它与普通钻孔桩不同,它采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度,通过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土,至桩顶为止,然后插入钢筋笼而形成的桩体。它是一种新型的桩基础施工手段。超流态混凝土灌注桩应用广泛,不受地下水位限制,所用混凝土流动性强,骨料分散性好,所用螺旋钻机既可钻孔又可压灌混凝土,操作简便,混凝土灌注速度快,成桩质量好,降低造价。
(一)长螺旋钻孔灌注桩施工概念及工艺
长螺旋钻孔灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至桩底设计标高,然后由压力泵机将混凝土通过钻杆中心导管送入桩底,随着钻杆的提升逐渐将混凝土灌注至桩顶位置。该项工艺最初常用于地基加固处理,随着技术的不断改良,配合钢筋笼的使用,慢慢被应用于桩基工程的承载桩和基坑支护工程的支护桩。
1.平整场地、放线定位
长螺旋桩施工前应平整场地,换填场地中软弱土层,以利于桩机的平稳运行。场地平整后可按设计图纸放线定桩位,桩位用钢筋或竹片做标记,并加以保护,以便桩机打桩定位。
2.长螺旋钻孔桩成孔、灌注混凝土
长螺旋钻机就位后,需要对桩机进行检查,确保钻头与桩位中心在同一垂直线上,然后再调整导向架,从多个方向来控制钻杆的垂直度,将钻杆的倾角控制在1%以内,各方条件都符合要求后,才可进行下钻。钻头在接触地面土体前,应将钻头封口关闭,然后缓慢下钻。正常钻进速度应该控制在1.5 m/min左右,钻进过程中,如遇到异常情况,应停钻查明原因,采取纠正措施后方可继续。钻出的土方及时用挖土机清理,避免集中堆放在钻杆周边,影响桩机移位。在开钻前应在导向架上用油漆标明刻度,用来控制钻杆钻孔深度,确保钻孔达到设计桩长。
钻进至设计要求的深度及土层,在钻杆拔出之前进行灌注混凝土施工,用混凝土输送泵灌注,将输送泵管与钻杆连接,通过钻杆直接由桩内灌注,边灌注边提升钻杆。钻杆提升至接近地面时,应该放慢提管速度,确保钻杆中的混凝土能不间断地灌入桩孔中,当混凝土灌注完成后,移开钻杆,并及时用挖机将孔口渣土清理干净,以保证桩头混凝土质量。
3.钢筋笼制作安装
钢筋笼制作应该先将主筋的间距布置好,再用加强箍筋固定住主筋,当主筋与加筋箍焊接固定后,再进行螺旋箍筋的焊接;主筋搭接采用单面搭接焊;钢筋笼制作完成后,应如实填写验收表,当自检合格后,报送监理工程师检查和批准后才能使用。
在长螺旋钻机成孔、混凝土灌注及土渣清理完成前,应该提前将钢筋笼移至桩机旁边,并将下笼钢管串至钢筋笼中,待混凝土灌注完成后,应该立即进行后插钢筋笼施工,避免停留时间过长,增加下笼难度。
(二)长螺旋钻孔灌注桩施工技术特点
长螺旋钻孔灌注桩一般分为两种,一种为素混凝土桩,一种为混凝土加后插钢筋笼。素混凝土桩又称CFG桩,一般用于软土地基处理,而混凝土加后插钢筋笼工艺则广泛应用于基坑支护及桩基础工程。(www.xing528.com)
长螺旋钻孔灌注混凝土加后插钢筋笼施工技术在基坑支护工程中应用广泛,该种工艺机械化程度高,施工进度快,综合经济效益好。它是一种环保型的绿色施工方法,其适应性强,能适应各种复杂地质条件,地下水位情况对其影响小。因灌注混凝土时采用泵送,压力较大,混凝土桩身与外围的土层黏结紧密,增大桩身摩擦力,能有效提高其竖向承载力,最终提高混凝土的强度。
(三)长螺旋钻孔灌注桩施工技术管理重点及难点
1.长螺旋钻孔桩施工技术管理重点及要求
钻孔及灌注混凝土的施工管理:在灌注混凝土时,应配备专人负责观察泵压与钻机提升情况,使得钻杆提升速度应与泵送速度相匹配,并严格控制提升速度,避免断桩。在施工中严禁先提钻后灌料,为了确保成桩质量,混凝土必须灌注至地表。
在地质条件为淤泥层及淤泥质粉砂层情况下,为防止相邻螺旋桩相互影响,造成塌孔、串孔现象,螺旋桩施工采用跳桩施工,一序桩间距为两条桩,三天后再施工二序桩。
钢筋笼安装质量要求:钢筋笼制作主筋接头应相互错开,同一截面内接头率低于50%;钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢,采用满焊,以保证钢筋笼焊接质量;适当增加焊接加固钢筋箍和吊挂钢筋,保证钢筋笼一定的刚度,确保安装过程不会变形;钢筋绑扎过程中应严格遵守规范;钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。要求钢筋笼的连接必须采用焊接。为了保证钢筋笼下笼的顺利,在钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔预制圆柱体,或直接用钢筋弯曲成型并焊接在主筋上,以确保主筋的保护层厚度。钢筋在进场时,原材料出厂合格证、原材料试验报告单等质保资料必须齐全,且要符合设计及规范要求,并在现场见证取样后送有资质的检测单位进行检测,检测合格后方可使用。
下插钢筋笼施工管理:由于钢筋笼太长,为了保证下笼的顺利进行,下插的钢筋笼必须安排专人进行多个方向的垂直度观察,确保钢筋笼垂直下沉,当发现垂直度偏差过大时应及时通知工人进行垂直度调整,同时下笼作业人员应确保钢筋笼中心对准已灌注完成的桩位,避免偏位。
在钢筋笼插入初期,首先利用振动锤及钢筋笼自重进行下笼,当利用自重无法压入时再启动振动锤振动下笼,但是要严格控制振动锤的下沉速度,防止因振动锤振动过快而导致的钢筋笼偏移或倾斜。当钢筋笼下插到设计标高后应该关闭振动锤电源,摘下钢筋笼吊绳,用长螺旋钻机自带电机把钢管和振动锤拔出孔外,在外拔的过程中需要将振动锤开启,并缓慢提升,以保证混凝土的密实性。
2.长螺旋钻孔桩施工技术管理重点与难点分析
长螺旋钻孔灌注桩是近些年才开始采用的一种新型工艺,刚开始用于复合地基加固等工程,经过发展慢慢开始用于基坑支护工程,以及部分地区用于高层建筑的桩基础施工。在长螺旋钻孔桩的施工管理中,首先要确保桩身所使用原材料的质量,包括钢筋、混凝土的质量,钢筋、混凝土进场时质保资料要齐全有效,同时钢筋要按要求进行复检,复检合格后方可投入使用,而混凝土的标号及塌落度要满足设计及施工要求。
混凝土泵送完成后,钢筋笼的插入也尤为重要。首先钢筋笼的底部采用锥形焊接,同时锥尖的钢筋部分开口,以减少钢筋笼插入混凝土中的阻力。在钢筋笼的插入过程中,要从多角度调整钢筋笼的垂直度,一旦发现倾斜及时调整,以确保钢筋笼能顺利插入。在淤泥质土中的长螺旋后插钢筋笼工艺对施工过程的管理及控制非常重要,要选用拥有丰富经验的机手及操作人员施工,否则很容易造成堵管、钢筋笼插入淤泥中,甚至桩机倾覆,影响桩身质量及人身安全。
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