第02章高层建筑桩基施工课件(5)

2019-09-01 12:16

用螺旋钻机成孔时,钻机就位检查无误后使钻杆慢慢下移,当接触地面时开动电机,先用慢速钻进,以免钻杆晃动,又易于保证桩位和垂直度。遇硬土层亦应慢速钻进。钻至设计标高时,应在原位空转清土,停钻后提出钻杆弃土。钻出的土应及时清除,不可堆在孔口。钻进时如发现钻杆不正常的晃动或难以钻进,应立即提钻检查,排除障碍。

钢筋笼宜一次整体吊入,如过长亦可分段吊,两段焊接后再徐徐沉放孔内。吊放钢筋笼时严防碰撞孔壁。

经检验合格后,应及时灌注混凝土,深度大于6m时靠混凝土下冲力自身砸实,小于6m者以长竹杆插捣,上面的2m用振动器捣实。

螺旋钻孔灌注桩目前在国内外发展很快。除上述用干式成孔的螺旋钻机施工法之外,还有下述几种方法:

1.大芯管、小叶片的螺旋钻机成桩法

这种钻机的钻杆芯管较粗,待钻至设计标高后,通过芯管下放钢筋笼,然后灌注混凝土,留下钻头、拔出钻杆即可。该法无振动、无噪音,是美国60年代开始使用的,现在欧、美一些国家仍在使用。

2.日本的CTP工法

该法是用带普通螺旋钻杆的钻机成孔,待钻至设计深度后停钻,打开钻头底活门,然后边提钻杆边通过中空的钻杆芯管向孔内泵送混凝土直至孔口,然后向孔内混凝土中压入或打人钢筋笼而成桩。该法日本从70年代开始应用,目前欧洲各国仍应用较多。但该法混凝土的泵送压力小于2MPa,且向已灌注混凝土的桩孔内压入钢筋笼较困难,因而应用受到一定的限制。

3.钻孔压浆成桩法

该法是我国的一项专利。其工艺原理是:先用螺旋钻机钻孔至预定深度,通过钻杆芯管利用钻头处的喷嘴向孔内自下而上高压喷注制备好的以水泥浆

为主剂的浆液,使液面升至地下水位或无坍孔危险的位置处,提出全部钻杆后,向孔内沉放钢筋笼和骨料至孔口,最后再由孔底向上高压补浆,直至浆液达到孔口为止。成桩的桩径Ф300~1000mm,深度可达50m。

该法连续一次成孔,多次由下而上高压注浆成桩,具有无振动、无噪音、无护壁泥浆排污的优点,又能在流砂、卵石、地下水位高易坍孔等复杂地质条件下顺利成孔成桩,而且由于高压注浆时水泥浆的渗透扩散,解决了断桩、缩颈、桩间虚土等问题,还有局部膨胀扩径现象,因此单桩承载力由摩擦力、支承力和端承力复合而成,比普通灌注桩约提高1倍以上。

该成桩工艺,自1985年以来已在国内几百个高难度基础工程中成功应用,累计达几十万延米,也引起世界上许多国家的重视,技术在国际上领先。

(二)湿式成孔的钻孔灌注桩

湿式成孔钻孔灌注桩的成孔,可用冲抓锥成孔机、斗式钻头成孔机、冲击式钻孔机、潜水电站、大直径旋入全套管护壁成孔钻机(贝诺托Benote钻机)和工程水文地质回转钻机等。

1.冲击式钻孔机成孔

该机主要用于岩土层中,施工时将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层,然后排除碎块后成孔。冲击式钻头重量一般为500~3000kg,按孔径大小选用,多用钢丝绳提升。

在孔口处埋设护筒,稳定孔口土壁及保持孔内水位,护筒内径比桩径大300~400mm,护筒高1.5~2.0m,用厚6~8mm钢板制作,用角钢加固。 掏渣筒用钢板制作,用来掏取孔内渣浆。

2.潜水电钻成孔

潜水电钻是近年来应用较广的一种成孔机械。它是将电机、变速机构加以密封,与底部的钻头连接在一起组成钻具。可潜入孔内作业,以正(反)循环方式将泥浆送人孔内,再将钻削下的土屑由循环的泥浆带出孔外。

潜水电钻体积小,重量轻,机动灵活,成孔速度较快,适用于地下水位高的淤泥质土、粘性土、砂质土等,换用合适的钻头亦可钻入岩层。钻孔直径约800~1500mm,深度可达50m。它常用笼式钻头(图5—11)。

3.斗式钻头成孔机成孔

斗式钻头成孔机国内尚无定型产品,多为施工单位自行加工。国外有定型产品,日本的加藤式(KATO)钻机即属此类,有20HR、20TH、50TH型号,钻孔直径500~2000mm,钻孔深度60m。斗式钻头成孔机由钻机、钻杆、土斗、传动与减速装置等组成,如图5-12所示。

钻机利用履带式桩机,钻杆由可伸缩的空心方钢管与实心方钢芯杆组成。芯杆的下端以销轴与斗式钻头相连。提起钻杆时,内、中钻杆均收缩在外套杆内,钻孔取土时,随着钻孔深度的增加,先伸出中套杆,后伸出内芯杆。电动机通过齿轮变速箱减速后作用于方形钢钻杆上,控制工作转速为7r/min。

用此法成孔的施工过程如图5-13所示.先开孔,斗式钻头装满土后提出钻孔卸于翻斗汽车,然后继续挖土,待其达到一定深度则安设护筒并输入护壁泥浆,然后正式开始钻孔。达到设计深度后仔细进行清碴,接下来吊放钢筋笼和用导管浇筑混凝土。

用此法成孔的优点是:机械安装简单,工程费低;最宜在软粘土中开挖;无噪音、无振动;挖掘速度快。其缺点是:如土层中有压力较高的承压水时挖掘较困难;挖掘后桩的直径可能比钻头直径大10%~20%;如不精心施工或管理不善,会产生坍孔。

4.大直径旋人全套管护壁成孔(Benote)钻机成孔

贝诺特钻机首先用于法国,后来传至世界各地。它是利用一种摇管装置边摇动边压进钢套管,同时用冲抓斗挖掘土层。除去岩层,几乎所有的土质都可挖掘。该法是工大直径钻孔桩有代表性的三种方法之一,在国外应用较为广泛,我国在施工广州花园酒店的直径1200mm的灌注桩时,也曾使用过法


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