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沖擊鉆鉆孔灌注樁工藝流程詳解!
來源: 發(fā)布日期:2022-02-09 字體:【
     
             工藝流程圖
  
   一、施工準備
  
  · 場地整平
  
  (1)開挖前場地完成三通一平。地上、地下的電纜管線、設備基礎等障礙物均已排除處理完畢。各項臨時設施如臨時電、臨時水、安全設施準備就緒。
  
  (2)熟悉施工圖紙及場地的地下土質(zhì)、水文地質(zhì)資料。
  
  (3)操作前應對吊車等進行安全可靠的檢查和試驗,確保施工安全。
  
  (4)場地應先按設計圖紙要求的標高進行平整,清除樁位處地上、地下一切障礙物(包括大塊石、樹根和垃圾等),場地低洼處須回填夯實。
  
  · 泥漿池建立
  
  
  
   二測量定位
  
  · 測量定位
  
  先根據(jù)規(guī)劃部門測設的建筑物定位坐標點和高程點,在場區(qū)內(nèi)用全站儀引測現(xiàn)場控制網(wǎng)點,經(jīng)甲方代表及監(jiān)理核驗后,作為現(xiàn)場施工放樣的依據(jù)。然后根據(jù)該點進行軸線、樁位放樣和標高控制。現(xiàn)場控制點用混凝土澆筑,并安設防護標志,防止施工中碰撞而發(fā)生位移。
  
  樁位測定分初測、復測,分別為挖埋護筒前和埋設護筒后,復測合格后,打入Ф12定位鋼筋一根,作為鉆孔機定位標點,然后用水準儀測定其護筒和地坪標高,經(jīng)甲方、監(jiān)理工程師驗收合格后方可就位施工。
  
   三埋設護管
  
  · 埋設護管
  
  1 、護筒埋設應準確、穩(wěn)定,護筒中心與樁位中心的偏差不得大于20mm,護筒的傾斜度不大于1%。
  
  2、護筒一般用4~8mm鋼板制作,其內(nèi)徑應大于設計樁徑200mm,其上部開設1~2個溢漿孔。
  
  3 、護筒的埋設深度:在粘性土中不宜小于1.5m;砂土中不2.0m宜小于;護筒頂端高出地面30cm。
  
  4、護筒作用:保護孔口、定位導向,隔離地表水、保持孔內(nèi)水頭高度,防止塌方,固定鋼筋籠等。
  
  · 埋設十字護樁
  
  為了校正護筒及樁孔中心,在挖護筒之前采用“+”字交叉法在護筒以外較穩(wěn)定的部位設4個定位樁,定位樁采用φ20鋼筋,在位于護筒邊1~2m位置進行埋設,定位樁頂高于護筒頂20cm,且埋入地面不小于30cm,并澆筑20cm厚半徑20cm圓型混凝土,進行固定,并用紅油漆標識,施工中做好定位樁的保護工作。
  
  
  四、鉆機就位
  
  · 鉆機就位
  
  鉆機安放在枕木上,必須平整、穩(wěn)固,確保施工中不移位、不傾斜;鉆頭中心與護筒中心誤差不得大于20mm,鉆孔時,孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1m以上,當受地下水位漲落影響時應高出地下水位1.5m以上,或不低于自然地面。
  · 沖擊鉆機
  
  沖擊式鉆機能適應各種不同地質(zhì)情況,特別是卵石層中鉆孔,沖擊式鉆機較之其它型式鉆機適應性強。同時,用沖擊式鉆機成孔,孔壁四周形成一層密實的土層,對穩(wěn)定孔壁,提高樁基承載能力,均有一定作用。沖錘(如圖所示)有各種形狀,但它們的沖刃大多是十字形的。
  
  
  
  · 3pnl-12型泵結構圖
  
     
  
  · 泥漿泵
  
      五、沖擊成孔
  
  · 沖擊成孔
  
  1、開錘前,護筒內(nèi)必須加入足夠的粘土和水,然后邊沖擊邊加粘土造漿,以保證粘土造漿護壁的可行性。
  
  2、采用鉆孔的粘土造漿,成孔過程中要及時加水調(diào)整好泥漿比重:≤1.25;粘度:18-20S;含砂率:≤6%。
  
  3、定界面、終孔驗收。在鉆進過程中對照巖土工程勘察報告,進入中風化凝灰?guī)r時施工單位技術員要查看巖樣,自查符合要求后再上報監(jiān)理、甲方定界面,驗終孔。驗收時從撈取的鉆渣中取出樣品,查明巖樣并填寫巖層深度、取樣時間等標簽,標簽填寫好后裝袋保留。
  
  4、沖擊鉆對準護筒中心,要求偏差≤±20mm,開始低錘密擊,錘高0.4~0.6m,并及時加粘土泥漿護壁,使孔壁擠壓密實,直至孔深達護筒下3~4m后,才加快速度,加大沖程,將錘提高至1.5~2.0m以上,轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊。
  
  5、在鉆進過程中每1~2m要檢查一次成孔的垂直度。如發(fā)現(xiàn)偏斜應立即停止鉆進,采取措施進行糾正。對于變層處和易于發(fā)生偏斜的部位,應采用低錘輕擊、間斷沖擊的辦法穿過,以保持孔形良好。
  
  · 界面巖樣
  
  
  
  · 終孔巖樣
  
  
    
   六、第一次清孔
  
  · 第一次清孔
  
  第一次清孔也是至關重要的,其操作方法是:正循環(huán)沖進終孔后,將泥漿管捆在錘頭的鋼絲繩上,并緩慢放入孔底,進行泥漿正常循環(huán)清孔,采用大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿;返出泥漿的含砂量≤6%;泥漿比重≤1.25;孔底沉渣厚度≤50㎜。經(jīng)第一次測量孔深,達到相應鉆孔深度后,第一次清孔完畢。
  
  · 泥漿粘度計
  
  · 泥漿比重計
  
  · 沉渣儀
  
  專門用于檢測孔底沉渣的儀器,采用特制的微電極系探管和電路設計,可以準確地測出孔底沉渣的厚度。
  
  · 泥漿指標檢測
  
  · 終孔驗收
  
  樁孔終孔,由施工單位自檢合格后,會同甲方及現(xiàn)場監(jiān)理共同對孔徑、孔深、樁孔垂直度及孔底沉渣等各項指標,依據(jù)技術規(guī)范及設計要求進行檢查、驗收,達到要求即可轉(zhuǎn)入下一道工序。
  
  根據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-94)及設計要求,執(zhí)行如下質(zhì)量標準:
  
  1、樁位中心允許偏差不大于50mm;
  
  2、孔徑不小于設計樁徑;
  
  3、孔深不小于設計孔深;
  
  4、樁孔垂直度偏差應小于1%。
  
  · 測量孔徑
  
  · 測量孔深
  
  
    七、鋼筋工程
  
  (1)鋼筋原材
  
  1、檢查鋼筋生產(chǎn)廠家營業(yè)執(zhí)照、生產(chǎn)許可證、出廠合格證、廠家檢測報告。
  
  2、鋼筋進場時應檢查鋼筋的品種、規(guī)格、型號、批量、爐號、每個爐號的生產(chǎn)數(shù)量、供應數(shù)量等,并按規(guī)定抽取試件作力學性能試驗,其質(zhì)量必須符合有關標準的規(guī)定。
  
  3、有抗震要求的框架結構,縱向受力鋼筋的強度應滿足設計要求;對一、二級抗震等級,檢驗所得的強度實測值應符合下列規(guī)定:
  
  ①、鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25;
  
  ②、鋼筋的屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大于1.3。
  
  4、當發(fā)現(xiàn)鋼筋脆斷、焊接性能不良或力學性能顯著不正常等現(xiàn)象時,應對該批鋼筋進行化學成分檢驗或其他專項檢驗。
  
  5、鋼筋的表觀質(zhì)量:鋼筋應平直、無損傷,表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀老銹。
  
   (2)鋼筋籠制作
  
  1、鋼筋籠的分節(jié)長度應按照下料單要求下料,鋼筋籠的加勁箍筋設置間距2m一道設置,主筋與加勁箍筋采用點焊連接。每根樁的鋼筋籠分節(jié)編號,同一截面內(nèi)接頭數(shù)量不超過鋼筋總數(shù)量的50%;主筋的接頭采用單面焊接,焊接長度為10d(d為主筋直徑),箍筋與主筋采用交錯點焊和綁扎方式進行固定,下料時主筋接頭位置的錯位搭接長度要符合設計要求。
  
  2、鋼筋籠設置滾動式砂漿保護墊塊,每節(jié)鋼筋籠的墊塊縱向不少于兩組,環(huán)向不少于3個,呈梅花形布置。
  
  3、鋼筋籠入孔時,由吊車吊裝。在安裝鋼筋籠時,采用兩點起吊。第一吊點設在骨架的下部,第二吊點設在骨架長度的中點到上三分之一點之間,并采取措施對起吊點予以加強,以保證鋼筋籠在起吊時不致變形。吊放鋼筋籠入孔時對準樁孔中心,保持垂直,輕放、慢放入孔,入孔后應緩緩下放,不宜左右旋轉(zhuǎn),嚴禁擺動碰撞孔壁。若遇阻礙應停止下放,查明原因,進行處理。嚴禁高提猛落和強制下放。
  
  4、骨架最上端的定位,必須由測定的孔口標高來計算定位筋的長度,為防止鋼筋籠掉籠或在灌注過程中上浮,鋼筋籠中心與設計樁中心位置對正,反復核對無誤后再焊接固定于鋼護筒上,完成鋼筋籠的安裝。
  
  5、鋼筋籠在入孔后,與上部鋼筋連接采用單面焊接,焊接好以后,禁止馬上放入孔中,要等鋼筋冷卻1分鐘后在放入孔中。
  
    (3)鋼筋籠檢查
  
  1、鋼筋骨架在承臺底以下長度±100mm,尺量檢查。
  
  2、鋼筋骨架直徑±10mm,尺量檢查。
  
  3、主筋間距±10mm,尺量檢查不少于5處。
  
  4、加強筋間距±20mm,尺量檢查不少于5處。
  
  5、箍筋或螺旋筋間距±20mm,尺量檢查不少于5處。
  
  6、鋼筋骨架垂直度1%,吊線尺量檢查。
  
    箍筋間距檢測
  
       
                   

       
鋼筋連接長度檢查
  
  (4)吊裝鋼筋籠
    
         

 
       (5)鋼筋籠連接
  
         
       焊接連接
 


      
    套絲連接
  
  八、二次清孔
  
  · 二次清孔
  
  由于安放鋼筋籠及導管時間較長,孔底產(chǎn)生新的沉渣,待安放鋼筋籠及導管就位后,采用換漿法二次清孔,以達到置換沉渣的目的。施工中勤擺動導管,改變導管在孔底的位置,保證沉渣置換徹底。待孔底500㎜以內(nèi)泥漿各項指標均達到如下標準,密度:≤1.25,含砂率:≤6%,粘度18-20S,復測孔底沉渣厚度≤50mm后,清孔完成,清孔完成后立即進行水下混凝土灌注。
  
  · 測沉渣厚度
  
 
  九、混凝土灌注
  
  1、澆灌水下砼時,采用回頂灌注法,并嚴格按水下砼灌注工藝進行施工,砼拌合物通過導管底口進入到初期灌注的砼(作為隔水層),下面頂出初期灌注的砼及其上面的泥漿不斷上升,從而使后面灌入的砼凝結成為完整的樁身。
  
  2、灌注首批砼時,導管下口離孔底300~500mm,使隔水塞及砼能順利排出,第一次砼灌入量應確定導管底口至少埋入澆注的砼中1.0~1.3m,嚴防泥漿水涌入導管。
  
  3、孔底沉渣驗收合格后,必須在半小時內(nèi)初灌砼,砼澆灌時應連續(xù)進行,不得留有施工縫。完成整根樁砼灌注時間應控制在2~4小時之內(nèi)。
  
  4、在灌注過程中,必須經(jīng)常測量砼面位置,保證導管埋深2~6米。經(jīng)常上下竄插導管,以保證樁身砼密實,灌注完后緩慢、垂直起拔護筒,保護樁頂砼質(zhì)量。
  
  5、樁身砼灌注的充盈系數(shù)現(xiàn)場定。
  
  6、水泥及粗、細骨料質(zhì)量,必須符合施工規(guī)范要求,并嚴格按配合比配制砼。
  
  7、砼的坍落度控制160~220mm之間。
  
  8、做好每根樁水下砼灌注記錄和砼施工記錄。
  
  
  
         混凝土灌注示意圖
  
   常見的缺陷及防治
  
  1、樁位偏差的原因及防治
  
  【原因】
  
  樁位地面放樣不準,樁機就位不準。
  
  【防治】
  
  樁位測放完畢后,應進行復測和檢查,確保每根樁的位置準確無誤。
  
  2、樁身傾斜的原因及防治
  
  【原因】
  
  (1)場地不平或場地松軟;
  
  (2)樁機就位安裝不平穩(wěn);
  
  (3)鉆進過程中遇到地下障礙物或孤石。
  
  【防治】
  
  (1)施工前場地平整壓實;
  
  (2)樁機安裝就位時應確保平整;
  
  (3)清除地下障礙物。
  
  3、樁身縮頸的原因及防治
  
  【原因】
  
  (1)孔壁坍塌;
  
  (2)導管提升過快、過高。
  
  【防治】
  
  (1)加大泥漿比重,選用優(yōu)質(zhì)黃泥配制的泥漿護壁;
  
  (2)控制導管提升速度,并保持導管底端始終埋入樁孔混凝土內(nèi)2~6m。
  
  4、坍孔的原因及防治
  
  【原因】
  
  (1)泥漿相對密度不夠,起不到可靠的護壁作用;
  
  (2)孔內(nèi)水頭不夠或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水,降低了靜水壓力;
  
  (3)護筒埋置太淺,下端孔坍塌;
  
  (4)在松散砂層中鉆孔時,進尺速度太快或停在一處空轉(zhuǎn)時間太長,轉(zhuǎn)速太快;
  
  (5)沖擊錘撞擊孔壁;
  
  (6)用爆破處理孔內(nèi)孤石、探頭石時,炸藥量過大,造成很大振動。
  
  【防治】
  
  (1)在松散砂土或流砂中鉆進時,應控制進尺,選用較大相對密度、黏度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿;
  
  (2)如地下水位變化過大,應采取升高護筒,增大水頭,或用虹吸管連接等措施;
  
  (3)嚴格控制沖程高度和炸藥用量;
  
  (4)孔口坍塌時,應先探明位置,將砂和黏土混合物回填到坍孔位置以上1~2m;如坍孔嚴重,應全部回填,等回填物沉積密實后再進行鉆孔。
  
  5、沉渣厚度超標的原因及防治
  
  【原因】
  
  (1)孔口土回落孔底;
  
  (2)放鋼筋籠時,碰撞孔壁,孔壁土掉落孔底;
  
  (3)成孔后未及時灌注混凝土。
  
  【防治】
  
  (1)及時清理孔口堆土;
  
  (2)保證二次清孔質(zhì)量滿足規(guī)范要求;
  
  (3)及時清孔,及時灌注混凝土。
  
  6、鋼筋籠上浮的原因及防治
  
  【原因】
  
  (1)提升導管時將鋼筋籠帶起;
  
  (2)澆灌混凝土時下行速度過快,產(chǎn)生上沖力,造成鋼筋籠上浮。
  
  【防治】
  
  (1)將鋼筋籠固定綁扎或點焊在護筒上;
  
  (2)當灌注混凝土至鋼筋籠底時,應放慢混凝土灌注速度,待籠底全部插入混凝土后,恢復正常灌注速度。
  
  7、導管進水的原因及防治
  
  【原因】
  
  (1)首批混凝土儲量不足,或雖然混凝土儲量已夠,但導管底口距孔底的間距過大,混凝土下落后不能埋設導管底口,以致泥水從底口進入;
  
  (2)導管接頭不嚴,接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開,或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流入。
  
  (3)導管提升過猛,或測深出錯,導管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
  
  【防治】
  
  (1)若是第一種原因引起的,應立即將導管提出,將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機、水力吸泥機以及抓斗清除,不得已時將鋼筋籠提出采取復鉆清除。然后重新下放鋼筋籠、導管并投入足夠儲量的首批混凝土,重新澆灌;
  
  (2)若是第二、三種原因引起的,應視具體情況,若用原導管插入續(xù)灌,但灌入前均要將導管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出;若重新下導管,必須用潛水泵將管內(nèi)的水抽干,才可以繼續(xù)灌注混凝土。
  
  8、卡管的原因及防治
  
  【原因】
  
  (1)初灌時隔水栓卡管或由于混凝土本身的原因,如坍落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌合不均勻,以及運輸途中產(chǎn)生離析、導管內(nèi)壁未清理干凈或?qū)Ч芙涌p處漏水等使混凝土中的水泥漿被沖走,粗集料集中而造成導管堵塞;
  
  (2)機械發(fā)生故障卡管或其他原因使混凝土在導管內(nèi)停留過久,或灌注時間過長,最初灌注的混凝土已初凝,增大了導管內(nèi)混凝土下落的阻力,混凝土堵在管內(nèi)。
  
  【防治】
  
  (1)可用用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振動器等使隔水栓下落。如仍不能下落時,則須將導管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔,進行清理修整,然后重新吊裝導管,重新灌注。一旦有混凝土拌合物落入井孔,須將散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。
  
  (2)灌注前應仔細檢修灌注機械,并準備備用機械,發(fā)生故障時立即調(diào)換備用機械;同時采取措施,加速混凝土灌注速度,必要時,可在首批混凝土中參入緩凝劑,以延緩混凝土的初凝時間。
  
  9、埋管的原因及防治
  
  【原因】
  
  導管埋入混凝土過深,或?qū)Ч軆?nèi)外混凝土已經(jīng)初凝使導管與混凝土簡摩阻力過大,或因提管過猛將導管拉斷。
  
  【防治】
  
  嚴格控制埋管深度,一般不得超過2~6m;在導管上端安裝附著式振動器,拔管前或停灌時間較長時,均應適當振搗,使導管周圍的混凝土不致過早的初凝;首批混凝土慘入緩凝劑,加速灌注速度;導管接頭螺栓事先應檢查是否牢固;提升導管時不可猛拔。
  
  10、斷樁的原因及防治
  
  【原因】
  
       (1)混凝土灌注時導管提升量過大,泥漿侵入混凝土內(nèi)形成夾泥混凝土;
  
  (2)清孔時未將沉渣沖凈即開始混凝土灌注,樁底形成松軟土;
  
  (3)混凝土灌注時因故中斷,樁身產(chǎn)生斷裂面;
  
  (4)灌入混凝土質(zhì)量低劣;
  
  (5)出現(xiàn)堵管而未及時排除。
  
  【防治】
  
  (1)控制導管始終在混凝土內(nèi);
  
  (2)嚴格按規(guī)程檢查沉渣厚度,并清孔后及時灌注混凝土;
  
  (3)灌注前認真檢查各作業(yè)環(huán)節(jié)和崗位,制定有效的預防措施,保證灌注作業(yè)連續(xù)完成;
  
  (4)加強混凝土質(zhì)量管理;
  
  (5)混凝土初凝前可采用沖刷法、沉管法等接樁法;混凝土初凝后可采用沖刷法和嵌入式接樁法。
  
  注時導管提升量過大,泥漿侵入混凝土內(nèi)形成夾泥混凝土;
  
  (2)清孔時未將沉渣沖凈即開始混凝土灌注,樁底形成松軟土;
  
  (3)混凝土灌注時因故中斷,樁身產(chǎn)生斷裂面;
  
  (4)灌入混凝土質(zhì)量低劣;
  
  (5)出現(xiàn)堵管而未及時排除。
  
  【防治】
  
  (1)控制導管始終在混凝土內(nèi);
  
  (2)嚴格按規(guī)程檢查沉渣厚度,并清孔后及時灌注混凝土;
  
  (3)灌注前認真檢查各作業(yè)環(huán)節(jié)和崗位,制定有效的預防措施,保證灌注作業(yè)連續(xù)完成;
  
  (4)加強混凝土質(zhì)量管理;
  
  (5)混凝土初凝前可采用沖刷法、沉管法等接樁法;混凝土初凝后可采用沖刷法和嵌入式接樁法。

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