《浅析挖孔钻(冲)成空灌注桩施工技术.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析挖孔钻(冲)成空灌注桩施工技术.doc（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浅析挖孔、钻（冲）成孔灌注桩施工技术1 引言混凝土灌注桩施工技术日新月异，成孔方式也越来越多。但常用的成孔方式还是技术非常成熟的挖空、冲击钻成孔、正循环转盘钻成孔。对于挖孔、冲击钻成孔、转盘钻成孔的施工技术的对比、研究。有利于成孔方式的选择，更快、更好、更经济的成孔、成桩。2 成孔机具及其适用范围成孔机具适用范围人工挖孔桩适用于各类粘性土、砂土、软质岩石和强风化岩石正循环转盘钻碎石类土、砂土、粘性土、粉土、强风化岩、软质岩冲击钻适用于各类土层及风化岩、软质岩、硬质岩3 成桩工艺选择参考桩类桩长（m）穿越土层桩端进入持力层对环境的影响对土层的干扰一般黏性土淤泥和淤泥质黏土粉土砂土碎石土非自重湿陷
2、性黄土自重湿陷性黄土中间有硬夹层中间有砂夹层硬质黏土密实砂土碎石土软质岩石和风化岩石振动和噪音排浆人工挖孔桩40oooooo无无无正循环钻孔桩80ooooooooo有有非挤土成桩冲击成孔灌注桩50oooooooo有有部分挤土成桩注:表中符号o表示比较合适,表示有可能采用, 表示不宜采用4 施工工艺4.1 人工挖孔桩4.1.1 适用条件 人工挖孔灌注桩是人工挖掘成孔，然后灌注混凝土的桩，如图一所示；具有设备简单，操作方便，在缺乏机械，成孔设备或桩数不多，强度不高，无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土，含少量砂石的黏土层中使用较多。4.1.2 施工机具设备（1） 挖土工具 铁镐、铁锹、钢钎、铁锤、
3、风镐等挖土工具。（2） 出土工具 电动葫芦或手摇辘轳和提土捅。（3） 降水工具 潜水泵，用于抽出孔内的积水。（4） 护壁模板 常用的有木结构式和钢结构式两种。4.1.3 施工方法(1) 施工程序：放线定位土方开挖测量控制混凝土护壁挖到设计标高基底验收安放钢筋笼浇注混凝土(2) 人工挖孔桩需要边开挖边修筑混凝土护壁。每进尺1米浇筑一环混凝土护壁，护壁厚度不小于10cm,随着土层情况的变差适当加厚护壁厚度。对于土质较好的地层，护壁可用素混凝土，土质较差的地段需加入适量钢筋。护壁结构形式为斜阶形，如图一所示。(3) 桩内渗水可用铁捅装水，提升排水，渗水量大时可用水泵排水。水泵须经常检查，严防漏电。桩
4、内排烟也须特别注意，孔内炮后迅速排烟，当孔深超过10m时应当采用机械通风，下孔作业前要检查孔内是否有毒气。 (4) 桩基钢筋笼分节制作，制作时严格按设计图纸下料配筋制作，清除钢筋表面和污垢和锈蚀，钢筋笼焊接用的焊条应与钢材材质相适应，成形的钢筋笼要平卧堆放在平整，坚实的地面上，钢筋笼制作允许偏差值严格控制规定范围内。(5) 钢筋笼运至吊放现场时要防止变形。(6) 灌注砼导管用直径250mm 的钢管，每节长2.02.5m，配12 节长11.5m 短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。混凝土浇注架由型钢做成，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗，混凝土由进料斗经储料
5、斗倒入漏斗，并随即卸入导管直接浇注。同时以一台汽车吊吊放拆卸导管。(7) 砼拌和采用拌和站集中搅拌，用砼运输车运至孔口浇筑。当孔内地下水上升速度小于6mm/min 时，可采用普通砼浇筑桩基砼，一次性浇筑完毕；当孔内地下渗透水上升速度大于6mm/min 时按水下砼方法灌注。水下砼浇筑时应遵循浇捣水下砼的技术规范。4.2 正循环钻机成孔灌注桩4.2.1 适用条件转盘钻机钻孔灌注桩对各种复杂地质条件的适应性及施工简单、易操作等优点,使它被广泛应用于各种建筑物的基础工程，属于非挤土成桩，对土的扰动较小。多使用在各种黏土层、砂土层软质岩石及强风化岩石。4.2.2 施工机具设备正循环钻机主要由动力机、泥浆
6、泵、卷扬机、转盘、钻架、钻杆、钻头等组成。常用正循环回转钻机型号、规格及技术性能见下表；钻机型号钻孔直径(mm)转盘扭矩(KN/m)转盘转速(r/min)转盘电机功率(kw)主卷扬机牵引力(KN)质量(kg)生产厂家GPS-15150017.65134230308000上海探机厂GPS-2020003085637301000上海探机厂XY-5G80012002545408000张家口探机厂4.2.3 施工方法(1) 施工程序：护筒埋设安装钻机开始钻进第一次清孔掉放钢筋笼插入导管第二次清孔浇筑水下混凝土拔出导管和护筒(2) 护筒埋设考虑多次周转，采用3 一10mm 钢扳制成，护筒内径比桩径大10
7、 一20cm， 护筒底应坐在天然的结实的土层上（或夯实的粘土层上），护筒四周应回填粘土并夯实。护筒埋置深度：一般1.5m2.0m。高出地面20cm30cm。(3) 在钻孔过程中，钻机（架）必须保持平稳，不能发生位移和沉陷。(4) 制备泥浆应选用塑性指数IP10 的粘性土或膨润土，对不同土层泥浆比重可按下列数据选用：粘性土和亚粘土可以就地造浆，泥浆比重1.1 一1.2 间。粉土和砂土应制备泥浆，泥浆比重1.21.25： 砂卵石和流砂层应制备泥浆，泥浆比重1.31.5。(5) 正循环钻机开孔时，应先启动泥浆泵和转盘，待泥浆进入孔内一定数量后，方可开始钻进。钻进时，为减少扩孔、弯孔和斜孔，应采用减压
8、法钻进，使钻杆维持垂直状态，使钻头平稳回转。(6) 终孔检查合格后，应迅速清孔，清孔方法为换浆法。清孔时必须保证孔内水头、提管时避免碰孔壁。清孔后的泥浆性能指标，沉渣厚度应符合规范要求。(7) 清孔后用检孔器测量孔径。(8) 钢筋笼骨架，焊接时注意焊条的使用一定要符合规范要求，骨架一般分段焊接，长度由起吊设备的高度控制，钢筋笼的接长，可采用搭接焊或套管冷挤压连接等方法，钢筋笼安放要牢固，以防在砼浇筑过程中钢筋笼浮起，钢筋笼周边要安放圆的砼保护层垫块。(9) 下砼采用导管法进行灌注，导管内径一般为25 一35cm，导管使用前要进行闭水试验（水密、承压、接头抗拉），合格的导管才能使用，导管应居中稳
9、步沉放，导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上，导管底部距桩底的距离应符合规范要求。导管顶部的贮料斗内砼量，必须满足首次灌注混凝土导管端能埋入砼中0.81.2m，施工前要仔细计算贮料斗容积，向导管内倾倒砼宜徐徐进行防止产生高压气囊。施工中导管内应始终充满砼。随着砼的不断浇入，及时测量砼顶面高度和埋管深度，及时提拔拆除导管，使导管埋入砼中的深度保持26m 间。4.3 冲击钻成孔灌注桩4.3.1 适用条件 冲击钻成孔适宜用于地层为亚粘土、砂、粉砂、含少量细砾土及各种风化岩石的地层，采用泥浆固壁冲击钻锥钻孔，直径为2的钻孔桩。4.3.2 施工机具设备 冲击钻机主要是由桩架（包括卷扬机）、冲击钻
10、头、掏渣筒等组成。常用的冲击钻机规格、型号和技术性能如下；型号钻机卷扬机提升能力（KN）钻头最大重量（kg）钻头冲击行程（m）冲击次数 （次/min）钻机重量(kg)简易式3522002351050004.3.3 施工方法(1) 施工程序：护筒埋设安装钻机开始钻进到达设计标高，验孔清孔掉放钢筋笼插入导管浇筑水下混凝土(2) 钢护筒外型、尺寸符合设计要求，内径大于桩径。护筒顶宜高出施工地面5。(3) 钻机就位，调整钻机，使钻锥起吊滑轮缘，钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上，稳定好钻机。(4) 开始钻孔时保持钻锥稳定，应采用小冲程，慢速，使初开孔坚实，竖直能起导向作用，避免碰撞护筒，钻锥在孔中能保
11、持竖直稳定时，可适当加速钻进。(5) 钻进中应用检孔器检孔，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于设计孔径的倍，按要求检查钻进中和终孔的孔径。(6) 清孔可采用掏渣清孔法、抽浆清孔法、喷射清孔法，不论采用何种清孔法，在清孔排渣时必须保持孔内水头，并不宜过猛过快，防止坍孔底及孔上涌。(7) 钢筋笼的制作、焊接、导管的埋设、以及水下混凝土的浇筑与正循环钻机成孔灌注桩方法相同。5 挖孔、钻（冲）成孔灌注桩施工技术优缺点对比5.1 人工挖孔桩成孔劳动强度比较大，单桩施工速度比较慢，安全性比较差。在施工前需要有充足的准备和完备的施工技术、安全交底。混凝土护壁壁厚要符合设计要求，如设计没有要求，
12、需要计算护壁壁厚。人工挖孔桩的优点是比较经济，能够很好的控制成桩质量，成桩操作比较简单，对环境的影响教小。在施工设备比较缺乏，土质情况比较好，工期比较宽裕，挖孔深度比较浅时可适当采用人工挖孔桩。5.2 正循环钻机成孔灌注桩对各种复杂地质条件的适应性及施工简单、易操作，单桩施工速度比较快，安全性较好，充盈系数教小等优点。但正循环钻机成孔需要采用泥浆护壁，对不同的地质情况需要采用不同比重的泥浆进行护壁，排出的泥浆容易对环境产生影响。正循环钻机多适用于摩擦桩，在进入弱风化岩层后钻孔比较吃力。因此正循环钻机成孔灌注桩适用于各种黏土层、砂石类土、软质岩石为主的摩擦桩。5.3 冲击钻成孔灌注桩施工简单，易操作，成孔速度较快，安全性好，有较好的入岩能力，适用于各种柱桩（端承桩）、摩擦桩。同样冲击钻成孔也需要根据地质情况的不同采用不同比重的泥浆，对环境的影响较大。冲击钻成孔充盈系数较大，在入岩后容易卡钻。6 结束语挖孔、钻（冲）成孔技术日益完善、成熟，通过对比它们各自的优缺点及适用条件，有利于我们合理的选择混凝土灌注桩的成孔方法。
