深基础工程及地基处理施工学习教案.pptx

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1、会计学1深基础深基础(jch)工程及地基处理施工工程及地基处理施工第一页，共73页。07 二月 20232第1页/共73页第二页，共73页。07 二月 20233 桩基础的分类：按桩身材料分类主要有混凝土桩及钢桩，也有采用木、组合材料的桩 桩按承载性状可分为摩擦(mc)型桩和端承型桩，前者又分为摩擦(mc)桩、端承摩擦(mc)桩；后者又分为端承桩、摩擦(mc)端承桩。摩擦(mc)桩在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受；端承摩擦(mc)桩桩顶荷载则主要由桩侧阻力承受。端承桩在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受；摩擦(mc)端承桩桩顶荷载则主要由桩端阻力承受。第2页/共73页第三页，共

2、73页。07 二月 20234桩按成桩时挤土状况可分为非挤土桩、部分挤土桩和桩按成桩时挤土状况可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。挤土桩。沉管法、爆扩法施工的灌注桩、打入（或静压）的实心沉管法、爆扩法施工的灌注桩、打入（或静压）的实心混凝土预制桩、闭口钢管桩或混凝土管桩混凝土预制桩、闭口钢管桩或混凝土管桩 属于属于(sh(sh y)y)挤土桩。挤土桩。冲击成孔法、钻孔压注法施工的灌注桩、预钻孔打入式冲击成孔法、钻孔压注法施工的灌注桩、预钻孔打入式预制桩、混凝土预制桩、混凝土 管桩、管桩、H H 型钢桩、敞口钢管桩等属型钢桩、敞口钢管桩等属 于部分挤土桩；干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法于部分挤

3、土桩；干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法施工的灌注桩属非挤土桩。施工的灌注桩属非挤土桩。第3页/共73页第四页，共73页。07 二月 20235 按桩的施工方法，可分为预制桩和灌注桩两类。按桩的施工方法，可分为预制桩和灌注桩两类。预制桩预制桩:在工厂或施工现场制成的各种在工厂或施工现场制成的各种(zh zh n n)形式形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中，或的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中，或有的用高压水冲沉入土中。有的用高压水冲沉入土中。灌注桩灌注桩:根据成孔方法的不同分为挖孔、钻孔、冲孔灌根据成孔方法的不同分为挖孔、钻孔、冲孔灌注桩，沉管灌注桩和爆扩桩等。注桩，沉管灌注桩和

4、爆扩桩等。第4页/共73页第五页，共73页。07 二月 202362.1 2.1 预制预制预制预制(y zh)(y zh)混凝土桩施工混凝土桩施工混凝土桩施工混凝土桩施工2.1.12.1.1桩的预制、起吊、运输、堆放桩的预制、起吊、运输、堆放1 1 桩的预制桩的预制 场地压实、平整场地压实、平整场地地坪作三七灰土场地地坪作三七灰土或浇筑混凝土或浇筑混凝土支模支模绑扎钢筋骨架、安设吊绑扎钢筋骨架、安设吊环环浇筑混凝土浇筑混凝土养护至养护至3030设计强度拆模设计强度拆模支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋浇筑间浇筑间隔桩混凝土隔桩混凝土同法间隔制作第二层桩同法间隔制作

5、第二层桩养护至养护至70%70%设计强度起吊设计强度起吊达达100%100%设计强度后运输。设计强度后运输。2 2 桩的起吊桩的起吊 桩在起吊和搬运时，必须桩在起吊和搬运时，必须(bx)(bx)平稳，并且不得平稳，并且不得损坏。吊点应符合设计要求，一般吊点的设置损坏。吊点应符合设计要求，一般吊点的设置如下图所示。如下图所示。第5页/共73页第六页，共73页。07 二月 20237桩的吊点位置图桩的吊点位置图第6页/共73页第七页，共73页。07 二月 20238n n3 3 桩的运输桩的运输n n 打桩前，桩从制作处运到现场前备打桩，并应打桩前，桩从制作处运到现场前备打桩，并应根据根据(gnj

6、)(gnj)打桩顺序随打随运以避免二次搬运。桩的打桩顺序随打随运以避免二次搬运。桩的运输方式，在运距不大时，可用起重机吊运；当运距运输方式，在运距不大时，可用起重机吊运；当运距较大时，可采用轻便轨小平台车运输。较大时，可采用轻便轨小平台车运输。n n4 4 桩的堆放桩的堆放n n 堆放桩的地面必须平整、坚实，垫木间距应与堆放桩的地面必须平整、坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上，堆放吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上，堆放层数不宜超过层数不宜超过4 4层。不同规格的桩，应分别堆放。层。不同规格的桩，应分别堆放。n n第7页/共73页第八页，共73页。07 二月 20

7、2392.1.22.1.2打桩设备打桩设备(shbi)(shbi)1 1 多能桩架多能桩架第8页/共73页第九页，共73页。07 二月 202310n n2 2 履带式桩架履带式桩架第9页/共73页第十页，共73页。07 二月 2023112.1.3锤击沉桩施工方法锤击沉桩施工方法1 桩锤桩锤 桩锤是对桩施加冲击，将桩锤是对桩施加冲击，将桩打入土中的主要机具。桩打入土中的主要机具。桩锤主要有落锤、蒸汽锤、柴油桩锤主要有落锤、蒸汽锤、柴油锤和液压锤锤和液压锤 目前应用最多的是柴油锤。目前应用最多的是柴油锤。用锤击沉桩时，为防止桩受冲用锤击沉桩时，为防止桩受冲击应力过大而损坏，力求采用击应力过大而

8、损坏，力求采用“重锤轻击重锤轻击”。如采用轻锤重击，。如采用轻锤重击，锤击功能很大一部分被桩身吸锤击功能很大一部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易收，桩不易打入，且桩头容易打碎。锤重可根据土质、桩的打碎。锤重可根据土质、桩的规格等参考下表进行规格等参考下表进行(jnxng)选选择，如能进行择，如能进行(jnxng)锤击应力锤击应力计算则更为科学。计算则更为科学。1.52倍桩重。倍桩重。若桩重大于若桩重大于2T时，锤可轻于桩，时，锤可轻于桩，但不小于但不小于75桩重桩重 第10页/共73页第十一页，共73页。07 二月 202312锤锤型型柴油锤柴油锤202025253535454560607

9、272锤的动力性能锤的动力性能冲击部分重冲击部分重t t2.02.02.52.53.53.54.54.56.06.07.27.2总重总重t t4.54.56.56.57.27.29.69.615.015.018.018.0冲击力冲击力kNkN200020002000200025002500250025004000400040004000500050005000500070007000700070001000010000常用冲程常用冲程mm1.82.31.82.3桩的截面桩的截面混凝土预制桩的混凝土预制桩的边长或直径边长或直径cmcm2532535 53540354040454045455045

10、505055505555605560钢管桩的直径钢管桩的直径cmcm4040606090909010090100锤重选择锤重选择(xunz)(xunz)表表第11页/共73页第十二页，共73页。07 二月 202313n n2 沉桩前的准备工作 n n(1)清除地上、地下障碍物，对场地进行平整并做好排水工作。n n(2)放出桩的基准线并定出桩位，在不受打桩影响的适当位置设置(shzh)水准点。n n(3)接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。n n(4)进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符合要求。n n(5)确定打桩顺序 第12页/共73页第十三页，共73页。07 二月

11、202314第13页/共73页第十四页，共73页。07 二月 202315n n3 3 锤击沉桩施工锤击沉桩施工(sh gng)(sh gng)方法方法n n 打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，然后吊桩并送打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，然后吊桩并送至导杆内，垂直对准桩位缓缓送下插入土中，垂直度偏至导杆内，垂直对准桩位缓缓送下插入土中，垂直度偏差不得超过差不得超过0.5%0.5%，然后固定桩帽和桩锤，使桩、桩帽、，然后固定桩帽和桩锤，使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四周应有帽之间应加弹性

12、衬垫，桩帽和桩顶周围四周应有510mm510mm的间隙，以防损伤桩顶。的间隙，以防损伤桩顶。n n 第14页/共73页第十五页，共73页。07 二月 202316 打桩开始时，锤的落距应较小（0.50.8米），待桩入土至一定深度（12米）且稳定后，再按要求的落距锤击。用落锤或单动汽锤打桩时，最大落距不宜大于1m，用柴油锤时，应使锤跳动正常。在打桩过程中，遇有贯入度剧变、桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝(li fng)或破碎等异常情况时，应暂停打桩，及时研究处理。第15页/共73页第十六页，共73页。07 二月 202317 如桩顶标高低于自然土面，则需用送桩管将桩送入

13、土如桩顶标高低于自然土面，则需用送桩管将桩送入土中时，桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上，拔出中时，桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上，拔出(b(b ch)ch)送桩管后，桩孔应及时回填或加盖。送桩管后，桩孔应及时回填或加盖。多节桩的接桩，可用焊接或法兰锚接。目前焊接接桩多节桩的接桩，可用焊接或法兰锚接。目前焊接接桩应用最多。接桩的预埋铁件表面应清洁，上、下节桩应用最多。接桩的预埋铁件表面应清洁，上、下节桩之间如有间隙应用铁片填实焊牢，焊接时焊缝应连续之间如有间隙应用铁片填实焊牢，焊接时焊缝应连续饱满，并采取措施减少焊接变形。接桩时，上、下节饱满，并采取措施减少焊接变形。接桩时，上、下节桩的中心线

14、偏差不得大于桩的中心线偏差不得大于10mm10mm，节点弯曲矢高不得大，节点弯曲矢高不得大于于11桩长。桩长。第16页/共73页第十七页，共73页。07 二月 202318n n 打桩质量控制打桩质量控制n n允许偏差允许偏差(pinch)(pinch)范围范围P89P89页页n n停锤条件：桩尖进入一般土层时，以控制桩端设计标停锤条件：桩尖进入一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度作参考。高为主，贯入度作参考。n n桩尖进入坚硬等土层时，以贯入度控制为主，桩端设桩尖进入坚硬等土层时，以贯入度控制为主，桩端设计标高可作参考。计标高可作参考。n n(6)(6)打桩对环境的影响（土体隆起，浮桩

15、）措施：预钻打桩对环境的影响（土体隆起，浮桩）措施：预钻孔，桩架具备钻孔捶击双功能，设置排水设施，设隔孔，桩架具备钻孔捶击双功能，设置排水设施，设隔离板桩或地下连续墙，挖防震沟，限制打桩速度，加离板桩或地下连续墙，挖防震沟，限制打桩速度，加强观测。强观测。n n(7)(7)打桩过程中，应做好沉桩记录，以便工程验收。打桩过程中，应做好沉桩记录，以便工程验收。第17页/共73页第十八页，共73页。07 二月 202319n n4 打入桩的施工工艺n n（1）桩机就位(jiwi)n n（2）吊桩 n n（3）打桩n n（4）接桩n n（5）送桩 n n（6）截桩第18页/共73页第十九页，共73页。

16、07 二月 202320第19页/共73页第二十页，共73页。07 二月 202321n n 打桩过程中常遇到的问题打桩过程中常遇到的问题 由于桩要穿过构造复杂由于桩要穿过构造复杂的土层，所以在打桩过程中要随时注意观察，凡发生的土层，所以在打桩过程中要随时注意观察，凡发生贯入度突变、桩身突然倾斜、移位或有严重回弹、桩贯入度突变、桩身突然倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎等应暂停施工，及时与顶或桩身出现严重裂缝或破碎等应暂停施工，及时与有关单位研究处理有关单位研究处理(ch(ch l l)。n n4 4 施工中常遇到的问题是：施工中常遇到的问题是：n n (1)(1)桩顶、桩身

17、被打坏：与桩头钢筋设置不合理、桩桩顶、桩身被打坏：与桩头钢筋设置不合理、桩顶与桩轴线不垂直、混凝土强度不足、桩尖通过过硬顶与桩轴线不垂直、混凝土强度不足、桩尖通过过硬土层、锤的落距过大、桩锤过轻等有关。土层、锤的落距过大、桩锤过轻等有关。n n (2)(2)桩位偏斜：当桩顶不平、桩尖偏心、接桩不正、桩位偏斜：当桩顶不平、桩尖偏心、接桩不正、土中有障碍物时都容易发生桩位偏斜，因此施工时应土中有障碍物时都容易发生桩位偏斜，因此施工时应严格检查桩的质量并按施工规范的要求采取适当措施，严格检查桩的质量并按施工规范的要求采取适当措施，保证施工质量。保证施工质量。n n 第20页/共73页第二十一页，共7

18、3页。07 二月 202322n n(3)(3)桩打不下：施工时，桩锤严重回弹，贯入度突然变桩打不下：施工时，桩锤严重回弹，贯入度突然变小，则可能与土层中夹有较厚砂层或其他硬土层以及小，则可能与土层中夹有较厚砂层或其他硬土层以及钢渣，孤石等障碍物有关。当桩顶或桩身已被打坏，钢渣，孤石等障碍物有关。当桩顶或桩身已被打坏，锤的冲击能不能有效传给桩时，也会发生桩打不下的锤的冲击能不能有效传给桩时，也会发生桩打不下的现象。有时因特殊原因，停歇一段时间后再打，则由现象。有时因特殊原因，停歇一段时间后再打，则由于土的固结作用，桩也往往不能顺利地被打入土中。于土的固结作用，桩也往往不能顺利地被打入土中。所以

19、打桩施工中，必须在各方面作好准备，保证施打所以打桩施工中，必须在各方面作好准备，保证施打的连续进行。的连续进行。n n (4)(4)一桩一桩(y zhun(y zhun)打下邻桩上升：桩贯入土中，使打下邻桩上升：桩贯入土中，使土体受到急剧挤压和扰动，其靠近地面的部分将在地土体受到急剧挤压和扰动，其靠近地面的部分将在地表隆起和水平移动，当桩较密，打桩顺序又欠合理时，表隆起和水平移动，当桩较密，打桩顺序又欠合理时，土体被压缩到极限，就会发生一桩土体被压缩到极限，就会发生一桩(y zhun(y zhun)打下，打下，周围土体带动邻桩上升的现象。周围土体带动邻桩上升的现象。第21页/共73页第二十二页

20、，共73页。07 二月 2023232.1.4 2.1.4 静压力桩施工静压力桩施工 静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中虽静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中虽然仍然存在挤土效应，但没有然仍然存在挤土效应，但没有(mi y(mi y u)u)振动和噪音，适振动和噪音，适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的多为静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达液压式静力压桩机，压力可达5000kN5000kN，如下图示。，如下图示。第22页/共73页第二十三页，共

21、73页。07 二月 202324n n静力压桩是在均匀软弱土中利用压桩架（型钢制作）的自静力压桩是在均匀软弱土中利用压桩架（型钢制作）的自重和配重，通过卷扬机的牵引传到桩顶，将桩逐节压入土重和配重，通过卷扬机的牵引传到桩顶，将桩逐节压入土中的一种沉桩方法。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周中的一种沉桩方法。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。围环境影响小，适合在城市中施工。n n压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接桩时也应保压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接桩时也应保证上下接桩的轴线一致，并使接桩时间尽可能的缩短，否证上下接桩的轴线一致，并使接桩时间尽可能的

22、缩短，否则，间歇时间过长会由于压桩阻力过大导致发生压不下去则，间歇时间过长会由于压桩阻力过大导致发生压不下去的事故。当桩接近的事故。当桩接近(jijn)(jijn)设计标高时，不可过早停压，设计标高时，不可过早停压，否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。第23页/共73页第二十四页，共73页。07 二月 202325n n压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然(trn)(trn)增大，甚至超过压桩能力而使桩机上抬。这时可以增大，甚至超过压桩能力而使桩机上抬。这时可以最大的压桩力作

23、用在桩顶，采取停车再开、忽停忽开的办最大的压桩力作用在桩顶，采取停车再开、忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采取截去桩顶确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采取截去桩顶的办法。的办法。n n 压桩与打桩相比，由于避免了锤击应力，桩的混凝土强压桩与打桩相比，由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小，同时压桩引起的桩周土体因而桩的断面和配筋可以减小，同时压桩引起的桩

24、周土体和水平挤动也小得多，因此压桩是软土地区一种较好的沉和水平挤动也小得多，因此压桩是软土地区一种较好的沉桩方法。桩方法。第24页/共73页第二十五页，共73页。07 二月 2023261操纵室；2电气控制台；3液压系统；4导向架；5配重；6夹持(ji ch)装置；7吊桩把杆；8支腿平台；9横向行走与回转装置；10纵向行走装置；11桩液压式静力压桩机液压式静力压桩机第25页/共73页第二十六页，共73页。07 二月 202327液压式静力压桩机液压式静力压桩机第26页/共73页第二十七页，共73页。07 二月 2023282.2 2.2 混凝土、钢筋混凝土、钢筋混凝土、钢筋混凝土、钢筋(gng

25、jn)(gngjn)混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼并灌注混凝土而成。灌灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼并灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密注桩能适应各种地层，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集地区(dq)(dq)使用。但其操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔使用。但其操作要求严格，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。根据成孔工艺不同，分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护时有大

26、量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同，分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。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 （钻孔、人工挖（钻孔、人工挖孔、冲孔、套管成孔、爆扩成孔）孔、冲孔、套管成孔、爆扩成孔）第27页/共73页第二十八页，共73页。07 二月 2023292.2.12.2.1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保护孔壁并排出土泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔

27、壁并排出土渣而成孔。泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位渣而成孔。泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎(砾砾)石石土及风化岩层；以及地质情况复杂，夹层多、风土及风化岩层；以及地质情况复杂，夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层，冲孔灌注桩除适化不均、软硬变化较大的岩层，冲孔灌注桩除适应上述地质情况外，还能穿透旧基础、大孤石等应上述地质情况外，还能穿透旧基础、大孤石等障碍物，但在岩溶发育障碍物，但在岩溶发育(fy)(fy)地区应慎重使用。地区应慎重使用。第28页/共73页第二十九页，共73页。07 二月 202330n n钻孔过程钻孔过程

28、(guchng)(guchng)中应向桩孔内注入泥浆，泥浆的中应向桩孔内注入泥浆，泥浆的作用是将土中空隙渗填密实，避免孔内漏水，同时泥作用是将土中空隙渗填密实，避免孔内漏水，同时泥浆比水重，也加大了护筒内水压，对孔壁起到支撑作浆比水重，也加大了护筒内水压，对孔壁起到支撑作用，因而可以防止塌孔。另外，泥浆还能起到携碴、用，因而可以防止塌孔。另外，泥浆还能起到携碴、冷却机具和切土润滑等作用。泥浆的制备通常在挖孔冷却机具和切土润滑等作用。泥浆的制备通常在挖孔前搅拌好，钻孔时输入孔内；有时也采用向孔内输入前搅拌好，钻孔时输入孔内；有时也采用向孔内输入清水，一边钻孔，一边使清水与钻削下来的泥土拌和清水，

29、一边钻孔，一边使清水与钻削下来的泥土拌和形成泥浆。泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂形成泥浆。泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂量、量、PHPH值、稳定性等要符合规定的要求。泥浆的选值、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，又要考虑经济性，尽可能使用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。当地材料。n n根据泥浆入孔的方向不同，可将湿作业成孔工艺分为根据泥浆入孔的方向不同，可将湿作业成孔工艺分为正循环回转钻机成孔和反循环回转钻机成孔两种施工正循环回转钻机成孔和反循环回转钻机成孔两种施工方法。方法。第29页/共73页第三十页，共73页。07 二月 202331

30、n n1 正循环成孔设备简单，操作正循环成孔设备简单，操作方便，工艺方便，工艺(gngy)成熟，当孔成熟，当孔深不太深，孔径小于深不太深，孔径小于 800cm时钻时钻进效率高。当桩径较大时，钻杆进效率高。当桩径较大时，钻杆与孔壁间的环形断面较大，泥浆与孔壁间的环形断面较大，泥浆循环时返流速度低，排碴能力弱。循环时返流速度低，排碴能力弱。如使泥浆返流速度增大到如使泥浆返流速度增大到0.20m/s0.35m/s，则泥浆泵的，则泥浆泵的排量需很大，有时难以达到，此排量需很大，有时难以达到，此时不得不提高泥浆的相对密度和时不得不提高泥浆的相对密度和粘度。但如果泥浆相对密度过大，粘度。但如果泥浆相对密度

31、过大，稠度大，难以排出钻碴，孔壁泥稠度大，难以排出钻碴，孔壁泥皮厚度大，影响成桩和清孔。皮厚度大，影响成桩和清孔。第30页/共73页第三十一页，共73页。07 二月 202332n n2 2 反循环成孔是泥浆反循环成孔是泥浆(njing)(njing)从钻杆与孔壁间的环状间从钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，来冷却钻头并携带沉碴由钻杆内腔返回隙流入钻孔，来冷却钻头并携带沉碴由钻杆内腔返回地面的一种钻进工艺。由于钻杆内腔断面积比钻杆与地面的一种钻进工艺。由于钻杆内腔断面积比钻杆与孔壁间的环状断面积小得多，因此，泥浆孔壁间的环状断面积小得多，因此，泥浆(njing)(njing)的上的上返速度大，一

32、般可达返速度大，一般可达2 m/s 3m/s2 m/s 3m/s多，是正循环工艺多，是正循环工艺泥浆泥浆(njing)(njing)上返速度的数十倍，因而可以提高排碴能上返速度的数十倍，因而可以提高排碴能力，保持孔内清洁，减少钻碴在孔底重复破碎的机会，力，保持孔内清洁，减少钻碴在孔底重复破碎的机会，能大大提高成孔效率。这种成孔工艺是目前大直径成能大大提高成孔效率。这种成孔工艺是目前大直径成孔施工的一种有效的先进的成孔工艺，因而应用较多。孔施工的一种有效的先进的成孔工艺，因而应用较多。第31页/共73页第三十二页，共73页。07 二月 202333n n泥浆(njing)循环排渣可分为正循环排渣

33、和反循环排渣法。第32页/共73页第三十三页，共73页。07 二月 202334n n钻孔达到要求的深度后为防止灌注桩沉降加大、承钻孔达到要求的深度后为防止灌注桩沉降加大、承载力降低，要清除孔底沉淀物（沉渣等），这个过程载力降低，要清除孔底沉淀物（沉渣等），这个过程称为清孔。当孔壁土质较好，不易塌孔时，可用空气称为清孔。当孔壁土质较好，不易塌孔时，可用空气吸泥机清孔，同时注入清水吸泥机清孔，同时注入清水(qn(qn shu shu)，清孔后泥浆，清孔后泥浆相对密度应控制在相对密度应控制在1.11.1左右；孔壁土质较差时，宜用左右；孔壁土质较差时，宜用泥浆循环清孔，清孔后的泥浆相对密度控制在泥浆

34、循环清孔，清孔后的泥浆相对密度控制在1.151.251.151.25之间。施工及清孔过程中应经常测定泥浆的之间。施工及清孔过程中应经常测定泥浆的相对密度。相对密度。n n 第33页/共73页第三十四页，共73页。07 二月 202335泥浆泥浆泥浆泥浆(njing)(njing)护壁成孔灌注桩施工现场护壁成孔灌注桩施工现场护壁成孔灌注桩施工现场护壁成孔灌注桩施工现场第34页/共73页第三十五页，共73页。07 二月 202336 3 3 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺 埋设护筒埋设护筒 护筒作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止塌孔，增加桩孔内水压。护筒作用是固定桩孔位置，保

35、护孔口，防止塌孔，增加桩孔内水压。泥浆制备泥浆制备 护壁泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，还可在其中掺入其他掺合剂，如护壁泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，还可在其中掺入其他掺合剂，如加重加重(jizhng)(jizhng)剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等。作用是护壁；携砂；冷却；润滑。剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等。作用是护壁；携砂；冷却；润滑。成孔方法成孔方法 泥浆护壁成孔灌注桩成孔方法有冲击钻成孔法泥浆护壁成孔灌注桩成孔方法有冲击钻成孔法a a、冲抓锥成孔法、冲抓锥成孔法b b和潜和潜 水电钻成孔法水电钻成孔法c c三种三种(下图）。下图）。第35页/共73页第三十六页，共

36、73页。07 二月 202337baac第36页/共73页第三十七页，共73页。07 二月 202338 安放钢筋笼安放钢筋笼 浇注水下混凝土浇注水下混凝土 浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥(shun)(shun)很快将产很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥生分离，骨料很快沉入水底，而水泥(shun)(shun)在较长时间内处于在较长时间内处于悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的

37、浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。导管法采用的主要机具有：导管、漏很多。最常用的是导管法。导管法采用的主要机具有：导管、漏斗和储料斗、斗和储料斗、隔水塞。隔水塞。第37页/共73页第三十八页，共73页。07 二月 202339n n4 4 湿作业成孔灌注桩施工中容易发生的质量问题及湿作业成孔灌注桩施工中容易发生的质量问题及处理方法是：处理方法是：n n(1).(1).塌孔塌孔n n在成孔过程中或成孔后，有时在排出的泥浆中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

38、位突然下降，这是不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下降，这是塌孔的迹象。其形成原因主要是土质松散、泥浆护塌孔的迹象。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。如发生塌孔，应探壁不好、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）混合物明塌孔位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到塌孔位置回填到塌孔位置1m2m1m2m，如塌孔严重，应全部回，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实再重新钻孔。填，等回填物沉积密实再重新钻孔。n n (2).(2).缩孔缩孔n n是指孔径小于设计是指孔径小于设计(shj)(shj)孔径的现象。是由于孔径的现象。是由

39、于塑性土膨胀造成的，处理时可反复扫孔，以扩大孔塑性土膨胀造成的，处理时可反复扫孔，以扩大孔径。径。第38页/共73页第三十九页，共73页。07 二月 202340n n(3)(3)斜孔斜孔n n桩孔成孔后发现较大垂直偏差，是由于护筒倾斜和位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、或遇上孤石等原因造成。斜孔会影响桩基质量，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。处理并会造成施工上的困难。处理(ch(ch l l)时可在偏斜处吊住钻头，时可在偏斜处吊住钻

40、头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，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。n n 根据不同的成孔工艺，湿作业成孔钻孔直径约根据不同的成孔工艺，湿作业成孔钻孔直径约500mm2000mm500mm2000mm，钻孔深度可达，钻孔深度可达60m60m。n n 钻孔灌注桩混凝土标号一般不低于钻孔灌注桩混凝土标号一般不低于C15C15，骨料不宜大，骨料不宜大于于30mm30mm。混凝土的坍落度，当水下灌注时，以。混凝土的坍落度，当水下灌注时，以18cm20cm18cm20cm为宜，在干土层桩孔中灌注时，以为宜，在干土层桩孔中灌注时，

41、以8cm10cm8cm10cm为宜。为了改为宜。为了改善混凝土的和易性，可在其中掺入减水剂和粉煤灰等掺和善混凝土的和易性，可在其中掺入减水剂和粉煤灰等掺和料。所用水泥标号不宜低于料。所用水泥标号不宜低于425425号，每立方米混凝土的水泥号，每立方米混凝土的水泥用量不小于用量不小于350kg350kg。第39页/共73页第四十页，共73页。07 二月 2023412.2.22.2.2干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 在软塑土层，含水量大时，可用疏纹叶片钻杆，以便在软塑土层，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，或含水量较小的砂较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中，或含水量

42、较小的砂土中应用密纹叶片钻杆，缓慢地均匀地钻进。操作时要土中应用密纹叶片钻杆，缓慢地均匀地钻进。操作时要求钻杆垂直，钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，求钻杆垂直，钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，可能是遇到石块等异物，应立即停机检查。钻进速度应可能是遇到石块等异物，应立即停机检查。钻进速度应根据电流值变化及时调整。在钻进过程中，应随时清理根据电流值变化及时调整。在钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇到塌孔、缩孔等异常情况，应及时研究解孔口积土，遇到塌孔、缩孔等异常情况，应及时研究解决。适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土决。适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质，勿需护壁可直

43、接取土成孔。质，勿需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机目前常用螺旋钻机(zunj)(zunj)成孔，亦有用洛阳铲成孔的。成孔，亦有用洛阳铲成孔的。第40页/共73页第四十一页，共73页。07 二月 2023422.2.32.2.3套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩1 1 工艺流程工艺流程 套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法，套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法，将带有钢筋混凝土桩靴（又叫桩尖）或带有活瓣式桩将带有钢筋混凝土桩靴（又叫桩尖）或带有活瓣式桩靴的钢套管沉入土中，然后边拔管边灌注混凝土而成。靴的钢套管沉入土中，然后边拔管边灌注混凝土而成。若配有钢筋时，则在浇筑混凝土前先吊放钢

44、筋骨架。若配有钢筋时，则在浇筑混凝土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备利用锤击沉桩设备(shbi)(shbi)沉管、拔管时，称为锤击沉沉管、拔管时，称为锤击沉管灌注桩；利用激振器的振动沉管、拔管时，称为振管灌注桩；利用激振器的振动沉管、拔管时，称为振动沉管灌注桩。动沉管灌注桩。第41页/共73页第四十二页，共73页。07 二月 202343n n施工工艺主要(zhyo)包括：n n就位沉钢管放钢筋笼浇筑混凝土拔钢管第42页/共73页第四十三页，共73页。07 二月 202344n n桩靴桩靴n n桩桩靴靴可可分分为为(fn(fn wi)wi)钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩靴靴和和活活瓣瓣式式

45、桩靴两种桩靴两种 。第43页/共73页第四十四页，共73页。07 二月 202345 活瓣活瓣(hu bn)桩尖桩尖1桩管；桩管；2锁轴；锁轴；3活瓣活瓣(hu bn)沉管灌注桩施工过程沉管灌注桩施工过程a）就位；）就位；b）沉套管；）沉套管；c）初灌混凝土；）初灌混凝土；d）放置钢筋）放置钢筋(gngjn)笼、灌注混凝土；笼、灌注混凝土；e）拔管成桩）拔管成桩第44页/共73页第四十五页，共73页。07 二月 202346第45页/共73页第四十六页，共73页。07 二月 202347第46页/共73页第四十七页，共73页。07 二月 202348n n2 2 沉管的方法沉管的方法n n 锤

46、击灌注桩施工时，用桩架吊起钢套锤击灌注桩施工时，用桩架吊起钢套管，关闭活瓣或对准预先设在桩位处的预制混管，关闭活瓣或对准预先设在桩位处的预制混凝土桩靴，套入桩靴。套管与桩靴连接处要垫凝土桩靴，套入桩靴。套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳，以防止地下水渗入管内。然后缓以麻、草绳，以防止地下水渗入管内。然后缓缓放下套管，压进土中。套管上端扣上桩帽，缓放下套管，压进土中。套管上端扣上桩帽，检查套管与桩锤是否检查套管与桩锤是否(sh f(sh f u)u)在同一垂直线上，在同一垂直线上，套管偏斜不大于套管偏斜不大于0.5%0.5%时，即可起锤沉套管。先时，即可起锤沉套管。先用低锤轻击，观察后如无偏移，才正

47、常施打，用低锤轻击，观察后如无偏移，才正常施打，直至符合设计要求的贯入度或沉入标高，并检直至符合设计要求的贯入度或沉入标高，并检查管内有无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。查管内有无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。套管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔套管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管要均匀，不宜拔管过高。拔管时应保持连续管要均匀，不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。密锤低击不停。第47页/共73页第四十八页，共73页。07 二月 202349 振动沉管振动沉管 振动灌注桩采用振动锤或振动冲击锤沉管，振动灌注桩采用振动锤或振动冲击锤沉管，其设备见下图。施工前，先安装好桩机，将桩其设

48、备见下图。施工前，先安装好桩机，将桩管下端活瓣合起来或套入桩靴，对准桩位，徐管下端活瓣合起来或套入桩靴，对准桩位，徐徐放下套管，压入土徐放下套管，压入土(r t(r t)中，勿使偏斜，即中，勿使偏斜，即可开动激振器沉管。桩管受振后与土体之间摩可开动激振器沉管。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套管上加压，阻力减小，同时利用振动锤自重在套管上加压，套管即能沉入土套管即能沉入土(r t(r t)中中 第48页/共73页第四十九页，共73页。07 二月 202350 沉管灌注桩设备沉管灌注桩设备(shbi)1滑轮组；2振动器；3漏斗；4桩管；5；枕木(zhnm)6 机架；7 吊斗；

49、8拉索；9架底；10卷扬机第49页/共73页第五十页，共73页。07 二月 202351 沉管灌注桩沉管灌注桩第50页/共73页第五十一页，共73页。07 二月 202352n n套管成孔灌注套管成孔灌注(gunzh)(gunzh)桩又称为打拔管灌注桩又称为打拔管灌注(gunzh)(gunzh)桩。桩。(图示图示)是是利用一根与桩的设计尺寸相适应的钢管，其下端带有桩尖。采用锤击利用一根与桩的设计尺寸相适应的钢管，其下端带有桩尖。采用锤击或振动的方法将其沉入土中，然后将钢筋笼放入钢管内，再灌注或振动的方法将其沉入土中，然后将钢筋笼放入钢管内，再灌注(gunzh)(gunzh)混凝土，并随灌随将钢

50、管拔出，利用拔管时的振动将混凝土混凝土，并随灌随将钢管拔出，利用拔管时的振动将混凝土捣实。捣实。n n锤击沉管时采用落锤或蒸汽锤将钢管打入土中。振动沉管时是将钢管锤击沉管时采用落锤或蒸汽锤将钢管打入土中。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土中。上端与振动沉桩机刚性连接，利用振动力将钢管打入土中。n n3 3 拔管的方法，根据承载力的要求不同，可分别采用单打法，复打法和拔管的方法，根据承载力的要求不同，可分别采用单打法，复打法和反插法反插法 n n(1)(1)单打法，即一次拔管法。拔管时每提升单打法，即一次拔管法。拔管时每提升0.5M0.5M1.0m1.0m，振动，