钻孔灌注桩施工培训

2020/6/8,.,1,钻孔灌注桩施工培训,LJ-5标施工培训材料,2020/6/8,.,2,桩基础施工一、钻孔灌注桩,2020/6/8,.,3,概念,钻孔灌注桩是指采用不同的钻孔方法，在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。,.,施工主要工序：,场地准备,埋设护筒,制备泥浆,钻孔,一次清孔,钢筋笼入孔,二次清孔,成孔下导管和钢筋笼灌注水下混凝土成桩,桩基砼浇筑,桩基检测,.,（一）场地准备,旱地：浅水：深水：,平整、夯实场地,围檩法,筑岛,2020/6/8,.,6,（二）埋设护筒,1.护筒的作用：固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，防止地面泥土等杂物掉入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。2.护筒的制作要求：护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况而定。钢护筒厚48mm，钢筋混凝土护筒厚810cm。护筒上部设12个溢浆孔，护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。用回转钻机钻孔的宜加大2030厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大3040厘米。,2020/6/8,.,7,3.护筒的埋设要求钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。埋置深度一般情况为24米，特殊情况应相应加深或减少。护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；一般高于地面30cm;,2020/6/8,.,8,护筒入土深度,2020/6/8,.,9,2020/6/8,.,10,埋设护筒,2020/6/8,.,11,（三）泥浆制备,泥浆作用：在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具、正循环排渣。组成及要求：水：水的PH值78之间，不含杂质粘土（或膨润土）：塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量的50%，相对密度为1.11.5添加剂：无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度,.,泥浆池,2020/6/8,.,13,泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池,2020/6/8,.,14,泥浆指标检测仪器,2020/6/8,.,15,（四）钻架与钻机就位,要求能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的刚度，具有足够的高度。钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实、塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常检查。,.,冲击钻,旋挖钻,循环钻,钻孔,（五）钻孔,.,冲击钻机钻孔,钻头,十字形,管形,.,十字钻头,.,.,.,冲击钻孔的施工要点,邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。,中、低冲程：12m,中等冲程：23m,高冲程：35m,分级扩钻,粘性土、风化层、砾砂石等,砂卵石等,基岩、漂石和密实卵石层,十字形钻头钻1.5m以上孔径分2级管形钻头0.7m以上孔分24级,2020/6/8,.,22,特点：无噪音，无振动；不使用泥浆；挖掘时可以很直观地判别土壤及岩性特征，对于端承桩，便于现场确定桩长；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不会产生坍落现象，成孔质量高。成桩质量高；成孔直径标准，充盈系数很小；清孔彻底，速度快；自行式，便于现场移动。,全套管冲抓成孔,2020/6/8,.,23,冲抓锥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。,.,冲抓锥头示意图,.,全套管冲抓成孔,.,正循环钻孔,正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。特点：排渣能力比较弱,钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。适用：粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩,2020/6/8,.,27,正反循环成孔，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,.,正循环钻结构示意图,.,2020/6/8,.,30,反循环钻孔,反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。适用：同正循环。,.,反循环钻结构示意图,2020/6/8,.,32,旋挖钻机钻孔,主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，最大成孔直径可达1.54m，最大成孔深度为6090m，可以满足各类大型基础施工的要求。,2020/6/8,.,33,旋挖钻机,2020/6/8,.,34,旋挖钻斗,2020/6/8,.,35,（六）清孔,目的：钻孔过程中会有一部分泥浆和钻渣沉于孔底，必须将这些沉积物清除干净，才能使灌注的混凝土与地层或岩层紧密结合，保证桩的承载能力。方法：抽浆清孔换浆清孔掏渣清孔,2020/6/8,.,36,循环排渣,2020/6/8,.,37,（七）钢筋笼的制作和安装,注意事项：钢筋骨架一般每隔22.5米设置直径1418毫米的加强箍筋一道；钢筋骨架可分段制作；要确保保护层厚度；钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形。钢筋骨架可采用钻机塔架、扒杆或起吊机吊起，对准护筒中心缓慢下放至设计标高。下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁当最后灌注的混凝土开始初凝时，应立即割断钢筋骨架的吊环,2020/6/8,.,38,钢筋笼制作,2020/6/8,.,39,制作钢筋笼,钢筋笼制作,2020/6/8,.,40,2020/6/8,.,41,起吊,2020/6/8,.,42,对准孔位,2020/6/8,.,43,对准孔位,2020/6/8,.,44,钢筋笼焊接,2020/6/8,.,45,灌注桩钢筋冷挤压连接,2020/6/8,.,46,钢筋笼安放就位,.,47,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，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。,（八）灌注水下混凝土,2020/6/8,.,48,导管法浇注桩身砼,2020/6/8,.,49,水下混凝土灌注过程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。,2020/6/8,.,50,焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮,2020/6/8,.,51,灌注要求,导管宜分段制作，每节长2米左右，最下端一节宜为36米，采用法兰连接，导管应不漏水、不漏气。在孔内水面以上2030厘米处设置隔水栓，待混凝土灌下时，剪断隔水栓的连接绳。为保证水下灌注混凝土的速度和质量要求，导管上应采用混凝土储料斗。水下灌注混凝土应连续进行，严禁中途停顿。导管在混凝土中埋入深度一般为26米，在任何情况下不得小于1米或大于6米。导管提升过程中，应保持位置居中，轴线垂直，逐步提升。混凝土实际灌注高度应比设计桩顶高出一定高度。高出的高度应根据桩长，地质条件和成孔工艺等因素合理确定，其最小高度不宜小于桩长的5%，且不小于2米。在灌注接近结束时，由于导管混凝土柱高度减小，压力降低，而导管管外的泥浆稠度增加，如出现混凝土面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。,2020/6/8,.,52,水下混凝土浇筑专用下料斗,2020/6/8,.,53,砼坍落度现场监测,2020/6/8,.,54,水下混凝土首灌开始,2020/6/8,.,55,水下混凝土灌注,2020/6/8,.,56,水下混凝土浇筑过程中的浇筑标高监测,2020/6/8,.,57,水下砼浇筑过程中对排气孔的观测,2020/6/8,.,58,根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管,2020/6/8,.,59,拆除的导管及时冲洗和保养,2020/6/8,.,60,砼浆泵吸去多余砼浆,2020/6/8,.,61,截桩头,2020/6/8,.,62,桩头混凝土取样,2020/6/8,.,63,四.质量通病及处理措施1.坍孔主要原因：(1)冲击成孔中使用的泥浆不符合要求，粘土质量不符合标准或泥浆比重不足，起不到护壁的作用。(2)孔内的水头高度不够，低于地下水位，致使孔内水位压强降低，造成坍孔。(3)在混凝土理入前，吊入钢筋骨架时，骨架偏位摆动碰坏孔壁造成坍孔。(4)清孔后放置时间过长，没及时浇入混凝土，而且没有采取预防措施，造成坍孔。应对措施发生坍孔后，应立即查明坍孔处位置，分析地质情况，然后采取如下措施：(1)坍孔发生在护筒底脚处，根据实际情况，可以立即拆除护筒，回填钻孔，重新埋设护筒后，再钻进；采用加长护筒，使护筒通过震动锤继续下沉，直至埋于坍孔位置以下，外围用黏土或装有黏土的草袋回填夯实，重钻时，控制好泥浆稠度和水头高度。(2)若坍孔位置较深，若不严重，则可以加大泥浆比重，继续钻进；若坍孔较为严重时，则应立即用砂或小砾石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至将整个钻孔全部回填，暂停一段时间，使回填土沉积密实，水位稳定后，重新钻进，时刻注意不良现象的发生。,.,掉钻主要原因：（1）钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过多；钻进中选用的转速不当使钻杆扭转或弯曲折断；（2）地质坚硬，进尺太快，超负荷引起钻具断裂；（3）卡钻(埋钻)时强扭、操作不当使钢丝绳或钻杆疲劳断裂；（4）钻具之间连接螺拴松动，被剪断，引起掉钻。处理方法掉钻后应及时澄清情况，制定切实可行的打捞方案。如果钻具被沉淀物或塌孔土石埋住，应首先清孔，使掉入孔中的钻具露出来，以便用打捞工具打捞，或者潜水员下去打捞。,.,浮笼主要原因：（1）混凝土坍落度太小，流动性不好。造成对钢筋笼摩擦力大于钢筋笼自重。（2）混凝土灌注速率过快。（3）导管卡住钢筋笼，将钢筋笼提出。预防措施：（1）严格控制混凝土坍落度控制在180mm220mm.（2）当导管口在混凝土底部时，控制灌注速率并及时拆管。（3）校核导管中心位置。,.,断桩主要原因：（1）灌注过程中发生埋管、卡管、阻管及其他一些情况都将造成断桩。（2）导管拔过混凝土面造成的。（3）首灌混凝土未成功封底。（4）导管焊缝或接头漏水。造成导管内溢水。应对措施：（1）在灌注混凝土开始不久出现的问题，应迅速拔出导管和钢筋骨架，将可吸出的混凝土尽量吸出，如全部吸出，问题处理后重新灌注混凝土，如部分吸出，将剩余已硬化的混凝土凿除，在进行灌注混凝土；（2）如灌注中发现导管进水