螺杆桩工法
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5.3.2测量定位放线:测量定位放线要严格按照设计施工图纸进行,采用经纬仪和钢尺测量,对每处桩位进行场地标高抄测工作,按设计要求做好桩顶标高的控制工作。
2.3螺杆灌注桩单桩承载力较高,同等条件下与普通直孔灌注桩相比可缩短桩长,减少桩径和减少桩数。作为大型建筑物的基础时,即可作为桩下单桩方案以减少承台工作量,又可沿箱基墙下或筏基板下布桩以减少底板厚度及配筋量。减少了工程造价,又方便施工。
2.4由于现有的螺杆桩钻机成套设备具有机械扭矩潜能大,穿透力强的特点,因此螺杆灌注桩对于不同土质有很强的适应性。并且不受地下水位的影响。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工准备
5.1.1螺杆灌注桩施工前应具备以下文件资料
(1)岩土工程详细勘察资料
(2)建筑物平面布置图及高程
(3)建筑场地和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物等的调查资料。
(4)螺杆灌注桩桩位平面布置图及技术要求
(5)试桩资料或工艺实验资料
(6)施工组织设计和施工方案
2.5螺杆桩施工工艺简单不存在清底、取土、护壁、塌孔、断桩等问题,桩身
长细比有着密切的关系,桩断面积的大小和刚度的变化在制约桩的受力及变形方面起重要作用。螺杆桩上部的柱体段在荷载传递过程中,加大了受压面积,提高了桩身刚度和对螺纹段功能发挥起到承上启下的作用。为了保证变截面异形螺杆灌注桩的施工要求,在成桩施工时桩机钻杆采用了下降或上升速度与钻杆旋转速度是否同步技术,解决了螺杆桩上部为圆柱型,下部为螺纹型的施工工艺。同步技术是指将下钻速度与旋转速度进行同步匹配的一种技术,钻头每提升或下落一个螺距,钻杆刚好旋转一圈并挤压土体,从而形成螺纹形的孔或桩。非同步技术是指下钻速度与旋转速度不同步匹配,即钻头每提升或下落一个螺距,钻杆旋转多圈并挤压土体,从而形成圆柱形的孔或桩。螺杆桩成桩的过程分为下钻、提钻两个过程。下钻时,螺杆桩机采用正向非同步技术挤压土体形成螺杆桩圆柱段,随后钻杆采用正向同步技术下钻,使土体形成螺纹段。成孔达到设计标高后,停止钻进,与此同时开始泵送混凝土,当钻杆芯管充满混凝土后,螺杆桩机采用反向旋转同步技术提升钻杆至螺纹段设计标高的位置,形成螺杆灌注桩的螺纹段,钻杆提升到螺纹段顶部设计标高时,钻杆再次正向旋转或直接提升产生带圆柱空间,同时管内泵压浇灌混凝土至桩顶设计标高。
5.1.2施工前清除地上和地下障碍物并平整场地,探明和清除桩位处的地下障碍物,按施工平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、施工设施布置、材料堆放等有关布设。
5.1.3施工前逐级进行图纸和施工方案交底,并做好原材料质量检验工作。
5.1.4桩位放线定位前设置测量定位点和水准基点,并采取妥善措施加以保护。根据设计桩位图在施工现场布置桩位,桩位确定后应填写放线记录,桩位点应设有不易破坏的标记,并应经常复核桩位位置以减少偏差、避免漏桩,经有关部门验线后方可施工。
2.工法特点
2.1螺杆灌注桩与传统的混凝土灌注桩、长螺旋灌注桩相比在施工过程中不取土,对桩间土有明显的挤密效果。通过对天然地基的挤密,降低了地基土的压缩性,从而提高了天然地基的承载力,减小了地基的沉降。对沉降变形要求很高的建筑物,螺纹桩有很高的实用价值。
2.2由于螺杆灌注桩的下部形成了螺纹段,使桩的受力性能发生了变化,从而提高了桩的侧摩阻力。在相同条件下,螺杆桩与普通直杆灌注桩相比单桩的极限承载力有显著提高。
5.3.6钻进成孔:钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动马达钻进。一般应先慢后快,这样既减少钻杆摇晃,又容易检查钻孔的偏差,以便及时纠正。在成孔过程中,如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢钻进速度,否则容易导致钻孔偏斜、位移,甚至使钻杆、钻具损坏。在钻孔的过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度,使二者匹配。形成圆柱段时,要求钻杆每下降一个螺距,钻杆旋转二周以上,钻至螺杆桩直线段设计深度。形成螺纹段时,要求螺杆桩钻杆每下降一个螺距,钻杆旋转一周,钻至螺杆桩螺纹段设计深度。当遇有障碍物时应立即停钻,清除障碍物后再重新钻进。
螺杆桩工法
新型螺杆灌注桩施工工法
1.前沿
螺杆灌注桩是一种新型的变截面异形桩,它的全称为半螺旋钻孔管内泵压混凝土灌注桩,其形状是上部为圆柱型,下部为螺丝型的组合式新型桩。具有承载力高、沉降小、工期短、施工方便、造价低、无污染、无噪音等特点。
我公司于先后在阿拉伯联合酋长国阿布扎比50栋别墅项目、陕西省保障性住房宝鸡龙山雅居工程中应用,取得了良好的经济效益和社会效益。通过以上工程的实践,我们编制了企业《螺杆灌注桩施工工法》在公司范围内推广使用。
5.1.5施工前应做成孔实验,其目的是核对地质资料,检验所选设备、机具、施工工艺及技术要求是否合适。同时,检测相邻桩孔之间的影响,确定影响程度,相邻桩孔之间影响较大时需要考虑跳打施工。如成孔实验满足要求,则根据成孔试验的数据确定施工工艺参数。
5.2施工工艺流程
图5.2-1螺杆桩施工工艺流程
5.3施工要点
5.3.3润管:接通桩机泵送软管,泵送水、润管砂浆进行润管。
5.3.4桩机就位、对中:螺杆桩位定好后,按设计要求在桩中心点上插一标杆,放好桩位后,移动螺杆桩机到达指定桩位对中。
5.3.5调整钻杆垂直度:桩机就位后,应用桩机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,确保垂直度小于1.0%桩长。
5.3.7反向旋转提升钻杆及泵送混凝土:螺杆桩成孔到达设计标高后,停止钻进,开始泵送混凝土,当钻杆芯管充满混凝土后,螺杆桩机反向旋转提升钻杆,提钻过程中自控系统应严格控制钻杆提升速度和旋转速度,顺着已形成的土体螺纹轨迹钻杆反向旋转,钻杆其旋转的转数和提升速度应保持同步和匹配,匀速控制提管速度,要求钻杆旋转一圈,钻杆上升一个螺距。与此同时泵送高压的细石混凝土迅速填充由于钻杆同步旋转提升所产生的螺纹段空间。当钻杆提升至螺纹段顶面的设计高度时,钻杆再次正向旋转或直接提升产带圆柱空间,同时钻头泵出高压混凝土浇筑钻杆直接提升所产生的带圆柱空间,直至桩顶设计标高。体钻时钻头达到一定位置停止泵送混凝土,由钻杆内的混凝土充填至桩顶标高,严禁先提钻后泵料,确保成桩质量。