混凝土灌注桩和钢管灌注桩有什么区别
一、性质不同
1、钢管灌注桩:采用适合桩设计尺寸的钢管(即套管)。将端套上的桩尖沉入土中后,将钢筋骨架吊入套管内,在拔出混凝土管的同时进行混凝土管的振捣或锤击,用振捣器将混凝土捣实,利用拔管时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。
2、混凝土灌注桩:一种就位成孔,灌注混凝土或钢筋混凝土而制成的桩。
二、分类不同
1、钢管灌注桩:
可分为锤击沉管灌注桩,振动沉管灌注桩。
(1)利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩,称为锤击沉管灌注桩。
(2)利用振动器振动沉管、拔管成桩,称为振动沉管灌注桩。
2、混凝土灌注桩:
(1)钻孔灌注桩
根据工程性质、地下水位和土壤性质的不同,钻孔桩主要有冲击钻孔灌注桩、旋挖钻孔灌注桩、潜孔灌注桩和钻孔灌注桩。除钻孔灌注桩外,其余三桩均为泥浆护壁钻孔桩。
(2)沉管灌注桩
沉管灌注桩是指用锤击或振动桩将可移动的阀尖或预制钢筋混凝土桩靴沉入土中,然后在锤击或振动拔管的同时灌注混凝土(或先将钢笼放入管内)的桩。前者称为锤击沉管灌注桩,后者称为振动沉管灌注桩。
(3)人工挖孔灌注桩
人工挖孔灌注桩是由人工挖孔法、钢筋笼和混凝土组成的桩。
扩展资料:
混凝土灌注桩特点:
1、与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和振动小得多。
2、可建造直径大于预制桩的桩。
3、可用于各种地基。
4、施工质量对桩的承载力影响很大。
5、由于混凝土是在泥浆中浇筑的,混凝土的质量难以控制。
参考资料来源:百度百科-混凝土灌注桩
参考资料来源:百度百科-沉管灌注桩
水下砼采用导管法。
灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离控制在25cm~40cm,且使管埋入混凝土的深度不小于1m。剪球灌注开始后,应连续地进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间;灌注过程中应经常用测深锤探测孔内混凝土面位置,及时调整导管埋深。
混泥土的浇筑方式:
(1)普通浇筑,随打随抹,随收面;适用于地面,或楼板面
(2)分层浇筑分层振捣,适用物大体积混凝土或者墙体混凝土,有利于水化热的释放,但要点是要保证在第一层混凝土初凝前进行二层混凝土的浇筑便于结合。
(3)分层斜面浇筑,这种方法适用于大体积混凝土而且面积相当大,不适用分层,第一层浇筑完毕后,进行第二层浇筑时,第一层已初凝;只能从起始开始分层浇筑到设计标高面再逐步推进;
(4)分层浇筑逐步推进,适用于水池类墙体或楼座剪力墙。
钢护筒的话,如果护筒底比设计桩顶高很多的话,随便什么时候拔都行。对桩没有影响。但是拔的太晚了水泥浆凝固了就不好拔了。
一般护筒顶比桩顶高2M左右,如果护筒里有混凝土的话,必须在混凝土初凝之前拔出来。一般就是灌完桩之后紧接着就把护筒拔了。因为等混凝土初凝后在拔会对桩顶砼造成扰动。影响桩顶砼强度。再就是等混凝土凝固了,护筒基本就拔不下来了,只能剖开,或者不拔了。
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声测管的作用主要是在灌注桩浇筑砼施工时预留一个能够让超声波探头可以正常放到桩底的一个通道,并不作为结构受力计算的考虑。
因此,为了形成这样一个通道,现在有一种新工艺可以不用声测管,即采取抽拨棒的方式,在桩基砼形成初凝时把抽拨棒给抽出来。
这样就可以节省钢材的使用。必须进行清底作业,否则将来受力后会产生较大的沉降,对结构有影响。加工一些圆形的砂浆垫块,中间留12mm左右的孔,将其串到井桩笼的前端。
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钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头。
增加孔内静水压力,能为孔壁平衡孔外地下水压力或者加大孔内向水力、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。
调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。
参考资料来源:百度百科-钻孔灌注桩
1 测量定位
a)根据设计桩位图纸和施工顺序测定出钻孔桩位位置,桩位测量误差不大于1cm。
b) 桩位定点经复查无误后,方可由人工挖出基坑,进行护筒埋设。
2 护筒埋设
2.1 护筒的一般要求
a)护筒采用4-8mm钢板卷制,每节长度为1.5-2米,内径应比钻头直径>100mm以上。
b)护筒制作直径误差应≤10mm。
c)护筒上端开设1-2个200×200mm的溢浆口,下端应设刃脚。
2.2 挖坑埋设护筒时,基坑应比护筒外径大600-800mm,护筒放入基坑经采用水平尺和垂球校正无误后,四周应分层夯填优质粘土;基坑底部不是粘性土时,应更换500mm厚的优质粘土,夯实后再安放,以防护筒刃脚处渗漏、坍塌。埋设好的护筒中心与桩位中心偏差应小于50mm,斜率应小于1.0%。
2.3 护筒埋设除满足施工要求外,一般情况下顶面应高出自然地面0.3m左右,以防杂物、工具等落入孔内造成事故;同时应考虑高出地下水位1-1.5m;溢浆口应对准排浆沟。
2.4 护筒埋设深度应尽量穿过地表松散层或杂填土层,进入不易坍塌的土层,在粘性土中护筒埋深应≥1m,在砂性土中护筒埋深应>1.5m。
2.5 护筒埋设完用经纬仪复核验收合格后,应用水准仪测出护筒口的标高,作为计算钻孔孔深和安放钢筋笼在孔内标高的依据。
3 钻机安装就位
a)钻机安装定位后,底座必须平正、稳固,不得产生位移、倾斜和沉陷;钻架顶端的起重滑轮外缘、钻机转盘中心和护筒中心应在同一条铅垂线上,以保证钻孔的垂直度。
b)为准确控制成孔深度,在机架或钻杆上应设置控制深度的标尺,以便在钻进中进行观测记录,并用水平尺校正施工平台水平度和转盘的水平度,保证转盘中心与护筒的偏差不大于2cm。
c) 钻机平台底座必须座落在较坚实的位置,否则用地板垫平,防止施工中倾斜。
d) 对各连接部位进行检查。
4 泥浆的配制及使用
4.1 泥浆是粘土和水的混合物。在钻孔中,由于泥浆比重大于水的比重,可以增大静水压力,并在孔壁形成一层泥皮,保护孔壁,隔断孔内外水流,防止塌孔;随着钻进,泥浆还具有悬浮钻碴、冷却钻头和润滑作用。所以要很好的控制泥浆的性能指标。
4.2 泥浆制配应选用高塑性粘土或膨润土,配制泥浆时,应根据钻孔施工的地质情况,采用不同的泥浆性能指标。
a)在粘土层、亚粘土层中钻进时,可直接用清水,利用孔内原土自行造浆,泥浆比重应控制在1.1-1.3左右;
b)在基岩中钻进时,配制的泥浆比重应控制在1.2左右,排出的泥浆比重应控制在1.3左右;
c)在砂类层、砂土层钻进时,配制的泥浆比重应控制在1.2左右,排出的泥浆比重应控制在1.4左右;
d)在砂砾层、易塌孔的地层中钻孔时,配制的泥浆比重应控制在1.3左右,排出的泥浆比重应控制在1.5左右。
4.3 在铺设硬地坪时即留出泥浆池及主要循环沟槽的位置。泥浆池放在桩位空隙处,泥浆池容量根据单桩方量及最多同时施工的桩数而定,一般按单桩方量的1.5倍设置泥浆池的容积。
4.4 在施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受到水位降落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以下。
4.5 设专人进行泥浆管理,随时跟踪、检查循环池内泥浆比重、黏度,以确保钻进需要,性能不合格的泥浆不得使用,对于施工中产生的废浆均输送到废浆池中储存,再用密封罐车外运排放。
5 成孔钻进
5.1 根据地层和设计要求及确定的施工工艺,合理选择钻机及性能良好的钻头进行成孔钻进,钻头直径根据施工工艺、设计桩径及试成孔各参数来确定。钻头设保径装置,施工中要经常校验钻头尺寸,发现磨损过大及时修复、更换。
5.2 开工前,由项目技术负责人向全体施工人员详细讲解施工组织设计中的各项要求。须经工程技术人员下达开孔通知书后方可开钻;开钻后,钻进作业必须连续进行,开始钻进要平稳,不得碰撞护筒或孔壁,拆装钻杆要力求迅速。
5.3 钻进不同类别的地层应随时调整钻进技术参数(泵量、转速、钻压等),根据施工经验及地层特性合理选择最佳钻进技术参数。采用分层钻进技术确保成孔质量,钻压利用钻具自重加压,开钻时轻压慢转以保持钻具的导向性和稳定性,泵量的调整可安装回水装置,进尺后针对不同地层,适时调整各钻进技术参数。终孔前05-1.0m,采用小参数扫孔钻进至终孔,以减少对孔底的扰动。
5.4 集中精力,认真操作,在钻进过程中必须认真执行岗位责任制,随时填写钻孔施工记录,钻进中经常跟踪检查,调整循环泥浆性能,确保注入孔口泥浆合格。
5.5 坚持实行交接班制度,交接班时应详细交接钻孔施工情况和应注意的事项。
5.6 钻进成孔中为确保钻孔深度达到设计桩深,钻进中必须用钢卷尺丈量钻杆长度,准确丈量机上余尺,并作正确计算、记录。确保孔深误差不大于100mm。
6 钻孔事故处理
6.1 开工前,施工人员应根据钻孔的施工方法,水文地质条件,制定出必要的技术措施,并注意钻进过程中每一个环节的变化,预防发生孔内质量事故。
6.2 发生孔内事故时,应及时向施工现场负责人汇报,查明钻进情况,认真分析,弄清原因,研究和提出正确的处理方法。
6.2.1 钻孔偏斜的原因分析和处理
原因分析:
a)钻机安置不平、产生不均匀沉降或钻压过大造成;
b)在钻进中钻头遇到地下障碍物(如较大的块石),未及时清理;
c)在有倾斜度的软硬地层交界处,顺岩面钻进或在料径大小悬殊的砂砾石层中钻进时,钻头所受阻力不均匀,产生滑斜。
预防和处理:
a)安装钻机时要使转盘、底座水平,天车滑轮外缘、转盘中心、护筒中心三者应在同一条铅垂线上。利用钻杆加压正循环回转钻进时,应在钻具下步加钻铤设扶正器;
b)在有倾斜的软硬地层钻进时,应轻压慢转控制进尺,缓慢钻进。
c)查明钻孔偏斜的位置和程度,一般可在偏斜位置吊住钻头上下反复扫孔或用筒式钻头扫掉突兀使钻孔正直;偏斜严重时,应回填粘土到偏斜处,夯压密实后再采用筒式钻头轻压慢转纠偏钻进。
6.2.2 漏浆事故原因分析和处理
a)原因分析:
1)在透水性强或有地下水流动的地层中钻进,泥浆会向孔外漏失;
2)护筒埋设太浅,护筒四周和底部回填土不密实,会在护筒刃脚部分漏浆。
b)预防和处理:
1)往孔内泵入或注入稠泥浆,或者直接倒入优质粘土,慢速转动钻具,增强泥浆护壁能力,堵塞漏浆通道;也可采用低比重、小失水量轻质堵漏泥浆,提高泥皮防渗性和减小泥皮厚度;
2)加大护筒埋设深度,夯实护筒四周的回填土。
6.3钻进成孔的深度控制, 大于设计100—200mm.
6.4钻孔灌注桩成孔的允许偏差,垂直度小于1%,桩位中心偏差小于5cm.孔径大于设计孔径。
6.5 施工、质检人员及时用测绳校核孔深合格后方可终孔。
7 清孔
7.1 钻进终孔,经检查验收合格后应立即进行清孔。清孔的目的是及时清除钻碴及孔底沉碴,确保成桩质量。钻进终了,将钻具提离孔底0.2m,上、下活动,低速回转,全泵量冲孔,充分研磨孔底较大颗粒土块,待孔内返出浆液中无泥块泥皮可视为一次清孔完毕,实现“一次清孔为主,二次清孔为辅”的清孔排渣原则。时间一般不少于30分钟,用测锤测得孔深符合设计要求为止。
7.2 清孔的方法,根据设计要求、机具设备的条件和地层情况而定。目前施工中通常采用抽浆清孔(气举反循环)和换浆清孔。
a)抽浆清孔法清孔比较彻底,适用于桩经>800mm的桩型;
b)换浆清孔法是利用钻机终孔后不钻进,继续循环泥浆换浆清碴,该方法适用于各种土层中的摩擦桩。
4.7.3 清孔的质量要求
7.3.1 清孔后的泥浆性能指标:
a)含砂率≤4%;
b)泥浆比重应≤1.15;
c)粘度应≤20秒。
4.7.3.2 孔底沉碴厚度
a)摩擦桩孔底沉碴厚度≤200mm;
b)端承桩孔底沉碴厚度≤50mm;
8 钢筋笼的制作与安放
8.1钢筋笼的制作(略)
8.2 钢筋笼的吊运安放
a)钢筋笼在吊运安放时应防止变形,吊放入孔一般采用二点吊法,吊点设在笼长上部的1/4处;当钢筋笼分节吊放时,第一节钢筋笼放入孔内后,用两根钢管或型钢穿过钢筋笼加强箍的下面临时支架在护筒或孔口,钢筋笼上端露出护筒或孔口1.5m左右为宜,然后再吊装第二节笼并认真处理好就位、对直、焊接等工作;
b)钢筋笼入孔时应防止碰撞孔壁,下放过程中要观察孔内水位的变化,要缓慢入孔,下放困难时,应仔细查明原因,不得强行下放,不准用人爬在钢筋笼上加重,也不准强行冲击入孔,可采用正反旋转,慢起慢落数次逐步下入孔内,严禁将钢筋笼高起猛落、强行下放。
c)钢筋笼入孔的标高、顶面和底面应符合设计要求,其误差不得>±50mm;钢筋笼定位吊筋在孔口必须固定牢固,以防灌注砼时下掉和上浮钢筋笼的情况发生;
d)为防止钢筋笼锈蚀,必须保证灌注后钢筋笼外围有一定厚度的保护层(混凝土)。其有效方法是在钢筋笼周围主筋上间隔适当距离对称设置预制混凝土块或在主筋上焊钢筋耳环(保证钢筋笼在孔内居中)。钢筋笼主筋的保护层厚度允许偏差,水下浇注混凝土桩在±20mm;非水下浇注混凝土在±10mm;
e)钢筋笼吊放完成后,应进行隐蔽工程的检查验收,合格后应立即进行下道工序。
9 安装灌注导管
9.1 灌注用导管的制作和使用应满足《建筑桩基技术规范(JGJ94-94)》第6.3.20条文规定。选用导管须内平、笔直。安装前应对导管进行水密封性能试验及检查,不合要求的不得使用,导管长度按实际孔深确定。
9.2 导管在吊放时位置应居中(钢笼中心),轴线顺直稳步吊入,防止卡挂钢筋笼,在钢筋笼按设计要求不放到底的情况下,待导管安装完毕后,应将导管上下升降几次,确认不卡挂钢筋笼后,方可安放隔水塞。下管前应清点根数,检查连接处密封情况,每节使用“O”型密封圈,保证良好的密封性能,严防泥浆渗入管内。孔口连接时,在丝扣处涂抹机油,便于拧卸。严禁使用铁锤打击导管,防止变形。
9.3 灌注导管底端距孔底一般应保持300-500mm,以便能顺利排出隔水栓(球)及导管内的泥浆(第一批水下混凝土灌注后,严禁将导管插回孔底)。
10 二次清孔
下好导管后即开始二次清孔,可采用正循环清孔法,首先往孔内注入原浆,将孔内泥块土屑携出孔外,然后以低比重优质泥浆置换孔内浓浆,清至孔内返出之泥浆比重≤1.15或粘度≤22秒,其沉渣厚度≤100mm时视清孔符合要求。经现场监理工程师验收合格后方可进行下道工序施工。灌注前使用橡皮球作为隔水塞将混凝土与泥浆隔离。
11 混凝土灌注
a)因成孔护壁的需要孔内充满泥浆,多数情况下为水下灌注。为了桩身的连续性(否则会出现断桩),在开始灌注时,一定要强调首灌量,即首次灌入的混凝土量,应将导管埋入不小于0.8m;
b)首斗灌注量必须确保导管底部埋入砼面1.2m,首批混凝土灌注后,应随即测探孔内混凝土面高度并认真计算导管埋置深度,如符合要求,可继续正常灌注,并填写混凝土灌注记录;
c)开灌后,应连续不间断灌注(严禁中途停工),在整个灌注过程中,应注意观测管内混凝土下降和孔内返浆(水)情况,及时测量导管外混凝土高度与埋管深度;
d)灌注过程中应随混凝土面的升高逐段起拔导管(起拔应保持轴线竖直和位置居中),但绝不能将导管提出混凝土面,除底管外,每次拔管不得多于两根(≤6m),当灌注遇阻时,应上下轻轻活动,畅通后方可继续灌注;
e)在灌注过程中,每条桩应至少做一组混凝土试块,并设专职试块制作人员,负责检测砼坍落度及每根桩制作砼样,经标准养护28天后送检测单位作抗压强度试验;
f)灌注完毕后,要及时将护筒拔起,并在桩位处设置标记,所有工程桩灌注混凝土面必须高于桩顶标高0.5m方能终止,以保证桩顶砼质量;
g)水下混凝土施工情况,如灌注时间、桩号、混凝土用量、砼面深度、导管埋深、导管起拔拆除以及发生的各种异常现象等,都应有专人负责详细记录。
11.5 测探桩顶高度和导管埋深控制
在混凝土灌注过程中,应随时测探混凝土面的高度和导管埋深情况。
a)灌注水下混凝土时应探测水面或泥浆面、混凝土面的高度,以了解埋管深度和桩顶高度;
b)灌注导管的埋置深度,一般宜控制在2-6米。
12 施工应变措施
12.1 配备强有力的后方保障体系,可根据工程施工变化要求,有承受因设计或地层原因发生变更而对设备、人员要求增加的能力,以及对施工工艺进行合理调整的技术措施,并可根据顾客、设计方的要求及时进行调整。
12.2 施工中如出现突然的停电、停水,给成孔带来困难,此时采取的措施是:用吊车将正在钻进的孔内钻具提出孔外,并保证孔内泥浆液面高度超过地下水位高度。如有孔壁坍塌等不良情况出现,在恢复通电后,视情节轻重分别采用重新扫孔或用粘土回填后再钻进的方法,保证成孔质量。
12.3 垮孔事故预防及处理措施
(1) 预防:
a)在进入砂质土等易坍地层时,使用优质泥浆,并适当放慢成孔速度,以确保泥皮的形成,使之具有良好的护壁功能。
b)尽量缩短二次清孔与灌注间的时间间隔。
c)合理安排施工间距,在刚灌注完毕混凝土的桩旁成孔施工时其安全距离不小于4倍桩径,或最少时间间隔不应少于36小时。
(2) 处理:
a)在成孔中发生垮孔时,如程度较轻可适当加大泥浆比重,保持孔内水头高度,提高静水压力,及时平衡地层;情况严重时可用粘土夹小碎石快速回填,让其自然沉降密实后,再重新钻进。
b)在灌注过程中发生垮孔,程度较轻的在该段灌注时提高砼标高,严重的重新进行清孔处理。
12.4 浮笼事故预防及处理措施
(1) 预防:
a)钢筋笼的制作、安放;导管的下放、二次清孔、砼灌注应严格按照前述的技术措施进行施工。
b)加强吊车司机与井口指挥人员协调,提管宜慢,确认未碰挂钢筋笼时,再匀速提升,避免人为造成钢筋笼上浮。
(2) 处理:
下笼时吊筋在护筒口处采用定位加固,灌注时均衡作业,合理减管。灌注中如发生钢筋笼有上升趋势时,应及时减慢灌注速度,合理减少导管埋深。
12.5 导管堵塞事故预防及处理措施
(1) 预防:
a)选用合理级配的砼,确保灌注砼的和易性。
b)灌注过程应连续,避免中途长时间停待灌注。
c)严格按照前述的技术措施进行施工。
(2) 处理:
a)当砼浇灌在钻孔底部堵塞,采取的办法无法排除时,应立即起拔导管、钢筋笼,利用钻机快速钻进扫清孔内砼,至设计标高后,再行浇灌。
b)在钻孔中、上部(一般已埋笼)堵塞且无法排除时,应起拔导管,立即清洗,检测新鲜砼面后高度,重下导管,加大泵量(两台泵)进行清孔,清至砼面后检测记录砼面高度。然后插入导管重新浇灌,为今后检测方便,应灌至自然地坪,待动测后,报设计认可验收,并汇报事故发生经过、事故原因分析及处理方法和针对今后施工的预防措施。
(1)打孔沉管灌注桩单打、复打:计量单位:m3
V=管外径截面积×(设计桩长+加灌长度)
设计桩长——根据设计图纸长度如使用活瓣桩尖包括预制桩尖,使用预制钢筋混凝土桩尖则不包括
加灌长度——用来满足砼灌注充盈量,按设计规定;无规定时,按0.25m计取。
(2)、夯扩桩:计量单位:m3
V1(一、二次夯扩)=标准管内径截面积 ×设计夯扩投料长度(不包括预制桩尖)
V2(最后管内灌注砼)=标准管外径截面积 ×(设计桩长+0.25)
设计夯扩投料长度——按设计规定计算。
(3)钻孔混凝土灌注桩
成孔工程量,计量单位:m3
钻土孔V=桩径截面积×自然地面至岩石表面的深度;
钻岩孔V=桩径截面积×入岩深度度
混凝土灌入工程量,计量单位:m3 V=桩径截面积×有效桩长,有效桩长设计有规定按规定,无规定按下列公式:
有效桩长=设计桩长(含桩尖长)+桩直径
设计桩长——桩顶标高至桩底标高
基础超灌长度——按设计要求另行计算。
泥浆运输工程量:计量单位:m3,工程量按成孔工程量计取。
沉管灌注桩成桩过程为:桩机就位→锤击(振动)沉管→上料→边锤击(振动)边拔管,并继续浇筑混凝土→下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管→成桩。
桩基钢筋笼施工特性:在一般场合对钢筋笼要求不大时可采用手工绑扎钢筋笼,如桩基较深或桩径较大时宜采用扎实性和牢固性更优良的机制钢筋笼(采用钢筋笼滚焊机制作)以满足达到桩基施工工艺高要求,提升桩基牢固稳定性。
1.混凝土灌注分干孔灌注和水下灌注
干孔灌注一般可直接由孔口倾倒,通过混凝土自重捣实,必要时也可利用捣振工具捣实。水下灌注,则通过灌注导管连续灌入混凝土成桩。
2.水下导管灌注混凝土的工艺过程
在桩孔内下入钢筋笼并进行二次清孔之后,将底口敞开的导管下入充满水的桩孔内,在导管的上端(水位以上)用铁丝悬挂一个用混凝土制成的隔水塞,在塞上面的漏斗内装足量的混凝土,然后剪断铁丝,使隔水塞和混凝土拌和物顺管而下,将管内的水向下挤出管口,混凝土下到桩孔底部后,埋住导管下端一定深度,以防桩孔内的水进入导管内。随着后续混凝土拌和物的不断灌入,桩孔内的混凝土不断升高,相应提升并逐渐拆卸导管,直到灌入的混凝土达到设计标高,形成连续的混凝土桩身,如图3-16所示。
图3-16 水下导管灌注混凝土的工艺过程
3.灌注导管
灌注导管用钢管制作,其技术规格及适用桩孔孔径见表3-10。
表3-10 灌注导管用钢管制作,其技术规格及适用桩孔孔径
灌注导管技术性能应符合下列要求:
1)每节导管平直,其长度偏差不得超过管长的10%。
2)导管连接部位内径偏差不大于2mm,内壁应光滑平整。
3)法兰盘螺眼分布均匀,每个螺眼至导管中心距相等。
4)将单节导管连接为导管柱,其轴线偏差不得超过0.1%。
5)橡胶圈或胶皮垫密封性能可靠,保证在水下作业时导管内不渗漏。橡胶密封圈的直径为Φ4~6mm,胶皮垫的厚度以3~5mm为宜。
6)导管顶部应设置漏斗和储料斗(槽)。漏斗设置的高度,应适应操作的需要,并应在灌注到最后阶段时,能满足对导管内混凝土柱高度的需要。
7)新投入使用的灌注导管应先在地面进行连接组拼,检查导管柱是否弯曲,连接的可靠性,测量核对导管柱的实际长度进行压力充水试验,检查导管的密封性。充水试验的压力,宜不小于0.5~0.7MPa。
4.漏斗设置高度和容积
灌注到最后阶段时,能满足对导管内混凝土柱高度的需要,保证上部桩身的灌注质量。混凝土柱的高度,一般在桩顶低于桩孔中的水位时,应比该水位至少高出2.0m,在桩顶高于桩孔中的水位时,应比桩顶至少高出2.0m。漏斗设置高度(即导管内混凝土柱高度)的计算,可参考图3-17和式(3-7)。
基础工程施工技术
式中:hc为漏斗至预计灌注的桩顶混凝土面(包括预加高度)所需高度,mHw为预计灌注的桩顶混凝土面至孔内水位的高度,mγw为孔内泥浆或水的容重,kN/m3,一般为23~24kN/m3P为超压力,kPa,与导管作用半径有关,见表3-11,P不宜小于75kPaγc为混凝土拌和物容重,kN/m3。
漏斗与储料斗(槽)可用4~6mm钢板制作,要求不漏浆,不挂浆,流动顺畅彻底。
漏斗与储料斗(槽)应有足够的容量储存混凝土(即初存量),以保证首批灌入的混凝土量(称初灌量)能达到埋管1~1.2m的高度。漏斗与储料斗(槽)的初存量计算,可参考图3-18和式(3-8)。
图3-17 漏斗高度计算图
图3-18 储料斗容量计算图
表3-11 超压力与导管作用半径
基础工程施工技术
式中:V为漏斗和储料斗(槽)容量,即初存量混凝土,m3h1为孔内混凝土达到埋管高度Hm时,导管内混凝土柱与导管外水柱压力平衡所需的高度, ;γw为水或泥浆的容重,kN/m3γc为混凝土拌和物容重,kN/m3h2为孔内混凝土面距孔底高度,mHm为应达到的最小埋管高度,mHc为导管底口至孔底的高度,mHw为孔内水面至初次灌注需要的混凝土面高度,m,Hw≈H-Hc,H为实际桩孔孔深,mD为实际桩孔直径,md为导管内径,m。
5.隔水(栓)塞
隔水(栓)塞在混凝土开始灌注时起隔水作用,减少初灌混凝土被稀释的量,隔水塞置于漏斗与导管之间。隔水(栓)塞可采用硬栓(木制的或混凝土预制的)、软栓(麻袋内装麻刀、锯屑等)、球栓或带有方向装置的板栓(夹胶皮)等各种形式。隔水(栓)塞用8号铁丝悬挂于导管内水面以上约50~300mm处。
6.导管的安放
导管吊放入孔,应将橡胶圈或胶皮垫安放周正,严密,确保密封良好,导管在桩孔内的位置应保持居中,防止导管跑管,撞坏钢筋笼并损坏导管,导管底部距孔底高度不宜超过500mm。
7.灌注混凝土注意事项
1)配制0.2~0.3m3水泥砂浆,灌入隔水(栓)塞以上的导管内,以便剪断铁丝后隔水(栓)塞在导管内下行顺畅,不被卡住。
2)配制满足初灌量需要的首批混凝土,运送至漏斗和储料斗(槽)内储存。严禁储存量不足。
3)导管的埋深应不小于表3-12的要求,且最大埋深不宜超过导管下部的第一根导管长度。
表3-12 导管的埋深
4)灌注应连续不断地进行。每斗混凝土的灌注间隔时间应尽量缩短。提升拆卸导管所耗时间应严格限制,一般不超过15min。各岗位人员应密切配合,齐心协力,不得中途中断灌注作业。混凝土的灌注速度,一般可控制在10~12m/h。
5)混凝土运到灌注孔口时,应进行检查,如有泌水离析或塌落度不符合要求的现象,应在不提高水灰比的原则下重新拌和重新拌和后仍不能达到要求,严禁灌入孔内。
6)后续的混凝土应徐徐地灌入,防止在导管内攒成高压气囊,将导管连接处胶垫挤出,而使导管漏水或将空气压入混凝土内,增大混凝土含气量,影响混凝土强度。
7)灌注中应经常用测锤探测混凝土面的上升高度,并适时提升拆卸导管,保持导管的合理埋深。探测次数一般不宜少于所使用的导管节数,并应在每次提升导管前,探测一次管内外混凝土面高度。特别情况下(局部严重超径、缩径、漏失层位,灌注量特别大的桩孔等)应增加探测次数,同时观察返水情况,以正确分析和判定孔内情况。
每次探测数据和拆除的导管长度应填入“混凝土配制灌注记录表”并在现场绘制“管外混凝土高度—灌注量”“管内混凝土高度—灌注量”和灌注导管提升曲线。
8)拆除的导管应用清水冲洗干净,取下密封圈垫,置放妥当。灌注接近桩顶部位时,漏斗及导管的高度应按规范(JGJ94-2008)的规定执行。应控制最后一次混凝土灌入量,使灌注的桩顶标高比设计标高增加约0.5m。
9)深入到桩顶以下的护筒,可在混凝土灌注完毕后,即予提起。在提起过程中,要防止提起过快过猛,造成填土杂物或淤泥侵入混凝土,影响桩身质量。
10)灌注结束后,各岗位人员必须按职责要求整理冲洗现场,清除设备、工具上的混凝土积物。
11)在灌注过程中,应经常观察孔内情况,出现故障时,应及时分析和正确判断发生故障的原因,制定处理故障措施。