鉆孔灌注樁施工
1.鉆孔灌注樁的特點
鉆孔灌注樁樁長可以根據持力土層的起伏面變化,并按使用期間可能出現的最不利內力組合配置鋼筋,鋼筋用量較少,便于施工,故應用較為普遍。
2.鉆孔灌注樁施工的主要工序
鉆孔灌注樁施工的主要工序有:埋沒護筒、制備泥漿、鉆孔、清底、鋼筋籠制作與吊裝以及灌注水下混凝土等。
(1)埋設護筒:護筒能穩定孔壁、防止坍孔,還有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和起到鉆頭導向作用等。
護簡要求堅固耐用,不漏水,其內徑應比鉆孔直徑大(旋轉鉆約大20cm,潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節長度約2~3m.一般常用鋼護筒,在陸上與深水中均能使用,鉆孔完成,可取出重復使用。在深水中埋設護筒時,先打入導向架,再用錘擊或振動加壓沉入護筒。護筒人土深度視土質與流速而定。護筒平面位置的偏差不得大于5cm,傾斜度不得大于1%.
(2)泥漿制備:鉆孔泥漿由水、黏土(膨潤土)和添加劑組成,具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔內外滲流,防止坍孔的作用。
通常采用塑性指數大于25,粒徑小于0.005mm的黏土顆粒含量大于50%的黏土過泥漿攪拌機或人工調和,貯存在泥漿池內,再用泥漿泵輸入鉆孔內。
(3)鉆孔:一般采用螺旋鉆頭或沖擊錐等成孔,或用旋轉機具輔以高壓水沖成孔用的方法是:止循環回轉法,反循環回轉法,潛水電鉆法,沖抓錐法,沖擊錐法。
1)正循環回轉法:系利用鉆具旋轉切削土體鉆進,泥漿泵將泥漿壓進泥漿籠頭,通過鉆桿中心從鉆頭噴人鉆孔內,泥漿挾帶鉆渣沿鉆孔上升,從護筒頂部排漿孔排出至沉淀池,鉆渣在此沉淀而泥漿流人泥漿池循環使用。其特點是鉆進與排渣同時連續進行,在適用的土層中鉆進速度較快,但需設置泥漿槽、沉淀池等。施工占地較多,且機具設備較復雜。
2)反循環回轉法:與正循環法不同的是泥漿輸入鉆孔內,然后從鉆頭的鉆桿下口吸進,通過鉆桿中心排出至沉淀池內。其鉆進與排渣效率較高,但接長鉆桿時裝卸麻煩,鉆渣容易堵塞管路。另外,囚泥漿是從上向下流動,孔壁坍塌的可能性較正循環法的大,為此需用較高質量的泥漿。
(4)孔徑檢查與清孔:鉆孔的直徑、深度和孔形直接關系到成樁質量,是鉆孔樁成敗的關鍵。為此,除了鉆孔過程中嚴謹操作、密切觀測監督外,在鉆孔達到設計要求深度后,應采用適當器具對孔深、孔徑、孔形等認真檢查,符合設計要求后,填寫“終孔檢查證”。
1)清孔的方法有抽漿法、換漿法、掏渣法、噴射清孔法以及用砂漿置換鉆渣清孔法等,應根據設計要求、鉆孔方法、機具設備和土質條件決定。其中抽漿法清孔較為徹底,適用于各種鉆孔方法的灌注樁。對孔壁易坍塌的鉆孔,清孔時操作要細心,防止坍孔。
2)清孔的質量要求:對摩擦樁:孔底沉淀土的厚度,中、小橋不得大于(0.4~0.6)d(d為樁的直徑),大橋按設計文件規定。清孔后的泥漿性能指標:含砂率為4%~8%,相對密度為1.10一1.25,黏度為18~20s.對支承樁(柱樁、嵌巖樁),宜用抽漿法清孔,并宜清理至吸泥管出清水為止。灌注混凝土前,孔底沉淀土厚度不得大于50mm.若孔壁易坍塌,必須在泥漿中灌注混凝土時,建議采用砂漿置換鉆渣清孔法,清孔后的泥漿含砂率不大于4%.其他泥漿性能指標同摩擦樁要求。對于沉淀土厚度的測量,用沖擊、沖抓錘時,沉淀土厚度從錐頭或抓錐底部所到達的孔底平面算起。沉淀土厚度測量方法可在清孔后用取樣盒(開口鐵盒)吊到孔底,待到灌注混凝土前取出,直接測量沉淀在盒內的沉渣厚度。
(5)灌注混凝土:在土中形成一定直徑的井孔,達到設計標高后,將鋼筋骨架(籠)吊入井孔中,灌注混凝土。
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