常用的鉆孔灌註樁機有哪些類型,分別適用於何種地基?還有就是根據樁的設計深度如何選擇樁機型號?
鉆孔灌註樁的施工,因其所選護壁形成的不同,有泥漿護壁方式法和全套管施工法兩種。
泥漿護壁施工法
沖擊鉆孔,沖抓鉆孔和回轉鉆削成孔等均可采用泥漿護壁施工法。該施工法的過程是:
平整場地→泥漿制備→埋設護筒→鋪設工作平臺→安裝鉆機並定位→鉆進成孔→清孔並檢查成孔質量→下放鋼筋籠→灌註水下混凝土→拔出護筒→檢查質量。
施工順序:
(1)施工準備
施工準備包括:選擇鉆機、鉆具、場地布置等。
鉆機是鉆孔灌註樁施工的主要設備,可根據地質情況和各種鉆孔機的應用條件來選擇。
(2)鉆孔機的安裝與定位
安裝鉆孔機的基礎如果不穩定,施工中易產生鉆孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響,因此要求安裝地基穩固。對地層較軟和有坡度的地基,可用推土機推平,再墊上鋼板或枕木加固。
為防止樁位不準,施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機,對有鉆塔的鉆孔機,先利用鉆機的動力與附近的地籠配合,將鉆桿移動大致定位,再用千斤頂將機架頂起,準確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒中心在壹垂線上,以保證鉆機的垂直度。鉆機位置的偏差不大於2cm。對準樁位後,用枕木墊平鉆機橫梁,並在塔頂對稱於鉆機軸線上拉上纜風繩。
(3)埋設護筒
鉆孔成敗的關鍵是防止孔壁坍塌。當鉆孔較深時,在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發生流砂現象。鉆孔內若能保持比地下水位高的水頭,增加孔內靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。護筒除起到這個作用外,同時好有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導向作用等。
制作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用,不漏水,其內徑應比鉆孔直徑大(旋轉鉆約大20cm,潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節長度約2~3m。壹般常用鋼護筒。
(4)泥漿制備
鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具,增大靜水壓力,並在孔壁形成泥皮,隔斷孔內外滲流,防止坍孔的作用。調制的鉆孔泥漿及經過循環凈化的泥漿,應根據鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護壁效果差;泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進速度。
鉆孔灌註樁
(5)鉆孔
鉆孔是壹道關鍵工序,在施工中必須嚴格按照操作要求進行,才能保證成孔質量,首先要註意開孔質量,為此必須對好中線及垂直度,並壓好護筒。在施工中要註意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用),還要隨時檢查成孔是否有偏斜現象。采用沖擊式或沖抓式鉆機施工時,附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩固。所以鉆好的孔應及時清孔,下放鋼筋籠和灌註水下混凝土。鉆孔的順序也應該事先規劃好,既要保證下壹個樁孔的施工不影響上壹個樁孔,又要使鉆機的移動距離不要過遠和相互幹擾。
(6)清孔
鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關系到成樁質量與樁身曲直。為此,除了鉆孔過程中密切觀測監督外,在鉆孔達到設計要求深度後,應對孔深、孔位、孔形、孔徑等進行檢查。在終孔檢查完全符合設計要求時,應立即進行孔底清理,避免隔時過長以致泥漿沈澱,引起鉆孔坍塌。對於摩擦樁當孔壁容易坍塌時,要求在灌註水下混凝土前沈渣厚度不大於30cm;當孔壁不易坍塌時,不大於20cm。對於柱樁,要求在射水或射風前,沈渣厚度不大於5cm。清孔方法是使用的鉆機不同而靈活應用。通常可采用正循環旋轉鉆機、反循環旋轉機真空吸泥機以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機清孔,所需設備不多,操作方便,清孔也較徹底,但在不穩定土層中應慎重使用。其原理就是用壓縮機產生的高壓空氣吹入吸泥機管道內將泥渣吹出。
(7)灌註水下混凝土
清完孔之後,就可將預制的鋼筋籠垂直吊放到孔內,定位後要加以固定,然後用導管灌註混凝土,灌註時混凝土不要中斷,否則易出現斷樁現象。
全套管施工法
全套管施工法的施工順序。其壹般的施工過程是:平場地、鋪設工作平臺、安裝鉆機、壓套管、鉆進成孔、安放鋼筋籠、放導管、澆註混凝土、拉拔套管、檢查成樁質量。
全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外,其它的與泥漿護壁法都類同。壓入套管的垂直度,取決於挖掘開始階段的5~6m深時的垂直度。因此應該隨時用水準儀及鉛垂校核其垂直度。