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1(1)埋设护筒和制备泥浆 钻孔前,在现场放线定位,按桩位挖去桩孔表层土,并埋设护筒。护筒上部设1~2个溢浆孔,是用厚4~8mm钢板制成的圆筒,其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置,保护孔口,防止地面水流入,增加孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头的方向。 埋设护筒制作钢筋笼制作钢筋笼7891011钢筋笼焊接灌注桩钢筋冷挤压连接14 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺 ⑴埋设护筒 护筒是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利钻孔的辅助工具,其保护孔口和提高桩孔内的泥浆水头,防止踏孔的作用。 在钻孔过程中,向孔中注入相对密度为1.1~1.5的泥浆,使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实,避免孔内漏水,保持护筒内水压稳定;泥浆相对密度大,加大了孔内的水压力,可以稳固孔壁,防止塌孔;通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出,起到携砂、排土的作用。(2)成孔 1)潜水钻机成孔 潜水钻机成孔示意图如图2.12所示。 潜水钻机是一种旋转式钻孔机,其防水电机变速机构和钻头密封在一起,由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。2.3桩基础潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式,如图2.13所示。 正循环排渣法:(动画)在钻孔过程中,旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后,利用泥浆泵压送高压泥浆,经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出,与切削成浆状的碎泥渣混合,携带泥土沿孔壁向上运动,从护筒的溢流孔排出。 泵举反循环排渣法:(动画)砂石泵随主机一起潜入孔内,直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。2.3桩基础施工2)冲击钻成孔 冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度,靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔(图2.14)。 冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等,一般常用十字形冲击钻头(图2.15)。 冲孔前应埋设钢护筒,并准备好护壁材料。2.3桩基础施工3)冲抓锥成孔 冲抓锥(图2.16)锥头上有一重铁块和活动抓片,通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度,下落时松开卷筒刹车,抓片张开,锥头便自由下落冲入土中,然后开动卷扬机提升锥头,这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣,依次循环成孔。 冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。 适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔,但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。2.3桩基础施工(3)清孔 验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况; 清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土,以减少桩基的沉降量,提高承载能力。 泥浆护壁成孔清孔时,对于土质较好不易坍塌的桩孔,可用空气吸泥机清孔,气压为0.5MPa,使管内形成强大高压气流向上涌,同时不断地补足清水,被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出,直至喷出清水为止。 对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣,清孔后的泥浆相对密度应控制在1.15~1.25。2829(4)浇筑水下混疑土 泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的,故称为浇筑水下混凝土。 水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级,必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定。 水下混凝土浇筑常用导管法(图2.17)。 浇筑时,先将导管内及漏斗灌满混凝土,其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上,然后剪断悬吊隔水栓的钢丝,混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。灌注桩钢筋冷挤压连接⑸浇注水下混凝土 浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时,骨料和水泥很快将产生分离,骨料很快沉入水底,而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态,当其下沉时,已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注,必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。导管法采用的主要机具有:导管、漏斗和储料斗、隔水塞。 38截桩头桩头混凝土取样(3)质量要求 1、护筒中心与桩中心偏差不大于50mm。埋深1-1.5M 2、泥浆比重控制。1.1-1.5 3、孔底沉渣厚度:端承桩50MM,摩擦桩150MM 4、砼浇筑连续进行,导管埋入砼中0.8-1.3M 作业2.螺旋钻孔灌注桩(动画) 螺旋钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。 成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm,钻孔深度相应为12m、10m、8m。利用螺旋钻叶片出土,适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基,不适于有地下水的土层和淤泥质土。 钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,开钻时先慢后快,减少钻杆的摇晃,及时纠正钻孔的偏斜或位移。2.3桩基础施工2.3桩基础施工螺旋钻机螺旋钻机2.3桩基础施工2.干作业成孔灌注桩: 干作业成孔灌注桩适合底下水位