钻孔灌注桩(讲课用)

第五章桩基础第五章桩基础目前一页\总数五十二页\编于十四点钻孔灌注桩

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。5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础概念：5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/262目前二页\总数五十二页\编于十四点场地准备埋设护筒制备泥浆钻孔清孔钢筋笼入孔灌注水下混凝土等主要施工工序：5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础目前三页\总数五十二页\编于十四点5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础施工流程图目前四页\总数五十二页\编于十四点旱地：平整、夯实场地浅水：筑岛深水：围檩5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础一、场地准备目前五页\总数五十二页\编于十四点1.护筒的作用：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.护筒的制作要求：①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4～8mm，钢筋混凝土护筒厚8～10cm。护筒上部设1～2个溢浆孔，②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20～30厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大30～40厘米。5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础二、埋设护筒2023/5/266目前六页\总数五十二页\编于十四点3.护筒的埋设要求①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。②埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。③埋置深度一般情况为2—4米，特殊情况应加深。④护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/267目前七页\总数五十二页\编于十四点护筒入土深度5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/268目前八页\总数五十二页\编于十四点5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础埋设护筒2023/5/269目前九页\总数五十二页\编于十四点三、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：①水：水的PH值7～8之间，不含杂质②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1.1～1.5③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5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2610目前十页\总数五十二页\编于十四点泥浆池5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础目前十一页\总数五十二页\编于十四点泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2612目前十二页\总数五十二页\编于十四点泥浆指标检测仪器5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2613目前十三页\总数五十二页\编于十四点四、钻架与钻机就位要求①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。②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。③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。5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2614目前十四页\总数五十二页\编于十四点冲击法冲抓法旋转法钻孔五、钻孔5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础目前十五页\总数五十二页\编于十四点①冲击钻机钻孔钻头十字形管形5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础目前十六页\总数五十二页\编于十四点十字钻头5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础目前十七页\总数五十二页\编于十四点5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础目前十八页\总数五十二页\编于十四点特点：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。②全套管冲抓成孔5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2619目前十九页\总数五十二页\编于十四点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。5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础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。冲击成孔示意图2023/5/2620目前二十页\总数五十二页\编于十四点全套管冲抓成孔5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础目前二十一页\总数五十二页\编于十四点③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5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础目前二十二页\总数五十二页\编于十四点④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。5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2623目前二十三页\总数五十二页\编于十四点循环排渣5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2624目前二十四页\总数五十二页\编于十四点⑤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1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2625目前二十五页\总数五十二页\编于十四点旋挖钻斗5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2626目前二十六页\总数五十二页\编于十四点六、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5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2627目前二十七页\总数五十二页\编于十四点七、钢筋笼的制作和安装注意事项：

钢筋骨架一般每隔2～2.5米设置直径14～18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5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2628目前二十八页\总数五十二页\编于十四点钢筋笼制作5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2629目前二十九页\总数五十二页\编于十四点5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2630目前三十页\总数五十二页\编于十四点起吊5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2631目前三十一页\总数五十二页\编于十四点对准孔位5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2632目前三十二页\总数五十二页\编于十四点钢筋笼焊接5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2633目前三十三页\总数五十二页\编于十四点灌注桩钢筋冷挤压连接5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2634目前三十四页\总数五十二页\编于十四点钢筋笼安放就位5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2635目前三十五页\总数五十二页\编于十四点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5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础36目前三十六页\总数五十二页\编于十四点导管法浇注桩身砼5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2637目前三十七页\总数五十二页\编于十四点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。5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2638目前三十八页\总数五十二页\编于十四点焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2639目前三十九页\总数五十二页\编于十四点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3～6米，采用法兰连接，导管应不漏水、不漏气。在孔内水面以上20～30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2～4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。5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2640目前四十页\总数五十二页\编于十四点水下混凝土浇筑专用下料斗5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2641目前四十一页\总数五十二页\编于十四点砼坍落度

现场监测5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2642目前四十二页\总数五十二页\编于十四点水下混凝土首灌开始5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2643目前四十三页\总数五十二页\编于十四点水下混凝土灌注5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2644目前四十四页\总数五十二页\编于十四点水下混

凝土浇

筑过程

中的浇

筑标高

监测5-3钻孔灌注桩的施工第五章桩基础2023/5/2645目前四十五页\总数五十二页\编于十四点水下砼浇筑过程中对排气孔的观测