简易钻孔灌桩施工方案.doc
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1、简易钻孔灌注桩施工方案概述:本工程简易钻孔灌注桩施工牵涉内容为:西面邻近民房一侧采用门架式围护桩工艺,支护长度为32m,简易钻孔桩的桩径为600,有效桩长为10.5m,桩的间距为0.8m,采用混凝土强度等级为C25,塌落度1822cm,充盈系数1.15,围护桩伸入压顶梁100mm,桩主筋在压顶梁内的锚固长度为35d,围护桩施工不得发生断桩、混凝土离析和夹混等现象,桩位偏差不大于5cm,垂直度偏差不得大于桩长的0.5%,混凝土应超灌0.5m,凿除浮浆后的桩顶混凝土必须满足设计要求,主筋保护层厚度为50mm,主筋间距允许偏差为10mm,箍筋间距允许偏差为20mm。压顶梁混凝土强度等级C30,土方开
2、挖必须在混凝土结构强度达到80%以上后才可进行。一、工作原理、特点(1)钻进原理:通过伸缩钻杆的旋转,带动它前端的钻斗回转,用钻斗底端和侧面的切削具切削土体,同时切削下来的土体进入钻斗内,待钻斗装满一定量的土体后,通过伸缩钻杆把钻斗提到孔口,卸土,再把钻斗下到孔底钻进,这样一直延缓到设计孔深。(2)特点:在无地下水的粘土层中可不使用稳定液,在一般地层要使用稳定液护壁;施工速度较快,成本较低;钻机移动和安装方便,但占地面积较大;噪音和振动小;对稳定液的管理十分严格,且竣工后要对稳定液进行处理;在承载地基附近有较大承压水时,护壁困难,且桩体不能保证质量。二、设备和机具(1)钻机:钻斗式钻机有履带式
3、、门架式,但该工程设计要求采用简易钻孔桩,钻机应为门架式。(2)钻杆:伸缩钻杆:该钻杆是由外层、中层、内层三层杆组成。类似于电视天线式的伸缩,由驱动设备向外层杆施加转矩,并通过中层杆驱动内层杆,使与内层杆连接的钻斗旋转。但简易钻孔桩钻杆一般为多级螺栓连接。普通钻杆:利用外平的普通钻杆,用钢绳升降钻斗,钻斗可使外平钻杆滑动,在钻杆下端固紧或松开(与钻杆),压力和扭矩靠钻杆传递给钻斗。(3)钻斗:锥底式钻斗:除粒径5mm以上的密实砾石层、大卵石层,坚硬土层外,一般土质都可使用。三、钻进工艺和施工要求(1)钻进参数:钻压:钻压由钻具的自重、给进力、钻斗内土的重量三部分组成。转速:转速一般小于30r/
4、min。(2)钻斗的选择:正确选择钻斗底盘切削齿的形状、规格、布置方式是很重要的。软层选用小切削角、小刃角,齿宽也稍大,齿间距大的钻斗;稍硬土层选用较大切削角、齿宽稍窄的切削齿。(3)施工要点:当现有伸缩钻杆长度不够时,可在内层杆下端另接钻杆,但必须进行强度校核。稳定液管理是钻斗施工能否成功的关键一环。为防止稳定液性质改变可采取以下一些措施:增加泥浆处理剂,如CMC、硝基腐植酸钠等;防止砼、泥砂及多余水的混入。如遇硬土层,回次钻进速度过小,可先钻小孔,然后再扩孔。钻遇砂砾层,为易于加固孔壁和取出砂砾,可首先向孔内投入适量粘土球。下入孔内的钻斗,其底盘必须装阀门,以防提钻过程中砂砾从底部漏掉。四
5、、常见事故及处理方法(1)桩孔垂直度不够;原因:钻机安装不稳;钻斗底侧刃有磨损。处理方法:在软质地基上施工时,要垫坚固的木板;经常检查钻斗。(2)孔壁坍塌:原因:稳定液管理不善;钻斗升降过快;孔口套管没有穿入稳定地层。处理方法:加强稳定液管理;在易坍地层中控制钻斗升降速度;重新研究孔口套管的长度并确定套管要插到地下水位下的不透水层0.5m以下。五、挖槽定位本工程基坑支护围护支撑桩系统施工前,先进行测量改线,由挖掘机机械开挖钻孔槽,工作槽为深1.0m,宽1.5m,并对逐个桩位定位,定位采用竹桩或钢筋头。六、简易机械钻孔施工过程(1)开钻前应事先将表面土整平、压实,以防在施钻的过程中引起桩机摇晃,
6、桩身倾斜等现象出现。(2)钻机到位后,首先检查钻机安置是否稳定、垂直,以防开钻时桩位护筒与钻杆位置偏差过大,应校正对三点重合后才能开机。(3)开钻前根据实际需要在现场建立n个4m4m1m的泥浆池,首先把泥浆放入池中,待本工程桩孔需要时用泥浆泵注入孔内,泥浆比重根据需要而定。(4)当一切准备好,用第一节钻杆(第一节长5m)接好钻机,另一端接上钢丝绳,吊起钻杆对准护筒、桩位中心徐徐放下至土面,先空钻,然后缓缓钻入土中,至整个钻机进入土中,观察检查正常后方可正式开始钻井,每钻一节吊上另一节开钻时,应及时校正桩机上的固定小方盘,以防脱杆、移位、倾斜现象。(5)在钻机提升上来挖土时,要注意观察土的类别,
7、如若遇到砂层或泥中含砂率较高时,要准备泥浆灌入孔中,泥浆比重用比重计测定使其控制在1.11.2之间。(6)钻机钻至设计要求后,应尽快把孔底沉渣捞清,以免影响桩的承载力。(7)沉渣处理办法:沉渣分两种,一是较粗的物体,如木头、石块等物,我们采用冲爪,把物体抓上来;另一种是细渣,用4寸泥浆泵将泥浆注入孔中,使沉渣向上浮起,用泥浆循环清孔。孔底沉渣厚度30cm。(8)桩基钢筋笼总长度为上部16.6m长度内设置。桩径为600mm,主筋为816及818通长,上部:816及818为9.0m,主筋应沿周长均匀分布,箍筋采用环式外箍8200,每2m换112加强箍,与816(818)电焊,钢筋笼伸入承台600,
8、桩身砼坍落度1822cm。因笼主筋较长,不易放入,将其骨架分二节制作,分别为9.0mm和1.5m(不含搭接电焊、锚固部分),上下节钢筋笼骨架采用搭接电弧立焊,主筋焊接应沿环向不要径向,相邻的主筋焊接头应错开,待焊接完毕冷却约15分钟后再放入孔中,钢筋笼吊放到设计标高位置要加以固定,注意笼身垂直,防止笼身插入孔壁,同时四周装适量的直径为90的水泥砂浆环控制钢筋保护层。(9)插入导管:导管拼装前检查内外壁是否干净,两节管之间用橡皮圈密封,以防漏水,要注意管身垂直,接头可靠,防止管身插入孔壁,致使砼灌注不下;管端至孔底的高度,一般取0.40.5m。七、钢筋笼的制作与安装(一)钢筋笼的质量要求及注意事
9、项(1)钢筋笼制作偏差应符合表的规定。表 钢筋笼制作的允许偏差项 次项 目允许偏差(mm)1主筋间距102箍筋间距203直 径104长 度100(2)因为桩机设备中用导管灌注水下混凝土,导管外径应采用250,拨管时应注意与钢筋笼发生碰擦,应考虑钢筋笼的外径应比钢管内径小 6080mm。(3)钢筋笼在制作、运输、安装过程中,应有防止变形的技术措施,并采取一定的保护层垫层。(4)钢筋笼所用钢筋规格、材质、尺寸应符合设计要求。(5)分段制作的钢筋笼,其长度以10m为宜。每段钢筋笼连接应采用焊接。焊接时,在同一截面内钢筋接头数不得超过主筋总数的50%,两相邻接头应错开一定的距离(一般为35d)。焊缝高
10、度为钢筋直径的0.25倍,且不小于4mm;焊缝宽度为钢筋直径的0.7倍,且不小于10mm;搭接长度,单面焊缝应为钢筋直径的10d,双面焊缝为钢筋直径的45倍。箍筋的焊接长度应为箍筋直径的 810倍,箍筋与主筋之间采用点焊连接。螺旋筋与主筋之间可用细铁丝绑扎,并间隔点焊固定。(6)在素砼桩顶采用插筋构造时,必须沿桩周对称,均匀垂直插入。(7)在制作钢筋笼之前,应将钢筋进行除锈,调直主筋不直度的偏差不应大于长度的1%,并不得有局部弯折,主筋应尽量采用整根钢筋,避免多接头。(二)钢筋笼使用的材料目前国内多选用热轧钢制作钢筋笼,有关机械性能见表,施工单位要对进入工地的钢筋进行抽样检查,不合格者不予验收
11、使用。表 热轧钢筋的机械性能钢筋级别直径(mm)屈服点b(Mpa)抗拉强度b(Mpa)伸长率s(%)冷弯a弯心直径d钢筋直径不小于光圆级82523537225180a=d2850180a=2d螺纹二级82533551016180a=3d2850314419180a=4d螺纹三级37256814180a=3d螺纹四级102553983410180a=5d2832180a=6d(三)钢筋笼的制作1、钢筋笼制作设备及程序(1)设备:制作钢筋笼的主要设备和工具有电焊机、钢筋切割机、钢筋圈制作台、支承架、钢筋调直机、卡板等。(2)钢筋笼制作程序:根据设计计算箍筋用料长度、主筋分段长度。将所需钢筋整直后用
12、切割机成批切好备用。由于切断待焊的箍筋、主筋、缠筋的规格尺寸不尽相同,应注意分别摆放,防止用错。在钢筋圈制作台上制作箍筋并按要求焊接。将支承架按23m的间距摆放同一水平面上的同一直线上,然后将配好定长的主筋平直的摆放在支承架上。将箍筋按设计要求套入主筋(也可将主筋套入箍筋内)。且保持与主筋垂直,进行点焊或绑扎。箍筋与主筋焊好或绑扎好后,将缠筋按规定间距绕于其上,用细铁丝绑扎并间隔点焊固定。焊接或绑扎钢筋笼保护层垫块。厚度一般以68cm为宜。方法有绑扎钢筋笼混凝土预制垫块或焊接钢筋“耳朵”。钢筋“耳朵”的直径不小于10mm,长度不小于15cm,高度不小于8cm,焊在主筋外侧。半制作好的钢筋笼稳固
13、放置在平整的地面上,防止变形。对制作好的钢筋笼应按设计要求进行检查,不合要求者,应予返工,否则不得使用。2、制作方法钢筋笼制作步骤为下料、制圈、钢筋笼组焊,其制作方法如下:钢管支架成型法:如图所示,首先根据箍筋的间隔和位置将钢管支架5和平杆4放正、放平、放稳,在每圈箍筋上标出与主筋的焊接位置;再按设计要求间隔放两根主筋2于平杆上,按设计要求间隔绑焊箍筋,并注意与主筋垂直;然后按箍筋上的标记焊其余主筋;最后按规定螺距套入螺旋筋,绑焊牢固。3、钢筋笼保护层的设置钢筋笼保护层厚度应按设计图纸设置。一般非水下砼灌注桩的主筋砼保护层不小于30mm,水下砼灌注桩不小于50mm,设置保护层的方法有:(1)在
14、钢筋笼上焊接(或铁丝绑扎)预制砼垫块。一般为90mm,在钢筋笼长度方向每隔2m对称地设置4块或每节钢筋笼分上、中、下三个部位以120设置垫块。预制砼垫轮见图。(2)钢筋笼上设导正轮:导正轮应分段等距设置在钢筋笼的外周,段距以23m为宜,每段设置数不应小于3个。钢筋笼保护层设置示意图见图。(四)钢筋笼的安装钢筋笼的安装包括钢筋笼的搬运、吊装就位和吊放埋设过程。(1)钢筋笼长度在6m以内时,可用两部平车搬运,长度超过6m时,需在平车上加托架,也可采用人工搬运方法,无论用哪种方法都不得使钢筋笼变形。(2)钢筋笼吊放,可用双吊点或单吊点,吊点位置应恰当,一般在箍筋处,对于直径较大的钢筋笼,可采取措施对
15、起吊点予以加强,以保证钢筋笼起吊埋不致变形,吊放入孔时应对准钻孔中心缓慢下放至设计标高。对分段制作的钢筋笼,当前一段放入孔内后即用钢筋穿入钢筋笼上面的箍筋下面,临时将钢筋笼搁支在钻机大梁或护筒口上,再起吊一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放,不允许左右旋转。若遇阻应停止下放,查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。(3)钢筋笼一般采用分节吊放,孔口焊接。分节长度应按孔深、起吊高度和孔口焊接时间合理选定。焊接时,上下主筋位置应对正,保证钢筋笼上下轴线一致。主筋搭接位置应错开,一个平面上搭接的主筋不多于2根,搭接平面之间的最小距离应大于一个搭接长
16、度,单面焊缝长度大于双面焊缝长度的2倍。(4)钢筋笼全部入孔后,应按设计要求检查安放位置并做好记录,符合要求后,可将主筋点焊于孔口护筒上或用铁丝牢固绑扎于孔口上,以便使钢筋笼定位,防止钢筋笼因自重而下落或灌注混凝土时往上串动变成错位。(5)桩身混凝土灌注完毕,达到初凝后即可解除钢筋的固定装置,保证钢筋随砼一起收缩。(6)采用正循环或压风机清孔,钢筋笼入孔宜在清孔前进行,其它在清孔后进行。八、混凝土的配制与灌注(一)混凝土的配制与灌注的一般要求(1)桩身混凝土在28天龄期后应达到要求:抗压强度达到设计标号强度。凝固密实,胶结良好,不得有蜂窝、空洞、裂隙、离析、夹层、夹泥渣等固结不良现象。水泥砂浆
17、与钢筋粘结良好,不得有脱粘露筋现象。有特殊要求时,混凝土或钢筋混凝土的其它性能指标符合设计要求。桩身混凝土容重为2324kN/m3。(2)混凝土的配制要求:混凝土的配合比应符合设计强度要求。混凝土坍落度:水下灌主为1622cm; 混凝土具有良好的和易性,初凝时间以满足灌注时间需要为原则,一般控制在4h以内。混凝土应具有良好的粘结性和保水性。(3)灌注要求:水下混凝土灌注采用导管灌注法,灌注作业应连续紧凑,中途不得中断,使灌注工作在初次灌入的混凝土仍具塑性的时间内完成。灌注中严禁将导管拔出混凝土面,以免出现断桩事故。实际灌入的混凝土量不得少于设计桩身直径的理论体积,灌注充盈系数不得少于1.0,一
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