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1、钻孔灌注桩施工方案及流程一准备工作(1)安装卷扬机:卷扬机距离桩孔控制在15米左右,不宜太远。如距离过大,冲击时钢丝绳摆动太厉害,冲击能损失大,而且不安全。同时影响视线,看不准,不易控制提锤高度,特别是夜间工作,容易打空锤发生事故。卷扬机的转筒要对准地滑轮槽口,以防止钢丝绳出槽绞断,造成危险。在卷扬机后面须设置地锚与卷扬机连接,拉住卷扬机,以阻止向前走动。(2)冲击系统的连接:转向环和锤头连接:将准备好的连接环(直径50毫米圆钢,长约IlO120厘米制成的)穿套于转向环的下端,然后将连接的两脚与锤头焊接牢固。其焊缝长度不少于30厘米。卷扬机和冲锤的连接:主拉钢丝绳的一端固定在卷扬机上,另一端通
2、过地滑轮、顶滑轮,而与转向环的上端连接,为了加大钢丝绳在弯曲部分的受力半径,延长钢丝绳的使用寿命,在钢丝绳的弯曲部位安装特制的槽形护铁。固结钢丝绳的第一个卡扣不可拧得太紧,以避免钢丝绳受力后在这里受伤而断脱。一般用3个卡扣,卡扣之间的间距应不少于6倍钢丝绳的直径。(3)桩位放样平整场地后,进行桩位放样,在桩位处浇磅,埋钢筋标注桩的中心点,并对每条桩编号,将编号写在磴上。桩位放好后,请监理工程师复核。(4)埋设护筒:挖坑:挖深051米。护筒口必须高出地面至少50厘米以上,以保持孔内水位高于孔外水位或地面,使孔内水压力增加,利于保护孔壁不坍。基坑挖好后,安放护筒。回填:先在护筒外围底部垫厚约20厘
3、米的胶泥(耙耙泥)用脚踩紧,然后叠砌黄土草袋,草袋交错叠放,砌好一层草袋,又铺上一层胶泥,踩紧之后,叠砌第二层草袋,又铺一层胶泥,踩紧,如此更续填筑,使之略低于护筒口20厘米左右为止。黄土草袋和胶泥必须做到层层密实,这样既可防止河水渗透,同时使护筒固定不动。准备护壁料:如地表为软土质,则在护筒里加片石、砂砾和黄,其比例大致为3:1:Io如地表为砂砾卵石,在护筒里只加小石子(小颗粒的砂砾石)和黄土,比例大致为1:Io这些工作都要在开始冲孔之前作好。(5)挖循环泥浆池在桩位附近适当的位置挖一个1米见方,深约05米的泥浆池,此泥浆池仅作冲孔时,孔内泥浆循环使用。采用泥浆循环的方法掏渣。在外地拉红泥作
4、泥浆用。冲桩机就位护筒埋设结束后将冲孔机就位,冲孔机摆放平稳,钻机底座用钢管支垫,钻机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查,用水平尺检查钻机摆放是否水平,吊线检查钻机摆放是否正确。二.冲孔(1)开孔:在开孔阶段冲孔进度不宜太快,一般控制台班进尺在1米以内,相应地提锤高度要小,冲击次数要多(见下表),这样产生的冲击力小,使孔壁逐渐受水平力的挤压而密实。土壤提彼图度(厘米)冲击次数(次/分)泥浆浓度40-6020-251.4-1.5砂砾40-6020-251.51.7此时如果冲击过猛,进度太快,孔壁不能较好地形成,反而会引起坍孔。所以在开孔阶段要严格控制冲孔进度,以利于加强孔壁。在开孔深度,
5、护筒底以下34米范围之内,要求尽可能把孔壁护得牢实一些,此后进入正常冲孔,就不容易产生坍孔。(2)正常冲孔:经过轻冲击的开孔阶段之后,即开始正常冲孔,以加快速度。提锤高度可增至1.52米以上,泥浆浓度相应降低,大致在1.5以下。在正常情况下,冲孔进尺每台班为11.5米左右,有时更多一些。(3)冲打岩层:岩层表面大多是高低不平,或为倾斜面,因此在冲孔刚进到岩层时,最容易产生偏孔。所以在冲孔接触岩层时,要特别谨慎。通常是向孔底抛掷直径2030厘米的片石,将岩层斜面和高低不平之处嵌补填平。然后进行绷紧绳子低锤快打,造成一个较紧密的平台,承托冲锤,均匀受力,防止偏孔。但要注意岩层倾斜突出部分没有冲平以
6、前,仍不能提高锤,待岩层基本上打平后,方可高锤猛打,加快冲孔进度。冲进岩层后泥浆浓度降到L2左右以减少阻力和粘锤的毛病,但不能太小,否则石渣浮不上来,掏渣困难。(5)通过卷扬机悬吊冲锤的冲击力把硬质或岩层破碎成孔,泥渣部分挤入孔壁,大部分采用泥浆循环的方法掏出。操作时,要先在孔口埋设护筒,然后冲孔机就位,使冲锤中心对准护筒中心,开始应低锤密击,锤高0.40.6m,并及时加片石、砂砾(或石子)和粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒底以下34米后,才可加快速度,将锤提高至L52.0m以上转入正常冲击,并随时测定和控制泥浆比重。当在粘土和亚粘土层中冲击时,应采用中小冲程(0.5LOm)冲孔,
7、并补充稀泥浆或清水,避免糊粘;如地下水位低,要加水补充,发现漏水及时补充,并应保持孔内水位高于地下水位1.5m左右,以防坍孔;遇岩层表面不平或倾斜,应抛入2030cm厚块石,使孔底表面略平,然后低锤快击使成一紧密平台后,再进行正常冲击,同时泥浆比重可降到L2左右,以减少粘锤阻力,但又不能过低,避免岩渣浮不上来,掏渣困难。=掏渣在冲孔过程中被冲碎的石渣,一部分和泥浆挤入孔壁空隙之中,大部分靠掏渣筒清除出外。在开孔阶段,为了要使石渣泥浆夹石子尽量挤入孔壁周围孔隙,以固孔壁,因此在冲击过程中不掏石渣,待冲进达到45米之后,作一次掏渣,以降低泥浆浓度。在正常冲孔阶段,掏渣要及时,不然阻力太大,不利于冲
8、击。一般每台班掏渣一次,每次掏出石渣泥浆45桶,但在掏渣的同时要注意两点:(1)及时向孔内加水,保持孔内水位必须的高度,以免水压降低而坍孔。(2)掏完石渣之后,应即向孔内加添护壁料,恢复泥浆正常浓度。如此循环更换,可以保证冲孔顺利进展。至于冲进岩层以后,一般也是每台到璃渣一次,每次掏出的渣浆56桶。四、下钢筋笼为了吊放钢筋笼的方便,钢筋笼不宜太长,每节810米左右,因此钢筋笼长度可根据桩孔深度及其总长度分节绑扎,又为了增加钢筋笼的起吊刚度,可采取临时措施,用直径约15厘米的圆木,长为钢筋笼长度的一半,绑扎于钢筋笼内的中部,钢筋笼竖直以后,即将圆木解除,然后下放。根据三脚架的高度和钢筋笼的长度采
9、取如下的方法吊放:钢筋笼分节吊放,但要在三脚架上端立一独脚扒杆,以增加起吊高度才巴第一节钢筋笼吊放孔内,并把它挂起来,即把第二节吊上去,对好第一节,进行焊接,焊接完毕,撤掉吊挂钢筋笼的设施,然后继续吊放下去。在起吊和下放钢筋笼时,要控制吊放速度。起吊要慢,速度要均匀,使钢筋笼沿着三脚架的脚徐徐上升,逐渐竖起来。起吊过猛,可能使钢筋笼变形,钢筋笼起吊竖立以后,要使之顺直徐徐下去,要防止钢筋笼在孔内摆动。碰撞孔壁,引起坍孔。五.清孔钢筋笼下好之后,即进行清孔工作。(1)安装清孔器:在孔口附近将清孔导管两节一拼,拼成几大节。下节接好进气管,上节安好喷嘴弯头。然后利用吊架的顶滑轮顺序吊放。首先把最下一
10、大节吊入孔内,下至适当位置挂住,随即将第二大节吊上去与之连结,如此更续吊装下放直至全导管安装完毕。导管要高出地面34米,喷嘴要对准出水口,为了防止导管转动出事故,用两根圆木将导管夹住,即控制喷水方向,还起压住导管的作用。同时接通水源。清孔开始之后,即向孔内灌水,以保持孔内水位,避免造成坍孔。(2)清孔:空压机和抽水机同时开动。空压机的气压不小于67公斤。按照吹砂器的一般原理,空压机不断向导管内输送高压气,导管内形成一般强大的高压气流向上跑,被搅动泥渣随着高压气流向上涌,从喷嘴喷出来(如下图),直至孔口喷出清水为止。这样一般小于清孔管直径的卵石都可以被清除出来,留在孔底的只是个别的大于清孔管直径
11、的卵石,这对于混凝土的质量是没有什么坏处的。根据实践经验,认为这种清孔方法,基本上是可以达到要求的。六.灌注水下混凝土(1)安装导管:在清孔的同时,即进行灌注混凝土的准备工作,并且要求在清孔完毕之前准备就绪。清孔完毕,撤除清孔设备,吊出清孔器,随即吊装混凝土导管。混凝土导管必须事前试拼,并分成几段,依次摆好,以便吊装。对导管的要求:必须顺直,不要有弯曲不平,以免阻碍隔水球下落;导管连结法兰盘的螺栓要拧紧,不要漏水漏浆。混凝土导管利用三脚吊架起吊安放。导管应安放在桩孔的中心,加以固定。下端出口距离孔底3040厘米,不能太大。这里采用的导管直径是30厘米的,混凝土的隔水球尺寸也较大,所以导管出口距
12、离孔底较大,因此最初流出的混凝土发生较重的水洗。导管直径以20或25厘米为宜,隔水球的尺寸也要减小,这样导管口距离孔底可控制在3035厘米以内,混凝土水洗现象当可减轻。导管顶端高出地面或水面34米,隔水球悬吊在水面以下。(2)灌注混凝土:混凝土流动性不宜太大,其坍落度一般控制在1820厘米左右。在剪球之前必须储备足够的混凝土,计算须使混凝土埋没导管五、六十厘米深。剪球之后,混凝土须不断下入漏斗,毋使导管内混凝土发生中断。控制导管埋置在混凝土内的深度,一般当导管下部埋入混凝土22.5米时,就要提管,提管必须谨慎,防止提出混凝土以外,务使导管下端仍埋没在混凝土内100厘米左右,以免翻浆出事故。如果
13、埋设太深,提管将发生困难。混凝土打完即将护筒撤掉。(3)混凝土浇灌注意事项:混凝土浇筑要一气呵成,不得中断,并控制在6h内浇完,以保证混凝土的均匀性。浇灌时要保持槽内混凝土面均衡上升,而且要使混凝土面上升速度不大于2mho导管提升速度应与混凝土的上升速度适应,始终保持导管在混凝土中的插入深度不小于L5m在混凝土浇灌过程中,要随时用探锤测量混凝土面实际标高。导管下口与混凝土相对位置,统计混凝土浇灌量,及时做好记录。混凝土浇筑到顶部3m时,可在孔内放水适当稀释泥浆,或将导管埋深减为1米,或适当放慢浇灌速度,以减少混凝土排除泥浆的阻力。保证浇灌顺利进行。当混凝土浇到桩顶时,由于桩内超压力减少,混凝土
14、与泥浆混杂,浇灌后必须清除顶部浮浆一层,一般采用比设计高0.50.6m,混凝土浇筑完毕马上清除0.30.4m,留下0.2m待后凿除,以利新老混凝土结合和保证混凝土质量。七.施工注意事项(1)冲击钻进应遵守以下一般规定:1)应控制钢丝绳放松量,勤放小放,勤松绳(指次数),小松绳(指长度),防止钢丝绳放松过多减少冲程,放松过小则不能有效冲击,形成打空锤,损坏冲击机具。用卷扬机施工时,应钢丝绳上作记号控制冲程。冲击钻头到底后要及时收绳提起冲击钻头,防止钢丝绳缠卷筒。应经常检查钢丝绳磨损情况、卡扣松紧程度、转向装置是否灵活,以免突然掉钻。2)必须保证泥浆补给,保持孔内浆面稳定,护筒埋设较浅或表土层土质
15、较差者,护筒内泥浆压头不宜过大。3)一般不宜多用高冲程,以免扰动孔壁而引起坍孔、扩孔或卡钻事故。4)每次掏渣后或因其他原因停钻后再次开钻时,应由低冲程逐渐加大到正常冲程,以免卡钻。5)冲击钻头磨损较快,应经常检修补焊。6)大直径桩孔可分级扩孔,第一级桩孔直径为设计直径的0.60.8倍。(2)在粘土层中钻进应注意:可利用粘土自然造浆的特点,向孔内送入清水,通过钻头冲捣形成泥浆,可选用十字小刃角形的中小钻头钻进;控制每次进尺不大于061.0m;在粘性很大的粘土层中钻进时,可边冲边向孔内投入适量的碎石或粗砂;当孔内泥浆粘度过大、相对密度过高时,在掏渣的同时,向孔内泵入清水。(3)在砂砾石层钻进应注意:使用粘度较高、相对密度适中的泥浆;保持孔内有足够的水头高度;视孔壁稳定情况边冲边向孔内投入粘土,使粘土挤入孔壁,增加孔壁的胶结性;用掏渣筒掏渣时,要控制每次掏渣时间和掏渣量。(4)在卵石、漂石层钻进应注意:宜选用带侧刃脚一字形冲击钻头,钻头重量要大,冲程要高;冲击钻进时可适时向孔内投入粘土,增加孔壁的胶结性,减少漏失量,保持孔内水头高度,不断向孔内补充泥浆,防止因漏水过量而坍孔,在大漂石层钻进时,要注意控制冲程和钢丝绳的松紧,防止孔斜;遇弧石时可抛填硬度相近的片石或卵石,用高冲程冲击,或高低冲程交替冲击,将大弧石击碎挤入孔壁。(