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长螺旋钻孔灌注桩施工工艺原理及施工流程

418 2020-07-20 11:44:45





一、工艺特点:


 1,长螺旋钻孔灌注桩一般采用超流态混凝土,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;(超流态混凝土指塌落度达20~25cm的混凝土)
2,桩尖无虚土,防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病,施工质量容易得到保证;
3,穿硬土层能力强,单桩承载力高、施工效率高,操作简便;
4,低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁、不排污、不挤土、施工现场文明;
5,综合效益高,工程成本与其他桩型相比比较低廉。
6,该工法设计计算采用干成孔钻孔灌注桩设计方法,其设计计算指标应采用干成孔钻孔灌注桩指标(指标值大于泥浆护壁钻孔桩小于预制桩)。


二、适用范围:


适用于建(构)筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩,适用于填土层、淤泥土层、沙土层及卵石层,亦适用于有地下水的各类土层情况,可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。
桩径一般采用500mm~800mm。


三、工艺原理:


长螺旋钻孔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,压灌至设计桩顶标高后,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50cm,以保证桩顶混凝土强度。


四、施工工艺流程:



01
钢筋进厂和复试取样
钢筋进入施工现场后,项目部由专人及时填写《送检委托单》,内容包括产品名称、产地、品种、规格、型号、进货数量、进货日期、使用部位及堆放场地,并附产品质量证明单或产品合格证原件,当无原件时可使用加盖经销商单位红章的复印件,通知监理单位进行抽样送检。
同品种材料现场取样数量较多时,应做样品标识,标识内容包含规格、型号、批号、取样地点或使用部位等信息,以免样品之间混淆。


02
施工机械选择
针对不同场地地质条件,择优选择不同成孔机械,常用履带式长螺旋多功能打桩机,并配备振动锤、中型挖掘机及铲车。


03
定位测量放线
1,以业主提交的测量控制基准点为控制点,建立闭合导线控制网, 测定罐中心点,并报监理公司验收签字认可后开始放放桩位。
2,按施工图用全站仪或经纬仪、钢尺放桩位,并作好记录、校验、复检,由监理单位现场验收。
3,桩位用钢筋或竹片做好标记,并加以保护,以便施工桩位定位。
4,施工桩位一般使用竹片或钢筋头进行施放,每个桩位应注明柱位编号。
5,因桩位较多,必须每隔十个桩位施放一个较为基准桩位,此基准桩位采用木桩及钢钉施放,并在基准桩上标明桩位编号,施工时可用此基准桩对相邻桩位进行复核。


04
成孔
1,钻机就位后,进行预检,钻头中心与桩位偏差小于20mm,然后调整钻机,用双垂球双向控制好钻杆垂直度,合格后方可平稳钻进。钻头刚接触地面时,先先关闭钻头封口,下钻速度要慢。
2,正常钻进速度可控制在1~1.50m/min ,钻进过程中,如遇到卡钻、钻机摇晃、偏移,应停钻查明原因,采取纠正措施后方可继续钻进。
3,钻出的土方及时清理,并统一转移到指定的地方堆放。
4,用钻杆上的孔深标志控制钻孔深度,钻进至设计要求的深度及土层,经现场监理员验收方可进行灌注混凝土施工。

桩机塔架上的垂直度标识

按设计要求终孔(孔深)

对桩位、关闭钻头封口

清理打桩弃土


05
砼泵送料成桩
1,地泵安放位置应合理,输送混凝土的管路尽量减少弯管,以利输送混凝土。
2,进场的混凝土必需符合设计及规范要求,混凝土塌落度应控制在180~220mm并具有较好的和易性、流动性,现场检验混凝土塌落度,不合格要求的砼不得用于本工程。
3,泵送混凝土应连续进行,地泵料斗内的混凝土高度一般不得低于40cm,防止吸进空气造成堵管。
4,提升钻杆接近地面时,放慢提管速度并及时清理孔口渣土,以保证桩头混凝土质量。
5,有专人负责观察泵压与钻机提升情况,钻杆提升速度应与泵送速度相匹配,灌注提升速度控制在2.5m/min,严禁先提钻后灌料,确保成桩质量,混凝土灌注必须灌注至地表。
6,每台桩机每台班制作试块一组,并由专人负责,按规范要求制作,养护和送检,龄期28天,砼试块规格为:150×150×150mm。

06
钢筋笼的制作
1, 钢筋笼制作顺序大致是先将主筋的间距布置好,待固定住加强箍筋,主筋与箍筋焊接固定后,再点焊螺旋箍筋。
2, 主筋搭接采用双面搭接焊,接长度5d,并保证主筋同心度;
3,钢筋笼制作后,应如实填写质量检验表,必须经监理工程师检查和批准后才能使用。

钢筋笼预制(螺旋筋下料)

钢筋笼预制(主筋焊接)

钢筋笼预制(加劲箍焊接)

检查主筋搭接长度

质检员对成品钢筋笼进行检查

钢筋笼验收合格后立标识牌


07
下插钢筋笼施工
1,改造桩机,将长螺旋施工灌注与下钢筋笼一体化,砼灌注后三分钟内立即开始插笼,减少时间差,减小插笼难度。
2,长螺旋钻机成孔、灌注混凝土至地面后及时清理地表土方,立即进行后插钢筋笼施工。把检验合格的钢筋笼套在钢管上面,上面用钢丝绳挂在设置于法兰的钩子上。
3,因钢筋笼较长,下插钢筋笼必须进行双向垂直度观察,使用双向线垂成垂直角布置,发现垂直度偏差过大及时通知操作手停机纠正,下笼作业人员应扶正钢筋笼对准已灌注完成的桩位。
4,下笼过程中必须先使用振动锤及钢筋笼自重压入,压至无法压入时再启动振动锤,防止由振动锤振动导致的钢筋笼偏移,插入速度宜控制在1.2~1.5m/min。
5,钢筋笼下插到设计位置后关闭振动锤电源,最后摘下钢丝绳,用长螺旋钻机把钢管和振动锤提出孔外,提出过程中每提3米开启振动锤一次,以保证混凝土的密实性。

钢筋笼对位

钢筋笼下插过程中的调直


08
施工过程记录
在整个施工过程中,设专人监测并做好施工记录,记录要求准确、及时,每完成一条根桩需报现场监理工程师签字验收。

09
桩头清理
成桩后,在不影响后续成桩的前提下,及时组织设备和人员清运打桩弃土,清土时需注意保护完成的桩体及钢筋笼,弃土应堆放至指定地点,确保施工连续进行。

010
桩基检测
灌注混凝土桩施工完毕28天后进行检测,由专业检测单位进行检测试验,检测桩位由监理单位及建设单位进行会审后确定,施工单位配合进行桩帽的制作工作。

桩头浮浆的破除

制作桩帽加焊钢筋

制作好的桩帽

静载实验



五、质量通病防治措施


1)孔壁坍塌:因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质错开桩位开挖,缩短每节高度随时观察土体松动情况,必要时可在坍孔处用砌砖,钢板桩、木板桩封堵;操作进程要紧凑,不留间隔空隙,避免坍孔。
2) 孔底残留虚土太多:成孔、修边以后有较多虚土、碎砖,未认真清除。在放钢筋笼前后均应认真检查孔底,清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。
3)孔底出现积水:当地下水渗出较快或雨水流入,抽排水不及时,就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑,及时下泵抽水。如有少量积水,浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的,大量积水一时又排除困难的情况下,则应用导管水下浇筑混凝土的方法,确保施工质量。
4)钢筋笼扭曲变形:钢筋笼加工制作时点焊不牢,未采取支撑加强钢筋,运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工,主筋与箍筋点焊牢固,支撑加固措施要可靠,吊运要竖直,使其平稳地放入桩孔中保持骨架完好。


六、常见质量问题及防治措施


01
堵管

长螺旋钻孔钻头两边设计有两个钻门,在施工过程中钻门关闭防止钻屑进入钻杆内造成钻杆堵塞。当泵砼时随着泵压增加两钻门打开,由此将砼灌入孔内。一旦提钻时钻门打不开,直接导致钻孔内无混凝土,后果严重。所以要求每次开钻前后均应检查钻门是否卡死。如果出现塑性高的粘性土层,则采用钻具回转泵砼法,就是在泵砼的同时使钻具在提拉下正向回转,使挤压在钻门的泥松动或脱落,从而在泵压下打开钻门。

 
02
卡钻
长螺旋钻机钻进过程中如果钻具下放速度过快,致使钻出的钻屑来不及带出孔外而积压钻杆与孔壁之间,严重时就会造成卡钻事故。如果事故轻微,应立即关掉回转动力电源,将钻具用最低提升速度提起后重新施钻即可;如果事故严重首先应将钻机塔下大梁用机枕木垫好,再用最低提升速度拉钻具。
 
03
断桩、缩径和桩身缺陷
出现该问题的主要原因是由于钻杆提升速度太快,而泵砼量与之不匹配,在钻杆提升过程中钻孔内产生负压,使孔壁塌陷造成断桩,而且有时还会影响邻桩。解决此类问题的方法一是合理选择钻杆提升速度,通常为1.8~.4m/min,保证钻头在砼里埋深始终控制在1m以上,保证带压提钻;二是隔桩跳打,如果邻桩间距小于5d时,则必须隔桩跳打。

04
桩头不完整
造成这一问题的主要原因是停灰面过低,没预留充足的废桩头,有时提钻速度过快也会导致桩头偏低,解决之道在于平整工场地时保证地面与有效桩顶标高距离不小于0.6m,停灰面不小于有效顶以上0.6m。


七、工程质量保证措施

1、保证项目:

1) 灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。
2) 实际浇灌的混凝土量,严禁小于计算的体积。
3) 浇灌混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理,必须符合设计要求和施工规范的规定,本工程灌注混凝土要求完成面之标高比桩顶的设计标高高出500MM。
4) 成孔深度必须达到设计要求持力层。以端承为主的桩,沉渣厚度严禁大于100mm。
5)混凝土灌注完成后的24h 内,5m 范围内相邻的桩禁止进行成孔施工。
2.允许偏差项目:

长螺旋钻孔灌注桩允许偏差表


来源:筑龙论坛

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