鉆孔灌注樁施工方法
鉆孔灌注樁的施工,因其所選護(hù)壁形成的不同,有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種。
泥漿護(hù)壁施工法
沖擊鉆孔,沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過程是:平整場地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。
施工順序
(1)施工準(zhǔn)備
施工準(zhǔn)備包括:選擇鉆機(jī)、鉆具、場地布置等。
鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備,可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來選擇。
(2)鉆孔機(jī)的安裝與定位
安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定,施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響,因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基,可用推土機(jī)推平,在墊上鋼板或枕木加固。 為防止樁位不準(zhǔn),施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī),對有鉆塔的鉆孔機(jī),先利用鉆機(jī)的動力與附近的地籠配合,將鉆桿移動大致定位,再用千斤頂將機(jī)架頂起,準(zhǔn)確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上,以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。對準(zhǔn)樁位后,用枕木墊平鉆機(jī)橫梁,并在塔頂對稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。
(3)埋設(shè)護(hù)筒
鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時,在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭,增加孔內(nèi)靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個作用外,同時好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。
制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅固耐用,不漏水,其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大(旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm,潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節(jié)長度約2~3m。一般常用鋼護(hù)筒。
(4)泥漿制備
鉆孔泥漿由水、粘土(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(nèi)外滲流,防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿,應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護(hù)壁效果差;泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進(jìn)速度。
(5)鉆孔
鉆孔是一道關(guān)鍵工序,在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行,才能保證成孔質(zhì)量,首先要注意開孔質(zhì)量,為此必須對好中線及垂直度,并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用),還要隨時檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時,附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好,既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔,又要使鉆機(jī)的移動距離不要過遠(yuǎn)和相互干擾。
(6)清孔
鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成樁質(zhì)量與樁身曲直。為此,除了鉆孔過程中密切觀測監(jiān)督外,在鉆孔達(dá)到設(shè)計要求深度后,應(yīng)對孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計要求時,應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理,避免隔時過長以致泥漿沉淀,引起鉆孔坍塌。對于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;當(dāng)孔壁不易坍塌時,不大于20cm。對于柱樁,要求在射水或射風(fēng)前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通??刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔,所需設(shè)備不多,操作方便,清孔也較徹底,但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。
(7)灌注水下混凝土
清完孔之后,就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi),定位后要加以固定,然后用導(dǎo)管灌注混凝土,灌注時混凝土不要中斷,否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
全套管施工法
全套管施工法的施工順序。其一般的施工過程是:平場地、鋪設(shè)工作平臺、安裝鉆機(jī)、壓套管、鉆進(jìn)成孔、安放鋼筋籠、防導(dǎo)管、澆注混凝土、拉拔套管、檢查成樁質(zhì)量。
全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外,其它的與泥漿護(hù)壁法都類同。壓入套管的垂直度,取決于挖掘開始階段的5~6m深時的垂直度。因此應(yīng)該隨使用水準(zhǔn)儀及鉛垂校核其垂直度。