第二章_桩基础工程-1.ppt

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1、第三节第三节 灌注桩的施工灌注桩的施工 定义定义：灌注桩是直接在桩位上灌注桩是直接在桩位上成孔成孔，然后在孔内灌注混凝，然后在孔内灌注混凝土或土或 钢筋混凝土而成。不适钢筋混凝土而成。不适用流动淤泥土，其他土质均用流动淤泥土，其他土质均可。可。特点：特点：1、优点：、优点：灌注桩能适应各种地层的变化，无需接桩，施工时灌注桩能适应各种地层的变化，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。施工方便，节约施工方便，节约 材料，降低成本（降低成本材料，降低成本（降低成本1/3）。）。类型类型:钻孔灌注桩钻孔灌注桩 干作业成孔灌注桩干

2、作业成孔灌注桩 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 套（沉）管成孔灌注桩套（沉）管成孔灌注桩 爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 2、缺点：、缺点：操作要求严格、技术要求高，易发生桩的断裂现象，操作要求严格、技术要求高，易发生桩的断裂现象，技术间歇时间长，施工后需较长的养护期方可承受荷载，技术间歇时间长，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出，冬季施工困难成孔时有大量土渣或泥浆排出，冬季施工困难。灌注桩施工工艺近年来发展很快，还出现夯扩沉管灌灌注桩施工工艺近年来发展很快，还出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺。注桩、钻孔压浆成桩等一些新工

3、艺。类型：类型：干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 湿作业成孔灌注桩湿作业成孔灌注桩 一、钻孔灌注桩施工一、钻孔灌注桩施工工艺流程工艺流程：桩位钻孔桩位钻孔孔内放钢筋笼骨架孔内放钢筋笼骨架浇筑混凝土浇筑混凝土特点：特点：能在各种土质条件下施工，具有无振动、对土体无挤压等优点。能在各种土质条件下施工，具有无振动、对土体无挤压等优点。（一）干作业成孔灌注桩（一）干作业成孔灌注桩 步履式螺旋钻机步履式螺旋钻机 干式成孔一般采用螺旋干式成孔一般采用螺旋钻机，它由主机、滑轮组、钻机，它由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成。由螺旋钻出土装置等组成。由螺旋钻头切削

4、土体，切下土随钻头头切削土体，切下土随钻头旋转并沿螺旋叶片上升而排旋转并沿螺旋叶片上升而排出孔外。出孔外。1 1、适用、适用:地下水位以上的各种软硬土地下水位以上的各种软硬土2 2、成孔机械、成孔机械钻孔机钻孔机 洛阳铲洛阳铲螺旋钻机螺旋钻机 长杆螺旋式长杆螺旋式(钻杆长度钻杆长度10m10m以上以上)短杆螺旋式短杆螺旋式(钻杆长度钻杆长度3 38m)8m)钻钻孔孔达达到到要要求求深深度度后后，应应用用夯夯锤锤夯夯击击孔孔底底虚虚土土，用压力在孔底灌入水泥浆用压力在孔底灌入水泥浆 目的：减少桩的沉降和提高桩的承载力目的：减少桩的沉降和提高桩的承载力3 3、施工注意事项、施工注意事项 钻进时钻杆

5、应垂直钻进时钻杆应垂直钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时：钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时：可能遇到坚硬杂物，应可能遇到坚硬杂物，应 立即停车检查，妥善处理。立即停车检查，妥善处理。钻孔偏移时应提起钻头上下反复钻打几次，以便削去钻孔偏移时应提起钻头上下反复钻打几次，以便削去硬土；硬土；如无效，可在孔中局部回填粘土至偏孔处以上如无效，可在孔中局部回填粘土至偏孔处以上0.5m0.5m，再重新钻进。再重新钻进。钢筋笼吊放完毕，应及时灌注混凝土。混凝土应分层钢筋笼吊放完毕，应及时灌注混凝土。混凝土应分层浇筑，分层捣实，每层高度浇筑，分层捣实，每层高度1.5m1.5m。测测定定桩桩位位 埋埋设设护护筒筒

6、桩桩机机就就位位 成成孔孔 清清孔孔 安安放放钢钢筋筋骨架骨架 浇筑水下混凝土浇筑水下混凝土(二二)泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 软土地基的深层钻进，会遇到地下水问题。采软土地基的深层钻进，会遇到地下水问题。采用泥浆护壁湿作业成孔能够解决施工中地下水带来用泥浆护壁湿作业成孔能够解决施工中地下水带来的孔壁塌落，钻具磨损发热及沉渣问题。常用的湿的孔壁塌落，钻具磨损发热及沉渣问题。常用的湿作业成孔机械有冲抓锥成孔机、斗式钻头成孔机、作业成孔机械有冲抓锥成孔机、斗式钻头成孔机、冲击式钻孔机、潜水电钻、大直径旋入全套管护壁冲击式钻孔机、潜水电钻、大直径旋入全套管护壁成孔钻机和工程水文地质回转钻机

7、等，其中回转钻成孔钻机和工程水文地质回转钻机等，其中回转钻机是目前灌注桩施工用得最多的施工机械，机是目前灌注桩施工用得最多的施工机械，工艺流程工艺流程：1 1、钻孔机械设备与成孔方法、钻孔机械设备与成孔方法（1 1）回转钻成孔）回转钻成孔 正循环正循环 反循环反循环 压缩空气反循环法压缩空气反循环法 泵举反循环法泵举反循环法 泵吸反循环法泵吸反循环法（2 2）潜水钻成孔）潜水钻成孔 （3 3）冲击钻成孔）冲击钻成孔潜水钻机潜水钻机1钻头；钻头；2潜水钻；潜水钻；3电缆；电缆；4护筒；护筒；5水管；水管；6滚轮支；滚轮支；7钻杆；钻杆；8电缆盘；电缆盘；9-卷扬机；卷扬机；10-控制箱控制箱冲击

8、钻机冲击钻机1滑轮；滑轮；2主杆；主杆；3拉索；拉索；4斜撑；斜撑；5-卷扬机；卷扬机；6垫木；垫木；7钻头钻头2 2、施工工艺、施工工艺(1)(1)测定桩位测定桩位,埋设护筒埋设护筒护筒护筒作用：作用：固定桩孔位置、导向、提高孔内泥浆固定桩孔位置、导向、提高孔内泥浆水头以防止塌孔、保护孔口、增加桩孔内水头以防止塌孔、保护孔口、增加桩孔内水压水压材料：材料：4 48 8厚钢板，上部宜开设厚钢板，上部宜开设1 12 2个个溢浆孔溢浆孔直径：应比钻头直径大直径：应比钻头直径大100100200200(2)(2)钻机就位、钻进钻机就位、钻进钻孔过程中应向桩孔内注入泥浆钻孔过程中应向桩孔内注入泥浆(3

9、)(3)泥浆护壁成孔泥浆护壁成孔泥浆选料：泥浆选料：泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂量、泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂量、PHPH值、稳值、稳定性等要符合规定的要求。泥浆的选料既要考虑护壁效果，定性等要符合规定的要求。泥浆的选料既要考虑护壁效果，又要考虑经济性，尽可能使用当地材料。又要考虑经济性，尽可能使用当地材料。(4)(4)清孔清孔不易塌孔的桩孔：不易塌孔的桩孔：空气吸泥机空气吸泥机 气压气压0.5MPa0.5MPa稳定性差的孔壁：稳定性差的孔壁：泥浆循环法泥浆循环法(5)(5)吊放钢筋笼吊放钢筋笼(6)(6)吊放导管吊放导管,灌注水下混凝土灌注水下混凝土钻孔灌注桩-护筒埋设钻钻

10、孔孔灌灌注注桩桩-钻钻进进施施工工钻孔灌注桩钻孔灌注桩-钢筋笼吊装钢筋笼吊装泥浆护壁灌注桩泥浆护壁灌注桩泥泥浆浆护护壁壁灌灌注注桩桩砼砼浇浇筑筑泥浆护壁灌注桩钻头泥浆护壁灌注桩钻头 (3)(3)斜孔斜孔 桩孔成孔后发现较大垂直偏差，是由于护筒倾斜和位移、钻杆不垂桩孔成孔后发现较大垂直偏差，是由于护筒倾斜和位移、钻杆不垂直、钻头导向部分太短、导向性差、土质软硬不一、或遇上孤石等原因直、钻头导向部分太短、导向性差、土质软硬不一、或遇上孤石等原因造成。斜孔会影响桩基质量，并会造成施工上的困难。处理时可在偏斜造成。斜孔会影响桩基质量，并会造成施工上的困难。处理时可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把

11、孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。待沉积密实后再钻。3.3.常见工程质量问题及处理常见工程质量问题及处理(1)(1)塌孔塌孔在成孔过程中或成孔后，有时在排出的泥浆中不断出现气泡，有时在成孔过程中或成孔后，有时在排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下降，这是塌孔的迹象。护筒内的水位突然下降，这是塌孔的迹象。其形成原因主要是土质松散、泥浆护壁不好、护筒水位不高等所致。其形成原因主要是土质松散、泥浆护壁不好、护筒水位不高等所致。如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回如发生塌孔，应探明塌孔

12、位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到塌孔位置填到塌孔位置1m2m1m2m，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实再重如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实再重新钻孔。新钻孔。(2)(2)缩孔缩孔 是指孔径小于设计孔径的现象。是由于塑性土膨胀造成的，处理是指孔径小于设计孔径的现象。是由于塑性土膨胀造成的，处理时可反复扫孔，以扩大孔径。时可反复扫孔，以扩大孔径。沉管灌注桩沉管灌注桩FLASH1钢管；2桩靴；3桩二、沉管灌注桩二、沉管灌注桩定义定义 利用桩身寸相适应的钢管，在下部套上桩利用桩身寸相适应的钢管，在下部套上桩靴，打入土中靴，打入土中,然后将钢筋笼放入钢管内，再边然后将钢筋笼放

13、入钢管内，再边浇注混凝土，边拔管振捣密实。浇注混凝土，边拔管振捣密实。施工过程施工过程 a a）就位；就位；b b）沉套管；沉套管；c c）初灌混凝土；初灌混凝土；d d）放置钢筋笼、灌注混凝土；放置钢筋笼、灌注混凝土；e e）拔管成桩拔管成桩特点特点 成孔方法与沉桩设备与打设预制桩相同沉管成孔方法与沉桩设备与打设预制桩相同沉管成孔成孔,不存在塌孔问题不存在塌孔问题 预制桩尖预制桩尖 适用：适用：锤击灌注桩宜用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。锤击灌注桩宜用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。1 1、锤击沉管灌注桩、锤击沉管灌注桩施工顺序：施工顺序：在第一次灌注桩施工完毕，拔

14、出套管后，清除管外在第一次灌注桩施工完毕，拔出套管后，清除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再埋壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再埋预制桩靴或合好活瓣第二次复打沉套管，使未凝固的混预制桩靴或合好活瓣第二次复打沉套管，使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径，然后第二次灌注混凝土。拔凝土向四周挤压扩大桩径，然后第二次灌注混凝土。拔管方法与初打时相同。管方法与初打时相同。施工时要注意：施工时要注意：前后两次沉管的轴线应复合；前后两次沉管的轴线应复合；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行；复打法第一次灌注混凝土前不能放置钢筋笼

15、，如配有复打法第一次灌注混凝土前不能放置钢筋笼，如配有钢筋，应在第二次灌注混凝土前放置。钢筋，应在第二次灌注混凝土前放置。沉管灌注桩设备沉管灌注桩设备1滑轮组；2振动器；3漏斗；4桩管；5吊斗；6枕木；7机架；8拉索；9架底；10卷扬机2 2、振动沉管灌注桩、振动沉管灌注桩 振动沉管时是将钢管上端与振动沉振动沉管时是将钢管上端与振动沉桩机刚性连接，利用振动力将钢管打入桩机刚性连接，利用振动力将钢管打入土中。土中。单打法单打法复打法复打法反插法反插法(1)(1)振动沉管机械设备振动沉管机械设备(2)(2)施工方法施工方法(3)(3)注意事项注意事项易出现的质量问题及处理方法易出现的质量问题及处理

16、方法:名称名称产生原因产生原因处理方法处理方法断桩断桩桩距过小；软硬土层间传桩距过小；软硬土层间传递水平力大小不同；桩身递水平力大小不同；桩身混凝土强度弱，终凝不久混凝土强度弱，终凝不久就受到外力影响。就受到外力影响。桩的桩的中心距宜大于中心距宜大于3.5倍的倍的桩径；考虑打桩顺序或采桩径；考虑打桩顺序或采取跳打。取跳打。缩缩颈颈土体受到强烈扰动和挤压；土体受到强烈扰动和挤压；拔管过快，混凝土量少，拔管过快，混凝土量少，或和易性差。或和易性差。常常测混凝土塌落度，发现测混凝土塌落度，发现问题即纠正，用复打法处问题即纠正，用复打法处理。理。吊脚桩吊脚桩桩靴强度不足；被打坏进桩靴强度不足；被打坏进水、进砂；或活瓣未及时水、进砂；或活瓣未及时打开。打开。拔出拔出桩管，纠正桩靴或回桩管，纠正桩靴或回填砂重打。填砂重打。桩靴进水、桩靴进水、进泥进泥活瓣闭合不严密、预制桩活瓣闭合不严密、预制桩靴被打坏。靴被打坏。拔出桩管，清除泥砂，整拔出桩管，清除泥砂，整修活瓣，回填砂后重沉管修活瓣，回填砂后重沉管管。管。3 3、夯扩桩、夯扩桩夯扩桩就位吊升护筒夯扩桩就位吊升护筒夯扩桩沉管过程夯扩桩沉管过程夯扩桩提升内筒夯扩桩提升内筒夯扩桩吊升钢筋笼夯扩桩吊升钢筋笼夯扩桩浇筑砼夯扩桩浇筑砼