沖擊成孔灌注樁-成孔原理及適用范圍.ppt

沖擊鉆成孔灌注樁施工工藝和常見問題的處理方法 一 成孔的原理及適用范圍利用沖擊鉆機或卷揚機帶動一定重量的沖擊外頭 在一定的高度內(nèi)使鉆頭提升 然后突放使鉆頭自由降落 利用沖擊動能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔 再用掏渣筒或其他方法將鉆渣巖屑排出 每次沖擊之后 沖擊鉆頭在鋼絲繩轉向裝置帶動下轉動一定的角度 從而使 樁孔得到規(guī)則的圓形斷面 沖擊鉆成孔適用于填土層 粘土層 粉土層 淤泥層 砂土層和碎石土層 也適用于礫卵石層 巖溶發(fā)育巖層和裂隙發(fā)育的地層施工 而后者常常是回轉鉆進和其他鉆進方法施工困難的地層 樁孔直徑通常為600 1500MM 最大直徑2500MM 鉆孔深度一般為50M左右 某些情況下可超過100M 沖擊鉆機分類 沖擊鉆機可分為鉆桿沖擊式和鋼絲繩沖擊式兩種 后者應用廣泛 鋼絲繩沖擊鉆機又大致可分為兩類 一類是專門用于鉆進的鋼絲繩沖擊鉆機 一般均組裝在汽車或拖車上 鉆機安裝 就位和轉移均較方便 另一類是由帶有離合器的雙筒或單筒卷揚機組成的簡易沖擊鉆機 施工中多采用壓風機清孔 除此以外 國內(nèi)還生產(chǎn)正 反循環(huán)和沖擊鉆進三用鉆機 沖擊鉆機的構造 沖擊鉆機主要由鉆機或樁架 包括卷揚機 沖擊鉆頭 掏渣筒 轉向裝置和打撈裝置等組成 CZ 型沖擊鉆機 簡易型沖擊鉆機 圖7 64沖擊鉆鉆頭型式 a 800mm十字鉆頭 b 920mm三翼鉆頭 圖7 65掏渣筒 a 平閥掏渣筒 b 碗形活門掏渣筒1 筒體 2 平閥 3 切削管袖 4 提環(huán) 挖泥漿池 沉淀池 挖泥漿溝槽 泥漿制備 樁位測量 埋設護筒 鉆機就位 注漿沖擊 正循環(huán)清清渣 是否到設計位置 正循環(huán)換漿清孔 是否達到規(guī)范要求 吊放鋼筋籠 N Y N 正循環(huán)二次清孔 是否滿足設計沉渣要求 N 混凝土灌注 泥漿回收 泥漿沉淀池處理 樁機移位 Y Y 沖擊鉆成孔灌注樁流程圖 施工工藝 1 設置護筒 護筒內(nèi)徑宜比沖擊鉆頭直徑大200MM以上 直徑大于1M的護筒如果剛度不夠時 可在頂端焊加強圓環(huán) 在筒身外壁焊堅向加肋筋 埋設可用加壓 振動 錘擊等方法 護筒的作用 1 控制樁位 導正鉆具 2 保護孔口 隔離地表水滲漏 孔口及孔壁土坍塌 3 保持或提高孔內(nèi)的水頭高度 增加對孔壁的靜水壓力 以防止孔壁坍塌 施工工序 4 護筒頂面可作為鉆孔深度 鋼筋籠下放深度 混凝土面位置及導管埋深的測量基準 5 護筒頂面可設置樁位中心的標記 以此可調(diào)整鋼筋籠位置 使其中心與樁中心一致 6 固定鋼筋籠 2 安裝沖擊鉆機 沖擊鉆進 3 第一次清除沉渣 用掏渣筒或泥漿循環(huán) 施工要點 1 鋼絲繩沖擊過程中平穩(wěn) 沖擊鉆頭有最大的動能 選擇合適的鉆頭重量一般按沖孔直徑每100MM取100 140KG為宜 選擇最優(yōu)懸距 一般可取0 5 0 8M之間 沖擊行程和沖擊頻率 按樁機的類型確認 2 沖擊鉆進成孔施工應根據(jù)地層情況 合理選擇鉆進技術參數(shù) 少松繩 勤松繩 勤掏渣 3 控制合適的泥漿相對密度 施工時 要先在孔口埋設護筒 然后沖孔就位 使沖擊錘中心對準護筒中心 開始應低錘密擊 錘高0 4 0 6M 并及時加片石 砂礫石和粘土泥漿護壁 使孔壁擠壓密實 直至孔深達護筒底以下3 4M后 才可加快速度 將錘提高至1 5 2M以上轉入正常沖擊 并隨時測定和控制泥漿相對密度 4 在沖擊鉆進階段應注意始終保持孔內(nèi)水位高過護筒底口0 5M以上 以免水位升跌波動造成對護筒底口處的沖刷 施工注意事項 1 沖擊鉆進應遵守以下一般規(guī)定1 應控制鋼絲繩放松量 勤放少放 防止鋼絲繩放松過多減少沖程 放松過少則不能有效沖擊 形成 打空錘 損壞沖擊機具 用卷揚機施工時 應在鋼絲繩上作記號控制沖程 沖擊鉆頭到底要及時收繩提起沖擊鉆頭 防止鋼絲繩纏卷沖擊鉆具或反纏卷筒 應經(jīng)常檢查鋼絲繩磨損情況 卡扣松緊程度 轉向裝置是否靈活 以免突然掉鉆 2 必須保證泥漿補給 保持孔內(nèi)漿面穩(wěn)定 護筒埋設較淺或表土層土質較差者 護筒內(nèi)泥漿壓頭不宜過大 3 一般不宜多用高沖程 以免擾動孔壁而引起坍孔 擴孔或卡鉆事故 4 每次掏渣后或因其他原因停鉆后再次開鉆時 應由低沖程逐漸加大到正常沖程 以免卡鉆 5 沖擊鉆頭磨損較快 應經(jīng)常檢修補焊 6 大直徑樁孔可分級擴孔第一級樁孔直徑為設計的0 6 0 8倍 2 在粘土層中鉆進應注意 可利用粘土自然造漿的特點 向孔內(nèi)送入清水 通過鉆頭沖搗形成泥漿 可選用十字小刃角形的中小鉆頭鉆進 控制每次進尺不大于0 6 1 0M 在粘性很大的粘土層中鉆進時 可邊沖邊向孔內(nèi)投入適量的碎石或粗砂 當孔內(nèi)泥漿粘度過大 相對密度過高時 在掏渣的同時 向孔內(nèi)泵入清水 3 在砂礫石層鉆進應注意 使用粘度較高 相對密度適中的泥漿 保持孔內(nèi)有足夠的水頭高度 視孔壁穩(wěn)定情況邊沖擊邊向孔內(nèi)投入粘土 使粘土擠入孔壁 增加孔壁的膠結性用掏渣筒掏渣時 要控制每次掏渣時間和掏渣量 4 在卵石 漂石層鉆進應注意 宜選用帶側刃的大刃腳一字形沖擊鉆頭 鉆頭重量要大 沖程要高 沖擊鉆進時可適時向孔內(nèi)投入粘土 增加孔壁的膠結性 減少漏失量 保持孔內(nèi)水頭高度 不斷向孔內(nèi)補充泥漿 防止因漏水過量而坍孔 在大漂石層鉆進時 要注意控制沖程和鋼絲繩的松緊 防止孔斜 遇孤石時可拋填硬度相近的片石或卵石 用高沖程沖擊 或高低沖程交替沖擊 將大孤石擊碎擠入孔壁 5 在裂隙巖溶地層鉆進應注意下列事項 1 沖擊鉆頭操作要平穩(wěn) 盡可能少碰撞孔壁 2 選用圓形鉆頭鉆進 沖程宜小不宜大 加大鉆頭重量 懸距不宜過大 3 遇裂隙漏失時 可投入粘土 沖擊數(shù)次后 再邊投粘土邊沖擊 直至穿過裂隙 4 遇溶洞時 應減小沖程和懸距 慢慢穿過 必要時可邊沖邊向孔內(nèi)投放小片石或碎石 以沖擠到溶洞充填物中作骨架 穩(wěn)定充填物 5 遇無充填物的小溶洞時 如果施工需要 可投入粘土加石塊 形成人造孔壁 6 遇起伏不平的巖面和溶洞底板時 不可盲目采用大沖程穿過 需投入粘土石塊 將孔底填平 用十字形鉆頭小沖程反復沖搗 慢慢穿過 待穿過該層后 逐漸增大沖程和沖擊頻率 形成了一定深度的樁孔后 再進行正常沖擊 6 掏渣應遵守以下規(guī)定 掏渣筒直徑為樁孔直徑的50 70 開孔階段孔深不足3 4 M時 不宜掏渣 應盡量使鉆渣擠入孔壁 每鉆進0 5 1 0M應掏渣一次 分次掏渣 4 6筒為宜 當在卵石 漂石層進尺小于5CM 在松散地層進尺小于15CM時 應及時掏渣 減少鉆頭的重復破碎現(xiàn)象 每次掏渣后 應及時向孔內(nèi)補充泥漿或粘土 保持孔內(nèi)水位高于地下水位1 5 2 0M7 第二次清孔應遵守以下規(guī)定 孔壁土質較好不易坍孔者可用空氣吸泥機清孔 孔壁土質較差者宜用泥漿循環(huán)清孔 清孔后泥 漿相對密度應控制在1 15 1 25之間 粘度小于等于28S 含砂率小于等于10 必須及時補充足夠的泥漿或清水 始終保持樁孔中漿面穩(wěn)定 清孔后孔底沉渣厚度應符合灌注樁施工允許偏差的規(guī)定 清孔完畢 應立即灌注水下混凝土 常遇見的問題原因和處理方法 水下混凝土灌注施工 灌注水下混凝土的方法按施工中隔離環(huán)境水的不同手段可分為 導管法 混凝土泵壓法 撓性軟管法 預填骨料的灌漿混凝土法 箱底張開法灌注混凝土法 溜槽法 開底容器法和袋裝混凝土疊置法 現(xiàn)介紹導管法灌注水下混凝土 1 基本原理導管法是將密封的鋼管作為水下混凝土的灌注通道 其底部以適當?shù)纳疃嚷裨诠嗳氲幕炷涟韬衔飪?nèi) 在一定的落差壓力作用下 形成連續(xù)密實的混凝土樁身 2 導管法分類1 按地面上導管露出長度可分為低位灌注法和高位灌注法 建筑工地中通常采用低位灌注法 即地上導管部分很短 2 按孔口漏斗的位置可分為漏斗固定式和漏斗活動式 后者為保證導管埋入混凝土深度的要求 在灌注過程中 不斷地提高孔口漏斗的位置 3 按隔水裝置及方法不同可分為剛性和柔性塞兩大類 其中剛性塞又可分為鋼制滑閥 鋼制底蓋 混凝土隔水塞 木制球塞等 柔性塞又分為隔水球 麻布或編織袋內(nèi)裝鋸末 砂及干水泥等 3 導管法灌注混凝土的優(yōu)缺點優(yōu)點 能向水深處迅速地灌注大量混凝土 利用有利的地下條件對混凝土進行標準養(yǎng)護 作業(yè)設備和器具簡單 能適應各種施工條件 不需降水 缺點 每立方米混凝土的水泥用量比一般混凝土要多 在樁頂形成混凝土浮漿層 稍有疏忽 就不易保證混凝土的質量 灌注量大時 作業(yè)時間和勞動強度都比較大 主要機具 1 導管1 導管的厚度一般為4 6MM2 導管的長度 標準節(jié)一般為2M 最下端一節(jié)管長應為4 5 6M 不得短于4M 為了配合導管柱長度 上部導管長為1M 0 5M或0 3M 3 導管應具有良好的密封性 4 最下端一節(jié)導管底部不設法蘭盤 宜以鋼板套圈在外圍加固 5 為避免提升管底時法蘭掛住鋼筋籠 可設置錐形護罩 2 漏斗和儲料斗1 能滿足對導管內(nèi)保證混凝土柱高度的需要 保證上部樁身的灌注質量 混凝土柱的高度 在樁頂?shù)陀跇犊字械乃粫r 一般應比該水位至少調(diào)出2 0M 在樁頂高于樁孔中水位時 一般應比樁頂至少調(diào)出2 0M 2 漏斗與料斗應有夠的容量以儲存混凝土 保證首批灌入的混凝土能達到要求的埋管深度 1 2 2 0M 3 漏斗和料斗要求不漏漿 不掛漿 漏泄順暢徹底 3 隔水塞 隔水球 滑閥 底蓋 球塞 活門 隔水導管法施工要點 1 保證首批混凝土的量 按保證混凝土的埋管深度計量和導管內(nèi)整條導管裝滿混凝土 2 連續(xù)灌注混凝土3 導管的埋深4 混凝土灌注時間5 樁頂?shù)墓嘧烁呒皹俄斕幚順俄數(shù)墓嘧烁邞仍O計標高增加0 5 0 8M 以便清除樁頂部的浮漿渣層 樁頂設計標高的200 300MM 要待樁頂混凝土強度達到設計強度的70 時將其鑿除 其余高度的混凝土可在初凝前處理 水下混凝土灌注的常遇問題 原因和處理方法 水下混凝土施工質量技術交底 doc灌注水下混凝土施工原始記錄 doc