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第五章就地灌注桩基础第一节一般规定第条本章适用于钻、挖孔灌注桩和沈管灌注桩施工第条就地灌注桩施工前,如设计要求或施工工艺须要时,应在现场作试桩,以核对地质和水文地质状况,鉴定桩的承载力,并依据地层状况、施工条件确定适当的施工方法试桩方法可参照《试桩试验方法》(见附录4-1)o第条钻孔灌注桩施工,必需由有阅历的施工人员主持,并驾驭钻孔地区地质和水文地质状况钻孔设备应完好,施工记录应完善第条各种成孔设备(方法)的适用范围,可参考表第条钻孔灌注桩的清孔、吊装钢筋骨架、灌注水下混凝土各工序应连续快速完成其次节钻孔灌注桩一钻孔打算
(一)场地打算第条钻孔场地应符合以下要求.场地为旱地时,应清除杂物,换除软土,整平夯实;.场地为陡坡时,可用枕木、型钢等搭设工作平台;.场地为浅水时,宜采纳筑岛法施工,筑岛时的留意事项应按本规范第三章其次节和第七章其次节有关筑岛规定执行;筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等要求确定;第条用冲抓或冲击法钻孔时,为防止邻近孔壁被振动坍塌和影响邻孔已灌注混凝土的凝固,应待邻孔混凝土灌注完毕达到肯定强度后,方可开钻第条运用专用机钻进时,应按钻机操作说明操作
(二)钻进第条无论采纳何种方法钻孔,开孔必需正确;具有导向装置的钻机开钻时应慢速推动,待导向部位全部进土层后,方可全速钻进第条机动推钻钻进时应适当放松起吊钻锥的钢丝缆,钻杆顶端不得降到扶钻平台下面,以防掉钻第条正循环钻孔开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,待泥浆进入钻孔肯定数量后,方可起先钻进,进尺应适当限制在粘性土中,宜用尖底鱼尾式或圆笼式钻锥,中等转速、大泵量、稀泥浆钻进在砂土中,宜用平底圆笼式钻锥,轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进在较硬的碎石土中,宜用低档慢速、优质泥浆、慢进尺钻进必要时可分两级钻进,即第一级先钻井孔面积中心的一半,至适当深度后,再扩孔按设计径钻进第条正反循环钻孔(含潜水钻)均应采纳减压钻进,即钻机的主吊钩始终承受部分钻具(钻杆、钻锥、压重块)的重力,而孔底承受的钻压不超过钻杆(钢丝缆)、钻锥和压块重力之和(扣除浮力)的80%以避开或削减斜孔、弯孔和扩孔现象第条用泵吸式反循环钻进时,钻头应距孔底20〜30cm防止堵塞吸渣口在接长钻杆时,应留意使接头紧密,防止漏气、漏水和钻杆松脱在硬粘性土中,宜用低速钻进、自由进尺;在一般粘性土中,宜用中高速钻进、自由进尺;在砂土与含少量砾卵石碎石土中,宜低中速钻进、限制进尺,防止排渣速度跟不上以上各类土层可采纳三翼空心钻锥或带环圈的三翼钻锥或封闭式四翼形括刀钻锥钻进;在软岩中宜采纳牙轮钻锥,低速钻进,限制进尺第条用气举式反循环开孔时,钻杆必需在钻孔内埋入水约6cm才能扬水排渣,因此,应按设备条件实行适当措施气举式反循环在各种土层的转速、进尺限制,与泵吸式相同第条反循环钻进时,必需留意连续补充水量(泥浆),维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌第条用全护法在懦弱与粉土地层钻进时,护筒应深于抓土平面1〜
1.5m;在中等硬度地层中钻进时(N=6〜20)护筒应深化抓土平面30cm左右;在紧密的卵石或砾石层中钻进时,须用抓斗预掘到护筒以下20〜30cm再下压护筒,接着钻进在硬层(大漂石或风化岩石层)钻进时,宜换用十字形冲击钻锥进行冲击,使硬层破裂,再以抓瓣抓渣如硬层较薄必需穿过时,可预掘1〜
1.5m再下压护筒,接着钻进在粘土与软岩层中钻进时,如不坍方,可不下压护筒护筒沉入总深度应依据土层紧密状况和拔筒力气而定,避开沉入过深而拔不出来第条用冲抓法钻进时,应以小冲程稳而准的开孔,待锥具全部进入护筒后再松锥进行正常冲抓提锥应缓慢,冲击高度一般为
1.0〜
2.5m;第条用冲击法造孔时,应采纳小冲程开孔,使初成孔坚实、竖直、圆顺能起导向作用,并防止孔口坍塌,钻进深度超过钻锥全冲程后,方可施行正常冲击运用冲击钻机钻进时,如遇坚硬漂卵石,宜采纳中、大冲程但最大冲程不宜超过4〜6m操作时应防止打空锤和大松绳钻进过程中应与时解除钻渣,并添加粘土造浆,使钻锥常常冲击簇新地层冲击表面不平整的漂石、硬岩时,应先投入粘土夹小片石,将表面垫平后冲击钻进冲抓、冲击钻锥起吊和进出孔口时,严禁孔口旁边站人,防止钻锥撞击发生人身事故第条在钻孔排渣、提锥除土或因故停钻时,应保持人具有规定的水位和要求的泥浆相对密度与粘度,以防坍孔
(三)故障处理第条遇有坍孔,应细致分析,查明缘由和位置,然后进行处理坍孔不严峻时,可回填至坍孔位置以上,并实行改善泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施,接着钻进坍孔严峻时,应马上将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填,暂停一段时间后,查明坍孔缘由,实行相应措施重钻坍孔部位不深时,可实行深埋护筒法,将护筒四周土夯填实,重新钻孔第条遇有孔身偏斜、弯曲时,应分析缘由,进行处理,一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔,使钻孔正直偏斜严峻时,应回填粘性土到偏斜处,待沉积密实后再钻进第条遇有扩孔、缩孔时,应实行防止坍孔和防止钻锥摆过大的措施缩孔是钻锥磨损过甚、焊补不与时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的,前者应留意与时焊钻锥,后者应采纳失水率小的优质泥浆护壁已发生缩孔时,宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径第条遇有钻孔漏浆时,如护筒内水头不能保持,宜实行将护筒四周回填土筑实、增加护筒沉埋深度、适当减小水头高度或实行加稠泥浆、倒入粘土慢速转动等措施;用冲击法钻孔时,还可填入片石、碎卵石土,反复冲击,以增加护壁第条由于钻锥的转向装置失灵、泥浆太稠、钻锥旋转阻力过大或冲程太小钻锥来不与旋转,易发生梅花孔(或十字槽孔,多见于冲击钻孔),应采纳片石或卵石与粘土的混合物回填钻孔,重新冲击钻孔第条糊钻、埋钻常出现于正反循环(含潜水钻机)回转钻进和冲击钻进中,遇此应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算,并限制适当的进尺若已严峻糊钻,应停钻提出钻锥,清除钻渣冲击钻锥糊钻时,应减小冲程、降低泥浆稠度,并在粘土层上回填部分砂、砾石遇到坍方或其它缘由造成埋钻时,应运用空气吸泥机吸走埋钻的泥沙,提出钻锥第条卡钻常发生在冲击钻孔,卡钻后不宜强提,只宜轻提,轻提不动时可用小冲击钻锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥四周的钻渣松动后再提出第条掉钻落物时,宜快速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞,若落体已被泥沙时埋住,应按前述各条,先清除泥砂,使打捞工具接触落体后再打捞第条在任何状况下,严禁施工人员进入没有护筒或其它防护设施的钻孔中处理故障当必需下入护筒或其它防护设施的钻孔时,应在检查孔内无有害气体,并备齐防毒、防溺、防坍埋等平安设施后,方可行动三清孔第条钻孔达到要求深度后,应采纳适当器具按表的要求检查,符合要求后,马上进行清孔第条清孔方法应依据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和土层状况确定第条掏渣清孔法是用抽渣筒、大锅锥或冲抓锥清掏孔底粗钻渣,仅适用于机动推钻、冲抓、冲击钻孔的各类土层摩擦桩的初步清孔,掏渣前可先投入水泥1〜2袋,再以钻锥冲击数次,使孔内泥浆、钻渣和水泥形成混合物,然后用掏渣工具掏渣当要求清孔质量较高时,可运用高压水管插入孔底射水,使泥浆相对密度渐渐降低第条换浆清孔法适用于正循环钻孔法的摩擦地钻孔完成后,提升钻锥距孔底10〜20cm接着循环,以相对密度较低(
1.1〜
1.2)的泥浆压入,把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出第条抽浆清孔法清孔较彻底,适用于各种方法钻孔的柱桩和摩擦桩,一般用反循环钻机、空气与泥机、水力吸泥机或真空吸泥泵等进行第条喷射清孔法只宜协作其它清孔方法运用,是在灌注混凝土前对孔底进行高压射水或射风数分钟,使剩余少量沉淀物飘浮后,马上灌注水下混凝土第条清孔时应留意以下事项.不论采纳何种清孔方法,在清孔排渣时,必需留意保持孔内水头,防止坍孔;.柱桩应以抽浆法清孔,清孔后,将取样盒(即开口铁盒)吊到孔底,待灌注水下混凝土前取出检查沉淀在盒内的渣土,渣土厚度应符合表的要求;.用换浆法或掏渣法清孔后,孔口、孔中部和孔底提出的泥浆的平均值应符合质量标准要求;灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度应不大于设计规定;.不得用加深孔底深度的方法代替清孔四钻孔灌注斜桩第条斜桩钻孔应采纳具有钻杆的机动推钻、正反循环钻机或全套管钻机施工,钻杆应比钻竖孔的有较高强度和刚度第条除钻机本身结构具有钻斜孔性能外,当采纳一般钻机钻斜孔时,必需对钻机的承台、机架、钻具等导向和稳定设备实行相应的措施或改装,以保证成孔斜度精确和施工平安第条斜孔中轴线在不同标高处,其平面位置也不同,放样时,必需与水准测量协作,以确定不同标高处的中轴线位置第条为保证开孔斜度精确,埋设护筒应精确,长度不宜小于3m护筒直径只宜比钻锥直径大2〜3cm两端各
0.5m处作成喇叭口,使钻锥易于通过护筒埋设的斜度宜稍大于设计斜度,应埋筑紧密第条钻孔深度小于10m时,应在钻锥上面的钻杆上设置直径等于钻孔、长度不小于
1.5m的导向筒一个当钻孔深度增加时,应适当增设导向筒,防止钻孔偏斜第条钻架上的钻杆卡口、护筒和导向筒三者的中心应在同一斜度线上,该线的斜度宜较设计的增加1〜3个百分点第条斜孔孔壁较易坍塌,故孔内水头、护壁泥浆相对密度、粘度等指针应比钻竖孔时稍大可掺用添加剂以改善泥浆性能第条斜桩钻孔过程中与终孔时,应对钻孔的斜度、孔径、形态、深度等进行测量检查,若不符合设计要求,应随时订正、处理第条斜桩钻孔、清孔方法和要求与竖直桩相同,可按本章有关规定处理第条斜桩吊放钢筋骨架和灌注水下混凝土时,除应符合本章有关规定外还应留意下列事项.吊放钢筋骨架时,应先在孔壁向上凹的半周设置外径等于钢筋骨架爱护层厚度的钢管3〜4根,或在钢筋骨架上向下凸的半周设置较长的混凝土爱护层垫块,以保证设计要求的爱护层厚度,并防止钢筋骨架刮坍孔壁;.吊放导管时,为防止导管法兰盘与钢筋下端相碰(提升不起来),应在导管下端每5〜7m左右设置鼓形导滑筒若采纳无法兰盘的卡□连接的导管时,导滑筒可考虑不设五灌注水下混凝土
(一)机械设备第条水下混凝土一般用刚性导管进行灌注,刚性导管可用钢管制成,导管内径一般为25〜35cll)导管运用前应进行必要的水密、承压和接头抗拉等试验,进行水密试验的水压不应小于井孔内水深
1.5倍的压力,进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力pmaxoPm”可按下式计算Pmax=7也max-几O式中,max导管可能承受到的最大内压力(kPa);Yc混凝土拌合物的容重(kN/m:!);/max导管内混凝土柱最大高度(Hl)可按导管全长或预料的最大高度计;井孔内水或泥浆的容重kN/n;Hw井孔内水或泥浆的深度mo第条导管上口一般设置储料槽和漏斗,在灌注末期,漏斗底口高出井孔水面或桩顶的必需高度可参考式计算不论计算如何,当钻孔桩桩顶低于井孔中水面时,漏斗底口高出水面不宜小于4〜6m;当桩顶高于井孔中水面时,漏斗底口高出桩顶不宜小于4〜6m当计算值大于上述规定时,应采纳计算值久“Po+八%./九he—井孔内混凝土面以上,导管内混凝土柱计算至漏斗底口高度m乩一井孔内混凝土面以上,水或泥浆深度m;Yc混凝土拌合场的容重kN/m3;一井孔内水或泥浆的容重kN/m、Po——使导管内混凝土下落至导管底并将导管外的混凝土顶升时所需的超压力,钻孔灌注桩采纳100〜150kPa桩径1m左右时取低限,2m左右时取高限第条首批灌注混凝土的数量应满意导管初次埋置深度
21.0m和填充导管底部间隙的须要,钻孔桩所需首批混凝土数量可参考式
5.
2.61进行计算式中V——首批混凝土所需数量m3;h]—井孔混凝土面高度达到He时,导管内混凝土柱须要的高度m52Y«HW/yc;Hc——灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度(m)Hc=h2+h3;Hw——井孔内混凝土面以上水或泥浆深度;D—井孔直径(m);d——导管内径(m);人7c同式();队——导管初次埋置深度,h2^
1.0m;h——导管底端至钻孔底间隙,约为
0.4m第条起先灌注混凝土时,应在漏斗底口处设置牢靠的隔水设施第条导管吊装设备的吊装实力,应考虑导管和充溢导管内的混凝土的总重力与导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力,并应有肯定的平安储备第条灌注混凝土期间,宜配备水泵以与吸泥机、高压射水管等设备,以保持井孔水头和与时处理灌注故障
(二)水下混凝土的配制第条配制混凝土所用材料应符合下列要求.可采纳矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥或硅酸盐水泥、一般水泥水泥的初凝时间不宜早于
2.5h水泥的标号不宜低于325号;.粗骨料宜优先选用卵石,如采纳碎石,宜适当增加含砂率;骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6〜1/8和钢筋最小净距的1/4同时不应大于40mm;.细骨料宜采纳级配良好的中砂第条混凝土的含砂率宜采纳40〜50%水灰比宜采纳
0.5〜
0.6有试验依据时,含砂率和水灰比可酌情加大或减小第条混凝土拌合场应有良好的和易性,在运输和灌注过程中无显著离析、泌水;灌注时保持有足够的流淌性,其坍落度宜为18〜20cm;为提高和易性,混混土中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料,其技术条件与掺用可参照第十章有关规定处理第条每立方米混凝土的水泥用量,一般不应少于350kg;掺有相宜数量的减水剂或粉煤灰时,可不少于300kg第条首批灌注的混凝土的初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成的时间,当混凝土数量较大,灌注需用时间较长时,可通过试验在首批混凝土中掺入缓凝剂,以延迟其凝聚时间混凝土的凝聚时间可用贯入阻力法测定部分品种水泥所配制的混凝土的凝聚时间,参见附录5-4
(三)钢筋骨架与导管吊装第条制作钢筋骨架时,应符合下列要求.钢筋骨架可整体制作或分节制作;.每隔
2.0〜
2.5m设置加强箍筋一道;.在骨架上端,依据骨架长度、直径大小,匀称设置吊环或固定杆;.在骨架主筋外侧应设置限制爱护层厚度的部件;.应采纳适当措施,防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升第条钢筋骨架应与时、精确地吊装(焊接)、就位,就位后应坚固定位;第条导管吊装前应试拼,接口连接严密、坚固吊装时,导管应位于井孔中心,并应在灌注混凝土前进行升降试验
(四)水下混凝土的灌注各种成孔设备(方法)的适用范围参考表第条灌注混凝土前,应探测孔底泥浆沉淀厚度,如大于规定,应再次清孔,但应留意孔壁的稳定,防止塌孔第条混凝土拌合物运至灌注地点时,应检查匀称性和坍落度等,如不符合要求,应进行其次次拌和;二次拌合仍达不到要求,不得运用第条灌注首批混凝土时应留意下列事项.导管下口至孔底的距离一般宜为25〜40cm;.导管埋入混凝土中的深度不得小于lmo第条灌注起先后,应连续地进行,并应尽可能缩短拆除导管的间隔时间当导管内混凝土不满时,应缓缓地灌注,防止在导管内造成高压空气囊第条在灌注过程中,特殊是潮汐地区,应常常保持井孔水头,防止塌孔第条在灌注过程中,应常常探测井孔内混凝土面位置,与时地调整导管埋深,导管的埋深一般不宜小于2m或大于6m;当拌合物内掺有缓凝剂、灌注速度轻快、导管较坚实并有足够起重实力时,可适当加大埋深第条井孔内混凝土面位置的探测,应采纳较为精确的器具若无条件时可采纳测深锤,锤宜为锥形,锤重不宜小于妹g禁止运用其它不符合要求的方法灌注将近结束时,可用取样盒等容器干脆取样,鉴定良好混凝土面位置第条当井孔混凝土面接近和进入钢筋骨架时,应留意下列事项.混凝土面接近钢筋骨架时,宜使导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度以减小混凝土的冲击力;.混凝土面进入钢筋骨架肯定深度后,应适当提升导管,使钢筋骨架在导管下口有肯定的埋深第条在灌注过程中,应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理,防止污染环境与河流第条灌注的桩顶标高应预加肯定的高度,一般应比设计高出不小于
0.5〜
1.0m;预加高度可于基坑开挖后凿除,凿除时须防止损毁桩身第条护筒的拔出和提升应留意下列事项.处于地面与桩顶以下的井口整体式刚性护筒,应在灌注完混凝土后马上拔出;处于地面以上、能拆卸的护筒,须持混凝土抗压强度达到5MPa后方可拆除.运用全护筒灌注时,应逐步提升护筒,护筒内的混凝土高度应考虑本次护筒将提升的高度与为填充提升护筒所产生的空隙所需高度在灌注中途提升时,尚应包括提升护筒后应保留的混凝土高度(一般不小于1m)以防提升后脱节但护筒内混凝土也不得过高,以防护筒内外侧摩阻力超过起拔实力第条灌注中途发生下列故障时,在可能的条件下应与时进行处理,但须留意下列事项.首批混凝土灌注后导管进水时,应将已灌注的混凝土拌合物吸出,再改正操作方法,重新进行灌注;.在混凝土面处于井孔水面以下不很深的状况下导管进水时,可采纳底塞隔水的方法,并外加肯定压力重新插入导管,复原灌注;.灌注起先不久发生导管堵塞时,可用长杆冲捣或用振动器振动导管;.灌注起先不久发生故障、用前述方法处理无效时,应与时地将导管拔出将已灌注的混凝土吸出,将钢筋骨架抽出,然后重新清孔、吊装钢筋骨架和灌注混凝土;.按上述方法处理达不到要求时,应重钻补桩或会同有关单位探讨补救措施第三节挖孔灌注桩一挖孔第条挖孔灌注桩适用于水或少水且较密实的土或岩石地层若孔内产生的空气污染物超过GBH
2.1-82(附录5-3)规定任何一次检查的三级标准时,不得采纳人工挖孔施工挖孔平面尺寸大小,以便于施工为宜,但不得小于桩的设计断面尺寸,灌筑在混凝土内不能拆除的临时支护,应扣除不计孔深不宜大于15mo挖孔斜桩适用于地下水位低于孔底标高的粘性土第条挖孔施工场地的打算工作,应按本章条办理第条挖孔施工应选择合适的孔壁支护类型,一般可安装木框架、竹篱、柳条、荆笆、预制混凝土井圈或钢井圈支护,也可采纳现浇或喷射混凝土护壁第条摩擦桩的非永久性支护,应在灌筑混凝土时逐步拆除无法拆除的非永久性支护,不得用于摩擦桩第条以混凝土护壁作为桩身的一部分时,只能用于桩身截面不出现拉力的桩(摩擦桩和柱桩),其混凝土标号不得低于桩身混凝土标号第条挖孔时如有水渗入,应与时加强孔壁支护,防止水在井壁浸流造成坍孔渗水应予解除或用井点法降低地下水位同一墩台数孔同时开挖,渗水量大的一孔应超前开挖,用于集中排水,以降低其它桩孔的水位第条挖孔时,应留意施工平安,挖孔工人必需配有平安帽、平安绳,必要时应搭设掩体提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具,必需常常检查井口围护应高出地面20〜30cm防止土、石、杂物滚入孔内伤人挖孔工作暂停时,孔口必需罩盖挖孔时,还应常常检查孔内的二氧化碳含量,如超过
0.3%或孔深超过10m时,应采纳机械通风第条孔内岩石须爆破时,应采纳浅眼爆破法,严格限制炸药用量,并在炮眼旁边加强支护,防止震塌孔壁桩孔较深时,应采纳电引爆当桩底进入斜岩层时,应凿成水平或台阶第条孔内爆破后,应先通风排烟,经检查无毒气后,施工人员方可下井接着作业第条在多年冻土地区,当季节溶化层处于冻结状态且不受土层和水文地质的影响时,可采纳挖孔桩施工,于孔底热融,以提高挖掘工效在夏季溶化的季节溶化层地区,一般不宜采纳挖孔桩施工第条挖孔如遇到涌水量较大的潜水层承压水时,可采纳水泥砂浆压灌卵石环圈或其它有效的的止水措施第条挖孔斜桩挖掘时,简单坍孔,宜采纳预制钢筋混凝土护筒分节下沉护壁当斜率较平稳时,护筒斜侧下面应先挖导孔,用预制混凝土垫块敷设滑道,以固定斜桩位置并减小护筒下面的摩阻力滑道长度约为桩总长度的一半第条挖孔达到设计深度以后,应进行孔底处理,必需作到无松渣、淤泥、沉淀等扰动过的软层;如地质困难,应钎探了解孔底以下地质状况是否能满意设计要求,否则应与有关单位探讨处理措施二灌注混凝土第条挖孔斜桩吊放钢筋骨架的技术要求与钻孔斜桩的相同,可按本章有关规定处理第条从孔底与孔壁渗入的地下水上升速度较小(参考值小于6min/niin)时,可采纳在空气中灌注混凝土桩的方法,其技术要求除符合本规范第十章有关规定外,还应留意以下事项
1.混凝土坍落度,当孔内无钢筋骨架时,宜小于
6.5cm;当孔内设置钢筋骨架时,宜为7〜9cm如用导管灌注混凝土,可在导管中自由坠落,导管应对准中心起先灌注时,孔底积水深不宜超过5cm灌注的速度应尽可能加快,使混凝土对孔壁的压力尽快地大于渗水压力,以防水渗入孔内
2.桩顶或承台、连系梁底部2m以下灌注的混凝土,可依靠自由坠落捣实,不必再用人工捣实;在此线以上灌注的混凝土应以振捣器捣实.孔内的混凝土应尽可能一次连续灌注完毕,若施工接缝不行避开时,应依据本章规范第十章关于施工缝的处理规定处理,并一律设置上下层的锚固钢筋锚固钢筋的截面积应依据施工缝的位置确定,无资料时可按桩截面积的1%配筋施工接缝处若设有钢筋骨架,则骨架钢筋截面积可在1%配筋面积内扣除;若骨架钢筋总截面积超过桩截面的1%则可不设锚固钢筋.混凝土灌注至桩顶以后,应即将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净第条当孔底渗入的地下水上升速度较大时(参考值大于6nmi/min)应视为有水桩,按本章其次节有关规定用导管法在水中灌注混凝土灌注混凝土之前,孔内的水位至小应与孔外稳定地下水位同样高度;若孔壁土质易坍塌,应使孔内水位高于地下水位1~
1.5mo第条空气中灌注的桩如为摩擦桩,且土质较好,短时期无支护不致引起孔壁坍塌时,可在灌注过程中逐步由下至上拆除支护需在水中灌注摩擦桩时,应先向孔中灌水,至少与地下水位相平随着灌注的混凝土上升,孔内水位上升时,逐层拆除支护,利用水头维护孔壁第条无论在空气中或水中灌注混凝土桩,若地质条件许可拆除支护,而且是钢护筒或钢筋混凝土护筒须要拆除时,则在灌注混凝土和逐步拆除护筒过程中,应始终维持混凝土顶面比护筒底端最小高出
1.5〜
2.0m第条挖孔斜桩的混凝土灌注的技术要求和应留意事项,可依据本章其次节钻孔灌注斜桩的有关规定处理第四节沉管灌注桩第条采纳锤击或振动方法将钢管沉入土内,然后在管内灌注混凝土(或钢筋混凝土),随灌随拔管而形成沈管灌注桩此法适用于粘性土、砂类土和小粒径中密的碎石土地层斜沈管灌注桩应设导向设备施工前应依据地层状况和设备条件选择适当具有拔管功能的锤击或振动沉桩机施工场地打算应依据本章条处理第条钢管下端应设活瓣桩尖或预制混凝土桩尖,活瓣合扰桩尖尖端和预制钢筋混凝土桩尖尖端应在桩管中线上,活瓣合拢后应基本合缝预制桩尖的混凝土标号不得低于30号,桩尖尺寸和钢筋布置应符合设计要求第条沈管施工应遵守下列规定:.竖桩沈管应按桩基施工依次依次后退进行,群桩的各桩中心间距,摩擦桩不得小于4倍桩管外径;.钢筋混凝土预制桩尖或活瓣桩尖应设置在设计位置,桩管应竖直套入预制桩尖,二者的轴线应竖直一样;.竖桩沈管时应竖直沉入,如发觉移位倾斜超过允许偏差,马上订正,必要时应拔出重新沈管;.为防止沈管过程中水和泥浆进入桩管,应先在桩管中灌入高
1.5〜
2.0m的混凝土;为防止先灌的混凝土在桩管沉到设计标高起先拔管前初凝,宜掺入缓凝剂第
5.
4.4条如属钢筋混凝土桩,可将钢筋骨架自上端吊入管内,若钢筋骨架较长,应逐段吊入管内;桩管下沉到设计位置后,应调整骨架位置,脱出挂钩,使骨架固定于管中第条灌注的混凝土标号应符合设计规定,配设钢筋骨架时,其坍落度宜为8〜10cm;不配筋时宜为6〜8cm采纳粗集料的粒径不得大于30mm并不得大于钢筋间最小净距的1/3O第条灌注混凝土和拔管应按下列规定进行.每次向桩管内灌注混凝土时应尽量多灌,当管长大于桩长时,混凝土可一次灌足桩顶离地面较近的桩,应保证管内混凝土面始终高于地表;桩顶在地表以下较深的桩,应保证管内混凝土面高于地下水位1~
1.5mo.起先拔管时,对用活瓣桩尖振动沉入的桩管,应先振动片刻再拔管在测得桩管尖活瓣确已张开,混凝土确已从桩管中流出以后,方可接着拔出桩管.对用混凝土桩尖锤击沉入的桩管,拔管时采纳振动锤倒打法拔出,倒打的打击频率不宜小于70次/min使在拔管时起振动密实混凝土作用.在拔管过程中,应设专人用测锤检查管内混凝土面的下沉状况.拔管速度应匀称,用锤击倒打拔管时,不宜大于
0.8〜用振动拔管时不宜大于
1.0〜
1.5m/mino应边振(打)边拔,每拔出
0.5〜
1.0m停拔并振动5〜10s如此反复直至桩管全部拔出在拔管过程中,桩管内应到小保持高约2m压头的混凝土,对于易坍塌的土,压头混凝土还应提高第条在淤泥与含水量饱和的软土层中振动拔管时,应采纳反插法施工,按下列要求进行.桩管灌入混凝土后,先振动再起先拔管,每次拔管高度
0.5〜
1.0m往下反插深度
0.3〜
0.5m在拔管过程中,应分段添加混凝土,保持管内混凝土面始终不低于地表面,或高于地下水位1〜
1.5以上,拔管速度不得大于
0.5m/mino.穿过淤泥夹层时,应适当放慢拔管速度,并减小拔管高度和反插深度第条锤击沈管灌注桩的混凝土充盈系数小于
1.0的桩,应采纳全部复打处理;对于断桩与缩颈部位明确的桩,可采纳局部复打处理,其复打深度必需在断桩层或缩径区
1.0m以下复打施工必需在第一次灌注的混凝土初凝前进行,前后二次沈管的轴线应重合第条群桩施工时,当本桩的混凝土已灌注完毕,施工邻桩的间隔时间不得超过本桩混凝土的实际初凝时间,使本桩的混凝土尚有随邻桩振动的可塑性,使混凝土不致开裂第五节质量检验与质量标准第条钻孔在终孔和清孔后,应运用仪器对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、竖直度(斜度),泥浆相对密度、孔底沉淀厚度等进行检验,条件许可时应尽可能采纳较先进的仪器挖孔可采纳直观检验丈量法第条钻、挖孔灌注桩成孔质量允许偏差见表第条沈管灌注桩质量允许偏差见表第条每根灌注桩应留取混凝土抗压强度试件不少于2组第条钻孔灌注桩应以钻取芯样法或超声波法、机械阻抗法、水电效应法等无破损检测法对桩的匀质性进行检测,检测时应符合下列规定.宜对各墩台有代表性的桩用无破损法进行检测,重要工程或重要部位的桩宜逐根进行检测,无条件用破损法检测时以与钻孔桩为柱桩时,应采纳钻取芯样法对至少3〜5%根(同时不少于2根)桩进行检测;对柱桩并应钻到桩底
0.5m以下;.对质量有怀疑的桩与因灌注故障处理过的桩,均应进行检测第条钻孔桩水下混凝土的质量应符合下列要求.强度符合要求,评定方法可参照第十章规定;.无断层或夹层;.钻孔桩桩底不高于设计标高,桩底沉淀厚度不大于设计规定;.桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层;.须嵌入承台内的桩头与锚固钢筋长度符合要求钻孔灌注桩成孔质量允许偏差表注编号6是指用换浆法清孔后,拟在泥浆中灌注水下混凝土的要求注:
①土的名称依据《马路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85的规定;
②单轴极限抗压强度小于30Mpa的岩石称软岩;大于30Mpa的称硬岩;小于5Mpa的称极软岩;
③正反循环回转钻机(包括潜水钻机)附装坚硬牙轮钻头,可钻抗压强度达lOOMpa的硬岩;
④表中所列各种钻孔设备(方法)适用的成孔直径和孔深,系指国内一般状况下的适用范围,随着钻孔设备不断改进,设备功率增加,协助措施提沈管灌注桩质量允许偏差表注
①D为桩径;
②倾斜角为斜桩中心线与竖直线的夹角高,成孔直径和孔深的范围将渐渐增大
4.场地为深水或淤泥层较厚时,可搭设工作平台,平台须坚固稳定,能承受工作时全部静、动荷载,并考虑施工机械能平安进出;如水流平稳,水位升降缓慢,全部工序要在船舶或浮箱上进行,但须锚碇稳固,桩位精确;如流速较大,但河床可以整理平顺时,可采纳钢板或钢丝网水泥薄壁浮运沈井,就位后灌水下沉至河床,然后在其顶部搭设工作平台,在其底部安设护筒;浮运沈井的要求,可参照本规范第七章有关规定处理;在某些状况下,可在钢板桩围堰内搭设钻孔平台
(二)孔口护筒第条孔口护筒应于钻孔前按以下要求制作、埋设或沉入.用钢板或钢筋混凝土制成的埋设护筒,应坚实、不漏水;护筒入土较深时,宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入;.护筒内径应比桩径稍大;当护筒长度在2〜6nl范围时,机动推钻和有钻杆导向的正反循环回转钻宜大20〜30cm;无钻杆导向的正、反潜水电钻和冲抓冲击锥宜大30〜40cm;深水处的护筒内径至小应比桩径大40cm.护筒顶端高度⑴采纳反循环回转方法(包括反循回转潜水电钻)钻孔时,护筒顶端应高出地下水位
2.0m以上;⑵采纳正循环回转方法(包括正循环潜水电钻)钻孔时,护筒顶端泥浆溢出口底边,当地质良好、不易坍孔时,宜高出地下水位
1.0-
1.5m以上;当地质不良、简单坍孔时,应高出地下水位
1.5〜
2.0m以上;⑶采纳其它方法钻孔时,护筒顶端宜高出地下水位
1.5〜
2.0m;⑷当护筒处于旱地时,除满意⑶项要求外,还应高出地面
0.3m;⑸孔内有承压水时,应高于稳定后的承压水位
2.0m以上,若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位许多,应先作试桩,鉴定在高承压水地区采纳钻孔灌注桩基的可行性;
(6)处于潮水影响地区时,应高于最高水位
1.5〜
2.0m以上,并须采纳稳定护筒内水头的措施.护筒底端埋置深度⑴旱地或浅水处对于粘性土不小于
1.0〜
1.5m;对于砂土应将护筒四周
0.5-
1.0m范围内挖除,夯填粘性土至护筒底
0.5m以下;⑵冰冻地区应埋入冻层以下
0.5m;⑶深水与河床软土、淤泥层较厚处,应尽可能深化到不透水层粘性土内1〜
1.5m;河床下无粘性土层时,应沉入到大砾石、卵石层内
0.5〜
1.0m;河床为软土、淤泥、砂土时,护筒底埋置深度应经过细致探讨确定,但不得小于
3.0m;⑷有冲刷影响的河床,应埋入局部冲刷线以下不小于
1.〜
1.5m;.护筒接头处要求内部无突出物,能耐拉、压、不漏水灌注桩完成后,钢护筒和钢筋混凝土护筒除设计另有规定外,一般应拆除.干处或浅水筑岛,护筒可按一般方法实测定位;在深水沉入护筒应采纳导向架等设备定位,并保持竖直,导向架应有足够的强度和稳定性斜孔护筒,应采纳相应措施保证其设计斜度(见本节四).护筒平面位置的偏差一般不得大于5cm护筒倾斜度的偏差不得大于1%
(三)护壁泥浆第条钻孔泥浆由水、粘土或膨润土和添加剂组成按钻孔方法和地质状况,一般须采纳泥浆浮悬钻渣或护壁,除地层本身全为粘性土,能在钻进中形成合格泥浆者外,开工前应打算数量足够和性能合格的粘土或膨润土粘土性能要求和须要数量见附录5-1o第条调制泥浆时,应先将粘土或膨润土加水浸透,然后以搅拌机或人工拌制冲击钻进时,可在钻孔内干脆投放粘土,以钻锥冲击制成泥浆调制的护壁泥浆与经过循环净化的泥浆,应依据钻孔方法和地层状况采纳不同性能指针,一般可参照表选用第条采纳正、反循环回转法钻孔或采纳其它方法钻孔时,为了回收泥浆原料和削减环境污染,均应设置泥浆循环净化系统泥浆性能指针要求表注
①地下水位高或其流速大时,指针取高限,反之取低限;
②地质较好、孔径或孔深较小的,指针取低限;
③孔壁泥皮厚除正循环旋转冲击的砂类土等应W2min外;其余均应W3nini;
④用推钻、冲抓、冲击方法钻进时,可用粘土碎块投入孔内,由钻锥自行造浆固壁;
⑤若当地缺乏优质粘土,不能调出合格泥浆时,可掺用添加剂以改善泥浆性能,各种添加剂掺量见附录5-1;
⑥在不易坍塌的粘性土层中,运用推钻、冲抓、反循环回转方向钻进时可用清水提高水头(三2m)维护孔壁;
⑦对遇水膨胀或易坍塌的地层如泥叶岩等失水率应<3〜5nd/30rnin;
⑧泥浆性能各种指针测定法见附录5-2;
⑨相对密度是泥浆密度与4℃纯水密度之比(过去称为比重)
(四)钻具第条无论采纳何种钻孔方法,对钻机功率、钻锥型式、钻杆截面、钢丝绳规格,泥浆泵泵量、泵压,真空泵真空度,吸泥泵吸量,钻渣气举法的压缩空气的压力、排气量等,应按钻孔直径与深度,地层状况、工期、设备条件细致选择第条用机动推钻钻孔时,应按地层土壤软硬,颗粒粗细等状况选用适当形式的钻锥第条冲击钻孔时,应选择提升速度较快、起重实力较大的卷扬机和质量较大的钻锥,钢丝绳与冲击钻锥之间必需设置转向装置并连接牢靠钢丝绳应选用同向捻制、纤维芯、松软、无死折迹痕和断丝者,其平安系数应不小于12o第条正循环钻孔时,应按钻孔直径、深度、钻杆直径和地层状况等因素计算选择泥浆泵的泵量、泵压和钻锥正循环的钻杆截面强度须适应多种因素产生的弯曲应力和扭转应力,对大直径深孔的钻杆宜进行应力验算第条反循环回转钻钻杆内径宜大于127mm吸泥泵所需泵量可按水流(泥浆)在钻杆孔内上升流速达到4m/s时计算选择反循环采纳气举法排渣时,压缩空气的压力与钻孔深度有关,须要的排气量与每小时净出土量、钻杆孔的直径等因素有关,宜计算确定;其风管宜设在排渣管外两侧第条反循环潜水钻机在旋转钻进不产生反扭矩且钻机本身具有钻进导向片时,则可不用空心钻杆汲渣,而以软管装在钻机顶吸渣钻进若钻头放置时产生扭矩,则必需运用空心钻杆连接钻机,作为吸渣和传递扭矩,并由井口钻台承受反作用力当潜水钻机本身无导向装置时,虽然用软管排渣,但仍须在钻机中心连接实心钻杆至孔口钻台作为钻进导向用二钻孔-一般要求第条钻机就位前,应对钻机的各项打算工作进行检查,包括场地布置与钻机座落处的平整和加固,主要机具的检查与安装,配套设备的就位与水电供应的接通等第条大中桥钻孔时,应绘制钻孔地质剖面图,以便按不同土层选用适当的钻头、钻进压力、钻进速度和泥浆第条必需与时填写钻孔施工记录见JTJ071-85附表7-14;交接班时应交待钻进状况与下一班应留意事项第条钻机安装就位后,底座和顶端应平稳,在钻进和运行中不应产生位移或沉陷,否则应找出缘由,与时处理回转钻机顶部的起吊没滑轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm第条钻孔作业应分班连续进行;应常常对钻孔泥浆进行试验,不合要求时随时改正;应常常留意土层改变,在土层改变处均应捞取渣样,判明土层,并记入记录表中,以便与地质剖面图核对第条在河水或潮水涨落较大处钻孔时,应实行稳定钻孔内水头的措施第条升降钻锥时须平稳,钻锥提出井口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部拆装钻杆力求快速第条因故停钻时,孔口应加护盖严禁潜水钻机和钻锥留在孔内,以防埋钻编号成孔设备(方法)适用范围土层孔径cm孔深(m)泥浆作用1机动推钻粘性土,砂土,砾石粒径小于10cm含量少于30%的碎石土60〜16030〜40护壁2正循环回转钻机粘性土,砂土,砾、卵石粒径小于2cm、含量少于20%的碎石土,软岩80〜20030〜100浮悬钻渣并护壁3反循环回转钻机粘性土,砂土,卵石粒径小于钻杆内径2/3含量少于20%的碎石土,软岩80〜250泵吸〈40气举100护壁4正循环潜水钻机淤泥,粘性小,砂土,砾卵石粒径小于10cm含量少于20%的碎石土60〜15050浮悬钻渣并护壁5反循环潜水钻机同编号360〜150泵吸(40气举100护壁6全护筒冲各类土层80〜30〜40不需泥编号项目允许偏差附注1孔的中心位置群桩不大于10cm单排桩不大于5cm斜桩以水平面偏差计算2孔径不小于设计桩径3倾斜度直桩:小于1/100斜桩小于设计斜度的土
2.5%4孔深摩擦桩不小于设计规定柱桩比设计深度超深不小5cm柱桩是指支承在岩面与嵌入岩层的桩孔内沉淀土厚度摩擦桩不大于
0.4〜
0.6d(d为设计桩径)柱桩不大于设计规定应尽量争取不大于
0.4d6清孔后泥浆指针相对密度
1.05〜
1.2粘度17〜20s含砂率〈4%在钻孔的顶、中、底分别取样检验,以其平均值为准抓和冲击钻机200浆7冲抓锥淤泥、粘性土、砂土砾石、卵石60〜15020〜40护壁8冲击实心锥各类土层80〜20050浮悬钻渣并护壁9冲击管锥粘性土、砂土、砾石、松散卵石60〜15050浮悬钻渣并护壁10冲击、振动沈管软土、粘性土、砂土、砾石、松散卵石25〜5020不需泥浆项目允许偏差竖桩中心位置桩数为1〜2根或单排桩基中的桩5cm桩数为3〜20根的桩基中的桩1/2D桩数大于20根的桩基中的桩最外边的桩1/2D中间桩D倾斜度竖桩1/100斜桩倾斜角的正切值15%钻孔方法地层状况泥浆性能指针相对密度粘度S静切力pa含砂率%胶体率%失水率m/30min酸碱度PH正循环回转、冲击粘性土
1.05-
1.2016〜
221.0-
2.58-490-95258〜10砂土碎石土卵石漂石
1.2〜
1.4519〜283〜58-490〜95158-10推钻、冲抓粘性土
1.10—
1.2018〜241-
2.5495308-11砂土碎石土
1.2〜
1.422〜303〜5495208-11反循环回转粘性土
1.02-
1.0616〜201-
2.5495208-10砂土
1.06〜
1.1019〜281-
2.5495208-10碎石土
1.10-
1.1520〜351-
2.5495208-10。