地基处理,建筑钻孔桩施工工艺

作者: 行业资讯  发布:2019-08-30

地基处理--粉体搅拌法是怎样的呢,下面本网为大家带来相关内容介绍以供参考。

建筑钻孔桩施工工艺具体包括哪些内容呢,下面本网为大家带来相关内容介绍以供参考。

人工挖孔灌注桩施工工艺应用实例具体包括哪些内容呢,下面本网为大家带来相关内容介绍以供参考。

粉体搅拌法目前主要使用的固化剂为石灰粉、水泥以及石膏及矿渣等,也可使用粉煤灰作掺和料。

钻孔前的准备工作

人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺,适用于旱地或少水且较密实的土质或岩石地层,因其占施工用场地少、成本较低、工艺简单、易于控制质量且施工时不易产生污染等优点而广泛应用于桥梁桩基工程的施工中。

粉体生石灰桩技术要求

钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架,泥浆的制备和准备钻孔机具等。

河南省道S226翟阳线马家庄至东岩段改建工程为河南省2004年路网建设重点项目,全长54.445公里。项目位于河南省北部林州境内,西倚太行山,地形多呈丘陵、盆地和河谷地形,起伏较大,基岩裸露,有稀疏植被,土质多为黄褐色、棕褐色亚粘土和灰黄色黄土,地下水主要靠大气降水供给,水位较低。沿线桥梁设计均为灌注桩基础,桩径有120cm和140cm两种。在灌注桩的施工中全部采用了人工挖孔灌注桩的施工工艺,取得了理想的效果,现笔者结合本工程对人工挖孔灌注桩施工工艺进行详细介绍,希望能对其他类似工程的施工提供借鉴。

1)石灰应该是细磨的,在搅拌过程中,为防止桩体中石灰聚集,石灰最大粒径应小于2mm。

§3.2.1-1 场地整理

二、挖孔及护壁

2)石灰应尽量选取纯净无杂质的,石灰中氧化钙和氧化镁含量至少应为8.5%,其中氧化钙含量最好不低于80%。

施工前,施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台,桩基处在旱地时,清除杂物后夯压密实即可。

人工挖孔灌注桩需要进行人工开挖、扩壁、土石方外运和护壁,是与其他灌注桩类型最大的区别之处。

3)石灰的储存期,不宜超过三个月。

§3.2.1-2 本标段钻孔桩均使用钢护筒,采用3mm-5mm钢板制作。

挖孔前应按施工图纸准确放线,确定桩位中心位置,并向桩心位置四周引出四个控制点,以控制桩心。开挖应自上而下分层进行,每一层土方开挖区的形状呈上小下大圆台体形状,厚度为100cm,上底和下底的口径分别大于设计桩径20cm和40cm。自上而下分步进行开挖,开挖区的侧壁要求做到光滑平整,底面要水平,挖出的土方要及时运送到地面并外运,不得堆放在孔边。

4)石灰的液性指数不低于70%。

为保证其刚度,防止变形,在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本合同段的钻孔桩直径为ф120cm和100cm。根据钻孔桩直径,我们所做的护筒直径为145cm和125cm。护筒埋设时,其轴线对准测量所标出的桩位中心,护筒周围和护筒底接触紧密,保证其位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。

在挖孔过程中施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况,井上和井下之间应保持良好的联络信号。要勤检查,注意土层的变化,当遇到流沙、大量地下水等影响挖土安全时,要立即采取有效防护措施后,才能继续施工。

石灰桩法(包括块灰灌入法、粉灰搅拌法)常用掺合料是粉煤灰,也可掺入火山灰、钢渣或黏土、采用掺合料后可防止石灰桩软心。

§3.2.1-3 泥浆的制作

人工挖孔比较容易组织,一般以三到四名工人为一组,井下工人使用短把铁锹、羊镐等工具开挖,井上工人使用辘轳将井下工人装到料斗中的土方绞上来,并用手推车推到指定的地方。如果井下没有岩层,人工开挖一个12m深的井筒大约需要6~8天。就单个井筒而言,人工挖孔的速度不如钻孔,但人工挖孔可以几个甚至十几个工作面同时开展施工作业,从而大大加快了施工进度。

石灰加掺合料比例通常为15%-30%,加大掺合料比例,使桩身强度提高较大,粉体材料为生石灰粉掺入3%,半水石膏适用于地基酸性反应。

制浆前,先把粘土尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,可将打碎的粘土直接投入护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。

为防止塌孔,每一层土方开挖后应进行护壁。

掺粉煤灰必然引起减少桩身吸水效果,对不追求石灰吸水胀发作用可增大粉煤灰掺量,最高掺量达80%-90%。

§3.2.1-4 钻机就位

1.护壁钢筋笼。护壁钢筋笼的形状为一个圆台体的侧表面,由6道φ8环形钢筋及8道φ8母线钢筋焊接而成,环形钢筋间距为20cm,自上而下排列,其顶部和底部环向钢筋的直径分别大于设计桩径10cm和30cm,其余环向钢筋的直径按线性变化的规律自上而下递增。

掺入30%细磨石灰粉,提高流塑状轻亚黏土地基的加固效果。

埋设好护筒后,即可进行钻机就位,本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时,只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,其对中误差不得大于5cm。

第一层开挖位于地表,可将其开口适当加大,以使护壁钢筋笼在场地上制作好后直接放入其中,对于第二层及以下各层而言由于护壁钢筋笼底部直径大于顶部钢筋直径,所以护壁钢筋笼不能直接放入,只能在井下制作完成。

2.作业条件

§3.2.2 钻孔工艺

2.护壁模板。浇铸护壁的模板相应也呈圆台体形状,其上口的直径等于设计桩径,下口的直径大于设计桩径20cm,高100cm,由3块呈曲面扇形的薄钢板制作而成,背后焊接三角铁作为骨架起支撑作用,相邻两块模板拼缝要预留2cm间隙。拼接时用螺栓将相邻模板从拼缝处固定,并用木条填塞预留缝隙,以方便拆卸。拆模的方法是:卸掉拼缝处固定的螺栓,向内侧敲打填塞的木条,使各块模板松动、分离后逐一取下。

工作场地表层硬壳很薄时,需先铺填砂、砾石垫层,以便机械在场内顺利移动和施钻,如场内桩位有障碍物,例如木桩、石块等应排除。

§3.2.2-1 冲击钻钻孔工艺

3.浇铸护壁混凝土。护壁混凝土按C20设计,在混凝土内应掺一定数量速凝剂,以尽快达到强度要求。浇铸护壁时,为了防止模板产生偏移,应对称下料,用敲击模板或木棒插实的方法振捣,由于护壁混凝土在地面以下,湿度、温度对护壁混凝土强度的形成和增长非常有利,一般1天强度就能达到10Mpa左右,半天就可以拆模。如拆模后发现护壁有蜂窝、漏水现象,要及时加以堵塞和导流,保证护壁混凝土强度及安全。

机械设备配置:钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。

A. 开钻前应注意的事项

4.岩体中的开挖。当开挖的时候遇到岩体时,应采用爆破的方法进行。

根据地质资料,通过原位测试及室内试验取得地基土、灰土物理力学及化学指标,选取最佳含灰量,作为设计掺灰量,决定设置搅拌范围,选择桩长、截面及根数。

开钻前,在护筒内多加一些粘土。地表土层松疏时,还要混和加入一定数量的小片石,然后注入泥浆和清水,借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固,必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。

本项目马家庄中桥共有18根挖孔灌注桩,这些挖孔灌注桩的直径为120cm,长度为12m,在挖至9~10m深度时遇到了石灰岩层,采取了爆破的方法进行施工。每一次爆破的厚度大约为60~80cm,以井筒的中轴线为圆心,分别以20cm和60cm为半径,各以相等的间距打两圈80cm深的垂直炮孔。其中里圈炮孔为4个,外圈炮孔为8个,每个炮孔装药约300g,里圈的装药先爆炸,300毫秒后,外圈的装药再爆炸。这样,里圈的四个药包将爆碎的岩体向上抛起,外圈的8个药包对爆破部位的残存岩体实施光面爆破,以形成垂直的井壁,效果十分理想。经过清孔后,再进行相同程序的爆破,直至桩底标高。爆破后形成的井壁不需要进行混凝土护壁,但爆破时的飞石有可能会使上面土体中护壁遭到破坏,所以每次爆破后,应逐一进行检查,将受到破坏的护壁进行加固处理,以免发生安全事故。

1.粉体喷射搅拌法是在软土地基中输入粉柱体加固材料,通过和原位地基土强制搅拌混合,使地基土和加固材料发生化学反应,在稳定地基土的同时,提高强度的方法。

冲击钻孔时宜用小冲程,当孔底在护筒脚下3-4m后,可根据实际情况适当加大冲程。

三、钢筋笼的制作与安装

施工原理:由压缩空气输送的加固材料通过搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷出,并随着搅拌叶片的旋转和原位地基土搅拌均匀混合一起,和加固材料分离后的空气,就沿着搅拌轴,由轴与土的缝隙处排出地面。

在钻孔桩上部淤泥段,考虑采用冲抓钻:一方面可防止坍孔,另一方面可以适当加快施工进度。

钢筋笼骨架在加工场地分段制作,分段长度视起吊设备的高度和钢筋主筋规格而定,一般为6m左右,如12m长的钢筋笼可分为两段。为使钢筋笼骨架有足够的刚度,每隔2.5m应在主筋外侧设置一道Φ18加强箍筋,以保证在运输和吊放过程中不产生变形。将钢筋笼运至现场后,用吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护壁上,再起吊第二节钢筋笼,对正位置焊接,焊接应采用搭接焊法,要注意搭接应满足规范的要求,焊接后逐段放入孔内至设计标高。安放前需再检查孔内的情况,以确定孔内无塌方和沉渣,安放要对准孔位,扶稳、缓慢、顺直,避免碰撞孔壁,严禁墩笼、扭笼。放入后应反复校正设计标高并用工艺筋固定,防止钢筋笼下沉或上浮。

固结原理:粉体喷射搅拌法使用的固化剂,主要有石灰、水泥,还有石膏及矿渣,可使用粉煤灰作为掺合料。

B. 钻机安装处事先整平夯实,以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。

四、灌注混凝土

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