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摘 要:某住宅楼基础型式均为长螺旋钻孔钢筋混凝土灌注桩。阐述长螺旋钻孔钢筋混凝土灌注桩主要施工工艺和质量控制措施。
关键词:长螺旋钻孔钢筋混凝土灌注桩;工艺原理;工艺流程。
1前言
长螺旋钻孔泵送超流态砼后置钢筋笼技术与普通钻孔桩不同,采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度,通过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土,至桩顶为止,然后插入钢筋笼而形成的桩体,是一种新型的桩基础施工手段。超流态混凝土灌注桩应用广泛,不受地下水位限制,混凝土摩擦系数低,流动性强,骨料分散性好,质量易于保证操作简便,混凝土灌注速度快,成桩质量好,造价低。
2特点
2.1、超流态混凝土流动性好,石子能在混凝土中悬浮而不下沉,不会产生离析,放入钢筋笼容易。
2.2、桩尖无虚土,防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病,成桩质量可靠,施工质量容易得到保证。
2.3、穿硬土层能力强,单桩承载力高、施工效率高,操作简便。
2.4、低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁、不排污、不降水、不挤土、施工现场文明。
2.5、桩基综合造价低,费效比预制桩、水下钻孔桩降低约15~20%。
3适用范围
适用于建筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩,较密的桩淤泥土层、沙土层及卵石层,有地下水的各类土层情况,也可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。
4工艺原理
超流态混凝土灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至设计标高,停钻后在提钻的同时通过设在内管钻头上的混凝土孔,压灌超流态混凝土至设计桩顶标高后,移开钻杆将钢筋笼压入桩体。在压灌混凝土到桩顶时,灌入的混凝土要超出桩顶不小于50cm,以保证桩顶混凝土强度。
5施工工艺流程及操作要点
5.1、施工流程
平整场地→桩位放样→钻孔机就位→钻孔至设计标高→边提升钻杆边用混凝土泵由内腔向孔内注超流态混凝土→提出钻杆放入钢筋笼→成桩→桩顶保护措施
5.2、操作要点
5.2.1平整场地
根据自然地坪情况,保证桩头混凝土保护高度不小于50cm,适当挖出多余土方,以减少成桩混凝土的浪费和损耗量的增加。依据多次工地考察、分析,由于桩身较长,成桩时出泥浆量多,需用小型挖掘机寻找桩位,预留土至少到承台梁梁顶标高,以避免桩头扰动,桩位偏移,桩头混凝土加渣,桩身钢筋锚入承台梁部分扭曲变形等。
5.2.2桩位放样
场地平整后,要进行桩位的放样,由于桩间距较小,打桩时要用小型挖掘机寻找桩位,因此在按照图纸确定桩位后,在桩点位置,用φ10钢筋钻成20cm深的孔,然后用石灰粉灌满、塞实,以利于桩位的寻找。
5.2.3钻孔
采用倒退式,隔一打一的方法,避免了桩位较密出现窜桩、漏桩等质量问题;每打成一颗桩,同时在相应桩位图上做出标记,以防止漏桩。钻孔开始时,,钻头对准桩位点后,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动钻机下钻,下钻速度应先慢后快,避免钻杆摇晃,及时检查并纠正钻杆偏位的差值,严防钻进中钻机倾斜错位。
钻孔过程中,当发现不良地质情况或地下障碍物,应立即停钻,并通知建设单位、设计单位确定处理方法、修改工艺参数或其它可靠措施;同时要求边旋转钻杆边清除孔边渣土,以防止提升钻杆时桩身混凝土加渣。当钻孔至设计标高时,停止钻进,空钻数分钟,清理钻孔周围土
5.2.4灌注混凝土
钻孔完成后,开始泵送混凝土,当钻杆芯管充满混凝土后开始拔管,严禁先拔管后泵料。提钻泵注混凝土时,要严格控制钻杆提升速度在2m/min~3m/min,始终确保泵入孔混凝土量大于钻杆上提量。成桩过程宜连续进行,应避免供料出现问题导致停机待料。超流态混凝土拌制时,混凝土强度等级不低于C20,水下浇注混凝土不低于C25。水泥用量大,适当掺入粉煤灰,粉煤灰掺量控制在70kg/m3~90kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm~200mm之间,提高混凝土和易性,以避免混凝土离析,使石子在混凝土中悬浮,减少钢筋笼下沉时的粘阻力。灌注桩混凝土所用粗骨料可选用卵石或碎石,其最大粒径不得大于钢筋净距的1/3。每颗桩浇筑应连续进行,保证钢筋笼在混凝土初凝前放入桩身。
5.2.5放入钢筋笼
利用钻机自备吊钩将钢筋笼竖直吊起,垂直于孔口上方,然后扶稳旋转依靠自重和钻机自备长振杆振捣下入孔中,固定在设计标高。吊放钢筋笼,下放钢筋笼之前,要做到调直、对中;起吊时,要合理布置吊点,吊起钢筋笼头部的同时人工抬起钢筋笼底部,吊直扶稳过程中,由技术员远距离垂直双方向经纬控制指挥,严禁撞孔壁,确保钢筋笼保护
层厚度;钢筋笼在下沉至离地面距离大于第一个内箍筋时,用准备好的铁丝挂紧箍筋,在振动下沉时,用水准仪监控至桩顶标高,停止振动,把铁丝固定牢固,防止钢筋笼继续下沉使钢筋锚入基础承台梁长度不够。
5.2.6成桩后桩顶保护措施
确认成桩桩顶标高符合施工组织设计要求的标高后,用粒状材料或湿粘性土封顶,上面盖上塑料薄膜和草栅。成桩后在三天内如有雨雪天气,基槽做好及时排水措施,同时机械类重物不能在上面行走;桩完成7d后,天气寒冷适当延长,方可开挖基槽。
6主要材料:
6.1水泥:普通硅酸盐水泥强度等级42.5Mpa
6.2石子:石子粒径5-20cm,含泥量≤3%
6.3中砂:中砂含泥量≤3% 级配按设计要求
6.4钢筋:φ14、φ12、φ10、φ6等配筋按设计要求
6.5粉煤灰:Ι级工业磨细粉煤灰
6.6水:自来水
7机具设备
7.1长螺旋钻孔灌注桩机1台
施工钻机型号为IZD800,钻机功率为90KW,钻杆直径有400mm、500mm、600mm三种规格,每台钻机需要1台40t以上履带吊组装时拆卸桩机使用。
长螺旋钻机规格与技术性能表:
7.2、混凝土输送泵1台
混凝土输送泵:HBC80-14-110,110KW。
7.3、钢筋笼吊放机械
履带吊型号:QUY220
8质量控制
8.1、本工法遵守以下标准:
《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202 -2002;
《灌注桩基础技术规程》(YSJ212—92,YBJ42—92)
《建筑桩基技术规范》JGJ94- 2008
《钻孔灌注桩施工规程》DZ/T0155-95;
《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03-2007
《混凝土强度检验评定标准》 GBT 50107-2010
8.2、允许偏差
8.3、成桩检测,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94- 2008
8.3.1成桩质量检查,
检查桩身、混凝土配合比、外加剂、塌落度、混凝土强度、成孔深度、混凝土灌入量进行检查。
8.3.2对钢筋笼制作钢筋规格,焊条规格、品种,焊缝长度,焊缝外观质量、主筋与箍筋制作偏差进行检查。
8.3.3施工过程中对成孔中心位置、孔深、孔径、垂直度、钢筋笼安放实际位置进行检查,并填写质量检查记录。
8.3.4成桩后对混凝土强度级按照《混凝土强度检验评定标准》GBJ 107-1987进行检验。
8.3.5桩头开挖时及时检查桩数、桩位及桩头外观质量。
8.4、单桩承载力检测,依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03-2007
8.4.1单桩静载荷在工程桩施工前实验,同一施工条件下的试桩数量为总桩数的1.5%。
8.4.2工程桩总数在50根以内时5根;
8.4.3为确保桩身质量,抽检数量不少于总桩数的10%,且不少于6根;
8.4.4试桩桩头在桩顶部分配制加密4层钢筋网。
8.4.5试桩前进行同条件强度等级试验,在桩身强度达到设计强度的100%时试桩。从成桩到开始试验的时间:砂土15天后,粉土和粘性土20天后,淤泥质土30天后。
8.5、质量控制措施
8.5.1施工前进行技术交底,明确质量控制标准。搅拌桩桩机对位后复测桩位,如有偏差重新就位,达到桩位对中准确无误。
8.5.2随时检查施工记录,对每根桩进行质量评定。
8.5.3抽样开挖桩体周围土层,检查桩的外观质量和整体性。
长螺旋钻孔钢筋混凝土灌注桩质量检验标准表:
8.5.4控制每根桩的水泥用量,确保搅拌桩身质量,重叠搭接的桩再下搅和提升一次。
8.5.5制备好的浆液不离析,泵送连续。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量等。
8.5.6为保正桩端施工质量,当浆液达到出浆口后,喷浆座底30秒,使浆液完全达到桩端。重复搭接施工间隔超过24小时,进行补桩处理。
关键词:长螺旋钻孔钢筋混凝土灌注桩;工艺原理;工艺流程。
1前言
长螺旋钻孔泵送超流态砼后置钢筋笼技术与普通钻孔桩不同,采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度,通过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土,至桩顶为止,然后插入钢筋笼而形成的桩体,是一种新型的桩基础施工手段。超流态混凝土灌注桩应用广泛,不受地下水位限制,混凝土摩擦系数低,流动性强,骨料分散性好,质量易于保证操作简便,混凝土灌注速度快,成桩质量好,造价低。
2特点
2.1、超流态混凝土流动性好,石子能在混凝土中悬浮而不下沉,不会产生离析,放入钢筋笼容易。
2.2、桩尖无虚土,防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病,成桩质量可靠,施工质量容易得到保证。
2.3、穿硬土层能力强,单桩承载力高、施工效率高,操作简便。
2.4、低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁、不排污、不降水、不挤土、施工现场文明。
2.5、桩基综合造价低,费效比预制桩、水下钻孔桩降低约15~20%。
3适用范围
适用于建筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩,较密的桩淤泥土层、沙土层及卵石层,有地下水的各类土层情况,也可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。
4工艺原理
超流态混凝土灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至设计标高,停钻后在提钻的同时通过设在内管钻头上的混凝土孔,压灌超流态混凝土至设计桩顶标高后,移开钻杆将钢筋笼压入桩体。在压灌混凝土到桩顶时,灌入的混凝土要超出桩顶不小于50cm,以保证桩顶混凝土强度。
5施工工艺流程及操作要点
5.1、施工流程
平整场地→桩位放样→钻孔机就位→钻孔至设计标高→边提升钻杆边用混凝土泵由内腔向孔内注超流态混凝土→提出钻杆放入钢筋笼→成桩→桩顶保护措施
5.2、操作要点
5.2.1平整场地
根据自然地坪情况,保证桩头混凝土保护高度不小于50cm,适当挖出多余土方,以减少成桩混凝土的浪费和损耗量的增加。依据多次工地考察、分析,由于桩身较长,成桩时出泥浆量多,需用小型挖掘机寻找桩位,预留土至少到承台梁梁顶标高,以避免桩头扰动,桩位偏移,桩头混凝土加渣,桩身钢筋锚入承台梁部分扭曲变形等。
5.2.2桩位放样
场地平整后,要进行桩位的放样,由于桩间距较小,打桩时要用小型挖掘机寻找桩位,因此在按照图纸确定桩位后,在桩点位置,用φ10钢筋钻成20cm深的孔,然后用石灰粉灌满、塞实,以利于桩位的寻找。
5.2.3钻孔
采用倒退式,隔一打一的方法,避免了桩位较密出现窜桩、漏桩等质量问题;每打成一颗桩,同时在相应桩位图上做出标记,以防止漏桩。钻孔开始时,,钻头对准桩位点后,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动钻机下钻,下钻速度应先慢后快,避免钻杆摇晃,及时检查并纠正钻杆偏位的差值,严防钻进中钻机倾斜错位。
钻孔过程中,当发现不良地质情况或地下障碍物,应立即停钻,并通知建设单位、设计单位确定处理方法、修改工艺参数或其它可靠措施;同时要求边旋转钻杆边清除孔边渣土,以防止提升钻杆时桩身混凝土加渣。当钻孔至设计标高时,停止钻进,空钻数分钟,清理钻孔周围土
5.2.4灌注混凝土
钻孔完成后,开始泵送混凝土,当钻杆芯管充满混凝土后开始拔管,严禁先拔管后泵料。提钻泵注混凝土时,要严格控制钻杆提升速度在2m/min~3m/min,始终确保泵入孔混凝土量大于钻杆上提量。成桩过程宜连续进行,应避免供料出现问题导致停机待料。超流态混凝土拌制时,混凝土强度等级不低于C20,水下浇注混凝土不低于C25。水泥用量大,适当掺入粉煤灰,粉煤灰掺量控制在70kg/m3~90kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm~200mm之间,提高混凝土和易性,以避免混凝土离析,使石子在混凝土中悬浮,减少钢筋笼下沉时的粘阻力。灌注桩混凝土所用粗骨料可选用卵石或碎石,其最大粒径不得大于钢筋净距的1/3。每颗桩浇筑应连续进行,保证钢筋笼在混凝土初凝前放入桩身。
5.2.5放入钢筋笼
利用钻机自备吊钩将钢筋笼竖直吊起,垂直于孔口上方,然后扶稳旋转依靠自重和钻机自备长振杆振捣下入孔中,固定在设计标高。吊放钢筋笼,下放钢筋笼之前,要做到调直、对中;起吊时,要合理布置吊点,吊起钢筋笼头部的同时人工抬起钢筋笼底部,吊直扶稳过程中,由技术员远距离垂直双方向经纬控制指挥,严禁撞孔壁,确保钢筋笼保护
层厚度;钢筋笼在下沉至离地面距离大于第一个内箍筋时,用准备好的铁丝挂紧箍筋,在振动下沉时,用水准仪监控至桩顶标高,停止振动,把铁丝固定牢固,防止钢筋笼继续下沉使钢筋锚入基础承台梁长度不够。
5.2.6成桩后桩顶保护措施
确认成桩桩顶标高符合施工组织设计要求的标高后,用粒状材料或湿粘性土封顶,上面盖上塑料薄膜和草栅。成桩后在三天内如有雨雪天气,基槽做好及时排水措施,同时机械类重物不能在上面行走;桩完成7d后,天气寒冷适当延长,方可开挖基槽。
6主要材料:
6.1水泥:普通硅酸盐水泥强度等级42.5Mpa
6.2石子:石子粒径5-20cm,含泥量≤3%
6.3中砂:中砂含泥量≤3% 级配按设计要求
6.4钢筋:φ14、φ12、φ10、φ6等配筋按设计要求
6.5粉煤灰:Ι级工业磨细粉煤灰
6.6水:自来水
7机具设备
7.1长螺旋钻孔灌注桩机1台
施工钻机型号为IZD800,钻机功率为90KW,钻杆直径有400mm、500mm、600mm三种规格,每台钻机需要1台40t以上履带吊组装时拆卸桩机使用。
长螺旋钻机规格与技术性能表:
7.2、混凝土输送泵1台
混凝土输送泵:HBC80-14-110,110KW。
7.3、钢筋笼吊放机械
履带吊型号:QUY220
8质量控制
8.1、本工法遵守以下标准:
《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202 -2002;
《灌注桩基础技术规程》(YSJ212—92,YBJ42—92)
《建筑桩基技术规范》JGJ94- 2008
《钻孔灌注桩施工规程》DZ/T0155-95;
《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03-2007
《混凝土强度检验评定标准》 GBT 50107-2010
8.2、允许偏差
8.3、成桩检测,依据《建筑桩基技术规范》JGJ94- 2008
8.3.1成桩质量检查,
检查桩身、混凝土配合比、外加剂、塌落度、混凝土强度、成孔深度、混凝土灌入量进行检查。
8.3.2对钢筋笼制作钢筋规格,焊条规格、品种,焊缝长度,焊缝外观质量、主筋与箍筋制作偏差进行检查。
8.3.3施工过程中对成孔中心位置、孔深、孔径、垂直度、钢筋笼安放实际位置进行检查,并填写质量检查记录。
8.3.4成桩后对混凝土强度级按照《混凝土强度检验评定标准》GBJ 107-1987进行检验。
8.3.5桩头开挖时及时检查桩数、桩位及桩头外观质量。
8.4、单桩承载力检测,依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03-2007
8.4.1单桩静载荷在工程桩施工前实验,同一施工条件下的试桩数量为总桩数的1.5%。
8.4.2工程桩总数在50根以内时5根;
8.4.3为确保桩身质量,抽检数量不少于总桩数的10%,且不少于6根;
8.4.4试桩桩头在桩顶部分配制加密4层钢筋网。
8.4.5试桩前进行同条件强度等级试验,在桩身强度达到设计强度的100%时试桩。从成桩到开始试验的时间:砂土15天后,粉土和粘性土20天后,淤泥质土30天后。
8.5、质量控制措施
8.5.1施工前进行技术交底,明确质量控制标准。搅拌桩桩机对位后复测桩位,如有偏差重新就位,达到桩位对中准确无误。
8.5.2随时检查施工记录,对每根桩进行质量评定。
8.5.3抽样开挖桩体周围土层,检查桩的外观质量和整体性。
长螺旋钻孔钢筋混凝土灌注桩质量检验标准表:
8.5.4控制每根桩的水泥用量,确保搅拌桩身质量,重叠搭接的桩再下搅和提升一次。
8.5.5制备好的浆液不离析,泵送连续。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量等。
8.5.6为保正桩端施工质量,当浆液达到出浆口后,喷浆座底30秒,使浆液完全达到桩端。重复搭接施工间隔超过24小时,进行补桩处理。