钻孔灌注桩后压浆施工工艺-修改(1).doc

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灌注桩后压浆施工工艺
钻孔灌注桩是目前应用较为普遍的基础结构，灌注桩基础已经日益成为软土地基上工业建筑、高层楼宇、桥梁码头、重型储仓等工程常用的一种深基础形式。随着现代建筑技术的飞速发展，对桩基础承载能力和抗变形的要求越来越高，传统钻孔灌注桩难以彻底解决桩周泥皮和沉渣之顽症，其优点得不到充分发挥。钻孔灌注桩“后压浆技术”能更大限度地节约桩基成本，缩短施工工期，有效地增强质量稳定性和提高单桩承载力。由于钻孔灌注桩后压浆可大幅度地提高单桩承载力，因而设计上可以通过减少布桩，缩小桩长或桩径来达到节约投资的目的。根据工程实际情况表明，在不增加桩长和桩径的条件下，后压浆不仅在技术上是可靠的，而且在提高单桩承载力、减少工程沉降量、降低桩基工程造价等方面都具有深远的意义。
钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。
钻孔灌注桩相关规范介绍
v 1、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
v 2、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）
v 8、《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）
电力建设施工质量验收及评定规程第1部分土建工程（DL/T5210.1-2005）
国家其他现行规范和行业标准
钻成孔灌注桩施工工艺流程：现场调查→测量放线及定桩位→配制泥浆→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→二次清孔→灌筑水下砼→后压桨→桩成品检测、验收  。
一、 成孔灌注桩应满足下列要求：
1、护筒宜选用厚度不小于10mm的钢板制作，护筒内径宜大于钻头直径200mm～300mm，钢护筒的直径误差应小于10mm。护筒下端宜设置刃脚。多节钢护筒连接宜采用焊接。焊接接头应满足强度、刚度、及防漏的要求，必要时可焊接加肋筋；护筒顶端高出地面不宜小于0.3m；钻孔内有承压水时，护筒顶端应高出稳定后的承压水位1.5m；护筒的埋置深度，应穿过松散的透水层和软弱土层，在粘性土中不应小于1.5m，在软土和砂性土不应小于3.0m，或直接穿过软土和砂性土进入粘性土不应小于1.0m（山东省工程建设标准 旋挖成孔灌注桩施工技术规程 DBJ/T 14—067—20106.1.2）。护筒中心基本与桩位中心重合，其偏差不大于3cm。护筒斜度不大于1％。符合要求后在护筒周围对称填土，对称夯实后，再次检测护筒的中心位置和竖直度。测量护筒顶高程，根据桩顶设计高，计算桩孔需挖的深度。
2、 成孔质量的控制 成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。
2.1 采取隔孔施工程序 钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。隔桩施工，并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工；
2.2 确保桩身成孔垂直精度 这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，由于旋挖钻机的本身自重一般的都在50T以上，施工过程是个动态的过程，难免要发生局部位移。在施工中要根据钻机平衡仪表或深度仪表中的显示仪进行微调，确保钻孔的成孔质量。
2.3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度。 在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，或采用细钢丝绳进行测定，并在使用中经常复核。
2.4旋挖钻钻孔达到设计深度, 应更换清孔钻头进行清孔；灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标应符合下列规定：对于端承桩型不大于50mm，摩擦桩型不大于100mm，抗拔抗水平型不大于 200mm；（《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008））
3、 桩径、孔深、桩顶标高、垂直度允许偏差：
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）及DL/T5210.1-2005电力建设施工质量验收及评定规程：桩径允许偏差（mm） ±50 mm ；孔深允许偏差+300 mm（只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度）；桩顶标高+30，—50 mm水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体（或辟桩后测量）；垂直度：<1%；桩位(D≤1000mm )允许偏差： d/6且不大于100mm(1-3根桩、条形桩基沿轴线方向和群桩基础中的边桩)、d/4且不大于150mm（条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩）。
二、钢筋笼的加工及安装就位
1、钢筋的加工要求 钢笼主筋焊接采用闪光对焊或搭接焊，搭接双面焊焊缝长度为5d，单面焊长度10d，焊接过程中注意轴线必须顺直。钢筋笼直径小于500mm时，加劲筋宜设在主筋外侧。 钢筋笼主筋宜设置保护层间隔件，每组保护层间隔件竖向间距不宜大于3m，保护层间隔件宜对称设置，每组不宜小于4块，《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）的要求：灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚 不下于50mm。钢筋笼的吊放应对准孔中心，避免碰撞孔壁，应缓慢垂直自由下放，定位准确。

2、钢筋笼的安装要求 若骨架长度小，可一次吊装就位。长度超过25m的钢筋笼宜分段制作，为防止钢筋笼在吊装过程中变形，钢筋接头宜采用帮条焊或搭接焊，焊接头应错开，在35d长度范围且不大于50cm区段内，焊头个数不大于50%。并应遵守国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ18和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定。钢筋笼的搬运和吊装，对于钢筋笼直径大于0.8m和单节长度较长的钢筋笼吊装时宜采用不小于4个吊点，合理根据钢筋笼重心确定吊点位置，以便于起吊；钢筋笼加劲筋中间可采用十字支撑或在钢筋笼内部沿主筋方向绑设杉木杆等方法防止变形。钢筋笼不得强行下笼，下笼时应缓慢旋转下放，注意垂直居中下放避免碰撞土壁；吊筋应牢固，以免钢筋笼坠落；吊筋的长度应根据实测标高计算而定，确保笼标高正确。
三、安放导管：
《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008） 导管的构造和使用应符合下列规定： 导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200～250mm；直径制作偏差不应超过2mm，导管的分节长度可视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，接头宜采用双螺纹方扣快速接头； 导管使用前应试拼装、试压，试水压力可取为0.6～1.0MPa；每次灌注后应对导管内外进行清洗。导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。导管采用吊车配合人工安装，导管安放时，人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心，然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。使导管底距孔底40cm。导管高度确定后，用枕木调整导管卡盘高度，用卡盘将导管卡住。
灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔 清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，清孔后的泥浆相对密度应控制在1.15～1.25。清孔后泥浆取样应在距孔底50cm处。孔深及沉渣厚度应满足设计要求，如旋挖钻成孔后泥浆比重及沉渣厚度符合要求时，可不进行二次清孔。
四、混凝土浇筑：
钻终孔后,必须在2-3小时以内及时浇灌。停歇时间过长,孔壁坍塌将造成返工和混凝土量增加。浇筑前，在导管放入隔水栓或球胆，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）的要求：开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为 300～500mm；以便能顺利排出隔水栓。开始灌注前储料斗内储备的混凝土量应不少于 1.0m3, 以便在混凝土隔水栓被挤出导管后能将导管底端一次性埋入水下混凝土中 0.8m 以上, 当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时，适时提升或拆卸导管, 确保导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。灌注应连续进行。一旦发生机具故障或停电停水及导管堵塞等事故时, 应采取有效措施进行处理, 以便尽快恢复灌注混凝土, 应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录； 应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为 0.8～1.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。
4.1、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）\电力建设施工质量验收及评定规程第1部分土建工程（DL/T5210.1-2005）的要求： 坍落度宜为180～220mm；在《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）中的要求： 坍落度160~220mm 。施工时，应按照较小的塌落度进行控制。
4.2、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94- 2008）要求，直径大于1米或单桩混凝土放量超过25立方的桩,每根桩必须有1组试件，直径不大于1米或单桩混凝土放量不超过25立方的桩,每个灌注台班且不超过50立方不小于1组试件。 混凝土灌注的充盈系数不得小于1。
五、钻孔灌注桩后压浆施工技术
所谓后压浆，就是在钻孔灌注桩成桩后不早于2天，不迟于30天内实施，采用高压注浆泵通过预埋于桩底或桩侧的压浆导管向桩底或桩侧高压注入水泥浆液，通过浆液的劈裂、填充、压密、固结等作用，塞实桩底的松软地，达到固结底泥和挤压土层的目的；同时浆液沿桩侧向上返浆扩散，加强土层与桩体的侧摩阻力，在软土地基条件下，可改善钻孔灌注桩成桩工艺，提高单桩承载力、减少工程沉降量。钻孔灌注桩后注浆技术施工，施工单位除了要编制钻孔灌注桩施工方案外，还需编制注浆技术的专项施工方案，提供各种注浆参数。
5.1钻孔灌注桩后压浆施工工艺
工艺流程
准备工作→按设计水灰比拌制水泥浆液→水泥浆经过滤至储浆桶（不断搅拌）→注浆泵、加筋软管与桩身压浆管连接→打开排气阀并开泵放气→关闭排气阀先试压清水，待注浆管道通畅后再压注水泥浆液→桩检测
注浆设备及注浆管的安装
（1）高压注浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆斗、高压注浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的注浆导管和单向阀等组成。
（2）高压注浆泵系统的选型：
高压注浆泵一般采用额定压力6～12MPa，额定流量30～100L/min的注浆泵；高压注浆泵的压力表量程为额定泵压1.5～2.0倍。浆液搅拌器的容量应与额定压浆流量相匹配，搅拌器浆液出口应设置水泥浆滤网，避免水泥团进入贮浆筒后吸入注浆导管内而造成堵管或爆管事件。
（3）浆液
采用与灌注桩混凝土同强度等级的普通硅酸盐水泥与清水拌制成水泥浆液，水灰比根据地下土层情况适时调整，一般水灰比0.45～0.6。
（4）注浆
开塞后立即进行注浆，原则上开一管注一管，不允许普遍开塞。注浆应连续进行，压力采用由小到大逐级增加的原则。桩端压力注浆一般宜一次完成，必要时也可采用间歇注浆、二次或多次注浆；同一根桩中两根注浆管注浆时间不宜超过12h。
⑾桩端注浆后，如有一根导管不畅可将全部的泥浆量通过畅通的导管一次注入桩端。
（5）注浆管埋设
注浆管采用Φ25mm管壁厚度2.5mm的焊接钢管，管阀与注浆管焊接连接。注浆管随同钢筋笼一起沉入钻孔中，注浆管紧贴钢筋笼内侧，并用铁丝在适当位置固定牢固，注浆管应沿钢筋笼圆周对称设置，注浆管的根数根据设计要求及桩径大小确定。注浆管是否代等强度截面钢筋，需经过设计院确认。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm,在桩底部长出钢筋笼5cm（或根据设计院图纸确定）,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(每排4 个) 、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严,这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出,水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中,而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。 ?.d6!vA  
（6）水泥浆配制
先根据试验按搅拌筒上对应刻度确定出一定水灰比的水泥浆液，在正式搅拌前，将一定水灰比水泥浆液的对应刻度在搅拌筒外壁上做出标记。配制水泥浆液时先在搅拌机内加一定量的水，然后边搅拌边加入定量水泥，根据水灰比再补加水，水泥浆搅拌好后达到对应刻度。搅拌时间不少于3min，浆液中不得混有水泥结石、水泥袋等杂物。水泥浆搅拌好后，过滤后放入储浆筒，水泥浆在储浆筒内也保证不断搅拌。
（7）注浆
正式注浆作业之前，应进行试注浆，对浆液水灰比、注浆压力、注浆量等工艺参数调整优化，最终确定工艺参数。在注浆过程中，严格控制单位时间内水泥浆注入量和注浆压力。注浆速度一般控制在30～50L/min。在压浆过程中，当出现下列情况之一时应改为间歇压浆，间歇时间30～180min。间歇压浆可适当降低水灰比，间歇时间超过60min，应用清水清洗注浆管和管阀，以保证后续压浆能正常进行。
（8）注浆过程采用“双控”的方法进行控制，注浆终止条件，当满足下列条件之一可终止压浆：
1） 压浆总量和注浆压力均达到设计要求；
2） 压浆总量已经达到设计值的70%，且注浆压力达到设计注浆压力的150%并维持5min以上；
3） 压浆总量已经达到设计值的70%，且桩顶或地面出现明显上抬。桩体上抬不得超过2mm。
压浆作业过程记录应完整（开始时间、开始压力、注浆压力、注入水泥的预控量），并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查发现异常情况时，应立即查明原因，采取措施后继续压浆。
(9) 压浆施工顺序　压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆,压浆先施工周圈桩位再施工中间桩;压浆时采用2 根桩循环压浆,即先压第1 根桩的A 管,压浆量约占总量的70 %(111～114t 水泥) ,压完后再压另1 根桩的A 管,然后依次为第1 根桩的B 管和第2 根桩的B 管,这样就能保证同一根桩2 根管压浆时间间隔30～60min 以上,给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录,记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。 1h uU7xuf  \
1Tu P}P rCt8Q&压力达到10MPa 以上仍然打不开压浆喷头,说明喷头部位已经损坏,不要强行增加压力,可在另一根管中补足压浆数量。 /-%0y2"7  
ncw)VH;_-  六、灌注桩检测的规范要求：
在《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）中的要求：
6.1工程桩应进行承载力检验。对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的1%，且不应少于3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根。
6.2桩身质量应进行检验。对设计等级为甲级或地质条件复杂，成检质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30%，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20%，且不应少于10根；对混凝土预制桩及地下水位以上且终孔后经过核验的灌注桩，检验数量不应少于总桩数的10%，且不得少于10根。每个柱子承台下不得少于1根。

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