压灌混凝土

压灌混凝土（共8篇）

压灌混凝土 篇1

一、成桩方法及工艺流程

长螺旋钻孔压灌混凝土桩就是采用长螺旋钻机钻孔, 成孔后利用钻杆中间的中心管做为导管的作用, 用输送泵将混凝土自钻杆中心管灌注至桩底, 边灌边拔钻杆, 拔出钻杆后, 再利用振动杆将钢筋笼插入混凝土中成桩的施工方法。

长螺旋钻孔压灌砼桩因其具有不受地下水位的限制, 成桩速度快, 低噪音, 无振动, 工程造价低, 综合效益好, 适应性强等优点, 近几年在基坑围护及地基加固中广泛使用。

长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工工艺流程如下:

二、施工步骤

(1) 、施工准备

施工场地进行夯实、平整处理完成后, 精确放出孔桩的中心位置, 在桩位四周布设“十”字护桩。在钻进过程中要保证护桩位置不被扰动, 备检查使用。将高程点引至护筒壁上, 以控制钻孔深度。

(2) 、钻进成孔

钻机就位, 保持平整、稳固。下放钻杆, 使钻头对准桩位, 调整使钻杆垂直, 启动钻机钻孔。钻进中所出的土必须随时清理, 接近孔深时, 准确的控制好钻进深度。达到孔深后空转清土, 在灌注前不得提钻。

(3) 、泵送混凝土

确认钻机钻进至孔底标高, 预提钻杆。在钻头离孔底约20cm时, 开始泵送混凝土灌注。待混凝土埋住钻头约50～100cm后, 匀速上提钻头, 边提钻头边灌注, 但必须保证混凝土面高于钻头约50～100cm, 混凝土灌注至桩头上50cm处, 灌注完毕。钻机移位。

(4) 、钢筋笼的吊放及振动

平地摆放好振动锤和振杆, 用方木垫起振动锤, 使振杆上翘一些, 然后将钢筋笼套在振杆上。振动锤下用钢丝绳和卡环将钢筋笼固定好后, 用吊车吊起振动锤上面的吊环。

混凝土灌注完毕后, 钻机移开, 清理好孔口。吊车吊着钢筋笼对准桩位中心下放, 钢筋笼依靠自重向下压入混凝土中, 保持垂直。当钢筋笼自重不能使其下行时, 随即启动震动锤。送钢筋笼至设计位置后, 吊车吊住工作状态中的震动锤开始提锤。当振杆提出混凝土面后, 振动锤停止工作, 准备进行下一钢筋笼的吊放。

三、主要劳力、机械配置

钢筋工数量同一般钻孔桩。另外需长螺旋钻司机1人, 吊车司机1人, 输送泵司机1人, 装载机司机1人, 配合钢筋笼就位3人。

四、技术优点

1、适应性强:

该桩型适用于粘性土, 粉土, 填土等各种土质, 能在软土、流沙层、沙卵石层、有地下水等复杂地质条件下成桩。

长螺旋钻主要技术参数:

钻孔直径:400mm、600mm、800mm, 钻孔深度:20～30m

2、成桩速度快:

长螺旋钻孔压灌砼桩采用长螺旋钻机钻孔, 至设计深度后提钻, 灌砼, 下钢筋笼振捣成桩, 既成孔、成桩由一机一次完成任务。正常情况下, 20m左右长的孔桩每天可完成15根左右。

3、桩身质量好:

由于混凝土是从钻杆中心压入孔中, 加之反插钢筋笼时振动杆的作用, 混凝土具有密实、无断桩、无缩颈等特点, 并对桩孔周围土体有渗透、挤密作用。

4、单桩承载力高:

由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔, 对桩孔周围的土有渗透、挤密作用, 提高了桩周土的侧摩阻力, 使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力, 变形小, 稳定性好。

5、与旋挖钻相比成孔费用低:

Φ800桩旋挖钻成孔费用为120～150元/米, 而螺旋钻为70～90元/米。以北京市地铁--奥体中心站主体为例, 若采用长螺旋钻施工可节省成孔费用50万元。

6、现场施工干扰小:

与旋挖钻相比, 现场不设泥浆池, 占用场地比较小, 文明施工较好。

五、施工中注意事项

(1) 、混凝土必须具备良好的和易性, 其粗骨料为5～10mm, 坍落度为20～22cm, 水泥用量不少于360kg。浇注混凝土时, 现场要随时检查混凝土的和易性。若混凝土离析, 粗骨料容易卡管, 使浇注无法继续, 造成断桩;坍落度过小, 混凝土和易性差、流动性差, 钻杆容易堵塞, 也会导致断桩。

(2) 、严格控制钻杆提升速度, 钻杆提升速度要与泵送速度相适应, 确保中心钻杆内有0.1 m3以上的混凝土, 保证混凝土的浇注连续进行, 若因意外情况出现等待时间大于初凝时间, 则应重新钻孔成桩。

(3) 、钢筋笼主体制作同一般孔桩钢筋加工。为了便于震动反插钢筋笼, 钢筋笼底主筋头焊接到一起, 焊一根Φ10钢筋箍起来。

压灌混凝土 篇2

摘要：针对高水压粉砂、粉细砂地层钻孔桩施工过程中的塌孔、缩孔、断桩、夹层及浇筑混凝土过程中的串孔问题，结合桩径、桩体长度、工效分析、经济对比、工艺流程、质量通病等方面进行分析，提出适合高水压下粉砂、粉细砂地层的原状取土压灌桩技术，为类似工程提供借鉴。

关键词：高水压；粉砂、粉细砂地层；压灌桩；后插钢筋笼

0.引言

目前对于地下水位以下的粘土、粉土、杂填土、软土、流沙地层的钻孔桩多采用旋挖钻成孔，泥浆护壁，采用导管浇筑水下混凝土。原状取土压灌桩相比旋挖成桩及循环钻机成桩具有施工效率高、成桩质量稳定，无泥浆污染的特点，特别是在高水压下的粉砂、粉细砂地层成桩施工中有着强大的优势。

本文以范湖站9#出入口的钻孔桩施工为案例分析原状取土压灌桩在高水压下的粉细砂地层中的应用技术。

1.工程概况

武汉地铁三号线十一标范湖站9#出入口围护结构为φ800mm钻孔灌注桩，其中94根桩桩深20.35m，18根桩桩身28m，水下混凝土强度C30。

桩身主要穿越杂填土（1-1）含有较多的砖渣、碎石、砼块及少量废弃桩头等建筑垃圾，工程性能差，层厚1.3～3.8m。

粉质粘土与粉土、粉砂互层（3-5）、粉土为中密状态，粉砂为稍密状态，摇振反应明显，厚度1.2～6.1m，平均厚度3.5m。

粉细砂（4-1）稍密～中密状态，低压缩性，平均厚度8.4m。

细砂（4-2）地层。中密～密实状态，低压缩性，局部含有含少量中粗砂颗粒。其厚度17.6～22.2m，平均厚度19.3m。

地下水位埋深在地下1.3～2.4m。

2.设备类型的选择

范湖站其他出入口（同地层）围护结构钻孔桩采用范湖站出人口前期选用SRl8旋挖钻机成孔，膨润土泥浆护壁、导管法浇筑水下混凝土；采用隔二成一的成孔顺序，施工过程中出现了塌孔、缩孔及串孔问题，导致混凝土超方，且成桩效果不佳，曾出现桩体鼓包、夹层现象。

3.压灌桩工艺

利用长螺旋钻机钻孔至设计深度后，先暂时不提升导管，利用混凝土输送泵将混凝土通道软导管，长螺旋钻杆、钻头进行压灌，通过计量控制钻杆的提升，随着钻杆的提升，混凝土由桩底向上进行压灌，直至设计桩顶位置停止压灌，过程中清除桩周围的泥土，提出钻杆，采用振动器、导杆将钢筋笼压入浇筑完混凝土的桩中。

施工工艺流程为：场地整平-测量放线-护简埋设-钻机定位-钻进成孔-压灌提升-钢筋笼安插-成桩。

3.1测量放线

依据设计图纸计算各桩位的坐标，并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系。经复核无误后在场区内用“十字交叉法”放出桩位，同时给定高程。

3.2桩机就位

（1）钻机就位前对桩位进行复测，施工时钻头对准桩位点，稳固钻机，确保钻机在施工中平正，钻杆下端距地面10～20cm，对准桩位，压人土中，使桩中心偏差不大于10mm。

（2）桩机就位后，保持桩机平稳，调整转塔垂直，钻

9#出人口施工准备阶段，在满足安全、可靠、经济及高效的前提下，项目部进行钻孔桩施工设备选型，设备选择的几个原则：

（1）成孔施工中需要保证0.35MPa水土压力下不塌孔；

（2）成孔过程中不因设备的扰动造成二次塌孔；

（3）浇筑过程中不断桩，不夹泥。

项目部将三轴搅拌施工工艺结合北方地区的长螺旋施工工艺进行了分析讨论，认为采用项目现有的JBl80三轴搅拌桩机，采用单轴螺旋及两个动力头，配套吊车及混凝土输送泵，可以实现原状取土压灌桩的施工。

改装后的钻机及配套设备参数详见表1，成桩直径φ800mm，最大成桩深度30m。

3.3钻进成孔

钻机就位后，需先用砂浆润滑混凝土压灌管道（必须使用砂浆），包括混凝土泵送管道和钻杆。

（1）开钻时，钻头对准桩位点后，启动钻机下钻，下钻速度要平稳，严防钻进中钻机倾斜错位，边钻孔边用挖机清理取出的渣土。

（2）钻进过程中严格控制钻进速度，刚接触地面时，钻进速度要慢。钻进的速度应根据土层情况确定：杂填土、粘性土控制在1.0m/min，素填土、粘土、粉土、砂土控制在1.5m/min。

3.4钢筋笼的制作与技术要求

钢筋笼采用环形模制作，钢筋笼要按设计长度整体制作完成；严格控制螺旋箍的间距，桩尖位置加工成锥形，各个主筋焊接在一起保证接质量，总长度与设计桩长一致。

送筋导杆在地面穿入钢筋笼内，并与振动装置可靠连接；送筋导杆与钢筋笼端直接接触。

3.5压灌提升

（1）混凝土泵送管道应用外力（挖机或者吊车）在压灌提升过程中，辅助泵送管道至钻杆位置，防止管道在地面卡住影响提升。

（2）钻孔至设计标高时，上提钻杆200mm，开始泵送混凝土，泵送混凝土20秒后再开始提钻。

（3）边泵送混凝土边提钻，提钻的速率要与混凝土泵送量相匹配，φ800桩提钻速率控制在1.4m/min，确保钻头始终埋在混凝土面以下不小于400mm。

4.常见的质量问题及控制措施

4.1泵送混凝土导管堵塞

混凝土和易性要求较高或塌落度200～220；空中吊起的导管为软管，若过于弯折或前后台配合不够紧密，会导致导管堵塞的现象发生。

控制措施：

（1）混凝土的和易性、塌落度需满足要求并质量稳定。

（2）灌注管道、管路避免过大变径和弯折，每次成桩后必须清洗管道。

4.2夹层现象

由于提钻太快泵送混凝土跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。

（1）保持混凝土灌注的连续性，可以采取加大混凝土泵送量，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，若灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土初凝时间，应重新成孔灌桩。

4.3钢筋笼无法沉入

多由于砼和易性不好或桩周围土对桩身产生挤密作用。

控制措施：

（1）改善混凝土配合比，保证粗骨料的级配和粒径满足要求；

（2）保证钢筋笼底收口质量；

（3）保证振动锤及导杆的正常使用。

4.4钢筋笼上浮

由于相邻桩间距太近在施工时砼串孔或桩周围土壤挤密作用造成前一根桩钢筋上浮。

控制措施：

（1）在相邻桩间距太近时进行跳打，保证不串孔，只要桩初凝后钢筋笼一般不会再上浮；

（2）控制好相邻桩的施工时间间隔。

4.5压灌桩规范要求及个人的观点

规范的要求：

关于长螺旋钻孔压灌桩《建筑桩基技术规范JGJ94-2008}）中，3.3桩的选型与布置及条文说明6.4.1～6.4.13中提到：

（1）长螺旋钻孔压灌桩适用于地下水位以上的粘土层、粉土、素填土、中密实度以上的砂土，属非挤土成桩工艺。

（2）长螺旋在钻孔成桩的过程中靠动力头预压旋转下沉，旋转叶片在下切取土的过程中切削土体，土体在螺旋叶片的挤密过程中填充满螺旋间空隙，多余的土体在螺旋的作用下排出桩外。螺旋及螺旋间土体在向上输送土体的过程中对桩周边土体有一定的挤密压实的作用。

（3）长螺旋钻孔压灌桩在成桩过程中采用高压输送泵泵送混凝土，在高压输送泵的压灌作用下，混凝土对周边地层产生一定的挤压力，应属部分挤土成桩工艺。

4.6结论及建议

压灌混凝土 篇3

长螺旋钻孔压灌混凝土桩系采用长螺旋钻机成孔, 待钻至设计孔深后, 边向上提升钻杆边向下加压灌注高流动性的混凝土, 连续灌至桩顶设计标高以上500 mm左右, 随即在混凝土桩体中振压钢筋笼成桩。它是基于长螺旋干钻成孔混凝土灌注桩发展而来的一种新型压灌型混凝土桩。该种类型的桩具有如下特性:

1) 属于绿色施工。低噪声, 振动小, 不需要泥浆护壁, 无泥浆污染, 孔壁无泥皮, 孔底沉渣少, 绿色环保。

2) 地层适应性广泛。该桩适用于长螺旋钻机可以钻进的地层以及易塌孔、地下水位高等复杂地质水文条件下的土层中成桩。

3) 桩身质量可靠、单桩承载力高。桩身混凝土基于钻杆中心连续挤压而成, 对桩孔周围土体产生挤密和水泥浆液渗透掺合作用, 使得桩体混凝土更加密实, 桩端和桩身周围土因水泥胶结固化, 大大提高了桩基竖向承载力, 减少了变形, 增强了稳定性。

4) 施工技术性强, 桩基质量受施工因素影响大。因钢筋笼后植入压密的混凝土中, 插筋阻力大, 强力压入混凝土中会导致钢筋笼易变形损坏, 对混凝土施工技术要求高, 现场控制混凝土的经时性损失困难等。

由于该桩成桩速度快, 工程造价低, 综合效益好, 符合国家绿色施工政策等优点, 近年来在全国各地开始广泛推广应用。

1 工程概况

合肥市某基地公租房8号楼工程, 建筑面积约12 450 m2, 地上30层, 地下1层, 建筑高度为90.70 m, 钢筋混凝土剪力墙结构、桩梁筏板基础, 地表耕植土下主要为粘土层, 其承载力为fak=260.0 k Pa, 压缩模量Es=12.0 MPa, 桩端坐落在粘土层下的强风化岩上, 其承载力为fak=350.0 k Pa。采用78根直径为500 mm的长螺旋压灌混凝土桩, 平均桩长17.8 m。

2 施工工艺

2.1 施工工艺流程

长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工工艺流程见图1。

2.2 主要施工工艺

2.2.1 施工准备

1) 技术资料准备。地质勘探资料、设计文件、施工组织设计均已审定并进行技术交底。

2) 现场准备。a.场地已平整, 施工场地范围内的障碍物均已清除或处理。b.现场测量水准基点、基准线、测控桩等均已设立, 并已复验。c.现场已经做到“三通”, 即场地内“水通、电通和路通”, 并已搭设好临时设施。

3) 材料准备。a.水泥。用42.5级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。b.砂。选用含泥量小于5%的中、粗砂, 过筛后方可使用。c.石子。采用级配良好、含泥量小于2%的碎石, 最大粒径不2 0 1 6年1 2月

宜超过20 mm。d.钢筋。钢筋采用HPB300的箍筋和HRB400的主筋, 须附有出厂合格证及试验报告单, 并按规定对力学性能及工艺性能等相关指标进行复验。e.外加剂、掺合料。为改善混凝土的流变性能, 混凝土中宜添加适量的减水剂、泵送剂等外加剂, 并按试验确定粉煤灰等外掺料掺入以提高混凝土的密实度。

4) 主要机具设备。采用带硬质合金钻头的长螺旋钻机, 另配钢筋加工下沉、混凝土泵送等设备。

2.2.2 施工操作要点

1) 桩位测设。施工单位根据设计的施工图, 先利用全站仪或经纬仪和尺子在现场测定出轴线控制点及桩孔位置, 并用定位桩固定, 待监理人员验收认可后方可施工。

2) 钻机就位成孔。钻机进场后, 根据成孔深度和要求, 选择并安装好机架和钻杆 (头) , 使之保持顺直、稳固, 在钻进过程中依据设置在钻杆上的标尺, 随时控制和记录成孔深度。

长螺旋钻机就位钻孔前须先进行检查, 确保钻机底盘水平, 钻杆中心对准定位桩中心, 两者偏差不超过10 mm, 然后用铅锤或经纬仪在互为垂直的两个方向控制好钻杆的垂直度, 以保证钻杆的垂直度小于1%, 经过全面检验合格后, 慢速下放钻杆, 钻头刚接触地面时, 先关闭钻头封口, 使钻头对准桩位点, 然后启动钻机钻孔, 平稳钻进。

正常钻进速度宜控制在1.50 m/min左右, 钻进过程中, 如遇到钻机摇晃、偏移、卡钻等异常情况, 应随即停止钻进, 待查明原因, 采取纠正措施, 处理符合要求后方可继续钻进。

钻至设计要求的深度 (一般宜为桩端进入持力层不小于1.5倍的桩径;桩端距持力层底不小于3倍的桩径) 时, 空转钻机进行清底, 经监理人员验收合格后方可进行灌压混凝土, 在灌注混凝土前钻杆不得从桩孔中提出。钻出的土要及时清运到弃土区。

3) 压灌混凝土成桩。开始压灌混凝土时, 钻杆预提300 mm左右, 然后启动高压泵连续灌注混凝土, 边提升钻杆边灌注混凝土, 泵送混凝土速度要与提升钻杆速度相匹配, 始终使钻杆中心管内有足量的混凝土, 混凝土应连续进行压灌, 不得停泵待料, 以免造成混凝土离析、桩身缩颈和断桩。若出现混凝土灌注间断的时间超过其初凝时间, 应重新制桩。

钻杆提升接近地面时, 放慢提管速度并及时清理孔口范围内的松散土渣, 以防混入桩头混凝土中, 直到桩体混凝土高出桩顶设计标高500 mm为止。

成桩完成后, 立即对桩身进行保护。然后及时清洗钻杆等成桩设备上的混凝土等残留物, 按施工顺序, 移动桩机进行下一根桩的施工。

4) 压放钢筋笼。制作的钢筋笼须满足表1要求。

张正明等长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工及质量控制技术

mm

混凝土压灌完成后, 随即开始插放钢筋笼, 以减小插笼难度。先将振动锤和导入管通过法兰盘连接, 利用吊机将导入管插入钢筋笼中, 将导入管及振动锤与钢筋笼连接好, 吊起并对准混凝土桩体中心, 钢筋笼在自重作用下向下插入一定深度的桩孔混凝土中, 将钢筋笼吊直扶正, 然后启动振动锤并采用静力加压的方式连续下插钢筋笼, 插入速度宜控制在1.5 m/min左右, 下笼的同时要控制钢筋笼垂直度和平面位移, 直至钢筋笼下插到设计位置并加以固定。

5) 养护桩体。桩体混凝土灌注后12 h之内开始进行洒水保湿养护, 养护时间不少于7 d。

2.2.3 施工效果

通过静载压桩载荷试验, 单桩承载力平均达到2 850 k N, 远远超过设计承载力2 200 k N, 沉降量在5 mm~16 mm, 均满足设计要求。

3 常见质量问题的原因及防控措施

3.1 混凝土灌注阻滞

1) 原因。由于混凝土坍落度经时损失大、配合比不当, 钻杆中心管内壁不顺畅等原因所致。

2) 防控措施。a.石子的最大粒径要小于灌注管内径的1/3、混凝土的配合比应符合要求, 适当加入高效减水剂、泵送剂等, 采用混凝土运输车运送混凝土, 以防坍落度损失。b.钻杆中心管管道要直顺光滑, 避免凹凸和折痕, 管内壁湿润后方可开始压灌混凝土。c.灌压混凝土要连续, 钻杆提升和压灌混凝土速度匹配。

3.2 桩身偏移歪斜

1) 原因。由于场地不平整, 桩机对位不准确, 地层下有异物等原因造成桩位偏移和桩身歪斜。

2) 防控措施。a.做好现场施工准备, 清除地面障碍物, 平整压实场地以防钻机偏移歪斜。b.测设桩位时, 严格控制桩位偏差;开钻前和钻进过程中, 随时检查、复核并调整好桩机的水平度和垂直度。c.钻杆抖动或进尺异常时, 立即停钻, 查明原因, 处理后方可继续钻进。

3.3 夹层、断桩

1) 原因。由于钻杆提升速度过快而超过了混凝土的泵送速度, 或者邻桩混凝土为凝结、桩距过小串孔等原因所致。

2) 防控措施。a.加大混凝土泵送量, 确保混凝土连续灌注。b.严格控制钻杆提升速度, 确保钻杆内始终充满着混凝土。c.采用间隔成桩等施工顺序。

3.4 桩身混凝土强度偏低

1) 原因。由于泵送灌压混凝土需具有良好的和易性, 坍落度一般不小于180 mm。一旦对水灰比、外掺料、砂率等指标控制不严以及混凝土形成过程中的施工工艺环节操作不当, 容易造成混凝土强度偏低。

2) 防控措施。a.优化骨料级配, 混凝土浆骨比、灰砂比、砂率等符合设计要求。b.严格控制水灰比, 选用早强型减水剂, 按照配合比试验确定的掺量掺入粉煤灰等外掺料。c.严格按照成桩施工方案和混凝土施工工艺技术环节要求进行施工。

3.5 钢筋笼上浮

1) 原因。由于土层疏松、桩距过小, 灌压混凝土压力大, 将混凝土或桩周土壤挤入相邻桩孔而造成邻桩钢筋笼浮起。

2) 防控措施。a.采用间隔法制桩, 以防混凝土浇筑串孔。b.沉入钢筋笼后用支架等将其固定, 待桩身混凝土初凝后钢筋笼一般不会再上浮。

3.6 桩顶混凝土夹杂

1) 原因。一般是由于相邻混凝土运输车辆间隔时间过长, 超过混凝土初凝时间, 混凝土坍落度降低, 先浇筑的混凝土已初凝, 而后浇筑的混凝土上升冲破初凝层, 钻杆内混凝土不足而拔空以及清孔不彻底浮浆太厚等操作控制不当造成的夹泥、气泡等。

2) 防控措施。a.桩口周围的弃土应及时清净, 以防止掉落混入混凝土中。b.匀速提升钻杆, 确保钻杆内混凝土出口处始终低于混凝土表面0.8 m以上。c.合理安排混凝土运输车辆, 确保混凝土连续浇筑, 直至超灌至桩顶设计标高以上500 mm为止。

3.7 桩底不能入岩

1) 原因。钻头和螺旋叶片选用不当, 钻进工艺选择欠妥。

2) 防控措施。a.采用尖锥型钻头, 避免钻头端部秃平的钻头。b.钻杆螺距要大, 防止钻头部位挤土而发生堵塞现象无法排出孔口。c.钻进过程中要同时泵送配制的泥浆, 以护壁、冷却润滑钻头, 利于钻杆进尺、防止塌孔, 必要时可用螺旋钻复孔。

4 结语

长螺旋钻孔压灌混凝土桩是在长螺旋钻孔压灌混凝土形成桩体后立即插入钢筋笼的一种新型的钢筋混凝土灌注桩施工技术, 它改变了传统钢筋混凝土灌注桩先吊放钢筋笼再灌注混凝土的成桩施工工艺顺序, 无环境污染, 是一种绿色施工技术。随着施工实践经验的不断积累和技术上的日益成熟, 必将有着广阔的应用前景, 同时将产生巨大的综合效益。

摘要：结合某在建工程实例, 阐述了长螺旋钻孔压灌混凝土桩的施工方法, 并针对施工中常见的混凝土灌注阻滞、桩身偏移、断桩、钢筋笼上浮等质量问题, 提出了具体的防控措施, 以供类似工程施工参考。

关键词：长螺旋钻孔,压灌混凝土桩,质量控制,施工技术

参考文献

[1]GB 50007—2011, 建筑地基基础设计规范[S].

压灌混凝土 篇4

长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基适用地层范围较广, 只要螺旋钻能钻进的地层它都适应, 如一般粘性土, 淤泥和淤泥质土、粉土、砂土 (包括含少量碎石) , 人工填土 (包括杂填土) , 黄土、季节性冻土和膨胀土等。可用于多层和高层甚至超高层建筑物的地基处理。

长螺旋钻孔压灌混凝土桩, 它是利用螺旋钻机成孔, 通过特制的动力头、钻杆、钻头、混凝土输送泵将预先搅拌好的混凝土输送到桩底, 边输送混凝土边提升钻杆, 最后形成桩。该工艺对混凝土的质量要求很高, 要求混凝土要有大流动性、自密性、保水性, 对于强度一般控制在C7.5~C25范围内, 属于刚性桩范畴, 它的受力与混凝土灌注桩相近, 也是通过侧摩阻力和端阻力提供承载力。成桩直径一般在300~800mm之间, 长径比控制在40之内, 即桩长在32m以内。

2 长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基设计中应注意的几个问题

2.1 桩长的确立

在复合地基设计时, 首先根据地区勘察报告确定桩长, 基本原则是桩端应尽量选择在承载力较高的、相对稳定的地层中, 并进入该层不少于1倍桩径且不少于500mm。

2.2 桩径的确立

在选取桩长、机械设备后, 应充分考虑桩径, 选择桩径时, 应尽可能选择相对较小的桩径, 一般为300~400mm, 这样可使桩距相对较小, 基础受力更加均匀, 减小基础应力变化, 同时也要考虑长径比不要超过40为宜, 对于承载力较高的桩最大直径应控制在800mm。

2.3 桩侧摩阻力和桩端端阻力取值的确定

桩侧摩阻力、桩端端阻力取值问题, 规范、规程中都给出了明确的数值。

2.4 褥垫层厚度的确立

关于褥垫层的厚度取值问题, 规范、规程给出了取值范围, 但也应根据具体情况具体分析。

3 长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基施工中应注意的几个问题

3.1 合理选择钻机、混凝土输运泵, 搅拌机

(1) 合理选择螺旋钻机。螺旋钻机有许多种, 从行走方式上可分为:步履式、履带式、走管式等10余种形式;钻孔深度有6~35m不等, 具体施工时, 选择钻机时应考虑满足设计桩长的要求并至少要有1~2m的余量, 以防实际地层与勘察报告不符;选择行走方式时, 应充分考虑场地的软硬程度, 是否有地下水, 地基土的灵敏度等综合指标, 若场地软弱或地基土敏感度较高, 应优先选择体重较轻的步履式或履带式。

(2) 合理选择混凝土输送泵。混凝土输运泵有许多种型号, 按出料形式分有阐板型、S阀型、碟阀型, 按输出压力分有低压泵、中压泵和高压泵, 在施工时, 应根据具体工程的施工条件选择, 一般情况下, 现场搅拌混凝土宜选择阐板阀低压或中压泵, 因为阐板阀泵对混凝土拌合料要求不太严格, 若采用商品混凝土时宜选择S阀型泵, 这种泵适合拌合料质量较好的混凝土, 混凝土泵送量应与成桩速度相匹配。

(3) 合理选择混凝土搅拌机。采用现场搅拌时, 搅拌机的选择直接影响成桩速度和质量, 一般情况下, 选择搅拌机时要结合桩长、桩径、钻机提升速度来综合考虑。

3.2 合理组织施工人员

人是整个施工过程的核心环节, 施工时上料、搅拌、出料、泵送、钻机成孔、提升成桩整个过程应有专人统一指挥, 协调一致, 相互配合, 最好24小时三班倒连续作业, 这样可节省大量材料。

3.3 合理选择材料

材料的选择应根据当地材料供应情况、搅拌机型号、混凝土输运泵型号、螺旋钻机型号、成桩桩径等因素综合考虑。水泥宜选择标号低一些以32.5MPa, 42.5MPa为宜, 石子宜用混合粒级的最大粒径不宜超过3cm, 砂多采用中砂, 且砂率不宜低于45%, 粉煤灰掺加时可以代换水泥, 应与水泥相匹配。外加剂宜采用高效减小超塑化自密型的。

4 长螺旋钻孔压灌施工工艺

(1) 施工准备。施工前机械设备、材料进场;有关施工人员到岗;由技术人员、安全员组织进行技术与安全交底, 使施工作业人员明确设计与施工要求, 增强安全生产意识;并由技术人员安排专人负责质检与记录工作。

(2) 施工设备。长螺旋钻孔压灌桩机械进场后, 应及时进行安装及调试工作, 确保成孔钻机行走平稳, 运转正常。在钻机支架立柱上根据深度要求标注控制尺寸标记。

(3) 施工参数与试成桩。施工人员要明确钻孔压灌桩的桩径、有效桩长、桩体强度、桩顶标高等设计控制参数。

(4) 定位放线。以甲方提供的轴线为基准, 由工程技术人员从轴线控制点引放桩位点, 经监理工程师验线合格后, 才能施工。

(5) 成孔。钻机就位后应调整平稳, 施工作业人员应从钻机正面与侧面两个相互垂直方向, 采用吊锥线或利用钻机平台用水平尺进行垂直检查, 及时调整钻机位置, 保证钻具垂直, 并将钻头锥尖对准桩位中心点。同时检查钻头两侧阀门应开阀自如, 成孔阶段应保证钻头两侧阀门密闭。启动钻机, 旋转钻具进行成孔施工。成孔时作业人员应从两侧垂直方向, 采用钻机柱吊挂垂线的方法, 检查钻具成孔时的垂直度, 发现偏斜及时进行调整, 以保证钻孔的垂直度。成孔深度应满足设计要求, 可利用在钻机立柱上施划尺寸标记或其它方法进行施工深度控制。对成孔时钻出土及时清理, 以保证场地道路通畅、平整, 便于钻孔压灌钻机转移作业及压灌成桩桩顶控制。

(6) 配制桩料。钻孔压灌桩的施工配合比应以实验室配合比试验报告提供的材料配合比为标准。施工时应在桩料制备现场明显位置悬挂牌子, 明示桩料配合比与每盘桩料配合比要求。对砂、碎 (砾) 石等散体材料, 应过磅计量;对水泥等袋装材料, 可以袋装注明重量计量, 但需对袋装注明重量与实际重量是否一致进行检查, 以确定增减数量;对水可用铁皮桶划刻度线的容积法计量, 也可用抽水泵自动定时控制法计量。桩体材料必须使用搅拌机进行拌制, 将桩料所需各种材料按配合比分别计量后倒入搅拌机内充分拌和, 每盘料搅拌时间一般不少于2分钟。把拌制合格的桩料运到混凝土输送泵集料斗内待用, 桩料应可能随时拌制随时使用, 一般情况下, 桩料的待用时间不得超过0.5小时。每班组每天制作一组试块, 在试块上标明制作日期, 并尽可能进行标准养护。每作业班组应对拌制桩料的数量作好记录工作, 并填写搅拌记录表。

(7) 压灌成桩。当钻机钻孔到要求深度后停止钻孔, 同时启动混凝土输送泵向钻具内输送桩料, 待桩料输送到钻具底端将钻具慢慢上提0.1~0.3m, 观察混凝土输送泵压力有无变化, 以判断钻头两侧的阀门是否打开, 在确认钻头两侧的阀门已经打开, 输送桩料顺畅后, 方可开始压灌成桩工作。

压灌混凝土 篇5

1施工技术

1)桩位复核。在桩的具体施工过程中,往往由于机械的作用或人为因素的作用,可能造成某些桩位的偏移,所以在钻机就位前必须对桩位点进行认真复核,确定出其准确位置,避免打错和造成不必要的损失。2)桩机就位。桩机就位时一定要使钻头中心对准桩位点,钻头下端离地面15 cm左右,然后把钻机稳固好。3)钻杆找正。通过双面垂球进行钻杆找正,确保钻杆的垂直度,然后将钻头压入土中,使桩位中心偏差满足设计和规范要求。 4)开钻成孔。钻进过程中,必须边钻进边清除孔边土,防止钻杆提升过程中土的掉入。钻机钻进的过程中要视钻进和地质情况适当进行提钻清泥,尽量减少提钻的次数,缩短成孔时间。5)超流态混凝土的搅拌。按照设计要求进行超流态混凝土的配比、搅拌,保证搅拌的时间,使超流态混凝土具有很好的和易性和可泵性。6)超流态混凝土的灌注。先通过高压混凝土拖式泵向孔内压灌一定量的砂浆,保证输送钢管和皮管的润滑性,然后再压灌超流态混凝土,压灌时,一定要控制好提钻速度,边压灌边提钻,直到灌注到设计桩顶标高为止。灌注过程一定要连续进行,尽量避免停机待料。7)放置钢筋笼。超流态混凝土压灌完毕后,将桩机后退一定距离,用起吊装置将钢筋笼吊起,对准孔位,把钢筋笼插入孔内混凝土至设计标高,然后固定好钢筋笼,避免下沉。起吊时,要严格确定起吊位置,防止钢筋笼变形。8)做好桩顶保护。由于桩顶的凝固需要一定时间,为了防止泥块或别的杂物掉入混凝土内影响桩体的质量,必须对灌注完毕后的桩顶进行有效保护。至此完成整根桩的施工。

2主要质量问题及防治措施

对于该桩施工中的质量问题,文献[2][3]中已有探讨,结合本人的现场实践,总结如下。

2.1 堵管原因及防治

堵管的原因主要有:1)混凝土搅拌材料不符合要求,如水泥结块、粗骨料中含有粒径过大的碎石、细骨料中含有的卵石较多等,造成压灌时混凝土堵塞在钢管或皮管内。2)灌注过程中,因高压拖式泵内混凝土不连续,泵内混凝土积存量过小,造成输送管内进入空气,从而发生堵管。

防治:加大原材料的进场管理,不合格的材料严禁进场使用,从而能确保混凝土的质量。压灌时,要保持泵送的连续性,保证高压泵内有一定量的混凝土,严防空气进入而产生堵管。

2.2 二次灌注原因及防治措施

二次灌注原因主要为:1)桩机上的混凝土输送皮管发生堵管后,若清理时间太长,造成无法进行灌注,只好采用往孔内插管,进行二次灌注。2)混凝土输送钢管发生堵管且清理时间较长,为了避免因孔内混凝土凝固,造成钢筋笼下不到设计标高位置,只好提出钻,先把钢筋笼下到设计标高,而后再向孔内插管进行二次灌注。上述情况都是在桩体已灌注2/3的条件下才采取该措施的。

防治:在把好材料关的基础上,保证所搅拌出的混凝土的和易性及质量,使其达到超流态状况,混凝土输送钢管及皮管一定要清理冲洗干净,减少混凝土在管内受到拖式泵压流动时的阻力。

2.3 钢筋笼下不到设计标高原因及防治措施

钢筋笼下不到设计标高原因主要为:1)钻进在通过软土层时,因钻进速度过快及钻进产生的压力大,使软土扰动,产生流变,在进行灌注时,若高压拖式泵的压力小,就会引起孔内混凝土的压力小于四周土层的侧压力,从而使桩体产生缩径,使软土层那段桩体的直径小于钢筋笼,导致钢筋笼下不去。2)由于施工若干个桩后,长螺旋钻杆必磨损严重,若再不采取措施,仍继续钻孔,必然造成成孔的孔径小于设计要求,这样肯定会影响钢筋笼的放置达不到设计位置。

防治:选派有经验的人员进行钻机操作,钻进速度根据地质情况而定,在软土层钻进时不要加压,钻进速度要减慢,从而减少对软土层的扰动,避免缩径。对于长螺旋钻杆,一定要在施工一定阶段后检查钻杆的直径,若磨损严重,则加焊钢筋或更换钻杆,保证杆的有效直径达到设计要求,避免孔径的变小,从而保证下钢筋笼时能顺利进行。

2.4 断桩

断桩产生的原因:1)在灌注提钻的过程中,由于未严格按照操作规程来进行提钻,造成钻头提出了混凝土面,没有达到要求的1 m～2 m,形成断桩。2)在灌注提钻的过程中,若孔内存在孔洞或墓穴,而操作人员没有根据翻浆情况来进行灌注提钻,仍旧按照原提钻节奏提钻,这样势必会发生断桩。

防治:选派有经验的操作人员来进行灌注提钻操作,一定要根据操作规程和翻浆情况来进行,做到具体问题具体分析,可避免断桩的发生。

3结语

长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩是一种优越性很强的桩型,其独特的工艺和技术特点使得其在当今的桩基施工中占有一席之地,很受施工人员的欢迎。在具体施工过程中,只要严格按照工艺要求和技术要求进行,同时注意提高施工人员的职业素质,就能避免许多质量问题。笔者根据多年桩基施工经验对该桩的一些问题进行了探讨,希望得到同行们的指正。

摘要：介绍了长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩施工技术,根据施工经验分析了该桩产生堵管、断桩、钢筋笼下不到设计标高等主要质量问题的原因,并分别提出了防治措施,以期指导实践。

关键词：长螺旋钻孔,超流态,堵管,防治

参考文献

[1]山西省电力建设四公司.太原一电厂Ⅵ期扩建工程钻孔压灌超流态混凝土成桩法施工技术及验收[R].1994.

[2]张志祥.钻孔压灌超流态混凝土桩在工程中的应用[J].太原理工大学学报,2004(35):183-185.

[3]牛志民.长螺旋钻孔—泵压砼成桩施工中一些问题的探讨[J].岩土施工技术,2002(4):238-240.

压灌混凝土 篇6

关键词：压灌混凝土,后压钢筋笼,支护桩,施工工艺

1概述

随着社会的发展和城市建设的进步,建设领域的各种建(构)筑物的施工环境也在发生着根本的变化,由于建(构)筑物建筑设计、功能特点和国家土地征用的需要,毗邻建筑物的深基础高层结构施工场地日益增多,施工难度也越来越大。山西省第三建筑工程公司在武乡县南泊湾商务区桩基支护工程施工中,因地制宜,标新立异,独立创造,独立开拓,创造了钻孔压灌混凝土后压钢筋笼支护桩。该施工工艺打破了传统的钢筋混凝土支护桩施工做法,既保证了施工自身和周边建筑物的安全,又解决了现场地质条件差、场地地下水位高、紧邻周边建筑物和道路、成孔困难等施工难题,减少了投入量,降低了劳动强度,取得了较好的经济效益和社会效益。

2施工特点

1)采用钻孔压灌混凝土后压钢筋笼支护桩施工,减小了在现场场地地下水位高原地貌为河流漫滩、周围紧邻建筑物和道路的复杂地质条件下施工的风险程度,并可加快施工进度,降低劳动强度,节约成本,增加效益;2)加大成桩几率,从而解决紧邻周边建筑物和地质条件差、易塌孔施工的作业难题。

3适用范围

适用于建设领域的各种建(构)筑物周边毗邻建筑物的基坑支护施工。

4施工工艺流程

施工准备→放线定桩位→钻机就位、调平→开钻、清泥→终孔→压灌混凝土提升钻杆→吊放钢筋笼→钻杆压入钢筋笼→成桩。

5工艺原理

支护桩采用ZKL800BB型步履式长螺旋钻机钻孔,钢筋笼采用HPB235级和HRB335级钢材制作而成。首先采用ϕ600 mm长螺旋钻机钻孔至设计标高深度,成孔至设计深度后开启定心钻尖,接着用混凝土输送泵向钻杆内压入制备好的坍落度为180 mm～220 mm的混凝土,而后边压灌混凝土边提升钻杆直至设计标高。最后用长螺旋钻机机头卷扬机钢丝绳吊住钢筋笼顶端环形加强箍筋的两个吊点,并在钢筋笼两侧分别配合两名工人用尼龙绳拴住钢筋笼以便控制钢筋笼垂直度,吊放过程中,必须保证钢筋笼垂直缓慢入孔,不得左右旋转。钢筋笼定位标高误差控制在100 mm内。钢筋笼吊放、定位无误后开动并提升长螺旋钻机钻杆,钻杆提升至钢筋笼上部后开始缓慢下降钻杆,并使钻杆落至钢筋笼顶端环形加强箍筋上。确定钻杆稳定、钢筋笼正确受力后,开动钻机下降钻杆使钢筋笼在桩机钻杆垂直作用力下缓慢压入混凝土中。

6施工关键技术的解决思路

1)首先要确定桩位偏移的主要因素。严格按照设计规范要求进行施工,并设专人负责日常保养、检修桩机。

管理人员组织桩机有关操作人员学习操作规范并加强施工现场监控力度,桩机设备设专人负责日常保养、检修。

2)为减少施工风险系数,在桩机施工过程中,采用合理的施工顺序和方法,以保证施工安全。

3)施工顺序:采用隔一打一的方式进行,降低因桩距过近发生穿孔现象而导致地基沉陷桩机倾斜对紧邻建筑物造成的影响。

4)施工方法:a.首先采用ϕ600 mm ZKL800BB型步履式长螺旋钻机钻孔至设计标深度,成孔至设计深度后开启定心钻尖。b.用混凝土输送泵向钻杆内压入制备好的坍落度为(180～220)mm的混凝土,而后边压灌混凝土边提升钻杆直至设计标高。c.用长螺旋钻机机头卷扬机钢丝绳吊住钢筋笼顶端环形加强箍筋的两个吊点,并在钢筋笼两侧分别配合两名工人用尼龙绳拴住钢筋笼以便控制钢筋笼垂直度,吊放过程中,必须保证钢筋笼垂直缓慢入孔,不得左右旋转。

5)安全措施:a.桩机操作人员必须是经培训并持证上岗的、有丰富经验的人员进行操作;b.钢筋笼必须可靠连接不得随意摆动;c.全体操作人员必须思想集中,服从指挥。

6)由于该支护桩设计深度为10 m,钢筋笼为9 m,为确保钢筋笼能顺利压入混凝土中,经论证决定将钢筋笼底部主筋制作成同心尖锥状并在顶部加设一道Ф14加强箍筋以提高钢筋笼的整体性。

7)施工准备:a.施工技术要求和参数控制。桩径:D=600 mm;桩长:L=10 m。桩体材料配比要求:混凝土强度:C25;水泥:P.S.A32.5;水:普通饮用水;砂:河砂、机制砂;石子:碎石10 mm～20 mm。按设计配比:水泥∶水∶砂∶石子∶机制砂=1∶0.46∶0.8∶2.14∶0.8。钢筋笼采用HPB235级、HRB335级钢材,其中主筋采用螺纹18;加强筋采用螺纹14;箍筋采用圆钢10;钢筋笼长度9 m。钢筋笼底部将12根主筋制作成同心尖锥状,顶部加设一道螺纹14加强筋。水泥、石子、砂、钢筋等原材料严格按照设计图纸要求采购、加工和制作,对桩机进行严格检修,确保运行稳定的要求,施工前试桩合格后方可进行施工。b.定位放线。利用经纬仪按照图纸定位放线,检查合格后方可进行定位,钻机钻杆投点必须准确,发现倾斜立即纠正。c.支护桩施工。桩身质量要求:钻机进入速度:1.0 m/min～1.5 m/min;桩底标高:±300 mm;桩位允许偏差小于100 mm;桩径允许偏差:±50 mm;桩顶标高允许偏差:+30 mm,-50 mm;钢筋笼主筋间距:±10 mm,长度:±100 mm;箍筋间距:±20 mm;钢筋笼直径:±10 mm;安装深度允许偏差:±100 mm。施工方法:采用600 mm长螺旋钻机钻孔至设计标高深度,成孔至设计深度后开启定心钻尖。接着用混凝土输送泵向钻杆内压入制备好的坍落度为(180～220)mm的混凝土,而后边压灌混凝土边提升钻杆直至设计标高。用长螺旋钻机机头卷扬机钢丝绳吊住钢筋笼顶端环形加强箍筋的两个吊点,并在钢筋笼两侧分别配合两名工人用尼龙绳拴住钢筋笼以便控制钢筋笼垂直度,吊放过程中,必须保证钢筋笼垂直缓慢入孔,不得左右旋转。钢筋笼定位标高误差控制在100 mm内。钢筋笼吊放、定位无误后开动并提升长螺旋钻机钻杆,钻杆提升至钢筋笼上部后开始缓慢下降钻杆,并使钻杆落至钢筋笼顶端环形加强箍筋上。确定钻杆稳定、钢筋笼正确受力后,开动钻机下降钻杆使钢筋笼在桩机钻杆垂直作用力下缓慢压入混凝土中。

7结语

压灌混凝土 篇7

随着现代建筑业的飞速发展, 桩基础已从原始木桩逐渐发展为钢筋混凝土桩和钢桩等, 桩基础的施工方法和施工机械有了巨大的发展。进入21世纪以来, 随着人们环保意识的增强, 在施工中对环境保护的要求日益提高, 尤其是在旧城改造中尤为明显。如何减小施工噪音、振动、挤土等对周围环境的影响, 是科研技术人员在施工中面临的一个新问题。

桩基施工采用长螺旋钻孔中心压灌混凝土后插钢筋笼工法, 采用低噪音施工设备成孔、灌注混凝土, 利用吊车后插钢筋笼, 有效的降低施工中噪音对周边环境的影响。本工法解决施工场地泥浆排放及处理, 施工效率低等难题, 具有施工方便、速度快、质量好易保证、施工场地环保无泥浆排放、单桩承载力高等特点。被收入现行2008年版《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008) 规范, 属于国家“十一五”推广施工方法。

一、工艺特点

该工艺干作业施工, 施工方便, 操作简单, 成孔、灌注、插筋、成桩一气呵成, 成桩质量保证度高、施工污染少、速度快、机械设备配套齐全。该工艺能有效克服砂层成孔易塌孔的缺点。

二、使用范围

该方法适用于粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地层, 尤其适于地下水以下地层的施工。

三、施工简述

桩基施工作业面标高平整后, 进行桩机组装调试。同时将桩编号后开始根据轴线定位桩测放轴线, 并根据桩与轴线关系测放桩位。为保证桩位点不扰动丢失, 用φ28钢筋在桩位上打入地下至少200 mm, 拔出后投入白灰。

钻机安装试钻后, 在钻塔上作好成孔深度标记。与混凝土地泵连接牢固, 开始正式施工作业, 根据现场试成孔情况确定是否进行跳打作业。钻至设计标高后泵送200~220 mm塌落度混凝土, 边提钻边灌注, 直到孔口。开始浇筑混凝土时, 先由钻机司机鸣哨示意, 泵车负责人开始泵送混凝土并向钻机司机鸣哨回应, 钻机司机在收到明确回应后开始提钻。如浇筑过程中地泵内储存的混凝土已不多, 泵车负责人应及时向钻机司机鸣哨示意, 钻机司机应立即停止提钻。

用汽车吊迅速吊起已经穿好振动锤的钢筋笼, 对准孔口, 由3~4人用力下放, 如果下放钢筋笼不畅, 开启振动锤将钢筋笼振送到位, 并将钢筋笼顶标高控制准确后固定。

四、施工工艺及技术要求

1. 施工工艺流程

施工工艺 (长螺旋成孔中心压灌工艺) :成孔→边提钻边压灌砼→起吊钢筋笼→插入钢筋笼→振动到设计标高。

2. 施工组织

安排组织专业施工人员根据施工时间分为两个班组, 按照施工顺序自一端向另一端逐根进行施工。

专业施工队伍由机长、班长、机前指挥、吊车司机、小挖掘机司机、钢筋工、力工、信号工等工种组成的综合队伍组织施工。

项目部配备专业管理人员 (施工员、技术员、质量检查员、安全员、试验员) , 组织和落实施工方案、工程质量和安全措施的实施。

3. 施工要点

(1) 成孔灌注

放好的桩位经监理验收确认后方可施工。

钻机就位应准确, 钻机机架及钻杆应与地面保持垂直。

由于桩间距较近, 为防止串孔影响施工质量, 要按顺序进行跳打作业。

成孔、下笼、灌注要一气呵成。

由于采用压灌工艺并且在成孔中要穿越巨厚的砂层, 为确保桩的钢筋笼长度, 需要根据钻孔施工情况, 分别采取超钻、调整混凝土塌落度、改变施工工序等措施。

(2) 钢筋笼加工

1) 钢筋笼规格及配筋严格按设计图纸进行, 按图纸技术要求制作。

2) 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料及焊接试验检验。

3) 主筋配筋时, 满足每个断面接头数不超过主筋总数的50%, 错开搭接, 断面间距不小于1 m。

4) 搭接焊及帮条焊的钢筋, 焊接长度单面焊不小于10 d, 双面焊不小于5 d。

5) 主筋与加强筋间点焊焊接, 箍筋与主筋间绑扎。

6) 混凝土保护层控制采用焊接弓字钢筋, 每笼不少于3组, 每组4根, 保护层位置设置间距为5 m。

7) 笼子成型后, 经过监理验收后方可使用。

(3) 钢筋笼运输

已制作完成的钢筋笼采用吊车吊运或钢筋笼运输车进行运输, 禁止用铲车等机械拖拽, 以保证入孔前钢筋笼主筋的平直, 防止变形。

(4) 钢筋笼吊放安装

下放钢筋笼前应进行检查验收, 不合要求不准入孔;记录人员要根据桩号按设计要求做好记录;起吊钢筋笼时应首先检查吊点的牢固程度及笼上的附属物。吊起钢筋笼后缓慢插入振动锤杆, 插到笼底后将钢筋笼固定在振动锤上, 脱钩后起吊振动锤, 将振动锤与钢筋笼缓慢吊起竖直后移至桩孔附近。混凝土灌至作业面后, 将桩机移至旁边后立即将钢筋笼和振动锤一起放入桩中, 启动振动锤将钢筋笼振至设计标高后提出振动锤。

五、施工机械设备

1. 成桩机械设备

(见表1)

2. 钢筋笼加工设备

(见表2)

六、质量控制标准

桩基施工质量控制标准

灌注桩施工质量控制允许偏差, 必须符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范50202-2002》中规定的相应标准。

七、效益分析

本工程根据设计要求, 对现场基地标高较多及文明施工要求较高的项目, 采取长螺旋钻孔中心压灌混凝土后插钢筋笼桩基施工方法, 适用于砂层较厚、地下水位较丰富地区。相对于此类地质条件如采取泥浆护壁成孔灌注桩, 需要制备泥浆, 需要对废弃的浆、渣料单独处理, 且污浆环境, 并受场地条件限制较大, 施工效率低度。采用长螺旋施工工艺, 不需要单独制备泥浆, 施工成孔与提钻灌注混凝土同时进行, 施工后仅是土方的清运, 无泥浆处理费用。从施工效率方面, 同类长度的桩如采取泥浆护壁成孔灌注桩每天完成6~8根, 采用长螺旋钻孔工艺每天能完成10~15根, 可有效缩智短工期, 降低施工成本。

泥浆护壁施工工艺因其施工效率低, 故单方施工造价约比长螺旋施工工艺贵约120元左右。同时泥浆护壁施工工艺在施工中还需大量自来水, 以保持泥浆的正常循环使用, 长螺旋施工工艺, 在施工中不需要大量自来水配合施工, 仅在地泵处配合少量的水清洗地泵润滑即可。

压灌混凝土 篇8

王府站镇九年制学校位于吉林省松原市前郭县王府站镇中心, 距离松原市中心约30 km, 场地绝对标高197.5~198.8 m。该学校是2008年汶川地震后, 吉林省启动校舍安全工程排查, 前郭县政府决定合并三所中小学并异地新建的校舍工程。教学楼由小学部、初中部和教学辅助用房三部分组成, 平面呈工字型布置。小学部教学楼为4层, 其余部分3层, 采用现浇混凝土框架结构。教学楼总长82.3 m, 宽67.4 m, 平面设三道变形缝, 将复杂平面分割成四个规则的结构单元 (见图1) 。本工程按重点设防类设计, 框架抗震等级一级。框架柱截面受控于小震下的抗侧移刚度, 轴压比均不超过0.5。

2 工程场地地层分布

工程场地在区域地质上处于松辽盆地腹地东部斜坡带的前缘, 构成基底的地层以白垩系地层为主, 顶板在地表下50 m左右, 为一套巨厚层湖相沉积物。工程场地地形相对较平坦, 勘探孔所揭示的深度范围内地基土共分8层, 自上而下依次为: (1) 杂填土、耕土, 层厚0.8~1.2 m; (2) 粉土, 厚度1.2~1.9 m; (3) 细砂, 上部褐黄色, 下部灰褐色, 干, 稍密-中密状态, 主要成分为石英、长石, 磨圆度中等, 分选一般, 厚度变化较大, 层厚2.7~6.7 m; (4) 粉质黏土, 褐黄色, 可塑状态, 无摇振反应, 干强度较低, 韧性较低, 含沙量较大, 层厚0.4~2.4 m; (5) 细砂, 灰褐色, 稍湿, 中密状态, 层厚2.2~5.8 m; (6) 粉土, 灰褐色, 稍密状态摇震反应中等、无光泽、干强度较低、韧性较低, 含粉质黏土, 层厚0.4~2.8 m; (7) 细砂, 灰褐色, 饱和, 密实状态, 主要成分为石英, 长石, 含少量粉质黏土, 级配良好, 分选性一般, 层厚0.5~2.2 m; (8) 黏土, 蓝灰色, 可塑偏硬状态, 含铁质结核, 无摇振反应, 切面有光泽, 低压缩性, 干强度中等、韧性中等, 该层未穿透, 揭露最大厚度为7.1 m。

3 常用桩型的技术经济分析

从地方经验来看, 因地层承载力不高, 松原地区的基础很少采用天然地基, 多数采用桩基础。当地常用的桩基础形式中, 灌注桩有沉管灌注桩、钻孔压灌超流态混凝土桩、夯扩桩;预制桩有高强预应力混凝土管桩, 近年还引入了高强预应力混凝土方桩。从施工的可行性来看, 沉管灌注桩可使饱和的砂土液化, 故沉管相对容易, 但深度难以控制, 砂土液化后沉管端部阻力很小, 加之施工时难以保证桩身浇筑质量, 使用相对较少。夯扩桩由于砂层透水性高, 桩端难以封住地下水而承载力不稳定, 使用也受限制。高强混凝土预应力管桩经济性好, 但在砂土地基中的应用有很多困难, 采用静力压桩则随着工程桩对砂层的挤密, 后续桩难以穿越厚实的中密砂层而容易导致桩长过短, 且桩端砂层在达到终压力后存在应力松弛现象, 导致桩端沉降偏大。若采用锤击沉桩, 则随着锤击次数的增加, 砂土振密效应显著, 导致后续沉桩越来越困难, 也不可取。

钻孔压灌超流态混凝土桩在类似场地中应用广泛, 该桩型利用长螺旋钻机钻孔至设计深度后, 在提钻的同时, 通过高压混凝土输送泵、钻杆芯管、钻头喷嘴向孔底压灌制备好的超流态混凝土, 通过计量控制钻杆的提升, 边提升边泵送混凝土至略高于设计标高, 再将钢筋笼吊起, 压入或振入到设计标高。该桩型混凝土搅拌质量好, 桩身混凝土压力灌注, 无缩颈夹泥等缺陷, 桩身质量容易得到保证;机械化程度高, 单桩承载力在砂层中因混凝土外溢等原因提高了桩侧阻力, 桩尖部分注入高压水泥浆处理桩尖虚土, 使端承力得到提高, 在对砂层作为持力层的情况时, 还可采用注浆机械搅拌扩底, 故桩的承载力较高;无需泥浆护壁与套管跟进, 施工无振动、无噪音。该桩型在引入松原地区后得到广泛应用。

本工程地勘报告首选的基础形式是钻孔压灌超流态混凝土桩, 未提供天然地基承载力。设计也根据地勘报告, 选用该桩型。预估桩长13 m, 以第5层———细砂层作为桩端持力层, 桩径350 mm, 单桩竖向承载力特征值Ra=420 k N。

4 钻孔压灌超流态混凝土桩在项目中遇到的问题

工程试桩时钻孔顺利, 很快达到设计要求的深度及持力层, 压灌超流态混凝土也很顺利, 提钻后压入钢筋笼时遇到问题。钢筋笼压入5 m左右即无法继续深入, 即使采用振动插筋器也无法实现钢筋笼的就位。重新在原孔位复钻后再次灌入混凝土, 提钻后钢筋笼顺利压入桩身。当时认为钢筋笼不能压入属于个别现象, 但后续的桩基施工陷入困境, 所有的工程桩均无法一次将钢筋笼就位, 均需复钻再灌注混凝土才能压入钢筋笼。

工程参与各方分析可能是超流态混凝土配合比不好, 导致混凝土和易性和保水性差, 使灌入桩身的混凝土离析, 孔底部石子密集而无法压入钢筋笼。施工方多次调整混凝土配合比后仍无法从根本上解决问题。后来发现钻孔时钻杆带起的砂土比较干, 复钻时带起的超流态混凝土也比较干, 缺少水泥浆。查地勘资料显示地下水位距离地表10~15 m。由于砂层较干, 使灌入的超流态混凝土快速失去水泥浆而形成干硬性石子组成的松散颗粒物, 导致钢筋笼无法压入, 此种情况在复钻复灌混凝土后缓解。设计方认为, 在这种情况下, 即使钢筋笼能压入, 也无法保证桩身混凝土的强度。至此成桩困难的原因找到, 工程参与各方均认为该桩型不能继续使用, 需调整基础形式。

5 独立基础可行性分析

由于其他桩型用于本场地都具有一定的局限性, 考虑本工程基底荷载并不大, 故设计提出采用天然地基上的柱下独立基础方案。

松原地区抗震设防烈度为8度 (0.20 g) , 关于砂土液化问题也是需要认真考虑的, 采用桩基能避免砂土液化对基础的不利影响。天然地基需判别液化可能性。因地下水位深度 (dw) 12 m大于8度砂土液化特征深度 (d0) 8 m与基础埋深 (db) 2 m之和, 满足GB50011《建筑抗震设计规范》中初步判别不液化的要求, 故场地砂土判别为不液化。通过标贯试验和静探试验值推算, 地勘最终取定粉土层承载力特征值为fak=150 k Pa。设计考虑基础埋深1.8 m, 进行宽度深度修正后, 能够满足基础设计需要。对比天然地基上的独立柱基和桩基两种基础形式的经济性, 独立基础造价能节省基础造价50% (典型柱下基础见图2) , 且省去了桩基施工的工期以及桩基检测的费用, 具有明显的优越性。该工程于2010年投入使用, 未发现地基不均匀沉降现象, 地基基础状况良好。

6 结语

钻孔压灌超流态混凝土桩适用性广泛, 但针对地下水位低的干燥缺水砂土地基的应用要十分谨慎, 不仅可能成桩困难, 还有可能导致桩身混凝土质量缺陷。在排除场地液化可能性的前提下, 松原地区的砂层能满足多层结构基础承载力的需要, 可以采用天然地基, 以节省造价和工期。

摘要：结合工程实例, 介绍了钻孔压灌超流态混凝土桩的技术及经济特点, 分析了该桩实例中成桩困难的原因, 并介绍了解决方案。提出了该桩型可能不适合干燥的砂土地层, 在排除液化可能性的前提下, 可以采用粉细砂层作为多层建筑的天然地基。

关键词：钻孔压灌超流态混凝土桩,砂土液化,方案

参考文献

[1]DB23/T360-2010钻孔压灌超流态混凝土桩基础技术规程[S].