混凝土灌筑桩施工技术.docx

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1、7-2-7混凝土灌筑桩7-2-7-1冲击站成孔灌筑桩冲击成孔灌筑桩系用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往如冲击，将硬质土或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用掏渣筒掏出成孔，然后再灌筑混凝土成桩。其特点是：设备构造简单，适用疮圉广，操作方便，所成孔壁较坚实、稔定，坍孔少，不受施工场地限制，无噪声和振动影响等，因此被广泛地采用。但存在掏泥渣较费工费时，不能连接作业，成孔速度较慢，泥渣污染环境，孔底泥渣难以掏尽，使桩承载力不够稳定等问题。适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层中应用，特别适于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但

2、对淤泥及淤泥质土，则要十分慎重，对地下水大的土U,会使桩端承载力和摩阻力大幅度降低，不宜使用。1.机具设备主要设备为C乙22、C乙30型冲击钻孔机（图7-62）,其技术性能见表7-58,亦可用简易的冲击钻机（图7-63）。它由简易钻架、冲锤、转向装置、护筒、掏渣筒以及35i双筒卷扬机（带离合器）等组成“所用钻具按形状分，常用有卜字钻头和三翼钻头两种（图7-64）；前者专用于砾石层和岩层；后者适用于土层。钻头和钻机用钢丝绳连接,钻头重1.01.6t,钻头直径60150cm0转向装置是一个活动的吊环，它与主挖钢绳的吊环联结提升冲锤。掏渣筒用于掏取泥浆及孔底沉渣，一般用钢板制成（图7心5）。图7-6

3、2CZ-22型冲击钻机I电动机；2冲击机构:3主轴：4压轮;5.钻具机轮:6帷杆：7钢丝机;8掏渣筒滑轮图7-63简易冲击钻机1.钻头;2护筒回埴；3泥浆渡槽；4溢流口：5供浆管；6前拉索;，主杆；8.主滑轮:9-副滑轮；Ia后拉索；II-斜推：12-双筒卷扬机；13-导向轮；14-钢管：15-里木外，本法造孔工效高，护壁效果好，泥浆较易处理，但对孔深时，循环泥浆的压力和流量要求高，较难实施,故只适户在浅孔应用。抽渣筒法，是用个下部带活门的钢筒，将其放到孔底，作上下来回活动，提升高度在2m左右，当抽筒向卜.活动时，活门打开，残渣进人筒内：向上运动时，活门关闭，可将孔内残渣抽出孔外.排渣时，必须

4、及时向孔内补充泥浆，以防亏浆造成孔内坍塌“（5）在钻进过程中每1.2m要检杳一次成孔的垂直度情况。如发现偏斜应立即停止钻进，采取措施进行纠偏。对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过,以保持孔形良好.（6）在冲击钻进阶段应注意始终保持孔内水位高过护筒底口05m以上，以免水位升降波动造成对护筒底口处的冲刷，同时孔内水位高度应大于地下水位Im以上。（7）成孔后，应用测绳卜.挂0.5kg重铁碗测量检查孔深，核对无误后，进行清孔，可使用底部带活门的钢抽渣筒，反复掏渣，将孔底淤泥,沉渣清除干净。密度大的泥浆借水泵用清水巴换，使密度控制在1.157.25之间。（8）清孔后庖立即放

5、入钢筋笼，并固定在孔口钢护筒上，使其在浇筑混凝土过程中不向上浮起，也不下沉.钢筋笼下完并检查无误后应立即浇筑混凝土，间隔时间不应超过4h,以防泥浆沉淀和坍孔。混凝土浇筑一股采用导管法在水中浇筑。3.施工常遇问网及预防、处理方法（表7-82）冲击钻成孔灌筑桩常遇问迤及预防处理方法表7-82常遇问题产生原因预防措66及处理方法桩孔不圆,呈梅花形1 .钻头的转向装置失灵，冲击时钻头未转动2 .泥浆粘度过高,冲击转动阻力太大，钻头转动困班3 .冲程太小，钻头转动时间不充分或转动很小经常检查转向装置的灵活性：调整泥浆的粘度和相对密度:用低冲程时，集冲击一段换用离一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形钻孔偏斜1

6、 .冲击中遇探头石、漂石、大小不均.钻头受力不均2 .基岩面产状较陡3 .钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷4 .土层软硬不均：孔径大.钻头小,冲击时钻头向一侧f料发现探头右后,应回填碎石或将钻机稍移向探头石一侧,用高冲程猛击探头石，破砰探头石后再钻进遇基岩时采用低冲程,并使钻头充分转动.加快冲击频率,进入基岩后采用高冲程钻进：若发现孔斜,钻头本身在薄弱断面折断2,转向装置与钻头的联结处脱开预防掠钻头，勘检食易损坏部位和机构吊脚桩I,清孔后泥浆相对密度过低，孔壁加塌或孔底涌进泥砂，或未立即淋筑混凝土2 .酒渣未停，残留沉渣过厚3 .沉放剂前骨架、V管等物挑撞孔壁，使孔壁坍落孔底做好清孔工作，达

7、到要求立即灌筑混凝土注意泥浆浓度，及时清渣:注意孔壁，不让地物破撞孔壁7-2-7-2回转钻成孔灌筑桩回转钻成孔潮筑桩乂称正反循环成孔潴筑桩，是用般地质钻机在泥浆护壁条件下，慢速钻进，通过泥浆排渣成孔，灌筑混凝土成桩，为国内最为常用和应用范围较广的成桩方法。其特点是：可利用地质部门常规地质钻机，可用于各种地膜条件，条种大小孔径(3OO2(XX)mm)和深度(4()1.(X)m),护壁效果好，成孔质量可靠；施工无噪声、无振动、无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低。但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。适用F高以建筑中，地下水位较高的软、硬十.乂，如淤泥、粘性十

8、.、砂土，软质岩等土层应用。1 .机具设备主要机具设备为回转钻机，多用转撤式，常用型号及技术性能见表7-61。钻架多用龙门式(高69m),钻头常用三翼或四翼式钻头、牙轮合金佑头、或钢粒钻头,以前者使用较多：配套机具有钻杆、卷扬机、泥浆泵(或离心式水泵)、空气压缩机(6911h)、测量仪器以及混凝土配制、钢筋加工系统设备等。2 .施工工艺方法要点(I)钻机就位前，光平整场地，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固。在桩位埋设6-8mm厚钢板护筒，内径比孔口大I00200mm,埋深1.1.5m,同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。(2)成孔一般多用正循环工艺，但对于孔深大于30m端承桩宜用反循环

9、工艺成孔。钻进时如土质情况良好，可采取清水钻进，自然造浆护壁，或加入红粘土或膨润土泥浆护壁，泥浆密度为1.3tm(3)钻进时应根据上层情况加压，开始应轻压力、慢转速，逐步转入正常，般土层按钻具自重钢绳加压，不超过IOkN;基岩中钻进为1.525kN:钻机转速：对合金钻头为180Mnin：钢粒钻头100Mnin“在松软十中钻进，应根据3.钻机成孔时，遇较大孤石或探头苞，或基岩倾斜未处理，或在粒径悬殊的砂、卵石层中拈进.怙头所受阻力不匀拈土地新钻进，控制钻速，悔速上下提升、下降，往处扫孔刿正：如有探头石,宜用拈机钻透.用冲孔机时用低徒密击,把石块打碎：修制基岩时，投入块石，Iit表面珞平，用傩密打

10、流砂1 .孔外水压比孔内大，孔壁松散，使大量流砂涌塞桩底2 .遇粉砂层，池眼密度不够，孔壁未形成泥皮使孔内水压高于孔外水位OSm以上，适当加大泥浆密度流砂严重时.可她入碎破、石、粘土用锤冲入流砂层,做成泥浆结块，使其成坚原孔壁，阻止流硫涌入不进尺1 .站头粘满粘土块（糊钻头，排渣不畅，钻头周困堆积土块2 .钻头合金刀具安装角度不适当，刀具切土过浅泥炭密度过大.钻头用於过轻加强排液，正新安装刀具角度、形状、排列方向：降低湖浆密度,加大配重糊怙时,可提出钻头,消除泥块后，再施钻钻孔漏浆1 .遇到透水性强或行地下水流动的土层2 .护筒埋设过浅，回块土不密实或护筒接缝不严密.在护筒及脚或接缝处漏浆3

11、.水头过高使孔壁海透适当加翎泥梁或倒入粘土慢速转动，或在回填土内掺片石，卵石，反更冲击，增强护箜、护筒周明及底部接较.用土回填密实.适当捽制孔内水头岛度，不要使压力过大钢筋笼假位、变形、上浮1 .钢筋笼过长,未设加劲徒.刚度不够,造成变形2 .剧前笼上未设垫块或耳环控制保护层厚度或班孔本身的斜或偏位3 .钢筋笼吊放未垂直缓慢放下，而是斜插入孔内4 .孔底沉渣未清理干净，使纲筋笼达不到设计强度5 .当混凝土面至钢筋笼底时，混凝土今管理深不鲂，混凝土冲击力使钢筋笼被顶托上浮纲筋过长，应分2-3节制作，分段吊放，分段焊接或设加劲辨加强：在钢筋笼部分主筋上，应每隔一定距离设员混凝土垫块或焊耳环控制保护

12、层厚度，柱孔本身偏料、偏位应在下钢筋笼箭往复扫孔纠正，孔底沉液应置换清水或适当密度混浆清除：浇灌混凝土时.应将网前笼固定在孔鸵上或压住：混凝土导管应埋人钠舫笼底面以下ISm以上吊脚桩1 .清孔后泥浆密充过小，孔麋坍塌或孔底涌进泥浆或未立即需混凝土2 .清淡未净，残用石渣过厚3,吊放钢筋骨架导管等物破撞孔壁.使泥土坍落孔底做好消孔工作,达到要求立即灌筑棍凝一匕注意泥浆密度和使孔内水位经常保持高于孔外水位0.5m以上，施工注意保护孔弟,不让景物硬撞.造成孔壁坍塌拈性土层缩颈、糊钻由于粘性土层有做强的造浆能力和遇水膨眼的特性，使钻孔易于缩颈，或使粘上冏在钻头上.产生抱粘、糊拈现象除严格控制泄眼的粘度

13、增大外，还应适当向孔内投入部分砂砾，防止糊钻；钻头宜采用肋什的钻头,边钻进边上下反复扩孔,防止缩颈卡怙事故孔斜1.怙进松散地层中遇有较大的回孤计时地层特征选用优质泥浆.保持孔7-66-17-69).钻孔直径由45O1.5OOmm,如将GZQJ500型钻头改装，慢速钻进可钻成20002500mm的大直径桩孔。钻孔深2()30m,最深可达50m,常用KQ、GZQ系列潜水电钻的型号及技术性能见表7-62。图7-66GZQ-800型潜水钻机构造I-潜水电钻；2钻杆；3钻头；4钻孔台车;5电缆；6.水管卷筒;7-接泥浆泉：8-电揽卷筒：9-卷扬机：1(1配电箱：I1.-钠坦绳图7-68潜水电钻结构示意图

14、I-钻头；2-钻头按林：3-行星减速箱：4-中间进水箱:5-潜水电机：仪电畿：7-提升血：8-进水管iu图7-69笼式钻头(潜水钻用D0800)I-钻头：2-岩心管：3-小爪：4-腋爪：S-护圈；&钩抓；7-钻头接播：8-翼片2,施工工艺方法要点(I)潜水电钻成孔灌筑桩施工工艺如图7-70。（）（）（c）图7-70潜水电钻成桩工艺（八）潜水电钻水下成孔：（b）下纲筋笼、导管：（c）浇筑水下混凝土：（d）成桩1.钻杆（或吊挂绳）；2护筒：3电缆：4-潜水电钻；拓水胶管；6泥浆；7-斜筋骨架：X-导管：9-料斗：IO-混凝土：II-隔水检（2）钻孔应采用泥浆护壁，泥浆密度在砂土和较厚的央砂层中应控

15、制在1.11.3Vtn3:在穿过砂夹卵石层或容易坍孔的土U中应控制在1.,31.5tm3;在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入消水，以原土造浆护壁，排渣时泥浆密度控制在泥浆可就地选择鳖性指数1p17的粘土调制，痂量指标为粘1.8-22s,含砂率不大于4%8%,胶体率不小于90%,施工过程中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。（3）钻孔前，孔口应埋设钢板护简，用以固定桩位，防止孔口坍塌，护筒与孔壁间的缝隙用粘土填实，以防止漏水。护筒内径应比钻头直径大200mm：埋入土中深度：在砂土中不宜小于1.5m：粘土中不宜大于1.0m。上口高山地面3040cm或而出地下水位1.5m以上，使保持孔内泥浆面高出地下水位1.om以上。（4）将电钻吊入护筒内,应美好粘架底层的铁门。启动砂石泵，使电钻空转，待泥浆输入钻孔后，开始钻进。钻进中应根据钻速进尺情况及时放松电缆线及进浆胶管，并使电缆、胶管和钻杆卜放速度同步进行。（5）启动、下钻及钻进时须有专人收、放电缆和进浆胶管，钻进时，电潦值不得超过规定数值，应设有过载保护装置，使能在钻进阻力过大时能自动切断电源。（6）钻进