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岩土研究院

树根桩的施工工艺

494 2022-01-12 10:12:00

一、钻机和钻头选择

根据施工设计要求、钻孔孔径大小和场地施工条件选择钻机机型,一般都是采用工程地质钻机或采矿钻机。对斜析可选择任意调整立轴角度的油压岩芯回转钻机.由于施工钻进时往往受到净空低的条件限制,因而需配制一定数量的短钻具和短钻杆。

在混凝土基础上钻进开孔时可采用牙轮钻头、合金钢钻头或钢粒钻头;在软粘土中钻进可选用合金肋骨式钻头,使岩芯管与孔壁间增大一级环状间隙。防止软粘土缩径造成卡钻事故。

钻机就位后,按照施工设计的钻孔倾角和方位,调整钻机的方向和立轴的角度,安装机械设备要求牢固和平衡。

钻机定位后,桩位偏差控制在 20rm 内,直桩的垂直偏差应不超过1%;对斜桩的倾斜度应按设计要求作相应的调整。

二、成孔

在软粘土中成孔一般都可采用清水护壁。只要熟练施工操作,亦可确保施工质量。对饱和软土地层钻进时,经常会遇到粉砂层(即流砂层),有时会出现缩孔和塌孔现象,因此应采

用泥浆护壁。

钻机转速一般为220r/tmin,液压的压力为1.5~2.5MPa,配套供水压力为0.1~0.3MIFPa。

在饱和软土层中,钻进时一般不用套管护孔,仅在孔L处设置一段 1m 以上套管,套管应高出地面 10cm,以防钻具碰压坏孔口。对地表有较厚的杂填土或作为端承桩时.钻孔必须下套管。

钻孔到设计标高后必须清孔,控制供水压力的大小,直至孔口基本溢出清水为止。

三、吊放钢筋笼和注浆管

应尽可能一次吊放整根钢筋笼,分节吊放时节间钢筋搭接必须错开。焊缝长度不小于10倍钢筋直径(双面焊),注浆管可采用直径 20mr;无缝铁管。在接头处应采用内缩节.使外管壁光滑,便于拔出。注浆管的管底口需用黑胶布或聚氯乙烯胶布封住。有时为了提高树根桩的承载力而采用二次注浆的成桩法,这样就要放置二根注浆管。—般二次注浆管做成花管形式,在管底口以上1.0m范围作成花管,其孔眼直径0.8cm,纵向四排,间距10cm,然后用聚氯乙烯胶布封住,防正放管时泥浆水或第一次注浆时水泥浆进入管内,注浆管一般是在钢筋笼内一起放到钻孔中,施工时应尽量缩短吊放和焊接时间。

四、填灌碎石

钢筋笼和注浆管置入钻孔后,应立即投入用水冲清洗过的粒径为5~25mm 的碎石,如果钻孔深度超过 20m 时,可分二次投入。碎石应计量投入孔口填料漏斗内.并轻摇钢筋笼促使石子下沉和密实,直至填满桩孔。填入量应不小于计算体积的0.8~0.9倍,在填灌过程中应始终利用注浆管注水清孔。

五、注浆

注浆时宜采用能兼注水泥浆和砂浆的注浆泵,最大工作压力应不小于1.5MPa。注浆时应控制压力,使浆液均匀上冒(俗称升浆法)。注浆管可在注浆过程中随注随拔。但注浆管一定要埋入水泥浆中2~3m,以保证浆体质量。注入水泥浆时,碎石孔隙中的泥浆,被比重较大的水泥浆所置换,直至水泥浆从钻孔口溢出为止。

注浆压力是随桩长而增加的,当桩长为20m 时,其压力为0.3~0.5MPa;当桩长为 30m 时,其压力为0.6~0.7MPa。如采用二次注浆工艺时,应在第一次水泥浆液达到初凝(一般控制在 60min 范围内)后,才能进行第二次注浆。二次注浆除要冲破封口的聚氯乙烯胶布外.还要冲破初凝的水泥浆浆液的凝聚力并前裂周围土体.从而产生劈裂现象。第二次注浆压力一般为2~4MIPa。因此,用干二次注浆的注浆泵的额定压力不宜低于4.OMPa。上海的地区经验,经二次注浆后,可提高桩的承载力约 25%~40%。

浆液的配制,通常采用425号普通硅酸盐水泥,砂料需过筛。配制中可加入适量减水剂及早强剂。纯水泥浆的水灰比一般采用0.4~0.55。

由于压浆过程会引起振动,使桩顶部石子有一定数量的沉落,故在整个压浆过程中应逐渐投人石子至桩顶,当浆液泛出孔口,压浆才告结束。

六、浇筑承台

树根桩用作承重、支护或托换时,为使各根桩能联系成整体和加强刚度,通常都需浇筑承台,此时应凿开树根桩桩顶混凝土,露出钢筋,锚入所浇筑的承台内。

以下再介绍树根桩施工的注意事项∶

(一)下套管

施工时如不下套管会出现缩颈或塌孔现象时,应将套管下到产生缩颈或塌孔的土层深度以下。

(二)注浆

注浆管的埋设应离孔底标高 200mrm,从开始注浆起.对注浆管要进行不定时的上下松动,在注浆结束后要立即拔出注浆管,每拔1m必须补浆一次,直至拔出为止。

注浆施工时应防止出现穿孔和浆液沿砂层大量流失的现象。穿孔是指浆液从附近已完工的桩顶冒出,其原因是相邻桩施工间隔时间太短和桩距太小,常用的措施可采用跳孔施工、间歇施工或增加速凝剂掺量等措施来防范上述现象。额定注浆量应不超过按桩身体积计算量的3倍,当注浆量达到额定注浆量时应停止注浆。

用作防渗漏的树根桩、允许在水泥浆液中掺人不大于 30%的磨细粉煤灰。

(三)桩顶标高

注浆后由于水泥浆收缩较大,故在控制桩顶标高时,应根据桩截面和桩长的大小,采用高于设计标高5%~10%的施工标高。

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