泥浆护壁回转钻孔灌注桩施工工艺

 泥浆护壁回转钻孔灌注桩

依据标准：

《建筑工程施工质量验收统一标准》     GB50300-2001

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002

《建筑桩基技术规范》JGJ94-94

1  范围

本工艺标准适用于工业与民用建筑中地下水位高的软、硬土层泥浆护壁成孔灌注桩工程。

2         施工准备

2.1作业条件

2.1.1地上、地下障碍物都处理完毕，达到“三通一平”。施工用的临时设施准备就绪。

2.2.2场地标高一般为承台梁的上皮标高，并已经过夯实或碾压。

2.2.3制作好钢筋笼。

2.2.4根据放出的轴线及桩位点，抄上水平标高木橛，并经过签字。

2.2.5选择和确定钻孔机的进出路线和钻孔顺序，制定施工方案，做好技术交底。

2.2.6正式施工前要做成孔试验，数量不少于2根。

2.2材质要求

2.2.1水泥：根据设计要求确定水泥品种、强度等级。

2.2.2砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5％。

2.2.3石子：粒径为O．5～3．2cm的卵石或碎石，含泥量不大于2％。

2.2.4水：使用自来水或不含有害物质的洁净水。

2.2.5粘土：可就地选择塑性指数工p≥17的粘土。    ．

2.2.6外加剂、早强剂通过试验确定。

2.2.7钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。

2.2工器具

主要工器具：回旋钻孔机、翻斗车或手推车、混凝土导管、套管、水泵、水箱、泥浆池、混凝土搅拌机、平尖头铁锹、胶皮管。按长软轴的插入式振捣棒、线坠等。

• 操作工艺

3.1工艺流程

钻孔机就位——钻孔——注泥浆——下套管——继续钻孔——排渣——清孔——射水清底——插入混凝土导管——浇筑混凝土——拔出导管——插桩顶钢筋。

3.2泥浆的制备和处理

3.2.1除能自行造浆的土层外，泥浆制备要选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆要根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。

3.2.2、泥浆护壁要符合下列规定

(1)施工期间护筒内的泥浆面要高出地下水位1．Om以上，在受水位涨落影响时，泥浆面要高出最高水位1．5m以上；

(2)在清孔过程中，要不断置换泥浆，直至浇筑混凝土。

(3)浇筑混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重要小于1．25，含砂率≤8％，

(4)在易产生泥浆渗漏的土层中要采取维持孔壁稳定的措施。

3.2.3、废弃的泥浆、渣要按环境保护的有关规定处理。

3.3钻孔机就位

钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。

3.4钻孔及注泥浆

调直机架挺杆，对好桩位(用对位圈)，开动机器钻进，出土，达到一定深度(视土质和地下水情况)钻孔，孔内注人事先调制好的泥浆，然后继续进钻。

3.5下套管(护筒)

3.5.1、钻孔深度达到5m左右时，提钻下套管。

3.5.2、套管内径要大于钻头lOOmm。

3.5.3、套管位置要埋设正确和稳定，套管与孔壁之间要用粘土填实，套管中心与桩孑L中心线偏差不大于50mm。

3.5.4、套管埋设深度：在粘性土中不小于1m，在砂土中不小于1．5m，并要保持孔内泥浆面高出地下1m以上。

3.6继续钻孔

防止表层土受振动坍塌，钻孔时不要让泥浆水位下降，当钻至持力层后，设计无特殊要求时，可继续钻深1m左右，作为插入深度。在施工过程中经常测定泥浆相对密度。

3.7孔底清理及排渣

3.7.1、在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆护壁。排渣泥浆的相对密一度控制在1．1～1．2。

3.7.2、在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度要控制在1．1～1．3；在穿过砂夹卵石层或容易坍孔的土层中成孔时，泥浆的相对密度要控制在1．3～1．5。

3.7.3、吊放钢筋笼：钢筋笼放前要绑好砂浆垫块；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，钢筋笼放到设计位置时，要立即固定，防止上浮。

3.8射水清底

在钢筋笼内插入混凝土导管(管内有射水装置)，通过软管与高压泵连接，开动泵水即射出。射水后孑L底的沉渣即悬浮于泥浆之中。

3.9浇筑混凝土

停止射水后，要立即浇筑混凝土，随着混凝土不断增高，孔内沉渣将浮在混凝土上面，并同泥浆一同排回贮浆槽内。

3.9.1、水下浇筑混凝土要连续施工，导管底端埋人混凝土的深度为O．8--1．3m，导管的第一截底管长度>14m。

3.9.2、混凝土的配制

(1)配合比经试验室试配确定，试配强度比设计强度提高10％～15％：

(2)水灰比不宜大于0．6；

(3)有良好的和易性，在规定的浇筑期内，坍落度为16～22cm；在浇筑初期，为使导管下端形成砼堆，坍落度宜为14--16cm；

(4)砂率一般为45％～50％。

3.10拔出导管

混凝土浇筑到桩顶时，要及时拔出导管。但混凝土的上顶标高一定要符合设计要求。

3.11插桩顶钢筋

桩顶上的插筋一定要保持垂直插入，有足够锚固长度和保护层，防止插偏和插斜。

3.12试块留置

同一配合比的试块，每班不得少于1组。每根灌注桩不得少于1组。

3.13冬、雨期施工

3.13.1、不宜在冬期进行。

3.13.2、雨天施工现场必须有排水措施，严防地面雨水流人桩孔内。要防止桩机移动，以免造成桩孔歪斜等情况。

4  质量标准

4.1混凝土灌注桩(钢筋笼)质量要求

主控项目

(1)主筋间距：±lOmm。尺量检查。

(2)长度：±lOOmm。尺量检查。

一般项目

(1)钢筋材质检验符合设计要求，检查合格证及检验报告。

(2)箍筋间距：±20mm。尺量检查。

(3)直径：±lOmm。尺量检查。

4.2混凝土灌注桩质量要求

主控项目

(1)灌注桩的桩位偏差必须符合下表的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出O．5m，桩底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求，应按本章的各节要求执行。每浇注50mm必须有1组试件，小于50m³的桩，每根桩必须有1组试件。

 

序号	成孔方法		桩径允许偏差 mm	垂直允许 偏差 %	桩位允许偏差mm
					1～3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩	条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩
1	泥浆护壁钻孔桩	D《1000mm	±50	<1	D／6，且≯100	D／4，且≯150
		D>1000mm	±50		100+0．O1H	150+0．01H
注： A桩径允许偏差的负值是指个别断面。 B采用复打、反插法施工的桩，其桩径允许偏差不受上表限制。 c H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D为设计桩径。

 

(2)孔深：+300mm。只能深不能浅，测钻杆、套管长度或重锤测。嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度。

(3)桩体质量检查：应用动力法检测，或钻芯取样至桩尖下50cm。

(4)混凝土强度：每50m³取(不足50m³)取一组试块，每根柱必须有一组试块。强度符合设计要求。

(5)承载力：设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验，数量不少于总桩数1％，且不少于3根。总桩数少于50根时为2根。其它桩应用高应变动力检测。对地质条件、桩型，成桩机具和工艺相同、同一单位施工的桩基检验桩数不少于总桩数的2％，且不少于5根。静载荷试验，高应变动力检测方法。检查检测报告。

一般项目

1、泥浆比重(粘土、砂性土中)：1．15．-1．20。用比重计测量。

2、泥浆面标高(高于地下水位)：O．5～1．Om。观察检查

3、沉渣厚度：端承桩~50mm。用沉渣仪或吊锤测量。磨擦桩~150mm。用沉渣仪或吊锤测量。

4、混凝土坍落度：水下灌注160-220mm，灌注前用坍落度仪测量。干施工70-100mm，灌注前用坍落度仪测量。

5、钢筋笼安装深度：±lOOmm，尺量检查。

6、混凝土充盈系数：>1，计量检查每根桩的实际灌注量与桩体积相比。

7、桩顶标高：+30mm，-50mm。水准仪测量。扣除桩顶浮浆层及劣质桩体。

 

5  成品保护

5.1、钢筋笼在制作、运输和安装过程中，要采取措施防止变形。吊入桩孔内，要牢固确定其位置，防止上浮。

5.2、灌注桩施工完毕进行基础开挖时，要制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。并要检查每根桩的纵横位置偏差。

5.3、在钻孔机安装，钢筋笼运输及混凝土浇筑时，均要注意保护好现场的轴线桩，高程桩，并经常予以校核。

5.4、桩头外留的主筋插铁要妥善保护，不得任意弯折或压断。

5.5、桩头的混凝土强度没有达到5Mpa时，不得碾压，以防桩头损坏。

 

6  应注意的质量问题

6.1、泥浆护壁成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和塌孔或沿套管周围冒浆以及地面沉陷等情况，要停止钻进。经采取措施后，方可继续施工。

6.2、钻进速度，要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定。

6.3、水下混凝土面平均上升速度不小于O．25m³／h。浇筑前，导管中要设置球、塞等隔水，浇筑时，导管插入混凝土的深度不小于1m。

6.4、施工中要经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆粘度18～22，含砂率不大于4％～8％，胶体率不小于90％。

6.5、清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持浆面稳定。

6.6、钢筋笼变形：钢筋笼在堆放、运输、起吊、人孔等过程中，必须加强对操作工人的技术交底，严格执行加固的技术措施。

6.7、混凝土浇到接近桩顶时，随时测量顶部标高，以免过多截桩或补桩。

 

7  质量记录

本工艺标准应具备以下质量记录：

7.1  水泥的出厂证明及复验证明。

7.2  钢筋的出厂证明或合格证，以及钢筋试验单抄件。

7.3  试桩的试压记录。

7.4  补桩的平面示意图。

7.5  灌注桩的施工记录。

7.6  混凝土试配申请单和试验室签发的配合比通知单。

7.7  混凝土试块28d标养抗压强度试验报告。