长螺旋水下灌注成桩技术

《长螺旋水下灌注成桩技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长螺旋水下灌注成桩技术（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、长螺旋水下灌注成桩技术教学目的：1、掌握长螺旋水下灌注成桩的施工工艺。2、熟悉灌注的质量标准、成品保护。教学重点：水下灌注成桩的施工工艺教学难点：水下砼的制备教学内容：长螺旋水下灌注成桩，也称为“湿作业钻孔灌注桩”或“泥 浆护壁成孔灌注桩”，即在成孔过程中采用泥浆护壁的方法，防 止孔壁坍塌，在孔内灌注砼的一种成桩方法。一、 施工流程定桩位 埋设护筒 钻机定位、调平、拌制泥浆钻孔第一次清孔测孔深、沉淤吊放钢 筋笼放导管第二次清孔测沉淤灌注水下砼成桩。1、埋设护筒钻孔时，需在孔埋设护筒。护筒起到定位、保护孔口、维持水头、 防止地面水流入等作用。护筒钢板厚度视孔径大小采用 48m m,内径比设计桩径

2、大 100mm,上部开设12个溢流孔。护筒埋深，在粘土中不小于lm, 在砂土中不小于1.5m。护筒顶面应高于地面0.30.6m,并应保持孔 内泥浆面高于地下水位lm以上。护筒中心与桩定位中心重合，误差不大于50mm。2、制备泥浆泥浆具有保护孔壁，防止塌孔、排出土渣以及冷却与润滑钻头的 作用。制备泥浆的方法应根据土质条件而定：在粘性土中成孔时可在孔 中注入清水，钻机旋转时，用原土造浆，泥浆比重应控制在1.11.2； 在其它土中成孔时，泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土；在砂土和 较厚的夹砂层中成孔时，泥浆比重应控制在 1.11.3；在穿过砂夹卵 石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆比重控制在1.31

3、.5。施工过程中应经常测定泥浆比重，并定期测定粘度、含砂率和胶 体率等指标。3、成孔（1）成孔机械回转钻机回转钻机成孔灌注桩又称正反循环成孔灌注桩，用一般地质钻机 在泥浆护壁条件下成孔。成孔一般多采用正循环工艺，但对于孔深大 于 30m 的端承桩宜用反循环成孔。适用于松散土层、粘土层、砂砾 层，软硬岩层等多种地质，是目前国内最为常用和应用范围较广的成 桩方法。特点：利用地质部门常规地质钻机，可用于各种地质条件，各种 大小孔径（3002000mm）和深度（40100m）,护壁效果好，成孔质 量可靠；施工无噪声、无振动、无挤压；机具设备简单、操作方便、 费用较低。但用水量大、泥浆排放量大、扩孔率难

4、控制。 潜水钻机是一种将防水电机、变速结构、钻头连在一起加以密封，由桩架 和钻杆定位后潜入水下旋转削土，同时用泥浆泵压送高压泥浆或用水 泵压送清水，从钻头底端射出，以正循环方式将泥渣排出。或用砂石 泵或空气吸泥机用反循环方式排除泥渣。适用于地下水位高的软硬土 层，如淤泥质土、粘性土、砂质土、砂夹卵石层及风化页岩，不得用 于漂石。特点：钻机设备定型，体积较小，重量轻、移动灵活、钻进速度 快、成孔精度高、扩孔率低、施工无噪声、无振动、操作简便、劳动 强度低、钻孔直径为6002000mm钻孔深可达50m。但设备较复杂， 费用较高。冲击钻机冲击钻是把带钻刃的重钻头（又称冲锤）提高，靠自由下落的冲 击力

5、来削切岩层或冲击土层，部分碎渣或泥浆挤入孔壁中，大部分成 为泥渣，用掏渣筒掏出成孔。适用于黄土、粘性土，特别适用于有孤石的砂砾石层、漂石层、 坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服。特点：设备构造简单，适用范围广，操作方便，所成孔壁坚实、稳定、坍孔少，不受施工场地限制。桩径可达6001500mm 钻孔最 大深度可达150m。但掏泥渣费工费时，不能连续作业，成孔速度慢， 孔底泥渣难以掏尽，造成桩承载力不够稳定。（2）泥浆循环正循环：泥浆由钻杆内部注入，并从钻杆底部喷出，携带钻下的 土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入沉淀池，经沉淀的泥浆 流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。由于正循环工艺是依

6、靠泥浆 向上的流动将土渣提升，其提升力较小，孔底深渣较多。反循环：泥浆由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，然后由砂石 泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面，流向沉 淀池，沉淀后再流入泥浆池。反循环工艺通过泵吸作用提升泥浆，其 泥浆上升的速度较高，排放的土渣能力大，但对土质较差或易塌孔的 土层应谨慎使用。4、清孔清孔分两次进行，钻孔深度达到要求后，对孔深、孔径、孔的垂 直度进行检查，符合要求后进行第一次清孔；钢筋骨架、导管安放完 毕、浇筑砼之前，进行第二次清孔，清除孔底沉渣、淤泥，以减少桩 基的沉降量，提高承载能力。对于不易坍孔的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压0.5MPa,使管 内

7、形成强大高压气流向上涌，被搅动的泥渣随着高压气流上涌从喷口 排出，直至孔口喷出清水为止；对于稳定性差的孔壁应用泥浆（正反） 循环法或抽渣筒排渣。清孔过程中应测定泥浆指标，清孔后孔底 500mm以内的泥浆密度应小于1.151.25g/cm3含砂率W8%，粘度 W28S。清孔结束时应测定孔底沉渣厚度:纯摩擦桩W300mm端承摩擦 桩、摩擦端承桩 100mm；端承桩W50mm。沉渣厚度可用重锤法或 X-2型沉渣仪检测。不管采用何种方式进行清孔，必须保证孔内水头高度，防止坍孔， 不允许采取加深钻孔的方式代替清孔。5、钢筋笼施工钢筋笼宜分段制作，分段长度应按钢筋笼的整体刚度、来料钢材 的长度及起重设备的

8、有效高度等因素确定。钢筋笼的内径比导管接头 处外径大100mm以上。钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形。起吊吊点宜 设在加强箍筋部位。钢筋笼用分段沉放法时，纵筋的连接须用焊接。6、水下砼的配制 水下砼必须具备良好的和易性。配合比应通过试验确定，砼的试配强度应比设计强度提高10%15%,坍落度宜为180220mm含砂 率40%45%,水泥用量不小于360kg/m3,当掺有适量缓凝剂或粉煤 灰时可小于300kg/m3。首批砼的灌注数量应满足导管埋入砼中0.8m以上的要求。VMKnD2/4（Hl+H2）+ nd2h/4V 灌注首批砼所需数量(m3)D桩孔半径(m)Hl桩孔底至导管底间距，一

9、般为0.30.5mH2导管初次埋入砼深度，一般为0.81.3md 导管内径(m)h 导管内砼高于导管外砼的高度(m)h=(H -H1- H2)rw/rcH 桩孔深度rw泥浆密度，取1112KN/m3rc 砼密度，取2324 KN/m3K 砼充盈系数，取 1.37、灌注水下砼水下砼浇筑常用导管回顶法施工。导管壁厚不宜小于3mm,直 径200250mm,直径制作偏差不超过2mm。导管第一节应大于4m, 标准节长度 3.0m 为宜。接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头,使用 前应进行水密承压和接头抗拉试验。砼必须保证连续浇筑,且浇筑时间不得长于首批砼初凝时间。 导管法浇筑时，导管吊入桩孔时，导管顶部高于泥浆面34m, 导管底部距桩孔底0.30.5m。导管内设隔水栓，用细钢丝悬吊在导管 下口,隔水栓可采用预制砼块(四周加橡皮封圈)、橡胶球胆或软木球。 浇筑时先在导管内灌入足量的砼,然后剪断钢丝,砼冲出导管,然后 连续浇筑。边浇筑边拔管，拔管过程应保证导管埋在砼内26m。导 管应在一定范围内上下反插,以捣实砼。为防止钢筋骨架上浮，在灌注至钢筋骨架下方1m左右时，应降 低灌注速度，当灌注至钢筋骨架底口以上超过4m时，提升导管，使 其底口高于骨架底部2m以上，再恢复正常灌注。灌注桩的桩顶浇筑标咼应比设计标咼咼出0.51.0m,咼出部分待承台施工时凿除，以保证桩头强度。