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钻孔桩技术要点

山东恒旺集团2020-07-13 06:20:41

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一、灌注桩清孔的方法有哪几种?应按什么要求进行? 


清孔方法有一下几种: 


1、抽浆法
    抽浆清孔比较彻底,适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩,但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时,操作要注意,防止坍孔。 


    1)用反循环方法成孔时,泥浆相对密度一般控制在1.1以下,孔壁不易形成泥皮,钻孔终孔后,只需将钻头稍提起空转,并维持反循环515min左右就可完全清除孔底沉淀土。 


    2)正循环成孔,空气吸泥机清孔。空气吸泥机清孔原理与气举反循环原理相同,但以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。正循环成孔,砂石泵或射流泵清孔,导管作为砂石泵或射流泵的吸浆管清孔。它的好处是清孔完毕,将特别弯管拆除,装上漏斗,即可开始灌注水下混凝土。用反循环钻机成孔时,也可等安好灌浆导管后再用反循环方法清孔,以清除下钢筋笼和灌浆导管过程中沉淀的钻碴。 


2、换浆法
    采用泥浆泵,通过钻杆以中速向孔底压入相对密度1.15左右,含砂率<4%的泥浆,把孔内悬浮钻碴多的泥浆替换出来。对正循环回转钻来说,不需另加机具,且孔内仍为泥浆护壁,不易坍孔。但本法缺点较多,首先,若有较大泥团掉入孔底很难清除;再有就是相对密度小的泥浆是从孔底流入孔中,轻重泥浆在孔内会产生对流运动,要花费很长时间才能降低孔内泥浆相对密度,清孔所花时间太长;当泥浆含砂率较高时,绝不能用清水清孔,以免砂粒沉淀儿达不到清孔目的。 


3、掏碴法
  主要针对冲或冲抓法所成的桩孔,采用抽渣筒进行抽渣清孔。 


4、用砂浆置换钻碴清孔法
  先用抽渣简尽量清除大颗粒钻渣,然后以活底箱在孔底灌注o6m厚的特殊砂浆.其相对密度较小,能浮在拌合混凝土之上。采用比孔径稍小的搅拌器.慢速搅拌孔底砂浆,使其与孔底残留钻渣混合。吊出搅拌器.插入钢筋笼,灌注水下混凝土。连续灌注的混凝土把混有钻渣并浮在混凝土之上的砂浆一直推到到孔口,达到清孔的目的。 


二、预制桩的使用范围如何?预制桩的打桩顺序如何确定?


    预制桩易以较厚底强风化或全风化岩层、坚硬黏土土层、密实碎石土、砂土、粉土层作桩端持力层,其上覆土层较软弱,不影响预制桩底穿透底地层。 


1)考虑挤土方向确定打桩方向
    当相邻桩的中心距小于4倍桩的直径时,应拟定合理的打桩顺序。打桩向哪个方向推进,则向哪个方向挤土。根据桩群的密集程度,可选用下述打桩顺序:由一侧向单一方向进行(图a);自中间向两个方向对称进行(图b);自中间向四周进行(图c)。第一种打桩顺序,打桩推进方向宜逐排改变,以免土朝一个方向挤压,而导致土壤挤压不均匀,对于同一排桩,必要时还可采用间隔跳打的方式。对于大面积的桩群,宜采用后两种打桩顺序,以免土壤受到严重挤压,使桩难以打入,或使先打入的桩受挤压而倾斜。大面积的桩群,宜分成几个区域,由多台打桩机采用合理的顺序同时进行打设。

    a)由一侧向单一方向进行;(b)由中间向两个方向进行;(c)由中间向四周进行 


2)考虑打桩架移动的方便与否来确定打桩顺序
    打桩顺序确定后,还需要考虑打桩机是往后退打还是往前顶打
    退打:当打桩地面标高接近桩顶设计标高时,打桩后,实际上每根桩的顶端还会高出地面,桩顶高出地面往往是难免的。在这种情况下,打桩机只能采取往后退打的方法。此时,桩不能事先都布置在地面上,只能随打随运。


    顶打:当打桩后,桩顶的实际标高在地面以下时,打桩机则可以采取往前顶打的方法进行施工。


三、谈谈锤击沉桩法、静力压桩法工作原理、静力压桩法使用范围及其特点?


    锤击沉桩法的工作原理:锤击沉桩俗称打桩。桩锤是对桩施加冲击,把桩打入土中。打桩机具主要包括桩锤,桩架和动力装置三部分。桩架的作用是将桩提升就位,并在打桩过程中引导桩的方向,以保证桩锤能沿所要求的方向冲击。 


  静力压桩是利用静压力将预制桩压入土中的一种沉桩方法,主要应用于软土地基。


静力压桩法的特点:
    1)施工时无噪声、无振动,适用于对噪声有限制的市区内作业;
    2)施工引起的土体隆起和水平挤动比打入式桩小,适宜于精密仪器房、堤岸和地下管道多的地区内施工;
    3)由于避免了锤击应力,可减少钢筋和水泥用量;
    4)压桩过程中自动记录压桩力,可以保证桩的承载力并可避免锤击过度而使桩身断裂现象;
    5)压桩设备比较笨重,效率较低,压桩力有限,单桩垂直承载力较低(目前未超过1200KN),对土体适应性有一定局限,只限于压直桩。 


四、钻孔灌注桩施工前,桩孔上部应预先埋设护筒,护筒可采用什么材料?护筒的作用?


    钻孔灌注桩的桩孔上部预先埋设符合一定尺寸要求的钢制或混凝土圆筒,即护筒。 


护筒的作用是:
1)控制桩位,导正钻具。
2)保护孔口,防止孔口土层坍塌。
3)提高孔内的水头高度,增加对孔壁静水压力以稳定孔壁。
4)护筒顶面可作为测量钻孔深度、钢筋笼下放深度、混凝土面位置及导管埋深的基准面。 


    护筒的材料:常用的护筒多采用钢板卷制焊接而成,有时也使用钢筋混凝土护筒。 


五、什么是反循环回转钻进?什么是?各自的适用范围如何?


    正循环回转钻进成孔是采用钻机回转装置通过钻杆带动钻头回转切削破碎岩土;泥浆泵泵送的泥浆经过钻杆内腔输送至孔底,悬浮并携带钻渣,再经钻杆与孔壁之间的环状空间返回地面,实现排渣和护壁。这种泥浆循环方式叫正循环。正循环适用于土、粉、细、中、粗砂各类土层,在砂砾、卵石含量少于20%的土层中亦可使用,也可在较软的基岩中钻进,桩径可达φ160cm。正循环回转钻操作简单,在土层中成孔速度很高,目前在桩孔施工中应用仍非常广泛。 


    反循环钻进是指循环介质从钻杆与孔壁的环状间隙中进入钻孔,再从钻杆内返回孔口的一种钻井工艺。实现反循环的方法可分为二大类;一是直接压送法,二是抽吸法。反循环回转钻进常用钻头:锥形三翼钻头、筒式捞石钻头、牙轮钻头、潜水钻机成孔原理与正反循环相同,只是钻机是密封的,潜入水中工作。 


六、灌注桩钢筋笼的吊放应注意哪些问题?


    在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因,如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。

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