灌注桩.ppt

桩位就地成孔 安放钢筋笼 灌注混凝土优点 无需接桩 无振动 噪音小缺点 操作要求严格 养护期较长 有大量土渣和泥浆排除 灌注桩施工 一 成孔方法 干作业法泥浆护壁法套管护壁法沉管灌注桩法 一 干作业法 用于无地下水或已降水 施工无振动无噪音1 成孔机械 螺旋钻 长 钻杆长10m以上 400 600短 钻杆长3 5m 300 400钻扩机 钻孔径800 1200 扩孔径可达3 5m 还有人工挖孔灌注桩 步履式螺旋钻机 2 施工 1 工艺顺序平整场地 挖排水沟 定桩位 钻机对位 校垂直 开钻出土 清孔 检查垂直度及虚土情况 放钢筋骨架 浇混凝土 钻孔 螺旋钻孔机成桩工艺 放入钢筋骨架 浇筑混凝土 清孔 2 施工要点 土质差 有振动 间距小时 间隔钻孔制作 软塑土层 含水量大 用疏纹叶片钻杆 可塑 硬塑粘土 含水量较小的砂土 用密纹叶片钻杆 及时灌注混凝土 防止孔壁坍塌 浇混凝土时放护筒 混凝土坍落度5 9cm 每层浇筑高度 1 5m 3 质量要求 偏差要求 位置偏差 70 150mm 垂直度偏差 1 孔底虚土厚度 端承桩 50mm 摩擦桩 300mm 避免出现缩径和断桩 3 人工挖孔灌注桩安全要求 护壁 通风 联络 照明 人员上下 大直径扩底桩 护壁构造示意 二 泥浆护壁法 原理 钻孔机械钻孔 利用泥浆护壁 通过循环泥浆将土块钻屑夹带排出孔外而成孔 而后安放钢筋笼 水下浇注混凝土成桩 适用于有地下水优点 成孔直径500 2000 深度可达60米 适用于松散土层 粘土层 砂砾层 软岩层等地质条件 水下作业1 成孔机械冲抓钻 冲击钻 潜水钻 回旋钻 1 潜水钻机成孔潜水钻机成孔示意图所示 潜水钻机 旋转式钻孔机 防水电机 钻头密封 正循环或反循环排渣 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 2 冲击钻成孔冲击钻机 机架 卷扬机 带刃的重钻头 冲击锤 冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔 冲击钻头形式 十字形 工字形 人字形冲孔前应埋设钢护筒 并准备好护壁材料 冲击钻作业示意图 冲击钻机就位 校正冲锤中心对准护筒中心 在冲程0 4 0 8m范围内应低提密冲 并及时加入石块与泥浆护壁 直至护筒下沉3 4m以后 冲程可以提高到1 5 2 0m 转入正常冲击 随时测定并控制泥浆相对密度 施工中 应经常检查钢丝绳损坏情况 卡机松紧程度和转向装置是否灵活 以免掉钻 3 冲抓锥成孔 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 施工 1 工艺顺序 平整场地 挖排水沟 定桩位 埋护筒 作用 配泥浆 配置 作用 钻孔 灌泥浆 清孔 射水法和换浆法 放钢筋骨架 水下灌注混凝土 2 埋设护筒1 护筒作用 a 固定桩孔位置 b 保护孔口 防止地面水流入 c 防止塌孔 提高孔内水压力 d 引导钻头方向 埋设护筒 埋设的钢护筒 2 护筒制作 a 材料 混凝土或4 8mm钢板卷制b 要求 内径比钻头大100 150mm 开设1 2个溢浆口 有足够刚度 c 埋入土中 1m 3 埋设 挖埋法 混凝土筒打入法 钢筒4 使用要求 保持位置正确 稳定5 拆除 当桩强度达25 以后方可拆除 3 泥浆制作 循环方法 1 泥浆作用 将土中空隙渗填密实 避免孔内壁渗水 保持水压稳定 泥浆比重大 孔内外水头差对土壁起支撑作用 防止塌孔 携砂排土 冷却钻头 2 泥浆比重 1 1 排渣泥浆 粘土 1 1 1 2易塌孔的砂土和夹砂层 1 1 1 3砂夹卵石层 1 3 1 53 配制方法 自然造浆人工造浆4 循环方式 正循环反循环 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 泥浆池及泥浆运输车 钻进施工 桥梁基础的钻孔灌注桩施工现场 钻孔灌注桩的施工现场若管理不善 易造成泥浆到处流淌 现场文明施工不够 混凝土料斗 浇筑混凝土导管 4 清孔 1 目的 清除孔底沉渣 防止灌注桩沉降过大 承载力降低 2 方法 土质好 用空气吸浆器清孔 同时注入清水循环清孔 使泥浆比重控制在1 1左右 土质差 换浆法 泥浆比重控制在1 15 1 25左右 3 沉渣厚度控制 沉渣厚度 入土深度 量深深度要求 摩擦桩 300mm摩擦端承桩 端承摩擦桩 100mm端承桩 50mm 5 水下灌注混凝土 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 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 注意事项 混凝土 C20 坍落度16 22cm 骨料粒径 30mm 导管最大外径比钢筋笼内径小100以上 钢筋的混凝土保护层厚度 50mm 混凝土垫块 能埋管500 600mm后剪断导柱塞铅丝 提管时保证混凝土埋入 1m 浇筑水下混凝土 导管法 6 常见质量问题 问题 1 桩承载力不足 2 桩芯破碎及断桩 3 桩顶未达设计标高 4 桩身强度低 三 沉管灌注桩法 1 特点 能在土质很差 地下水位很高时施工 2 施工方法 锤击沉入钢管法振动沉入钢管法 锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土 淤泥质土和人工填土地基 桩尖与桩管接口处应垫麻 或草绳 垫圈 以防地下水渗入管内和作缓冲层 沉管时先用低锤锤击 观察无偏移后 才正常施打 拔管前 应先锤击或振动套管 在测得混凝土确已流出套管时方可拔管 桩管内混凝土尽量填满 拔管时要均匀 保持连续密锤轻击 并控制拔管速度 一般土层以不大于1m min为宜 软弱土层与软硬交界处 应控制在0 8m min以内为宜 1 锤击沉管灌注桩施工要点 在管底未拔到桩顶设计标高前 倒打或轻击不得中断 注意使管内的混凝土保持略高于地面 并保持到全管拔出为止 桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2m时 均应跳打施工 中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50 以后 方可施打 振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管 其施工过程为 桩机就位沉管上料拔管 2 振动沉管灌注桩 沉管灌注桩机械 3 工艺顺序桩靴 钢管就位 沉管 检查管内有无砂 水 放入钢筋骨架 浇灌混凝土 提管 4 要点防止钢管内进入泥浆 水 灌满混凝土后再随拔管 随灌 并轻打或振动 防止缩径 断桩及吊脚桩 就位 沉入 浇筑 成型 边拔边浇 放入钢筋笼继续浇筑 活瓣桩尖 其构造如图 沉管时 桩尖活瓣合拢 灌注混凝土及拔管时活瓣打开 钢筋混凝土桩尖 钢管活瓣桩尖 5 提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩 单打法 又称一次拔管法 拔管时 每提升0 5 1 0m 振动5 10s 然后再拔管0 5 1 0m 这样反复进行 直至全部拔出 复打法 单打时不放钢筋笼 混凝土初凝前原位打入 插筋灌注 施工时 应保证前后两次沉管轴线重合 并在混凝土初凝之前进行 D 21 2D 振动沉管灌注桩 单振法 灌满混凝土后 每原位振动5 10s 再上拔0 5 1m 复振法 同复打法 反插法 单振法拔管时 每上拔0 5 1m 向下反插0 3 0 5m 1 颈缩颈缩 指桩身的局部直径小于设计要求的现象 原因 当拔管过快或混凝土量少 或混凝土拌和物和易性差时 周围淤泥质土趁机填充过来 当在淤泥和软土层沉管时 由于受挤压的土壁产生空隙水压 拔管后便挤向新灌注的混凝土 桩局部范围受挤压形成颈缩 处理方法 拔管时应保持管内混凝土面高于地面 使之具有足够的扩散压力 混凝土坍落度应控制在50 70mm 拔管时应采用复打法 并严格控制拔管的速度 6 易出现的质量问题及处理方法 2 断桩断桩 指桩身局部分离或断裂 更为严重的是一段桩没有混凝土 原因 桩距离太近 相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度 已形成的桩受挤压而断裂 处理方法 控制中心距离不小于4倍桩径 确定打桩顺序和行车路线 减少对新灌注混凝土桩的影响 采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到50 设计强度后 再进行下根桩的施工 3 吊脚桩吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软 没有落实到孔底地基土层上的现象 原因 当地下水压力大时 或预制桩尖被打坏 或桩靴活瓣缝隙大时 水及泥浆进入套筒钢管内 或由于桩尖活瓣受土压力 拔管至一定高度才张开 使得混凝土下落 造成桩脚不密实 形成松软层 处理方法 采用密张慢拔的方法 对桩脚底部局部翻插 然后再正常拔管 桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料 防止地下水及泥浆的渗入 4 混凝土灌注过量如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上 这可能是由于孔底有洞穴 或者在饱和淤泥中施工时 土体受到扰动 强度大大降低 在混凝土侧压力作用下 桩身扩大而混凝土用量增大所造成的 因此 施工前应详细了解现场地质情况 对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时 应先打试桩 若发现混凝土用量过大时 应与设计单位联系 改用其他桩型 四 爆扩灌注桩 步骤 成孔 放炸药 灌砂及压爆混凝土 引爆成扩大头 检查 置筋 灌筑混凝土 炸药用量 依扩大头径及土质而定 可用计算 试验 查表三法 内容 爆桩孔爆扩大头 爆扩桩基础构造示意图 爆扩桩施工工艺 钻孔 直径50 60mm 放炸药管 扩孔清土 放炸药包灌混凝土 爆扩大头 放入钢筋骨架 灌注混凝土 二 灌注桩钢筋笼和混凝土施工要点钢筋笼 加劲箍 接头等混凝土 配比 骨料 和易性 坍落度 连续浇筑 浇筑高度 留置试块 承台施工 基坑开挖 注意保护桩体 清除桩头浮浆或破碎面 绑扎钢筋 制模 浇筑混凝土 养护 回填 1 当桩强度达100 2 桩头处理 1 空心预制桩 填混凝土 细砂 接桩或截桩 主筋深入承台2 实心桩 灌注桩 承台开挖 承台配筋 承台模板 其它深基础施工 一 地下连续墙1 用途 深基坑的支护结构 建筑物的深基础2 特点 刚度大 挡土又挡水 可用于任何土质 施工无振动 噪音低 成本高 施工技术复杂 专用设备 3 施工工艺 导墙施工 槽段开挖 清孔 插入接头管和钢筋笼 水下浇筑混凝土 初凝后 拔出接头管 4 支承及与基础底板 结构墙体的连接 地下连续墙施工过程示意图 导杆液压抓斗构造 SF型多头钻成槽机 二 墩基础 即大直径扩底灌注桩 直径 0 8m 桩径2 5m 底径5m 承千吨 方法 1 人挖人扩桩 2 机钻人扩桩 干法 3 机钻机扩桩 湿法 要求 防塌壁 须降水 通风 通讯 照明 设备 1 风镐 八字护壁 2 钻扩机 施工工艺