1、一、工藝特點沖孔灌注樁是灌注樁的一種。灌注樁是直接在樁位上就地利用重錘(沖錐式鉆頭)提升到一定高度后以自由下落的沖擊力來反復沖擊巖土,破碎巖層成孔,用掏渣筒來掏取孔內的渣漿,然后在孔內澆注混凝土或鋼筋混凝土而成,沖孔機沖擊成孔時,由泥漿護壁。 沖孔灌注樁是沖擊鉆成孔,主要用于有水和巖石有夾層的地方。此工藝造價較高且施工周期長。主要有鋼繩成孔(施工機械有:CZ系列、WKC系列)和沖擊反循環成孔兩種。沖孔灌注樁機二、適用范圍適用范圍沖孔灌注樁適用于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層、砂土層、碎石土層、礫卵石層、巖溶發育巖層或裂陳發育的地層施工,樁孔直徑通常為8001500mm,最大直徑可達2500mm
2、,沖孔深度最大可達50m左右。三、施工期準備工作施工準備工作是建筑工程組織和管理的重要內容,是工程施工順利進行的重要保證。認真細致地做好施工準備工作,對于充分發揮人的積極因素、合理組織人力、物力、加快施工進度、提高工程質量、降低工程成本及保證安全文明施工起著十分重要的作用。(一)、技術準備1、組織有關人員認真熟悉施工圖紙,領會施工圖紙的設計意圖,了解施工區域內的工程地質狀況、編制專項施工方案、對工程用原材料抽檢試驗、確定混凝土配合比。2、熟悉和掌握有關本工程的規范、規程以及當地其他技術文件。3、進行現場勘察,會同有關單位作好現場接收工作,包括水源、電源的交接,現狀地貌的交接等4、施工測量基準點
3、的交接,。與業主、監理單位進行坐標和高程基準點的移交,同時辦理驗收手續,根據給出的坐標和高程基準點建立平面控制網,進行施工場地的控制測量,設置場區測量控制標樁。4、作好技術交底工作,要將工程概況、施工方案、技術措施及特殊部位的施工要點、注意事項等向全體施工人員作詳細的交底。(二)、施工現場準備1、施工前應作場地查勘工作,如有架空電線、地下電纜、給排水管道等設施,妨礙施工或對安全操作有影響的,應先作清除、移位或妥善處理后方能開工。2、施工前應做好場地平整工作,對不利于施工機械運行的松散場地,必須采取有效的措施進行處理。場地要采取有效的排水措施。4、選擇能滿足成樁設計要求的施工機械,并對進場的機械
4、做好維修和調試工作,確保開工時運轉正常。6、做好水、電管線的架設、安排、布置。7、做好季節性施工準備,認真落實雨季施工措施。作業條件(三)材料1、砼采用商品砼,選擇砼質量好,信譽高的砼廠家供應砼,就近選擇砼廠家,對砼的配合比,原材料進行嚴格控制,包括對石子粒徑,砼坍落度,凝結時間,外加劑的品種及摻量、摻合料的數量等的具體要求。2、鋼筋:品種和規格均應符合設計規定,并有出廠合格證和按規定試驗合格后才能使用(若為進口鋼材須有進口商檢證及化學成分分析報告) 四、施工工藝及操作要點(一)施工工藝流程沖孔灌注樁施工工藝流程測量放樁位、復核護筒埋設澆筑 樁機就位沖孔開始工作至成孔清孔泥漿循環系統吊放鋼筋籠
5、安設導管清孔砼養護拔除護筒澆筑樁水下砼鋼筋籠隱蔽驗收鋼筋籠制作樁頂標高控制設備、輸送砼泥漿比重測定泥漿比重測試孔深、垂直度控制探籠下放測試砼澆注令含砂量泥漿測定(二)施工操作要點1、測量定位放線1)灌注樁一般為單樁單柱,在放樁位時要特別細心,隨時校對,以防止發生放樣時樁位偏差。2)將甲方提供的水準基點,引測到施工現場,作為標定高程的依據,其位置應設在不受打樁和車輛行走影響的地方。基準點應復核無誤后方可使用。3)根據業主提供的并經規劃院復核無誤的建筑物四角點,選用直角座標法測設,建立平面軸線控制網,同時辦理交接手續。4)場地平整后放線定樁位,考慮到施工對現場的影響,樁位點宜用全站儀定位,一樁一定
6、位。5)定位后要在每個樁位中心點打入一條16600mm的鋼筋做樁位標記,并用混凝土固定好,樁位放線后會同監理、甲方對樁位進行復核,并辦好復核記錄簽證。樁位經復核無誤后方可進行施工。2、機械就位與調試1)設備吊裝要平穩,輕起輕落,吊裝時要設專人指揮,非工作人員撤離作業面。2)設備安裝就位后,精心調平,保持天車、沖頭中心與樁位中心三點在同一直線上,再將沖機前后固定,確保施工中不發生偏斜和移位。3)、沖機對樁位采用十字交叉法,用水準儀校正。4)、所有設備使用前要認真檢修,并進行試運轉。3、泥漿池和沉淀池分布原則1)采用自流式正循環系統。在施工現場內設置泥漿池、沉淀池和循環槽。循環槽斷面為500500
7、mm,坡度小于1%,泥漿池一機不少于一池,容積為3050m3,具體按沖孔直徑不同和場地而定。沉渣集中堆放,泥漿池和沉淀池隨著施工進度可回填再重新挖設,以方便施工。2)泥漿池和沉淀池的布置應根據樁位的分布情況,在場地空閑并不影響施工的地方挖設,使泥漿循環池,沉淀池的布置能夠滿足整個工程施工要求且不再需要重新填挖泥漿循環池和沉淀池。3)泥漿池沉淀池的池面標高應比護筒低0.51m,以利泥漿回流暢順。泥漿池和沉淀池的位置要合理布局,不得妨礙吊機和鉆機行走。泥漿池的容量為每孔的排渣量,沉淀池的容量應為每孔排渣量的1.52倍。4)應派專人清除泥漿溝槽的沉淀物,保證不淤塞。沉淀池及泥漿池的沉積物應經常清除,
8、多余的泥漿要及時用泥漿車抽取排出基坑。4、護筒制作與埋設1)施工中一般采用鋼護筒,根據樁經大小用812mm厚的鋼板加工制成,高度為1.52m,沖孔樁的護筒內徑應比鉆頭直徑大200mm,直徑偏差不大于20mm,混凝土護壁高出原地面30cm,并開一溢漿口。2)護筒有定位、保護孔口和維持水位高差等重要作用。護筒位置要根據設計樁位,按縱橫抽線中心埋設。埋設護筒的坑不要太大。坑挖好后,將坑底整平,然后放入護筒,經檢查位置正確,筒身豎直后,四周即用粘土回填,分層夯實,并隨填隨觀察,防止填土時護筒位置偏移。護筒埋好后應復核校正,護筒中心與樁位中心應重合,偏差不得大于50mm.5泥漿護壁泥漿好壞是保證順利成孔
9、的關鍵,采用正循環泥漿護壁,泥漿可在樁孔內直接造漿,也可在泥漿池先行造漿,必要時投入工業堿粉,調制成優質泥漿而后開始鉆孔。為確保沖孔過程中孔壁不坍塌,在不同的土質應使用不同的比重:1)在粘性土中成孔時應注入清水,以原土造漿護壁。循環泥漿比重應控制在1.11.3。2)在砂土和較厚的夾砂層中成孔時,應制備泥漿(沖孔樁可在孔中投入泥團造漿),泥漿比重應控制在1.21.3.3)在砂卵石層或容易塌孔的土層中成孔時,泥漿比重應加大至1.31.5.4)泥漿的控制指標:粘度1822S;含砂率不大于8%;膠體率不大于90%。施工中應經常測定泥漿比重、粘度、含砂率和膠體率。6樁成孔作業1)、鉆具和鉆頭可按下列規定
10、選用:a在一般粘性土、淤泥、淤泥質土以及砂土中,宜采用籠式鉆頭。b在砂卵石層、強風化層中,可用鑲焊硬質合金刀頭的籠式鉆頭。c遇孤石或舊基礎時,可用帶硬質合金刀的筒式鉆頭。d在硬巖中,可用牙輪鉆頭。e鉆頭的直徑與設計樁徑相比,沖孔鉆頭、沖巖鉆頭小5080mm;修孔鉆頭大1020mm;擴孔鉆頭大60100mm,沖擊鉆頭必須設置打撈環。2)、鉆機鉆進時,應根據土層類別、孔徑大小、鉆孔速度及供漿量來確定相應的鉆進速度,鉆速應符合下列規定:a在淤泥和淤泥質土層中,應根據泥漿補給情況,嚴格控制鉆進速度,一般不宜大于1m/min;b在松散砂層中,鉆進速度不宜超過3m/h. c在硬土層中或在巖層中的鉆進速度以
11、鉆機不發生跳動為準。3)、沖孔應遵守下列規定:a開孔階段:成孔中心必須對準樁位中心,鉆機必須保持平穩,不能發生位移,傾斜和沉陷。開始時用小沖程低錘密擊,錘高0.40.6m,并及時加片石,砂礫石和粘土泥漿護壁,應盡量使鉆渣擠入孔壁,反復沖擊造孔壁,保證護筒的穩定。孔深不足34m時,不宜撈渣,撈渣筒的直徑宜選擇樁孔直徑50%70%。b必須保證泥漿的供給,使孔內漿液穩定。c在各種不同的土層和巖層中鉆進時,施工要點如下。a)、粘土或粉質粘土層:中小沖程12m,泵入清水或稀泥漿,經常清除鉆頭上的泥塊。提高鉆進效率b)、粉砂或中粗砂層:中沖程13m,泥漿比重1.21.5,投入粘土塊,勤沖勤掏渣。反復沖擊,
12、造成堅實孔壁,防止坍孔。c)、砂卵石層:中、高沖程23m,泥漿比重1.31.5,投入粘土塊,勤掏渣。提高鉆進效率d)、基巖:在巖層中沖進時,采用低檔慢速、低錘密擊或間斷沖擊,保持良好的泥漿性能,防止機械過大震動。f)、軟弱土層或塌孔回填重鉆,小沖程反復沖擊,加粘土塊夾小塊石,泥漿比重1.31.5。造成堅實孔壁g)、遇弧石時可適當拋填硬度相似的片石,用重錘沖擊,或重低沖程交替沖擊。將大弧石擊碎擠入孔壁。h)、必須準確控制松繩長度,避免打空錘。一般不宜用高沖程,以免擾動孔壁,引起坍孔、擴孔或卡鉆事故。i)、應經常檢查鋼絲繩的磨損情況,卡扣松緊程度、轉向裝置是否靈活,以免掉鉆。j)、應經常檢查沖擊鉆
13、頭的磨損情況,如磨損過大,切削角不符合要求時要及時更換修理,以提高鉆進效率和防止夾鉆、卡鉆等事故。k)、鉆進過程中:孔深達護筒下34m后,加快速度,加大沖程,將錘提高至1.52.0m以上,每鉆進0.51.0m應撈渣一次,每次撈渣 45筒為宜。應及時撈渣,減少鉆頭的重復破碎現象。l)、每次撈渣后,應及時向孔內補充泥漿或粘土,保持孔內水位高于地下水位1.52.0m。m)、為保證沖孔的垂直度,經常要觀察沖機平臺是否平穩,轉臺是否水平,若平臺、轉臺不成水平狀態,及時利用水平儀較正,防止發生孔斜。n)、施工期間護筒內的泥漿面控制在高出地下水位2.0m以上。o)、施工過程中,各種小工具如扳手、榔頭、撬棍等
14、用保險繩栓牢,防止掉入孔內而出現孔內事故。p)、沖機操作人員在施工中要求嚴格執行操作規程,注意沖進每一環節的細微變化,并詳細記錄。4)、沖孔樁施工若遇下列情況之一時,應立即停鉆處理。經采取下列有效措施后,方可繼續施工a產生斜孔、彎孔和縮孔時,應停鉆拋粘土塊夾片石至偏孔開始處以上0.51m,重新鉆進、不得用沖孔鉆頭修孔,防止卡鉆;當鉆孔傾斜時,可反復掃孔修正,如糾正無效,應在孔內回填粘土或風化巖塊至偏孔處上部0.5m,再重新鉆進;b鉆進中如遇塌孔,應立即停鉆,回填夾片石的粘土塊,加大泥漿比重,反復沖擊造壁及鉆進;c沿護筒周圍冒漿、造成孔口坍塌地表沉陷時,應立刻停鉆并防止鉆機傾倒,及時在護筒外圍回
15、填粘土(用稻草拌和);并加以夯實,必要時壓上一層泥、砂包后方可繼續鉆進。d若遇卡鉆、掉鉆,應按下列方法處理:a)卡鉆時應交替緊繩、松繩,將鉆頭緩緩吊起,不得硬提猛拉,必要時可使用打撈鉤、千斤頂等鋪助工具助提;b)掉鉆時應立即打撈,用打撈鉤鉤住鉆頭預設的打撈環,把鉆頭提上來。5)、樁孔排碴可采用泥漿循環或抽碴筒排碴等方法。如采用抽碴筒排碴,在鉆進45m深后,每鉆進0.51m應抽碴一次,并及時補給泥漿。6)、鉆大孔時可分級成孔,第一級鉆頭直徑宜為第二級鉆頭直徑的0.60.8m倍。7)、沖孔入巖后,每鉆進200mm要取一次巖樣,并妥善保存,以便終孔驗證。鉆孔樁入巖后宜每鉆進100mm取一次巖樣。7、
16、入巖判斷與終孔沖進入巖判斷是工程的關鍵質量控制要點之一,關系到工程樁質量的主要技術環節,須重點監控確保萬無一失。1)根據鉆前資料對比現場沖孔深度,判斷入巖深度。2)入巖判斷的方法主要參考樁長,地質資料所反映持力層的埋深及沖機沖進速度,結合樁孔底返渣取樣鑒定進行綜合判斷。3)在鉆進深度接近參考深度時,開始觀察返渣情況并取樣鑒別,確定持力層后,施工員及時報告現場監理和甲方代表,由地質勘察部門代表確認。4)每孔用小木盒分段留取適當巖樣備查,巖樣用塑料袋裝好,并貼上寫有樁號、標高、日期的標簽。5) 終孔條件; a:孔底進入持力層深度應符合設計要求,實際鉆孔深度應與設計深度基本相符,若相差太大應征得設計
17、部門認可方可終孔。 b:所確定的持力層最終進尺速度應符合要求,且進尺速度應對應于一定的錘重和標高。 c:孔底巖樣應鑒別其巖性和風化程度,粗巖顆粒含量應大于70%,巖性應與地質資料相符。 三、清孔1、清孔應按下列規定進行。1)對以原土造漿的鉆孔,鉆到設計后,可使鉆頭空轉不進尺,循環換漿,泥漿比重應控制在1.1左右;2)對于土質較差的砂土層和砂夾卵石層,可用泥漿循環或抽碴筒抽碴清孔。清孔后孔底泥漿比重宜為1.151.25m左右;粘度28s,含砂率10%;3)清孔過程中,必須及時補給足夠的泥漿,并保持孔內漿液面的穩定;4)清孔后的孔底沉碴厚度,端承樁不得大于50mm,或不大于設計規定值;摩擦樁不得大
18、于200mm。5)、清孔過程中,要不斷測量孔底沉渣厚度、泥漿比重、泥漿性能滿足規范要求,符合要求時,立即停止清孔,以防吸坍孔壁。孔底沉渣厚度用標準繩量測,泥漿比重用比重計測定。2、清孔方式:1)、撈渣清孔是沖孔樁常用的一種清孔方法,清孔過程應邊撈渣邊向孔內注水,并保持孔內水頭高度1.52.0m,防止發生塌孔事故,并應隨時觀測孔底沉渣厚度和觀測沖洗液含渣量,當沖洗液含渣量小于4%時,孔底沉渣符合規定即可停止清孔。 2)、采用泵吸反循環清孔,送入孔內的漿液不小于砂石泵的排量,防止漿液給量不足,孔內水位下降導致垮孔;反復循環將孔內的渣土帶出,泥漿比重將逐漸下降。返回孔內漿液的比重控制在1.051.2
19、0,孔內水頭高度保持不小于2m .3、清孔次數第一次清孔:沖進達到設計深度后,先將沖頭提離孔底約50mm,進行換漿清孔,回流泥漿比重應控制在1.20左右。第二次清孔:在下放鋼筋籠后,灌注混凝土前,進行第二次清孔,檢測泥漿比重及含砂量,確保沉渣厚度滿足設計要求。4、測沉渣1)測沉渣使用的工具:測錘(直徑130150mm,高度180200m,質量35),水紋測繩。2)測沉渣方法:沉渣厚度以鉆頭或圓錐底部中點標高為測量起點。5、在灌注水下混凝土前必須復測沉碴厚度,沉碴超過規定者,必須重新清孔,符合規定方可灌注水下混凝土。五 安放鋼筋籠 1、要求1)、進場鋼筋必須要有出廠質量證明,并經抽樣檢驗,達到力
20、學性能要求后方可使用;焊條也應采用合格產品(一般采用E43型)2)、鋼筋在場內存放時,不同級別不同直徑的鋼筋要分開堆碼。堆碼時必須要下墊枕木或H字鋼等,距地面的高度不得少于150mm,枕木或H字鋼的間距不得大于2m,遇雨天時,加蓋油布以防鋼筋生銹。3)、電焊工要有特殊工種(焊工證)操作證并有過硬的技術本領。2、鋼筋的放樣 技術員根據施工圖中鋼筋尺寸并結合砼保護層、鋼筋彎曲、搭接要求和錨固等規定下加工料表,提出加工申請,加工料表包括鋼筋的根數、規格、形狀簡圖、加工尺寸等內容。3、鋼筋加工鋼筋加工在現場所設加工場內完成,嚴格按下料單執行,發現料表有誤時應遵循正常程序予以改正。4、鋼筋切斷將同規格鋼
21、筋根據不同長短搭配,統籌排料,先斷長料,后斷短料,減少短頭,減低損耗。斷料時鋼筋切斷機安裝平穩,并在工作臺上標出尺寸刻度線和設控制斷料尺寸用的擋板,切斷過程中如發現斷口有劈裂縮頭,嚴重彎頭或斷口呈馬蹄形時必須切除。鋼筋切斷長度要求準確,其允許偏差為10mm。5、鋼筋彎曲成型1)加勁箍由鋼筋彎曲機完成,彎曲前,根據料表尺寸,用石筆將彎曲點位置劃出,彎曲時應控制力度,一步到位,不允許兩次反彎或重復彎曲。2)鋼筋籠主筋保護層為70mm,允許偏差不超過20mm,3)鋼筋籠縱筋通長布置,樁頂鋼筋錨入承臺45d。4)為防止鋼筋籠在搬運和吊裝過程中產生變形,鋼筋籠成形后要焊接斜拉鋼筋加固處理。6、鋼筋接頭要
22、符合如下要求:1)在加勁箍上點焊固定主筋時,位置要準確,間距要均勻。2)上下鋼筋籠搭接的主筋接頭要錯開,在35d鋼筋直徑區段范圍內的接頭數量不超過鋼筋總數的一半。3)鋼筋的接長采用搭接焊接,搭接長度為10d(d為縱筋直徑)單邊焊接接頭。7、鋼筋籠的制作: 1)每根灌注樁的鋼筋籠一般分兩段制作,每段長度為20m左右,滿足施工機械吊裝的限制高度,安裝時焊接完成。2)將支承架按23m的間距擺放同一水平面(地面平實)上的同一直線上,然后將配好定長的主筋平直的擺放在支承架上。3)將主筋按設計要求套入箍筋,加勁箍設在主筋內側,且保持與主筋垂直,進行點焊。4)鋼筋籠保護層素砼墊塊采用綁扎。素砼墊塊是用在制作
23、時把扎絲嵌入素砼內。綁扎時應牢固。 5)將制作好的鋼筋籠放在平實的地面上,防止變形,鋼筋籠制作的允許偏差應符合下列規定。主筋間距箍筋間距鋼筋籠直徑鋼筋籠長度縱向垂直度偏差主筋保護層10mm20mm10mm50mm 1/30020mm 6)吊筋應該采用兩根主筋直接焊接牢固(固定在護筒邊上),以防止鋼筋籠產生浮籠或掉入孔中。起吊掛鋼絲繩的地方應焊接牢固,防止在起吊過程中發生脫落導致變形。7)主筋一般不設彎鉤,鋼筋頭也不得內園彎曲,以免阻礙導管工作;8)鋼筋籠外徑應比鉆(沖)孔設計直徑小140mm;8 鋼筋籠的吊放鋼筋籠下籠前,用3-5m長的探籠測試孔徑及垂直度,合格后方可下籠。1)鋼筋吊放是采用樁
24、機自帶的卷揚機分兩段進行吊裝。首先,用預制的鋼筋探籠測試孔內完整性,確保鋼筋籠下放順利。2)用卷揚機的鋼絲繩掛住第一段鋼筋籠,緩慢的起吊,對準孔中心,垂直將鋼筋籠緩慢放入孔內,臨時擱穩在孔口處。再進行第二節鋼筋籠吊裝,將上節鋼筋籠與下節籠子的上端垂直對準,籠上的長短接薦主筋對應,用手工電弧焊把鋼筋籠按設計要求焊好(對焊時特別注意焊縫及垂直度要求),為了提高工效,鋼筋籠在焊接長時,用兩至三名焊工,均衡從幾個方向同時進行焊接。冷卻后,將鋼筋籠對中緩慢放到設計標高和中心位置,3)鋼筋籠固定:用3根1-3m長的直徑18二級鋼筋焊在護筒壁上,防止鋼筋籠在澆注水下砼時上浮或下沉以及偏位。待樁身砼灌注完畢,
25、砼達到初凝后即可解除鋼筋籠的固定措施。 4)鋼筋籠安裝完成后必須進行二次清孔,當用測錘量測孔底沉渣厚度40 m3者不得超過6h。d、砼攪拌車在現場交貨地點抽檢的坍落度超過允許偏差值時及時處理,專職試驗員做塌落度試驗及標準養護試塊,塌落度控制在180-220cm之間,每根沖孔灌注樁砼量小于50m3時做一組試塊。e、在灌注前必須控制好泥漿的含水率及泥漿比重,這是影響樁基質量的很重要因素。 8)、成樁檢測十、施工安全注意事項文明施工是施工企業的追求,同時也是建筑業和社會的需要。文明施工管理的水準是反映一個現代企業的綜合管理水平和竟爭能力的重要特征。1、對市政管網和周圍房屋落實保護措施2、清除施工的地下障礙物,整平施工場地,認真查清地下管線,給排水管道等情況。3、沖孔機施工時,司機應思想集中,服從指揮,并不得隨意離開崗位。4、沖孔機操作時應安放平穩,以便防止沖、鉆機突然傾倒或鉆具突然下落而發生傷亡事故。5、施工現場安全用電必須符合以下規定:1)施工場內的一切電源、電路的安裝和拆除,必須由持證電工專管,電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器。2)電器安裝后經驗收合格后方準接通電源使用。3)多機作業用電必須分閘、嚴禁一閘多機和一閘多用。4)施工現場電線、電纜必須按規定架空,嚴禁拖地和亂拉亂搭。