钻孔灌注桩施工ppt

2020/4/1312020/4/132(1)埋设护筒和制备泥浆钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒上部设1～2个溢浆孔，是用厚4～8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。2.3桩基础施工2020/4/133泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池2020/4/134埋设护筒2020/4/135制作钢筋笼2020/4/136制作钢筋笼制作钢筋笼2020/4/1372020/4/1382020/4/1392020/4/13102020/4/13112020/4/1312钢筋笼焊接2020/4/1313灌注桩钢筋冷挤压连接2020/4/13142020/4/1315•泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺⑴埋设护筒护筒是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利钻孔的辅助工具，其保护孔口和提高桩孔内的泥浆水头，防止踏孔的作用。2020/4/1316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，采用泥浆护壁进行钻孔2020/4/13172020/4/1318在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。2.3桩基础施工2020/4/1319(2)成孔1)潜水钻机成孔潜水钻机成孔示意图如图2.12所示。潜水钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。2.3桩基础施工2020/4/13202.3桩基础2020/4/1321潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式，如图2.13所示。正循环排渣法:（动画）在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。泵举反循环排渣法:（动画）砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。2.3桩基础施工2020/4/13222.3桩基础施工2020/4/13232)冲击钻成孔冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔(图2.14)。冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头(图2.15)。冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。2.3桩基础施工2020/4/13242.3桩基础施工2020/4/13253)冲抓锥成孔冲抓锥(图2.16)锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。2.3桩基础施工2020/4/13262.3桩基础施工2020/4/1327（3）清孔验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa，使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆相对密度应控制在1.15～1.25。2.3桩基础施工2020/4/13282020/4/13292020/4/1330(4)浇筑水下混疑土泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。水下混凝土浇筑常用导管法(图2.17)。浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。2.3桩基础施工2020/4/1331导管法浇注桩身砼2020/4/13322020/4/1333灌注桩钢筋冷挤压连接2020/4/1334•焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮2020/4/1335⑸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。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，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、隔水塞。2020/4/1336•提升导管，下料，排出泥浆2020/4/1337水下混凝土灌注用导管2020/4/13382020/4/1339截桩头2020/4/1340桩头混凝土取样2020/4/1341（3）质量要求1、护筒中心与桩中心偏差不大于50mm。埋深1-1.5M2、泥浆比重控制。1.1-1.53、孔底沉渣厚度：端承桩50MM，摩擦桩150MM4、砼浇筑连续进行，导管埋入砼中0.8-1.3M2020/4/1342作业•1、现浇灌注桩按成孔方法不同有哪些分类？•2泥浆护壁成孔灌注桩施工中的孔口护筒、泥浆各有什么作用？2020/4/13432.螺旋钻孔灌注桩（动画）螺旋钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。利用螺旋钻叶片出土，适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。2.3桩基础施工2020/4/13442.3桩基础施工2020/4/13452.3桩基础施工2020/4/1346螺旋钻机2.3桩基础施工2020/4/1347螺旋钻机2.3桩基础施工2020/4/13482.3桩基础施工2020/4/13492．干作业成孔灌注桩：干作业成孔灌注桩适合底下水位以上的桩基施工。（1）施工设备：螺旋钻机、钻孔扩机、机动或洛阳铲等。（2）施工要点：①开始钻孔时，应保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。②发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时，应提钻检查，排除地下障碍物，避免桩孔偏斜和钻具损坏。③钻进过程中，应随时清理孔口粘土，遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况，应停止钻孔，同有关单位研究处理。2020/4/1350④钻头进入硬土层时，易造成钻孔偏斜，可提起钻头上下反复扫钻几次，以便削去硬土。若纠正无效，可在孔中局部回填粘土至偏孔处0．5m以上，再重新钻进。⑤成孔达到设计深度后，应保护好孔口，按规定验收，并做好施工记录。⑥孔底虚土尽可能清除干净，可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理，然后吊放钢筋笼，并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑，每层高度不大于1．5m。（3）质量要求：垂直度不大于1%；孔底虚土厚度不大于100mm；桩位允许偏差符合规定要求。3．施工中常见问题及处理：孔壁坍塌、钻孔偏斜、孔底虚土、断桩等。2020/4/1351螺旋钻施工要点•1钻孔先慢后快，避免钻杆摇晃；•2达到深度后及时空转清土。测尺检查虚土•3及时吊放钢筋笼、浇筑砼，导管法浇筑。•4从成孔到砼浇筑不超过24H，L=80-100，砼连续分层捣实，每层高度不大于1.5M•5高度超过桩顶：松散层1-1.5M。2020/4/1352施工中常遇见问题及处理•（1）孔壁坍塌•（2）钻孔偏斜•（3）孔底虚土•（4）断桩2.3桩基础施工2020/4/13533、沉管灌注桩（动画）沉管灌注桩1）锤击沉管灌注桩(图2.18)；2）振动沉管灌注桩(图2.19)。2.3桩基础施工2020/4/1354（1）沉管灌注桩打桩机就位灌注混凝土沉管边拔管边振动安放钢筋笼继续浇灌混凝土成型沉管灌注桩锤击：直径300-500mm，桩长20m振动：直径300-500mm，吊脚桩缩颈桩2020/4/1355a）活瓣桩尖；b）桩靴图2-16活瓣桩尖及桩靴1一桩管；2一锁轴；3一活瓣；4—桩靴2.3桩基础施工2020/4/1356a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置钢筋笼、灌注混凝土；e）拔管成桩图2-17沉管灌注桩施工过程1一钢管；2一混凝土桩靴；3一桩2.3沉管桩施工2020/4/13572.3桩基础施工2020/4/13582.3沉管施工2020/4/1359振动沉管2.3桩基础施工2020/4/1360（二）沉管灌注桩的施工施工方法有：锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩。施工工艺：使用锤击式桩锤或振动式桩锤将一定直径的钢管沉入土中，形成桩孔，然后放入钢筋笼浇筑混凝土，最后拔出钢管，形成所需要的灌注桩。2020/4/13611、锤击沉管灌注桩锤击沉管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）施工设备：桩架、桩锤及动力设备等。2020/4/1362（2）锤击施工方法：方法有单打法和复打法两种。ａ、桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管偏斜≤0.5％时，可锤击桩管；ｂ、拔管要均匀，第一次拔管不易过高，应保持桩管内不少于2ｍ高度的混凝土，然后再灌足混凝土；ｃ、拔管时应保持连续密锤低击不停，并控制拔出速度，对一般土层，以不大于1ｍ/min为宜，在软弱土层及软硬土层交界处，应控制在0.8ｍ/min;（3）质量要求：A混凝土强度不低于C20，塌落度、钢筋保护层厚度、桩位允许偏差B跳打法，邻桩50%2020/4/13632．振动沉管灌注桩：适用于砂土、稍密及中密的碎石土地基“边振边拔”是主要特征。振动沉管灌注桩可采用单振法、反插法或复振法施工；（1）施工设备：桩架、击振器、动力设备等。（2）施工方法：ａ、单振法施工：在沉入土中的桩管内灌满混凝土，开始开动激振器，振动5s～10ｓ，开始拔管，边振边拔；ｂ、反插法：拔0.5-1M，向下反插0.3-0.5Mc、复振法施工：施工方法与复打法相同，施工时要注意：前后两次沉管的轴线应重合，复振施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行，2020/4/1364沉管桩质量要求1材料符合：标号、骨料、钢筋2拔管过程中：桩内保持2m高的砼，保证压力3桩距离大于4d，跳打，相邻施工初凝4最后2分钟的沉管贯入度严格控制5桩位偏差符合要求2020/4/1365在沉管灌注桩施工过程中，对土体有挤密作用和振动影响，施工中应结合现场施工条件，考虑成孔的顺序。一个承台下桩数在5根以上者，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔。2.3桩基础施工2020/4/1366套管成孔灌注桩易产生的质量问题及处理①断桩：原因有：桩距过小，受邻桩施打时挤土造成的影响；软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产生剪应力；混凝土终凝不久，强度弱，受振动和外力扰动；拔管时速度过快，混凝土来不及下落，周围的土迅速回缩，形成断桩。措施有：布桩不宜过密，桩间距宜大于3.5倍桩径；合理制定打桩顺序和桩架行走路线以减少振动的影响；采用跳打法施工，跳打应在相邻成形的桩达到设计强度的50℅以上进行；认真控制拔管速度，一般以1.2-1.5m/min为宜。如已查出断桩，应将断桩段拔出，将孔清理干净后，略增大面积或加上箍筋后，再重新浇筑混凝土。2.3桩基础施工2020/4/1367②缩颈（瓶颈桩）（动画）主要原因是：在含水率很高的软土层中沉桩管时，土受挤压产生很高的空隙水压，拔管后挤向新灌的混凝土而造成