本發(fā)明涉及循環(huán)鉆孔灌注錨桿,尤其是擴(kuò)大頭錨桿施工工法。
背景技術(shù):
反循環(huán)鉆孔灌注樁屬于機(jī)械鉆孔。反循環(huán)鉆孔灌注鉆進(jìn)與排渣效率高,泥漿流從井壁下流,從鉆桿中心排出。成孔、成錨質(zhì)量優(yōu)。目前擴(kuò)大頭錨桿施工工法多采用機(jī)械鉆孔、高壓水切割成孔(包括使用護(hù)壁和不使用護(hù)壁的巖土層)。灌注樁系是指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁,依照成孔方法不同,灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。通過長螺旋鉆機(jī)鉆孔得到泥漿護(hù)壁后的均勻鉆孔。鉆孔采用的是泥漿循環(huán)方式出的是泥漿與鉆渣。
對粘結(jié)性好的巖土層,可采用干式或清水鉆井工藝,無須泥漿護(hù)壁;對于松散易坍塌地層,或有地下水分布,孔壁不穩(wěn)定,必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁工藝,向鉆孔內(nèi)注入護(hù)壁泥漿(包括穩(wěn)定液)進(jìn)行泥漿護(hù)壁?,F(xiàn)有技術(shù)采用循環(huán)鉆孔灌注樁。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是,提出一種反循環(huán)鉆孔灌注鉆進(jìn)與排渣效率高,泥漿流從井壁下流,從鉆桿中心排出。提高錨桿施工功效,成孔、成錨質(zhì)量更優(yōu)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是,反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工法,埋設(shè)護(hù)筒→制備泥漿→鉆機(jī)就位→反循環(huán)鉆孔鉆進(jìn)、底端進(jìn)行擴(kuò)大頭鉆孔→換漿法清孔→檢測→吊裝錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭→吊裝導(dǎo)管→灌注混凝土;
本發(fā)明包括反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成先置法和施工順序反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成后置法施工順序,先置法與后置法的不同點主要是:灌注混凝土后→壓入或振動沉入錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭;鉆孔仍采用反循環(huán)鉆孔鉆進(jìn)法。
有益效果:反循環(huán)鉆孔灌注鉆進(jìn)與排渣效率高,泥漿流從井壁下流。尤其是適合于擴(kuò)大頭鉆孔的工藝的特殊性,具有更高的鉆孔速度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明錨桿桿體先置法工法:a:鉆機(jī)就位、鉆進(jìn)成孔;b:置入錨桿桿體總成b(1)、b(2)、b(3)、b(4)、b(5)、b(6)、b(7、)b(8);c:灌注混凝土;
圖2為本發(fā)明錨桿桿體后置法施工流程圖:
a:鉆機(jī)就位、鉆進(jìn)成孔;b:置入錨桿桿體總成b(1)、b(2)、b(3)、b(4)、b(5)、b(6)、b(7、)b(8);c:灌注混凝土。
具體實施方式
本發(fā)明的工藝流程圖中,b步驟中,b(1)、b(2)、b(3)、b(4)、b(5)、b(6)、b(7、)b(8)擇一即可。反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工藝,反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成先置法施工順序為:施工準(zhǔn)備→測量定位→制作、埋設(shè)護(hù)筒→制備泥漿→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)→擴(kuò)大頭鉆孔→換漿法清孔→檢測→吊裝錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭→吊裝導(dǎo)管→灌注水下混凝土→移機(jī)至下一個樁位→預(yù)應(yīng)力張拉及鎖定→施工監(jiān)測;
鉆孔設(shè)備:鉆孔設(shè)備就位后,必須平正穩(wěn)固,確保在施工中不發(fā)生傾斜、移動;為準(zhǔn)確控制成孔深度,在樁機(jī)和樁錘鋼絲繩上設(shè)置控制深度的標(biāo)尺,以便在施工中進(jìn)行觀測記錄。
護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定,護(hù)筒中心與樁位中心偏差不得大于20mm,內(nèi)徑大于鉆頭直徑100mm,為確保孔壁不坍塌,護(hù)筒內(nèi)的液面水位高出自然地下水位2m。
在鉆進(jìn)過程中根據(jù)不同的地質(zhì)條件,經(jīng)常測定泥漿比重、粘度、含砂率和膠體率等主要指標(biāo)性能。
鉆進(jìn)過程中若發(fā)生斜孔、塌孔、漏漿以及地面沉陷等情況應(yīng)立即停止鉆進(jìn),采取下列有效措施后方可鉆進(jìn)。當(dāng)鉆錘傾斜時,可清掃鉆錘;偏斜較大時,填入石子粘土至偏孔處上部0.5m,重新鉆進(jìn)。在成孔過程中或成孔后孔壁坍塌,輕度塌孔加大泥漿密度和提高水位;嚴(yán)重塌孔,投入粘土泥膏,待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進(jìn)。
鉆孔漏漿可適當(dāng)加稠泥漿或倒入粘土,慢速轉(zhuǎn)動;護(hù)筒周圍及底部接縫用土回填密實,適當(dāng)控制孔內(nèi)水頭高度,不要使壓力過大。
擴(kuò)大頭鉆孔的特殊工藝
反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成后置法施工順序為:施工準(zhǔn)備→測量放線→→制作、埋設(shè)護(hù)筒→制備泥漿→樁機(jī)就位→制作錨桿桿體總成→下鉆開始鉆孔→成孔提鉆及灌漿→壓入或振動沉入錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭→移機(jī)至下一個樁位→預(yù)應(yīng)力張拉及鎖定→施工監(jiān)測;
錨桿鉆機(jī)成孔:
(1)錨桿非擴(kuò)大頭段桿體直徑200mm,孔位偏差≤100mm,孔斜率≤1.0%,孔徑≥200mm。
(2)采用旋噴鉆頭進(jìn)行低壓噴射成孔或采用與設(shè)計孔徑相匹配的鉆頭進(jìn)行鉆孔。
5.2.4高壓水切割成孔、擴(kuò)孔,亦可機(jī)械擴(kuò)孔。
高壓噴射擴(kuò)孔可采用水或水泥漿。采用水泥漿液擴(kuò)孔工藝時,應(yīng)至少上下往返擴(kuò)孔兩遍;采用擴(kuò)孔工藝時,最后還應(yīng)采用水泥漿液擴(kuò)孔一遍。亦可直接機(jī)械擴(kuò)孔。
(1)擴(kuò)徑段直徑700mm,旋噴介質(zhì)采用素水泥漿(或水),水泥強(qiáng)度不低于42.5的普通硅酸鹽水泥;水泥用量,按照設(shè)計圖紙執(zhí)行;水泥漿水灰比0.5,擴(kuò)孔噴射壓力25~30mpa,噴射時噴管勻速旋轉(zhuǎn),勻速擴(kuò)孔2遍。
(2)擴(kuò)孔時將噴射壓力增大至25~30mpa,以旋噴提升速度10~25cm/min,旋轉(zhuǎn)速度5~15轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行高壓噴射擴(kuò)孔。
(3)采用測量孔外鉆桿長度來推算擴(kuò)孔長度,當(dāng)擴(kuò)孔長度達(dá)到設(shè)計要求后,為了確保擴(kuò)體段直徑滿足設(shè)計要求,對擴(kuò)孔段進(jìn)行復(fù)噴,且噴射泥漿采用水泥漿。
(4)旋噴擴(kuò)孔完畢后將鉆桿提出孔外,立即用大量清水清洗鉆機(jī)及高壓泥漿泵及管路。
(5)注意事項:
a.噴射擴(kuò)孔時,實時監(jiān)測漿液狀態(tài)、噴射流量、壓力、鉆桿轉(zhuǎn)速及提升速度等施工參數(shù),確保其符合設(shè)計要求。
b.在高壓噴射擴(kuò)孔過程中,不得中斷噴射;一旦出現(xiàn)噴射中斷,再次噴射時,搭接長度不小于500mm,且間隔時間不大于30min。在高噴段進(jìn)入巖層后降低鉆進(jìn)速度。提升噴射壓力。
c.高壓噴射用水應(yīng)經(jīng)濾網(wǎng)過濾,泥漿及水泥漿應(yīng)采用二次攪拌,并在泥漿轉(zhuǎn)移過程中進(jìn)行過濾,以防發(fā)生堵管事故,影響正常施工進(jìn)度。
d.標(biāo)高控制施工現(xiàn)場開挖后用水準(zhǔn)儀測量各做作業(yè)面的標(biāo)高,計算出每個錨桿孔位的空孔長度,在送錨器上做標(biāo)記。
e.對擴(kuò)體孔徑及自由段孔徑大小的控制,做到事前控制,在非擴(kuò)大頭段(自由段)噴射壓力不應(yīng)小于10mpa,噴嘴給進(jìn)或提升速度以20cm/min的提升速度及20r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行低壓噴射成孔;在擴(kuò)孔段處噴射壓力25~30mpa,噴嘴給進(jìn)或提升速度以10-25cm/min的提升速度及5-15r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行高壓噴射擴(kuò)孔;確保成孔孔徑不小于200mm,擴(kuò)體段直徑不小于700mm。
f.終孔后清除孔內(nèi)余渣,同時現(xiàn)場工程師及質(zhì)檢員進(jìn)行孔深、錨孔偏斜度測量,符合設(shè)計要求后進(jìn)行下道工序施工。機(jī)臺施工人員必須認(rèn)真填寫鉆孔鉆進(jìn)中原始記錄表,詳細(xì)記錄各孔的進(jìn)尺情況,地層變化及施工時的其它特殊情況。
當(dāng)?shù)貙訔l件比較好時,亦可干孔灌漿的方法即:正、反循環(huán)鉆孔成孔后,抽出泥漿,確??變?nèi)無水后再灌漿;灌漿材料可以是纖維混凝土、超流態(tài)混凝土、混凝土等或水泥砂漿、纖維水泥砂漿、水泥漿、纖維水泥漿或其他可固化的膠凝材料
1.根據(jù)工程圍護(hù)樁設(shè)計的形式、分布及設(shè)計要求,間隔200(250)并排布置,故先測設(shè)出圍護(hù)排樁各類型各角點樁中心點,然后再根據(jù)圖紙帶線用鋼尺細(xì)分其他樁位;本著施工方便的要求,加設(shè)控制樁,并做出測量和校對記錄。
2.用極坐標(biāo)法測定各錨桿的中心位置,然后在縱橫方向引護(hù)樁,護(hù)筒埋設(shè)后,用四個正交方向的護(hù)樁來確定護(hù)筒中心位置,然后把縱橫線恢復(fù)到護(hù)筒上,以此來調(diào)整鉆機(jī)中心位置。樁位的測量定位工作由全站儀完成,錨桿樁頂及底標(biāo)高通過護(hù)筒頂標(biāo)高來控制。
3.泥漿循環(huán)系統(tǒng)
3.1鉆孔泥漿由水、粘土組成,必要時加入添加劑,如需膨潤土,膨潤土要先浸水再攪拌。
3.2為保證泥漿的供應(yīng)質(zhì)量,施工時設(shè)置制漿池、貯漿池及沉淀池。泥漿傳送采用泥漿槽和泥漿泵。
3.3用于護(hù)壁的粘土,其性能指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范要求。在鉆孔作業(yè)中,經(jīng)常對泥漿質(zhì)量進(jìn)行試驗測定,及時調(diào)整泥漿性能指標(biāo),確保護(hù)壁良好不坍孔,鉆進(jìn)順利。
3.4鉆孔時時刻注意保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位穩(wěn)定。
3.5泥漿稠度將視地層變化或操作要求,機(jī)動掌握。原則是護(hù)壁效果好,鉆進(jìn)速度合適。
3.6調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿,根據(jù)地層情況,采用相對密度為1.06-1.10,粘度為18-28,酸堿度為8-10,膠體率>95%的泥漿,含砂率≤4%的泥漿。
4.鉆孔樁鉆孔工藝
4.1為了保證成孔質(zhì)量和施工進(jìn)度,施工中依據(jù)設(shè)計要求選用ml150型反循環(huán)錨桿鉆機(jī)。
4.2鉆機(jī)就位前,應(yīng)對鉆孔各項準(zhǔn)備工作進(jìn)行全面檢查,確認(rèn)無誤后就位,鉆機(jī)安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn),保證在鉆進(jìn)過程中不產(chǎn)生位移或沉陷。鉆機(jī)應(yīng)保持良好工作狀態(tài),電氣部分無安全隱患,電機(jī)外殼應(yīng)接地。
4.3鉆機(jī)就位:在埋設(shè)好護(hù)筒和備足護(hù)壁泥漿后,利用一臺吊車(8t)配合人工將鉆機(jī)就位,立好鉆架,并調(diào)整好起吊系統(tǒng)后,調(diào)平機(jī)座,認(rèn)真量測檢查鉆頭中心與護(hù)筒中心是否在一條鉛垂線上,與孔位中心的偏差是否在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。確認(rèn)無誤后,最后再次檢查鉆桿的垂直度是否滿足要求及鉆桿、鉆頭等部位連接是否牢固、運轉(zhuǎn)是否良好、鉆頭直徑和設(shè)計錨桿樁徑是否相同,校核鉆具的長度,同時檢測泥漿的各項指標(biāo),一切就緒后就可開始施鉆。
4.5開鉆:將鉆頭提高距離孔底20~30cm,
真空泵加足清水(不得使用臟水),關(guān)閉控制閥使管路封閉,打開真空管路使氣水暢通,然后啟動真空泵產(chǎn)生負(fù)壓,待泥漿泵充滿水時關(guān)閉真空泵,立即啟動泥漿泵。當(dāng)泥漿泵出口真空壓力達(dá)到0.2mpa以上時,打開出水控制閥,把管路中的泥水混合物排到沉淀室,形成反循環(huán),啟動鉆機(jī)慢速開始鉆進(jìn)。
4.6泥漿比重等指標(biāo)根據(jù)地質(zhì)情況而定,一般控制在1.2~1.4左右。
4.7開孔時鉆機(jī)輕壓慢轉(zhuǎn),隨著深度增加而適當(dāng)增加壓力和速度,在土質(zhì)松散層時采用比較濃的泥漿護(hù)壁,且放慢鉆進(jìn)速度和轉(zhuǎn)速,輕鉆慢進(jìn)以控制塌孔。待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層后,方可加速鉆進(jìn)。
5、清孔及成孔檢查
5.1成孔檢查
1、在達(dá)到設(shè)計錨桿樁底標(biāo)高后,及時上報監(jiān)理工程師并用檢孔器對孔傾斜度、孔徑、孔深進(jìn)行檢查,檢查合格后才可拆除鉆頭停止鉆進(jìn),然后準(zhǔn)備清孔。
2、停止鉆進(jìn)時要邊提鉆,邊向孔中灌注一定量的泥漿,保持孔內(nèi)水頭高度不變。
3、停鉆后立即清孔,不得停歇過久,使泥漿鉆渣沉淀增多,造成清孔困難甚至塌孔。
5.2清孔
1、經(jīng)對孔深、孔徑、豎直度檢查合格后即為終孔,終孔后立即進(jìn)行清孔,防止沉淀過多,造成清孔困難。
2、清孔采用二次換漿法清孔,第一次指終孔后采用鉆桿的清孔,第二次指安裝完錨桿桿體部成后灌注砼前利用導(dǎo)管的清孔。
3、第一次清孔:停止進(jìn)尺后,將鉆錐提起20~30cm,并保持泥漿的正常循環(huán),將相對密度1.03~1.1的泥漿壓入孔內(nèi),將鉆孔內(nèi)懸浮較多的泥漿換掉,清孔時間根據(jù)泥漿比重及清孔過程中測量沉淀厚度來定。清孔過程中必須設(shè)有專人撈取鉆渣,加快清孔的速度。
4、清孔時應(yīng)將附著于護(hù)筒壁的泥漿清洗干凈,并將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除。清孔時間以換完孔內(nèi)原漿為準(zhǔn),并隨時作泥漿指標(biāo)檢測,取樣宜從排漿口進(jìn)行,泥漿指標(biāo)同原漿。清孔時護(hù)筒中泥漿水位應(yīng)注意保持穩(wěn)定,以防止鉆孔的任何塌陷。清孔時孔內(nèi)水位要高出地下水位或河流水位至少1.5~2.0米。
6.擴(kuò)大頭錨桿樁組裝與下放
6.1擴(kuò)大頭錨桿樁組裝
6.2錨桿樁桿體
錨桿樁桿體制作、存儲在現(xiàn)場鋼筋加工棚內(nèi)進(jìn)行。主筋套上與之匹配的通長波紋管,填充防腐油脂并密封(亦可:通過涂防腐油脂層裝置涂防腐油脂層,涂防腐油脂層無粘結(jié)筋通過塑料擠壓機(jī)涂刷聚乙烯或聚丙烯塑料薄膜,再經(jīng)冷卻筒模成型塑料套(管));波紋管和對中支架之間綁扎牢固(按規(guī)范要求在桿體上每隔兩米安放一個對中支架),錨桿桿體按設(shè)計要求或根據(jù)入巖孔深要求的長度下料。錨桿桿體高強(qiáng)鋼筋的搭接采用高強(qiáng)連接器連接嚴(yán)禁焊接,嚴(yán)格按設(shè)計要求和規(guī)范制作。
6.3錨桿樁的組裝
將制作好的桿體穿過變直徑鋼筋籠中心管并用配套的高強(qiáng)螺母進(jìn)行鎖定,螺母超擰兩絲;同時在變直徑鋼筋籠中心管頂部用限位螺母進(jìn)行鎖定防止錨頭上下滑動。
反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成先置法施工順序為:施工準(zhǔn)備→測量定位→制作、埋設(shè)護(hù)筒→制備泥漿→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)→換漿法清孔→檢測→吊裝錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭→吊裝導(dǎo)管→灌注(水下)混凝土→移機(jī)至下一個樁位→預(yù)應(yīng)力張拉及鎖定→施工監(jiān)測;
反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成后置法施工順序為:施工準(zhǔn)備→測量放線→→制作、埋設(shè)護(hù)筒→制備泥漿→樁機(jī)就位→制作錨桿桿體總成→下鉆開始鉆孔→成孔提鉆及灌漿→壓入或振動沉入錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭→移機(jī)至下一個樁位→預(yù)應(yīng)力張拉及鎖定→施工監(jiān)測;
7.1澆注細(xì)石混凝土
水下灌注的混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)水下灌注混凝土必須具備良好的和易性,配合比應(yīng)通過試驗確定;坍落度宜為180~220mm;和易性良好。無泌水、無離析現(xiàn)象,易泵送,易施工;28天抗壓強(qiáng)度符合強(qiáng)度評定標(biāo)準(zhǔn)(gb/t50107-2010);
2)水下灌注混凝土的砂宜選用混合中砂混合中砂(特細(xì)沙與人工砂各3:7);粗骨料的粒徑宜為5~12mm(根據(jù)所選用灌注設(shè)備來定);
3)水下灌注混凝土宜摻外加劑。
4)采用的c30細(xì)石混凝土配合比設(shè)計見下參數(shù)(或按設(shè)計規(guī)范要求配置細(xì)石混凝土或采用商品混凝土):強(qiáng)度mpa
水泥:水:砂:碎石
10:4.3:12.5:29.1kg
1:0.43:1.25:2.91
7.2混凝土導(dǎo)管的構(gòu)造和使用應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)導(dǎo)管壁厚宜為3-5mm,外徑徑宜為68~70mm;直徑制作偏差不應(yīng)超過2mm,導(dǎo)管的分節(jié)長度可視工藝要求確定,底管長度不宜小于4m,接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭;
導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓,試水壓力可取為0.6×1.0mpa;
3)每次灌注后應(yīng)對導(dǎo)管內(nèi)外進(jìn)行清洗。
7.3隔水栓
使用的隔水栓應(yīng)有良好的隔水性能,并應(yīng)保證順利排出;隔水栓宜采用球膽或與樁身混凝土強(qiáng)度等級相同的細(xì)石混凝土制作。
7.4灌注水下混凝土的質(zhì)量控制應(yīng)滿足下列要求(根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求和工程具體土層狀況,也可以機(jī)械干孔成孔和擴(kuò)孔,在干孔狀態(tài)下灌注混凝土):
開始灌注混凝土?xí)r,導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300~500mm;
應(yīng)有足夠的混凝土儲備量,導(dǎo)管一次埋入混凝土灌注面以下不應(yīng)少于0.8m;
3)導(dǎo)管埋入混凝土深度宜為2~6m。嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土灌注面,并應(yīng)控制提拔導(dǎo)管速度,應(yīng)有專人測量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土灌注面的高差,填寫水下混凝土灌注記錄;
4)灌注水下混凝土必須連續(xù)施工,每根樁的灌注時間應(yīng)按初盤混凝土的初凝時間控制,對灌注過程中的故障應(yīng)記錄備案;
應(yīng)控制最后一次灌注量,超灌高度宜為0.8~1.0m,鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計等級。
8擴(kuò)大頭錨桿樁桿體總成的加振動下放與打開
8.1錨桿樁桿體總成的下放
錨桿樁桿體總成放入鉆孔前,應(yīng)再次檢查錨桿樁體系的質(zhì)量,確保組裝滿足設(shè)計要求。經(jīng)檢驗合格后采用鉆機(jī)吊運或人工抬送沿孔壁將錨桿樁送入孔中進(jìn)行下錨,下放時加振動;錨桿樁插入孔內(nèi)長度不應(yīng)小于設(shè)計規(guī)定的95%,放下錨桿的拉桿與固定直徑錨頭或擴(kuò)大頭(變直徑鋼筋籠、變徑籠或各種囊式擴(kuò)大頭、以及各種擴(kuò)大頭、承壓板、承載體等),擴(kuò)大頭到位后擴(kuò)大機(jī)構(gòu)將擴(kuò)大頭擴(kuò)大至設(shè)計尺寸。錨桿樁下放完成后,不得隨意敲擊錨桿,不得隨意提拔。
8.2打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭
錨桿樁桿體總成安裝到設(shè)計標(biāo)高后,控制好垂直度(孔斜率≤1.0%),然后用機(jī)械卷揚機(jī)或人工拔出銷子打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭,解除約束加振動;中間禁止停頓,確保錨頭一次性打開。間接鋼筋網(wǎng)片安裝,混凝土灌注完成后將間接鋼筋網(wǎng)片居中安放在錨桿樁樁頭并低于底板面標(biāo)高,使得間接鋼筋網(wǎng)片完全被混凝土漿體包裹住。具體間接鋼筋網(wǎng)片尺寸與埋放標(biāo)高見設(shè)計大樣詳圖。
現(xiàn)有技術(shù)使用高壓注漿或灌注混凝土其實是高壓注砂漿而非灌注混凝土;眾所周知,砂石水泥三合一混凝土比砂漿的強(qiáng)度高許多倍,如標(biāo)號c30混凝土強(qiáng)度達(dá)到30mpa以上;成本并不高,只要采用普通水泥。
流態(tài)混凝土及高流態(tài)混凝土(或稱超流態(tài)混凝土),指在預(yù)拌的坍落度為8~12cm的基體混凝土中,在澆筑之前摻人適量的流化劑,經(jīng)過1--5min的攪拌,使混凝土的坍落度頓時增大至20-22cm或更高,能象水一樣地流動,這種混凝土稱為“流態(tài)混凝土”。
(高)流態(tài)混凝土,顧名思義就是指具有高流動性能的混凝土。高流態(tài)混凝土流動性好,混凝土拌合物依靠自重不需要振搗即可充滿模型和包裹鋼筋,具有良好的施工性能和充填性能,而且骨料不離析,混凝土硬化后具有良好的力學(xué)性能和耐久性能。高流態(tài)混凝土的自密實性能,混凝土的泵送性能好,免振搗的特性非常適用于水下,管樁,高密度鋼筋籠等不能振搗的地方。流態(tài)混凝土不同于普通混凝土的主要差別在于流動性大。其適用于泵送、水下施工。當(dāng)(超)流態(tài)混凝土用于流態(tài)混凝土灌注樁且采用特制的長螺旋鉆機(jī),鉆孔至設(shè)計深度后,通過混凝土土輸送泵將超流態(tài)混凝土壓灌到孔底;同時根據(jù)混凝土壓落速度,同步提升鉆桿,出鉆頭提升至樁頂設(shè)計標(biāo)高,樁身混凝土壓灌完成后,將鋼筋籠插入孔內(nèi)的超流態(tài)混凝土中,一次成樁。此項技術(shù)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、高層房屋建筑等工程項目中,它具有施工時無振動、無噪聲、無泥漿排放、成樁速度快、質(zhì)量可靠等優(yōu)點,能在各種土層條件下施工,而且施工機(jī)械投入少,單樁承載力高等特點。;為保證樁頂混凝土強(qiáng)度,灌入的混凝土要超出樁頂50cm。
超流態(tài)混凝土灌注樁是利用長螺旋鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計標(biāo)高,停鉆后在提鉆的同時通過設(shè)在內(nèi)管鉆頭上的混凝土孔,壓灌超流態(tài)混凝土,壓灌至設(shè)計樁頂標(biāo)高后,移開鉆桿將鋼筋籠壓入樁體。在壓灌混凝土到樁頂時,灌入的混凝土要超出樁頂50cm,以保證樁頂混凝土強(qiáng)度。
9張拉鎖定與錨固
9.1張拉的條件
混凝土強(qiáng)度達(dá)到不低于設(shè)計要求的強(qiáng)度90%后鑿除泛漿找平至錨桿樁施工面標(biāo)高,根據(jù)設(shè)計要求實施張拉鎖定。試驗用加荷裝置(千斤頂、油泵)的額定壓力必須大于式驗壓力。試驗用計量儀表(壓力表、測力計、位移計)應(yīng)滿足測試要求的精度。
9.2預(yù)應(yīng)力張拉
(一)以底板作為施加預(yù)應(yīng)力的支點
①基坑開挖至基底并清理浮漿且找平(亦可在墊層施工完成后操作此步驟),在找平后的錨桿頂部放置遇水膨脹止水膠條;
②澆筑底板混凝土,在底板開槽或預(yù)留孔道端埋入錨墊板(施加預(yù)應(yīng)力用),埋入錨墊板前再放置一道遇水膨脹止水膠條;
③錨墊板上方螺紋鋼筋上設(shè)置預(yù)應(yīng)力螺母,與墊板、預(yù)應(yīng)力鋼筋機(jī)械連接,并及時旋緊預(yù)應(yīng)力螺母,并用配套扭力扳手施加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計要求的變形位置?;蛴们Ы镯斒┘宇A(yù)應(yīng)力至設(shè)計要求的荷載,用錨具鎖定。
(二)以錨桿樁頂作為施加預(yù)應(yīng)力的支點
①在錨桿的混凝土或注漿體強(qiáng)度達(dá)到90%以后,清理錨桿樁頂設(shè)計標(biāo)高以上的浮漿,并用水泥砂漿找平,在錨桿頂部埋入錨墊板;
②在錨墊板上方螺紋鋼筋上設(shè)置預(yù)應(yīng)力螺母,與墊板、預(yù)應(yīng)力鋼筋機(jī)械連接,并及時旋緊預(yù)應(yīng)力螺母,并用配套扭力扳手施加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計要求的變形位置。或用千斤頂?shù)然蚱渌N設(shè)備,施加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計要求的荷載,用錨具鎖定。
③錨墊板及鎖定預(yù)應(yīng)力用的螺母均刷防腐漆;
④澆筑墊層,再在墊層上端底板下端放置遇水膨脹止水膠條;
⑤預(yù)應(yīng)力螺母上施加保護(hù)裝置指螺旋箍筋套在預(yù)應(yīng)力螺母上,綁扎螺旋箍筋以及基底上的基礎(chǔ)底板鋼筋,綁扎過程中避免碰撞預(yù)應(yīng)力鋼筋;
⑥安裝錨固配件;根據(jù)工程設(shè)計和規(guī)范的要求,在錨桿主筋的頂部所設(shè)置錨固結(jié)構(gòu)
⑦最后支模澆筑基礎(chǔ)混凝土基礎(chǔ)底板,與建筑物底板一并澆筑,形成抗浮抗拉或抗壓體系。
錨桿的后張預(yù)應(yīng)力施加裝置,施力機(jī)械有兩種結(jié)構(gòu),一是使在鋼筋夾持器下端向上加力的設(shè)備,包括千斤頂;另一種是在鋼筋夾持器上端向上加力的設(shè)備,包括但不限于千斤頂、手動扳手、吊車、胡蘆、龍門吊、輪旋盤等,電動、液壓、氣壓機(jī)械和手動設(shè)備。
鋼筋(主筋)采用有粘結(jié)或無粘結(jié)的精軋螺紋鋼。錨桿鋼筋底端具有帶有承壓件的擴(kuò)大頭錨桿施加應(yīng)力更好,可對樁頭周圍土體進(jìn)行改良加固,增加其承載強(qiáng)度。
9.3錨固:張拉鎖定結(jié)束后,即可在錨桿主筋的頂端13將止水環(huán)及錨固配件按設(shè)計說明進(jìn)行安裝。
9.4最后,根據(jù)工程設(shè)計和規(guī)范的要求,錨桿主筋的頂端所設(shè)置的錨固結(jié)構(gòu),與建筑物底板一并澆筑,形成抗浮抗拉或抗壓體系。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均以包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
技術(shù)特征:
1.反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工法,其特征是,反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成先置法步驟如下:埋設(shè)護(hù)筒→制備泥漿→鉆機(jī)就位→反循環(huán)鉆孔鉆進(jìn)、底端進(jìn)行擴(kuò)大頭鉆孔→換漿法清孔→檢測→吊裝錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭→吊裝導(dǎo)管→灌注混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工法,其特征是,反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成后置法步驟如下:埋設(shè)護(hù)筒→制備泥漿→鉆機(jī)就位→反循環(huán)鉆孔鉆進(jìn)、底端進(jìn)行擴(kuò)大頭鉆孔→換漿法清孔→檢測→灌注混凝土后→壓入或振動沉入錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工法,其特征是,泥漿比重指標(biāo)根據(jù)地質(zhì)情況而定,控制在1.2~1.4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工法,其特征是,開孔時鉆機(jī)輕壓慢轉(zhuǎn),隨著深度增加而適當(dāng)增加壓力和速度,在土質(zhì)松散層時采用比較濃的泥漿護(hù)壁,且放慢鉆進(jìn)速度和轉(zhuǎn)速,輕鉆慢進(jìn)以控制塌孔;待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層后,方可加速鉆進(jìn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工法,其特征是,錨桿鉆機(jī)成孔:采用旋噴鉆頭進(jìn)行低壓噴射成孔或采用與設(shè)計孔徑相匹配的鉆頭進(jìn)行鉆孔;擴(kuò)大頭處采用高壓水切割成孔、擴(kuò)孔或機(jī)械擴(kuò)孔:高壓噴射擴(kuò)孔采用水或水泥漿;采用水泥漿液擴(kuò)孔工藝時,應(yīng)至少上下往返擴(kuò)孔兩遍;采用擴(kuò)孔工藝時,最后還應(yīng)采用水泥漿液擴(kuò)孔一遍;
(1)擴(kuò)徑段直徑700mm,旋噴介質(zhì)采用素水泥漿或水,擴(kuò)孔噴射壓力25~30mpa,噴射時噴管勻速旋轉(zhuǎn),勻速擴(kuò)孔2遍;
(2)擴(kuò)孔時將噴射壓力增大至25~30mpa,以旋噴提升速度10~25cm/min,旋轉(zhuǎn)速度5~15轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行高壓噴射擴(kuò)孔;
(3)采用測量孔外鉆桿長度來推算擴(kuò)孔長度,當(dāng)擴(kuò)孔長度達(dá)到設(shè)計要求后,為確保擴(kuò)體段直徑滿足設(shè)計要求,對擴(kuò)孔段進(jìn)行復(fù)噴,且噴射泥漿采用水泥漿;
(4)旋噴擴(kuò)孔完畢后將鉆桿提出孔外,立即用大量清水清洗鉆機(jī)及高壓泥漿泵及管路。
技術(shù)總結(jié)
反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工法,反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿桿體總成先置法步驟如下:埋設(shè)護(hù)筒→制備泥漿→鉆機(jī)就位→反循環(huán)鉆孔鉆進(jìn)、底端進(jìn)行擴(kuò)大頭鉆孔→換漿法清孔→檢測→吊裝錨桿桿體總成→打開、撐開擴(kuò)大機(jī)構(gòu)展開錨頭→吊裝導(dǎo)管→灌注混凝土。泥漿比重指標(biāo)根據(jù)地質(zhì)情況而定,控制在1.2~1.4。開孔時鉆機(jī)輕壓慢轉(zhuǎn),隨著深度增加而適當(dāng)增加壓力和速度,在土質(zhì)松散層時采用比較濃的泥漿護(hù)壁,且放慢鉆進(jìn)速度和轉(zhuǎn)速,輕鉆慢進(jìn)以控制塌孔;待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層后,方可加速鉆進(jìn)。
技術(shù)研發(fā)人員:武冬冬;武海龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者:江蘇富路建設(shè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2021.05.10
技術(shù)公布日:2021.07.23
聲明:
“反循環(huán)鉆孔灌注擴(kuò)大頭錨桿施工工法的制作方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)