桩基工程施工方案

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桩基工程施工方案

桩基工程是建筑工程中重要的基础施工环节,其主要目的是通过在地基中打入或浇筑桩体,将建筑物的荷载传递到更深层、更稳定的地层中,从而提高建筑物的稳定性和安全性。以下是桩基工程施工方案的简要介绍:

1.工程概况桩基工程通常包括预制桩、灌注桩和复合地基等多种形式。根据地质条件、建筑物类型及荷载要求,选择合适的桩型和施工工艺。例如,在软土地基上常采用钻孔灌注桩,而在硬质地基上可使用静压桩或锤击桩。

2.施工准备施工前需完成详细的地质勘探,明确土层分布、地下水位等参数。同时编制专项施工方案,并对机械设备、材料进行检查和验收。确保施工现场具备足够的工作面和运输通道,为后续施工提供保障。

3.施工工艺(1)测量放线:依据设计图纸确定桩位,并设置标志点以保证定位准确;(2)成孔作业:采用旋挖钻机、冲击钻机或其他设备进行成孔操作,严格控制孔径、深度及垂直度;(3)钢筋笼制作与安装:按设计要求加工钢筋笼并吊装至孔内,确保连接牢固;(4)混凝土浇筑:使用导管法分层浇筑水下混凝土,避免离析现象;(5)桩头处理:待混凝土达到一定强度后,凿除多余部分并进行质量检测。

4.质量控制与安全管理在施工过程中杭州艺苑机房(弱电)系统改造工程施工组织设计,必须严格执行规范标准,定期检查成孔尺寸、泥浆比重以及混凝土配比等指标。同时加强现场安全管理,防止机械伤害、触电事故等问题发生。

5.环境保护措施为减少噪音污染和泥浆排放,应合理安排施工时间,并设置沉淀池对废弃泥浆进行处理后再排放。

综上所述,桩基工程施工需要科学规划、精心组织,才能确保工程质量和进度目标顺利完成。

第二节      灌注桩施工

灌注桩是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土的一种成桩方法。与预制桩相比由于避免了锤击应力,桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以,因而具有节约材料、成本低廉、施工不受地层变化的限制、无需接桩及截桩等优点。但也存在着技术间隔时间长,不能立即承受荷载,操作要求严,在软土地基中易缩颈、断裂,在冬季施工较困难等缺点。

灌注桩的施工方法,常用的有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等多种。

  钻孔灌注桩是利用钻孔机在桩位成孔,然后在桩孔内放入钢筋骨架再灌混凝土而成的就地灌注桩。它能在各种土质条件下施工,具有无振动、对土体无挤压等优点。常用的施工方法根据地质条件的不同可分为干作业成孔灌注桩和湿作业成孔灌注桩。

(一)干作业成孔灌注桩

干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况,成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。

干式成孔一般采用螺旋钻机,它由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成。由螺旋钻头切削土体,切下的土随钻头旋转并沿螺旋叶片上升而排出孔外。

当螺旋钻机钻至设计标高时,在原位空转清土,停钻后提出钻杆弃土,钻出的土应及时清除,不可堆在孔口。钢筋骨架绑好后,一次整体吊入孔内。如过长亦可分段吊,两段焊接后再徐徐沉放孔内。钢筋笼吊放完毕,应及时灌注混凝土。灌注时应分层捣实。

螺旋钻机成孔效率高、无振动、无噪音,宜用于匀质粘土层,亦能穿透砂层,成孔直径一般为400~600mm,成孔深度在12m以内。目前,螺旋钻孔灌注桩在国内外发展很快,除上述施工方法以外,还有若干种新的施工工艺,与之相应的成孔桩径和桩深也都有提高。

我国技术人员近年发展的钻孔压浆成孔法较好的解决了不同地质土层中螺旋钻机成孔的诸多技术难题,是一种先进的施工工艺。

  这种施工工艺的原理是:先用螺旋钻机钻孔至预定深度,通过钻杆芯管利用钻头处的喷嘴向孔内自下而上高压喷注制备好的以水泥为主剂的浆液,使液面升至地下水位或无塌孔危险的位置处,提出全部钻杆后,向孔内沉放钢筋笼和骨料至孔口,最后再由孔底向上高压补浆,直至浆液达到孔口为止。

  该法连续一次成孔,多次由下而上高压注浆成桩,具有无振动、无噪音、无护壁泥浆排污的优点,又能在流砂、卵石、地下水位高、易塌孔等复杂地质条件下顺利成孔成桩,而且由于高压注浆时水泥浆的渗透扩散,解决了断桩、缩颈、桩间虚土等问题,还有局部膨胀扩径现象,因此单桩承载力由摩擦力、支承力和端承力复合而成,比普通灌注桩的承载力大大提高。该法成桩的桩径为300mm~1000mm,深度可达50m。

(二)湿作业成孔灌注桩

  软土地基的深层钻进,会遇到地下水问题。采用泥浆护壁湿作业成孔能够解决施工中地下水带来的孔壁塌落,钻具磨损发热及沉渣问题。常用的湿作业成孔机械有冲抓锥成孔机、斗式钻头成孔机、冲击式钻孔机、潜水电钻、大直径旋入全套管护壁成孔钻机和工程水文地质回转钻机等,其中回转钻机是目前灌注桩施工用得最多的施工机械,该钻机配有移动装置,设备性能可靠,噪音和振动小,效率高,质量好。适用于松散土层、粘土层、砂砾层、软岩层等地质条件。(施工程序图)

  回转钻机钻孔前,应先在孔口处埋设护筒,护筒的作用是固定桩孔位置、保护孔口、防止塌孔、增加桩孔内水压。护筒由3mm~5mm钢板制成,其内径比钻头直径大100mm,埋在桩位处,其顶面应高出地面或水面400mm~600mm,周围用粘土填实。

钻孔过程中应向桩孔内注入泥浆,泥浆的作用是将土中空隙渗填密实,避免孔内漏水,同时泥浆比水重,也加大了护筒内水压,对孔壁起到支撑作用,因而可以防止塌孔。另外,泥浆还能起到携碴、冷却机具和切土润滑等作用。泥浆的制备通常在挖孔前搅拌好,钻孔时输入孔内;有时也采用向孔内输入清水,一边钻孔,一边使清水与钻削下来的泥土拌和形成泥浆。泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂量、 PH值、稳定性等要符合规定的要求。泥浆的选料既要考虑护壁效果,又要考虑经济性,尽可能使用当地材料。

根据泥浆入孔的方向不同,可将湿作业成孔工艺分为正循环回转钻机成孔和反循环回转钻机成孔两种施工方法。

  正循环成孔设备简单,操作方便,工艺成熟,当孔深不太深,孔径小于 800cm时钻进效率高。当桩径较大时,钻杆与孔壁间的环形断面较大,泥浆循环时返流速度低,排碴能力弱。如使泥浆返流速度增大到0.20m/s~0.35m/s,则泥浆泵的排量需很大,有时难以达到,此时不得不提高泥浆的相对密度和粘度。但如果泥浆相对密度过大,稠度大,难以排出钻碴,孔壁泥皮厚度大,影响成桩和清孔。

  反循环成孔是泥浆从钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔,来冷却钻头并携带沉碴由钻杆内腔返回地面的一种钻进工艺。由于钻杆内腔断面积比钻杆与孔壁间的环状断面积小得多,因此,泥浆的上返速度大,一般可达2 m/s ~3m/s多,是正循环工艺泥浆上返速度的数十倍,因而可以提高排碴能力,保持孔内清洁,减少钻碴在孔底重复破碎的机会,能大大提高成孔效率。这种成孔工艺是目前大直径成孔施工的一种有效的先进的成孔工艺,因而应用较多。

  钻孔达到要求的深度后为防止灌注桩沉降加大、承载力降低,要清除孔底沉淀物(沉渣等),这个过程称为清孔。当孔壁土质较好,不易塌孔时,可用空气吸泥机清孔,同时注入清水,清孔后泥浆相对密度应控制在1.1左右;孔壁土质较差时,宜用泥浆循环清孔,清孔后的泥浆相对密度控制在1.15~1.25之间。施工及清孔过程中应经常测定泥浆的相对密度。

湿作业成孔灌注桩施工中容易发生的质量问题及处理方法是:

  在成孔过程中或成孔后,有时在排出的泥浆中不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降,这是塌孔的迹象。其形成原因主要是土质松散、泥浆护壁不好、护筒水位不高等所致。如发生塌孔,应探明塌孔位置,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到塌孔位置1m~2m,如塌孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实再重新钻孔。

  是指孔径小于设计孔径的现象。是由于塑性土膨胀造成的,处理时可反复扫孔,以扩大孔径。

  桩孔成孔后发现较大垂直偏差,是由于护筒倾斜和位移、钻杆不垂直、钻头导向部分太短、导向性差、土质软硬不一、或遇上孤石等原因造成。斜孔会影响桩基质量,并会造成施工上的困难。处理时可在偏斜处吊住钻头,上下反复扫孔,直至把孔位校直;或在偏斜处回填砂粘土,待沉积密实后再钻。

  根据不同的成孔工艺,湿作业成孔钻孔直径约500mm~2000mm,钻孔深度可达60m。

  钻孔灌注桩混凝土标号一般不低于C15,骨料不宜大于30mm。混凝土的坍落度东莞市茶山镇污水处理厂施工组织设计,当水下灌注时,以18cm~20cm为宜,在干土层桩孔中灌注时,以8cm~10cm为宜。为了改善混凝土的和易性,可在其中掺入减水剂和粉煤灰等掺和料。所用水泥标号不宜低于425号,每立方米混凝土的水泥用量不小于350kg。

在土木工程中,有些高层建筑、大型桥梁、重要的水利工程由于自重大,底面积小,对地基的单位压力很高,需要大直径的桩来承受,但却往往受到钻孔设备的限制而难以完成。在这种情况下,人们较多地采用了挖孔灌注桩。挖孔灌注桩的施工,是测量定位后开挖工人下到桩孔中去,在井壁护圈的保护下,直接进行开挖,待挖到设计标高,桩底扩孔后,对基底进行验收,验收合格后下放钢筋笼,浇筑混凝土成桩。挖孔时如遇地下水,可使用潜水泵随时将水排除。挖孔桩的桩径一般为1m~3m,桩深20m~40m,最深可达60m~80m。每根桩的承载力为10000kN~40000kN,甚至可高达60000kN~70000kN。

常用的井壁护圈有下列几种

1.混凝土护圈

采用这种护圈进行挖孔桩施工,应分段开挖,分段浇筑混凝土护圈,到达井底设计标高后,将钢筋笼放入,再浇筑桩基混凝土。() ()护圈的结构形式为斜阶型,每阶高为1m,上端口护圈厚约170mm,下端口厚约100mm,用C15混凝土浇筑,采用拼装式弧形模板。在土质较差地段应加设少量钢筋,环筋直径可选用ф10~ф12,间距200mmdb61t 1540-2022 水土流失重点防治区划分导则,竖筋为ф10~ф12间距400mm。有时也可在架立钢筋网后直接锚喷砂浆形成护圈来代替现浇混凝土护圈,这样可以节省模板。

2、沉井护圈:

沉井护圈挖孔桩(),是先在桩位上制作钢筋混凝土井筒,然后在筒内挖土,井筒靠自重或附加荷载来克服筒壁与土壤之间的摩阻力,使其下沉至设计标高,再在筒内浇注混凝土。

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