建筑基础和地质条件差的基础工程了。特别是近几年来,城市高层建筑增多,排水困难而起的基础下沉现象相当多,所以灌注桩基础越来越受到许许多多的建设单位和施工单位的青睐。经过我们在神华集团公司神府东胜煤田318个灌注桩和64口降水井的施工实践,没有出现任何技术和质量问题,总结了一套较完整的施工方法。
钢筋混凝土灌注是靠桩头和桩身共同承担荷载的一种基础,施工时应认真掌握其施工的每个环节,现以反循环钻机成孔泥浆护壁,水下灌注砼桩为例,介绍这种桩的施工方法。
反循环钻机泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺是:
钻孔→吊装钢筋笼→浇灌砼→抽出护筒成桩→处理桩头
一、钻孔
(一)挖泥浆池和制作泥浆
泥浆的作用是防止孔壁坍塌和对孔壁起保护作用,它既能使孔内的泥浆不致流入孔外,又能使孔外的水不致渗入孔内,它的具体要求为:
比 重:1.3~1.5/Tm3 (用婆梅式比重计侧)
含 沙 率:≤4-8%
胶体含量:≥90%
塑性指数:IP>17
1、挖泥浆池
泥浆池应设至距桩位6-8米以外的空地为宜,坑口尺寸大约4×5M(也可根据钻机多少确定),深1.5M为宜,四周用红砖铺砌,坡度大约600左右,上抹20厚1:2.5的水泥砂浆。
泥浆池必须保证一次施工30~40个桩的排放和需求,否则钻孔时,既浪费泥浆,又太麻烦。
泥浆池施工完毕,应从桩位至泥浆池施工两条排浆循环沟,以便泥浆循环使用,施工方法同泥浆池。
截面尺寸=宽×高=800~1000×500~600mm为宜。
2、制作泥浆
泥浆的制作选用自然水和粘土或黄土拌制而成,粘土必须取样送试验室鉴定,粒径≤5mm,粒径太大必须过筛。施工时将粘土送泥浆池搅拌使用。水的选用不得使用对砼有害的水。
(二)埋放护筒
护筒的作用是稳定孔口,提高水位,增加静水压力和维护孔壁,固定水位。
护筒一般用4mm~5mm的钢板压制而成,钢板太薄容易变形,其内径一般比钻孔大20cm,高度为1.5米~2米,埋入桩位后高出地面300mm~400mm,侧边开300×300mm左右的孔,距地面100mm~150mm为宜,护筒埋好后,在筒外垫20厚粘土,用脚踏实,以防地面水渗入,护筒中心线与桩位中心线距离≤50mm。
(三)反循环钻机成孔
1、待泥浆循环池及护筒施工完毕后,选择10kw的反循环钻机,用8T汽车起重机将其对准桩位就位,然后用水平尺校正机身及钻杆的水平及垂直度,开动电机,放下钻头,用泥浆泵注入泥浆,钻机将循循钻进,一节钻杆钻入后及时停机,接上第二节。如此反复钻至设计深度。
2、钻进过程中的注意事项:
a.由于整个钻孔过程是靠泥浆循环而完成的,所以应经常检查泥浆的稠度,如发现泥浆中杂物太多,必须及时清理排浆沟及泥浆池或更换泥浆。
b.钻机在钻孔过程中,如发现钻杆摇晃,可能遇到硬土或岩石等,应立即停机检查,待查清原因,处理后再钻,否则将会发生位移、坍孔壁、桩位偏斜,甚至扭断钻杆等事故。
c.遇有岩石时应尽量慢钻,同时适当加压,必要时更换钻头。常见的钻头有普通钻头,合金钢片钻头和合金钢压轮钻头,钻进时应根据土的坚硬程度选用钻头。
3、钻孔过程中的清碴:
钻机在钻孔过程中的泥碴,一部分同泥浆一起挤入孔壁中,另一部分随泥浆一起排出坑外流入泥浆池,剩余的部分则沉积在孔底。所以在开钻后大约4m-5m深时,应清理一次钻孔,以后每钻2m-3m深清理一次为宜,清理的次数也可能根据土质现场确定。
孔内清碴是用钻机上的清孔器进行的,有时也可以用人工清理。
4.钻孔过程中常见的问题处理:
坍孔壁:
由于钻头上下移动,淘渣,泥浆稠度不够,钻杆偏位或流砂等,都有可能引起坍孔现象。所以施工时要经常投入一些石子,粘土等补充,如坍孔严重要立即停机,将钻杆提起一段,循循搅动泥浆,将坍孔部位补平后,继续钻孔。 钻机偏移:
由于机身不稳,钻机旋转位置地基松软等原因引起的钻机偏移,发现后要及时停机,校正钻机及钻杆。
孔底出现漂石:
若钻机振动或钻机速度迟缓,可能由于孔底存在漂石,出现后要及时停机检查,如有漂石应及时打捞出孔外。
漏浆:
漏浆是由于泥浆太稀,或孔底出现较大的洞等引起的,如孔内的泥浆突然下降,则必须在孔内加入一定数量的水泥,石膏或粘土,提起钻头搅拌进行封堵。
5.钻孔的施工质量检查:
孔的直径检查:
桩孔钻完后,用一个比钻孔小10mm-20mm的圆环拴上12#铅丝,垂直放入孔中上下移动进行检查,铁环重5--10Kg
孔深检查:
一般用5Kg的重锤拴12#铅丝检查,钻进过程中也可以根据钻杆的长短观察。
桩孔的允许偏差:
孔 径:≤50mm
垂直度:桩长1%(根据钻机的钻杆测定)
孔位中心线:≤1/6桩的设计直径
孔底沉渣:≤100mm