混凝土灌注桩施工工艺做法专题培训课件.ppt

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1、混凝土灌注桩施工工混凝土灌注桩施工工艺做法艺做法 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司3.根据桩位平面设计图坐标、高程控制点标高进行轴位放线，定出桩位并固实。随后检查，复核各桩位轴线设计参数，并经甲方、监理等有关各单位验收合格 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司4.材料、人员、机械设备、各种工具应提前进场准备好，临水、临电设施架设或铺设完成。5.做好施工现场的排水系统，浆池、浆沟开挖工作。施工污水须经过沉淀处理后才可以排入市政污水管网，同时做好现场安全围挡、文明施工， 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司混凝土护坡桩施工工艺流程混凝土护坡桩施工工艺流程1 测量定位和护

2、筒埋设（1） 测量定位测量定位采用全站仪。利用指定的轴线交点作控制点，结合本工程的矩形控制网确定支护桩的具体位置，确定桩位进行放线。桩位方向距离误差小于5mm。在测量定位过程中，特别注意以下事项：1） 图纸坐标与图纸轴线尺寸是否符合；2） 图纸绘出的各桩位之间的相对关系是否满足，要实地进行校核；3） 要注意各轴线距离取位误差的积累等。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司利用水准仪来测定护筒标高其误差不大于10mm。为保证高程测量的精确，现场根据方案设置标桩。标桩的具体做法如图11.3.11.3-1所示：为确保标桩不被破坏，现场采取适当的措

3、施保护标桩，在标桩四周砌高370mm、宽240mm的砖墙（MU10机砖，M5水泥砂浆砌筑），上盖C20、60mm厚的砼预制板，砖墙外轮廓尺寸为1200mmx1200mm。螺纹钢700mm长回填土C20砼800 x800 x1000mm标桩示意图i=1:0.5图11.3.2.3-1 标桩做法 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司（2）埋设护筒：护筒采用钢板卷制而成，护筒内径为：桩径+100。为防止钻进施工中护筒外圈返浆造成坍孔和护筒脱落，护筒埋入地面以下1.5m，护筒埋设位置应准确，其中心与桩位中心允许误差不大于50mm，并应保证护筒的垂直度和水平度，垂直度偏差小于1%。2 钻机就位钻机

4、进场后，检查丈量每台钻机所配备钻具数量、长度、钻头直径，导管的数量、长度，并记录备案，作为确定孔深、孔径的主要依据。为方便快捷的将钻机就位，本工程用吊车将钻机就位，再利用钻机的滑管微调，精确对中，钻机就位要求平整、稳定，天车、转盘中心、桩位中心在一条垂直线上，偏差不超过10mm。钻机就位后，开孔前，测量机高和护筒标高，并计算出机上余尺。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司机 高=护筒顶至转盘顶的高度。设计孔深=护筒顶标高-设计桩底标高机上余尺=钻具总长-设计孔深-机高 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司3 泥浆制备：除能自行造浆的土层外，均应制备泥浆。泥浆制备应选用高塑性粘

5、土或膨润土，拌制泥浆应根据工艺和穿越土层情况进行配合比设计。沉淀池的沉渣清除：及时用挖掘机捞除。施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位面1.0m，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上，以保证孔壁内任何部分均保持一定的静水压力。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司4 成孔成孔时应注意控制钻进速度，采用减压钻进，保证成孔的垂直度，根据土层变化调整泥浆的相对密度和粘度。（1） 在密实的粘土中和直径在1.0米以内的桩可采用正循环成孔，钻进时可采用清水钻进。（2） 直径大于1.0米深度在50米以内的桩宜采用砂石泵反循环成孔；对于大直径深度在50米以上的桩宜采用气举反循环成孔。（3

6、） 在淤泥、砂性土中钻进时宜适当增加泥浆的相对密度；在卵石、砾石中钻进时应加大泥浆的相对密度，提高携渣能力；（4） 在卵石、砾石及岩层中成孔时，应增加钻具的重量即增加配重。（5） 钻进时应根据土层情况加压，开始应轻压力、慢转速，逐步转入正常。加压靠钻具自重调整吊绳进行。成孔时，孔口采用钢板护筒，护筒中心与桩中心偏差不得大于50mm。护筒内径应大于钻头直径100mm。护筒埋设深度不少于1.5m，且高出泥浆面200mm。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司5 终孔钻进至设计要求的桩底标高后，停止钻进，进行终孔，用钢卷尺测量实际机上余尺，确定孔深。实际孔深=设计孔深+（理论机上余尺-实际机

7、上余尺）粘土层钻进时，因原土自然造浆较强，泥浆返出时，孔口部位适当加入清水，防止泥浆稠化，但由于桩孔下部所要穿过的大部分为砂层，泥浆相对密度应控制在1.20-1.30之间，以便携带砂子，保证孔壁稳定。钻进过程中应随时测定泥浆池中泥浆的性能指标，确保注入泥浆性能指标达到规范要求。操作时要掌握好钻机起重钢丝绳与高压管的松紧度，减少晃动。加接钻杆前，先将钻具提离孔底，待泥浆循环23min后再停泵加接钻杆。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司6、循环系统每台钻机的循环系统包括：泥浆池、沉渣池、循环槽、泥浆泵构成。采用正循环成孔，反循环清渣的方法。泥浆池、沉渣池、循环槽用机砖、砂浆砌筑而成。现

8、场泥浆池、沉渣池体积需要能确保每天造浆钻进的需要；成孔过程中，泥浆循环系统应定期清理，确保文明施工。泥浆池实行专人管理、专人负责。现场泥浆及时外运出现场。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司7 清孔方法：第一次清孔：桩孔成孔后，进行第一次清孔，清孔时将钻具提离孔底0.3-0.5m，缓慢回转，同时加大泵量，每隔10min停泵一次，将钻具提高3-5m来回串动几次，再开泵清孔，确保第一次清孔后孔内无泥块，相对密度达1.20左右。第二次清孔：钢筋笼、导管下好后，要用反循环法进行第二次清孔，第二次清孔时间不少于30min，测定孔底沉渣200mm，方可停止清孔。测定孔底沉渣，用重锤测试，测绳读数

9、一定要准确，用35个孔必须校正一次。清孔结束后，要尽快灌注混凝土，其间隔时间不能大于30min。第二次清孔注入泥浆相对密度为1.05左右，第二次清孔后，孔底50cm处泥浆的相对密度应控制在1.15左右不超过1.20。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司8 桩孔质量检测桩孔质量参数包括：孔径、孔深、钻孔垂直度和沉渣厚度，自测100%。孔深：钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定设计孔深，以钻具长度确定实际孔深，孔深偏差保证在30cm以内，不允许出现负值。沉渣厚度：以第二次清孔后测定量为准，用重锤测绳测量。测绳在使用前标定，合格后方可使用，允许偏差120m

10、m（5kg拉力）。孔径：用探孔器测量，若出现缩径现象进行扫孔，符合要求后方可进行下道工序。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司9 钢筋笼的制作与吊放（1） 钢筋笼的制作1） 制作方法钢筋按设计图纸制作，根据钢筋笼设计结构和技术要求，分一段制作完成，采用加劲箍成型法制作。先制作加劲箍，其外径为桩径减去保护层厚度，再减去二倍主筋直径。 2）主筋的加工主筋长度：钢筋接长采用闪光对焊或电弧焊搭接接长，搭接长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d，钢筋笼子在同一断面内的钢筋接头数量不超过总数的50%。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司3）钢筋笼主体加工在加强箍外焊接主筋，提前画好主

11、筋位置，扶正点焊，焊接时严禁烧伤主筋，钢筋笼子骨架焊好后，在其外部缠绕箍筋，其间距按设计要求间距加工，为保证钢筋笼能够顺利下放到孔内，钢筋笼底部20cm范围内的主筋应向内弯曲35。发现有弯曲、变形的钢筋要进行调直处理，钢筋端部发生弯曲的要进行校直。制作钢筋笼时应用控制工具标定主筋间距。螺旋筋制作前先调直，然后用特制的圆形铰磨将调直的钢筋制成盘圆形。螺旋筋与主筋的连接采用点焊，焊点满布，不允许跳焊。由于使用的钢筋不同，焊条根据母材的材质合理选用，HRB335钢与HRB335钢之间的焊接采用E50系列焊条，HPB235钢与HRB335钢之间的焊接采用E43系列焊条。钢筋笼允许偏差：钢筋笼直径+10

12、mm，钢筋笼长度+50mm，钢筋保护+10mm，主筋间距+10mm ，箍筋间距或螺旋筋螺距+20 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司（2） 钢筋笼的吊装、安放 1） 钢筋笼在运输吊过程中严禁高起高落，以防弯曲、扭曲变形。 2） 钢筋笼每隔3m放置一组细石混凝土护壁垫块，每组三只，以保证钢筋保护层均匀。细石砼垫块应提前统一制作和养护。 3） 钢筋笼吊放采用活吊筋，一端固定在钢筋笼上，一端用钢管固定于孔口。 4） 钢筋笼入孔时，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。下笼过程中如遇阻，不得强行下入，查明原因并处理后方可继续下笼。 5） 钢筋笼筋固定以使钢筋笼定位，避免浇筑混凝土时钢筋笼上浮。 6

13、） 搬运和吊装时，精心操作，为防止变形，按方案加设加强筋。安放时对准孔位，就位后立即固定。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司 十 混凝土的浇筑1） 浇筑采用导管法水下灌注，导管下至距孔底0.3-0.5m处，使用规格为300mm的导管。导管使用前需经过通球和压水试验，试验压力为0.6-1.0MPa，确保无漏水、渗水时方能使用，导管接头连接处须加密封圈。2） 灌注混凝土采用拔球法施工工艺，其球径为小于导管内径2030mm。为确保混凝土顺利排出，拔球后不准再将导管下放孔底。 3） 初灌量要保证导管埋在混凝土中0.8m以上。根据连通器原理，计算混凝土初浇量 中建一局集团西北分公司中建一局集

14、团西北分公司4） 浇筑混凝土过程中提升导管时，由各机配备的质检员测量混凝土的液面高度并做好记录，严禁将导管提离混凝土面，导管埋管深度严格控制在2-8m。5） 水下砼浇筑必须连续进行，每根桩的浇筑时间按混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案。6） 所注的桩顶标高，应为桩顶的设计标高。当桩顶出现浮浆时，应将桩顶的浇灌高度预先适当加高，待桩身混凝土达到足够强度后将浮浆凿去，凿去后的桩顶标高应为桩顶设计标高。 混凝土灌注示意图 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司钢筋笼质量检验标准 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司砼灌注桩质量检验标准 中建一局集团西北分公司中建一

15、局集团西北分公司1 缩径1.1 产生的原因(1)清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。(2)孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成砼桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成护颈。1.2 防治措施预防缩径的关键是控制泥浆比重，确保泥浆能保持孔壁平衡。(1)使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化配以不同的泥浆。(2)成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不清泥，预防清孔后的在浇筑砼的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。 十一 混凝土灌注桩质量通病预防措施 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司2 断桩 2.

16、1 产生的原因(1)砼拌和物发生离析使桩身中断。(2)灌注中，发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发生导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥，砼桩身中断的严重事故。(3)灌注时间过长，首批砼已初凝，而后灌注的砼冲破顶层与泥浆相混；或导管进水，未及时作良好处理，均会在两层砼中产生部分夹有泥浆渣土的截面。2.2 防治措施(1)导管要有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满砼的重量；内径应一致，其误差应小于2 毫米，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验；导管最下端一节导管长度要长一些，一般为 4 米，其底端不得带法兰盘。(2)导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性

17、试验。(3)严格控制导管埋深与拔管速度，导管不宜埋入砼过深，也不可过浅。及时测量砼浇灌深度，严防导管拔空。(4)经常检测砼拌和物，确保其符合要求。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司3 桩顶局部冒水、桩身孔洞3.1 产生的原因(1)水下砼灌注过程中，导管埋深过大，导管内外砼新鲜程度不同，再加上灌注过程中上下活动导管过于频繁，致使导管活动部位的砼离析，保水性能差而泌出大量的水，这些水沿着导管部位最后灌入的、最为新鲜的砼往上冒，形成通道(即桩身孔洞) 。(2)水下砼灌注过程中，砼倾倒入导管速度过快过猛，把空气闷在导管中，在桩内形成高压气包。高压气包在其自身浮力或导管起拔等外力的作用下，在

18、砼内不断上升，当上升到桩顶附近时，气包浮力与上升阻力接近，在没有外力的作用下，气包便滞留在桩身内，最终形成桩身孔洞。另外，有一些桩在余桩截后，桩身内残余的高压气体，因通道打开而顺桩身的细小缝隙释放出来。这时，常会携带部分遗留在气包内的水往上冒，出现“桩顶冒气泡”的怪现象。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司(3)水下砼灌注时间过长，最早灌入孔内的砼坍落度损失过大，流动性变差，终灌导管起拔后会留下难以愈合的孔洞。3.2 防治措施(1) 控制导管的埋深，灌注过程中做到导管勤提勤拔。(2) 砼倾入导管的速度应根据砼在管内的深度控制，管内深度越深，砼倾入速度越应放慢。在可能的情况下，应始终保

19、持导管内满管砼，以防止桩身形成高压气包。实际施工中，往往因为导管每次起拔后管内都会形成空管，再次灌注时，桩身形成高压气包就很难避免。因此，应在灌注过程中适当上下活动导管，把已形成的高压气包引出桩身。(3)加适当缓凝剂，确保砼在初凝前完成水下灌注。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司4 钢筋笼上浮4.1 产生的原因砼由漏斗顺导管向下灌注时，产生一种顶托力，使钢筋笼上浮。4.2 防治措施(1)钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。(2)灌注中,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢砼灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。(3)砼液面进入钢筋

20、笼一定深度后，应适当提导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入砼表面应不小于 2 m，不大于 10m。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，现场操作人员应及时补救，补救的办法是马上起拔拆除部分导管；导管拆除一部分后， 可适当上下活动导管；这时可以看到，每上提一次导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会自然回落一点；坚持多上下活动几次导管，直到上浮的钢筋笼全部回落为止。当然，如果钢筋笼严重上浮，那么这一补救措施也不一定会十分奏效。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司5 “烂桩头”5.1 产生的原因(1)清孔不彻底，桩顶浮浆过浓过厚，影响水下砼灌注时测量桩顶位置的精度。(2)导管起拔速

21、度过快，尤其是桩头直径过大时，如未经插捣，直接起拔导管，桩头很容易出现砼中间高、四周低的“烂桩头”。(3)浇筑速度过快，导致孔壁局部坍塌，影响测量结果。 5.2 防治措施(1)认真做好清孔工作，确保清孔完成后孔口没有泥块返出；在空孔较长的桩内测量砼上升面时，应控制好测量重锤的质量。通常认为使用 540mm 碎石砼时，重锤的质量可以控制在 1.5kg 左右；使用 5 25mm 碎石砼时，重锤的质量可以控制在 1kg 左右。在设计桩顶与地面距离4 m 时，通常认为使用竹竿通过手感测量砼面更直观，精度更高。(2)砼终灌拔管前，应使用导管适当地插捣砼，把桩身可能存在的气包尽量排出桩外后，以便精确测量砼

22、面。也可通过导管插捣使桩顶砼摊平。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司6 灌注砼时桩孔坍孔灌注水下砼过程中， 发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒， 随即骤降并冒出气泡，为坍孔征兆。如用测深锤探测砼面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。6.1坍孔的原因（1）泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。（2）未及时补浆（或水）或地下水上涨，或孔内出现承压水或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等造成孔内水头高度不够。（3）护筒埋置太浅，下端口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。（4）在松软砂层中钻进进尺太快

23、。（5）吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司6.2坍孔的预防和处理（1）在松散粉砂土和流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、黏度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。（2）地下水位变化过大时，应采取升高护筒，增高水头。（3）发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并填回钻孔，重新埋设护筒再钻。（4）如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂或粘土混合物到坍孔处以上1-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。（5）吊入钢筋笼时应对准孔中心竖直插入，严禁触及孔壁。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司1单桩竖向抗压静载试验法单桩竖向抗压静载试验一般采用油

24、压千斤顶加载，千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件采取下列方法：（1）锚桩横梁反力装置由4根锚桩、主梁、次梁、油压千斤顶以及测量仪表等组成（图7-105）。锚桩、反力梁装置能提供的反力应不小于预估最大试验荷载的1.21.5倍。 图7-105 锚桩横梁静载试验装置1-锚桩（4根）；2-锚筋；3-主梁（钢横梁或倒置钢桁架）；4-次梁；5-厚钢板；6-硬木包钢皮；7-油压千斤顶；8-百分表；9-基准桩；10-基准梁（一端固定，一端可水平移动）；11-试验桩 十二 混凝土灌注桩检测 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司（2）压重平台反力装置由支墩（或垫木）、钢横梁、钢锭、油压千斤顶及测量仪表

25、等组成（图7-106）。压重量不得少于预估试桩破坏荷载的1.2倍；压重应在试验开始前一次加上，并均匀稳固的放置于平台上。图7-106 压重平台静载试验装置1-支墩；2-钢横梁；3-钢锭；4-油压千斤顶；5-百分表；6-试验桩；7-垫木；8-钢架或厚钢板 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司2桩身质量检验在桩基动态无损检测中，国内外广泛使用的方法是应力波反射法，又称低（小）应变法。其原理是根据一维杆件弹性波反射理论（波动理论）采用锤击振动力法检测桩体的完整性，即以波在不同阻抗和不同约束条件下的传播特性来判别桩身质量。本法特点是：受场地约束限制小，测试设备轻便、简单，操作方便，测试速度快，

26、获得的波形规律性较好，判读明了、简捷，便于对工程作大应变抽检等。（1）测试仪器用测桩测振仪，配用垂直示波器，或用采集仪（加速计）、微机。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司图7-118 应力波反射法检测装置1-测试桩；2-拾振器；3-采集仪；微机；5-打印机；6-手锤（2）测试方法及判别标准测试系采用手锤或力杆瞬时冲击桩头，激起振动，产生弹性（应力）波，以声速沿桩长向下传播，到达桩尖后，又向上反射，如果遇波阻抗界面（桩身某截面出现扩颈或缩颈、断裂或夹层等），产生回波反射，由放置在桩头的拾振器，接收锤击初始信号及桩身反射信号，通过数字采集仪记录，并将波形存储在磁盘上，经微机进行分析，打

27、印出波形及结果，其测试装置如图7-118。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司由于采用了数字采集及数字化处理系统，运用波动理论对波形进行分析判断，从而可以获得桩身混凝土的平均波速、波形等参数，并以此可以判断桩的完整性。一般根据测试装在桩顶上的拾振器（加速计），可测得波的最初峰值到桩尖反射峰值之间的时差，和由桩与土的变化产生波的不规则性，经数据的分析整理，可给出以下测试结果：1）桩身混凝土浇筑质量及完整性，包括缺陷性质、程度与位置；2）桩身混凝土平均波速及强度范围。根据桩基动测一般原则，分析检测记录波形，可将桩身混凝土质量分为4类：I类：桩身完好。检测波形规则，桩底反射清晰、明显，无桩

28、间反射信号，波速正常（较高），此反映混凝土密实均匀； 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司II类：桩身基本完好。检测波形基本规则波速基本正常；III类：桩身质量较差。波形不够规则，波速偏低，说明有明显的桩间反射波信号，但其能量较弱，桩有局部的缺陷，或混凝土密实度稍差，如有轻微扩颈、缩颈、离析、蜂窝、局部夹泥等；IV类：桩身混凝土存在严重缺陷。波形不规则，无桩底反射信号，桩间反射能量较强，波速低，说明桩身有断裂、严重离析、严重缩颈等缺陷。一般讲，详测给出的I、II类桩可以满足要求；IV类桩无法使用，必须进行处理；III类桩能否满足要求，由设计单位根据工程具体情况作出决定。由于波速与混凝土强度间存在着明显的统计关系。混凝土强度等级可依据桩体弹性波平均速度，并根据波速混凝土相关关系求得，再根据强度等级与龄期的关系，推算出28d的混凝土强度等级。 中建一局集团西北分公司中建一局集团西北分公司谢谢大家谢谢大家