一、概述
沖擊鉆成孔灌注樁是利用沖擊鉆機或者卷揚機懸吊沖擊鉆頭(又稱沖錘)上下往復(fù)沖擊,將土體、巖石破碎成孔,部分碎渣和泥漿擠入孔壁中,大部分成為泥渣,用掏渣筒掏出成孔,然后再灌注混凝土。
沖孔樁徑通常為600-2000mm,樁長一般可以達到50m 左右。
二、沖孔灌注樁的優(yōu)缺點
特點:
能破碎有裂縫的堅硬巖石、大粒徑卵石和漂石,以及土體中的堅硬塊體。
他的特點是設(shè)備構(gòu)造簡單,適用范圍廣,操作方便,所成孔壁較堅實、穩(wěn)定、坍孔少,不受施工場地的限制,無振動和噪聲影響等。
缺點:
成孔速度慢,孔底泥渣難以掏盡,樁的承載力不夠穩(wěn)定,沖孔灌注樁成孔工藝較復(fù)雜,操作要求較嚴,易發(fā)生質(zhì)量事故,且間隔時間長,不能立即承受荷載,冬季施工困難較多。
三、沖孔灌注樁施工工藝流程工藝流程是:
平整場地→泥漿制備→埋設(shè)護筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝機器設(shè)備并定位→沖孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質(zhì)量(工藝流程如下圖)。
四、 沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點
1、導管的構(gòu)造和使用應(yīng)符合下列規(guī)定
1)、導管壁厚不宜小于3mm,直徑宜為200~250mm;直徑制作偏差不應(yīng)超過2mm,導管的分節(jié)長度可視工藝 要求確定,底管長度不宜小于4m,其他每節(jié)長度2.53m,接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭;
2)、導管使用前應(yīng)試拼裝、試壓,試水壓力可取為0.6~1.0MPa;
3)、每次灌注后應(yīng)對導管內(nèi)外進行清洗。
2、埋設(shè)護筒:
1)、護筒采用4~8mm厚鋼板護筒,護筒長一般為2 m左右。
2)、護筒內(nèi)徑應(yīng)比沖擊頭直徑大100㎜,其上部宜開設(shè)1~2個溢漿孔。
3)、護筒底部的埋設(shè)深度應(yīng)超過雜填土埋藏深度20cm以上。若遇易坍孔的土層時,宜加長護筒長度,以防護筒底腳懸空坍孔。
4)、護筒的頂端應(yīng)高出地面100~150mm,護筒上口平面中心點應(yīng)與設(shè)計樁位中心點盡可能重合,偏差不得大于50mm。
3、泥漿池及泥漿制備:
1)、 泥漿池的容積為鉆孔容積的1.2~1.5倍,護壁泥漿可采用孔內(nèi)自然造漿。
2)、護壁泥漿質(zhì)量指標
3)、在施工過程中及時加入粘土及泥漿處理劑
4、沖擊成孔
1)、 鉆機就位前,鋪設(shè)墊木,保證鉆機平穩(wěn)牢固。鉆機支撐墊木不能壓在孔口鋼護筒上,防止護筒變形移位。
2)、調(diào)整鉆機,使鉆錐起吊滑輪緣,鉆錐中心和樁孔中心三者在同一垂線上,穩(wěn)定好鉆機和扒桿攬風繩。吊鉆的鋼絲繩選用軟性、無死彎、無斷絲者,安全系數(shù)不小于12,與鉆頭的聯(lián)結(jié)必須牢固。
3)、 開孔時,應(yīng)低錘密擊,如表土為淤泥細砂等軟弱土層,可加粘土塊夾小片石反復(fù)沖擊造壁,孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保持穩(wěn)定。在各種不同的土層巖層中鉆進時,可按照下表要求進行。
沖擊成孔施工要點如下:
4)、每鉆進深度4~5m驗孔一次,在更換鉆頭前或容易縮孔處均應(yīng)驗孔。
5、清孔:
沖樁沖孔后清孔是沖擊灌注樁施工中一項極為關(guān)鍵的工序,直接影響樁的承載力,根據(jù)沖孔樁樁底的設(shè)計標高和護筒頂標高,計算出沖孔深度,用測繩檢測孔深,到位后進行清孔。清孔采用挖斗反復(fù)撈取沉渣,直到其厚度符合規(guī)范和設(shè)計要求,然后注入純度較高的泥漿,置換出孔內(nèi)的沖孔泥漿,保證清孔后的各項指標滿足施工需要。
6、鋼筋籠制作和吊裝
1)、 鋼筋籠制作:鋼筋籠制作應(yīng)符合設(shè)計圖紙和《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50202-2002)要求。鋼筋籠外側(cè)設(shè)置控制保護層厚度的定位鋼板,其間距豎向為2m,橫向圓周不得小于4 處,頂端應(yīng)設(shè)置吊環(huán)。鋼筋籠制作允許偏差見下表:
2)、鋼筋籠吊裝:入孔時,鋼筋籠要對準孔位,吊直扶穩(wěn),緩慢下沉,避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設(shè)計位置時,應(yīng)立即固定。遇有兩段鋼筋籠連接時,鋼筋籠分段在井口采用單面搭接焊,主筋焊接長度不小于10d,同一截面接頭數(shù)受拉區(qū)不大于50%。
3)鋼筋骨架,導管安放完畢,混凝土澆注之前,應(yīng)進行第二次清孔。在清孔排渣時均應(yīng)保持孔內(nèi)水頭,防止塌孔,嚴禁使用加深沖孔深度的方法代替清孔,第二次清孔采用ф300導管清孔,在安裝每節(jié)導管前,應(yīng)將損壞密封圈換掉,并將每節(jié)導管擰緊,確保導管密水性能。
7、灌注水下混凝土的質(zhì)量控制:
水下砼灌注是成樁過程的關(guān)鍵工藝,施工人員應(yīng)從思想上高度重視,在做好準備工作和技術(shù)措施后,才能開始灌注。
1)、灌注混凝土前,孔底500mm以內(nèi)的泥漿相對密度應(yīng)小于1.25,;含沙量不得大于8%;粘度不得大于28s.
2)、開始灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離宜為300~500mm;
3)、應(yīng)有足夠的混凝土儲備量,導管一次埋入混凝土灌注面以下不應(yīng)少于1.0m;
4)、導管埋入混凝土深度宜為2~6m。嚴禁將導管提出混凝土灌注面,并應(yīng)控制提拔導管速度,應(yīng)有專人測量導管埋深及管內(nèi)外混凝土灌注面的高差,填寫水下混凝土灌注記錄;
5)、應(yīng)控制最后一次灌注量,超灌高度宜為0.8~1.0m,鑿除泛漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設(shè)計等級。每根樁灌注到頂后應(yīng)注意超高800mm的質(zhì)量,承包人應(yīng)檢查標高。標高按設(shè)計標高加800mm進行檢查。
8、樁基超聲波檢測
超聲波檢測法:是在樁身預(yù)埋一定數(shù)量的聲測管,通過水的耦合,超聲波從一根聲測管中發(fā)射,在另一根聲測管中接收,或單孔中發(fā)射,可以測出被測混凝土介質(zhì)的參數(shù)。由于超聲波在混凝土中遇到缺陷時會波產(chǎn)生繞射、反射和折射,因而達到接收換能器時,根據(jù)聲時、波幅及主頻等特征參數(shù)的變化來判別樁身的完整性。
聲測管布置如下圖: