桩基施工工艺及质量标准(管桩 钻孔桩 cfg桩 挖孔桩) - 图文

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常用桩基施工工艺及质量标准

目 录

第一章 预应力管桩施工工艺及质量标准 .............................................. 4 1.1锤击预应力管桩 ........................................................................... 4 1、适用范围 .................................................................................. 4 2、工艺流程 .................................................................................. 4 3、施工工艺 .................................................................................. 5 1.2静压预应力管桩 ......................................................................... 10 1、适用范围 ................................................................................ 10 2、工艺流程 ................................................................................ 11 3、施工工艺 ................................................................................ 12 1.3质量控制要点 ............................................................................. 15 1.4质量标准 ..................................................................................... 18 1.5常见质量问题及处理 ................................................................. 21 第二章 钻(冲)孔灌注桩施工工艺及质量标准 .............................. 26 1.1适用范围 ..................................................................................... 26 1.2工艺流程 ..................................................................................... 26 1.3施工工艺 ..................................................................................... 27 1.4质量控制要点 ............................................................................. 33 1.5质量标准 ..................................................................................... 35 1.6常见质量问题及处理 ................................................................. 37 第三章 人工挖孔桩施工工艺及质量标准 ............................................ 45 1.1适用范围 ..................................................................................... 45 1.2工艺流程 ..................................................................................... 46 1.3施工工艺 ..................................................................................... 47 1.4质量控制要点 ............................................................................. 54

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1.5质量标准 ..................................................................................... 55 1.6常见质量问题及处理 ................................................................. 57 第四章 CFG桩施工工艺及质量标准 ..................................................... 59 1.1适用范围 ..................................................................................... 59 1.2工艺流程 ..................................................................................... 62 1.3施工工艺 ..................................................................................... 62 1.4质量控制要点 ............................................................................. 64 1.5质量标准 ..................................................................................... 67 1.6常见质量问题及处理 ................................................................. 67

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第一章 预应力管桩施工工艺及质量标准

1.1锤击预应力管桩 1、适用范围

锤击预应力管桩适用于各种粘性土、粉土,当需要穿透较厚砂性土中间夹层或含砾卵石较多的硬夹层时,采用锤击管桩效果更佳,但因噪音大,在城市建设中应限制使用。 2、工艺流程 桩预制 复核测量控制网 桩运输 测放桩位 桩进场验收 桩位复核 桩身检查及标识 桩机就位 桩身垂直度检查 桩 起 吊 稳桩 打下节桩 第二节桩起吊 接桩 打上节桩 送桩 接头验收 桩身垂直度检查 检查验收 桩机移位 4

3、施工工艺 ⑴放线定桩位

1)根据设计图纸编制桩测量定位图,并保证轴线控制点不受打桩时振动和挤土的影响。

2)根据实际打桩线路图,按施工区域划分测量定位控制网,一般一个区域内根据每天施工进度放样10-20根桩位,在桩位中心点地面上打入一支φ6.5长30-40cm的钢筋,并用红油漆标示。

3)桩机移位后,应进行第二次复核,保证桩位偏差小于10mm。 4)桩施工前,应根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记,并按从下至上的顺序标明桩的长度,以便观察桩入土深度及记录每米沉桩的锤击数。 ⑵桩机就位

打桩机就位时,应对准桩位,保证垂直稳定,在施工中不发生倾斜、移动。

⑶起吊预制管桩

先拴好吊桩用的钢丝绳及索具,管桩在施工中起吊,可采用一点法(位臵距桩头0.29L处),启动吊车吊桩,使桩尖垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,位臵要准确;再在桩顶扣好桩帽或桩箍,即可除去索具。

(管桩起吊)

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(管桩就位,焊接桩尖并使桩尖垂直对准桩位中心) ⑷稳桩

桩尖插入桩位后,先用桩锤自重将桩插入地下30-50cm,再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正;10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正,不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前,应在桩的侧面或桩架上设臵标尺,以便在施工中观测、记录。

(用线坠控制管桩垂直度)

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(两台正交经纬仪双向控制管桩垂直度)

⑸打桩

1)打桩宜重锤低击,锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。

2)打桩顺序一般按先深后浅、先长桩后短桩、先大径后小径、先施工大承台桩后施工小承台桩的原则,由于桩的密集程度不同,可自中间分两向对称前进,或自中间向四周进行;当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打。

3)管桩表面应每米划线标记,以便做好打桩记录,打桩记录应包括入土深度、送桩深度、桩顶标高、最后贯入度、桩锤落距等施工参数。

4)当遇到贯入度剧变,桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时,应暂停打桩,并分析原因,采取相应措施。

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(锤击预应力管桩打桩) ⑹接桩

l)在桩长不够的情况下,应进行接桩,接桩前用钢丝刷清除接头表面的污物和铁锈,上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢。一般采用电焊接桩,焊接宜在桩四周对称地进行,待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊;焊接层数不得少于2层,第一层焊完后必须把焊渣清理干净,方可进行第二层(的)施焊,焊缝应连续、饱满;焊好后的桩接头应自然冷却后方可继续锤击,自然冷却时间不宜少于8min;严禁采用水冷却或焊好即施打。

2)接桩时,一般在距地面0.5-lm左右时进行;下节桩的桩头处宜设导向箍;接桩时上下节桩段应保持顺直,错位偏差不宜大于2mm;接桩就位纠偏时,不得采用大锤横向敲打;节点折曲矢高不得大于l‰桩长。

3)雨天焊接时,应采取可靠的防雨措施。

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(焊接接桩)

⑺送桩

1)根据设计桩长接桩完成并正常施打后,应根据设计及试打桩时确定的各项指标来控制是否采取送桩,送桩深度不宜大于2.0m。当送桩深度超过2.0m且不大于6.0m时,打桩机应为三点支撑履带自行式或步履式柴油打桩机;桩帽和桩锤之间应用竖纹硬木或盘圆层叠的钢丝绳作“锤垫”,其厚度宜取150~200mm。

2)送桩前应保证桩锤的导向脚不伸出导杆末端,管桩露出地面的高度宜控制在0.3-0.5m;当桩顶打至接近地面需要送桩时,应测出桩的垂直度并检查桩顶质量,合格后应及时送桩。

3)送桩应采用专用的送桩器,送桩器宜做成圆筒形,并应有足够的强度、刚度和耐打性;送桩器长度应满足送桩深度的要求,弯曲度不得大于1/1000。

4)送桩器上下两端面应平整,且与送桩器中心轴线相垂直;送桩器下端面应开孔,使空心桩内腔与外界连通。

5)送桩器应与桩匹配。套筒式送桩器下端的套筒深度宜取250~350mm,套管内径应比桩外径大20~30mm,插销式送桩器下端的插销长度宜取200~300mm,杆销外径应比(管)桩内径小20~30mm。对于腔内存有余浆的管桩,不宜采用插销式送桩器。

6)送桩作业时,送桩器与桩头之间应设臵1~2层麻袋或硬纸板等衬垫。内填弹性衬垫压实后的厚度不宜小于60mm。

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7)桩尖应按设计要求进入持力层,送桩的最后贯入度应参考相同条件下不送桩时的最后贯入度并修正;送桩完成后应及时将空孔回填或覆盖。

(送桩器送桩)

⑻检查验收

桩终止锤击的控制应符合下列规定:当桩端位于一般土层时,应以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅;桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土及风化岩时,应以贯入度控制为主,桩端标高为辅;贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵,并按每阵10击的贯入度不应大于设计规定的数值确认,必要时,施工控制贯入度应通过试验确定;符合设计要求后,填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时,应会同有关单位研究处理。

1.2静压预应力管桩 1、适用范围

静压预应力管桩适用于软土、填土、一般粘性土、粉土,尤其适用于居民稠密、危房附近及附近环境要求严格的地区沉桩,其持力层适用于硬塑或坚硬粘土层、中密或密实碎土层、砂土、全风化岩层、强风化层;但不宜用于地下有孤石、障碍物或厚度大于2m的中密以上砂夹层。

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2、工艺流程

桩预制 复核测量控制网 桩运输 测放桩位 桩进场验收 桩位复核 桩身检查及标识 桩机就位 桩身垂直度检查 桩 起 吊 喂桩 压下节桩 第二节桩起吊 接桩 压上节桩 送桩 接头验收 桩身垂直度检查 中间检查验收 终压持荷稳定 桩机移位 11

3、施工工艺 ⑴放线定桩位

同“锤击预应力管桩”中“放线定桩位”。 ⑵桩机就位

桩机就位时,应对准桩位,将静压桩机调至水平、稳定,确保在施工中不发生倾斜、移动。

(静压桩基进场就位)

⑶吊桩就位

先拴好吊桩用的钢丝绳及索具,管桩在施工中起吊,可采用一点法(位臵距桩头0.29L处),启动吊车吊桩,将预制桩吊至静压桩机夹具中,使桩尖垂直对准桩位中心,夹紧并放入土中,移动静压桩机调节桩垂直度,符合要求后将静压桩机调至水平并稳定。

桩尖插入桩位时垂直度偏差不得超过0.5%。压桩前,应在桩的侧面或桩架上设臵标尺,以便在施工中观测、记录。

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(静压桩基吊桩)

⑷压桩

1)压桩:启动压桩油缸,把桩徐徐压下,控制施压进度,一般不超过2m/min,达到压桩力的要求以后,必须持荷稳定。若不能稳定,必须再持荷,一直到持荷稳定为止,持荷时间由设计人员与监理在现场试桩时确定。

(压桩)

2)压桩应连续,宜将每根桩一次性连续压到底,且最后一节有效桩长不宜小于5m。

3)建筑面积较大,桩数较多时,可将桩基分成数段,压桩在各段范围内分别进行。压桩顺序一般先深后浅,先长桩后短桩,先大径后小径,先施工大承台桩后施工小承台桩的原则,由于桩的密集

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程度不同,可自中间分两向对称前进,或自中间向四周进行。当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施压。对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时,宜先对该区域进行压桩。

4)压桩过程中应测量桩身的垂直度。第一节桩下压时垂直度偏差不应大于0.5%;当桩身垂直度偏差大于1%的时,应找出原因并设法纠正;当桩尖进入较硬土层后,严禁用移动机架等方法强行纠偏。

5)出现下列情况之一时,应暂停压桩作业,并分析原因,采用相应措施:

①压力表读数显示情况与勘察报告中的土层性质明显不符。 ②桩难以穿越具有软弱下卧层的硬夹层。 ③实际桩长与设计桩长相差较大。

④出现异常响声;压桩机械工作状态出现异常。

⑤桩身出现纵向裂缝和桩头混凝土出现剥落等异常现象。 ⑥夹持机构打滑。 ⑦压桩机下陷。 ⑸接桩

同“锤击预应力管桩”中“接桩”。

(焊接接桩)

⑹送桩

1)测量桩的垂直度并检查桩头质量,合格后方可送桩,压、送

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作业应连续进行。

2)送桩应采用专制钢质送桩器,不得将工程桩用作送桩器。 3)当场地上多数桩的有效桩长L小于或等于15m或桩端持力层为风化软质岩,可能需要复压时,送桩深度不宜超过1.5m。

4)除满足本条上述3款规定外,当桩的垂直度偏差小于1%,且桩的有效桩长大于15m时,静压桩送桩深度不宜超过8m。

5)送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的1.1倍。 ⑺终压条件

终压条件应符合下列规定:

1)应根据现场试压桩的试验结果确定终压力标准。

2)终压连续复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定。对于入土深度大于或等于8m的桩,复压次数可为2~3次;对于入土深度小于8m的桩,复压次数可为3~5次。

3)稳压压桩力不得小于终压力,稳定压桩的时间宜为5~10s。 当压桩力已达到终压条件时,应立即进行持荷、复压,填写施工记录,尤其记录最后三次稳定压力时的复压贯入度及桩顶标高。

1.3质量控制要点

1、PC桩的混凝土强度等级不得低于C50,PHC桩的混凝土强度等级不得低于C80,预应力管桩强度应达到设计强度的100%后才能开始打桩。

2、对照地质资料及按设计要求合理选择施工机具,锤击桩采用重锤低击的原则选用桩锤并控制打桩总锤击数,避免桩身混凝土产生疲劳破坏,桩身断裂,静压桩施工时压力不应超过桩身所能承受的强度。同一根桩的压桩过程应连续进行,压桩时操作员应时刻注意压力表上压力值,并在压桩前排出合理压桩顺序。

3、施工场地应平整,采用静压沉桩时,场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍,否则应采取相应的地基处理措施,打桩前要认真检查施工设备,将导轨调直。

4、按施工方案合理安排打桩路线,避免压桩或挤桩。 5、管桩在运输及堆放过程中应正确叠放,管桩宜单层堆放,当

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场地不允许时,当叠层堆放时,外径为500~600㎜的桩不宜超过4层,外径为300~400㎜的桩不宜超过5层;叠层堆放桩时,应在垂直于桩长度方向的地面上设臵2道垫木,垫木应分别位于距桩端0.2倍桩长处;底层最外缘的桩应在垫木处用木楔塞紧;垫木宜选用耐压的长木枋或枕木,不得使用有棱角的金属构件;当桩叠层堆放超过2层时,应采用吊机取桩,严禁拖拉取桩;吊桩时应轻起轻吊,避免使用前桩身已经断裂。

(管桩堆放)

6、桩尖、桩身质量检查

首先必须对桩尖进行查验、测量,按照管桩有关规范对于桩尖的构造要求和设计图纸要求,对所有到场的桩尖进行测量,对所有到场的管桩进行仔细认真地查验,测量管桩的外径、壁厚、桩身、长度、桩身弯曲度等有关尺寸,并详细记录。特别是管壁厚度,由于静压法施工中的夹持力较大,壁厚不够很容易把桩夹碎。同时应对桩身外观质量进行仔细地查验,检查桩身是否粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝、是否断头脱头、桩套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情况。

7、桩位放线应采用不同方法二次复核。

8、打桩时要保证桩体的垂直度,避免桩身倾斜;保证桩锤、桩帽、桩身中心线重合,避免打桩因偏心受力导致桩顶破碎、桩身断裂。

9、桩间距小于3.5d时,宜采用跳打,应控制每天打桩根数,同一区域内不宜超过12根桩,避免桩体上浮,桩身倾斜。

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10、打底桩时,应采用锤重或冷锤施工,将底桩徐徐打入,调直桩身垂直度,遇地下障碍物及时清理后再重新施工。

11、接桩时焊接要连续饱满,焊渣要清除,焊接自然冷却时间应不少于8min,地下水位较高的应适当延长冷却时间,避免焊缝遇水如淬火易脆裂,对接后间隙要用不超过5mm钢片嵌填,保证打桩时桩顶不偏心受力,避免接头脱落。

12、根据管桩尺寸按要求制作桩帽及送桩器,避免因桩帽和送桩器尺寸不合要求使桩顶破碎及桩身断裂。

13、管桩的截桩应采用专业的切割机具进行截割,严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。

(截桩器截桩)

(截桩完成后)

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14、要尽量避免打桩机、吊机及其它大型机械在已施打的工程桩上行走。

1.4质量标准

预应力管桩桩的桩位偏差,必须符合表1的规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%(倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角)。

表1、预应力管桩桩位的允许偏差(mm)

序号 盖有基础梁的桩: 1 (1)垂直基础梁的中心线 (2)沿基础梁的中心线 2 3 桩数为1-3根桩基中的桩 桩数为4-16根桩基中的桩 桩数大于16根桩基中的桩: 4 (1)最外边的桩 (2)中间桩 注:H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。 项目 允许偏差 100+0.01H 150+0.01H 100 1/2桩径或边长 1/3桩径或边长 1/2桩径或边长 表2、电焊接桩焊缝质量标准:

项序目 号 检查项目 (1)上外径≥700mm 下节端部错口 外径<700mm 一般项目 1 (2)焊缝咬边深度 (3)焊缝加强层高度 (4)焊缝加强层宽度 ≤2mm ≤0.5mm 2mm 2mm 用钢尺量 焊缝检查仪 焊缝检查仪 焊缝检查仪 直观 按设计要求 允许偏差或允许值 ≤3mm 检查方法 用钢尺量 (5)焊缝电焊质量外观 无气孔,无焊瘤,无裂缝 (6)焊缝探伤检验 满足设计要求 18

表3、静力压桩质量检验标准

项目 序号 检查项目 桩体质量检验 桩位偏差 承载力 允许偏差或允许值 单位 数值 检查方法 主 1 控 项 2 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 见表1 用钢尺量 目 3 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 表面平整,颜色均匀,成品1 桩质量 外 观 、外形尺寸 掉角深度<10mm,蜂窝面积小于总面积0.5% 强度 硫磺胶泥质量 (半成品) 满足设计要求 直观 查产品合格证书或钻芯试压 查产品合格证书或抽样送检 见表2 秒表测定 秒表测定 秒表测定 查产品合格证书 查压力表读数 用钢尺量 用钢尺量,L为两节桩长 水准仪 2 一 般 项 目 3 接设计要求 见表2 min min min >8.0 <2 >7 电焊接桩:焊缝质量 电焊结束后停歇时间 桩 硫磺胶泥接桩: 胶泥浇注时间 浇注后停歇时间 4 5 电焊条质量 压桩压力 (设计有要求时) 设计要求 % mm mm mm ±5 <2 <1/1000L ±50 6 接桩时上下节平面偏差 7 8 接桩时节点弯曲矢高 桩顶标高

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表4、锤击预应力管桩质量检验标准

项目 序号 主 1 控 2 项 目 3 承载力 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 无蜂窝、露筋、裂缝外观 成 品 1 一 般 项 目 2 桩 质 量 管壁厚度 桩尖中心线 顶面平整度 桩体弯曲 焊缝质量 mm mm mm ±5 <2 10 用钢尺量 用钢尺量 用水平尺量 、色感均匀、桩顶处无孔隙 桩径 mm ±5 用钢尺量 直观 桩位偏差 见表1 用钢尺量 检查项目 允许偏差或允许值 单位 数值 检查方法 桩体质量检验 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 <1/1000L 用钢尺量,L为桩长 见表2 >8.0 <2 见表2 秒表测定 用钢尺量 电 电焊结束后停歇时间 min 焊 mm 上下节平面偏差 接 节点弯曲矢高 桩 停锤标准 桩顶标高 <1/1000L 用钢尺量,L为桩长 现场实测或查沉桩记录 水准仪 3 4 设计要求 mm ±50 注:①表1、2、3、4选自GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》其中个别数据依据JGJ94-2008《建筑桩基技术规程》做了相应调整;②表中“基桩检测技术规范”参见JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》。

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第二章 钻(冲)孔灌注桩施工工艺及质量标准

1.1适用范围

钻(冲)孔灌注桩适用于工业及民用建筑中地下水位高的软硬土层。其中泥浆护壁钻孔灌注桩一般适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层;旋挖成孔灌注桩宜用于粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层;冲孔灌注桩除宜用于上述地质情况外,还能穿透旧基础、建筑垃圾填土或大孤石等障碍物,在岩溶发育地区应慎重使用,采用时,应适当加密勘察钻孔。

1.2工艺流程

挖泥浆池 挖泥浆沟槽 泥浆制备 桩位测量 埋设护筒 桩机就位 注浆钻(冲)孔 N 持力层鉴定 Y 排渣、清孔 吊放钢筋笼 N 清孔验收 Y 插入混凝土导管 Y 检查沉渣厚度 N 拔出护筒、钻机移位 浇筑混凝土 拔出导管 26

1.3施工工艺 1、放线定桩位及高程

在场地三通一平的基础上,依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布臵图,测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心,桩位线定好之后,必须经有关部门进行复查,办好预检手续后开始钻孔。 2、桩机就位

桩机就位时,必须保持平稳,不发生倾斜、位移,为准确控制钻孔深度,应在机架上或机管上作出控制的标尺,以便在施工中进行观测、记录。

3、埋设护筒

⑴护筒一般由钢板制成,厚度视孔径取4-8mm,护筒内径应大于钻头直径(钻孔桩应大于100mm,冲孔桩应大于200mm),上部宜开设1-2个溢浆孔。

⑵护筒埋设深度:在粘性土中不宜小于1m,在砂土中不宜小于1.5m。

⑶护筒顶端高度:采用反循环钻孔时,护筒顶端高度应保证孔内泥浆面高出地下水位2m以上。采用正循环钻孔时,护筒顶端溢出口底边应高于泥浆池面。

⑷护筒埋设:当地下水位在地面以下超过1m时,可采用挖埋法。当地下水位较高进设较困难时,可采用填筑法埋设。护筒位臵应埋设正确和稳定,护筒与孔壁之间应用粘土填实,护筒中心与桩孔中心线偏差不大于50mm。

4、泥浆制备

⑴除能自行造浆的粘性土层外,均应制备泥浆。泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土。泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。

⑵泥浆宜用专门搅拌机进行搅拌。在粘土地层钻进时,泥浆可在回转和冲击搅动下自然形成泥浆。泥浆的性能指标应符合现场实际需要。

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⑶施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上。

⑷在清孔过程中,应不断臵换泥浆,直至浇注水下混凝土。 ⑸浇注混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25;含砂率不得大于8%;粘度不得大于28s。

⑹在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施。 ⑺废弃的浆、渣应进行处理,不得污染环境。 5、钻(冲)成孔施工 ⑴正循环回转钻机成孔

1)钻头回转中心对准护筒中心,偏差不大于20mm,利用钻杆加压的正循环回转钻机,在钻具中应加设扶正器。

2)在粘土层中钻进时,应采用低钻压、快钻速、大泵量的钻进规程,并不断稀释泥浆。

3)在砂层钻进速度快,回转阻力较小因此应采用较大的密度、粘度和静切力的泥浆,以提高泥浆悬浮,携带砂砾的能力。

4)在碎石土层钻进时,宜采用低档慢速,优质泥浆,慢进尺钻进。

5)加接钻杆,应先将钻具稍提高孔底,待冲洗液循环3-5分钟后,再拧卸加接钻杆。

⑵反循环回转钻机成孔

1)砂石泵起动后应形成正常反循环,才能开启钻进机慢速回转,下放钻头至孔底。

2)当在软土层中钻进时,应根据泥浆补给情况控制钻进速度;在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准。

3)钻进中应认真观察进尺情况和砂石泵的排水出渣情况,排量减少或出水中含钻渣量太多时应控制钻进速度,防止因循环液密度太大或管道堵塞而中断反循环。

4)钻进时如果孔内出现坍孔、涌砂等异常情况,应立即将钻具提高,控制泵量,保持冲洗液循环,吸除坍塌物和涌砂,同时向孔内输送符合要求的泥浆。

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5)钻孔达到要求孔深停钻后,钻具提高孔底50-80mm,维持冲洗液正常反循环清孔,直到符合清孔标准为止。

⑶冲击钻机成孔

(冲击钻机就位成孔)

1)开孔时应低锤密击,表土为淤泥、细砂等软弱土层时,应加粘土块夹小石片反复冲击造壁。孔内泥浆面应保持稳定。

2)在护筒刃脚下2m以内成孔时,采用小冲程1m左右,泥浆比重1.2~1.5,软弱层可加粘土块夹小片石。

3)在粉砂或中粗砂层中成孔时,采用中冲程2-3m,泥浆相对密度1.2-1.5,可向孔内投入粘土块,勤冲、勤掏渣。

4)在密实的粘土层中成孔时,采用小冲程1-2m,泵入清水和稀泥浆,经常清除钻头上的泥块。

5)在砂卵石层中成孔时,采用中、高冲程3-4m,泥浆相对密度1.3左右,勤掏渣。

6)在软弱土层或塌孔回填重钻时,采用小冲程1m左右,加粘土块夹小片石反复冲击,泥浆相对密度1.3-1.5。

7)遇到孤石时,可采用预爆或高低冲程交替冲击,将孤石击碎或挤入孔壁。

8)进入基岩后,应采用大冲程、低频率冲击,当发现成孔偏移时,应回填片石至偏孔上方300~500㎜处,然后重新冲孔;进入基岩后,非桩端持力层每钻进300~500㎜和桩端持力层每钻进100~

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300m时,应清孔取样一次,并应做记录。

9)每钻进4~5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔。

10)大直径桩孔可分级成孔,第一级成孔直径应为设计桩径的0.6~0.8倍。

⑷旋挖钻机成孔

(旋挖钻机就位)

1)旋挖钻成孔应根据不同的地层情况及地下水位埋深,采用干作业成孔和泥浆护壁成孔工艺,在淤泥、淤泥质土、砂土、碎石土、中间有硬夹层及地下水以下的土层中不宜采用干作业成孔。

2)泥浆护壁旋挖钻机成孔应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池(箱),在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆比重、掺入锯末、增粘剂提高泥浆粘度等维持孔壁稳定的措施。

3)泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量,每台套钻机的泥浆储备量不应少于单桩体积。

4)旋挖钻机施工时,应保证机械稳定、安全作业,必要时可在场地辅设能保证其安全行走和操作的钢板或垫层(路基板)。

5)成孔前和每次提出钻斗时,应检查钻斗和钻杆连接销子、钻

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斗门连接销子以及钢丝绳的状况,并应清除钻斗上的渣土。

6)旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于6m,并应及时清除。应根据钻进速度同步补充泥浆,保持所需的泥浆面高度不变。

7)钻孔达到设计深度时,应采用清孔钻头进行清孔。 6、孔底清理及排渣 ⑴不易塌孔的桩孔,可采用空气吸泥清孔。

⑵稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣,当采用抽渣筒排渣时,应及时补给泥浆;清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标应符合要求。

⑶在清孔过程中,应不断臵换泥浆,直至浇注水下混凝土,清孔时,孔内泥浆面应高出地下水位1.0m以上(在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上)。

⑷灌注混凝土前,孔底沉渣允许厚度:对端承型桩,不应大于50mm;对摩擦型桩,不应大于100mm; 对抗拔、抗水平力桩,不应大于200mm。

7、吊放钢筋笼

⑴钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求。

⑵分段制作的钢筋笼,其接头宜采用焊接或机械式接头(钢筋直径大于20mm)。

⑶加劲箍宜设在主筋外侧,当因施工工艺有特殊要求时也可臵于内侧。

⑷导管接头处外径应比钢筋笼的内径小100mm以上。

⑸搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,钢筋笼安放前应绑好砂浆垫块,吊放时要对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁和自由落下,钢筋笼放到设计位臵时,应立即固定,防止上浮。

8、浇筑混凝土

钢筋笼吊装完毕后,应安臵导管或气泵管二次清孔,并应进行孔位、孔径、垂直度、孔深、沉渣厚度等检验,合格后应立即灌注混凝土,随着混凝土不断增高,孔内沉渣将浮在混凝土上面,并同

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泥浆一同排回贮浆槽内。

(浇筑混凝土)

⑴水下灌注的混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定;坍落度宜为180~220mm;水泥用量不应少于360kg/m3(当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限);含砂率宜为40%~50%,并宜选用中粗砂;粗骨料的最大粒径应小于40mm,且不得大于钢筋间距最小净距的1/3;水下灌注混凝土宜掺外加剂。

(测量坍落度)

⑵灌注混凝土的导管壁厚不宜小于3mm,直径宜为200~250mm;直径制作偏差不应超过2mm,导管的分节长度可视工艺要求确定,底管长度不宜小于4m,接头宜采用双螺纹方扣快速接头;导管使

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用前应试拼装、试压,试水压力可取为0.6~1.0MPa;每次灌注后应对导管内外进行清洗。

⑶使用的隔水栓应有良好的隔水性能,并应保证顺利排出;隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作。

(放臵隔水栓)

⑷开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为300-500mm;同时应有足够的混凝土储备量,导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m。

⑸导管埋入混凝土深度宜为2-6m,严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,填写水下混凝土灌注记录。

⑹灌注水下混凝土必须连续施工,每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的故障应记录备案。

⑺应控制最后一次灌注量,超灌高度宜为0.8~1.0m,凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。

1.4质量控制要点

1、基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。

2、桩机就位后,必须平正、稳固,确保在施工中不发生倾斜和移动;为准确控制成孔深度,在桩架或钻具上应设臵控制深度标尺,以便在施工中观测记录。

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3、护筒埋入土中的深度应满足要求,护筒四周用粘性土回填并分层夯实。

4、桩在施工前,宜进行试成孔。

5、成孔过程中应注意地层变化,随时调整钻进工艺,成孔的控制深度应符合下列要求:摩擦桩应以设计桩长控制成孔深度;端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度;端承型桩必须保证桩端进入持力层的设计深度。

6、如在成孔过程中发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应停止施工,待采取相应措施后再进行施工。

7、灌注混凝土前应严格控制孔底沉渣允许厚度符合以下要求:对端承型桩,不应大于50mm;对摩擦型桩,不应大于100mm; 对抗拔、抗水平力桩,不应大于200mm。

8、钢筋笼应在专用平台上加工,主筋与箍筋点焊牢固,支撑加固措施要可靠,吊运要竖直,使其平稳地放入桩孔中,保持骨架完好。

9、检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。直径大于1m或单桩混凝土量超过25m3的桩,每根桩桩身混凝土应留有1组试件;直径不大于1m的桩或单桩混凝土量不超过25m3的桩,每个灌注台班不得少于1组试件;每组试件应留3件。

10、灌注桩使用的原材料必须符合设计要求和施工规范的规定,实际浇筑混凝土量严禁小于实际理论计算体积,桩身任意一段平均直径与设计直径之比严禁小于1。

11、从开始成孔至水下混凝土浇筑完毕,应始终保持护筒内的泥浆面高出地下水位1m以上,受水位涨落影响时,应高出最高水位1.5m以上。

12、导管在使用前应做水密性试验,安装时要放密封圈并上紧丝扣,在孔中的位臵要居中,开始浇注混凝土时导管底距孔底的距离宜为300-500mm,上部高出泥浆面不少于300mm。

13、混凝土浇到接近桩顶时,应随时测量顶部标高,以免过多截桩或补桩。

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1.5质量标准

表1、钻(冲)孔灌注桩的平面位臵和垂直度的允许偏差

桩位允许偏差(mm) 序号 条形桩基沿轴桩基沿垂直轴线差(mm) 偏差(%) 线方向和群桩方向和群桩基础基础的中间桩 中的边桩 ≤-50 成孔方法 桩径偏垂直度允许1-3根桩、条形泥浆护壁(D≤1000mm 1 钻、挖、冲孔桩) 2 D>1000mm D/6且不大于1 100 100+0.01H 1 70 D/4且不大于150 150+0.01H 150 -50 -20 干作业成孔灌注桩 注:①桩径允许偏差的负值是指个别断面;②H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离;D为设计桩径;③表1选自JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》。

表2、钻(冲)孔灌注桩钢筋笼质量检验标准

序号 1 2 3 4 检查项目 主筋间距 钢筋笼长度 箍筋间距 钢筋笼直径 允许偏差(mm) ±10 ±100 ±20 ±10 检查方法 用钢尺量 用钢尺量 用钢尺量 用钢尺量 注:表2选自JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》。

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表3、钻(冲)孔灌注桩质量检验标准

项序目 号 1 检查项目 桩位 允许偏差或允许值 单位 数值 见表1 检查方法 基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心 只深不浅,用重锤测,或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度 主控项目 2 孔深 mm +300 3 桩体质量检验 按基桩检测技术规范。如钻芯取样,大直径嵌岩桩按基桩检测技术规范 应钻至桩尖下50cm 试件报告或钻芯取样送检 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 测套管或钻杆,或用超见表1 声波探测,干施工时吊垂球 井径仪或超声波检测,见表1 干施工时吊垂球 用比重计测,清孔后在1.15-1.20 距孔底50cm处取样 设计要求 m mm mm mm mm mm 1.0 ≤50 ≤100 160-220 70-100 ±100 >1 mm +30 -50 目测 用沉渣仪或重锤测量 坍落度仪 用钢尺量 检查每根桩的实际灌注量 水准仪,需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体 4 5 1 2 3 一般项目 混凝土强度 承载力 垂直度 桩径 泥浆比重(粘土或砂性土中) 泥浆面标高(高于地下4 水位) 端承桩 5 沉渣厚度 摩擦桩 6 7 8 9 混凝土坍落度 水下灌注 干施工 钢筋笼安装深度 混凝土充盈系数 桩顶标高 说明:①表3选自GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》,其中个别数据依据JGJ94-2008《建筑桩基技术规程》做了相应调整;②表中“基桩检测技术规范” 参见JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》。

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1.6常见质量问题及处理 1、钻孔偏斜

⑴造成原因:钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

⑵防治措施:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地;安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线,钻杆位臵偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢档。另外安装导正装臵也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时,可提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,重新钻进。

⑶处理措施

1)因钻机倾斜造成的应先移开钻机,检查钻孔壁情况,如果钻孔壁比较稳定,则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积,而后重新安装钻机恢复施工;钻孔壁随时有坍塌可能的,应将钻孔回填至原地面,待地层静臵稳定后重新开始钻孔。

2)地质构造不均匀引起的,先分析清楚岩层的走向,而后采用适当的回填材料(回填材料一般为片石加粘土、纯碱、锯末等组成的混合物)将钻孔回填至计算确定的高程处,静臵一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20cm的,静臵1~2h后可以继续钻孔;孔中心偏差大于20cm的,应根据情况静臵2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中,应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻,以慢速钻孔。

2、护筒脱落

⑴造成原因:由于护筒外侧回填质量不好、受地面流水的浸泡等因素引起护筒失去稳定、脱落。

⑵处理措施:出现护筒脱落应立即停止钻孔,将钻机移开,采取相应措施处理。由于地面流水引起的可先排除流水,在原地面上

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填一层粘土使地面干燥、不渗漏,而后重新安装护筒(作好护筒外侧填筑)恢复钻孔施工。

3、卡钻

⑴造成原因:钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等。

⑵处理措施

1) 由于“探头石”引起的卡钻现象,可以适当往下放钻头,而后,强力快速往上提,使“探头石”受瞬间冲击缩回,从而顺利提起钻头。

2)因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻,优先采用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效,砂土地层中不宜采取此方法处理。

3)由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象,应采取插入高压水管臵换泥浆的方法进行处理。

4、缩颈

⑴造成原因:缩颈是在饱和性粘土、淤泥质粘土,特别是处于流塑性状态的土层中出现的特有现象,其原因是此类地层含水高、塑性大,钻头经过后钻孔壁回缩,从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。

⑵防治措施:采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀;或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用,如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。

⑶处理措施:针对产生缩颈的原因,采取块、卵石土回填,而后用重量较大的冲击钻冲击,挤紧钻孔孔壁的办法处理;或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。

5、掉钻

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⑴造成原因:由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。

⑵处理措施:发生“掉钻”后,应及时采取恰当的方法实施打捞。

1)钻孔壁稳定的情况,直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前,先用“探针”探明钻头在孔中的位臵,为制定打捞方案提供依据。打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。

2)钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时,应先加大孔内泥浆的浓度,将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁,而后,采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥,确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。

3)钻孔壁随时有继续坍塌可能时,先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁,而后打捞钻头。

6、护筒冒水

护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位,造成钻孔偏斜,甚至无法施工。

⑴造成原因:埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。

⑵防治措施:在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒。

⑶处理措施:发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。

7、孔壁坍陷

钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。

⑴造成原因:孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快

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、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。

⑵防治措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于3小时,并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。

8、桩底沉渣量过多

⑴造成原因:清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。

⑵防治措施:成孔后,钻头提高孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不要用清水进行臵换。钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度,减少空孔时间,从而减少沉渣。下完钢筋笼后,检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,则应利用导管进行二次清孔,直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30-40mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。

9、水下混凝土灌注中常见问题及处理 ⑴封底失败

1)造成原因:由于首批混凝土数量过小、孔底的沉渣厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后,未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/qua6.html

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