钻孔灌注桩全套管施工法

钻孔灌注桩全套管施工法钻孔灌注桩全套管施工法 全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是：平场地、铺设 工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇 注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。 全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外， 其它的与泥 浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的 5~6m 深时的垂直度。因此应该随时用水准仪及铅垂校核其垂直度。 一、施工特点 1、与沉入桩中的锤击法相比，施工噪声和震动要小的多； 2、能建造比预制桩的直径大的多的桩；[1] 3、在各种地基上均可使用； 4、施工质量的好坏对桩的承载力影响很大； 5、因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土质量较难控制.[1] 6、费工费时，成孔速度慢，泥渣污染环境； 二、成孔问题 （1）塌孔 预防措施：根据不同地层，控制使用好泥浆指标。在回填土、松 软层及流砂层钻进时，严格控制速度。地下水位过高，应升高护筒， 加大水头。地下障碍物处理时，一定要将残留的砼块处理清除。孔壁 坍塌严重时，应探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上 1—2m 处，捣实后重新钻进。 （2）缩径 预防措施： 选用带保径装置钻头， 钻头直径应满足成孔直径要求， 并应经常检查，及时修复。易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘 度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。 （3）桩孔偏斜 预防措施：保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注 意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正，不 能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压，应吊住钻杆，控制钻进 速度，用低速度进尺。对地下障碍进行预先处理干净。对已偏斜的钻 孔，控制钻速，慢速提升，下降往复扫孔纠偏。 钻孔灌注桩的成孔方法，适用范围及泥浆的作用 成孔方法 正循环 回转钻 土层 黏性土，粉砂， 细中粗砂， 含少 量砾石，卵石 （含量少20%） 的土软岩 反循环 回转钻 黏性土，砂类 土，含少量砾 石，卵石（含量 少于 20%，粒 径小于钻杆内 径 2/3）的土 800-3000用真空泵小 于 35， 用空 气吸泥机可 达 65， 用气 举式可达 120。 护壁[2] 孔径（mm) 800-2500 孔深 (m) 30-100 泥浆作用 悬浮钻渣并护 壁 三、安装问题 （1） 钢筋笼安装与设计标高不符 预防措施：钢筋笼制作完成后，注意防止其扭曲变形，钢筋笼入 孔安装时要保持垂直，砼保护层垫块设置间距不宜过大， 吊筋长度精 确计算，并在安装时反复核对检查。 （2） 钢筋笼的上浮 钢筋笼上浮的预防措施：严格控制砼质量，坍落度控制在 20± 2cm，砼和易性要好。砼进入钢筋笼后，砼上升不宜过快，导管在砼 内埋深不宜过大，严格按照规范控制在 2-6m 之间，提升导管时，不 宜过快，防止导管钩钢筋笼，将其带上等。 水下砼灌注问题 （1） 堵管 预防措施： 商品砼必须由具有资质， 质量保证有信誉的厂家供应， 砼的级配与搅拌必须保证砼的和易性、 水灰比、坍落度及初凝时间满 足设计或规范要求， 现场抽查每车砼的坍落度必须控制在钻孔灌注桩 施工规范允许的范围以内。灌注用导管应平直，内壁光滑不漏水。 （2） 桩顶部位疏松 预防措施：首先保证一定高度的桩顶留长度。 因受沉渣和稠泥浆 的影响，极易产生误测。因此可以用一个带钢管取样盒的探测，只有 取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时， 才能确认终灌标高已经 达到。 （3）桩身砼夹泥或断桩 预防措施：成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤， 第一次清孔必 须彻底清除泥块，砼灌注过程中导管提升要缓慢，特别到桩顶时，严 禁大幅度提升导管。严格控制导管埋深，单桩砼灌注时，严禁中途断 料。拔导管时， 必须进行精确计算控制拔导管后砼的埋深，严禁凭经 验拔管。 四、加固应用 1.适用的地质条件 施工方法适用于灌注桩的持力层应为碎石层，碎石含量应在50% 以上，充填土与碎石无胶结或者为轻微胶结，碎石的石质要坚硬，碎 石分布均匀，碎石层厚度要满足设计要求。 2.加固机理 在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设， 桩混凝土强度满足 要求后，将水泥浆液通过钢管由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中， 使得原本松散的沉渣、 碎石、 土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体。 水泥浆液在压力作用下由桩端在碎石层的孔隙里向四周扩散， 对于单 桩区域，向四周扩散相当于增加了端部的直径， 向下扩散相当于增加 了桩长；群桩区域所有的浆液连成一片，使得碎石层成为一个整体， 从而使得原来不满足要求的碎石层满足结构的承载力要求。 在钻孔灌 注桩施工过程中，无论如何清孔，孔底都会留有或多或少的沉渣；在 初灌时，混凝土从细长的导管落下， 因落差太大造成桩底部位的混凝 土离析形成“虚尖” 、 “干碴石” ；孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的 结合，降低了摩擦系数，以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧 壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、 “干 碴石”相结合，增强该部分的密实程度，提高了承载力；浆液沿着桩 身和土层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，同时浆液 横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。 以上几点均对提高 灌注桩的单桩承载力起到不可忽视的作用。 3.压浆参数的设定 压浆参数主要包括压浆水灰比、 压浆量以及闭盘压力，由于地质 条件的不同，不同工程应采用不同的参数。在工程桩施工前，应该根 据以往工程的实践情况，先设定参数，然后根据设定的参数，进行试 桩的施工,试桩完成后达到设计的强度，进行桩的静载试验，最终确 定试验参数。 （1）水灰比：水灰比一般不宜过大和过小，过大会造成压浆困 难，过小会使水泥浆在压力作用下形成离析，一般采用015～017。 （2）压浆量：压浆量是指单桩压浆的水泥用量，它与碎石层的 碎石含量以及桩间距有关，取决于碎石层的孔隙率，在碎石层碎石含 量为50%～70%,桩间距为4～5m的条件下， 压浆量一般为115～210t。 它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。 （3）闭盘压力：闭盘压力是指结束压浆的控制压力，一般来说 什么时候结束一根灌注桩的压浆， 应该根据事先设定的压浆量来控制， 但同时也要控制压浆的压力值。 在达不到预先设定的压浆量， 但达到 一定的压力时就要停止压浆， 压浆的压力过大，一方面会造成水泥浆 的离析，堵塞管道，另一方面，压力过大可能扰动碎石层，也有可能 使得桩体上浮。一般闭盘的最大压力应该控制在018MPa。 根据预先设定的参数，进行试验桩的施工，再根据试桩的静载试 验结果，最后确定工程桩的压浆参数，就可以进行工程桩的施工了。 4.后压浆施工工艺 4.1 施工工艺流程 灌注桩成孔钢筋笼制作压浆管制作灌注桩清孔压浆管绑扎下钢 筋笼灌注桩混凝土后压浆施工 4.2 施工要点 （1）压浆管的制作在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采 用直径为 25mm 的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封 严。压浆管长度比钢筋笼长度多出 55cm,在桩底部长出钢筋笼 5cm, 上部高出桩顶混凝土面 50cm 但不得露出地面以便于保护。压浆管在 最下部 20cm 制作成压浆喷头(俗称花管),在该部分采用钻头均匀钻 出 4 排