混凝土灌注桩施工(土木工程施工讲义第6讲).ppt

土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业第第6讲讲 砼灌注桩施工砼灌注桩施工第第2 2章章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程邵阳学院邵阳学院 *(教授级高工教授级高工)1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 3 沉管灌注桩沉管灌注桩 4 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 5 钢筋笼吊放钢筋笼吊放 6 桩基检测桩基检测*土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业砼灌注桩的施工特点砼灌注桩的施工特点 灌注桩直接在灌注桩直接在桩位上成孔桩位上成孔，然后在孔内灌注砼而成。，然后在孔内灌注砼而成。该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、噪音小，适用于建筑物密集区。噪音小，适用于建筑物密集区。第第6 6讲讲 砼灌注桩施工砼灌注桩施工施工后需施工后需要一定的要一定的养护期，养护期，不能立即不能立即 承受荷载承受荷载共共4141页页 第第1 1页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 适用于成孔深度内无地下水的适用于成孔深度内无地下水的一般粘性、砂土及人工填土，勿需一般粘性、砂土及人工填土，勿需护壁，成孔深度护壁，成孔深度820m、成孔直、成孔直径径300600mm，不宜用于地下水，不宜用于地下水位以下的各类土及淤泥质土。常用位以下的各类土及淤泥质土。常用螺旋钻机成孔螺旋钻机成孔，亦可用洛阳铲成孔。，亦可用洛阳铲成孔。成孔原理：成孔原理：电动机带动电动机带动钻杆钻杆转动转动，使螺旋叶片，使螺旋叶片旋转削土旋转削土，土随，土随螺旋叶片上升排出孔外。螺旋叶片上升排出孔外。第第6 6讲讲 砼灌注桩施工砼灌注桩施工共共4141页页 第第2 2页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.1 孔底清理孔底清理 钻至设计深度后进行孔底清理，方法是钻至设计深度后进行孔底清理，方法是只钻不进、只钻不进、空转清土、提钻卸土空转清土、提钻卸土。可在钻杆上换装可在钻杆上换装扩孔刀片扩孔刀片，扩底直径为桩身直径，扩底直径为桩身直径的的2.53.5倍，在设计要求位置形成倍，在设计要求位置形成葫芦桩葫芦桩或或扩底桩扩底桩。孔底虚土厚度：孔底虚土厚度：磨擦力为主的桩不大于磨擦力为主的桩不大于300mm，端承，端承力为主的桩不大于力为主的桩不大于100mm；1.2 桩身或桩底扩孔桩身或桩底扩孔 钢筋笼宜一次绑好，吊入孔内时注意钢筋笼宜一次绑好，吊入孔内时注意勿碰孔壁，钢筋骨架过长时，可分段吊放，勿碰孔壁，钢筋骨架过长时，可分段吊放，逐段焊接。砼应分层连续浇筑，分层厚度逐段焊接。砼应分层连续浇筑，分层厚度不大于不大于1.5m。1.3 施工要点施工要点1 1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩共共4141页页 第第3 3页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业长长螺螺旋旋钻钻机机成成孔孔施施工工 长长螺螺旋旋钻钻机机钻钻头头长长螺螺旋旋钻钻机机成成孔孔近近景景1 1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩共共4141页页 第第4 4页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔是用泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁泥浆保护孔壁、防止塌孔和排出土渣而成、防止塌孔和排出土渣而成孔，不同土质和地下水位高低都适用。多用于含水量高的软土地孔，不同土质和地下水位高低都适用。多用于含水量高的软土地区。区。成孔机械有成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻回转钻机、潜水钻机、冲击钻等，其中以回转钻机等，其中以回转钻机应用最多。应用最多。回转钻机是由动力装置带动有钻头的钻杆转动，由回转钻机是由动力装置带动有钻头的钻杆转动，由钻头切削土钻头切削土壤壤。切削形成的。切削形成的土渣土渣，通过，通过泥浆循环排出桩孔泥浆循环排出桩孔。根据泥浆循环方式。根据泥浆循环方式的不同，分为的不同，分为正循环回转钻机正循环回转钻机和和反循环回转钻机反循环回转钻机。2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺 回转钻机成孔回转钻机成孔第第6 6讲讲 砼灌注桩施工砼灌注桩施工共共4141页页 第第5 5页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业正循环回转钻机正循环回转钻机成孔时成孔时泥浆由钻杆内部注入泥浆由钻杆内部注入,从钻杆底部喷出从钻杆底部喷出，携带钻下的土，携带钻下的土渣沿孔壁向上经孔口带出并流入渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。池再注入钻杆，由此进行循环。步步履履式式正正反反循循环环冲冲击击钻钻机机2.1 2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺点击动画点击动画正循环成孔正循环成孔共共4141页页 第第6 6页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业反循环回转钻机反循环回转钻机成孔时成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再，沉淀后再流入泥浆池。流入泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较反循环工艺的泥浆上流的速度较高，排放土渣的能力强。高，排放土渣的能力强。GW-40型型全液压钻机全液压钻机GW-35B型钻机型钻机FGZ反循环反循环回转钻机回转钻机点击动画点击动画反循环成孔反循环成孔共共4141页页 第第7 7页页2.1 2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 潜水钻机成孔潜水钻机成孔 潜水钻机是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头潜水钻机是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下地下水位以下进行切进行切削土壤成孔。用正循环工艺输入泥浆，进行护壁和将钻下的土渣削土壤成孔。用正循环工艺输入泥浆，进行护壁和将钻下的土渣排出孔外。排出孔外。KQ系列潜水工程钻孔机系列潜水工程钻孔机共共4141页页 第第8 8页页2.1 2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 冲击钻成孔冲击钻成孔 冲击钻主要用于在岩土层中成孔，成冲击钻主要用于在岩土层中成孔，成孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以自自由下落的冲击力来破碎岩层由下落的冲击力来破碎岩层，然后用，然后用掏掏渣筒渣筒来掏取孔内的渣浆。来掏取孔内的渣浆。冲击钻成孔作业冲击钻成孔作业冲冲击击锥锥 掏掏碴碴筒筒共共4141页页 第第9 9页页2.1 2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.2.1 泥浆的作用泥浆的作用 泥浆具有泥浆具有保护孔壁保护孔壁、防止塌孔防止塌孔、排出土渣排出土渣及及冷却与润滑钻头冷却与润滑钻头的的作用。钻进中，护壁泥浆与钻孔的土屑混合，边钻边排出携带土屑作用。钻进中，护壁泥浆与钻孔的土屑混合，边钻边排出携带土屑的泥浆；当钻孔达到规定深度后，的泥浆；当钻孔达到规定深度后，运用泥浆循环进行孔底清渣运用泥浆循环进行孔底清渣。2.2 护壁泥浆护壁泥浆 2.2.2 泥浆的组成泥浆的组成 是由高塑性粘土或膨润土和水拌合是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，也可掺入的混合物，也可掺入加重剂、分散剂、加重剂、分散剂、增粘剂增粘剂及及堵漏剂堵漏剂等掺合剂。泥浆一般在等掺合剂。泥浆一般在现场制备，有些粘性土在钻进过程中可现场制备，有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液，则可利用其作为形成适合护壁的浆液，则可利用其作为护壁泥浆，即护壁泥浆，即“自造泥浆自造泥浆”。2 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩泥浆池泥浆池共共4141页页 第第1010页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.3 施工程序及方法施工程序及方法 埋设钢护筒埋设钢护筒 在杂填土或松软土层中钻孔时，应在杂填土或松软土层中钻孔时，应在桩位处埋设钢护筒，以起在桩位处埋设钢护筒，以起定位、保护定位、保护孔口、维持水头孔口、维持水头等作用。其内径应比钻等作用。其内径应比钻头大头大100mm，埋入土中不少于，埋入土中不少于1m。泥浆注入泥浆注入 粘土中可采用粘土中可采用清水钻进、自造泥浆清水钻进、自造泥浆护壁护壁；砂土中钻进则应注入；砂土中钻进则应注入制备泥浆制备泥浆，注入泥浆密度控制在注入泥浆密度控制在1.1左右，排出泥浆左右，排出泥浆密度宜为密度宜为1.21.4。钻进过程中，应保。钻进过程中，应保持护筒内持护筒内泥浆水位高于地下水位泥浆水位高于地下水位。2 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩插打钢护筒插打钢护筒共共4141页页 第第1111页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 第一次清孔：第一次清孔：钻孔达到设计标高后应进行清孔。以原土造钻孔达到设计标高后应进行清孔。以原土造浆的钻孔可用浆的钻孔可用“射水法射水法”，即，即钻杆只转不进钻杆只转不进（空转），（空转），待泥浆密度待泥浆密度降至降至1.1左右；注入制备泥浆的钻孔则应采用左右；注入制备泥浆的钻孔则应采用“换浆法换浆法”清孔，至清孔，至换出的换出的泥浆密度小于泥浆密度小于1.15时方为合格。时方为合格。第二次清孔：第二次清孔：在钢筋笼和导管安放在钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌前进行，在导管顶部安放后、水下砼浇灌前进行，在导管顶部安放泵泵及及皮笼皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外孔底沿着导管外置换沉渣置换沉渣。第二次清孔标。第二次清孔标准是：孔深达到设计要求，沉渣厚度在准是：孔深达到设计要求，沉渣厚度在100mm以内。以内。2.3 2.3 施工程序及方法施工程序及方法 吊放钢筋笼及导管吊放钢筋笼及导管共共4141页页 第第1212页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 2.3.6 水下浇灌砼：水下浇灌砼：具体内容具体内容在第在第3章中介绍。章中介绍。1 安放导管安放导管 2 导管就位导管就位 3 料斗贮料料斗贮料 4 连续浇注连续浇注 5 提升导管提升导管共共4141页页 第第1313页页2.3 2.3 施工程序及方法施工程序及方法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.4 钻孔灌注桩常见问题的处置钻孔灌注桩常见问题的处置 钻进过程中如发现排出的泥浆中不断钻进过程中如发现排出的泥浆中不断出现气泡出现气泡或泥或泥浆浆液面突然下降液面突然下降，这表示有，这表示有孔壁坍陷孔壁坍陷迹象。迹象。预防及处理措施：预防及处理措施：护筒周围用粘土填封密实，钻进护筒周围用粘土填封密实，钻进过程中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位；遇流砂、过程中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土层时适当松散土层时适当加大泥浆比重加大泥浆比重，控制钻进速度控制钻进速度和和空转时空转时间间；孔壁坍陷时应保持孔内泥浆液位并加大泥浆比重以；孔壁坍陷时应保持孔内泥浆液位并加大泥浆比重以稳孔护壁。稳孔护壁。如孔坍陷严重，应提出钻具立即回填粘土，如孔坍陷严重，应提出钻具立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻。待孔壁稳定后再钻。2.4.1 孔壁塌陷孔壁塌陷2 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩共共4141页页 第第1414页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.4.1 钻孔偏斜钻孔偏斜 钻进过程中钻进过程中钻杆不垂直钻杆不垂直、土层软硬不均土层软硬不均或或碰到孤石碰到孤石都会引起都会引起钻钻孔偏斜孔偏斜；预防措施是钻机安装时对导架进行水平和垂直校正，发；预防措施是钻机安装时对导架进行水平和垂直校正，发现现钻杆弯曲时应及时更换钻杆弯曲时应及时更换，遇软硬土层应，遇软硬土层应低速钻进低速钻进；出现钻杆偏；出现钻杆偏斜时可提起钻头，上下斜时可提起钻头，上下反复扫钻反复扫钻几次。如纠正无效，应于几次。如纠正无效，应于孔中局孔中局部回填粘土至偏孔处部回填粘土至偏孔处0.5m以上，稳定后再重新钻进。以上，稳定后再重新钻进。2 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩回回转转钻钻机机的的钻钻头头共共4141页页 第第1515页页扩扩底底灌灌注注桩桩设设备备土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业3 沉管灌注桩沉管灌注桩 沉管灌注桩是利用沉管灌注桩是利用锤击打桩法锤击打桩法或或振动沉管法振动沉管法将带有钢筋砼桩靴将带有钢筋砼桩靴(或活辨式桩尖或活辨式桩尖)的钢桩管沉入土中，然后的钢桩管沉入土中，然后边拔管边灌注砼边拔管边灌注砼而成。而成。用锤击沉桩用锤击沉桩设备沉管时设备沉管时称为称为“锤击锤击沉管灌注桩沉管灌注桩”利用激振利用激振器的振动器的振动沉管时，沉管时，称为称为“振振动沉管灌动沉管灌注桩注桩”第第6 6讲讲 砼灌注桩施工砼灌注桩施工共共4141页页 第第1616页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 立管立管对准桩位套入桩靴、压入土中对准桩位套入桩靴、压入土中检查检查低锤轻击低锤轻击检查有无偏移检查有无偏移正常施打正常施打至设计标高至设计标高第一次浇灌砼第一次浇灌砼边拔管、边锤边拔管、边锤击、边继续浇灌砼击、边继续浇灌砼安放钢筋笼、继续浇灌安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。砼至桩顶设计标高。施工程序施工程序3.1 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩砼预制桩靴砼预制桩靴点击动画点击动画锤击沉管锤击沉管3 3 沉管灌注桩沉管灌注桩共共4141页页 第第1717页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 就位就位 用桩架吊起桩管，用桩架吊起桩管，关闭桩尖关闭桩尖活瓣活瓣或对准预设在桩位处的预制或对准预设在桩位处的预制砼桩靴，砼桩靴，套入桩靴套入桩靴。然后缓缓放。然后缓缓放下套管，压进土中。下套管，压进土中。桩管上端扣上桩帽，检查桩桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在管与桩锤是否在同一垂直线同一垂直线上，上，桩管偏斜不大于桩管偏斜不大于0.5%时，即可起时，即可起锤沉管。锤沉管。先低锤轻击先低锤轻击，观察如，观察如无无偏移方可正常施打偏移方可正常施打，直至符合设，直至符合设计要求的计要求的贯入度贯入度或或标高标高。沉管沉管关关闭闭桩桩管管活活瓣瓣桩桩尖尖 桩桩管管套套入入砼砼桩桩靴靴3.1 3.1 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩共共4141页页 第第1818页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 砼浇灌砼浇灌 检查桩管内有无泥浆或水进入，即可灌注砼。第一次浇灌砼时检查桩管内有无泥浆或水进入，即可灌注砼。第一次浇灌砼时桩管内应桩管内应尽量灌满尽量灌满，拔管过程中应向桩管内继续浇灌砼，并使，拔管过程中应向桩管内继续浇灌砼，并使桩桩管内砼保持略高于地面管内砼保持略高于地面。拔管拔管 在砼灌满桩管后，拔管即可进行。在砼灌满桩管后，拔管即可进行。一边拔管、一边锤击一边拔管、一边锤击，拔管，拔管的速度要均匀，一般土层以的速度要均匀，一般土层以1m/min为宜，软弱土层以为宜，软弱土层以0.30.8 m/min为宜。为宜。倒打拔管倒打拔管的速度，单动汽锤不得少于的速度，单动汽锤不得少于50次次/min，自由，自由落锤不少于落锤不少于40次次/min。在管底未拔至桩顶设计标高时，。在管底未拔至桩顶设计标高时，倒打倒打和和轻击轻击不得中断。不得中断。共共4141页页 第第1919页页3.1 3.1 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 跳打法跳打法 桩的桩的中心距小于中心距小于4倍桩管外径倍桩管外径或或小于小于2m时，均应跳打。中间空时，均应跳打。中间空出的桩，须待出的桩，须待邻桩砼达到设计强度的邻桩砼达到设计强度的50%后方可施打。后方可施打。为提高桩的质量和承载能力，可采用复打来扩大灌注桩的桩为提高桩的质量和承载能力，可采用复打来扩大灌注桩的桩径。方法是：在第一次浇筑砼完毕、拔出桩管，消除管外壁上的径。方法是：在第一次浇筑砼完毕、拔出桩管，消除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再设污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再设预制桩靴预制桩靴或或合好合好S S桩尖活瓣桩尖活瓣，第二次复打沉入桩管，使，第二次复打沉入桩管，使未凝固的砼向四周挤压扩大未凝固的砼向四周挤压扩大桩径桩径，然后再浇筑第二次砼。，然后再浇筑第二次砼。复打法复打法点击动画点击动画复打法沉桩复打法沉桩 锤击沉管灌注桩的特殊施工方法有锤击沉管灌注桩的特殊施工方法有跳打法跳打法、复打法复打法。共共4141页页 第第2020页页3.1 3.1 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩3.1.6 特殊施工方法特殊施工方法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业3.2 振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩 振动沉管采用振动锤或振动冲击锤沉管，利用桩机强迫振动频振动沉管采用振动锤或振动冲击锤沉管，利用桩机强迫振动频率与土的自振频率相同时产生的率与土的自振频率相同时产生的共振共振而沉管。而沉管。沉桩前，将桩管下沉桩前，将桩管下端端活瓣合拢活瓣合拢或或套入桩靴套入桩靴，对准桩位，徐徐，对准桩位，徐徐 放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开动激放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开动激 振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减 小，同时利用振动锤自重在桩管上加压，桩小，同时利用振动锤自重在桩管上加压，桩 管即能沉入土中。管即能沉入土中。振动沉管灌注桩可采用振动沉管灌注桩可采用单打法单打法、反插反插法法和和复打法复打法施工。施工。点击动画点击动画振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩3 3 沉管灌注桩沉管灌注桩共共4141页页 第第2121页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 在沉入土中的桩管内灌满砼，开动激振器振动在沉入土中的桩管内灌满砼，开动激振器振动510s后开始拔后开始拔管，边振边拔；每拔管，边振边拔；每拔0.51m，停拔振动，停拔振动510s，如此反复，直到，如此反复，直到桩管全部拔出。一般土层内拔管速度宜为桩管全部拔出。一般土层内拔管速度宜为1.21.5m/min，在软弱，在软弱土层中宜为土层中宜为0.60.8m/min。3.2.1 单打法单打法 在桩管内灌满砼后，先振动再开始拔管，每次拔管高度在桩管内灌满砼后，先振动再开始拔管，每次拔管高度0.51.0m，向下反插深度，向下反插深度0.30.5m。如此反复进行，直至桩管全部拔。如此反复进行，直至桩管全部拔出地面。出地面。反插法能增大桩的截面，提高桩的承载能力，适宜在较差反插法能增大桩的截面，提高桩的承载能力，适宜在较差的软土地基上应用。的软土地基上应用。3.2.2 反插法反插法要求与锤击灌注桩相同。要求与锤击灌注桩相同。3.2.3 复打法复打法3.2 3.2 振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩共共4141页页 第第2222页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 振动灌注桩的适用范振动灌注桩的适用范围除与锤击灌注桩相同外围除与锤击灌注桩相同外,并适用于稍密及中密的碎并适用于稍密及中密的碎石土地基。石土地基。沉管灌注桩的关键必沉管灌注桩的关键必须严格控制最后两个两分须严格控制最后两个两分钟的贯入度，其值按设计钟的贯入度，其值按设计要求、或试桩数据和当地要求、或试桩数据和当地施工经验确定。施工经验确定。共共4141页页 第第2323页页3.2 3.2 振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业3.3 沉管灌注桩常见问题的处置沉管灌注桩常见问题的处置 断桩检查：断桩检查：露出地面的桩体可用露出地面的桩体可用目测观察目测观察，桩体在地下，桩体在地下23m范围内断裂，用手或脚轻摇会有范围内断裂，用手或脚轻摇会有浮振的感觉浮振的感觉，深处的断桩可，深处的断桩可采用采用动测法动测法检测。检测。3.3.1 断桩断桩3 3 沉管灌注桩沉管灌注桩共共4141页页 第第2424页页 防止断桩的措施：防止断桩的措施：主要是控制桩的主要是控制桩的中心距大于中心距大于4倍桩径倍桩径,合理安排打桩施工顺序和桩架行走路线，采用合理安排打桩施工顺序和桩架行走路线，采用跳打法跳打法和和控制时间控制时间法法使桩身砼终凝前避免振动和扰动，认真使桩身砼终凝前避免振动和扰动，认真控制拔管速度控制拔管速度。断桩的处理：断桩的处理：断桩一经发现，应将断桩拔去，清理桩孔断桩一经发现，应将断桩拔去，清理桩孔及接桩面，略增大桩身截面积再重新浇筑桩身砼。及接桩面，略增大桩身截面积再重新浇筑桩身砼。土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 桩靴进水桩靴进水 桩管沉至设计标高后，用桩管沉至设计标高后，用浮标浮标可测得桩底是否进水或进泥；可测得桩底是否进水或进泥；预预防措施防措施是是桩尖活瓣间隙桩尖活瓣间隙或或预制桩头与桩管接触处预制桩头与桩管接触处要严密，对缝隙较要严密，对缝隙较大的桩尖或桩头应及时修理或更换；出现桩靴进水或进泥情况时可大的桩尖或桩头应及时修理或更换；出现桩靴进水或进泥情况时可先在桩管内灌入先在桩管内灌入0.5m高水泥砂浆，再灌入高水泥砂浆，再灌入1m高砼，然后反插打下高砼，然后反插打下。缩颈缩颈 在流塑状态的淤泥质土打桩时，拔管过程中要设置浮标观测每在流塑状态的淤泥质土打桩时，拔管过程中要设置浮标观测每50100cm高度内砼的灌入量，根据灌入量和桩径的换算作出高度内砼的灌入量，根据灌入量和桩径的换算作出桩形桩形图图，根据桩形图是否异常来监测缩颈现象的发生；，根据桩形图是否异常来监测缩颈现象的发生；预防措施预防措施是严格是严格控制控制拔管速度拔管速度在在0.60.8m/min以内，桩管内尽量多装砼，使管内以内，桩管内尽量多装砼，使管内砼高于地面或地下水位砼高于地面或地下水位11.5m以上。发现桩身出现缩颈现象及时以上。发现桩身出现缩颈现象及时采取复打法进行处理采取复打法进行处理。点击动画点击动画 缩颈桩缩颈桩3.3 3.3 沉管灌注桩常见问题的处置沉管灌注桩常见问题的处置共共4141页页 第第2525页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 吊脚桩吊脚桩 第一次拔管时，观测管内浮标可监测第一次拔管时，观测管内浮标可监测桩尖活瓣桩尖活瓣或或预制桩头预制桩头是否是否打开打开或或脱开脱开；预防措施预防措施是采取是采取“密振慢抽密振慢抽”方法，开始拔管方法，开始拔管50cm,将桩管反插几下，然后再正常拔管；同时保持砼有良好的和易性，将桩管反插几下，然后再正常拔管；同时保持砼有良好的和易性，防止防止卡管卡管或或堵管堵管，严格控制预制桩尖的强度和规格，防止，严格控制预制桩尖的强度和规格，防止桩尖打碎桩尖打碎或或压入管内压入管内；发现吊脚桩应；发现吊脚桩应将桩管拔出后填砂重打将桩管拔出后填砂重打。共共4141页页 第第2626页页3.3 3.3 沉管灌注桩常见问题的处置沉管灌注桩常见问题的处置土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业4 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉降量小、无需大型机械设备，无振动质量可靠、沉降量小、无需大型机械设备，无振动无噪音、无环境污染。无噪音、无环境污染。人工挖孔灌注桩直径一般为人工挖孔灌注桩直径一般为0.8-3m，最大可达，最大可达4m，深度一般在，深度一般在20m左右，国内最深的为左右，国内最深的为72m。第第6 6讲讲 砼灌注桩施工砼灌注桩施工共共4141页页 第第2727页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 人工挖孔桩护壁有人工挖孔桩护壁有砖砖护壁护壁和和砼护壁砼护壁(直径直径1.2m以以上桩上桩)两种，施工方法是分两种，施工方法是分段段(每段每段0.8-1m左右左右)开挖开挖,分段砌筑或浇筑砼拱圈护分段砌筑或浇筑砼拱圈护壁，直至设计标高。壁，直至设计标高。4 4 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 为确保人工挖孔桩施工安全，要有为确保人工挖孔桩施工安全，要有预防孔壁坍塌和产生流砂、管涌的措施，预防孔壁坍塌和产生流砂、管涌的措施，深孔要有可靠的排水、通风和照明设施。深孔要有可靠的排水、通风和照明设施。预防孔壁坍塌的措施：预防孔壁坍塌的措施：有采用有采用现浇现浇砼护圈砼护圈、钢护圈钢护圈和和沉井沉井三种。三种。砼孔壁支护砼孔壁支护 砖砌孔壁支护砖砌孔壁支护共共4141页页 第第2828页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业钢钢筋筋笼笼吊吊装装就就位位井下挖土井下挖土 井下凿岩井下凿岩 井上吊土井上吊土钢筋笼与声测管钢筋笼与声测管大大直直径径群群桩桩挖挖孔孔施施工工4 4 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩共共4141页页 第第2929页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 值得指出的是：值得指出的是：人工挖孔桩工艺有被滥用的趋势，桩越挖越人工挖孔桩工艺有被滥用的趋势，桩越挖越深、直径越挖越大，安全措施不到位等。有些省市已开始限制人工深、直径越挖越大，安全措施不到位等。有些省市已开始限制人工挖孔桩的使用。挖孔桩的使用。4 4 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 有兴趣了解更有兴趣了解更多人工挖孔桩知识多人工挖孔桩知识的同学请参阅老师的同学请参阅老师编辑的基础工程专编辑的基础工程专题讲座题讲座人工挖孔人工挖孔灌注桩灌注桩号称号称“世界上直径最大世界上直径最大”的挖孔桩的挖孔桩共共4141页页 第第3030页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 钢筋笼制作：钢筋笼制作：直径在直径在1.2m内的钢筋笼制作同一般灌注桩，大内的钢筋笼制作同一般灌注桩，大直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道加设一道2530mm的的加强箍加强箍，每隔一箍在箍内设一道，每隔一箍在箍内设一道井字加强支撑井字加强支撑，与主筋焊，与主筋焊接组成骨架，便于吊运。接组成骨架，便于吊运。5 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理工人绑扎制作钢筋笼工人绑扎制作钢筋笼第第6 6讲讲 砼灌注桩施工砼灌注桩施工共共4141页页 第第3131页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 钢筋笼长度超过钢筋笼长度超过10m应分段拼接，每节主筋为通长钢筋，接头应分段拼接，每节主筋为通长钢筋，接头对焊连接，主筋与箍筋点焊固定，主筋保护层厚对焊连接，主筋与箍筋点焊固定，主筋保护层厚70mm，平整度误，平整度误差不大于差不大于50mm，四侧主筋每隔，四侧主筋每隔5m设置耳环。钢筋笼就位应采用小设置耳环。钢筋笼就位应采用小型吊运机具或起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊连接。型吊运机具或起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊连接。大直径灌注桩的钢筋笼加工大直径灌注桩的钢筋笼加工5 5 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理共共4141页页 第第3232页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业钢钢筋筋笼笼吊吊装装5 5 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理共共4141页页 第第3333页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业钢钢筋筋笼笼吊吊放放送送放放钢钢筋筋笼笼防防碰碰钢钢筋筋笼笼就就位位5 5 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理共共4141页页 第第3434页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业灌注桩桩头处理灌注桩桩头处理桩间挖土桩间挖土 承台高程控制承台高程控制 桩头凿除桩头凿除剥出主筋剥出主筋 浇筑砼垫层浇筑砼垫层 承台钢筋绑扎承台钢筋绑扎5 5 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理共共4141页页 第第3535页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业6 桩基检测桩基检测*工程桩应进行工程桩应进行单桩承载力单桩承载力和和桩身完整性桩身完整性的抽样检测。的抽样检测。6.1 单桩承载力检测单桩承载力检测 分为分为静载静载和和动载动载二种：二种：符合下列条件之一的桩应采用静载试验符合下列条件之一的桩应采用静载试验 设计等级为设计等级为甲级甲级的桩基；的桩基；地质条件复杂、施工质量可靠性低地质条件复杂、施工质量可靠性低；在本地区采用的在本地区采用的新桩型新桩型或或新工艺新工艺；挤土群桩施工产生挤土群桩施工产生挤土效应挤土效应。抽检数量抽检数量：不少于总桩数的不少于总桩数的1%，且不少于，且不少于3根；根；当总桩数少于当总桩数少于50根时，不少于根时，不少于2根。根。第第6 6讲讲 砼灌注桩施工砼灌注桩施工共共4141页页 第第3636页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业江苏广电城江苏广电城3840t桩基静载检测现场桩基静载检测现场6.1 6.1 单桩承载力检测单桩承载力检测共共4141页页 第第3737页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 6.1.2 对上条规定之外的预制桩和满足高应变法适用检测范围对上条规定之外的预制桩和满足高应变法适用检测范围的灌注桩，可采用的灌注桩，可采用高应变法高应变法进行进行动载检测动载检测。检测数量：检测数量：不宜少于总桩数的不宜少于总桩数的5%，且不得少于，且不得少于10根。根。安装感应装置安装感应装置吊起落锤吊起落锤设置桩垫设置桩垫测量落距测量落距落锤下落落锤下落桩基大应变桩基大应变频谱分析仪频谱分析仪6.1 6.1 单桩承载力检测单桩承载力检测共共4141页页 第第3838页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 6.1.3 当受设备或现场条件限制无法进行单桩承载力检测的当受设备或现场条件限制无法进行单桩承载力检测的端承型大直径灌注桩端承型大直径灌注桩，可采用，可采用钻芯法钻芯法测定测定桩底沉渣厚度桩底沉渣厚度并钻取并钻取桩桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层端持力层岩土芯样检验桩端持力层。检测数量：检测数量：不应少于总桩数的不应少于总桩数的5%，且不应少于，且不应少于10根。根。钻芯法基桩检测钻芯法基桩检测 桩身砼芯样质量检查桩身砼芯样质量检查6.1 6.1 单桩承载力检测单桩承载力检测共共4141页页 第第3939页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业6.2 桩身完整性抽样检测桩身完整性抽样检测 检测数量检测数量 柱下三桩柱下三桩或或三桩以下的承台三桩以下的承台抽检桩数不得少于抽检桩数不得少于1根；根；设计等级为设计等级为甲级甲级，或，或地质条件复杂、施工质量可靠性较低地质条件复杂、施工质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于，且不得少于20根；根；其它桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的其它桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得，且不得少于少于10根；根；地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩，及单节砼预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数桩，及单节砼预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的的10%，且不应少于，且不应少于10根。根。6 6 桩基检测桩基检测共共4141页页 第第4040页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 检测方法检测方法 对端承型大直径灌注桩，应选用对端承型大直径灌注桩，应选用钻芯法钻芯法 或或声波透射法声波透射法 对对总桩数的总桩数的10%进行桩身完整性检测。进行桩身完整性检测。声声波波透透射射法法进进行行桩桩身身完完整整性性检检测测6.2 6.2 桩身完整性抽样检测桩身完整性抽样检测共共4141页页 第第4141页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业思思 考考 题题 1 1、试述地基验槽的目的和方法。、试述地基验槽的目的和方法。2 2、试述地基加固处理的原理和拟定加固方案的原则。、试述地基加固处理的原理和拟定加固方案的原则。3 3、你能列举几种加固地基的方法？试述这些方法的加固原理。、你能列举几种加固地基的方法？试述这些方法的加固原理。4 4、试述钢筋砼预制桩的制作、起吊、运输、堆放等环节的主、试述钢筋砼预制桩的制作、起吊、运输、堆放等环节的主要工艺要求。要工艺要求。5 5、试分析打桩顺序、土壤挤压与桩距的关系。、试分析打桩顺序、土壤挤压与桩距的关系。6 6、端承桩和摩擦桩的质量控制以什么为主？、端承桩和摩擦桩的质量控制以什么为主？7 7、什么是沉管灌注桩的复打法、反插法？起什么作用？、什么是沉管灌注桩的复打法、反插法？起什么作用？8 8、套管成孔灌注桩施工中常遇到哪些质量问题？如何处理？、套管成孔灌注桩施工中常遇到哪些质量问题？如何处理？9 9、人工挖孔灌注桩有哪些特点？如何预防孔壁坍塌？、人工挖孔灌注桩有哪些特点？如何预防孔壁坍塌？第第2 2章章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业推推 荐荐 书书 目目1 1、毛鹤琴、毛鹤琴.土木工程施工土木工程施工(第第3 3版版).).武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社.2007.20072 2、刘惠珊等、刘惠珊等.地基基础工程地基基础工程283283问问.中国计划出版社中国计划出版社.2002.20023 3、龚晓南、龚晓南.地基处理手册地基处理手册(第第3 3版版).).中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社.2008.2008 4 4、编写组、编写组.建筑施工手册建筑施工手册(第第4 4版版).).中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社.2003.20035 5、江正荣、江正荣.建筑施工工程师手册建筑施工工程师手册(第第3 3版版).).中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社.2009.2009 6 6、编写组、编写组.实用建筑施工手册实用建筑施工手册(第第2 2版版).).中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社.2005.20057 7、刘金波、刘金波.建筑桩基技术规范理解与应用建筑桩基技术规范理解与应用.中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社.2008.20088 8、国家标准、国家标准.建筑地基基础工程施工质量验收规范建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202-2002.GB50202-20029 9、行业标准、行业标准.建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范.JGJ94-2008.JGJ94-2008第第2 2章章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程