5、 全套管钻孔桩施工工艺工法
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钻孔钢管桩施工工艺规程与施工方案1. 引言本文档旨在制定钻孔钢管桩的施工工艺规程和施工方案,以保证施工的安全性、高效性和质量。
2. 施工步骤2.1 钻孔准备- 确定钻孔位置和孔径- 清理施工现场,确保安全通行及钻孔设备进场- 检查地质情况,评估地层特性2.2 钻孔施工- 按照设计要求和钻孔工艺,使用合适的钻具进行钻孔- 定期检测钻孔的深度和直径,确保符合设计要求- 钻至设计深度后,冲洗钻孔,清除底泥和杂质2.3 钻孔清孔- 使用清孔工具对钻孔进行清理和加固- 确保清孔工具的质量和完整性- 清孔深度和直径应符合设计要求2.4 钢筋布设- 根据设计要求,在钻孔内布设钢筋- 确保钢筋的位置准确,与设计图纸相符- 钢筋的连接点应牢固可靠2.5 灌浆灌注- 选择合适的灌浆材料进行灌浆灌注- 灌浆灌注过程中需保持施工层与钢管桩无间隙- 确保灌浆灌注的质量,达到设计要求2.6 钢管桩加固- 按照设计要求,进行钢管桩加固工作- 使用合适的加固材料和工艺,确保钢管桩的稳定性和承载能力3. 施工安全措施- 施工现场严格遵守安全操作规程- 确保施工人员具备相关证书和培训- 定期检查和维护钻孔设备和工具- 加强协调和沟通,提高施工现场的安全性4. 施工质量控制- 根据设计要求进行现场质量监测和检测- 保证钻孔尺寸、深度和直径的准确性- 检查钻孔清孔和钢筋布设的质量- 确保灌浆灌注和钢管桩加固的质量以上是钻孔钢管桩施工工艺规程与施工方案的简要内容。
按照以上步骤进行施工,可以保证施工的顺利进行和质量的控制。
实际施工中,应根据具体情况进行调整和改进。
全套管钻孔灌注桩施工工法1概述 (1)2特点 (2)3应用范围 (2)4附属机械的配备 (3)5工艺流程 (3)6主要工序施工要点 (3)7关于套管灌注桩的单桩承载力问题 (6)8质量验收标准 (6)9安全生产措施 (6)10工程实例 (7)1概述利用液压全套管钻机施工的灌注桩在国外习惯上名为贝诺特(Benote)桩,这种成桩工艺是目前国际上最为流行的钻孔灌注桩施工技术,也是目前世界上钻孔灌注桩三大主要施工工法(贝诺特、反循环法、阿司特利法)中最为先进的一种。
中建六局土木工程公司于八十年代中后期在承建国外大型桥梁工程中,曾采用这种技术成功地进行了大直径钻孔灌注桩的施工,近年已将此设备引进国内,并在北京阜城门立交桥等工地投入实际应用,施工速度是同条件下其它施工方面的8-10倍,成桩质量高于国家现行施工验收规范标准,已经显示出了贝诺特施工技术卓越的科学性和先进性,应用前景十分广阔。
随着我国高层、超高层建筑以及大型桥梁等复杂构筑物的大规模出现,对地基处理的技术质量要求也将越来越高,可以预料,贝诺特施工方法将成为我国今后大直径钻孔灌注桩施工技术的发展方向。
全套管钻孔灌注桩在我国的规模化推广应用已是指日可待的。
2特点原始的贝诺特钻机于五十年代初期出现于法国,日本于五十年代中期引进了这项技术,并于六十年代初由日本三菱重工业公司开始进行技术改造。
到八十年代才形成了目前通用的MT系列贝诺特钻机,其主要工作机构如图2.l所示,该钻机系列有MT—120型、MT—130型、MT—150型及MT—200型四种,型号不同仅表示其钻孔的最大直径的不同,(如MT—150的最大钻孔直径是1500mm),至于施工方法及应用范围几乎完全一样。
本工法具有如下特点:2.l无噪音,无振动;2.2不使用泥浆,避免了泥浆的加工和储运,作业面干净;2.3挖掘时可以很直观地判别土壤及岩性特征,对于端承桩,便于现场确定桩长;2.4挖掘速度快,对于一般土质,可达14m/小时左右;2.5挖掘深度大,根据土质情况,最深可达70m左右;2.6成孔垂直度易于掌握,可以得到3‰-5‰的垂直度;2.7由于是全套管钻机,所以孔壁不会产生坍落现象,成孔质量高2.8钢筋周围不会象泥浆护壁法施工那样附粘一层泥浆,有利于提高砼对钢筋的握裹力;2.9由于不使用泥浆,避免了泥浆进入砼中的可能性,成桩质量高;2.10成孔直径标准,充盈系数很小,与其它成孔方法相比,可节约13%的砼;2.11清孔彻底,速度快,孔底钻亟可清至2.5cm左右;2.12 MT系列钻机是自行式,便于现场移动。
全套管钻孔灌注桩施工工法全套管钻孔灌注桩施工工法一、前言全套管钻孔灌注桩是一种常见的地基处理工法,广泛应用于各类土建工程中。
其具有施工方便、工期快、质量可控等特点,在建筑工程中得到了广泛的应用。
二、工法特点全套管钻孔灌注桩的主要特点包括:施工便利、工期短、质量可控、抗震性能好等。
其采用全套管作为钻孔桩干管,具有较高的强度和稳定性,能够承受一定的水平力和垂直荷载。
三、适应范围全套管钻孔灌注桩适用于各类地质条件,特别适用于软土、淤泥地基和弱固结黏土地层等复杂地质情况。
其还适用于建筑物、桥梁、挡土墙等工程的基础处理。
四、工艺原理全套管钻孔灌注桩的施工工法与实际工程之间通过以下技术措施进行联系:1. 钻孔施工:根据设计要求,在地面上选择合适的位置进行钻孔,采用旋挖钻机或挤土钻机进行钻孔作业,同时在钻孔过程中进行涡轮搅拌桩施工,确保桩体的承载能力和强度。
2. 灌注灌浆:在钻孔完成后,通过注浆泵将适量的混凝土灌注至全套管钢筒中,灌浆过程需要控制浆液的流动性和浓度,以保证注浆质量和桩体的完整性。
3. 固化养护:灌注完成后,需要进行一定的固化养护时间,以保证混凝土的强度和稳定性,具体的养护时间视设计要求而定。
五、施工工艺全套管钻孔灌注桩的施工工艺包括以下阶段:1. 前期准备:包括地面勘察、桩基设计、机具设备准备等。
2. 钻孔施工:使用旋挖钻机或挤土钻机进行钻孔作业,同时进行涡轮搅拌桩施工。
3. 灌注灌浆:通过注浆泵将混凝土灌注至全套管钢筒中,控制浆液的流动性和浓度。
4. 固化养护:灌注完成后,进行一定的固化养护时间,确保混凝土的强度和稳定性。
六、劳动组织全套管钻孔灌注桩施工工法的劳动组织需要充分考虑工程规模和施工条件,合理安排人员和机具设备,确保施工进度和质量。
七、机具设备全套管钻孔灌注桩施工所需要的机具设备包括旋挖钻机、挤土钻机、注浆泵等。
这些设备具有高效、稳定的特点,能够满足施工的需要。
八、质量控制全套管钻孔灌注桩施工过程中,需要采取一系列的质量控制措施,包括材料检验、施工工艺控制、现场监测等,以确保施工过程中的质量达到设计要求。
全套管钻孔灌注桩施工工法全套管钻孔灌注桩是一种钢管灌注桩,它通过在地下钻孔的同时向孔内输送混凝土的方式与周围土层紧密结合。
这种钻孔灌注桩的施工过程难度较大,但是它具有刚性好、承载力大、施工速度快等优点,在土建工程中得到广泛应用。
下面将介绍全套管钻孔灌注桩的施工工法。
1. 安放钢管全套管钻孔灌注桩的重要组成部分是钢管。
在施工前,需先在预设的孔位置上,根据设计要求和残壁大小确定钢管的长度。
然后,在地面上铺设防护材料,将钢管放置在上面,并确保其完全垂直。
在钢管入孔前,需加固其底部,以防止在施工过程中钢管变形。
2. 钻孔钢管安放好后,即可进行钻孔工作。
首先,使用工程钻机和特制钻头在地下下钻孔,同时要控制孔径和钻孔深度。
钻孔要保持水平,以免产生偏差,影响后续施工。
3. 落钻壤钻孔完成后,需将孔内的泥沙和岩屑全部清除干净,接着进行落钻壤。
在铺设好一定厚度的砂带后,将钢管从上面缓缓下落,以便降低桩身与周围土层之间的摩阻。
在钢管下降的过程中,需不断地填入混凝土,防止土层的泥沙再度填满钢管内部。
4. 钢管提升落钻壤完成后,需要将钢管提离孔口,并将其底部放置在特制的支座上,同时进行混凝土灌注。
一般情况下,灌注混凝土的厚度以300 mm为宜,以确保灌注桩的强度和稳定性,同时也保证施工进度。
在灌注混凝土的同时,还需要保证管口不挂浆,以防混凝土流失。
5. 振捣混凝土混凝土灌注完成后,需进行振捣处理,以确保混凝土与钢管的结合更加紧密。
振捣一般使用电动振捣器或钢棒振压机进行,需从顶部至底部,进行10次振捣,使得混凝土内部无孔隙且紧实。
6. 剪切钢管钢管在混凝土灌注、振捣后可认为是无用的,需要将其剪切掉。
剪切钢管前,需确保灌注桩的混凝土已经硬化,并且符合设计要求。
然后,使用电动剪切机或手工锯将钢管切割,从而形成完整的灌注桩。
全套管钻孔灌注桩施工工法参照上述步骤进行,是工程施工一个不可少的流程;但由于工作的复杂性和危险性,需遵守相应的安全规程,确保施工过程中不发生任何事故。
钢管桩施工工艺及方法钢管桩施工工艺有两种:一、为保证施工工期的要求,采用直接打入法。
即搅拌桩成桩后,利用挖机炮头直接打入钢花管致设计要求标高,然后注入水泥浆。
二、钻孔成孔法:搅拌桩成桩后,再利用钻机成孔下钢花管,注浆。
此法工期较长,影响工程进度要求。
(一)、施工工艺流程测量放线→钻机就位→钻孔(正循环,φ150)或锤击打入设计深度→清孔→钢管制作→吊放钢管桩→至设计深度→制浆→注浆→移机进入下一根桩施工(二)、施工方法及技术措施1.施工前准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,泥浆的制备和准备钻孔机具、钻机就位等。
2.钻孔施工:正循环钻进,钻孔直径150。
3.钻孔检查:钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。
清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含碴量和孔底沉渣符合设计及规范要求。
4.钢管的制作和吊装就位⑴钢管的制作:钢管应进行整体安装,不做另段吊装组合。
采用直径为114的焊接钢管,制作钢管时,对钢管的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。
在钢管底端开倒"V"字形出浆口,钢管下部5米范围内按间距1米对称开出浆孔,出浆孔梅花形布置,直径8-10mm。
⑵钢管的安装:①为保证钢管外砼保护层的厚度符合设计要求,在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋"耳环"。
②钢管吊装时对准孔位,尽量竖直轻放、慢放,遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落,无效时,立即停止下落,查明原因后再安装。
不允许高起猛落,强行下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。
⑶入孔后牢固定位,容许偏差不大于5cm。
5. 注浆:钢管下放到位后立即清孔注浆。
往钢管内注入清水,置换孔内泥浆,直至流出清水为止,注入水泥浆水灰比0.5。
6。
清理桩头、浇注混凝土梁:注浆3天后,清理桩头,绑扎钢筋,现浇强度为C20的300×500m混凝土梁。
全套管钻孔灌注桩施工工法全套管钻孔灌注桩是一种先进的基础工程施工技术,具有施工精度高、适应性强、对周边环境影响小等优点,在建筑、桥梁、港口等领域得到了广泛应用。
下面将详细介绍全套管钻孔灌注桩的施工工法。
一、施工准备1、场地平整施工前,需要对场地进行平整,清除地表障碍物,确保施工机械能正常行走和作业。
2、测量放线根据设计图纸,使用全站仪等测量仪器进行桩位放线,确定桩的中心位置,并设置好护桩。
3、设备选型根据工程地质条件、桩径、桩长等因素,选择合适的全套管钻孔灌注桩施工设备,如全套管钻机、起重机、混凝土搅拌设备等。
4、材料准备准备好施工所需的钢材、水泥、砂、石等材料,并确保材料的质量符合设计要求。
二、全套管钻进1、安装套管将第一节套管安装在钻机的导向架上,利用钻机的液压系统将套管压入土中,直至入土深度达到一定要求。
2、钻进启动钻机,驱动套管旋转并下压,同时利用抓斗或旋挖钻等工具在套管内取土。
在钻进过程中,要随时注意调整套管的垂直度,确保桩身的垂直度符合要求。
3、接长套管当第一节套管钻进至一定深度后,停止钻进,吊起第二节套管,与第一节套管进行连接,连接方式通常采用螺纹连接或焊接。
连接完成后,继续钻进。
4、穿越障碍物在钻进过程中,如果遇到地下障碍物,如大块孤石、旧基础等,可采用冲抓、爆破等方法清除障碍物,然后继续钻进。
三、钢筋笼制作与安装1、钢筋笼制作根据设计要求,在加工场地制作钢筋笼。
钢筋笼的主筋、箍筋应焊接牢固,保证钢筋笼的整体刚度和稳定性。
2、钢筋笼运输制作好的钢筋笼采用起重机运输至桩位附近,运输过程中要防止钢筋笼变形。
3、钢筋笼安装利用起重机将钢筋笼吊起,缓慢放入套管内。
钢筋笼的下放速度要均匀,防止碰撞套管壁。
钢筋笼下放到位后,采用吊筋将其固定在套管上口。
四、混凝土灌注1、导管安装在钢筋笼内安装灌注混凝土的导管,导管底部距离孔底一般为 0305m 。
导管之间的连接要牢固,密封良好,防止灌注过程中发生漏浆。
全套管钻孔灌注桩施工工法1概述 (1)2特点 (2)3应用范围 (2)4附属机械的配备 (3)5工艺流程 (3)6主要工序施工要点 (3)7关于套管灌注桩的单桩承载力问题 (6)8质量验收标准 (6)9安全生产措施 (6)10工程实例 (7)1概述利用液压全套管钻机施工的灌注桩在国外习惯上名为贝诺特(Benote)桩,这种成桩工艺是目前国际上最为流行的钻孔灌注桩施工技术,也是目前世界上钻孔灌注桩三大主要施工工法(贝诺特、反循环法、阿司特利法)中最为先进的一种。
中建六局土木工程公司于八十年代中后期在承建国外大型桥梁工程中,曾采用这种技术成功地进行了大直径钻孔灌注桩的施工,近年已将此设备引进国内,并在北京阜城门立交桥等工地投入实际应用,施工速度是同条件下其它施工方面的8-10倍,成桩质量高于国家现行施工验收规范标准,已经显示出了贝诺特施工技术卓越的科学性和先进性,应用前景十分广阔。
随着我国高层、超高层建筑以及大型桥梁等复杂构筑物的大规模出现,对地基处理的技术质量要求也将越来越高,可以预料,贝诺特施工方法将成为我国今后大直径钻孔灌注桩施工技术的发展方向。
全套管钻孔灌注桩在我国的规模化推广应用已是指日可待的。
2特点原始的贝诺特钻机于五十年代初期出现于法国,日本于五十年代中期引进了这项技术,并于六十年代初由日本三菱重工业公司开始进行技术改造。
到八十年代才形成了目前通用的MT系列贝诺特钻机,其主要工作机构如图2.l所示,该钻机系列有MT—120型、MT—130型、MT—150型及MT—200型四种,型号不同仅表示其钻孔的最大直径的不同,(如MT—150的最大钻孔直径是1500mm),至于施工方法及应用范围几乎完全一样。
本工法具有如下特点:2.l无噪音,无振动;2.2不使用泥浆,避免了泥浆的加工和储运,作业面干净;2.3挖掘时可以很直观地判别土壤及岩性特征,对于端承桩,便于现场确定桩长;2.4挖掘速度快,对于一般土质,可达14m/小时左右;2.5挖掘深度大,根据土质情况,最深可达70m左右;2.6成孔垂直度易于掌握,可以得到3‰-5‰的垂直度;2.7由于是全套管钻机,所以孔壁不会产生坍落现象,成孔质量高2.8钢筋周围不会象泥浆护壁法施工那样附粘一层泥浆,有利于提高砼对钢筋的握裹力;2.9由于不使用泥浆,避免了泥浆进入砼中的可能性,成桩质量高;2.10成孔直径标准,充盈系数很小,与其它成孔方法相比,可节约13%的砼;2.11清孔彻底,速度快,孔底钻亟可清至2.5cm左右;2.12 MT系列钻机是自行式,便于现场移动。
全套管全回转钻机钻孔灌注桩施工工艺流程;施工方案、施工方法在全套管全回转钻机钻孔灌注桩施工中,主要设备包括全套管全回转钻机、动力站和套管。
全套管全回转钻机用于成孔,动力站提供全回转主机动力,套管则用于护壁。
2、辅助设备:1、起重设备:用于吊装和安放钢套管2、混凝土搅拌站:提供混凝土3、钢筋加工设备:用于制作钢筋笼二、全回转钢套管灌注桩施工工艺流程1、施工准备施工前需要对施工现场进行勘测和设计,确定施工方案。
同时,需要准备好所需的施工材料和设备,并对施工现场进行清理和平整。
2、测量放线根据设计要求,进行测量放线,确定桩位和孔径,以便后续施工。
3、全回转主机就位将全回转钻机就位,准备开始成孔。
4、吊装安放钢套管使用起重设备将钢套管吊装到孔口,并安放到预定位置。
5、测量调整垂直度使用水平仪和垂直仪对钢套管的垂直度进行测量,如有偏差,则需要进行调整。
6、套管钻进取土使用全套管全回转钻机将钢套管钻进土壤中,同时进行护壁和清理孔内泥土。
7、钢筋笼制作安装根据设计要求,制作钢筋笼,并将其安装到钢套管内。
8、混凝土浇筑、拔套管、浇筑成桩在钢套管内浇筑混凝土,待混凝土凝固后,拔出钢套管,形成灌注桩。
三、全回转施工优点全套管全回转钻机钻孔灌注桩施工采用钢套管护壁,具有成桩质量好、无泥浆污染、绿色环、减少混凝土充盈系数等特点。
这种施工方法能够有效解决城市高填方、喀斯特地貌采用普通工法进行灌注桩施工时出现的塌孔、缩颈、充盈系数高等问题。
目前在桥梁、建筑、石油化工等建设领域都有广泛应用。
全回转钢套管灌注桩是一种广泛应用的桩基工程技术,具有多种优点。
以下将介绍全回转钢套管灌注桩的施工流程和优点。
首先,在施工准备阶段,需要平整场地,以确保设备进出通道和作业平台的顺畅。
此外,还需要考虑如何制作桩基钢筋笼、转运渣土、起吊和安装钢筋笼等作业所必需的施工通道和作业平面。
接下来是测量放线阶段,需要对设计图纸提供的坐标、高程等数据进行认真复核,并使用全站仪进行桩位放样。
全回转全套管钻孔灌注桩施工工法全回转全套管钻孔灌注桩施工工法一、前言全回转全套管钻孔灌注桩是一种常用的地基处理方式,适用于各种地质条件下的建筑工程。
本文将详细介绍全回转全套管钻孔灌注桩的工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1. 全回转全套管钻孔灌注桩采用双层套管施工,可以保证孔壁的稳定和防止土体塌井的风险。
2. 使用特殊设计的装置将混凝土灌注至套管内,使桩身均匀致密,提高桩的承载能力和抗侧力能力。
3. 采用全回转钻机与液压加固装置的组合施工,操作简单,施工效率高,适用于各种地质条件下的桩基处理。
4. 施工过程中产生的废土可以回填至套管中,减少了环境污染。
5. 全回转全套管钻孔灌注桩可以用于各种建筑工程,如高层建筑、桥梁、堤坝等。
三、适应范围全回转全套管钻孔灌注桩适用于以下地质条件:岩屑土、砂土、黏土、软岩、强风化岩等。
四、工艺原理全回转全套管钻孔灌注桩的施工工艺原理基于以下几点:1. 施工工法与实际工程之间的联系:根据实际工程的需求,确定桩基的设计参数和施工方案。
2. 采取的技术措施:通过双层套管施工和混凝土注入装置,保证桩身的稳定和致密度。
五、施工工艺全回转全套管钻孔灌注桩的施工分为以下阶段:1. 基坑开挖:根据设计要求进行基坑开挖,清理坑底杂物。
2. 桩基定位:根据设计要求在基坑内定位桩基位置。
3. 套管安装:在桩基定位点进行套管的安装,保证套管的垂直度和稳定性。
4. 钻孔施工:采用全回转钻机进行钻孔,操作过程中注意控制钻孔深度和直径。
5. 桩身清理:将钻孔中的杂物清理干净,确保桩身的洁净度。
6. 混凝土灌注:通过注入装置将混凝土灌注至套管内,保证桩身的致密度和强度。
7. 桩头处理:按设计要求对桩头进行处理,如安装钢板、钢筋等。
六、劳动组织全回转全套管钻孔灌注桩的施工需要组织钻机操作人员、注入装置操作人员、施工人员等,按照施工计划和任务进行协调和管理。
钻孔桩施工工法引言钻孔桩是一种常见的地基处理工法,广泛应用于建筑工程中。
本文旨在介绍钻孔桩施工的工法和流程,帮助施工人员了解并正确进行钻孔桩的施工。
准备工作在进行钻孔桩施工前,需要做好以下准备工作:- 确定桩基位置和布置方案。
- 准备施工所需的设备和材料,包括钻机、钻头、钻具等。
- 开展现场勘探,了解地层情况和底层承载能力。
施工过程1. 标志桩点:根据设计要求,在施工现场标出桩点位置。
可以使用传统的标杆和绳索等工具进行标志。
2. 钻孔准备:将钻机和钻具等设备定位到标志位置,根据设计要求选择合适的钻头,然后开始钻孔。
在钻孔过程中,需要根据地层情况及时调整钻孔参数,确保钻孔顺利进行。
3. 桩孔清理:在完成钻孔后,要对桩孔进行清理。
使用压缩空气或水射流等方式将桩孔内的余土和杂物清除,确保桩孔底部洁净。
4. 钢筋布置:根据设计要求,在桩孔内部放置钢筋。
钢筋的布置方式和数量应符合设计规范,并确保钢筋与桩体之间有足够的间隙。
5. 浇筑混凝土:在完成钢筋布置后,开始进行混凝土的浇筑。
浇筑混凝土时,需要注意控制浇筑速度和压实程度,保证混凝土充实并与钢筋紧密结合。
6. 养护和验收:混凝土浇筑完成后,需要进行养护工作,包括保湿、避免荷载和震动等。
在养护期结束后,对钻孔桩进行验收,确保施工质量符合要求。
安全注意事项在进行钻孔桩施工时,需要注意以下安全事项:- 操作人员必须熟悉设备操作和施工要求,按照规定程序进行施工。
- 施工现场必须设置明显的安全警示标志,并配备必要的安全保护设施。
- 钻孔过程中要时刻关注周围环境和施工现场的安全情况,及时防止事故发生。
结论钻孔桩施工是一项复杂而重要的工程技术工作。
通过本文对钻孔桩施工的工法和流程进行介绍,希望能够帮助施工人员正确进行钻孔桩的施工,确保施工质量和安全性。
Note: Word count: 220 words。
全套管钻孔桩施工工艺工法(QB/ZTYJGYGF-QL-0105-2011)桥梁工程有限公司刘涛杨洋1 前言1.1 工艺工法概况全套管钻孔法也称为贝诺特工法,是钻孔桩基础的主要施工方法之一。
配合这个施工工艺的设备称为全套管设备或全套管钻机,由法国贝诺特公司于20世纪50年代初开发和研制。
日本从1954年引进全套管钻机,并于20世纪60年代初由日本三菱重工开始进行技术改造,到80年代形成目前通用的MT系列贝诺特全套管钻机。
随着液压技术的日臻完善,全套管钻机的机种和施工均有很大发展。
我国于20世纪70年代开始引进此类钻机。
1.2 工艺原理全套管钻孔法是利用钻机装有液压驱动的抱管、晃管、压入(或拔出)机械,成孔过程中将套管边晃边压,压入土中,同时利用重锤式冲抓斗在钢套管中挖掘取土或砂石,直至钢套管下沉至设计深度,成孔后灌注混凝土的同时,逐节将钢套管拔出并拆除。
2 工艺工法特点2.1 施工无噪音、无振动,钻孔过程中不使用泥浆护壁,避免了泥浆的加工、储存、运输,施工现场洁净清爽,有利于文明施工。
2.2 钻孔过程中采用全套管跟进,采用落锤式冲抓斗挖掘,成桩作业速度快,孔壁不会坍塌,成孔质量高。
2.3 钻孔过程中不使用泥浆护壁,避免泥浆污染钢筋和进入混凝土的可能,钢筋周围不会附粘一层泥浆,有利于搞高混凝土对钢筋的握裹力,成桩质量高;成孔速度快,挖掘深度大,成孔垂直度容易控制。
2.4 成孔直径标准,扩孔率小,与其他成孔方法比较,节约混凝土,清孔彻底,孔底残渣少,提高了桩的承载力。
3 适用范围全套管钻机可用于软土地质、普通土层、坚实砂地层、碎石地层以及坚硬土层中采用相应的钻挖技术,完成钻孔桩成孔,但在孤石、泥岩层或软岩层成孔时,成孔效率将显著降低。
当地下水位下有厚细砂层(厚度5m以上)时,由于摇动作业使砂层压密,将造成压进或抽拔套管困难,故应避免在有厚砂层的地层中使用。
适合于小角度斜桩成孔作业;采用搭接桩法可用于“桩列式”连续挡土墙施工。
由于在钻孔过程中采用通长套管,特别适合于城区接近既有建筑地区的施工。
4 主要技术标准《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB 10002.5)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB 10415)《铁路桥涵施工规范》(TB 10203)《铁路桥涵设计基本规范》(TB 10002.1)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-1)《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规范》(JGG4-80)5 施工方法全套管钻孔桩钻孔主要用套管钻机锤式抓斗进行钻孔施工,抓斗在初始状态时,抓斗瓣呈打开状态。
当套管压入土中,卷扬筒突然放松,抓斗以落锤(自由落体)方式向套管内冲入切土。
收缩钢丝绳,提升抓斗。
继续卷扬收缩,抓斗被提出套管。
松开卷扬筒,动滑轮靠自重下滑,带动专用钢丝绳向下。
专用钢丝绳上凸缘滑过下棘爪斜面,使抓斗松开弃土,如此循环成孔。
然后插入钢筋笼,灌注混凝土而制成桩。
6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程全套管钻孔桩施工过程中对施工人员进行技术交底,将技术标准、施工方法、工艺要求、技术措施和必要的操作规程、注意事项及安全、质量、工期要求等对施工人员进行交底并讨论清楚。
施工工艺流程图见图1。
图1 全套管钻孔桩施工工艺流程图6.2 操作要点6.2.1 施工准备1 掌握数据和资料:施工人员应事先熟知施工地点的地质情况、墩位、桩位、桩长和桩径,并请测量人员放出桩位。
2清理平整施工场地:施工要有足够的场地,以便堆放材料和机械设备。
应清除施工场地内的一切施工障碍物,如:转移高压线路和地下管路,清除其他杂物等。
场地要平整,以便机械走行和施工,钻机走行区域的地面土壤承压应力应不小于1kg/cm²。
3桩位放样,采用全站仪测设,确定各桩位的中心桩,并根据坐标放样,钉好十字护桩,做好测量复测。
4钻机就位钻机就地拼装,拼装完后,用水平仪测量抄平,以枕木垫牢。
精确安装装管架。
移动钻机使套管中心对准桩位,第一节套管要精确对位,其位移不得大于2cm,倾斜度不大于0.5%或以下。
6.2.2 钻孔施工操纵钻机使套管对准预先在桩位处画的同径圆,位移和倾斜度均符合要求时,方可进行摇晃、推进。
在套管埋入深度最少50厘米时方能进行挖掘。
用落锤式抓斗放入套管内进行挖土,当抓土效率不高而又适应于吸泥条件时,亦可辅之以吸泥的施工方法。
保持挖掘过程的连续性,小心地进行挖掘、摇晃推进工作,并经常注意套管的倾斜度,直至完成第一节(套管上口露出地面的高度以方便操作为度)如果确实需要中断挖掘施工,应继续摇动套管,防止套管外侧土壤重新固结抱紧套管,给后续施工带来困难。
倾斜钻机,用吊机吊起第二节套管与第一节套管接好,重新进行挖掘、摇晃推进工作,类此往复循环,直至设计深度。
1套管的连接方法:套管接头要用水冲洗干净,特别是丝扣和螺母孔,冲毕涂上油料。
上下节套m。
每个接头用14个锁销螺管用锁销连接,锁销要拧紧,其拧紧力矩为21-25kg.丝。
第二节套管接好后要测量纠正倾斜度。
在接套管对位时不要将手指穿入锁孔内,以策安全。
2 软土地质地层的钻进方法软土地层左右(标贯值N小于5),应使套管超前下沉,可超出孔内开挖面1.0~1.5m,使落锤抓斗仅在套管内挖掘取土,这样可以很好地控制孔壁质量及开挖方向。
若由于地下水压力使沙粒从孔底下向上隆起,可向空中投入比重较大的黏土以阻止砂土的上翻。
3普通土层作业(标贯值N小于6~12)。
对于一般土层(标贯值N小于6~12),开挖时应使套管超前下沉0.3m左右,这是全套管钻机最标准的开挖方法。
4坚实砂地层作业对于坚实砂地层,由于在这种地层中套管的下沉非常困难的,应使用落锤抓斗超前下挖0.2~0.3m,尤其是对于地下水位以上的坚实砂层,钻进中应将超前挖掘量控制在最小值。
5碎石地层作业对于碎石地层,由于地层中存在碎石,应使用落锤抓斗超前下挖0.3~0.5m,否则套管下压过程中可能出现套管倾斜,不易控制套管的垂直度。
6坚硬土层作业对于坚硬土层,应先利用“十字冲击锤”将硬土层击碎,再利用落锤抓斗将土块挖出孔外。
此时也采用抓斗超前下挖的方法,而且超挖深度相对较大,但不宜超过十字锤本身的高度,否则会影响孔壁质量。
6.2.3成孔验收1 每节套管压完后,安装下一节套管之前,都要停下来用测环或线锥进行孔内垂直度检查。
不合格时应进行及时纠偏,直至合格才能进行下一节套管施工。
2 清孔,混凝土灌注前应检查孔底沉渣,沉渣厚度超标应进行二次清孔。
可采用泥浆泵进行清孔。
泵管底拟距孔底30cm以上的高处,在吸水的同时,不断供水,使套管中的水面大致保持不动。
6.2.4安装钢筋笼钢筋笼应顺直不变形,以免与灌注混凝土导管或套管相挂。
为保证钢筋笼位置正确和设计的保护层,应使钢筋笼处于悬吊状态进行灌注水下混凝土,并在主筋上每隔2~3米,在同一截面上设置钢筋“耳环”或其他定位设施,其外径不得大于设计图纸规定尺寸,以免因摩擦力太大而影响套管上拔或在拔套管时带起钢筋笼。
6.2.5灌注水下混凝土采用导管灌注水下混凝土,要求导管拼接顺直,接头联结牢固,不漏水、不透气,内壁光滑圆顺。
每根导管使用前,均应作试压和内径通过检查。
导管长度要计算,丈量准确,长度的组配要与套管相适应,导管组拼要有记录,以便拆除。
导管外壁应用油漆画上尺度,便于观察。
导管与漏斗连接要牢固,应垂直悬挂在孔中心(钢筋笼中心)。
导管下端距离孔底应留有一定距离。
采用砍球法时,一般定为40cm。
导管安妥后,应用检查锤,通过检查,看管中有否杂物,并应试球塞(球塞应预先在水中浸泡)。
在灌注混凝土时,导管底部埋入混凝土的深度一般不小于1米,不大于2米,以免导管拔不动。
导管随着混凝土的灌注应徐徐提升,边提升导管,边测量混凝土面的标高,以免将导管提出混凝土面。
水下混凝土灌注应连续进行,不得中途停顿,若因机械发生故障或其他原因,灌注中断超过30分钟时,应采取相适应的补救措施。
水下混凝土灌注终了时,其混凝土面浮浆面应高出设计标高0.5米左右,以便清除浮浆后确保柱顶混凝土质量。
7 劳动力组织作业人员一天24小时连续作业,人员配备见表1。
表1 全套管钻孔桩施工人员配备8 主要机具设备施工过程中,施工负责人应会同有关人员对应施工机械装备进行全面检查,完全符合施工、安全要求后方可开工。
主要机具设备见表2。
表2 全套管钻孔桩主要机具设备99.1 易出现的质量问题9.1.1 钢筋笼上浮;9.1.2 拔管困难。
9.2 保证措施9.2.1 防止钢筋笼上浮的技术措施:1 使用前检查套管的尺寸,套管提出孔后及时用水清理干净;2 仔细检查加工好的钢筋笼尺寸;3 钢筋笼定位卡应做成圆弧形;4 在钢筋笼长度方向每2m左右增加一道加强箍筋,增加钢筋笼的抗变形能力;5 在钢筋笼下端焊接一个钢筋网片,并在网片上固定两块厚约10cm的砼块,由导管注入的砼积压在砼块上,用砼自重防止钢筋笼的上拱。
9.2.2 拔出套管困难处理对策1 拔出困难时必须摇动,故应先使其处于容易摆动的状态。
使其操纵转换,开始用较小的角度转动,随着阻力的减小再逐渐慢慢地恢复正常状态,然后再进行拔出。
2 不能拔动时,可考虑其他方法如用油压千斤顶等拔出。
如强行摇动,由于机械后部滑动使机械处于不稳定状态,担心会导致摆动装置出现故障和保险销的损坏等情况发生。
如处于可拔出状态时,应做出连续拔出的准备。
3 使机械方向与套管方向一致地朝向正确方向拔动,此时如套管倾斜时,应使机械的状态与此相应地进行校正。
10 安全措施10.1 主要安全风险分析10.1.1 钻孔过程中套管不能摇晃、不能拔出。
10.1.2 挖掘过程中出现故障。
10.2 保证措施10.2.1 套管不能摇晃的故障。
1 若发生在挖掘过程中,如果时间在八小时以上时,应将套管拔出到埋入长度(此长度为晃动前开始工作时的长度即0.5米)。
如果拔管因本机力量不足时,可用拔管设备拔出。
起重量小于40t的吊机不能使用。
2 若发生在混凝土灌注过程中,如故障修理时要有较长时间混凝土会凝固(一般为2~3小时),首先应将混凝土导管提升,然后提升套管至(A)的长度,使能晃动,若套管仍在混凝土内则将套管刃口提升至混凝土面,此事故系关系到该桩成败的大事,处理此项事故时施工人员应及时向负责工程师报告,并在施工记录和工程日志上予以详细记载。
10.2.2 若故障为套管不能拔出:1 若发生在挖掘过程中:要按规定继续摇晃套管(连续或间隔)。
2 若在灌注混凝土过程中:应暂停(在允许时间内)灌注混凝土,设法首先提升导管到混凝土面,然后拔出套管,但要取得负责工程师的指示。
10.2.3 挖掘过程中出现故障若挖掘部分发生故障,不能继续挖掘时,应继续摇晃(连续或间隔)套管,但要停止推进。
如果机械一时修理不好,而又不采取其它方法取土时,则除继续摇晃套管,不可将套管拔起到埋入长度后停止摇晃,待机械修复后再继续摇晃、推进和挖掘。