第二节混凝土钢筋混凝土灌注桩施工课件.pptx
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1、会计学1第二节混凝土钢筋第二节混凝土钢筋(gngjn)混凝土灌注桩混凝土灌注桩施工课件施工课件第一页,共73页。分类:根据成孔工艺不同,干作业成孔 泥浆(njing)护壁成孔 套管成孔 爆扩成孔 人工挖孔等。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 第1页/共73页第二页,共73页。一、泥浆一、泥浆(njing)护壁成孔灌注护壁成孔灌注桩桩 泥浆泥浆(njing)护壁成孔是护壁成孔是用泥浆用泥浆(njing)保护孔壁并排保护孔壁并排出土渣而成孔。出土渣而成孔。适用性:地下水位以下的粘适用性:地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎性土、粉土、砂土、填土、碎
2、(砾砾)石土及风化岩层;以及地石土及风化岩层;以及地质情况复杂,夹层多、风化不质情况复杂,夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层,冲均、软硬变化较大的岩层,冲孔灌注桩除适应上述地质情况孔灌注桩除适应上述地质情况外,还能穿透旧基础、大孤石外,还能穿透旧基础、大孤石等障碍物,但在岩溶发育地区等障碍物,但在岩溶发育地区应慎重使用。应慎重使用。第2页/共73页第三页,共73页。泥浆泥浆泥浆泥浆(njing)(njing)护壁成孔灌注桩施工护壁成孔灌注桩施工护壁成孔灌注桩施工护壁成孔灌注桩施工现场现场现场现场泥浆泥浆泥浆泥浆(njing)(njing)制备池制备池制备池制备池成孔施工成孔施工成孔施工成孔施
3、工(sh(sh gng)gng)第3页/共73页第四页,共73页。反循环成孔,现在是在护筒上拉十字线,是使钻机的钻头对准桩的中心线,等钻机反循环成孔,现在是在护筒上拉十字线,是使钻机的钻头对准桩的中心线,等钻机反循环成孔,现在是在护筒上拉十字线,是使钻机的钻头对准桩的中心线,等钻机反循环成孔,现在是在护筒上拉十字线,是使钻机的钻头对准桩的中心线,等钻机对准后往护筒里放水,采用对准后往护筒里放水,采用对准后往护筒里放水,采用对准后往护筒里放水,采用(c(c iyng)iyng)泥浆护壁进行钻孔泥浆护壁进行钻孔泥浆护壁进行钻孔泥浆护壁进行钻孔第4页/共73页第五页,共73页。泥浆护壁成孔灌注桩施工
4、泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺工艺 埋设护筒埋设护筒 护筒是保证钻机沿护筒是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利钻着桩位垂直方向顺利钻孔的辅助工具,其保护孔的辅助工具,其保护孔口和提高桩孔内的泥孔口和提高桩孔内的泥浆水头,防止浆水头,防止(fngzh(fngzh)塌孔的作用。塌孔的作用。第5页/共73页第六页,共73页。第6页/共73页第七页,共73页。泥浆制备泥浆制备(zhbi)(zhbi)护壁泥浆是由高塑性护壁泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌合粘土或膨润土和水拌合的混合物,还可在其中的混合物,还可在其中掺入其他掺合剂,如加掺入其他掺合剂,如加重剂、分散剂、增粘剂重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等。及堵漏剂
5、等。泥浆的作用(zuyng)是:护壁、携渣、冷却、润滑,其中以护壁作用(zuyng)最为主要。第7页/共73页第八页,共73页。baac成孔方法(下图)成孔方法(下图)a a 冲击钻成孔法、冲击钻成孔法、b b 冲抓锥成孔法冲抓锥成孔法 c c 潜水潜水(qinshu(qinshu)电钻成孔法电钻成孔法第8页/共73页第九页,共73页。a)a)冲击钻成孔是利用卷扬机悬吊冲击锤连续上下冲的冲击冲击钻成孔是利用卷扬机悬吊冲击锤连续上下冲的冲击力,将硬质土层或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆挤入力,将硬质土层或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆挤入孔壁,大部分用掏渣筒掏出。孔壁,大部分用掏渣筒掏出。孔口设护筒
6、(见前图)孔口设护筒(见前图)冲孔机就位,冲锤对准护筒中心,低锤密击冲孔机就位,冲锤对准护筒中心,低锤密击 加块石与粘土泥浆护壁加块石与粘土泥浆护壁 孔深达护筒下孔深达护筒下3 34m4m后,加快速度,正常冲击。后,加快速度,正常冲击。随时测定和控制泥浆比重。随时测定和控制泥浆比重。每冲击每冲击3 34m4m,掏渣一次。,掏渣一次。优点:冲击钻成孔设备优点:冲击钻成孔设备(shbi)(shbi)简单、操作方便,简单、操作方便,适用于有孤石的砂卵石层、坚实土层、岩层等成孔,对适用于有孤石的砂卵石层、坚实土层、岩层等成孔,对流砂层亦能克服。所成孔壁较坚实、稳定、坍孔少,流砂层亦能克服。所成孔壁较坚
7、实、稳定、坍孔少,缺点:但掏泥渣较费工时,不能连续作业,成孔缺点:但掏泥渣较费工时,不能连续作业,成孔速度较慢。另外,现场泥渣堆积,文明施工较差。速度较慢。另外,现场泥渣堆积,文明施工较差。第9页/共73页第十页,共73页。第10页/共73页第十一页,共73页。图图图图3-373-37冲击钻钻头冲击钻钻头冲击钻钻头冲击钻钻头(zun tu)(zun tu)(a a)800800十字钻头十字钻头十字钻头十字钻头(zun tu)(zun tu);(;(;(;(b b)920920三翼三翼三翼三翼钻头钻头钻头钻头(zun tu)(zun tu)第11页/共73页第十二页,共73页。桩定位(dngwi
8、),图中的孔为超前钻的孔冲孔(chn kn)桩开始施工第12页/共73页第十三页,共73页。冲击(chngj)成孔第13页/共73页第十四页,共73页。n n在原先已经支护(zh h)的地面上冲孔成桩,容易冲到锚杆和锚索,造成钢筋笼下不去第14页/共73页第十五页,共73页。b)冲抓锥成孔是用卷扬机悬吊冲抓锥,钻头内有压重铁块及活动抓片,下落时抓片张开(zhn ki),钻头下落冲入土中,然后提升钻头,抓头闭合抓土,提升至地面卸土,如此循环作业直至形成所需桩孔。其成孔直径为450600mm,成孔深度为510m。优点:该设备简单、操作方便,适于一般较松散粘土、粉质粘土、砂卵石层及其他软质土层成孔,
9、所成孔壁完整,能连续作业,生产效率高。第15页/共73页第十六页,共73页。图3-38冲抓锥斗(a)抓土;(b)提土1-抓片;2-连杆(lin n);3-压重;4-滑轮组第16页/共73页第十七页,共73页。冲抓锥冲抓锥汶川灾后重建(zhn jin)大桥第17页/共73页第十八页,共73页。n n 潜水电钻成孔是利用潜水电钻机构中密封的电动机、变速机构,直接带动(didng)钻头在泥浆中旋转削土,同时用泥浆泵压送高压泥浆(或用水泵压送清水)从钻头底端射出与切碎的土颗粒混合,然后不断由孔底向孔口溢出,或用砂石泵或空气吸泥机采用反循环方式排泥渣,如此连续钻进、排泥渣,直至形成所需深度的桩孔。n n
10、 潜水钻机成孔直径5001500mm,深2030m,最深可达50m,适于地下水位较高的软硬土层、淤泥、粉质粘土、砂土、砂夹卵石及风化页岩层中使用。第18页/共73页第十九页,共73页。第19页/共73页第二十页,共73页。潜水潜水潜水潜水(qinshu(qinshu)钻机钻机钻机钻机第20页/共73页第二十一页,共73页。安放安放(nfng)(nfng)钢筋笼钢筋笼 第21页/共73页第二十二页,共73页。第22页/共73页第二十三页,共73页。灌注桩钢筋灌注桩钢筋(gngjn)冷挤压连接冷挤压连接第23页/共73页第二十四页,共73页。n n焊吊筋,防止浇筑(jiozh)砼时钢筋笼上浮第24
11、页/共73页第二十五页,共73页。浇注水下混凝土浇注水下混凝土 水下混凝土的浇注,必须水下混凝土的浇注,必须(bx)(bx)在与周围环境水隔离的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。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、漏斗和储料斗、导管法采用的主要机具有:导管、漏斗和储料斗、隔水塞。隔水塞。第25页/共73页第二十六页,共73页。n n提升提升(tshng)(tshng)导管,导管,下料,排出泥浆下料,排出泥浆第26页/共73页第二十七页,共73页。第27页/共73页第二十八页,共73页。破桩头(截桩头)破
12、桩头(截桩头)第28页/共73页第二十九页,共73页。堆载试验堆载试验(shyn)第29页/共73页第三十页,共73页。锚桩静压试验锚桩静压试验(shyn)第30页/共73页第三十一页,共73页。桩头混凝土取样(qyng)第31页/共73页第三十二页,共73页。二、套管成孔灌注桩 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(hu bn)式桩靴(左图)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筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、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,称为振动沉管灌注桩。第32页/共
13、73页第三十三页,共73页。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(to un);c)初灌混凝土;)初灌混凝土;d)放置钢筋笼、灌注混凝土;)放置钢筋笼、灌注混凝土;e)拔管成桩)拔管成桩第33页/共73页第三十四页,共73页。第34页/共73页第三十五页,共73页。钢筋(gngjn)混凝土桩靴第35页/共73页第三十六页,共73页。锤击沉管锤击沉管 a.a.锤击灌注桩施工时,用桩架吊起钢套管,关闭活瓣或锤击灌注桩施工时,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凝土
14、桩靴,套入桩靴。对准预先设在桩位处的预制混凝土桩靴,套入桩靴。b.b.套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳,以防止地下水渗套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳,以防止地下水渗入管内。入管内。c.c.缓缓放下套管,压进土中。缓缓放下套管,压进土中。d.d.套管上端扣上桩帽,检查套管上端扣上桩帽,检查(ji(ji nch)nch)套管与桩锤是套管与桩锤是否在一垂直线上,套管偏斜不大于否在一垂直线上,套管偏斜不大于0.5%0.5%时,即可起锤时,即可起锤沉套管。沉套管。e.e.先用低锤轻击,观察后如无偏移,才正常施打,直先用低锤轻击,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至符合设计要求的
15、贯入度或沉入标高 f.f.检查检查(ji(ji nch)nch)管内有无泥浆或水进入,即可灌注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。混凝土。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。拔管时应保持连续密锤拔管要均匀,不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。低击不停。第36页/共73页第三十七页,共73页。n n 以上是单打灌注桩的施工。为了提高桩的质量或使桩颈以上是单打灌注桩的施工。为了提高桩的质量或使桩颈增大,提高桩的承载能力,可采用一次复打扩大灌注桩的增大,提高桩的承载能力,可采用一次复打扩大灌注桩的直径。对于怀疑或发现有断桩、
16、缩颈等缺陷的桩,作为补直径。对于怀疑或发现有断桩、缩颈等缺陷的桩,作为补救措施也可采用复打法。救措施也可采用复打法。n n复打桩施工是在单打施工完毕、拔出桩管后,及时清除粘复打桩施工是在单打施工完毕、拔出桩管后,及时清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土,在原桩位上第二次安放附在管壁和散落在地面上的泥土,在原桩位上第二次安放(nfng)(nfng)桩尖,以后的施工过程则与单打灌注桩相同。桩尖,以后的施工过程则与单打灌注桩相同。n n复打扩大灌注桩施工时应注意,复打施工必须在第一次灌复打扩大灌注桩施工时应注意,复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝以前全部完成,桩管在第二次打入时应与注的混凝土初凝以前
17、全部完成,桩管在第二次打入时应与第一次的轴线相重合,且第一次灌注的混凝土应达到自然第一次的轴线相重合,且第一次灌注的混凝土应达到自然地面,不得少灌。地面,不得少灌。第37页/共73页第三十八页,共73页。振动沉管振动沉管 振动灌注桩采用振动振动灌注桩采用振动锤或振动冲击锤沉管,锤或振动冲击锤沉管,其设备见下图。施工前,其设备见下图。施工前,先安装好桩机,将桩管先安装好桩机,将桩管下端下端(xi dun)(xi dun)活瓣合起活瓣合起来或套入桩靴,对准桩来或套入桩靴,对准桩位,徐徐放下套管,压位,徐徐放下套管,压入土中,勿使偏斜,即入土中,勿使偏斜,即可开动激振器沉管。桩可开动激振器沉管。桩管
18、受振后与土体之间摩管受振后与土体之间摩阻力减小,同时利用振阻力减小,同时利用振动锤自重在套管上加压,动锤自重在套管上加压,套管即能沉入土中套管即能沉入土中 第38页/共73页第三十九页,共73页。n n振动灌注桩的施工工艺可分为振动灌注桩的施工工艺可分为(fn wi)(fn wi)单振法、复单振法、复振法和反插法三种。振法和反插法三种。n n单振法施工时,在桩管灌满混凝土后,开动振动器,单振法施工时,在桩管灌满混凝土后,开动振动器,先振动先振动5 510s10s,再开始拔管。应边振边拔,每拔,再开始拔管。应边振边拔,每拔0.50.51m1m,停拔,停拔5 510s10s,但保持振动,如此反复,
19、直至,但保持振动,如此反复,直至桩管全部拔出。桩管全部拔出。n n复振法施工适用于饱和粘土层。在单振法施工完成复振法施工适用于饱和粘土层。在单振法施工完成后,再把活瓣桩尖闭合起来,在原桩孔混凝土中第后,再把活瓣桩尖闭合起来,在原桩孔混凝土中第二次沉下桩管,将未凝固的混凝土向四周挤压,然二次沉下桩管,将未凝固的混凝土向四周挤压,然后进行第二次灌注混凝土和振动拔管。后进行第二次灌注混凝土和振动拔管。n n反插法施工是在桩管灌满混凝土后,先振动再开始反插法施工是在桩管灌满混凝土后,先振动再开始拔管,每次拔管高度拔管,每次拔管高度0.50.51.0m1.0m,反插深度,反插深度0.30.30.5m0.
20、5m,在拔管过程中分段添加混凝土,保持管内混凝土,在拔管过程中分段添加混凝土,保持管内混凝土面始终不低于地表面或高于地下水位面始终不低于地表面或高于地下水位1.01.01.5 m1.5 m以上,以上,拔管速度应小于拔管速度应小于0.5m/min0.5m/min。如此反复进行,直至桩。如此反复进行,直至桩管拔出地面。反插法能使混凝土的密实性增加,宜管拔出地面。反插法能使混凝土的密实性增加,宜在较差的软土地基施工中采用。在较差的软土地基施工中采用。第39页/共73页第四十页,共73页。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(ludu);4桩管;5吊斗;6枕木;7机架;8
21、拉索;9架底;10卷扬机第40页/共73页第四十一页,共73页。沉管灌注桩沉管灌注桩第41页/共73页第四十二页,共73页。n n 套管成孔灌注桩施工时常发生断桩、缩颈桩、吊脚桩、夹泥桩、桩尖进水进泥等问题。套管成孔灌注桩施工时常发生断桩、缩颈桩、吊脚桩、夹泥桩、桩尖进水进泥等问题。n n (1 1)断桩)断桩n n 断桩是指桩身裂缝呈水平状或略有倾斜且贯通全截面,常见于地面以下断桩是指桩身裂缝呈水平状或略有倾斜且贯通全截面,常见于地面以下1 13m3m不同软硬土层交接处。产生断桩的主不同软硬土层交接处。产生断桩的主要原因是桩距过小,桩身混凝土终凝不久(强度低),邻桩沉管时使土体隆起和挤压,产
22、生横向水平力和竖向拉力使要原因是桩距过小,桩身混凝土终凝不久(强度低),邻桩沉管时使土体隆起和挤压,产生横向水平力和竖向拉力使混凝土桩身断裂。避免断桩的措施是:布桩不宜过密,桩间距以不小于混凝土桩身断裂。避免断桩的措施是:布桩不宜过密,桩间距以不小于3.5d3.5d为宜;当桩身混凝土强度较低时,可采用为宜;当桩身混凝土强度较低时,可采用跳打法施工;合理制定打桩顺序和桩架行走路线以减少振动的影响。跳打法施工;合理制定打桩顺序和桩架行走路线以减少振动的影响。n n (2)(2)缩颈桩缩颈桩n n 缩颈亦称瓶颈,指桩身局部直径小于设计直径。缩颈常出现在饱和淤泥质土中。产生的主要原因是在含水量高的粘缩
23、颈亦称瓶颈,指桩身局部直径小于设计直径。缩颈常出现在饱和淤泥质土中。产生的主要原因是在含水量高的粘性土中沉管时,土体受到强烈扰动挤压,产生很高的孔隙水压力,桩管拔出后,超孔隙水压力作用在所浇筑的混凝土性土中沉管时,土体受到强烈扰动挤压,产生很高的孔隙水压力,桩管拔出后,超孔隙水压力作用在所浇筑的混凝土桩身上,使桩身局部直径缩小;或桩间距过小,邻近桩沉管施工时挤压土体使所浇混凝土桩身缩颈;或施工过程中拔桩身上,使桩身局部直径缩小;或桩间距过小,邻近桩沉管施工时挤压土体使所浇混凝土桩身缩颈;或施工过程中拔管速度过快,管内管速度过快,管内(u u n ni)n ni)形成真空吸力,且管内形成真空吸力
24、,且管内(u u n ni)n ni)混凝土量少、和易性差,使混凝土扩散性差,导致缩颈。混凝土量少、和易性差,使混凝土扩散性差,导致缩颈。施工过程应经常观测管内施工过程应经常观测管内(u u n ni)n ni)混凝土的下落情况,严格控制拔管速度,采取混凝土的下落情况,严格控制拔管速度,采取“慢拔密振慢拔密振”或或“慢拔密击慢拔密击”的方法,的方法,在可能产生缩颈的土层施工时,采用反插法可避免缩颈。当出现缩颈时可用复打法进行处理。在可能产生缩颈的土层施工时,采用反插法可避免缩颈。当出现缩颈时可用复打法进行处理。n n (3)(3)吊脚桩吊脚桩n n吊脚桩是指桩底部的混凝土隔空,或混入泥砂在桩底
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