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文檔簡介
房建工程鉆孔灌注樁施工技術要點與難點目錄文檔簡述................................................41.1鉆孔灌注樁概述........................................51.1.1鉆孔灌注樁的定義與分類..............................61.1.2鉆孔灌注樁在房建工程中的應用.......................101.2鉆孔灌注樁施工技術發(fā)展現(xiàn)狀...........................131.3本文檔研究目的與意義.................................14鉆孔灌注樁施工原理及設備...............................152.1鉆孔灌注樁施工基本原理...............................162.1.1成孔工藝原理.......................................182.1.2混凝土澆筑工藝原理.................................202.2鉆孔灌注樁常用施工設備...............................262.2.1成孔設備類型及選擇.................................282.2.2混凝土攪拌及運輸設備...............................322.2.3其他輔助設備.......................................34鉆孔灌注樁施工技術要點.................................383.1工程地質(zhì)勘察與勘察...................................403.1.1地質(zhì)條件勘察.......................................433.1.2水文地質(zhì)勘察.......................................443.2施工場地布置與準備...................................453.2.1施工場地平整與壓實.................................483.2.2泥漿池及排水系統(tǒng)設置...............................503.3成孔工藝控制要點.....................................523.3.1護筒埋設與定位.....................................563.3.2鉆孔方式選擇與操作.................................623.3.3鉆孔過程中的質(zhì)量控制...............................643.4清孔與驗孔技術.......................................653.4.1第一次清孔方法.....................................663.4.2第二次清孔方法.....................................673.4.3孔徑及孔深檢測.....................................713.5鋼筋籠制作與安放.....................................723.5.1鋼筋籠制作規(guī)范.....................................773.5.2鋼筋籠吊裝與固定...................................803.6水下混凝土澆筑技術...................................823.6.1澆筑方式選擇.......................................853.6.2澆筑過程中的質(zhì)量控制...............................913.7成樁質(zhì)量控制與檢驗...................................923.7.1成樁質(zhì)量標準.......................................943.7.2成樁質(zhì)量檢測方法...................................96鉆孔灌注樁施工難點分析.................................984.1不穩(wěn)定地層中的施工難點...............................994.1.1流砂層處理........................................1024.1.2粉細砂層處理......................................1034.2復雜地質(zhì)條件施工難點................................1054.2.1巖溶地區(qū)施工難點..................................1084.2.2邊坡防護與環(huán)境保護難點............................1104.3施工過程中常見問題及處理............................1134.3.1偏心孔、斜孔問題..................................1184.3.2漏漿問題..........................................1214.3.3卡鉆、扯鉆問題....................................1234.4季節(jié)性因素影響及應對................................1254.4.1冬季施工難點......................................1264.4.2雨季施工難點......................................129提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量與效率的途徑....................1335.1優(yōu)化施工方案設計....................................1355.1.1合理選擇施工設備..................................1395.1.2精細化施工組織....................................1425.2加強施工過程控制....................................1445.2.1實行三檢制........................................1455.2.2加強信息化管理....................................1475.3推廣應用新技術......................................1485.3.1BIM技術應用......................................1515.3.2鉆孔灌注樁自動化施工技術..........................153結論與展望............................................1551.文檔簡述房建工程鉆孔灌注樁施工技術是現(xiàn)代建筑工程中不可或缺的基礎施工技術之一,其質(zhì)量直接關系到建筑物的穩(wěn)定性和安全性。本文檔旨在系統(tǒng)梳理和闡述房建工程鉆孔灌注樁施工過程中的關鍵技術要點,并結合實際工程案例,深入分析施工中可能遇到的難點,并提供相應的解決方案。通過本文檔的學習,施工人員和技術管理人員能夠更好地掌握鉆孔灌注樁的施工技術,提高施工效率,確保工程質(zhì)量。?關鍵技術要點序號技術要點說明1成孔質(zhì)量控制成孔的垂直度、孔徑、孔深等參數(shù)必須符合設計要求。2泥漿護壁技術泥漿的制備、循環(huán)和清理對成孔質(zhì)量至關重要。3鋼筋籠制作與安放鋼筋籠的尺寸、配筋率、安放深度等需嚴格按設計要求執(zhí)行。4混凝土灌注技術混凝土的配合比、灌注速度、頂面高度等需嚴格控制。5質(zhì)量檢測與驗收施工過程中的質(zhì)量檢測和最終的驗收是確保樁基質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。?施工難點鉆孔灌注樁施工過程中,常見的難點包括:地質(zhì)條件復雜、成孔偏差、泥漿護壁效果不佳、鋼筋籠安放困難、混凝土灌注質(zhì)量問題等。這些難點不僅影響施工效率,還可能導致工程質(zhì)量問題。本文檔將針對這些難點,結合實際工程經(jīng)驗,提出相應的解決措施。通過詳細的技術要點分析和難點解決方案,本文檔為房建工程鉆孔灌注樁施工提供了全面的指導,有助于提高施工人員的技能水平和管理人員的決策能力,最終實現(xiàn)工程質(zhì)量和安全的雙贏。1.1鉆孔灌注樁概述鉆孔灌注樁是一種廣泛應用于房建工程的基礎結構形式,它通過在地面或地下室的混凝土內(nèi)鉆出深孔,并在孔內(nèi)設置鋼筋籠和灌注混凝土,以形成垂直于地面或基礎頂面的堅固承重結構。該施工技術的主要特點包括:深度可控:鉆孔灌注樁能夠?qū)崿F(xiàn)一定深度范圍內(nèi)的樁基施工,從而適應不同地質(zhì)條件和建筑高度的需要。結構強度高:由于樁身通過混凝土與鋼筋籠的結合硬化,強度高、承載力強,適合支撐各種類型的建筑結構。施工便捷:相較于其他樁基工藝,如人工填挖樁等,鉆孔灌注樁的施工過程更加機械化和標準化,操作相對簡單,適宜大規(guī)模工程建設。適用范圍廣:無論是硬土層還是軟土層,都可以根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)情況選擇合適的鉆孔設備和技術,進行高效的樁基建設。然而該技術亦存在一系列難點和挑戰(zhàn),主要包括:打樁過程中的土體擾動:鉆孔過程中,由于土體受到強烈擾動,可能導致附近的地面沉降或者周圍環(huán)境受到不可逆的損害。混凝土灌注質(zhì)量控制:混凝土在長時間灌注過程中可能會遇到流動性差、離析等問題,保障灌注質(zhì)量是挑戰(zhàn)之一。工藝參數(shù)設置不當:如鉆孔深度、孔徑、鋼筋放置位置、混凝土灌注速度等參數(shù)若控制不當,將影響樁基的整體性能。施工過程中環(huán)境影響較大:由于施工產(chǎn)生噪音和粉塵,對周邊居民生活造成干擾,同時也會影響環(huán)境空氣質(zhì)量。為克服這些難點,進行鉆孔灌注樁施工時,應嚴格遵循相關規(guī)范與標準,合理規(guī)劃施工方案,考慮先進的施工設備和材料,并進行嚴格的質(zhì)量控制和環(huán)境保護管理。如此,才能在保證施工質(zhì)量的同時,最大化提升鉆孔灌注樁的經(jīng)濟效益與社會效益。1.1.1鉆孔灌注樁的定義與分類鉆孔灌注樁是現(xiàn)代土木工程中應用極為廣泛的基礎形式之一,它屬于豎向承載構件。這種樁型的核心構造是在現(xiàn)場樁位鉆孔,形成一個設計深度的孔洞,然后向孔內(nèi)灌注混凝土并此處省略鋼筋籠(通常情況下),最終使樁體成狀。從廣義上講,鉆孔灌注樁是指凡通過鉆孔或挖孔的方式在地基中形成的柱狀基礎,其內(nèi)部主要填充混凝土,依靠樁身的抗彎能力和端部、側面的摩阻力來承擔和傳遞上部結構荷載。為了更好地理解和應用,根據(jù)不同的標準,可以將鉆孔灌注樁進行多種分類。常見的分類方法包括按成孔方法、按樁徑大小、按樁身構造形式和按承載性狀等。以下主要從成孔方法和樁徑大小兩個方面進行細分,并以表格形式呈現(xiàn),便于直觀對比。?【表】鉆孔灌注樁按成孔方法和樁徑分類分類依據(jù)子分類定義與特點典型應用場景成孔方法回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁利用水泥漿(泥漿)作為護壁,通過回轉(zhuǎn)鉆機鉆頭切削地層,邊鉆進邊排渣,形成孔洞。是當前最常用的成孔方法,適用于多種土層。根據(jù)鉆頭類型又分正循環(huán)、反循環(huán)等。最廣泛的應用,尤其適用于砂土、粉土、粘土、沖擊土層等,廣泛應用于各類房建、橋梁、高層建筑等工程。沖擊鉆成孔灌注樁利用沖擊式鉆頭依靠自重沿樁軸心反復沖擊,破碎巖層或堅硬土層,四周采用泥漿護壁。適用于巖層或卵石含量較多的硬質(zhì)地層。多用于巖層、卵石層等硬地層基礎,也常用于大直徑樁。旋挖鉆成孔灌注樁結合了回轉(zhuǎn)鉆和挖掘機的特點,通過旋轉(zhuǎn)鉆斗破碎和挖掘土石,同時利用泥漿或套管護壁,適用于較厚的中軟土層及部分砂卵石層。近年來發(fā)展迅速,尤其在城市施工中,對噪音、振動要求較高時應用廣泛。沉管灌注樁采用預制鋼筋混凝土管或鋼套管,先將其垂直沉入預先鉆好的孔(或直接在地面沉管)內(nèi),然后邊提升套管邊向管內(nèi)灌注混凝土,形成樁身。適用于砂土、亞粘土等地層,施工速度快,但混凝土澆筑質(zhì)量需嚴格控制。樁徑大小小直徑灌注樁(φ≤800mm)樁徑較小,主要依靠樁側摩阻力承擔荷載。多用于承受中低荷載的建筑物、擋土結構、錨桿基礎等。中等直徑灌注樁(800mm<φ≤2000mm)樁徑適中,端承力和樁側摩阻力共同承擔荷載。應用最為廣泛,是各類中等荷載建筑的基礎首選。大直徑灌注樁(φ>2000mm)樁徑較大,通常設計為端承樁或摩擦端承樁,能承受巨大的單樁承載力。廣泛應用于高層建筑、大跨度橋梁、重要建筑物等對承載要求高的工程。此外還有按樁身構造分為單打樁、雙打樁(?ápāi)樁等,以及按荷載傳遞方式分為端承樁、摩擦樁、端承摩擦樁等。掌握這些分類方法對于合理選擇樁型、優(yōu)化施工工藝以及確保工程質(zhì)量都具有至關重要的意義。理解這些分類有助于后續(xù)深入探討不同類型鉆孔灌注樁的施工技術要點與難點。1.1.2鉆孔灌注樁在房建工程中的應用鉆孔灌注樁憑借其承載力高、適用性強、對上部結構影響小等諸多優(yōu)勢,在房建工程領域得到了廣泛的應用。它主要適用于地基承載力較低、土層復雜或?qū)Τ两涤休^高要求的建筑物基礎。通過鉆孔設備在地基中形成孔洞,并依次填充混凝土和鋼筋籠,最終形成深部支撐結構,將上部建筑物的荷載傳遞至深處堅硬、穩(wěn)定的土層或巖層上,從而保證建筑物的穩(wěn)定與安全??梢哉f,鉆孔灌注樁是現(xiàn)代房建工程中不可或缺的基礎形式之一。鉆孔灌注樁的應用范圍涵蓋了各類高層建筑、超高層建筑、大型公共建筑(如體育館、劇院、商場)、地鐵車站、地下停車場以及對抗沉降要求嚴格的精密設備基礎等。具體來說,其優(yōu)勢在于能夠有效解決軟土層(如淤泥、淤泥質(zhì)土)承載力不足的問題,通過將荷載傳遞到深部硬持力層,避免因淺層軟弱土層壓縮變形過大而引起的建筑物不均勻沉降和傾斜。為了更直觀地體現(xiàn)鉆孔灌注樁在不同荷載條件下的適用性,以下列舉一個簡化的受力模式分析:假設某房建工程基礎受到的豎向總荷載為FTotal,單樁承受的豎向荷載為FP,則當采用F其中Fa建筑類型特點與荷載要求鉆孔灌注樁適用性高層建筑荷載大,層數(shù)多,對地基承載力及沉降敏感非常適用,常用樁型超高層建筑荷載極大,通常位于軟土地基,沉降控制極為嚴格首選基礎形式,可承擔巨大荷載大型公共建筑設備重、荷載集中,空間限制大適用,需特殊設計考慮群樁效應地鐵車站/通道荷載大,環(huán)境要求高,需穿越復雜土層適用,常需采用大直徑或特殊工藝地下車庫承載相對均勻,但覆土深,需考慮周邊環(huán)境荷載適用,可作為筏板基礎樁或獨立基礎對沉降要求嚴格的設備基礎設備精密,不允許產(chǎn)生過大或不均勻沉降適用,需精確控制成樁質(zhì)量鉆孔灌注樁憑借其優(yōu)異的性能和廣泛的適應性,已成為現(xiàn)代房建工程中處理復雜地質(zhì)條件、滿足高承載要求和嚴格控制沉降的基礎形式。然而,正是由于其在房建工程中的廣泛應用,其施工過程中的技術要點和可能遇到的難點也備受關注,這些問題將在后續(xù)章節(jié)中進行詳細探討。1.2鉆孔灌注樁施工技術發(fā)展現(xiàn)狀隨著我國建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,鉆孔灌注樁施工技術作為房建工程中的重要基礎施工技術,其發(fā)展現(xiàn)狀呈現(xiàn)出以下幾個特點:技術成熟化:經(jīng)過多年的實踐與應用,鉆孔灌注樁施工技術已逐漸成熟,形成了標準化的施工流程。從設備、工藝到施工方法,都日趨完善。廣泛應用:由于鉆孔灌注樁適用于各種地質(zhì)條件,且具有良好的承載能力和穩(wěn)定性,因此在各類房建工程中得到了廣泛應用。技術創(chuàng)新:隨著科技的不斷進步,鉆孔灌注樁施工技術也在不斷創(chuàng)新。例如,數(shù)字化施工技術的應用,使得鉆孔過程中的數(shù)據(jù)監(jiān)測與調(diào)控更為精準;新型材料的研發(fā)和應用,提高了樁的承載力和耐久性。難點挑戰(zhàn):盡管鉆孔灌注樁施工技術取得了長足的發(fā)展,但仍存在一些技術難點需要克服。如復雜地質(zhì)條件下的施工控制、環(huán)境因素的影響等,對施工技術提出了更高的要求。表格描述發(fā)展現(xiàn)狀:序號發(fā)展現(xiàn)狀要點描述1技術成熟化鉆孔灌注樁施工技術標準化,流程完善2廣泛應用適用于各類地質(zhì)條件,表現(xiàn)出良好的承載能力和穩(wěn)定性3技術創(chuàng)新數(shù)字化施工、新材料應用等推動技術進步4難點挑戰(zhàn)復雜地質(zhì)條件、環(huán)境因素等提出更高要求隨著行業(yè)技術的發(fā)展和市場需求的變化,鉆孔灌注樁施工技術將持續(xù)面臨新的挑戰(zhàn)和機遇。因此掌握其技術要點和難點,對于提高施工質(zhì)量和效率具有重要意義。1.3本文檔研究目的與意義本文檔旨在深入探討房建工程鉆孔灌注樁施工技術的關鍵要點和面臨的主要難點,以期為相關領域的專業(yè)人士提供一份詳盡的參考資料。通過系統(tǒng)地分析鉆孔灌注樁施工過程中的技術細節(jié)、操作規(guī)范以及可能遇到的挑戰(zhàn),本文檔將幫助讀者更好地理解和掌握該技術,從而提高施工效率和工程質(zhì)量。在房建工程中,鉆孔灌注樁作為一種常用的基礎施工方法,其施工質(zhì)量直接影響到建筑物的穩(wěn)定性和安全性。因此深入研究鉆孔灌注樁的施工技術,對于保證建筑結構的安全運行具有重要意義。本文檔通過對關鍵要點的詳細闡述,可以幫助施工人員明確施工目標,優(yōu)化施工方案,提高施工效率。同時對于施工中出現(xiàn)的難點問題,本文檔也將提供相應的解決方案和建議,以期達到事半功倍的效果。此外本文檔還將結合具體的案例分析,展示鉆孔灌注樁施工技術在實際工程中的應用效果,為讀者提供直觀的學習材料。通過對比不同施工技術和方法的效果,本文檔將幫助讀者更加全面地了解鉆孔灌注樁施工技術的優(yōu)勢和局限,從而在未來的工作中做出更為明智的決策。本文檔的研究目的與意義在于推動房建工程鉆孔灌注樁施工技術的進一步發(fā)展,提高施工質(zhì)量和效率,確保建筑物的安全運行。通過本文檔的學習和實踐,讀者將能夠更好地掌握鉆孔灌注樁施工技術,為建筑工程的發(fā)展做出貢獻。2.鉆孔灌注樁施工原理及設備鉆孔灌注樁施工涉及到的首先是施工原理,即利用特定設備在地下土體中鉆出孔洞,隨后在孔中灌注混凝土,使樁體與周圍土壤結為一體。施工原理概述:選用恰當?shù)脑O備主要是根據(jù)需要鉆孔的大小、深淺和地下土壤的條件進行選擇。對于砂土和礫石地層,通常采用沖擊鉆;對于軟土和黏土地層,則選擇螺旋鉆更為適宜。鉆孔的深度與直徑應根據(jù)建筑物的結構要求和地基的承載力而定。最后需要確保樁底持力層穩(wěn)固,以支撐整個建筑物的重量??變?nèi)混凝土的灌注應連續(xù)不斷,確保每一段新進混凝土與原先灌注之混凝土接合緊密,避免出現(xiàn)氣泡和空隙。施工設備介紹:設備名稱及型號適用范圍主要特點螺旋鉆機軟土和黏土地層旋轉(zhuǎn)鉆頭深度可達30-50m,適用于中小型樁沖擊鉆機砂土和礫石地層沖擊式鉆孔,適用于施工深度較大的樁旋挖鉆機礫石層和軟土地層有著較高的效率和精度,施工速度快設備技術參數(shù)和操作注意事項:羅盤,水平儀、深度標尺的使用是確保配對樁位的準確性,避免設備因操作失誤而損壞的關鍵。與此同時,自動化控制系統(tǒng)可以降低人為誤差,提升施工效率和精度。鉆題的深度與直徑測量以及樁身的保管是施工中至關重要的工作環(huán)節(jié)。要求使用專業(yè)的測量工具,記錄詳細的各種數(shù)據(jù),確保每一階段的施工質(zhì)量都能達到設計要求,保證建筑物的安全和壽命??偨Y來說,深化施工原理,合理選擇合適的設備,嚴格執(zhí)行設備操作規(guī)程,全過程監(jiān)控施工過程,是房建工程鉆孔灌注樁施工中的關鍵所在。通過科技進步和有效的施工管理,可以克服鉆孔灌注樁施工中的難點,提高工程質(zhì)量,降低施工成本,實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)的鉆孔灌注樁施工。2.1鉆孔灌注樁施工基本原理鉆孔灌注樁是通過在預定的樁位上使用特定設備進行鉆孔,形成一個設計要求的孔洞,然后清除孔內(nèi)雜物,放入鋼筋籠,并最終澆筑混凝土而形成的樁基形式。其核心原理在于利用鉆孔技術創(chuàng)造一個穩(wěn)定、可控的作業(yè)空間,以便在地基深處形成具有一定承載力和穩(wěn)定性的人造地基持力層。這一過程主要包含“引入孔洞”、“清孔固壁”和“水下混凝土澆筑”三個關鍵環(huán)節(jié)的有機結合。具體而言,首先通過旋轉(zhuǎn)鉆具(如樁架、鉆頭)破碎并排除樁位處的土、石等障礙物,形成連續(xù)的孔洞;接著,對孔內(nèi)壁施加護壁措施(如泥漿循環(huán)或套管護壁),防止孔壁坍塌,并對孔底沉渣進行清理,確保孔底沉渣厚度滿足設計要求;最后,在清除并檢查合格后的孔內(nèi),吊放鋼筋籠作為骨架,并采用導管法進行水下混凝土的連續(xù)澆筑,將樁身填滿,待混凝土強度達到設計要求后,即構成一個完整的鉆孔灌注樁。這一原理內(nèi)容解可表達為:樁位處置→鉆機就位、鉆頭破碎地層→形成孔洞、泥漿護壁/套管護壁→孔底清理(沉渣清除)→下放鋼筋籠→水下混凝土導管法澆筑→養(yǎng)生、達到強度為了簡化起見,我們可以用以下簡化的關系式表達功率與關鍵參數(shù)的聯(lián)系:關鍵參數(shù)鉆頭破碎巖土阻力(F_r)鉆桿旋轉(zhuǎn)粘性阻力(F_h)提升碎屑液壓阻力(F_l)影響因素巖土性質(zhì)、鉆頭刃具幾何形狀、鉆壓(W,kN)、轉(zhuǎn)速(n,rpm)泥漿粘度(μ,Pa.s)、循環(huán)速度(Q,m3/h)、鉆桿表面粗糙度、孔深液壓系統(tǒng)壓力(P_h,MPa)、提升速度v近似關系【公式】F_r≈K_rockWnF_h≈K_hμQD^2F_l≈K_lP_h[注]:上表及公式為示意性簡化模型,實際工程中各阻力因素更為復雜,需結合具體地質(zhì)條件、鉆機設備性能等進行詳細計算與分析。`通過上述原理和模型,可以初步理解鉆孔灌注樁成樁過程中的主要物理機制和影響因素。掌握這些基本原理對于后續(xù)深入分析施工技術要點、識別難點并制定優(yōu)化措施具有至關重要的意義。2.1.1成孔工藝原理成孔工藝原理的核心在于利用特定設備,在樁位處按照設計要求的地基持力層深度,開挖出具有規(guī)定直徑和垂直度的樁孔。該過程的本質(zhì)是一個循環(huán)往復的“破碎/取出土體->排出/處理土碴”的物理作業(yè)過程。根據(jù)成孔所采用的不同機械和工藝方法,其具體原理會存在差異,但基本目標一致,即形成符合施工規(guī)范的孔穴。以常用的旋轉(zhuǎn)鉆pektin(旋挖鉆機)成孔為例,其工藝原理主要依賴于鉆機的回轉(zhuǎn)鉆具。當鉆頭(通常為MLM(磨齒鉆斗)或重鉆頭等)安裝在鉆桿底部,并通過鉆機的動力系統(tǒng)驅(qū)動,繞軸線旋轉(zhuǎn)時,鉆頭上的切削刃會對孔底土壤進行破碎。同時鉆機的提升系統(tǒng)使鉆斗或鉆頭做上下往復運動(或加壓、掏渣裝置配合),這樣既能持續(xù)破碎新的土層,又能將破碎后的土碴(巖碴)排出孔外。主要作用力機制包括:回轉(zhuǎn)破碎力(F_r):這是鉆頭切削刃直接作用于土體,克服巖石或土體內(nèi)部阻力,實現(xiàn)破碎的主要原因。其效果與鉆頭的幾何形狀、切削角度、鉆壓大小以及鉆頭轉(zhuǎn)速密切相關。沖擊破碎力(F_i):若采用螺旋鉆機或沖擊鉆機,則通過提升鉆具后自由落下,利用其瞬時沖擊動能擊碎堅硬土層或巖層,屬沖擊碾壓原理。抽吸/循環(huán)沖洗力(F_s):在泥漿護壁工藝中,通過泥漿循環(huán)系統(tǒng),利用泵送作用產(chǎn)生的負壓(吸力)或高速流體的沖擊、攪動作用,將鉆渣從孔底吸/沖出并攜帶至孔外,同時泥漿本身還起到懸浮鉆渣、穩(wěn)定孔壁的作用。這些力的協(xié)同作用,使得孔洞得以從地表逐步向深層擴展和延伸。在整個成孔過程中,維持孔壁的穩(wěn)定是至關重要的一環(huán),特別是對于地質(zhì)條件復雜的區(qū)域。這通常通過以下方式實現(xiàn):泥漿護壁:利用密度、粘度、含砂率等符合要求的泥漿,在孔壁四周形成穩(wěn)定的泥膜,隔絕孔壁土體與外界水體(地下水)的接觸,防止水土流失和孔壁坍塌。泥漿的靜壓力與一個合適的泥漿柱壓力分力共同抵消地層壓力。套管護壁:在孔口或一定深度范圍內(nèi)使用鋼套管,作為臨時支撐,保證初始階段的成孔穩(wěn)定。適用于干作業(yè)或淺層易塌地層。理想狀態(tài)下,成孔過程可以簡化理解為:目標是通過施加特定的機械功(回轉(zhuǎn)、沖擊、提升等),克服土體/巖石的內(nèi)聚力、摩擦力,將其從設定體積(AL)中轉(zhuǎn)移出去。體積關系示意:設孔徑為D,成孔深度為L,則孔穴體積V_hole=AL=(π/4)D2L。若采用干作業(yè)法,則需將此體積的土石方完全運出;若采用泥漿護壁,則需將此體積的鉆渣攜帶出,同時維持泥漿在孔內(nèi)充滿。在實際操作中,鉆速、鉆壓、轉(zhuǎn)速、泥漿性能參數(shù)(比重、粘度、含砂率)、提土高度等工藝參數(shù)的選擇與控制,直接決定了成孔效率、孔壁質(zhì)量、成本和安全性。理解并掌握這些原理,是優(yōu)化施工方案、解決成孔難題的基礎。2.1.2混凝土澆筑工藝原理混凝土澆筑作為鉆孔灌注樁施工中的核心環(huán)節(jié),其工藝原理主要圍繞著高流動性混凝土(也稱為水下不分散混凝土,SCC)在自重及外部扶正措施(如導管)的共同作用下,從導管底部逐步替換孔內(nèi)泥漿(或孔內(nèi)水),并以連續(xù)、密實的形式填滿整個樁孔,最終形成設計要求強度的樁身結構的過程。為確保澆筑質(zhì)量,避免斷樁或夾泥等缺陷,混凝土澆筑必須滿足一系列嚴格的條件和技術要求。?混凝土自導管內(nèi)排出原理當混凝土從位于導管底部的出料口被推出時,會形成一個密度與混凝土密度不同的液相(主要是混凝土漿體與殘留水的混合物)與固相(骨料)的懸浮體系。在重力的作用下,這個懸浮體系會因其整體密度(ρ_c)小于上方泥漿密度(ρ_m,或澆筑前孔內(nèi)水體密度ρ_w)而向上運動。其上升的動力可用流體力學中的浮力與重力平衡原理進行描述。當混凝土懸漿柱的重量(W_c)等于或大于其排開的泥漿重量(W_displaced)時,混凝土才開始上升并置換泥漿。相關的力學平衡方程可表示為:ρ_cgV_c=ρ_mgV_displaced其中:ρ_c為混凝土拌合物的密度(kg/m3)g為重力加速度(m/s2)V_c為導管出口處正在上升的混凝土體積(m3)ρ_m為孔內(nèi)泥漿的密度(kg/m3)V_displaced為混凝土懸漿柱排開的泥漿體積(m3),通常近似等于V_c(假定泥漿不可壓縮且充滿導管周圍空間)在制備和澆筑過程中,必須確保混凝土的密度(ρ_c)足夠大于泥漿的密度(ρ_m),通常要求ρ_c≥(1.02-1.10)ρ_m,以便混凝土懸漿柱能夠有效克服泥漿阻力并順利上升。影響混凝土置換效率的關鍵因素包括:混凝土拌合物自身的坍落度、擴展度及含氣量:這些因素決定了混凝土的流動性,直接影響其自導管底部流出和向上運動的能力。高流動性(大坍落度)有助于補償粘聚性和摩擦阻力。導管的內(nèi)徑與澆筑方式:導管內(nèi)徑的大小影響混凝土的流速和流量,進而影響置換效率。常用的“提拔式”或“提升式”澆筑方法中,導管的連續(xù)提拔和混凝土的持續(xù)注入?yún)f(xié)同作用,維持導管-bottom-up的澆筑過程。?混凝土連續(xù)性保證原理為了保證樁身的整澆性和避免出現(xiàn)水平施工縫(即“夾泥”),混凝土澆筑必須連續(xù)進行。不間斷的澆筑能確保混凝土始終處于流態(tài),并迅速將泥漿頂出孔口。一旦澆筑中斷,上方新注入混凝土與下方停滯混凝土之間會形成一個潛在的固液分界面,該界面若有泥漿混入,則會形成水平夾泥層。因此混凝土的供應能力必須滿足澆筑需求,同時操作上應避免因故中斷或速度過慢。?【表】混凝土澆筑影響參數(shù)簡表影響因素對澆筑過程的影響技術要求混凝土性能-坍落度:過小易堵塞導管或流動不暢;過大易離析。需滿足施工要求。-含氣量:過高降低強度和耐久性。需控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。選擇合適的配合比;嚴格控制攪拌、運輸和灌注過程中的含氣量。導管參數(shù)-內(nèi)徑:影響流速和流量,內(nèi)徑偏小易堵,偏大則提升困難、能耗高。需根據(jù)樁徑合理選擇。-長度:影響澆筑深度和作業(yè)靈活性。根據(jù)設計樁深選擇合適長度和數(shù)量的導管;檢查導管密封性。泥漿性能(ρ_m)-密度:直接影響置換難度和所需混凝土密度。需根據(jù)地質(zhì)條件和孔深制備性能優(yōu)良的泥漿(低密度、高造壁性)。嚴格控制泥漿指標(密度、粘度、含砂率等)。澆筑操作-連續(xù)性:任何中斷都可能導致夾泥。需保證混凝土供應和澆筑流暢。-速度:通常要求滿足導管埋深(一般為2-6m)的穩(wěn)定提升。速度過慢易堵管,過快則易卷入泥漿。制定詳細的澆筑計劃;配備足夠容量的攪拌運輸設備;精確控制導管提拔速度和埋深。環(huán)境因素-氣溫:高溫或低溫會影響混凝土凝結時間和強度發(fā)展。需采取相應措施(保溫或降溫)。根據(jù)季節(jié)和環(huán)境條件調(diào)整施工安排和混凝土配合比。其他-孔底沉渣:沉渣過厚會增加澆筑難度,易卷入泥漿。需在澆筑前徹底清理。嚴格執(zhí)行清孔工藝,保證孔底沉渣厚度符合規(guī)范要求。通過深入理解和應用上述混凝土澆筑的工藝原理,結合現(xiàn)場實際情況,采取科學有效的技術措施和管理手段,才能確保鉆孔灌注樁混凝土澆筑的質(zhì)量,為后續(xù)工程的順利進行奠定堅實基礎。2.2鉆孔灌注樁常用施工設備鉆孔灌注樁的施工效率和質(zhì)量在很大程度上取決于所使用的施工設備。根據(jù)地質(zhì)條件、樁徑大小、孔深深度的不同,所選擇的設備也會有所差異。常見的鉆孔灌注樁施工設備主要包括鉆機、泥漿系統(tǒng)、起吊設備以及混凝土澆筑系統(tǒng)等。(1)鉆機鉆機是鉆孔灌注樁施工的核心設備,其作用是鉆孔并清除孔內(nèi)的土石方。根據(jù)鉆進原理的不同,鉆機可分為回轉(zhuǎn)鉆機、沖擊鉆機、旋挖鉆機等多種類型。回轉(zhuǎn)鉆機主要通過鉆頭的回轉(zhuǎn)和上下提升,配合泥漿循環(huán)來破碎和清除孔內(nèi)土石方。其適用于砂層、粘土層等多種地層,具有施工效率高、孔壁穩(wěn)定等優(yōu)點?;剞D(zhuǎn)鉆機的鉆進效率可以用以下公式表示:E其中E表示鉆進效率,k表示地層系數(shù),Q表示鉆頭動力功率,n表示鉆頭轉(zhuǎn)速。沖擊鉆機主要通過鉆頭的沖擊和traction來破碎巖石和硬土層。其適用于巖石地層或砂卵石層,具有穿透力強、適應性強等優(yōu)點。沖擊鉆機的沖擊能量EiE其中m表示鉆頭質(zhì)量,g表示重力加速度,?表示沖擊高度。旋挖鉆機結合了回轉(zhuǎn)和挖掘的原理,通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)和升降來破碎和清除孔內(nèi)土石方。其適用于砂層、粘土層、礫石層等多種地層,具有施工效率高、噪音低、污染小等優(yōu)點。(2)泥漿系統(tǒng)泥漿系統(tǒng)是鉆孔灌注樁施工的重要輔助設備,其主要作用是保持孔壁穩(wěn)定、清除孔內(nèi)泥沙和保持孔內(nèi)壓力。泥漿系統(tǒng)主要包括泥漿池、泥漿泵、泥漿循環(huán)管道和泥漿凈化設備等。泥漿的性能指標主要包括密度γ、粘度η和含砂率S等。泥漿的密度和粘度可以通過以下公式計算:泥漿密度:γ泥漿粘度:η其中τ表示剪切應力,dVdt(3)起吊設備起吊設備是用于吊裝鋼筋籠、導管和混凝土等材料的設備。常見的起吊設備包括汽車起重機、門式起重機等。起吊設備的起重量和起升高度應滿足施工要求,以確保施工安全和效率。(4)混凝土澆筑系統(tǒng)混凝土澆筑系統(tǒng)是用于將混凝土澆筑到樁孔內(nèi)的設備,主要包括混凝土攪拌站、混凝土運輸車和混凝土泵等?;炷翝仓到y(tǒng)應保證混凝土的質(zhì)量和澆筑效率,以滿足施工要求。通過合理選擇和組合這些常用施工設備,可以有效提高鉆孔灌注樁的施工效率和質(zhì)量,確保工程安全順利進行。2.2.1成孔設備類型及選擇成孔設備是鉆孔灌注樁施工的核心裝備,其類型、性能以及合理選型直接關系到施工效率、孔壁穩(wěn)定性、成樁質(zhì)量與工程成本。根據(jù)地層條件、樁型、樁徑、樁深、工期要求以及環(huán)保要求等因素,需綜合確定適宜的成孔設備。在房建工程中,常見的成孔設備主要包括回轉(zhuǎn)鉆機、沖擊鉆機、旋挖鉆機和沖擊旋挖鉆機等,它們各有特點與適用范圍。回轉(zhuǎn)鉆機按提鉆方式又可分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機和旋噴鉆機等,正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機通過泥漿循環(huán)系統(tǒng)攜帶土渣排出孔外,適用于粘土、粉土、砂土及微風化基巖等多種地層;反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機則通過泥漿泵將泥漿壓入孔底,形成負壓,將土渣吸入并排出,尤其適用于地層較松散或地下水位較高的情況,效率相對較高。沖擊鉆機主要通過沖擊鉆頭上下反復沖擊破碎巖石,適用于砂卵石層、基巖或覆蓋較厚軟弱土層的基巖。旋挖鉆機則利用大江葉片開挖泥土,并將土渣裝入斗內(nèi)提升排出,具有效率高、噪音低、對周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點,特別適用于城市建筑物密集區(qū)域或?qū)υ肼?、粉塵有嚴格要求的場合。沖擊旋挖鉆機則結合了沖擊鉆破碎硬巖的能力和旋挖鉆開挖泥土的效率,可適用于復雜地層。選擇成孔設備時,需綜合考慮以下關鍵因素:地質(zhì)條件:這是選擇設備的首要依據(jù)。軟弱土層、中密及以上砂層、礫石層、基巖等不同地層對設備的要求差異顯著。例如,在巖層中作業(yè),沖擊式鉆機更具優(yōu)勢;而在粘性土層中,回轉(zhuǎn)鉆機(尤其是正循環(huán))可能更易操作??蓞⒖嫉鼗休d力、壓縮模量、含水量、滲透系數(shù)等參數(shù)。樁身尺寸與深度:樁徑越大、樁深越深,對設備的動力、起重能力、穩(wěn)定性及泥漿循環(huán)系統(tǒng)處理能力的要求就越高。例如,大直徑樁通常需要選用大型的旋挖鉆機或多繩沖擊鉆機。場地條件與周邊環(huán)境:場地的平整度、可用空間大小直接影響設備的選擇與布置。對于場地狹窄、交通不便或周邊環(huán)境要求高的市區(qū)工程,噪聲低、移動靈活的旋挖鉆機可能是優(yōu)選。工期要求:不同設備的生產(chǎn)效率差異較大。高要求的工期可能需要選用效率更高的反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機或旋挖鉆機。經(jīng)濟性:設備購置成本、臺班租金、運營維護費用(尤其是泥漿制備與循環(huán)成本)以及能源消耗等均需納入考量。理論與實踐證明,[樁基工程相關規(guī)范,如GB50494-2009《地基與基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》或JGJ/T306-2016《建筑樁基技術規(guī)范》]指出,合理選型可提升鉆孔效率E(DrillingEfficiency)至少20%,并有效降低孔壁坍塌風險Rc(RiskofBoreholeCollapse)。在實際工程中,常采用綜合評估法,對比不同設備方案的技術經(jīng)濟指標,并結合類似工程的成功經(jīng)驗,最終做出最優(yōu)選擇。錯誤的設備選型可能導致鉆孔困難、效率低下、孔徑偏小、出現(xiàn)事故甚至返工,增加項目成本與風險。以下為幾種主要成孔設備的性能比較參考表:【表】常見成孔設備性能比較設備類型適用地層主要優(yōu)點主要缺點優(yōu)缺點總結與建議回轉(zhuǎn)鉆機(正循環(huán))粘土、粉土、砂土、(粒徑較小的)礫石結構相對簡單,適應性強效率相對較低,泥漿用量大,對細顆粒土泥漿污染嚴重適用于較小樁徑、地層較軟、工期要求不高的項目。回轉(zhuǎn)鉆機(反循環(huán))砂土、粉土、粘性土、(一定卵礫石含量)效率較高,泥漿消耗量少,對環(huán)境污染小設備結構復雜,維護要求高,對含大塊石或硬質(zhì)物地層適應性稍差適用于地層相對較好、工期要求緊、環(huán)保要求高的項目。沖擊鉆機砂卵石、基巖結構簡單,制造維護方便,可鉆較深孔,破巖能力強效率相對較低,孔壁易產(chǎn)生泥皮,對地層變化敏感,噪音振動較大適用于砂卵石及基巖層,對工期要求不高的項目。旋挖鉆機粘土、粉土、砂土、(含少量碎石的土層)效率高,噪音小,粉塵少,對周邊環(huán)境影響小,自動化程度高設備初期投入大,在硬巖中效率顯著降低適用于城市繁華區(qū)、環(huán)保要求高、地質(zhì)條件較好、樁徑較大的項目,是現(xiàn)代化樁基工程的首選趨勢。2.2.2混凝土攪拌及運輸設備在鉆孔灌注樁施工中,混凝土的攪拌與運輸是關鍵工藝之一。適當?shù)臏蕚涔ぷ鞑粌H能夠保證混凝土的均勻性,還能確?;炷猎谝?guī)定時間內(nèi)到達施工現(xiàn)場時滿足一定的質(zhì)量標準。為了保障混凝土的攪拌質(zhì)量,可以選擇使用質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的攪拌設備。常用的攪拌設備包括自流平混凝土攪拌站、塔式混凝土攪拌站等。這些設備通過電腦控制系統(tǒng)精確控制混凝土的配合比,確保攪拌出的混凝土均勻穩(wěn)定。同時應配備運輸管道和密封性良好的混凝土輸送泵,高質(zhì)量的運輸設備和合理規(guī)劃的運輸路線能夠有效降低混凝土在運輸過程中產(chǎn)生的離析現(xiàn)象,從而確?;炷恋竭_工地時狀態(tài)和工作性能正常。以下是針對混凝土攪拌及運輸設備選擇的一些參考標準:要求項標準說明攪拌設備選用全自動電腦控制的攪拌設備,可對混凝土配合比進行精確控制。運輸設備材料選擇高強度的運輸管道和耐用耐磨的輸送泵,防止運輸過程中的損害。燃料與潤滑材料確保使用的燃料與潤滑材料符合環(huán)保要求,并定期檢查維護,避免泄漏。輸送效率選擇高輸量、低能耗的沖洗系統(tǒng),確?;炷猎谝?guī)定時間內(nèi)到達施工現(xiàn)場。清潔與維護定期檢查設備和管道,進行徹底的清潔和維護,避免砂漿沉積。合理配備和維護攪拌及運輸設備,能夠極大程度上提升混凝土的攪拌質(zhì)量與施工效率,為房建工程中鉆孔灌注樁施工打下堅實的質(zhì)量基礎。2.2.3其他輔助設備除了鉆機、起重設備、動力設備等主要設備外,鉆孔灌注樁施工過程中還需配備一系列其他輔助設備,這些設備雖然不直接參與鉆孔或吊裝等核心工序,但對于保障施工效率、提高工程質(zhì)量以及確?,F(xiàn)場安全具有至關重要的作用。對這些輔助設備的合理選型、精心維護和規(guī)范操作,是順利完成房建工程鉆孔灌注樁施工任務不可或缺的環(huán)節(jié)。(1)泥漿系統(tǒng)設備泥漿制備與循環(huán)系統(tǒng):該系統(tǒng)是垂直鉆孔灌注樁施工中尤為關鍵的部分,尤其在沖孔、回轉(zhuǎn)鉆孔等工藝中。其主要功能包括泥漿的制備、循環(huán)、固控處理(如除砂、除泥)以及泥漿質(zhì)量的調(diào)整。核心設備通常包括泥漿攪拌機、泥漿池、泥漿泵(如集泥漿泵、排污泵)、濃漿池、水龍頭、漿料制備裝置等。泥漿的性能指標(如相對密度、粘度、含砂率、膠體率等)直接影響孔壁的穩(wěn)定、鉆進效率及清孔效果。因此配備性能可靠、處理能力匹配的泥漿系統(tǒng),并配備相關監(jiān)測儀器(如比重計、粘度計、含砂儀等),對于實時監(jiān)控和調(diào)整泥漿性能至關重要。泥漿循環(huán)的基本原理是利用泥漿泵將制備好的泥漿通過管道輸送到鉆頭,輔助鉆頭破碎地層并攜帶鉆渣;然后,鉆渣隨泥漿一同返回泥漿池;在泥漿池內(nèi),通過沉淀、淘渣等工藝進行固相物質(zhì)分離,合格的泥漿則重新泵入鉆孔,形成閉式循環(huán)。泥漿攜帶鉆渣的能力主要取決于其循環(huán)流量(m3/h),可根據(jù)鉆頭規(guī)格和鉆進速度估算,其體積流量Q可近似表達為鉆斗容積V_d與每循環(huán)次數(shù)n(關聯(lián)鉆進速度)的乘積:Q≈泥漿護壁監(jiān)測與控制設備:為確保孔壁穩(wěn)定,需要實時監(jiān)測泥漿性能和壓力。這包括使用壓力表監(jiān)測泥漿泵出口壓力或鉆孔內(nèi)泥漿壓力(如通過測壓管或壓力傳感器),以及使用上述泥漿性能檢測儀器監(jiān)控泥漿成分變化。對于特定工況,還可能需要配備泥漿循環(huán)罐(用于精確調(diào)整泥漿性能)等設備。(2)水下混凝土澆筑系統(tǒng)混凝土制備系統(tǒng):混凝土是灌注樁的承載核心。因此用于制備樁身混凝土的攪拌設備是輔助系統(tǒng)中的重點,通常采用強制式攪拌機(如臥式或立式攪拌機),其特點是攪拌葉片旋轉(zhuǎn)方向與出料口成一定角度,具有攪拌均勻、生產(chǎn)效率高、不泌水和粘附物料少等優(yōu)點。攪拌機的性能參數(shù),如攪拌桶容量(m3)、攪拌速度(r/min)、生產(chǎn)率(m3/h)等,應與工程規(guī)模和澆筑速度相匹配。混凝土配合比的設計需嚴格控制,并執(zhí)行嚴格的計量制度。攪拌站需配備精確的計量設備,包括骨料計量的皮重秤或電子秤、水泥計量的電子皮帶秤或螺旋喂料機、外加劑計量的計量泵等。混凝土輸送系統(tǒng):將攪拌好的混凝土從攪拌站輸送到鉆孔口進行水下澆筑。常用的輸送設備包括混凝土運輸車(混凝土攪拌運輸車,簡稱混凝土罐車)、混凝土輸送泵(尤其是高壓輸送泵,可滿足長距離或高樁架的澆筑需求)。選擇哪種方式或如何組合,需根據(jù)樁長、樁徑、場地條件、施工效率要求及成本等因素綜合考慮?;炷撂涠龋鹤鳛殛P鍵的性能指標,坍落度直接影響混凝土的泵送性及水下澆筑時的流動性。一般而言,對于水下澆筑,采用坍落度較大的混凝土(通常在180mm以上,甚至更大,具體依據(jù)配合比設計)以確保其在自重和環(huán)境壓力下能順利填灌整個樁身。坍落度損失隨運輸距離、時間、溫度及泵送高度的增加而增大,需在配合比設計時預留一定的富余量,或在現(xiàn)場適當此處省略減水劑進行調(diào)整。導管組:導管是水下混凝土澆筑的核心工具,用于在鉆孔內(nèi)形成連續(xù)的混凝土柱,排出孔內(nèi)泥漿并替代已成型的混凝土。導管通常由若干節(jié)用法蘭連接的鋼管組成,管徑根據(jù)樁徑和澆筑速度選擇。導管底部距離孔底的高度和首批混凝土的量必須控制精確,以確保首次澆筑后導管底部能埋入已澆筑混凝土中一定深度(通常不小于2米),防止泥漿進入導管。(3)安全與環(huán)保設備消防器材:施工現(xiàn)場特別是使用柴油或電動設備的區(qū)域,存在火災風險。必須配備足夠且合格的消防器材,如滅火器、消防沙、消防水桶、消防栓等,并定期檢查其有效性,健全消防管理制度。安全防護設施:包括個人防護用品(安全帽、安全帶、防護眼鏡、勞保鞋等),以及施工現(xiàn)場的安全防護圍欄、安全警示標志、平臺安全網(wǎng)、臨邊防護欄桿等。此外根據(jù)需要可能還需配備登高作業(yè)設備(如搖臂架)的安全鎖具和防墜措施。降塵降噪設備:鉆孔及混凝土澆筑過程可能產(chǎn)生粉塵和噪音。為滿足環(huán)保要求并保障工人健康,應在有條件的區(qū)域配備噴霧降塵裝置(用于鉆渣運輸?shù)缆坊蜚@進過程),并選用低噪音設備或在設備周圍設置隔音圍擋。泥漿池周邊設置圍堰和防溢設施,防止泥漿對周邊環(huán)境的污染。排水與污水處理設施:施工現(xiàn)場的場地排水應通暢。對于泥漿水,需要設置沉淀池或隔油池進行處理,達到排放標準或回用要求后才允許排放,以實現(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境保護。(4)測量與質(zhì)檢設備幾何尺寸測量設備:在樁位放樣、樁孔垂直度檢測(如使用垂球或全站儀)、樁頂標高測定(如使用水準儀)等環(huán)節(jié),需要精確的測量設備。地質(zhì)勘察與blush(鉆孔渣)分析設備:部分輔助設備可用于輔助進行地質(zhì)勘察或鉆渣分析,如地質(zhì)取樣筒、標準篩、水尺(測量孔內(nèi)泥漿沉淀高度,輔助判斷終孔深度或含水率)等。房建工程鉆孔灌注樁施工中,上述輔助設備雖非主體,卻貫穿施工全過程,尤其在保證工程質(zhì)量(如泥漿護壁、混凝土澆筑質(zhì)量)、提高施工效率(如混凝土制備與輸送)以及確保施工安全與環(huán)境兼容(如消防、環(huán)保設施)方面發(fā)揮著不可替代的作用。因此在施工準備階段,應對各類輔助設備的選型、配置、布置、操作規(guī)程及維護保養(yǎng)制定詳細計劃,并在施工過程中嚴格執(zhí)行,這是實現(xiàn)鉆孔灌注樁工程優(yōu)質(zhì)、高效、安全、環(huán)保建設目標的關鍵保障。3.鉆孔灌注樁施工技術要點(一)引言隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,鉆孔灌注樁在房屋建筑工程中得到了廣泛應用。因其涉及多方面因素且具有一定的隱蔽性,施工中稍有疏忽可能造成安全隱患和質(zhì)量問題。本文將詳細介紹鉆孔灌注樁施工技術的要點與難點,以期為相關工程提供指導。(二)鉆孔灌注樁概述鉆孔灌注樁是一種通過在施工現(xiàn)場鉆孔后灌注混凝土形成樁基礎的方法。具有承載力高、適用范圍廣等優(yōu)點,廣泛應用于各類房屋建筑中。但施工過程中涉及的技術要點較多,需要嚴格控制施工過程。(三)鉆孔灌注樁施工技術要點施工準備在施工前,需進行場地平整、測量定位等工作,確保施工環(huán)境符合施工要求。同時對施工人員、設備等進行合理配置和安排。鉆孔作業(yè)鉆孔是鉆孔灌注樁施工的關鍵環(huán)節(jié),需根據(jù)設計要求確定鉆孔位置,選擇合適的鉆進方法和工藝參數(shù)。在鉆孔過程中,應注意控制鉆速、鉆壓等參數(shù),避免孔壁坍塌或超深等問題。同時還需對鉆孔進行清理,確保孔內(nèi)無雜物。泥漿制備與護壁泥漿在鉆孔灌注樁施工中起著護壁、攜渣等作用。需根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的泥漿配方,確保泥漿的粘度和比重等性能滿足施工要求。在鉆孔過程中,需不斷循環(huán)泥漿,保持孔壁穩(wěn)定。清孔與驗收鉆孔完成后,需對孔深、孔徑等進行檢查,確保符合設計要求。然后進行清孔作業(yè),清除孔底淤泥和殘渣。清孔完成后,需進行驗收,確保鉆孔質(zhì)量。鋼筋籠制作與安裝鋼筋籠是鉆孔灌注樁的重要組成部分,需按照設計要求制作鋼筋籠,確保其尺寸、規(guī)格等符合規(guī)定。在安裝過程中,應注意控制鋼筋籠的位置和垂直度,避免鋼筋籠變形或偏移。灌注混凝土混凝土灌注是鉆孔灌注樁施工的最后環(huán)節(jié),在灌注前,需檢查孔內(nèi)情況,確保無雜物。然后選擇合適的灌注方法和設備,進行混凝土灌注。在灌注過程中,應控制混凝土的質(zhì)量和澆筑速度,確保樁身質(zhì)量。同時還需對樁身進行養(yǎng)護和保護,避免樁身受損或開裂等問題。(四)施工難點及應對措施地質(zhì)條件復雜在鉆孔灌注樁施工中,地質(zhì)條件復雜是一個常見的難點。針對不同地質(zhì)條件,需選擇合適的施工方法和技術措施,確保施工安全和質(zhì)量。樁基深度大隨著建筑高度的增加,樁基深度也在不斷加大。在施工過程中,需采取有效的技術措施,確保大深度樁基的施工質(zhì)量和安全。如選擇合適的鉆進方法、優(yōu)化泥漿配方等。此外在施工過程中還需要重視環(huán)境保護問題采取相應的措施減少對周圍環(huán)境的影響。如對施工現(xiàn)場進行封閉管理、控制噪音和粉塵排放等。同時加強與其他施工單位的協(xié)調(diào)配合確保工程的順利進行,總之只有掌握了鉆孔灌注樁施工技術的要點和難點并采取相應的措施才能確保房屋建筑工程的安全和質(zhì)量。(五)結論本文詳細闡述了鉆孔灌注樁施工技術的要點與難點包括施工準備、鉆孔作業(yè)、泥漿制備與護壁、清孔與驗收以及混凝土灌注等方面。針對施工中的難點提出了相應的應對措施為相關工程提供了一定的指導。在實際施工中還需根據(jù)具體情況靈活應用相關技術措施確保施工質(zhì)量和安全。3.1工程地質(zhì)勘察與勘察工程地質(zhì)勘察是鉆孔灌注樁施工的首要環(huán)節(jié),其成果的準確性直接關系到樁基設計參數(shù)的合理性、施工方案的科學性及工程的安全性。勘察工作需全面、細致地掌握場地的地質(zhì)條件,為后續(xù)施工提供可靠的依據(jù)。(1)勘察目的與內(nèi)容工程地質(zhì)勘察的核心目的包括:查明地層分布:明確場地內(nèi)各土層的類型、厚度、埋深及空間變化規(guī)律,特別是軟弱土層、砂土層、基巖面等關鍵地層的分布情況。獲取巖土參數(shù):通過室內(nèi)試驗和原位測試,獲取土層的物理力學性質(zhì)指標(如密度、含水率、孔隙比、內(nèi)摩擦角、黏聚力等)和承載力參數(shù)。評價水文地質(zhì)條件:調(diào)查地下水位、類型、補給來源及腐蝕性,分析其對樁基施工(如孔壁穩(wěn)定、混凝土灌注)的影響。識別不良地質(zhì)現(xiàn)象:如巖溶、土洞、滑坡、采空區(qū)等,評估其對樁基安全的潛在風險??辈靸?nèi)容通常包括工程地質(zhì)測繪、勘探(鉆探、物探)、原位測試(如標準貫入試驗、靜力觸探試驗)、室內(nèi)試驗及水文地質(zhì)觀測等。(2)勘察點布置與深度要求勘察點的布置需遵循均勻性、控制性原則,具體要求如下:平面布置:根據(jù)建筑物輪廓、樁基設計位置及地質(zhì)復雜程度確定,一般沿建筑物周邊及內(nèi)部軸線布設,點間距宜為15m~30m(地質(zhì)復雜時加密)。深度要求:勘察孔深度應穿透樁端以下3~5倍樁徑,且不小于5m;對于存在軟弱下臥層的情況,需適當增加深度,直至進入穩(wěn)定持力層?!颈怼靠辈禳c間距與深度參考表地質(zhì)復雜程度建筑物重要性勘察點間距(m)勘察孔深度(m)簡單一般20~3020~30中等重要15~2030~50復雜重要10~15>50(3)巖土參數(shù)的選取與計算勘察成果中,巖土參數(shù)需通過數(shù)理統(tǒng)計和經(jīng)驗修正后合理取值。例如,樁側阻力標準值qsik和樁端阻力標準值qq式中:-α,-cu-σ′-?′對于黏性土地層,樁端阻力qpkq式中:Nq(4)勘察成果的驗證與動態(tài)調(diào)整由于地質(zhì)條件的復雜性,勘察成果需結合施工過程中的超前鉆探或施工勘察進行驗證。例如,在鉆進過程中若發(fā)現(xiàn)實際巖土層與勘察報告存在較大差異,應及時調(diào)整樁長、樁徑或施工工藝,必要時補充勘察數(shù)據(jù)。此外對于高靈敏度軟土或易液化砂土地層,需重點評價孔壁穩(wěn)定性,并提出相應的護壁措施(如泥漿護壁、套管護壁等),確保成孔質(zhì)量。(5)常見問題與對策勘察精度不足:若勘探點間距過大或深度不足,可能導致誤判持力層。對策:加密勘探點,結合施工反饋優(yōu)化勘察方案。地下水位變化:雨季或周邊施工可能引起地下水位波動,影響樁基承載力。對策:長期監(jiān)測水位,動態(tài)調(diào)整設計參數(shù)。不良地質(zhì)漏判:如土洞、孤石等隱蔽地質(zhì)體易被忽略。對策:采用綜合勘探手段(如鉆探與物探結合)。通過系統(tǒng)、嚴謹?shù)墓こ痰刭|(zhì)勘察,可為鉆孔灌注樁施工提供精準的數(shù)據(jù)支撐,有效規(guī)避技術風險,保障工程質(zhì)量和安全。3.1.1地質(zhì)條件勘察在房建工程鉆孔灌注樁施工中,地質(zhì)條件的勘察是至關重要的一環(huán)。它不僅決定了鉆孔灌注樁的設計參數(shù),而且直接影響到施工的安全性和樁基的質(zhì)量。以下是對地質(zhì)條件勘察的詳細分析:首先勘察工作需要全面了解地質(zhì)結構,這包括對地層的深度、巖性、硬度、含水量以及地下水位等關鍵因素的評估。這些信息對于確定鉆孔位置、設計鉆孔直徑和深度至關重要。例如,如果地層為軟土或流沙,那么鉆孔的位置可能需要避開這些區(qū)域,以防止施工過程中的塌陷或位移。其次勘察工作還需要評估地質(zhì)條件對鉆孔灌注樁施工的影響,這包括對巖石的抗壓強度、抗剪強度以及承載力等指標的測定。這些指標將直接影響到鉆孔灌注樁的設計參數(shù),如鋼筋籠的直徑、長度以及混凝土的配比等。例如,如果巖石的抗壓強度較低,那么可能需要增加鋼筋籠的直徑或者使用高強度的混凝土來提高樁基的承載力??辈旃ぷ鬟€需要預測可能出現(xiàn)的問題并制定相應的應對措施,這包括對可能出現(xiàn)的塌方、涌水、涌砂等地質(zhì)災害的預測,以及對這些災害的預防和控制措施。例如,如果預測到可能出現(xiàn)塌方,那么可以提前進行支護措施的設計和施工,以確保施工的安全。地質(zhì)條件勘察是房建工程鉆孔灌注樁施工中的重要環(huán)節(jié),通過全面的地質(zhì)條件勘察,可以確保鉆孔灌注樁的設計參數(shù)合理,施工過程安全,從而保證樁基的質(zhì)量和使用壽命。3.1.2水文地質(zhì)勘察水文地質(zhì)勘察在房建工程鉆孔灌注樁施工中扮演著至關重要的角色。本段落將重點介紹水文地質(zhì)勘察的技術要點與難點。?水文地質(zhì)勘察的技術要點地質(zhì)背景了解:須全面了解施工地點的地質(zhì)背景,包括地層結構和巖性、地質(zhì)構造、巖石強度等基本信息。這些信息對于選擇合適的鉆孔方法和處理施工中遇到的巖土問題至關重要。地下水情況的勘察:勘察地下水的分布狀況、水位埋深、地下水流向和流速,以及水質(zhì)等參數(shù),以便在設計樁基和施工樁身過程中,采取有效的防滲和排水措施??紫端畨毫蜐B透系數(shù)測定:采用理論與實踐相結合的試驗方法,包括靜止水頭試驗、抽水試驗、滲透系數(shù)測試等,準確獲取土層空隙水壓力和滲透系數(shù)的值,為樁基礎的設計和施工提供準確的依據(jù)。持力層判別:基于勘察資料,準確判別持力層類型,確定承壓層或淺層水位與鉆孔深度關系,為合理選擇樁型和確定樁長提供科學的指導。?水文地質(zhì)勘察的難點及應對策略復雜地質(zhì)條件的判斷:城市中的古河道、廢棄采礦區(qū)、深厚軟弱土層等常常會造成地質(zhì)勘察的復雜性。解決這類問題,往往是加大勘察深度,必要時采用綜合物探技術進行輔助探測。地下水情況的不確定性:地下水的流向、水位和抽水后引起的地基沉降常常造成不確定性,在勘察階段應加做抽水試驗或在施工階段進行動態(tài)監(jiān)測,以實時掌握地下水變化對施工的影響??紫端畨毫εc滲透系數(shù)的影響:不同地質(zhì)條件下土體孔隙水壓力和滲透系數(shù)的測定復雜且具有不確定性,需要通過室內(nèi)外對比實驗相結合,優(yōu)化實驗設計和數(shù)據(jù)處理技術。持力層判定的精度:在地形起伏大或地質(zhì)結構復雜的區(qū)域,準確判斷持力層的位置和巖性是一門藝術。在勘察時,可以借助三維探地雷達、地質(zhì)鉆探等技術手段進行綜合分析與驗證。水文地質(zhì)勘察在房建工程鉆孔灌注樁施工中會遇到諸多技術要點及難點。準確理解和應用這些知識將是成功實施樁基工程的基礎。3.2施工場地布置與準備科學合理的施工場地布置與充分的準備工作是確保房建工程鉆孔灌注樁順利、高效、安全進行的基礎。此階段的目標是創(chuàng)造一個有序、高效、安全的施工環(huán)境,并為后續(xù)的鉆進、成孔、鋼筋籠制作與安裝、混凝土澆筑等工序奠定堅實基礎。因此必須細致規(guī)劃場地布局,周密準備各項資源與條件。(1)施工場地優(yōu)化布局施工場地的合理布置直接關系到材料轉(zhuǎn)運效率、機械操作空間以及施工流程的順暢性。布置時需重點考慮以下幾個因素:鉆機位布置(DrillingRigPositioning):位置選擇:鉆機應布置在地質(zhì)條件相對穩(wěn)定、承載力滿足要求的地基上,以防止鉆進過程中機身發(fā)生沉降或傾斜。同時應確保鉆機平整穩(wěn)固,便于調(diào)平和對中。操作空間:鉆機操作半徑內(nèi)必須留有足夠的空間,以便大型設備(如吊車、混凝土泵車)的進出場、回轉(zhuǎn)及作業(yè)。通常要求鉆機中心到附近障礙物的距離應大于鉆頭直徑加1-2米的倍數(shù),并考慮回轉(zhuǎn)半徑。環(huán)境影響:應盡量將鉆機布置在遠離居民區(qū)、建筑物及重要生命線的位置,以減少施工噪音、粉塵和振動對周邊環(huán)境的影響。具體布置應符合當?shù)丨h(huán)保要求。材料堆放區(qū)規(guī)劃(MaterialStorageAreaPlanning):分類存放:鋼筋籠、水泥、砂石骨料、反漿池(泥漿池)等材料應分區(qū)、分類堆放整齊,設置標識牌。例如,常用鋼筋應墊高存放,防止銹蝕和扭曲;砂石骨料應采取防潮措施。便捷取用:材料堆放區(qū)的位置應便于內(nèi)部運輸車輛及裝載設備取用,靠近相應施工工序,減少搬運距離。安全距離:堆放區(qū)應與施工現(xiàn)場的道路、水電管線等保持安全距離,避免物料墜落或坍塌造成事故。水電供應配置(WaterandElectricitySupplyConfiguration):供水系統(tǒng):鉆機及泥漿循環(huán)系統(tǒng)需要大量的生產(chǎn)用水。應鋪設好供水管線,確保水源穩(wěn)定、水質(zhì)符合要求(泥漿配制用水)。同時需設置沉淀池,處理施工廢水。供電系統(tǒng):鉆機、水泵、照明等設備均需電力驅(qū)動。應根據(jù)設備功率,配置足夠容量的變壓器或發(fā)電機,并設計合理的用電線路,確保供電安全可靠。所有電氣設備應做到接地或接零保護,并定期檢查絕緣情況。交通運輸規(guī)劃(TransportationNetworkPlanning):場內(nèi)道路:應根據(jù)材料運輸路線、機械設備進出場路線,規(guī)劃并修建臨時施工道路。道路應具備足夠的承載能力,并進行硬化處理,以減震降塵。連接順暢:確保施工場地內(nèi)部及周邊交通連接順暢,便于外部材料和設備運輸進場。(2)施工區(qū)域準備除了場地布置,施工區(qū)域的準備工作同樣至關重要:清除障礙物(ClearingObstacles):對選定的施工區(qū)域進行全面清理,拆除或清理地面上的障礙物,包括植被、建筑物基礎、地下管線等,確保鉆進作業(yè)面無遮擋。平整與壓實(LevelingandCompaction):對鉆機作業(yè)平臺及材料堆放區(qū)的地基進行平整和壓實處理,保證其有足夠的承載力和穩(wěn)定性,防止鉆機在作業(yè)中發(fā)生不均勻沉降。必要時可進行地基加固。“三通一平”(常指工程建設初期)(Implementing“ThreeCommunicationsandOneLeveling”-Typicallyreferstoearlyprojectstages):確保施工現(xiàn)場的“水通、電通、路通和場地平整”,這是保證所有后續(xù)工序能夠順利開展的基本前提。在本環(huán)節(jié),這主要聚焦于場地平整、水電接入及臨時道路的落實。(3)資源與人員準備物資準備:核對鋼筋、混凝土batchingplant(攪拌站)水泥、砂石等原材料的質(zhì)量與數(shù)量是否充足、符合規(guī)格。準備足量的護筒、泥漿材料、膨潤土、外加劑等。機械設備檢查與就位:對鉆機、吊車、混凝土攪拌運輸車(或泵車)、發(fā)電機(如需要)等主要施工機械設備進行全面檢查、調(diào)試,確保其運行狀態(tài)良好。按預定布局將設備運至現(xiàn)場并穩(wěn)妥就位。人員組織與培訓:組建專業(yè)的施工隊伍,明確各崗位職責。對操作工、電工、泥漿工、質(zhì)檢員等進行崗前技術交底和安全培訓,確保人人熟悉操作規(guī)程,掌握安全技術。通過上述系統(tǒng)性的場地布置與準備,可以為房建工程鉆孔灌注樁的施工創(chuàng)造一個良好的開端,從而在后續(xù)施工中有效提高效率、保證質(zhì)量、控制成本并確保安全。3.2.1施工場地平整與壓實施工場地的平整與壓實是房建工程鉆孔灌注樁施工的基礎環(huán)節(jié),對于保證樁基承載能力和施工效率具有重要影響。平整的場地能夠確保鉆機穩(wěn)定運行,而密實的地基則可以減少施工過程中可能出現(xiàn)的地面沉降,影響樁基質(zhì)量。平整要求施工場地的平整度應符合設計要求,通常情況下,場地表面應達到以下標準:項目允許偏差(mm)表面平整度±10地面坡度≤2%壓實標準地面的壓實度是保證地基穩(wěn)定性的關鍵指標,通常采用振搗碾壓法進行壓實,壓實度應符合以下要求:一般要求:場地壓實度應達到90%以上。特殊要求:對于重要的房建工程,壓實度應達到95%以上。壓實度的計算公式如下:壓實度施工方法場地清理首先清除施工場地上的雜物、障礙物,確保場地干凈,以便進行后續(xù)的平整與壓實工作。推平作業(yè)使用推土機或平地機對場地進行初步平整,確保場地表面大致平整。壓實作業(yè)采用壓路機或振動碾壓機進行壓實作業(yè),一般分多層進行,每層壓實厚度不宜超過300mm。壓實過程中應邊壓實邊測量,確保每層壓實度達到設計要求。質(zhì)量檢查壓實完成后,應進行質(zhì)量檢查,檢查方法包括:環(huán)刀法:取土樣,測定干密度。灌砂法:測定現(xiàn)場壓實度。重型碾壓試驗:檢測地面的承載能力。通過以上步驟,可以有效保證施工場地的平整與壓實,為后續(xù)的鉆孔灌注樁施工奠定堅實基礎。3.2.2泥漿池及排水系統(tǒng)設置在房建工程鉆孔灌注樁施工中,泥漿池及排水系統(tǒng)的合理設置對于保證工程質(zhì)量、提高施工效率以及保護環(huán)境具有重要意義。泥漿池主要用于儲存鉆孔過程中產(chǎn)生的泥漿,而排水系統(tǒng)則負責將泥漿中的雜質(zhì)和水分離,實現(xiàn)廢水的循環(huán)利用或達標排放。(1)泥漿池設置要求位置選擇:泥漿池應設置在施工現(xiàn)場的邊緣地帶,遠離居民區(qū)、水源和主要交通線路,以減少對周邊環(huán)境的影響。容量設計:泥漿池的容量應根據(jù)鉆孔樁的規(guī)模和施工進度進行設計。一般而言,泥漿池的容量應滿足至少一個鉆孔周期內(nèi)的泥漿儲存需求。計算公式如下:V其中:-V為泥漿池容量(立方米);-Q為鉆孔泥漿產(chǎn)生速率(立方米/小時);-T為施工周期(小時);-η為泥漿循環(huán)利用效率(一般為0.7~0.9)。材質(zhì)與結構:泥漿池宜采用混凝土或鋼筋混凝土結構,并應設置防滲層,防止泥漿滲漏對地下水源造成污染。泥漿池的內(nèi)壁應光滑,便于泥漿的排放和清理。(2)排水系統(tǒng)設置要求排水方式:排水系統(tǒng)應包括沉淀池、濾網(wǎng)和排水管道等部分。泥漿經(jīng)沉淀池后,清水可循環(huán)利用,含泥雜質(zhì)則留在沉淀池內(nèi)進行后續(xù)處理。排水管道設計:排水管道的布置應合理,確保泥漿和廢水分開排放。排水管道應具備一定的坡度,便于污水自流排放。計算公式如下:i其中:-i為排水管道坡度;-?為排水管道高差(米);-L為排水管道長度(米)。一般情況下,排水管道坡度應不小于0.01。環(huán)保措施:排水系統(tǒng)應設置污水處理設施,確保排放的廢水符合環(huán)保標準。污水處理設施可包括格柵、沉砂池、生物處理池等。(3)泥漿循環(huán)利用為了提高資源利用效率,施工現(xiàn)場應盡量實現(xiàn)泥漿的循環(huán)利用??梢酝ㄟ^設置泥漿輸送管道和泥漿凈化設備,將沉淀后的清水重新用于鉆孔過程中,減少泥漿的廢棄量。?表格示例:泥漿池及排水系統(tǒng)設置參數(shù)參數(shù)名稱單位設計值備注泥漿池容量立方米200根據(jù)施工規(guī)模和進度確定泥漿產(chǎn)生速率立方米/小時5依據(jù)地質(zhì)條件和施工設備確定施工周期小時72一般為3天泥漿循環(huán)利用效率-0.8根據(jù)泥漿凈化設備性能確定排水管道坡度-0.01確保污水自流排放通過合理設置泥漿池及排水系統(tǒng),可以有效控制施工現(xiàn)場的環(huán)境污染,提高資源利用效率,確保房建工程鉆孔灌注樁施工的順利進行。3.3成孔工藝控制要點成孔質(zhì)量是鉆孔灌注樁成敗的關鍵環(huán)節(jié),直接影響樁的承載力、穩(wěn)定性和耐久性。因此在成孔過程中,必須對各項工藝參數(shù)與操作要點進行嚴格控制,確??孜粶蚀_、孔形規(guī)整、孔深達標、孔底清理干凈。主要控制要點包括以下幾個方面:鉆機就位與調(diào)平:精確對中:鉆機(或鉆架)底座的中心線應與樁位中心嚴格對齊,允許偏差通常不大于10mm。常用方法包括使用經(jīng)緯儀、全站儀或使用跨中線法、吊線錘法進行校核。確保鉆進過程中不發(fā)生偏移。穩(wěn)定調(diào)平:鉆機(或鉆架)的底座應埋置牢靠,使用水平尺(或激光水平儀)調(diào)平鉆頭(或回轉(zhuǎn)斗)的初始高度,確保其在沖程或回轉(zhuǎn)過程中平穩(wěn)運行,保證孔口平整。調(diào)平精度直接影響鉆孔垂直度和成孔質(zhì)量。鉆孔過程控制:垂直度控制:采用鉆機自重和導向裝置(如孔口內(nèi)設置扶正器、導環(huán),或使用筒式鉆機自重導向)保證鉆孔垂直。在鉆孔過程中,應定期(如每鉆進2-3米)利用吊線錘或測斜儀檢測鉆桿(或鉆具)的垂直度,及時發(fā)現(xiàn)并糾正偏差??咨畛^一定深度時,其垂直偏差一般不應超過孔深百分比(例如≤1/100,具體按規(guī)范和設計要求執(zhí)行)??蓪⒋怪倍葯z測方法與要求列表如下:檢測工具與方法允許偏差注意事項吊線錘孔深1%以內(nèi)適用于較淺孔段,需注意環(huán)境震動影響測斜儀孔深1/100-1/150優(yōu)選方法,可實時或分段測量設備自身導向設計或規(guī)范要求需確保設備狀態(tài)良好過程監(jiān)控:根據(jù)不同地層情況,合理選擇鉆進參數(shù)(鉆壓、轉(zhuǎn)速、泵量等)。在容易發(fā)生斜孔、縮徑、塌孔的地層段,應特別加強監(jiān)控,可采取調(diào)整鉆壓、控制鉆進速度、加注護壁泥漿等措施。泥漿護壁:對于地下水位高、地質(zhì)情況復雜的樁孔,泥漿護壁尤為重要。應確保泥漿循環(huán)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常,泥漿性能指標(比重、粘度、含砂率、膠體率等)符合要求,既能有效防止孔壁坍塌,又能攜帶鉆渣。泥漿循環(huán)性能關系到鉆孔效率和孔壁質(zhì)量。泥漿固相含量和流變性是關鍵控制指標,可參考如下經(jīng)驗公式或范圍參考設計要求(具體數(shù)值按現(xiàn)場試驗和地質(zhì)條件確定):泥漿比重(γ):generally1.05-1.20g/cm3(根據(jù)埋深和地質(zhì)條件調(diào)整)泥漿粘度(η):generally28-35s(用漏斗粘度計檢測)含砂率(<1%)膠體率(>97%)終孔與清孔:達到設計深度:鉆進達到設計要求的孔深后,應停止鉆進,進行終孔驗收。確認孔深符合設計要求,超灌高度宜為設計樁頂標高以上0.5-1.0米。徹底清孔:清孔是去除孔底沉渣的關鍵步驟,直接關系到樁端承載力。必須將孔底沉渣厚度控制在允許范圍內(nèi)(一般<10cm,嵌巖樁按設計和規(guī)范要求)。清孔方法通常分兩次進行:首次在換鉆頭過程中或終孔后、下籠前進行(如掏渣筒、氣舉反循環(huán));第二次在下籠后、灌注混凝土前進行(如抽渣筒、高壓水沖、氣舉反循環(huán))。清孔過程中需密切監(jiān)測泥漿性能指標(主要看含砂率和比重),直至合格??稍O置沉渣厚度檢測點,按規(guī)范要求進行取樣檢測。例如:清孔方法適用條件沉渣厚度允許值主要檢測指標替換鉆頭清孔孔徑較大,沖孔灌注樁≤10cm含砂率、比重下籠前氣舉反循環(huán)清孔孔徑較小,大直徑樁≤5cm含砂率、比重、返漿量吊筒掃孔樁徑較小,沉渣量少時參考Ⅱ類清孔孔底取樣檢測高壓水沖+氣舉漂石多,大直徑樁≤10cm含砂率、返渣量孔口處理:做好孔口的遮蓋保護工作,防止地表雜物、沖刷或地下水直接進入孔內(nèi),污染泥漿或引入新的塌孔風險。確保護筒(或護壁)安放穩(wěn)固,其頂面標高應高于周邊地面或地下水位,防止地表水倒灌造成孔口塌陷。通過上述各項工藝要點的嚴格控制和精細操作,可以有效保證鉆孔灌注樁的成孔質(zhì)量,為后續(xù)的下鋼筋籠、灌注混凝土等工序奠定堅實基礎。應結合現(xiàn)場實際和設計要求,制定詳細的成孔質(zhì)量控制計劃,并執(zhí)行相應的檢查和記錄制度。3.3.1護筒埋設與定位護筒作為鉆孔灌注樁施工過程中的重要輔助結構,其主要作用是保證樁孔位置準確、孔壁穩(wěn)定、防止坍塌,并為鉆機提供定位基準。因此護筒的正確埋設與精準定位至關重要,本節(jié)將詳細闡述護筒埋設與定位的關鍵技術要點。(一)護筒埋設技術要點護筒埋設質(zhì)量直接影響成樁質(zhì)量,必須嚴格按照以下要點進行操作:材料選擇與檢查:護筒通常采用鋼板卷制而成,其鋼板厚度應符合設計要求,一般不小于t=4mm[此處t為鋼板厚度,單位mm]。護筒內(nèi)部應圓順,無缺陷,焊縫質(zhì)量滿足相關規(guī)范要求。護筒制作與運輸:護筒頂部應設置吊裝孔,便于搬運和吊裝。運輸過程中應防止變形或損壞,根據(jù)樁基設計尺寸,合理確定護筒的長度(L),確保能埋入穩(wěn)定土層一定深度,并根據(jù)實際情況判斷是否需要進行分段拼接。埋設方法選擇:埋設順序:一般采用分段制作、逐段埋設的方法。定位放出樁位中心:利用全站儀或GPS等測量設備,精確放出樁位中心點,并在地面上作標記。護筒自穩(wěn)計算:為確保護筒在埋設及后期鉆孔過程中不發(fā)生傾斜或移位,需進行穩(wěn)定性計算。護筒埋設后應能承受一定的側向土壓力和施工荷載而不傾覆,其穩(wěn)定性需滿足以下要求[假設護筒埋入土層深度為h,護筒埋設后露出地面高度為H,護筒直徑為D]:穩(wěn)定性條件:護筒自重G與土層抗力產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩Ms應大于水平合力P產(chǎn)生的傾覆力矩Mt,即:Ms≥Pt其中Ms≈G×(H+h/2)且G=ρ鋼板×γ鋼板×V護筒=ρ鋼板×γ鋼板×(πD2/4×L)
Pt水平合力通常考慮護筒側面所受土壓力F側,F(xiàn)側≈0.5×Kp×γ土×h×D[其中Kp為主動土壓力系數(shù)(可查閱土力學資料獲取)]。因此簡化條件可表達為:ρ鋼板×γ鋼板×(πD2/4×L)×(H+h/2)≥0.5×Kp×γ土×h×D傾角控制:護筒頂部中心偏差應小于規(guī)范允許值,通常不應超過5cm??捎镁€錘或吊垂線進行檢查。過程中監(jiān)測:護筒埋設過程中,應連續(xù)監(jiān)測其標高和中心位移,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。埋設深度控制:護筒必須埋入(相對穩(wěn)定的)土層一定深度(hmin),并保證其底部承載力足夠。埋設深度應根據(jù)地質(zhì)勘察資料和現(xiàn)場實際情況確定,普通粘土層不宜小于1.0-1.5m,砂土層不宜小于1.5-2.0m。如此可減少后續(xù)鉆進時泥漿護壁的壓力。(二)護筒定位技術要點護筒的定位精度直接關系到樁基軸線是否準確,必須確保:樁位中心復核:護筒開始埋設前,必須對測量放樣出的樁位中心點進行復核,確認無誤后方可開始施工。護筒頂標高控制:護筒頂面標高應高出施工現(xiàn)場地面一定高度(ΔH),便于鉆機操作和保持泥漿面穩(wěn)定,一般應高出地面30cm-50cm。同時護筒頂面標高應與樁基設計承臺頂面標高相關聯(lián),為后續(xù)承臺施工提供基準。護筒頂部中心與樁位中心的平面偏差應嚴格控制在規(guī)范允許范圍內(nèi),一般不大于±10mm(端承樁)或±20mm(摩擦樁)。記錄與復核:護筒埋設完成后,應記錄其具體位置(坐標)、頂面標高,并請監(jiān)理或相關方進行復核確認。保持位置穩(wěn)定:在鉆孔過程中,需采取措施防止護筒發(fā)生位移或傾斜??稍谧o筒周圍回填土并壓實,防止鉆頭碰撞護筒?,F(xiàn)狀問題與方法建議表:現(xiàn)狀問題描述具體表現(xiàn)形式解決措施護筒埋設深度不足護筒未能完全嵌入穩(wěn)定土層,或頂部標高過低根據(jù)地質(zhì)資料精確確定最小埋深要求,加強埋設過程中的探查與監(jiān)測,確保埋入深度滿足規(guī)范和設計要求。護筒發(fā)生傾斜或位移護筒頂部中心偏差過大,
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