长螺桩转施工工法Word下载.docx
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采用长螺旋钻机钻至设计标高,利用混凝土泵将混凝土从钻头底部压出边灌注边提钻至成桩,然后利用专门震动装置将钢筋笼一次插入桩体,形成钢筋混凝土灌注桩,施工程序简化。
4工艺流程及操作要点
4.1工艺流程图
定位放线钻机就位校正桩与钻杆垂直度钻进至设计深度
边提钻边泵送混凝土至孔口吊放钢筋笼至设计标高成桩
送入混凝土泵料斗泵送混凝土备料凿除桩头
4.2操作要点
4.2.1施工准备
1地质资料、施工图纸、施工组织设计已齐全。
2施工场地范围内的地面、地下障碍物均已排除或处理。
场地已平整,对影响施工机械运行的松软场地已进行适当处理,并有排水措施。
3施工用水、用电、道路及临时设施均已就绪。
4现场已设置测量基准线、水准基点,并妥加保护。
5材料已安排进场,并按要求进行材料复检和相关试验。
6在复杂土层中施工时,已按设计要求进行了试桩,数量一般不少于2根,试桩结果符合标准和设计要求。
4.2.2定位放线
1核查建设方提供的水平和轴线控制桩,并双方签字确认,根据经复核后的水平与轴线控制桩进行现场桩位放样。
2压灌钻机就位,保持平整、稳固,在机架或钻杆上设置标尺,以便控制和记录孔深。
4.2.3钻孔
1桩位验收后,下放钻杆,使钻头对准桩位点,调整钻杆垂直度,应用钻机塔身的前后垂直标杆检查导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,以保证桩身垂直度偏差不得大于允许偏差,垂直度的允许偏差不大于1%。
2开钻前,先将混凝土泵的料斗及管线用清水湿润(润滑管线,防止堵管),然后用一定的水泥砂浆进行泵送,并将所有砂浆泵出管外。
3封住钻头阀门,使钻杆向下移动至钻头触及地面时,开动钻机旋动钻头。
一般应先慢后快,先钻0.5~1m深,检查一切是否正常,未发现异常再继续钻进,根据电流大小(一般掌握在额定电流180~200A之间)控制钻进速度。
如发现钻杆摇晃、难钻或电流猛增现象时,可能遇到障碍物;
若发现电流猛增,但出土量减少且提钻困难时,可能发生糊钻现象;
若发现电流下降但工作状态平稳,进尺缓慢,可能因钻尖顶在硬物上所致。
遇以上情形,应停止钻进,分析原因进行处理,禁止强行钻进。
致无异常地质情况,一般正常平均钻进速度控制在1.2m/min左右。
4钻进过程中,排出孔口的土应随时清除,以免吊放钢筋笼时将粘土混入桩身,影响桩身质量。
5根据设计确定的钻孔深度,在钻机塔身相应位置作醒目标注,作为施工时控制桩长的依据,钻杆下钻到设计深度后在原位空转清土,在灌注前不得提钻。
现场施工技术人员根据地质勘察报告以及实际钻孔出土观察分析,是否达到设计要求的土层。
如遇特殊地质情况,应由设计人员根据图纸与现场地质实际情况综合确定,并及时通知监理。
在施工过程中,应及时、准确地填写《桩施工记录》。
6在软土中成孔,桩距小于3.5d(d为桩径)时,宜采用跳打成桩,第二轮新桩钻孔需在老桩砼达到设计强度70%以上进行。
4.2.4钢筋笼制作
1进场钢筋规格符合要求,并附有厂家的材质证明,现场取样送试验室进行原材检验,
2钢筋笼制作严格依设计进行,允许偏差符合规范规程规定,
3主筋与加强筋间点焊焊接,箍筋与主筋点焊,
4钢筋笼控制标准见下表。
表1钢筋笼质量控制标准
项次
项目
允许偏差(mm)
检测方法
1
主筋间距
±
10
用钢尺量
2
箍筋间距
20
3
钢筋笼直径
4
钢筋笼长度
50
4.2.5泵送混凝土
1钻头到达设计标高后,钻杆提升200mm后保持原位不停钻,开始泵送砼,边灌注边提钻杆,提升速度要与泵送速度相适应,确保中心管内有0.1m3以上的混凝土,灌注时根据泵送量及时调整提速,直至桩体混凝土高出桩顶设计标高500mm。
成桩过程宜连续进行,成桩的提拔速度宜控制在1m/min~1.2m/min,(遇软弱土层或流砂层宜控制在0.5~0.7m/min左右)。
2严格控制桩的混凝土的充盈系数。
一般土质为1.15~1.2,软土为1.2~1.3。
若充盈系数不符,则要分析是否出现断桩或颈缩现象,并采取相应的处理措施。
3若施工中因其它原因不能连续灌注混凝土,须根据勘察报告和施工已掌握的场地土质情况,避开饱和砂土、粉土层,不宜在这些土层内暂停泵送混凝土,避免地下水侵入桩体。
成桩过程中必须保证排气阀正常工作,防止成桩过程中发生堵管。
在混凝土浇注过程中,及时、准确地填写《桩混凝土浇灌记录》。
4.2.6后插钢筋笼
1按施工规范要求将制作好的钢筋笼绑好砂浆块,将振动锤和导入管通过法兰盘连接(也可用其他连接方式),如图2所示。
利用吊车辅助将导入管插入钢筋笼中,导入管的下端与钢筋笼的连接如图3所示。
导管直径为180m~200mm,壁厚为8mm,可采用整管或分节制作,震动锤的激振力为15~20KN,要求激振力能满足下放钢筋笼的要求。
将导入管及振动锤与连接好的钢筋笼吊起,移至已成桩的桩孔内;
图2图3
2将钢筋吊直扶正缓缓送入孔内,启动振动锤,通过振动用钢筋笼导入管将钢筋笼送入桩身素混凝土内至设计标高,同时,将桩身砼振捣密实,同时将钢筋笼固定。
4.2.7桩间保护土层的清运
1桩间保护土层的清运宜采用人工开挖、清运,也可以采用小型机械开挖、清运。
开挖过程中应用水准仪进行测量,控制标高,以避免超挖。
2桩间保护土层开挖、清运过程中,应合理安排开挖、清运顺序,避免开挖和运输机械直接在基底面上行走,造成基底土层的扰动。
如需在已开挖完成的基底面上行走,应采取铺设木板等保护措施,以保证基底土在施工过程中不受扰动。
3在桩间保护土层开挖、清运过程中,应注意成品桩的保护,特别是采用机械开挖和清运的情况下,应有专人指挥机械,严禁机械碰撞桩头,以避免造成浅部断桩。
注意保护桩位放线点,避免桩位点移位。
4.2.8凿桩头
保护土层清除后可进行桩头处理,将桩顶设计标高以上桩头截断,一般成桩3天后即可进行凿桩头工作。
凿桩头一般采用人工截桩方法,对桩顶标高以上所剩的50mm桩头,采用细钎剔凿平整至桩顶标高。
砍凿后的桩头应端面平直,防止有大的掉角现象,其桩高允许误差宜控制在+0,-25mm。
5材料要求与设备机具
5.1材料要求
5.1.1混凝土采用泵送商品混凝土,坍落度宜为200mm左右,碎石粒径小于20mm,含泥量小于2%,混凝土初凝时间不少于4小时,水灰比宜为0.45,粉煤灰掺量控制在70kg/m3~90kg/m3的范围内,应采用Ⅱ级以上粉煤灰。
5.1.2商品混凝土供方应提供下列资料:
1配合比通知单;
2预拌混凝土运输单;
3预拌混凝土出厂合格证;
5.1.3钢筋
品种和规格应符合设计要求,并有出厂合格证及试验报告。
5.1.4外加剂、掺合料根据施工需要按试验确定。
5.2机具设备
采用步履式系列式或其他长螺旋钻机,另配钢筋加工、混凝土拌制、泵送设备等。
表2主要施工设备及用电量
序号
设备名称
型号
数量
状态
功率
备注
长螺旋钻机
1台
良好
110KW/台
砼输送泵
60
90KW/台
送笼器
3KW/台
电焊机
/
6台
25KW/台
5
钢筋切割机
5KW/台
6质量要求
6.1混凝土到达施工现场后,应进行坍落度的检查。
6.2基桩施工期间,每台班制作混合料试块一组,其规格为150×
150×
150mm,标准养护,并送检28天强度。
6.3在复杂土层中施工时,应事先进行试桩,数量一般不少于2根。
6.4桩基全面开工前,必须进行成孔试验和惯入度试验以确定钻进速度与控制电流的换算比和液压系统工作压力等技术参数。
6.5施工前,技术负责人与作业班组长,作业班组长与操作人员要认真做好书面技术交底;
施工过程中施工员、质检员要坚守现场、监督管理。
6.6在业主、监理方监督下,共同作好隐蔽工程验收记录。
6.7严格按照设计和JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》要求进行桩的单桩竖向抗压静载试验和动载试验。
静压试验桩数应不少于桩总数的3%,且最少不得少于3根,加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2倍;
动载试验桩数应不少于桩总数的20%。
静压试验应在桩身砼强度达到设计强度的100%后进行,动载试验应在桩身砼强度达到设计强度的70%后进行,且不小于15Mp。
6.8长螺旋钻孔压灌桩施工允许偏差应符合设计和JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》有关规定。
6.9常见质量缺陷的原因及控制措施
6.9.1钢筋笼沉入困难
1原因:
素混凝土桩体中后植入钢筋笼的“到位率”,即满足将灌注桩的钢筋笼100%植入到设计深度要求是长螺旋钻孔压灌砼桩施工中常遇到的质量问题,原因多与砼的骨料粒径、和易性特别是坍落度的大小有关或桩周土对桩身产生挤密作用造成。
钢筋笼在桩孔混凝土内振动植入的过程中整体产生振动,易使混凝土粗骨料振动下沉,更易使混凝土的振捣离析;
遇到砂卵石层过厚、渗水性大的地层时,砼的坍落度损失较大,和易性变差,而在沉笼过程中恰恰不希望混凝土坍落度过早损失。
另外振动电机压在钢筋笼顶部使钢筋笼受压,易使其失稳产生弯曲,这些均对沉笼产生非常不利的影响,使沉笼施工达不到预想的效果。
2控制措施:
1)尽量减小钢筋笼端阻面积,在中低频率前提下适度增加振动贯入能量,改进振动设备性能,优化设备技术参数。
2)控制入泵坍落度的最低值不小于200mm,做到一次泵入,立即植笼,减少坍落度的损失是改善振动沉入效果的有效工艺措施。
3)改善混凝土配合比,保证粗骨料的粒径小于20mm,级配满足要求,遇渗水性较大的土层时,不宜掺入粉煤灰,应选择合适的外加剂改善砼的和易性,尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂。
4)吊放钢筋笼时保证垂直和对位准确。
5)在钢筋笼下沉不到位时迅速将钢筋笼拔出,待桩体内砼初凝后重复成桩作业,完成该桩位灌注桩的施工。
6.9.2导管堵塞
1)混凝土配比或塌落度不符合要求。
当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。
2)砼拌和物坍落度过大或过小。
坍落度过大易产生泌水、离析,在泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管;
坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。
3)施工操作不当。
由于提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。
4)冬期施工措施不当。
冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。
5)设备缺陷。
弯头曲率半径不合理也能造成堵管。
弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。
混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
1)保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和塌落度符合要求,将粉煤灰掺量控制在70kg/m3~90kg/m3的范围内,控制入泵坍落度的最低值不小于200mm。
2)灌注管路避免过大变径和弯折,每次拆卸导管都必须清洗干净。
3)加强施工管理,保证前后台配合紧密,及时发现和解决问题。
4)冬施时,有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60℃,
6.9.3断桩,夹层
由于提钻太快泵送砼跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。
1)保持砼灌注的连续性,可以采取加大砼泵量,配备储料罐等措施。
2)严格控制提速,确保中心钻杆内有0.1m3以上的混凝土,如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时,应重新成孔灌桩。
6.9.4桩身砼强度不足
压灌桩受泵送混凝土和后插钢筋的技术要求,塌落度一般不小于200mm,因此要求和易性好。
配比中一般加粉煤灰,这样砼前期强度低,加上粗骨料粒径小,如果不注意对用水量的控制仍容易造成砼强度低。
1)优化粗骨料级配。
大塌落度砼一般用5--15mm碎石,根据桩径和钢筋长度及地下水情况可以加入部分20--40mm碎石,并尽量不要加大砂率。
2)合理选择外加剂。
尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂。
3)粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺量,粉煤灰至少应选用II级灰。
7劳动组织
劳动力组织根据工程施工进度要求和设备的配置情况而定,一般为每台钻机+机长5人;
输送泵操作1人;
钢筋笼制作2人;
吊装2人;
机电维修3人。
8安全及环保要求
8.1施工现场安全要求
8.1.1杜绝人身伤亡事故和重大机械设备损坏事故、不发生火灾事故及其它重大事故,严禁违章指挥,违章作业,严格按照JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》要求组织施工。
8.1.2机电设备安全
1施工中所用机械、电气设备必须达到国家安全防护标准,自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用。
2所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和设备性能,现场内各用电设备的安装和使用应符合《建筑机械使用安全技术规范》的要求。
使用过程中出现故障应及时与专业人员联系,严禁非专业电气操作人员乱动电器设备,用电设备应有专人负责维修、保养。
3现场内临时施工用电应采取“TN-S”三相五线制,严格实行三级配电,二级保护,用电作业满足JGJ46-2005《建筑施工现场临时用电安全技术规范》要求。
8.2环境保护要求
8.2.1控制施工现场扬尘排放:
现场施工扬尘排放达到目测无尘的要求,主要运输道路硬化率达到100%。
8.2.2控制生活及生产污水排放:
施工前,规划好临时排水、排污系统和永久排水、排污系统的结合,生产、生活产生的污水经过分解、沉淀后通过施工现场内的管线排入市政的污水管线。
8.2.3控制施工噪音污染:
合理协调安排施工分项的施工时间,避免噪音扰民。
工期紧的情况外,在每天晚22时至次日早6时,严格控制强噪声作业,对混凝土输送泵、电锯等强噪音设备,以隔音棚遮挡,实现降噪。
8.2.4控制施工废弃物:
施工现场设立专门的废弃物临时贮存场地,废弃物应分类存放,对有可能造成二次污染的废弃物必须单独贮存、设置安全防范措施且有醒目标识。
废弃物的运输确保不散撒、不混放,送到政府批准的单位或场所进行处理.对可回收的废弃物做到再回收利用。
8.2.5施工时,钻孔弃土应及时清运,一般在白天多取土、堆土,夜间多出土,装运的土渣要进行覆盖,车轮要进行清洗。
9效益分析
与泥浆护壁钻孔灌注桩和混凝土预制桩的施工效率和经济指标比较,统计数据表明,桩径600mm~800mm,桩长26~28m的长螺旋钻孔压灌砼桩,每台班设备平均每天成桩25根,单方造价750元/m3;
采用泥浆护壁钻孔桩施工工艺,每台班设备平均每天成桩6根,单方造价1200元/m3;
采用混凝土预制桩施工工艺,每台班设备平均每天成桩12根,单方造价1400元/m3。
通过比较,我们可以看出:
采用长螺旋钻孔压灌砼桩,可缩短工期2~3倍,节省施工直接费用30%左右,经济效益明显。
此外,由于其无泥浆污染,施工中无振动和燥声,社会和环境效益显著,符合当今绿色施工的要求,推广、应用前景广阔。
10应用实例
长螺旋钻孔压灌砼桩目前在桩基施工中越来越被普遍采用,我公司在星城旺座、圣悦家园、长建市场、湘府东苑等工程中均采用了长螺旋钻孔压灌砼桩,成桩检测质量合格率100%。
项目名称
数量(根)
桩经
桩长
工期
质量
星城旺座
520
500
25~28m
合格
圣悦家园
615
600
长建市场
湘府东苑
2187
12~20m
生活艺术城
2200
15~20m
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- 长螺桩转 施工