A. 钻孔灌注桩中,对于底笼钢筋主筋减半与全笼主筋焊接有什么具体要求
混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔,然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇注混凝土而成的桩。与预制桩相比,具有施工低噪音、低振动、桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层、单桩承载力大、挤土影响小、含钢量低等特点。但成桩工艺较复杂,成桩速度比预制打入桩慢,成桩质量与施工有密切关系。按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。
⑴灌注桩施工准备工作
1)确定成孔施工顺序
钻孔灌注桩和机械扩孔对土没有挤密作用,一般可按钻机行走最方便等现场条件确定成孔施工顺序。沉管灌注桩和爆扩灌注桩对土有挤密、振动影响,可结合现场施工条件确定施工顺序:间隔一个或两个桩位成孔;在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔;五根以上单桩组成的群桩基础,中间的桩先成孔,外围的桩后成孔;同一个桩基础的爆扩灌注桩,可采用单爆或联爆法成孔。
2)成孔深度的控制
摩擦型桩:摩擦桩以设计桩长控制成孔深度;端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入
持力层深度;当采用锤击沉管法成孔时,桩管入土深度以标高控制为主,以贯入度控制为辅。
端承型桩:当采用锤击法成孔时,沉管深度控制以贯入度为主,设计持力层标高控制为
辅。
3)钢筋笼的制作
制作钢筋笼时,要求主筋环向均匀布置,箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计规定。箍筋和主筋之间一般采用点焊。分段制作的钢筋笼,其接头宜采用焊接并应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》。
钢筋笼吊放入孔时,不得碰撞孔壁。灌注混凝土时应采取措施固定钢筋笼的位置,避免钢筋笼受混凝土上浮力的影响而上浮。
也可待浇筑完混凝土后,将钢筋笼用带帽的平板振动器振入混凝土灌注桩内。
4)混凝土的配制
配制混凝土所用的材料与性能要进行选用。灌注桩混凝土所用粗骨料可选用卵石或碎石,其最大粒径不得大于钢筋净距的1/3,对于沉管灌注桩且不宜大于50mm;对于素混凝土桩,不得大于桩径的1/4,一般不宜大于70mm。坍落度随成孔工艺不同而有各自的规定。混凝土强度等级不应低于C15,水下浇注混凝土不应低于C20。水下浇注混凝土具有无振动、无排污的优点,又能在流砂、卵石、地下水、易塌孔等复杂地质条件下顺利成桩,而且由于其扩散渗透的水泥浆而大大提高了桩体质量,其承载力为一般灌注桩的1.5~2倍。
⑵钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔,并在孔中浇注混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土壤的含水层中施工,又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种施工方法。
1)泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位较高的地质条件。先由钻孔设备进行钻孔,待孔深达到设计要求后清孔,方入钢筋笼,然后进行水下浇注混凝土而成桩。为防止在钻孔过程中塌孔,在孔中注入相对密度有一定要求的泥浆进行护壁。按设备又分冲抓、冲击、回转钻及潜水钻成孔法。前两种适用于碎石土、砂土、粘性土及风化岩地基,后一种则适用于粘性土、淤泥、淤泥质土及砂土。
①施工设备
泥浆护壁成孔灌注桩所用的成孔机械主要有冲击钻机、回转钻机、潜水钻机等。在此主要介绍潜水钻机。
回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动,由其带动带有钻头的钻杆转动,由钻头切削土壤。根据泥浆循环方式的不同,分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。正循环回转钻机成孔的工艺为由空心钻杆内部通入泥浆或高压水,从钻杆底部喷出,携带钻下的土渣沿孔壁向上流动,将土渣从孔口带出流入泥浆沉淀池。反循环回转钻机成孔的工艺为泥浆或清水由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔,然后由吸泥泵等在钻杆内形成真空,使之携带钻下的土渣由钻杆内腔返回地面而流向泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高,能携带较大的土渣。
潜水钻机是一种旋转式机械,由防水电机、减速机构和钻头等组成。动力和变速机构装设在具有绝缘和密封装置的电钻外壳内,且与钻头紧密连接在一起,因而能共同潜入水下作业。目前使用的潜水钻机(QSZ一800型),钻孔直径400~800mm,最大钻孔深度50m。潜水钻机既适用于水下钻孔,也可用于地下水位较低的干土层中钻孔。
冲击钻主要用于在岩土层中成孔,成孔是将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩土层,然后用淘渣筒来淘取孔内的渣浆。
②施工方法
泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程如图2-24所示。
图2-24 泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程圈
(a)钻孔;(b)清孔;(c)放入钢筋笼;(d)水下浇筑混凝土
1-钻机;2-护筒;3-泥浆护壁;4-压缩空气;5-清水;6-钢筋笼;7-导管;8-混凝土;9-地下水位
测定桩位 根据建筑的轴线控制桩定出桩基础的每个桩位,可用小木桩标记。桩位放线允许偏差20mm。灌注混凝土之前,应对桩基轴线和桩位复查一次,以免木桩标记变动而影响施工。
埋设护筒 护筒一般由4~8mm厚钢板制成的圆筒,其内径应大于钻头直径,当用回转钻时,宜大100mm;用冲击钻时,宜大200mm,以方便钻头提升等操作。其上部宜开设1~2个溢浆孔,便于溢出泥浆并流回泥浆池进行回收。埋设护筒时先挖去桩孔处表土,将护筒埋入土中。护筒的作用有:成孔时引导钻头方向;提高孔内泥浆水头,防止塌孔;固定桩孔位置、保护孔口。因此,护筒位置应埋设准确并保持稳定。护筒中心与桩位的中心线偏差不得大于50mm。护筒与坑壁之间用粘土分层填实,以防漏水。护筒的埋深在粘土中不小于1.0m;在砂土中不宜小于1.5m。护筒顶面应高于地面0.4~0.6m,并应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。
制备泥浆 制备泥浆的方法应根据土质条件确定:在粘性土中成孔时可在孔中注入清水,钻机旋转时,切削土屑与水拌合,用原土造浆护壁、排渣,泥浆相对密度应控制在1.1~1.2;在其它土中成孔时,泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土。泥浆的作用是将钻孔内不同土层中的空隙渗填密实,使孔内渗漏水达到最低限度,并保持孔内维持着一定的水压以稳定孔壁。因此在成孔过程中严格控制泥浆的相对密度很重要。在砂土和较厚的夹砂层中成孔时,泥浆相对密度应控制在1.1~1.3;在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时,泥浆相对密度应控制在1.3~1.5。施工中应经常测定泥浆相对密度,并定期测定粘度、含砂率和胶体率等指标,及时调整。废弃的泥浆、泥渣应妥善处理。
成孔桩架就位后,钻机进行钻孔。钻孔时应在孔中注入泥浆,并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m以上,以起护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。
钻孔进尺速度应根据土层类别、孔径大小、钻孔深度和供水量确定。对于淤泥和淤泥质土不宜大于1m/min,其它土层以钻机不超负荷为准,风化岩或其它硬土层以钻机不产生跳动为准。
清孔钻孔深度达到设计要求后,必须进行清孔。对于孔壁土质较好不易塌孔的桩孔,可用空气吸泥机清孔,气压为0.5Mpa,被搅动的泥渣随着管内形成的强大高压气流向上涌,从喷口排出,直至孔口喷出清水为止;对于稳定性差的孔壁应用泥浆(正、反)循环法或掏渣筒清孔、排渣。用原土造浆的钻孔,可使钻机空转不进尺,同时注入清水,等孔底残余的泥块已磨浆,排出泥浆比重降至1.1左右(以手触泥浆无颗粒感觉),即可认为清孔己合格。对注入制备泥浆的钻孔,可采用换浆法清孔,至换出泥浆比重小于1.15~1.25为合格。清孔过程中,必须及时补给足够的泥浆,以保持浆面稳定。孔底沉渣厚度对于端承桩不大于100mm,对于摩擦桩不大于300mm。清孔满足要求后,应立即吊放钢筋笼并灌注混凝土。
下钢筋笼,浇混凝土 清孔完毕后,应立即吊放钢筋笼,及时进行水下浇注混凝土。钢筋笼埋设前应在其上设置定位钢筋环,混凝土垫块或于孔中对称设置3~4根导向钢筋,以确保保护层厚度。水下浇注混凝土通常采用导管法施工。导管法水下浇注混凝土方法见第四章。
2)干作业成孔灌注桩
干作业成孔灌注桩施工工艺如图2-25所示。与泥浆护壁成孔灌注桩类似而简单,适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的干土层中桩基的成孔施工。
①施工设备
主要有螺旋钻机、钻孔扩机、机动或人工洛阳铲等。目前常用螺旋钻机成孔。
螺旋钻机利用动力带动螺旋钻杆旋转,使钻头上的叶片旋转向下切削土层,削下的土屑靠与土壁的摩擦力沿叶片上升排出孔外。适用于地下水位以上的一般粘性土、砂土或人工填土地基的成孔。
在软塑土层含水量大时,可用疏纹叶片钻杆,以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中,
或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆,以便缓慢、均匀、平稳地钻进。
常用的螺旋钻机有履带式和步履式两种。前者一般由W1001履带车、支架、导杆、鹅
头架滑轮、电动机头、螺旋钻杆及出土筒组成。后者的行走度盘为步履式,在施工时用步履
进行移动。步履式机下装有活动轮子,施工完毕后装上轮子由机动车
B. 建筑植筋加固建筑植筋加固流程
植筋是指在混凝土、墙体、岩石等基材上钻孔, 然后注入高强植筋胶,再插入钢筋或型材,胶固后将钢筋与基材粘接为一体,是加固补强行业较常用的一种建筑技术。
工艺流程:定位 →钻孔 → 清孔 → 钢材除锈 → 锚固胶配制 → 植筋 → 固化、保护 → 检验
1.定位
1.1.按设计要求标示钻孔位置、型号,若基材上存在受力钢筋,钻孔位置可适当调整,但均宜植在箍筋内侧(对梁、柱)或分布筋内侧(对板、剪力墙)。
2.钻孔
2.1.钻孔宜用电锤或风钻成孔,如遇钢筋宜调整孔位避开。如采用钻石钻孔机成孔,钻孔内碎屑应用洁净水冲洗干净,并晾晒至干燥。
2.2.钻孔孔径d+4∽8mm(小直径钢筋取低值,大直径钢筋取高值,d为钢筋、螺栓直径)。
2.3.当基材强度等级不低于C20,对HRB335(Ⅱ级)、HRB400、RRB400(Ⅲ级)级螺纹钢筋,Q235、Q345级螺栓和5.6级螺杆,钻孔孔深15d,锚固力一般即可大于钢材屈服值。对无螺纹(即光圆)钢筋或螺杆,钻孔深度宜再增加5d。
经过深固建筑加固技术系统试验证明:小直径圆钢植筋,端头推荐采用带弯钩样式,锚固综合性能最好。此时钻孔孔径宜比端头尺寸大1∽2mm。
2.4.实际钻孔深度可参考15d的基准,根据实际所需锚固力大小,并考虑构造要求,现场拉拔试验或按照有关规范计算确定。
2.5. 当基材强度等级低于C20,或在素混凝土(或岩石)上植筋,应适当增加锚固深度。
2.6. 当实际所需锚固力较小时(如用螺栓固定器具、管线、支架等),可按螺栓长度确定钻孔深度,但深度不宜小于5d。
2.7.钻孔有效深度自构件表面坚实的混凝土算起。
2.8.钻孔不应设置于构件的保护层或装饰层内。
2.9.所用主要器具:电锤或风镐。
3.清孔
3.1.钻孔完毕,检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用压缩空气吹出,然后用毛刷将孔壁刷净,再次压缩空气吹孔,应反复进行3∽5次,直至孔内无灰尘碎屑,最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁,将孔口临时封闭。若有废孔,清净后用植筋胶填实。
3.2.钻孔孔内应保持干燥。
3.3.所用主要器具:空压机、毛刷。
4.钢材除锈
4.1.钢材锚固长度范围的铁锈、油污应清除干净(新钢筋、螺栓的青色氧化外皮也应除去),并打磨出金属光泽,采用角磨机和钢丝轮片速度较快。
4.2.所用主要器具:角磨机、钢丝轮片。
5.锚固胶配制
5.1. 植筋胶分为注射式植筋胶和桶装式植筋胶两种,由A、B两组份组成,(植筋胶品牌推荐:大连凯华JGN. 博建抗震植筋胶.喜利得植筋胶慧鱼植筋胶等)配胶宜采用机械搅拌,搅拌器可由电锤和搅拌齿组成,搅拌齿可采用电锤钻头端部焊接十字形Φ14钢筋制成。少量可用细钢筋棍人工搅拌,注射式植筋胶安装于注射枪内直接注射安装。
5.2.取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水、杂质)和称重衡器按配合比混合,并用搅拌器搅拌10分钟左右至A、B组份混合均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡。
5.3.胶应现配现用,每次配胶量不宜大于5公斤。
5.3.所用主要器具:搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套.植筋胶枪。
6.植筋
6.1垂直孔植筋将胶直接流、捣进孔中即可
6.2.水平孔植筋可用Φ6细钢筋配合托胶板(干净木板)往孔内捣胶,也可让施工人员戴好皮手套,将配好的胶成团塞、捣进孔内。
6.3.倒垂孔植筋请选用高触变型植筋胶,该胶不流淌,可成团塞、捣入孔。
6.4.钢筋、螺栓可采用旋转或手锤击打方式入孔,手锤击打时,一手应扶住钢筋或螺栓,以保证对中并避免回弹。若先将一较短电锤钻头端部焊接6mm厚小铁板,然后将电锤功能调为冲击状态,利用电锤的持续冲击力,可克服植筋胶的阻力,快速无回弹地将钢筋送至孔底。大量或大直径植筋推荐采用此方式。
6.5.锚固胶填充量应保证插入钢筋后周边有少许胶料溢出。
6.6.所用主要器具:手套、细钢筋、托胶板、手锤。
7.固化、保护
7.1.植筋胶有一个固化过程,曰平均气温25℃以上12小时内不得扰动钢筋,曰平均气温25℃以下24小时内不得扰动钢筋,若有较大扰动宜重新植。
7.2.植筋胶在常温、低温下均可良好固化,若固化温度25℃左右,2天即可承受设计荷载;若固化温度5℃左右,4天即可承受设计荷载,且锚固力随时间延长继续增长。
8.检验
植筋后3∽4天可随机抽检,检验可用千斤顶、锚具、反力架组成的系统作拉拔试验。一般加载至钢材的设计力值,检测结果直观、可靠。
9.注意事项
9.1.锚固构造措施要满足《混凝土结构加固设计规范GB50367-2006》的有关规定。
9.2.孔内尘屑是否清净、钢筋、螺栓是否除锈、胶配比是否准确、是否搅拌均匀、孔内胶是否密实决定了锚固效果的优劣。
9.3.结构胶添加了纳米防沉材料,但每次使用前检查包装桶内胶有无沉淀是良好的习惯,若有沉淀,用细棍重新搅拌均匀即可。
9.4.冬季气温低时,A组分偶有结晶变稠现象,只需对A胶水浴加热至50℃左右,待结晶消除搅匀即可,对胶性能无影响。
9.5.推荐的搅拌时间应予以保证,冬季施工并应再延长3分钟左右。A、B胶配胶工具不得混用。
9.6.施工场所平均温度低于0℃,可采用碘钨灯、电炉或水浴等增温方式对胶使用前预热至30∽50℃左右使用,应注意不得让水混入桶内。施工场所平均温度低于-5℃,建议对锚固部位也加温0℃以上,并维持24小时以上。
9.7.结构胶完全固化后为无毒级材料,但未固化前个别组分对皮肤、眼睛有刺激性,而且胶固化后也不易清除,所以施工人员应注意适当的劳动保护,如配备安全帽、工作服、手套等。人体直接接触后应用清水冲洗干净。
9.8.周围环境温度越高,每次配胶量越大,可操作时间越短。预估适用期内的每次配胶量,以避免不必要的浪费。
9.9.结构胶宜在阴凉干燥处密闭保存,保质期18个月。
9.10结构胶的性能在不断改进中,使用说明也可能随之变更,请以随货配备的为准。植筋工程的施工应由具过硬施工工艺技术的专业施工队伍完成,并应精心组织精心施工。
C. 打孔植筋流程
步骤一:钻孔
根据设计图的配筋位置及数量,错开原结构钢筋位置,标注出植筋位置。用冲击钻钻孔,钻头直径应比钢筋直径大5mm左右,钢筋选用φ25钢筋,钻头选用φ30的合金钢钻头。孔深大小15d(375mm),实际钻深400mm。钻孔时,钻头始终与柱面保持垂直。
步骤二:清孔除尘
清空除尘是植筋中最重要的一个环节,因为孔钻完后内部会有很多灰粉、灰渣,直接影响植筋的质量,所以一定要把孔内杂物清理干净。方法是:用防脱毛毛刷,套上加长棒,伸至孔底,把灰尘、碎渣带出,再用压缩空气,吹出孔内浮尘,来回三遍,吹完后再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁。但不能用水擦洗,因酒精和丙酮易挥发,水不易挥发。用水擦洗后孔内不会很快干燥。钻孔清洗完后要请设计等有关单位验收,合格后方可注胶。
步骤三:注胶
植筋胶是AB组分专用成品,取一组强力植筋胶,装进套筒内,安置到专用手动注射器上,慢慢扣动板机,排出铂包口处较稀的胶液废弃不用,然后将螺旋混合嘴伸入孔底,如长度不够可用塑料管加长,然后扣动板机,板机孔动一次注射器后退一下,这样能排出孔内空气。为了使钢筋植入后孔内胶液饱满,又不能使胶液外流,孔内注胶达到80%即可。孔内注满胶后应立即植筋。
步骤四:植筋
在注胶前梁底模板就已支好,便于植筋后钢筋定位。植筋前要把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷,清除锈污,再用酒精或丙酮清洗。钻孔内注完胶后,把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口,然后慢慢单向旋入,不可中途逆向反转,直至钢筋伸入孔底。
步骤五:固化
钢筋植入后,在梁底模板上定位,在强力植筋胶完全固化前不能振动钢筋。强力植筋胶在常温下就可完成固化,按胶水说明书中指定固化时间待其固化后便可进行下道工序施工。
步骤六:检验
在植筋施工前,要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验,以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。
方法是:制作与要植筋部位混凝土构件相同强度等级的混凝土试件,按植筋步骤,植入3组钢筋,待植筋胶完全固化后,进行拉拔实验。实验用专用的钢筋测力计,当加力达到Ⅱ级钢筋屈服强度(450N/mm2)时,出现颈缩现象,继而拉断。
测试时测力计施加于卡具的力应符合FC≥FYK(FC:测力计施加的力,N/mm2;FYK:钢筋的屈服强度,N/mm2)试验需证明:植筋用的植筋胶强度大于钢筋的屈服强度,植筋的破坏是钢筋的屈服破坏,不是胶的粘结破坏,这表明钢筋和植筋胶都是合格的。
植筋后进行非破损性拉拔试验,用来检测工作状态下的植筋质量,检测的数量是植筋总数的10%。检测中,测力计施加的力要小于钢筋的屈服强度、大于由设计部门提供的植筋设计锚固力值。公式为:FM<fc<fyk(fc:测力计施加的力,n p="" mm2)检测实验合格后就可进行下道工序。
步骤七:绑筋、支模、浇注混凝土
钢筋在抗拉拔试验合格后就可按施工图开始绑筋、支模、浇注混凝土。
D. 冲击钻钻到钢筋怎么办
手式切割机切除,可以适当装修一下墙面,电焊或者氧焊切除。 使用时不需要采用保护接地(接零),使用单相二极插头即可,使用时可以不戴绝缘手套或穿绝缘鞋。为使操作方便、灵活和有力,冲击电钻上一般带有辅助手柄。
由于冲击电钻采用双重绝缘,没有接地(接零)保护,因此应特别注意保护橡套电缆。手提移动电钻时,必须握住电钻手柄,移动时不能拖拉橡套电缆。橡套电缆不能让车轮轧辗和足踏;防止鼠咬。
(4)钻头与钢筋怎么焊接扩展阅读:
冲击电钻的冲击机构有犬牙式和滚珠式两种。滚珠式冲击电钻由动盘、定盘、钢球等组成。动盘通过螺纹与主轴相连,并带有12个钢球;定盘利用销钉固定在机壳上,并带有4个钢球。
在推力作用下,12个钢球沿4个钢球滚动,使硬质合金钻头产生旋转冲击运动,能在砖、砌块、混凝土等脆性材料上钻孔。脱开销钉,使定盘随动盘一起转动,不产生冲击,可作普通电钻用。
E. 冲击钻钻到钢筋怎么办
手式切割机切除抄,可以适袭当装修一下墙面,电焊或者氧焊切除。 使用时不需要采用保护接地(接零),使用单相二极插头即可,使用时可以不戴绝缘手套或穿绝缘鞋。为使操作方便、灵活和有力,冲击电钻上一般带有辅助手柄。
由于冲击电钻采用双重绝缘,没有接地(接零)保护,因此应特别注意保护橡套电缆。手提移动电钻时,必须握住电钻手柄,移动时不能拖拉橡套电缆。橡套电缆不能让车轮轧辗和足踏;防止鼠咬。
(5)钻头与钢筋怎么焊接扩展阅读:
冲击电钻的冲击机构有犬牙式和滚珠式两种。滚珠式冲击电钻由动盘、定盘、钢球等组成。动盘通过螺纹与主轴相连,并带有12个钢球;定盘利用销钉固定在机壳上,并带有4个钢球。
在推力作用下,12个钢球沿4个钢球滚动,使硬质合金钻头产生旋转冲击运动,能在砖、砌块、混凝土等脆性材料上钻孔。脱开销钉,使定盘随动盘一起转动,不产生冲击,可作普通电钻用。