《灌注桩讲义》PPT课件.ppt

2019/7/3,1,白岩松阐释新三座大山 畅谈幸福与信仰 2010年09月25日 央视主持人白岩松清华大学进行题为“幸福信仰青春”的主题演讲。将80后一代面临的压力与困境概括为新时期的“三座大山”。 白岩松说，每代人的青春都不容易，现在的年轻人头上压着三座大山，第一座大山是以“蜗居”为标志的住房和物质压力，现在的社会把年轻人的成功直接跟物质的成功画上了等号，房子、车子、折子是衡量一个人是否成功的标准；第二座大山是以“蚁族”为代表的现实和理想的冲撞，还要不要有理想，还要不要浪漫，还要不要趁着年轻时流浪一下，为自己的目标去奔波和闯荡，“蚁族”像是一个无形的绳索，套在这一代年轻人身上；第三座大山是以暗算为代表的来自职场的压力，职场上的争斗，让现在的年轻人压力更大。白岩松认为，这三座大山让现在的年轻人不那么理想了，不那么浪漫了，必须现实和功利。面对这新“三座大山”，白岩松建议年轻人要摆正心态，学会为自己减压。,2019/7/3,2,旧三座大山： 中国的“新三座大山”： 教育改革产业化，医疗体制商业化，房地产业商品化！ 近期改革热点结论： 教改把家里二老逼疯，医改提前给你送终，房改把百姓腰包掏空。,2019/7/3,3,第三节 灌注桩施工 概念：是通过人工或机械直接在桩位上成孔，然后 在孔内安放钢筋笼、灌注混凝土而成。 主要施工过程：成孔、灌注砼。 特点： 1.适用性广。不受地层、长度等限制，无需接桩。 2.承载力大，抗震性能好。嵌入岩层时，沉降量小。 3.建造费用低。 4.施工操作较严，砼浇筑后不能立即受载，有大量的土渣、泥浆排出。,2019/7/3,4,按成孔方法分类： 干作业法：螺旋钻孔、洛阳铲成孔、 人工挖孔等 泥浆护壁法：潜水钻、回旋钻成孔等 沉管灌注桩法：锤击沉管、振动沉管 成孔等 爆扩成孔法。,2019/7/3,5,一、钻孔灌注桩 概念：机械钻孔放钢筋笼浇混凝土。 分： 泥浆护壁法 干作业法 特点：无振动、挤土、噪音，对周围建筑物影响小。 承载力较低，沉降量较大。 适用：硬、半硬、硬塑、软塑的粘性土,2019/7/3,6,（一）泥浆护壁成孔灌注桩 钻孔清孔放钢筋笼浇混凝土 适用：地下水位较高的粘性土，流砂、夹 砂和风化岩等各种土层。,工艺流程： 定桩位埋设护筒钻机就位（同时制备泥浆） 钻孔（同时泥浆循环清渣） 清孔 （制钢筋笼）下钢筋笼安装导管 浇水下混凝土 拔出护筒,2019/7/3,7,1.成孔机械 （1）潜水钻机：4503000，h=80m 粘土、粉土、淤泥质土、砂土、强风化岩、 软质岩层。 （2）回转钻机：2500， h=40100m 钻进力大、钻进深、工作稳定。 多用于高层建筑、桥梁桩机。 （3）冲击钻机： 15002000，h=50m 往复冲击将土石劈裂 适用于所有土层。,2019/7/3,8,2、成孔 （1）埋设护筒,护筒作用：防止孔口土壁坍塌、定桩位、存贮泥 浆并使浆面高于地下水位。 做法： 钢板，埋入土中不宜小于1m（粘土）、 1.5m（砂土），内径比钻头直径大100 200，顶面高出地面0.4-0.6m，上部设 12个溢水口。护筒外侧粘土填塞。 施工要求： 护筒中心与桩位中心的偏差50mm。 施工期间泥浆面高出地下水位1m以上。,2019/7/3,9,埋设护筒,埋设的钢护筒,钢护筒,水上搭操作平台，埋设钢护筒。,2019/7/3,10,（2）泥浆护壁钻孔 1）泥浆作用 护壁原理： 注入的泥浆比重1.11.15（水的比重），比地下水位高，能平衡地下水压力，并对孔壁形成一种液态支撑；粘粒渗入孔四周，使周围土孔隙减少，并在孔内壁表层形成一层泥皮，可保护孔壁。 泥浆除护壁作用外，还有携渣，润滑和冷却钻头，减少钻进阻力的作用。,2019/7/3,11,2）泥浆的制备与性能要求 制浆与泥浆组成： 地基土为粘土时可用原土直接在孔中造浆； 地基土为砂土或有砂夹层时，要专门造浆。 造浆可用高粘性土或膨润土加水制备，根据性能要求可加一些外掺剂。 一般注入泥浆相对密度1.11.15，排出的1.21.4，含砂率宜6%。,2019/7/3,12,护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。,泥浆池制浆,2019/7/3,13,泥浆性能要求,九项指标： 1、相对密度1.051.25 2、粘度825s 3、含砂率98% 5、失水量30mL/30min 6、泥皮厚度13mm/30min 7、静切力1min 23Pa； 10min 510Pa 8、稳定性0.03g/cm2 9、pH值 79,2019/7/3,14,（3）清孔-清除孔内钻渣、沉淀层。 底部沉渣会影响桩底混凝土质量，使桩沉 降大，承载力下降。 泥浆循环原理 正循环回转钻机成孔工艺 泥浆由钻杆内部注入孔底，从钻杆底部喷出，携渣出孔，沉淀（合格的泥浆再注入钻杆，沉淀的土渣排出） 反循环回转钻机成孔工艺 泥浆由钻杆与孔壁间的环状间隙流入孔内，由砂石泵在钻杆内形成真空，将土渣从钻杆内吸出流向沉淀池。此法排渣快。孔深大于30m的端承型桩宜用。,2019/7/3,15,泥浆循环成孔工艺 a）正循环； b）反循环 1钻头；2泥浆循环方向；3沉淀池；4泥浆池； 5泥浆泵；6砂石泵；7水龙头；8钻杆；9钻机回转装置,2019/7/3,16,怎样才算清孔合格？ 原孔造浆时，排出的泥浆比重为1.1左右时， 认为合格； 造浆入孔时，排出的泥浆密度1.151.25左 右时，认为合格。,孔底沉渣厚度： 端承桩 50mm 摩擦端承桩、端承摩擦桩 100mm 摩擦桩 300mm,2019/7/3,17,3、吊放钢筋笼、就位固定 清孔完毕立即吊放钢筋笼，浇筑混凝土。钢筋笼长12m时，应分段制作，段段之间宜焊接连接，每隔2m在主筋外侧加112的加强环箍筋以防变形，保护层6080（可用定位钢筋焊于骨架上），符合设计标高后，绑在桩架或护筒上临时固定。,2019/7/3,18,工艺流程： 下钢筋笼，就位固定插入导管加隔水塞，漏斗灌满砼剪断隔水塞，下砼随浇随升导管拔出导管成桩。,4、浇水下混凝土,2019/7/3,19,浇水下混凝土,对水下砼要求： C20，和易性好，坍落度150220， C0360，中粗砂，砂率4045%，粗骨料最 大粒径不宜40，1/3最小净距，素砼 粗骨料最大粒径1/4d，并不宜70mm。 钢筋笼放入后4h内必须浇筑，连续不断， 灌入混凝土量计算体积，直径1m的桩每根试 块不少于1组。,2019/7/3,20,浇水下混凝土 开始灌注时，隔水栓距孔底300500，料斗中要有足够的砼储备量，管底埋进砼0.8m以上，浇筑过程中保持埋入2m以上，要求设专人测量导管内外砼高差，填写浇筑纪录。 砼要连续浇筑，每根桩浇筑总时间不超过初凝时间。桩顶不得偏低，将来将顶部薄弱部分凿除。,2019/7/3,21,常见质量问题,1. 护筒冒水：周围不实、钻杆碰撞 2. 孔壁缩颈：软土、水位高，泥浆比重小，桩 距过密，软硬土层交界，成桩时间间隔太 短，钻头磨损过大等。 3. 孔壁塌陷：土质松散，护壁不良，泥浆吸出 量过大，水位高度不够，钻杆碰撞。 4. 钻孔倾斜：本身不直，孤石，土质松软不一 等。,2019/7/3,22,（二）干作业成孔灌注桩 -适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中密以上的砂土、风化岩层。 1、工艺流程 钻孔清孔放钢筋笼浇混凝土 孔底虚土处理：虚土影响端部承载力、侧面摩擦力。可通过加水泥、石灰、砂石等与虚土混合夯实，以提高承载力。,2019/7/3,23,2、成孔机械 螺旋钻机，可钻8-20m深，桩径30-60cm。 施工时，控制好钻杆垂直度，钻至设计深度 后，空钻清土，提钻杆出孔。及时浇筑砼，一般 成孔至浇砼的间隔时间24h。 砼要求：坍落度=80-100mm，分层连续浇 筑，分层厚度1.5m，及时振实，至桩顶时，适 当超高，最后凿除砼浮浆形成的软弱层。 钻扩机-钻孔扩底 （三）挤扩灌注桩-各种挤扩支盘灌注桩的统称。 受力由摩擦变成摩擦+端承。 缩短工期，节省材料，减少30-70%工程 量，提高承载力2-3倍。,2019/7/3,24,步履式螺旋钻机 1上底盘；2下底盘；3回转滚轮；4行车滚轮；5钢丝滑轮；6回转轴；7行车油缸；8支盘,2019/7/3,25,灌注桩现场,2019/7/3,26,二、沉管灌注桩（打拔管灌注桩） 用锤击或振动的方法，将钢套管（带预制混 凝土桩尖/钢活瓣桩尖）打入土中到规定深度 后，在管内（放钢筋笼），浇混凝土，随后边拔 管边灌注混凝土，利用拔管时的锤击或振动使混 凝土密实。,施工工艺： 安桩架吊桩套管、关闭活瓣或套入桩靴 沉钢套管吊放钢筋笼浇混凝土拔管成桩。,适用：粘性土、粉土、淤泥质土、砂土及填土。,2019/7/3,27,活瓣桩尖 1桩管；2锁轴；3活瓣,预制砼桩靴,2019/7/3,28,振动沉管灌注桩设备 1滑轮组；2振动器；3漏斗；4桩管；5吊斗；6机架；8拉索；10卷扬机,2019/7/3,29,沉管灌注桩的特点及工艺 特点： 设备简单，桩长按地质要求（灵活），较 经济。但承载力低，在软土中易缩颈，有 挤土、振动、噪音，对临近建筑物有危害。,2019/7/3,30,沉管灌注桩施工过程 a）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 1钢管；2桩靴；3桩,2019/7/3,31,1、锤击沉管灌注桩 (1)单打法 为防地下水进入套管内，在桩尖与套管连接处加垫圈密封（稻草绳/麻绳）；校正套管垂直度0.5%；打好后，用吊铊检查孔内泥浆及渗水情况；将混凝土灌入钢套管内，灌满套管后开始拔管；控制好拔管速度，保持管内砼2m高，砼面略高于地面，拔管速度均匀，宜1m/min，低锤密击，直至全部拔出。,2019/7/3,32,(2)复打法,单打结束后，（在复打时放入钢筋笼）：拔出后立即清除套管外壁泥污，在原桩位（位置与第一次重合）放桩靴，作第二次成孔灌注。 效果： 复打法使桩径扩大，承载力提高。 可以减少打桩中的某些质量问题（如颈缩）。,2019/7/3,33,(3)施工要求： 配筋时坍落度80-100，无筋时60-80，碎石粒径40，桩尖中心与套管中心重合。 砼连续浇，分层振捣，每层1-1.5m，试块1组，从拌制砼到最后拔出套管初凝时间。 在群桩中，当桩的中心距5d（或2m）时，要防止因挤土使前面的桩发生桩身断裂，防止方法：套管的打入要在邻桩砼初凝前完成，或用跳打法，跳过（未打）的桩在邻桩砼强度达50%后方可再打。,2019/7/3,34,施工要求 如沉桩时发现套管内有水及泥浆，则先在管内灌1.5m高封底砼，再沉管。 严格控制最后3阵（每阵10击）的贯入度。记录好每根桩的总锤击数、最后1m沉入的锤击次数。,2019/7/3,35,2、振动沉管灌注桩 与锤击法的不同之处在于激振器振动，使桩与土间的摩阻力减小，从而使桩下沉。 （1）单打法：宜用于含水量较小的土层、宜用预制桩靴。复打法、反插法用于饱和土层。 在灌满砼后，先振5-10s，再拔管，边振边拔，每拔0.5-1m，停拔并振5-10s，拔管速度1.2-1.5m/min，在软弱土中0.6-0.8m/min。,2019/7/3,36,（2）复打法,局部复打应超过断桩或颈缩区1m以上，复打施工必须在第一次混凝土初凝前完成。 桩的截面可增大80%，承载力提高。,（3）反插法：,每次拔管0.5-1m，向下沉0.3-0.5m（2/3活瓣桩尖长），边灌砼边拔套管，砼面高于地下水位1-1.5m，拔管速度0.5m/min。 桩的截面可增大50%，承载力提高。 一般用于饱和土层。,2019/7/3,37,当桩的中心距4d时，要在邻桩砼初凝前施工完毕，或用跳打法。,2019/7/3,38,3、沉管灌注桩施工问题分析与处理,(1)断桩裂缝贯穿整个截面。 多发生在软硬土层交界处的粘性土中。 原因:桩距过小（4d），打邻桩时受挤压、隆起而 产生水平推力和上拔力。软硬土层传递水平推 力大小不同，产生水平剪力；此时桩身强度很 小。 处理：将断桩拔出，略增加桩的截面或加箍筋后， 重浇砼。 预防：用跳打法，或在邻桩初凝前将该桩施工完毕。,2019/7/3,39,套管成孔灌注桩施工问题分析与处理,(2)缩颈桩某处直径缩小形状像瓶颈。 使实际截面面积设计面积。多发生在地下水位高的淤泥质土层中。 原因：套管在打入时将软土、水挤向四周，套管拔出后，软土呈流塑状，向砼桩挤压力较大，砼侧压力时，会形成颈缩。 处理：经常检查，及时复打。 预防：保持管内砼高度，和易性好，扩散快，控制 拔管速度，加强振动使砼密实。,2019/7/3,40,套管成孔灌注桩施工问题分析与处理,(3)吊脚桩桩底砼脱空，或为软弱层（混入泥 土）。 原因：预制桩尖承载力不够，桩尖活瓣刚度不够， 沉管时被破坏或变形，水、泥砂进入套管，桩 尖被打坏而挤入套管，拔管时桩尖未及时被砼 挤出，或活瓣未及时张开，待拔管至一定高度 时才挤出（张开）。 处理：拔出套管，填砂后重打。,2019/7/3,41,套管成孔灌注桩施工问题分析与处理,(4)桩尖进水进泥 多在地下水较高的淤泥质土中出现 原因：桩尖与套管连接接缝不严，活瓣桩尖变形。 处理：拔出套管，清除管内泥砂，修好缝隙，黄砂 回填桩孔后重打。如地下水位较高，待沉管至 地下水位时，先从套管内灌入0.5m厚的水泥砂 浆，再灌1m高砼增压，再下沉套管。,2019/7/3,42,三、灌注桩施工质量控制 质量检查主要有3个工序： 成孔及清孔 钢筋笼制作及安放 砼制备及灌注,2019/7/3,43,成孔及清孔,成孔的控制深度： 套管成孔时，对摩擦桩以设计桩长控制，以标高为主，以贯入度为辅。 对端承桩，以贯入度控制为主，设计标高为辅。 钻孔成孔时，保证进入硬土层的深度，并清除孔底沉渣。,2019/7/3,44,成孔及清孔 成孔要求： 中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣 厚度等。 孔底沉渣厚度： 端承桩 50mm 摩擦端承桩、端承摩擦桩 100mm 摩擦桩 300mm,2019/7/3,45,钢筋笼制作及安放,钢筋规格、焊条规格、焊接质量、制作偏差。 钢筋笼安放位置。 保护层厚度偏差： 水下： 20mm 水上： 10mm,2019/7/3,46,桩的实体检测,桩的承载力试验。 对一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程，还应进行成桩质量检测。可用动测法，对大直径桩还可钻取岩心、预埋管超声检测。,2019/7/3,47,四、爆扩灌注桩（介绍）,-不用于软土、砂土、