《桩式基础施工》PPT课件.ppt

3 5桩式基础施工 桩的作用 桩的作用是将上部建筑结构的荷载传递到深处承载力较大的土层上 或者使软土层挤实 以提高土壤的承载力和密实度 保证建筑物的稳定和减少沉降量 当上部结构荷载较大 而软弱土层又较厚时 采用桩基施工 可省去大量的土方挖掘 支撑和防水设施 一般情况下均能获得良好的技术经济效果 因此桩在建筑工程中得到了广泛的应用 在高压架空输电线路建设中 常常遇到江河 湖塘 泥沼 湿地以及地下水位高的砂质土层 地质条件差 且有流砂出现 施工非常困难 工程设计单位为解决杆塔基础承载力问题 一般优先选用桩式基础 同时也解决了施工难度的问题 可达到两全其美的效果 一 深桩基础施工 深桩基础分钻孔灌注桩基础和打桩基础 对地质条件差 地下水位高 按普通现浇混凝土基础设计及施工 往往达不到工程设计要求 而且经济效益和劳动条件也比较差 为了充分利用原状土的抗拔强度 使混凝士与原状土之间有良好的接触 从而获得较好的抗拔力和较小的位移 采用钻孔灌注桩基础 不论在技术上还是经济效益上都是比较合理的 所谓的灌注桩 是按设计确定的桩径和埋深挖一个竖直的井孔 井孔内注满压力水 放入钢筋笼后 通过导管进行混凝土水下浇灌 使之成为完整的混凝土桩体 钻孔灌注桩施工的一般规定 1 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 砾 石土及风化岩层 以及地质 情况复杂 夹层多 风化不均 软硬变化较大的岩层 冲孔灌注桩除适应上述地质情况外 还能穿透旧基础 大孤石等障碍 但在岩溶发育地区应慎重使用 2 沉管灌注桩适用于粘性土 粉土 淤泥质土 砂土及填土 在厚度较大灵敏度较高的淤泥和流塑状态的粘性土等软弱上层中采用时 应制定质量保证措施 并经工艺试验成功后方可实施 一 钻孔灌注桩基础施工工艺流程 钻孔灌注桩施工 是先用潜水钻机械进行钻孔 成孔后放入钢筋笼骨架 再进行水下灌注混凝土 在钻孔过程中 为了防止孔壁坍塌 孔中注入泥浆水 或清水造成泥浆 其施工工艺流程见下图 施工工艺要点 1 测定桩位 钻孔的位置 应根据工程设计图纸和设计说明书的要求 进行定位测量 桩位中心点应有明显标记 并在桩位中心的外围顺 横线路方向各l5m 2Om处 又不致于毁坏的地点 设置辅助桩并作好记录 以备当钻孔桩位标记被挖除仍可利用辅助桩 找出钻孔桩位中心 2 现场布置 钻孔灌注桩施工的现场布置 应根据灌注桩的设计分布和施工机具设备情况 采取不同的布置方式 具体工程在施工前由施工设计提出现场布置图 在布置图中应考虑设置泥浆池 沉淀池 排水沟 水电管线 水泵设备安放处 还应选择和布置砂 石 水泥堆放场及混凝土搅拌站和运输通道等 并按布置图的要求实施 施工工艺要点 3 埋设护筒 护筒是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作的辅助工具 它还起着保护孔口和提高桩孔内泥浆水头 防止塌孔的作用 护筒设置应遵守下列规定 1 地表土层较好 开钻后不塌孔的场地 可不埋设护筒 2 在杂填土或松软土层中钻孔时 应埋设护筒 护筒用钢板制作 钢板厚度一般为4 8mm 内径应比钻头直径大1OOmm 埋入土中深度不宜小于1 Om 砂土中不宜小于1 5m 护筒顶部应高出地面0 6m 尚应满足孔内泥浆高度要求 其上部宜开设1 2个溢浆孔 3 应保持护筒的位置正确 稳定 护筒与孔壁之间用无杂质的粘土填实 必要时可在上表面铺设2Omm的水泥砂浆 以防漏水 护筒中心与桩位中心的偏差不得大于5Omm 4 受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩 护筒应加深加高 必要时应打入不透水层 施工工艺要点 4 泥浆的制备和处理 1 除能自然造浆的土层外 均应制备泥浆 泥浆制备应先用高塑性粘土或膨润土 拌制泥浆应根据施工机械 工艺及穿越土层进行配合比设计 膨润土泥浆可按下表的性能指标制备 2 泥浆护壁应符合下列规定 1 施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1 0m以上 在受水位涨落影响时 泥浆面应高出最高水位1 5m以上 2 清孔过程中 应不断置换泥浆 直至浇注水下混凝土 3 浇注混凝土前 孔底500mm以内的泥浆密度应小于1 25g cm3 含砂率 8 4 在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔璧稳定的措施 3 废弃的泥浆 碴应按环境保护的有关规定处理 施工工艺要点 5 钻机就位 当现场布置完毕后 即可将钻机运至桩位就位 1 潜水钻机是由封闭式防水电机和减速机构组成 电机和减速机构装设在具有各种绝缘和密封装置的外壳内 因而能够潜入水中工作 潜水钻机在地面部分有钻架 钻杆 卷扬机 电缆盈等 在孔下部分为潜水电动机 潜水抽渣泵 压重物的钻头刀架等 其安装方法和顺序应按钻机安装说明书进行 2 回旋钻机是由地质钻探采用的XJ型钻机改造而成 一般是将原机上的压力水泵改用外接高压水泵 原钻杆的内接头改为方齿内接头 并配制宝塔形钻头等 详细的安装方法 亦见改造后的铀机安装说明书6 设泥浆池 泥浆池 一般应设置两个 1 沉淀池 是做为钻孔排渣沉淀用 如泥浆水仍能满足护壁泥浆要求时 可抽至泥浆池 2 护壁泥浆池 是做制备护壁泥浆和回收贮存从沉淀池抽回的泥浆用 沉淀池 泥浆池的位置应根据平面布置设置 其体积亦应按施工设计确定 施工工艺要点 7 钻孔 当钻孔前的一切准备工作完成后 如果采用潜水钻机 即用第一节钻杆 每节长约5m 钻进深度用钢梢相连接 接好钻头 另一端接上钢丝绳 吊起潜水钻对准埋好的护筒 徐徐放下至地面桩位标记处 即可先空转 然后缓慢钻入土中 至整个潜水钻头基本入土内 并检查无误后 才能正常钻迸 检查时应特别注意护壁泥浆的密度 一般为1 1g cm3左右 穿过砂夹卵石层等应适当增大 循环水是否适宜 钻机有无摇晃跳动 钻孔过程中如果泥浆密度不适宜 循环水不正常 应及时纠正 钻头难迸 摇晃 跳动大时 可能遇到硬层 应即略微提起 待摇晃跳动消失后 再尽量慢钻进人 穿过硬层后方可正常钻进 如提高至地面仍跳动时 便是机械故障 应立即修复 然后再钻 每钻进一节钻杆前 应准备好下一节并随即与前节钻杆接好 以便迅速钻进 避免停歇过久 直至符合要求为止 施工工艺要点 8 清孔 它的目的是将已钻好孔的孔内泥浆用清水冲淡 一般约需15 3min 清孔可用压缩空气喷翻孔内泥浆 同时注入清水 被稀释的泥浆逐渐流出孔外 护筒内仍保持原有的水位 也有用压力水通过钻头喷出 以逐步稀释泥浆 清孔应按下列规定进行 1 对于原土造浆的钻孔 钻到设计孔深时 可使钻机空转不进尺 同时射水 待孔底残余的泥块已磨成浆后排出 排出泥浆密度降到1 1g m3左右 或以手触泥浆无颗粒感觉 即可认为清孔已合格 2 对注入制备泥浆的钻孔 可采用换浆法清孔 至换出泥浆密度小于1 15 1 25g m3时为合格 3 孔底沉渣 或淤泥 厚度 应符合 端承桩沉渣 5cm 摩擦端承 端承摩擦桩沉渣 10cm 摩擦桩沉渣 30cm的规定 清孔完毕 应立即安装骨架和灌注水下混凝土 施工工艺要点 9 安装钢筋骨架 当桩孔钻成并清孔后 应尽快连续进行吊放钢筋笼骨架 以便尽早灌注混凝土 使之不过夜 尽可能做到钻孔 清孔 安装骨架和灌筑混凝土 这四个工序应连续进行作业 根据现场具体情况 可考虑三班倒作业方式 尽早完成灌筑混凝土工作 防止孔璧坍塌 施工工艺要点 10 水下混凝土灌注 钢筋骨架安装完毕并进行隐蔽工程验收合格后 应立即安装灌注水下混凝土机具 其机具布置示意图如下图所示 灌注水下混凝土 应遵守下列规定 1 水下混凝土的配合比应符合下列规定 1 水下混凝土必须具备良好的和易性 配合比应通过试验确定 坍落度宜为180 22Omm 水泥用量不少于360kg m3 2 水下混凝土的含砂率宜为40 45 并宜选用中粗砂 粗骨料的最大粒径应 40mm 3 为改善和易性及缓凝 水下混凝土宜掺入外加剂 2 导管的构造和使用应符合下列规定 1 导管壁厚不宜小于3mm 直径宜为200 250mm 直径制作偏差不应超过2mm 导管的分节长度视工艺要求确定 底管长度不宜小于4m 接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头 2 导管提升时 不得挂住钢筋笼 为此可设置防护三角形加劲板或设置锥形法兰护罩 3 导管使用前应试拼装 试压 试水压力为0 6 使用的隔水栓应有良好的隔水1 0MaP 3 使用的隔水栓性应用良好的性能 应能保证顺利排出 施工工艺要点 11 承台施工 承台施工必须遵照工程设计图纸和GB50204一2002 对于铁塔底脚螺栓的设置 必须依据设计尺寸和位置 并应用样板可靠的固定 对于现浇混凝土必须保证设计标号 以试验确定现场施工配合比进行施工 泥浆池和泥浆流槽 平面布置如图所示 图中1为泥浆池 2为泥浆池隔