桩基础施工工艺设计.docx
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1、桩基础施工工艺设计泥浆护壁成孔灌注桩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。成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。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。一、埋设护筒和制备泥浆钻孔前,在现场放线定位,按桩位挖去桩孔表层土,并埋设护筒。钻孔灌注桩-护筒埋设见图218。护筒高2m左右,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200mmo护筒的作用是固定桩孔位置,
2、保护孔口,防止地面水流入,增加孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头的方向。在钻孔过程中,向孔中注入相对密度为111.5的泥浆,使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实,避免孔内漏水,保持护筒内水压稳定;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;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。二、成孔1、潜水钻机成孔潜水钻机成孔示意图潜水钻机成孔示意图如下图所示。1一钻头;2潜水钻机;3电缆;4护筒;5水管;6滚轮(支点);7一钻杆;8电缆盘;9一5KN卷扬机;IO-IOKN卷扬机;11一电流电压表;12一启动开关工作方式潜水钻机是一种旋转式钻孔机,其防水电机变速机构和钻
3、头密封在一起,由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。排渣方式潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环排渣两种方式,如下图所示。a.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。b.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。循环排渣方法(a)正循环排渣;(b)反循环排渣1一钻杆;2一送水管;3主机;4钻头;5沉淀池;6潜水泥浆泵;7泥浆泵;8砂石泵;9一
4、抽渣管;10一排渣胶管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。简易冲击钻孔机示意图1一副滑轮;2主滑轮;3主杆;4-前拉索;5-后拉索;6斜撑;7一双滚筒卷扬机;8导向轮;9一垫木;10一钢管;11一供浆管;12溢流口;13一泥浆渡槽;14一护筒回填土;15一钻头十字形冲头示意图冲击钻机就位后,校正冲锤中心对准护筒中心,在冲程0.4-0.8m范围内应低提密冲,并及时加入石块与泥浆护壁,直至护筒下沉34m以后,冲程
5、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。钻孔灌注桩-钻进施工见下图。钻孔灌注桩-钻进施工钻孔灌注桩介绍:干作业钻孔灌注桩,钻机在桩位处钻孔,后放钢筋骨架,再灌混凝土而成的桩。3、清孔(1)验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况;清孔即清除孔底沉渣、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。(
6、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1.15125。4、浇筑水下混凝土(1)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。(2)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。(3)水下混凝土浇筑常用导管法。(下图)水下浇筑混凝土1一上料斗;2贮料斗;3滑道;4一卷扬机;5漏斗;6一导管;7护筒;8一隔水栓(4)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O.8m以上,然后剪断悬吊隔水栓的钢丝,混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。钻孔灌注桩-混凝
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