5》.6: , 泥浆?。。护壁:成孔:灌注桩
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?5.6.2 泥浆!是由水、膨润土(或!黏土)和《添加剂等组成的浆】体在钻孔桩》施,工过程中泥》浆的作用为利—用其:与地下水《之间的压力差控【制水压力《使泥浆?能在孔壁上》形成泥皮而加—固孔壁防止坍塌同】时,稳定孔内《水位另外泥浆还能起!到带出孔内岩土碎屑!的,作用因此无》论,在成孔阶段以及灌注!成桩:阶段泥浆都》对,成,桩质:量有重要的影响
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【 泥浆的《主要性能有泥浆【比重、黏《度,、静切力《、含砂率《、胶:体率、失水》率、酸碱度》等指标实践证—明泥浆?是,泥,浆护壁成《孔灌注桩成孔—质量好坏的重要环节!在施工过程》中应注意《检测泥?。浆的:各项:指标:其中:比重及黏《度是最直观、最重】要的指标泥》浆比重过大既—。。影响钻?速又使孔《壁泥皮?增厚泥浆比重过【小则护?壁性能差容易—塌孔泥浆中的黏性】可使土?渣,、岩屑悬《浮而不发生沉淀且能!阻止泥浆向地基土中!侵入在?黏性:土中黏土颗粒之【间内聚力《较大泥浆中土渣不容!易发生沉《淀在黏性土》中黏度宜控制—在18s~2—5s之间在砂性【土中应适当加大泥浆!黏度以防止砂土中】的土渣沉《淀,导致成孔质》量不:佳根据经验砂性【土中黏度控制—在25s~30s】之间
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5.6》.3 《护筒一?般应埋入不稳定地层!底部若护筒太长可】分成几节《。。。孔,口间:应可靠连接旋挖钻】机,的护筒?既保护孔口又是钻】斗的导向装置故旋挖!钻机均应设》。置护筒且护筒的垂】。直,度应符?合要求
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》5.6.《4 正《循环:成孔:。是由钻机回转—装置带动钻杆—和钻头回转》切削破碎岩》土泥:浆由泥?浆泵输进钻杆内腔后!经钻头出浆口射出带!动钻渣沿孔壁上【升到孔口进》入泥浆池净》化后再使《用
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》 反循《环成孔与正》。循环原理相似区【别,在于泥?浆液从钻杆和—孔壁间的空隙中【进入钻孔底部并【携带钻渣由钻杆【内腔返回地面同时】经过净化的》泥,。浆又循环进入钻【孔内进行《护壁
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】。当孔径较《大时正循环》回转钻进其与孔【壁间:的环状断面将会增】大泥浆上返速度将降!低排出钻渣的能力】。较差反循环成孔【时由于钻《渣由:内腔返回地面—内腔断面小于—钻杆与孔壁间空隙】。。故泥浆液《上返速度较快效【。率较高
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《 一般反循环工艺适!用于填土层、砂层、!卵石层和岩层中【但块石、卵石块【不得大于钻杆内【径,的3/4以免造成钻!头,或管:路堵:塞适宜?反循环施工的—粗粒砂主《要,包括卵砾石、碎石】、砾砂层等
】
【清孔一般有正循环】成,孔及反循《环成孔正循》环清孔一般适用于直!径小:于800m》m,的桩孔当孔底沉渣】粒径较?。大正循环难以将【。其带上来时或—长,时间清孔难以达到要!求时应采用》反循环清孔》
— 正、反循环!成孔灌注桩》。在黏土中成孔时【宜选用尖底钻头中等!钻速的钻进方法;】在砂土及《软土:等易塌孔土层中宜选!用平底钻头低档慢速!钻,进泥浆比重应适【量,加大:在硬质土层或—岩层中易引起钻杆】倾斜成孔时宜低档】慢速钻?进必要时钻具应加】导向
5!.6.5 —冲击:成孔灌注桩》施工的关键在于合】理确定冲击钻头重】量选择最优悬距、合!适的冲击《行程:和冲击频率》一般:冲击钻头重量—按冲孔直径每100!mm取100—k,g~140kg悬】距一:般可取0.5m【~0.?8m冲击行》程为0.8m—~1.2m》。冲击频率宜为—4,0次/min~【48次/mi—n在冲击成孔时应】根据土层《情况合?理选择参数勤松【绳、:少放绳、勤淘—渣
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》。在各类土层中的【冲击成孔操作要点见!表8:
表8 !。冲击成孔《操,作要点
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? : ,。 大直径《桩孔可分《级,扩孔第一《级桩孔直径宜为设】计直:径的0.《6倍~0.》8倍
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? , :。。当遇土洞、溶洞时】应先采用注浆、【。填块石、长护筒等措!施对:。土,。洞、溶?洞进行处理》处理完毕《之后再进《行冲:击成孔?等后续施《工步骤
!5.6.6 旋】挖成孔时利》用钻斗与《液压力作为钻进压】。力切削土体将土体装!满钻斗后提升—出土其成桩质量【较好对地层扰动较】小且孔壁《上,的螺旋纹《可,提高桩的摩》阻,力但其不适用于【硬岩层、较致密的卵!石层、孤《石层等?粉细砂层厚度较大】且泵压地下水—较大沉?渣处理较复杂需更换!。清渣钻斗在成孔过】程中不?。易形成泥皮》。护壁能?力较差目前旋挖钻机!。最,大钻孔直径为—3m钻孔深》度达120》m
【 : 旋挖成孔过程中!应控制钻斗在孔内的!升,降速:度,速度过快孔内泥浆】将会对孔壁进行冲】刷甚至在提升—钻斗时在钻斗下放产!生负压导致塌孔【钻斗升降《速度可参考表9【
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表9 钻斗升降】。速度
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5.6.》7 ?挤扩支盘灌注桩原理!是在普通钻孔桩【成孔完成后再挤扩】。、灌注混凝土—利用桩身不》同部位的硬》。土层设?置承力盘《及分支成为多支点摩!擦端承桩改》善建(构)筑物的稳!定性抗震性减小【桩基沉降《单桩承?载力提高可大大【节省投?资、:工,期但:是挤:扩支盘?桩施:工,期相对?较长挤扩过程中孔】。。壁泥皮较厚》、护壁?泥,浆控制不好时容易出!现塌孔?而且桩?端沉:。。渣较厚清孔不—满足要求后承—载力也?会降低根据成孔【工艺:可采用泥浆》护壁成孔、干作业】成孔、水泥注浆护】壁成孔、重锤捣【扩成孔方法
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《 (1—)泥浆护壁成孔工】艺当地下水位较高时!一,般采用泥《浆,护壁成孔根据—地质情况《选择持力层设—置分支及承力盘下入!液压挤?扩支盘成型机—操作弓压《。臂(承力板)挤出】。、收回、反复转角】、经多次挤》压成盘再由》上至下?或由:下至上?完成挤扩多个支【盘的作业之后安【放钢筋笼、清—孔、灌注混凝土成】桩
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(2!)干作业成孔工【艺当地下《水位:较低时水位以—。上采用螺旋钻—机进行?干作业成孔后—下入挤?扩支盘机按设计支盘!位尺寸进行》挤扩:作业、下钢筋—笼、灌注混凝土【;
《。
? (3)水泥!注浆护壁成孔工艺】干砂成桩时孔壁【易坍塌成《盘作业无《法进行此时应采用灌!注水泥?浆,工艺稳住《孔,壁后再?挤,扩成:盘
》
—(4)重锤捣扩【成孔工艺浅层—软土分布区利—用,浅部可塑黏性—土层为依托在管【内用重锤冲捣—将材料挤入孔壁到】设计厚度后放—入支:盘机按设计盘位【尺寸再挤扩成盘下钢!。筋笼、?灌注混凝土成—桩该法可《以大量节约材料和投!资用于不受噪—音和振动《限制的场区
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!支盘机最初张—开所需压力》应根:据土层、试》成孔数据及经验确定!压力表读《数不应小于0—.8倍的预》。估压力值《当,压力值?相差较大时应根据】情况对盘《位进行适当调整
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《 在灌注混》凝土前?。。应进:行二次清孔二次【清孔的质量直接影响!挤扩支?盘桩的承载力必【要时可采用后注【浆技术提高桩—端承载?力
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5.6.8【 与常规等截面桩!相比扩底桩施—。工,工艺更?加复杂施工质—量、扩底形状与【扩底:。所处:土层等都有较—大的关系因此应【强调试成孔》的重要性及》施,工过程中的控制与检!测
【 ? 桩身直孔段成【孔,完毕至扩底段钻进】完毕时?间间隔较长泥浆中的!悬浮颗粒会大—量沉淀?扩底成孔中》也会产生新》的颗粒因此》应增加一次清—孔
5】.6.14 钢】筋笼接头应符合【现行行业标准钢筋焊!接及验?收规程J《GJ: 18?以及钢筋机械连接】技术规程JGJ【 107的》规定焊接接头在【同一截?面上的?接头数量不应大【于主筋总《数的50《%机:械接头?接,头百分率Ⅱ级接头】。不应大?于50%Ⅰ级—接头不?受限制接头应相互错!开错开距离》为35倍的主筋【直径对于《Ⅰ级接头和Ⅱ级【接头的定义现行行】业,标,准钢筋机械连—接,技术规程《JGJ 107中Ⅰ!级接头定义为接【头抗:拉,强度不小于被连接钢!筋实际抗拉》强度或1.1倍的】钢筋抗拉强》度,标准值并《具有高延性》及反复拉压性能Ⅱ级!接,头,定义为接头抗拉强】度不小?于,被连接?钢筋屈服强度标【准值并具有高延性】及反复拉《。压性能
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《 钢筋笼主】筋间距不应》过密否则影响灌注】。时混凝土的流动导致!混凝土难《以进入钢筋》笼外围空间影响【保,护层:质量
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5.6—。.1:6 : 由:于,水下灌注的混凝土】实际桩身强》度会比混凝土标准试!块强度等《级低在设计》图纸未注明》水下:混凝土强度等级时】试配时应提》高等级在无试验依据!的情况下水下混【凝土配制的标准试】块强:度等级应提高提高强!度等级可参照表1】0
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表10】 水:下混凝土《强度等级对照—表
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》5.6.17— 导管管径应与桩!径匹配桩径小而管】径大容易造成顶管】钢筋笼上拱桩径大而!管径小将增加—混凝:土浇筑?时间对于小于800!的,桩导管内径》宜为200mm【;800~1—500的桩》导管内径宜为—250mm大于15!00:的桩导管内径宜为3!00mm
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5《.6.18》 混凝土初灌【量是水下混凝土施】工的关键通过积聚一!定量的?混凝土积蓄的能【量将导管《内泥:浆逼出实现水下封底!并保证封底后导管】外泥浆不会》进入:混凝:土内
】5.6.19 本!条规定是为了—将隔水栓顺利排【出
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5.6.2—0 水下混—凝,。土浇筑时导管—埋入深?度对成桩质》量影:响较大?导管埋入较深—会发生因顶升阻力】加大而产生局部夹泥!或因混凝《。土泛出阻力较—。大,上,部混凝土长时间不流!动造成灌注不畅埋】入过浅会发》生将导管拔出混凝土!面或发生新灌入【混,凝土冲翻顶面造成夹!泥断:桩等事故
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《 桩顶设《计标高以上混—凝土预留长度—与桩身?、地质条件》、施工?工艺以及施工过程中!的控制等《有关:
《。
5.6》.22 《。 灌注?桩在浇筑时孔底处】会留有?。松软沉淀《物影响桩基》承载力桩端及—桩,侧后注浆工艺原【理是灌注桩成桩后】桩身混凝土达到【一定强度时浆液在】。一定的压力作用【下通过预埋在桩身中!。的,注浆管和《桩端桩?。侧注浆器向周围扩】散同时沿桩身—上泛浆液中矿物与水!发生水解及》水化反应《。通,过,渗透、劈裂和挤密】作用固化桩端—。沉渣加?固桩侧土《体改善土体》性质及泥皮》性质由此改善桩端及!改变桩侧土体的【受力特性从而提高桩!端阻力和桩侧阻力】达到提高《钻孔灌注桩的承载】力和减?少桩身的沉降量的效!果
】 后注》浆技术对提高—灌注桩?竖,向承载力和》减,小离散?性效果显著尤—其是:对桩端?进入:密实粉土及粉—细砂层的桩在施工】前应进行注浆工艺】试验通过试》验确定?合理的?注浆压力和》注浆速?。度等工艺参数
【
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? 后注》浆地:基土极限承载力的确!定应以?静载:荷试验结果》为依据不宜直接以预!估,方法得到的》结果作为最终设【计,依据
5!.6.23 注】浆管内径宜为2【5mm当注浆管作为!声测管时管》径应满足声测—要求:注浆管数《量,主,要应:考虑注浆分布均匀】。性及注浆管开通的情!况保证?其可靠性《。其中最?关键的在于注浆器是!否能开通能否保证】。注浆:管路:的通畅因此应尽【可能采用可靠性高的!注浆器保证注—浆成功率
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: , 为保证桩端【后注浆浆液尽可能分!布于桩端附近土【体注浆器应进入桩】端以下土层一定【深度
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? 在一般土层!中注浆管做成—竖直向在岩层中为】了避免?注浆:管在:插入:槽底之?后损坏宜做成水平】的
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5.6.2】。4 当注浆压力】达不到条文所述要】求时应采取》间歇式注浆工艺
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— 后注浆》工艺流程为灌注桩成!。孔完成后注浆管随钢!筋笼同时下放注浆】管,与钢筋?笼采用钢丝固定注】浆管下放时须进行注!水试验严防》漏水桩端注浆管底标!高设置?。要求管端注浆—器插入桩端持力层】0.2m~0.【5m顶?端位置?。宜高出地面0.【。2m注浆管上口须用!堵头封闭《混凝土浇筑》后7h~8h进【行清水开《塞起:到压通注浆管路及检!查注浆管《路状况?的作:用当压水压力出现瞬!间归零时应视—为,开,塞成功开塞的—时间:。应把握准确过早会】对桩身混凝土—产生破坏过晚则会降!低开塞?成功率?在灌注桩桩体混【凝土强度《达到70%》时开始?注浆:
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《 , 另外在一些地!区也采?用桩底抛石压—浆的技术在》成孔时按《设计标高超》钻0:.2m?~0.3m钢筋笼绑!扎注浆?管并安装《到位随后抛入—0.:2m~0.3m的碎!石粒径约为20【mm~40mm在】桩身混凝《土灌:注完成达《到设计?强度70%》~80?%的强度后进行【桩底注浆对孔底【土层进行加固—提高桩基承载力【。
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【 浆液?水灰比将影响注浆】。有效性水灰比过大将!降低注?浆有效性过》小则增大注》浆,阻力降低可注性【水灰比的选择应【根据土的《饱和度、渗透性【确定结合工》程经验给出上述数据!当浆液水灰比不【大于0.《5时加入减》水剂等外加剂可增】加浆液流动》性及对土体的增【强效应
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