺旋鉆機(jī) 根據(jù)鉆桿上螺旋葉片的多少，螺旋鉆機(jī)可分為長螺旋鉆機(jī)和短螺旋鉆機(jī)兩大類。長螺旋鉆機(jī)由動力頭、鉆桿、鉆頭、中間穩(wěn)桿器和下部導(dǎo)向圈等組成。 （2）沖抓錐

2、 重抓鉆孔系統(tǒng)由三角立架、錐頭、卷揚(yáng)機(jī)三部分組成。沖抓鉆機(jī)分為單繩沖抓錐和雙繩沖抓錐。 （3）沖擊鉆 沖擊鉆孔系統(tǒng)設(shè)備由沖擊鉆頭、三角立架、卷揚(yáng)機(jī)組成。沖擊鉆機(jī)適用于所有土層，采用實(shí)心鉆機(jī)進(jìn)時，在漂、卵石和基巖中顯得比其它方法優(yōu)越。沖擊錐鉆孔速度因錐重、沖擊頻率和土層而異。,螺旋鉆機(jī),沖抓錐,（4）正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī) 國產(chǎn)正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的主要部件為轉(zhuǎn)盤、動力機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、鉆架、泥漿泵、鉆桿和水龍頭，另根據(jù)圖紙配備適用的鉆錐。 （5）反循環(huán)回裝鉆機(jī) 其主要部件與正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)相同，但一 般不需要泥漿泵。按照吸升泥漿和鉆渣混合物方法的不同，另配置泥漿泵與真空泵，或空氣吸泥機(jī)、水利吸泥機(jī)等。,正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆

3、機(jī),反循環(huán)回裝鉆機(jī),（6）旋挖鉆機(jī) 其特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)能自動定位，垂直旋孔，成孔質(zhì)量好。成孔速度快、工作效率高、施工質(zhì)量好、環(huán)保特點(diǎn)突出，塵土泥漿污染少。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)一般適用于黏土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地層。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的取土依靠伸縮鉆桿，當(dāng)孔深加大時，必然要使用更長的鉆桿，而鉆桿加長必然會造成鉆桿自重增加，這樣考慮整機(jī)平衡使得設(shè)備成本提高。另外，如果鉆深過大，將造成在孔內(nèi)鉆進(jìn)時間大大少于提鉆卸土等輔助時間，使得工效大打折扣。雖然旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的鉆孔深度和直徑相對于循環(huán)鉆機(jī)沒有優(yōu)勢，但是在工效、環(huán)保、移位，尤其是地層適應(yīng)能力等方面占有絕對的優(yōu)勢，而這些特點(diǎn)正好能解決基礎(chǔ)施工中

4、常見的問題。,旋挖鉆機(jī),旋挖成孔的工藝優(yōu)勢,1.廣泛的適應(yīng)性 在硬土地層，由于傳統(tǒng)鉆機(jī)的自重有限，可能給鉆頭施加更大的進(jìn)給壓力。而旋挖鉆機(jī)由于采用動力頭裝置，動力頭的給進(jìn)力加上鉆桿的重量，鉆進(jìn)能力強(qiáng)。 2.良好的環(huán)保性。 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)采用動力頭形式，其工作原理是用短螺旋鉆頭或旋挖斗，利用強(qiáng)大的扭矩直接將土或砂礫等鉆渣旋轉(zhuǎn)挖掘，,然后快速提出孔外，在不需要泥漿支護(hù)的情況下，可實(shí)現(xiàn)干法施工，即使在特殊底層需要泥漿護(hù)壁的情況下，泥漿也只起支護(hù)作用，鉆削中的泥漿含量相當(dāng)?shù)?，這使污染源大大減少，進(jìn)而降低了施工成本，也也改善了施工環(huán)境，成孔效率高。 3.提高灌注樁的承載力 由于旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的特殊成孔工藝，它僅需要

5、靜壓泥漿作護(hù)壁，所采用的泥漿一般用膨潤土、火堿、纖維素等配置，在孔壁不行成后的泥皮。,旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1.旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的底盤 底盤可分為專用底盤、履帶液壓挖掘機(jī)底盤、履帶起重機(jī)底盤、步履式底盤、汽車底盤等。履帶起重機(jī)底盤，其工作裝置采用附著形式，主臂分為可伸縮箱型結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，可兼作旋挖鉆機(jī)和履帶式起重機(jī)，節(jié)約設(shè)備投資。步履式底盤，一般分為三支點(diǎn)液壓步履式行走支架，其穩(wěn)定性好，但移動運(yùn)輸不夠方便。,2.鉆桿、鉆具 鉆桿是一個關(guān)鍵部件，分為內(nèi)摩阻式外加也伸縮鉆桿和自動內(nèi)鎖互扣式外加壓伸縮鉆桿。內(nèi)摩阻式鉆桿在軟土層鉆進(jìn)效率高，鎖扣式鉆桿提高了動力頭施于鉆桿并傳到鉆具的下壓力，適于鉆進(jìn)硬巖層，對操

6、作的要求也較高。 3.動力頭 動力頭有液壓傳動、電機(jī)傳動、發(fā)動機(jī)傳動，無論何種都具備低速鉆進(jìn)、反轉(zhuǎn)高速甩土功能。,4.電子控制技術(shù) 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)普遍具備發(fā)動機(jī)的電子控制系統(tǒng)，能指導(dǎo)主泵最佳輸出，使液壓負(fù)載與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相匹配，從而利用發(fā)動機(jī)的最大功率。桅桿垂直度自動調(diào)平系統(tǒng)能對桅桿進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)手動和自動切換，在一定范圍內(nèi)自動調(diào)整好角度，保證施工中樁孔的垂直度要求，提高施工質(zhì)量。,常見的旋挖鉆頭有螺旋鉆頭、旋挖斗、筒式取芯鉆頭、擴(kuò)底鉆頭、沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭和液壓抓斗?？筛鶕?jù)地質(zhì)情況選用鉆頭：1.黏土-選用單層底的旋挖鉆頭，如果直徑偏小可采用兩瓣斗或帶卸土板的鉆頭；2.淤泥，黏性不強(qiáng)的土層，砂

7、土，膠結(jié)較差、粒徑較小的卵石層，可配用雙層底的旋挖鉆頭；3.硬膠泥-選用單進(jìn)土口的旋挖鉆斗，或斗齒直螺；4.凍土層-含冰量少的可用斗齒直形螺鉆斗和旋挖鉆斗，含冰量大的可選用錐形螺旋鉆頭；螺旋鉆頭用于土層皆有效，使用時一般在沒有地下水的情況下；5.膠結(jié)好的卵礫石和強(qiáng)風(fēng)化巖石-需要配備錐形螺旋鉆頭和雙層底的螺旋鉆斗6.中風(fēng)基巖-配備截齒筒式取芯鉆頭、錐形螺鉆鉆頭、雙層底的旋挖鉆斗，或截齒直形螺旋鉆斗、雙層底的旋挖鉆斗；7.微風(fēng)化基巖-配備牙輪筒式取芯鉆頭、錐形螺旋鉆頭、雙層底的旋挖鉆斗，如果至今偏大，可采用分級鉆進(jìn)工藝。,（二）技術(shù)準(zhǔn)備 （1）進(jìn)行場地踏勘，對既有架空電線、地下電纜、給水管道等設(shè)施

8、，如果妨礙施工或?qū)Π踩僮饔杏绊懀瑧?yīng)采用清除、移位、保護(hù)等措施妥善處理。 （2）平整場地，以便鉆機(jī)安裝和移位。對不利于施工的機(jī)械運(yùn)行的松散場地，應(yīng)采取硬化、加固等措施。 （3）場地布置應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)，合理安排泥漿池、沉淀池的位置，沉淀池的容積應(yīng)滿足2個孔以次上的排沙量的需要。 （4）手機(jī)工程地質(zhì)資料，施工圖審核意見、施工組織設(shè)計(jì)和方案，編織工藝施工組織設(shè)計(jì)和施工工藝設(shè)計(jì)。 （5）水上鉆孔作業(yè)，應(yīng)搭設(shè)工作平臺。,（6）用全站儀等準(zhǔn)確放樣各樁位中心，用十字樁固定位置，用水準(zhǔn)儀測量地面高程，確定鉆孔深度。 （7）確定科學(xué)合理的鉆孔的方法和設(shè)備，制備基樁測量管。 （8）架設(shè)電力線路。配備合適的變壓

9、器柴油機(jī)。 （9）組織鋼材、水泥、設(shè)計(jì)報(bào)告以及有關(guān)資料。 （10）編制作業(yè)指導(dǎo)書，砂石等材料進(jìn)場、檢驗(yàn)，取得各種原材料及其抽檢實(shí)驗(yàn)報(bào)告、混凝土配合比操作規(guī)程和技術(shù)交底書，組織技術(shù)交底和技術(shù)培訓(xùn)。,二、鉆孔灌注樁施工工藝流程及施工工序,（一）鉆孔灌注樁施工工藝流程,平整場地,樁位放樣,搭設(shè)工作臺,埋設(shè)護(hù)筒,埋設(shè)圍堰,制作護(hù)筒,鉆機(jī)就位,鉆具準(zhǔn)備,向孔內(nèi)注入清水或泥漿,供 水,鉆 進(jìn),泥漿沉淀池,泥漿,清 孔,鉆孔檢查,吊放鋼筋骨架,鋼筋骨架吊裝,鋼筋骨架制作,檢測調(diào)整,泥漿準(zhǔn)備,灌注水下砼,砼生產(chǎn),拔除導(dǎo)管,砼達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高,拔除導(dǎo)管,做砼試塊,測量砼面高度,（二）鉆孔灌注樁施工工序 1.制作、埋設(shè)

10、護(hù)筒 （1）護(hù)筒一般用4-8mm厚的鋼板加工制成，高度根據(jù)地質(zhì)情況確定，鉆孔樁的護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭的直徑大100-150mm；沖孔樁的護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大200-250mm。護(hù)筒的頂部應(yīng)開設(shè)1-2個溢漿口，并高出地面250-350mm。護(hù)筒頂高程，采用反循環(huán)鉆時頂部應(yīng)高于地下水位2.0m；采用正循環(huán)鉆時應(yīng)高于地下水位1.0-1.5cm，且高出地面0.3m。 （2）護(hù)筒有定位、保護(hù)孔口和維持水位高差等重要作用。所以護(hù)筒中心與樁位中心應(yīng)重合，周邊用黏土夯填密實(shí)。,（3）護(hù)筒的埋設(shè)深度：在黏性土中不宜小于1m；在砂土中不宜小于1.5m，并在保持孔內(nèi)泥漿液面高于地下水位1m以上。 2.泥漿制備。 （

11、1）灌注樁鉆孔施工中泥漿的作用。 護(hù)臂作用，防滲、防水帷幕。 懸浮土渣，攜帶土渣出樁孔。 （2）泥漿必須具備的性質(zhì) 物理穩(wěn)定性，靜置相當(dāng)時間其性質(zhì)不變化，不因重力而沉淀。 化學(xué)穩(wěn)定性，不因水泥、海水等異物混入而污染。 適當(dāng)?shù)谋戎亍?不產(chǎn)生過多氣泡。 良好的觸變性。 形成薄而韌的泥皮，黏附于孔壁上，不透水。 能夠容易地從沉淀池、旋轉(zhuǎn)器中分離出來。,（3）制備泥漿材料 鉆孔常用黏土泥漿與膨潤土泥漿。膨潤土泥漿具有相對密度低、黏度好、含沙量小、失水量小、泥皮薄、穩(wěn)定性強(qiáng)、固壁能力高、鉆具回轉(zhuǎn)阻力小、鉆進(jìn)率高、造漿能力大等優(yōu)點(diǎn)，是鉆孔施工的優(yōu)質(zhì)泥漿。 對泥漿材料的要求 黏土：粒徑小于0.005mm顆粒含量大于50%，塑性指數(shù)大于25%-30%，含砂量小于6%，二氧化硅和氧化鋁之比為3-4以上，富含鈉離子、鉀離子等親水陽離子，水溶液呈堿性，鈣離子小于70mg/L，氯化物小于300mg/L。 膨潤土：主要有造漿率、失水量、含水量、篩余量、屈服值等指標(biāo)，應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。水應(yīng)使用淡水。外加劑按要求使用。,泥漿基本配合比 泥漿配合比應(yīng)視地質(zhì)情況、施工機(jī)械等條件，選定基本配合比后，經(jīng)過配制實(shí)驗(yàn)并修正后確定泥漿配合比。 泥漿的凈化與再生