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1、桩基施工遇到溶洞？ 桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土岩层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。今天的内容除了桩基之外，还附带为大家讲解一下溶洞的处理方法。一、桩的分类1桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种。端承桩是穿过软弱土层而到达坚硬土层或岩层上的桩，结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制嵌岩深度为主，对沉渣厚度的要求严格。桥梁工程中的端承桩多数要求嵌岩。摩擦桩完全设置在软弱土层中，依靠桩端阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受荷载，施工时以控制桩端设计标高长度为主。对于桩端为硬土层者，又有摩擦端承桩，端承摩擦桩。桥梁工程中的摩擦桩，通常不计挤密作用
2、。2桩按施工方法分为预制桩和灌注桩预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻冲孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。二、混疑土灌注桩施工1.灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。2.与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。3.灌注桩按成孔方法分为干作业钻孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等。1、干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为&P
3、hi;400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。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。2、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。3、钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。4、钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，
4、以防塌孔。灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度5060cm。1、泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。2、成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。3、泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。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12个溢浆孔，是用厚48mm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
5、加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。护筒顶高出施工水位1.5m，并高出地面0.3m，保证护筒内泥浆顶标高始终高于外部水位至少1m。在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.11.4的泥浆。一般1.21.3；易坍地层可提高到1.4左右。泥浆的作用：稳定水压：使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，防止孔内漏水，保持护筒内水压稳定；护壁：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；浮携渣：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。1盘旋潜水钻机成孔盘旋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
6、过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。盘旋钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环泵举排渣两种方式。正循环排渣法在钻孔过程中，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。反循环排渣法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。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。冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。冲
7、击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.40.8m范围内应低提密冲，并及时参加石块与泥浆护壁，直至护筒下沉34m以后，冲程可以提高到1.52.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。3冲抓锥成孔冲抓锥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)
8、中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。1、验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；清孔即去除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。2、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。3、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1.151.25。含砂率清孔作业：1、钻孔到达要求深度后，采用泥浆泵及时进行清孔，防止延时过长，泥浆钻渣沉淀而造成清孔困难或坍孔。2、钻孔达设计深度终孔后，将输浆管下
9、到孔底5080cm，换用比重1.051.25的新鲜泥浆进行清孔，直到钢筋与导管下入孔内，重新测孔底沉渣厚度。直到沉渣厚度满足要求后，方可进行下道工序施工。3、注意保持孔内水头，防止坍孔；4、清孔后，检查孔口、孔中和孔底提取的泥浆比重的平均值，应符合质量标准要求。5、采取一切措施缩短清孔后至灌注水下砼的时间。6、不得用加深孔深来代替清孔。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。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1.0
10、m以上，然后剪断或迅速拔出悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。图：水下砼灌注过程示意图导管埋深应保持在26m之间过小易发生导管进水，过大易导致埋管;。图：首盘砼用量-导管埋深静计算图1、导管口到孔底的距离不宜太大或太小，一般2040cm。太大不利于将沉渣带起，底部砼质量难以保证；太小容易堵管。2、为防止导管进水，首盘砼应使导管埋深不少于1m。在浇注前，探测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计厚度，再次清孔，直到满足要求为止。砼由拌合站负责生产，用斗车运至现场，检查和易性、坍落度等指标。如不符合要求，应进行二次拌合，二次拌合仍达不到要求，不得使用,然后重新按配合比进行称量下料
11、，直到满足要求。浇注首批砼时应注意：a.导管下口至孔底的距离一般为2040cm。b.第一批砼储藏量应确保导管一次埋入混凝土面≥1.0m;所需混数量按公式计算：V≥∏D²/4-(H1+H2)+(Πd²/4)h1V灌注首批砼所需数量m³；D桩孔直径m；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.20.4m；H2导管初次埋置深度m；d导管内径m；h1桩孔内砼到达埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外或泥浆压力所需的高度m，即h1=rwHw/rc；由专人测量导管埋深及管内外砼面的高差，填写砼浇注记录封底砼灌入后，应仔细检查封底情况，确认封底成功后，进行正
12、常浇注。浇注开始时，要连续有节奏地进行，尽可能缩短撤除导管的时间；当导管内砼不满时，徐徐地浇注，防止在导管内造成高压气囊，压漏导管。当井孔砼面接近钢筋架时，使导管保持稍大的埋深，并放慢浇注速度；当井孔砼面进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导管，使钢筋骨架在砼中有一定的埋深，稳定钢筋并注意控制钢筋笼中心位置。为确保桩顶质量，砼浇筑比桩顶设计标高高0.50.61.0m。在浇注将近结束时，导管内砼柱高度相对减少，导管内砼压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增加、比重增大。假设出现砼顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出局部沉淀土，使浇注工作顺利进行。图：沉渣厚度、砼灌注高度确定如发现导管漏水，且事故发生的
13、位置能够确定时，可用此法补救。对工艺、经验的要求较高。导管水密承压及接头抗拉试验：导管水密承压及接头抗拉试验,管内水压不小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝所能承受灌注砼时最大内压力的1.3P。P按以下公式计算:P=rchc-rwHwp导管可能承受的最大内压力(Kpa)；rc砼拌和物的比重取24KN/m³；hc导管内砼桩最大高度m，以导管全长或预计的最大高度计；rw井孔内水或泥浆的容重KN/m³；Hw井孔内水或泥浆的深度m。灌注桩施工质量检查包括成孔及清孔、钢筋骨架制作及安放、混凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行
14、检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段也应进行检查。1、灌注桩成孔深度的控制要求：泥浆护壁成孔、干作业成孔，应到达设计规定的深度。2、灌注桩的沉渣厚度：当以摩擦力为主时，不得大于150mm；当以端承力为主时不得大于50mm。表：灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差钢筋笼制作时，要求主筋沿环向均匀布置，箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。主筋与箍筋之间宜采用焊接连接。加劲箍应设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求，所设弯钩不得向内圈伸露，以免阻碍施工。钢筋笼主筋的保护层允许偏差：水下灌注混凝土桩为20mm；非水下灌注混凝土桩为10mm。钢筋笼制作、运输、安装过程中，应采取措施防止变形，并应有保护层垫块(或垫管、垫板)。吊放入孔时，应防止碰撞孔壁。灌注混凝土时，应采取措施固定钢筋笼的位置。1、混凝土搅拌主要检查材料质量与配比计量、混凝土坍落度；灌注混凝土应检查防止混凝土离析的措施、浇筑厚度及振捣密实情况。2、灌注桩各工序应连续施工。钢筋笼放入泥浆后，4h内必须灌注混凝土。3、灌注后，桩顶应高出设计标
