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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】~25s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2《5s~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》
《
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80—0mm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
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【 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?100kg~1【40kg悬距一般可!取0:.,5,m~0.《。8m冲击行》程为0?。.8m~1.2m冲!击频率宜为40次】。/min~48次/!。min?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
!。
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
》
》 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1—20:m,
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【 ,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
!
表9 钻斗】升降:速度
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《。
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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—。
】 (?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
》
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
】
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:JGJ 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5!0%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
》
《 , 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
】
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10
》
》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;【80:0~1500—的桩导管内》径宜为250mm大!。于1500》的桩导?管内径宜为300m!m,
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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
!
5.6.20【 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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,。。
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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
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》 ?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
】
》 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
!
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5.6.23 ! 注浆管《内径宜为25mm】。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!
— 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
】
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【.24 》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
】
? 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7】h~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
】。
? 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0.2】m~0.3m的碎】石粒:径约为20mm~4!0mm在桩身混【凝土灌注完成—达到:设计强度70%~8!。0%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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