学习单元沉管灌注桩施工

学习单元5沉管灌注桩及其他桩施工5.1沉管灌注桩施工5.2长螺旋成孔灌注桩

5.3挤扩支盘桩5.4人工挖孔桩施工学习情境二基础工程施工学习单元5沉管灌注桩与人工挖孔桩施工【教学要求】

1. 熟悉钢筋混凝土灌注桩基础施工机械；

2. 掌握沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩的施工工艺与质量检查方法；

3. 能对沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩基础施工进行技术交底；

4. 会判定沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩基础施工质量的好坏；能针对沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩基础工程施工现场可能发生的安全事故采取应对措施。【教学重点】沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩的施工工艺；钢筋混凝土灌注桩基础质量检查方法。【教学难点】灌注桩常见质量问题的预防及处理方法。5.1

沉管灌注桩又称套管成孔灌注桩。是利用锤击法或振动法将带有钢筋砼桩靴(或活辨式桩尖)的钢制桩管沉入土中，然后边拔管边灌注砼而成桩。用锤击沉桩设备沉管时称为“锤击沉管灌注桩”利用激振器的振动沉管时，称为“振动沉管灌注桩”学习单元5沉管灌注桩与人工挖孔桩施工砼预制桩靴锤击沉管灌注桩施工工艺沉入边锤击下钢筋笼套管边拔管继续浇灌桩机就位套入桩靴初灌砼桩成型

工艺流程⑴

锤击沉管立管→套入桩靴、对准桩位压入土中→检查→低锤轻击→检查有无偏移→正常施打至设计标高→第一次浇灌砼→边拔管、边锤击、边继续浇灌砼→安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。桩管桩靴点击动画锤击沉管钢筋笼5.1

沉管灌注桩振动沉管灌注桩施工工艺边振边灌桩顶插筋边拔桩管并灌满砼振动锤上料口桩管活瓣桩尖钢筋笼砼料斗⑵

振动沉管立管→合拢活瓣桩尖、对准桩位压入土中→检查→初始沉管→检查有无偏移→正常沉管至设计标高→第一次浇灌砼→边拔管、边振动、边继续浇灌砼→安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。

工艺流程沉管砼上料桩机就位合拢桩尖点击动画振动沉管灌注桩振动沉管的施工方法有单打法、反插法和复打法。

沉管施工用桩架吊起桩管，对准预设在桩位处的预制砼桩靴，套入桩靴，或关闭桩管活瓣桩尖。然后缓缓放下套管，压进土中。桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管偏斜≯

0.5%时，即可起锤沉管。先低锤轻击，观察如无偏移方可正常施打，直至符合设计要求的贯入度或标高。⑵

沉管桩尖埋设桩管套入桩靴合拢桩管活瓣桩尖⑴桩管就位5.1

沉管灌注桩⑶

砼浇灌

桩管沉至设计标高后，应检查并处理桩管内的进泥、进水和吞桩尖等情况，并立即灌注砼。第一次浇灌砼时桩管内应尽量灌满，拔管过程中应向桩管内继续浇灌砼，并使桩管内砼保持略高于地面。⑷

锤击拔管砼灌满桩管后，拔管即可进行。一边拔管、一边锤击，拔管的速度要均匀，一般土层以1m/min为宜，软弱土层以0.3～0.8m/min为宜。倒打拔管的速度，单动汽锤不少于50次/min，自由落锤小落距轻击不少于40次/min。在管底未拔至桩顶设计标高时，倒打或轻击不得中断。

沉管施工桩管沉至设计标高桩管上料口近景⑸

振动拔管桩管内灌满砼后，应先振动5～10s，再开始拔管，应边振边拔，每拔出0.5~1.0m，停拔，振动5～10s；如此反复，直至桩管全部拔出;在一般土层内，拔管速度宜为1.2～1.5m/min，用活瓣桩尖时宜慢，用砼预制桩尖时可适当加快；在软弱土层中宜控制在0.6～0.8m/min。

沉管施工边拔管、边振动边继续浇灌砼⑴跳打法

桩的中心距小于4倍桩管外径或小于2m时，均应跳打。中间空出的桩，须待邻桩砼达到设计强度的50%后方可施打。

锤击沉管的特殊施工方法有跳打法、复打法。振动沉管的特殊施工方法有反插法和复打法。

沉管灌注桩的特殊施工方法在桩管灌满砼后，先振动再拔管，每次拔管高度0.5～1.0m，向下反插深度0.3～0.5m。拔管过程中应分段添加砼，保持管内砼面始终不低于地表面或高于地下水位1.0～1.5m，拔管速度应小于0.5m/min;距桩尖处1.5m范围宜多次反插以扩大桩端部断面；在流动性淤泥中不宜使用反插法。⑵反插法5.1

沉管灌注桩点击动画反插法沉桩单打第2次第2次复打砼浇筑反插

继续反插单打局部复打成桩沉管浇筑砼成桩预加1m沉管拔管成桩成桩沉管成桩全部复打下部反插上部局部复打⑶复打法

在第一次砼浇筑完毕、拔出桩管，立即在原桩位再设预制桩靴或合好活瓣桩尖，第二次复打沉入桩管，使未凝固的砼向四周挤压扩大桩径，再浇筑第二次砼。复打法可扩大桩径并提高单桩承载能力。点击动画复打法沉桩不反插

沉管灌注桩的特殊施工方法

沉管灌注桩常见问题的处置

检查：露出地面的桩体可目测观察；地下2～3m范围内的桩体断裂,用手或脚轻摇会有浮振的感觉；深部的断桩须用动测法检测。⑴断桩5.1

沉管灌注桩

预防措施：控制桩的中心距≮4倍桩径，合理安排沉桩顺序和桩架行走路线，采用跳打法和控制时间法使桩身砼终凝前避免振动和扰动，认真控制拔管速度。

断桩处理：断桩一经发现，应将断桩拔去，清理桩孔及接桩面，略增大桩身截面积再重新浇筑桩身砼。挖出来的断桩断桩的处理⑵

桩靴进水

检查：用浮标可测得桩底是否进水或进泥。

预防措施：桩尖活瓣间隙或预制桩靴与桩管接触处要严密，对缝隙较大的桩尖或桩靴应及时修理或更换。

处理措施：先在桩管内灌入0.5m高水泥砂浆，再灌入1m高砼，然后反插打下。⑶

吊脚桩

沉管灌注桩常见问题的处置

监测：拔管前观测管内浮标，监测桩管活瓣桩尖或砼预制桩靴是否打开或脱开。

预防措施：拔管采取“密振慢抽”，开始拔管50cm，将桩管反插几下，再正常拔管；保持砼的和易性，防止卡管或堵管；严格控制砼预制桩靴的强度和规格，防止桩靴打碎或压入管内。

处理措施：将桩管拔出后填砂重打。点击动画吊脚桩⑷缩颈

监测：流塑状态土质沉桩，拔管时须设置浮标记录每0.5～1m高度砼的灌入量，砼的充盈系数(砼灌入量与桩身体积之比)≮1.0。

沉管灌注桩常见问题的处置预防措施：严格控制拔管速度在0.6～0.8m/min以内，桩管内尽量多装砼，使管内砼高于地面或地下水位1～1.5m以上。

处理措施：采取复打法进行处理。开挖验证的缩颈桩桩体点击动画缩颈桩

内夯沉管灌注桩又称夯扩桩，其打桩设备在沉管灌注桩设备基础上增加内夯管。分为带砼预制桩尖夯扩桩和无桩尖夯扩桩。内夯沉管灌注桩由于夯扩成型，在桩端处形成扩大头，桩端面积增大、桩端持力层被夯实挤密,单桩承载力较高。外管直径325~450mm，桩长一般15m左右，单桩承载特征值2000kN以内。5.1

沉管灌注桩使用范围基本与沉管灌注桩相同，距地面4～20m范围内有较硬的土层作桩端持力层时较为适用。液压步履式夯扩桩机当采用外管与内夯管结合锤击沉管进行夯压、扩底、扩径时，内夯管应比外管短100mm

，内夯管底端可采用闭口平底或闭口锥底。内外管及管塞扩底端断桩的处理

内夯沉管灌注桩HKJ-400型液压步履式夯扩机内夯沉管灌注桩施工全景外管封底可采用干硬性砼、无水砼配料，经夯击形成阻水阻泥管塞，其高度可为100mm。当内外管间不会发生间隙涌水、涌泥时亦可不封底。

内夯沉管灌注桩桩身砼宜分段灌注，拔管时内夯管和桩锤应施压于外管中的砼顶面，边压边拔。内夯沉管灌注桩施工中外管封底加入干硬性砼锤击内夯管！5.2

长螺旋成孔灌注桩

其成孔工艺分为长螺旋钻孔灌注桩和长螺旋钻孔压灌桩，前者是一种早期的干作业成孔工艺，后者是在早期工艺的基础上演进而成。后者较前者的适应范围更广、成桩效果更好。

长螺旋钻孔灌注桩施工工艺长螺旋钻孔压灌桩施工工艺长螺旋钻机成孔空钻清孔提钻提钻200mm下钢筋笼灌注砼边提钻边压入砼振捣成桩下钢筋笼学习单元5沉管灌注桩与人工挖孔桩施工长螺猾旋钻紫孔灌百注桩适用礼于成趣孔深蝇度内笔无地哲下水忘的一脚般粘希性、温砂土但及人宝工填吵土，详勿需胆护壁炎，成掉孔深员度8～20m、成疤孔直沉径300～60絮0m司m，不宜比用于地题下水位磨以下的纹各类土过及淤泥其质土。麻常用螺旋钻具机成孔，亦可笛用洛阳跨铲成孔越。成孔催原理尝：电动温机带趋动钻杆转沟动，使丢螺旋棉叶片旋转削填土，土随译螺旋叶递片上升库排出孔尤外。5.雄2长螺旋殖成孔灌痒注桩点击动辆画螺旋钻虎成孔长螺旋效钻孔灌垫注桩长螺滤旋钻色机钻头近撤景长螺胖旋钻毙机成蹲孔施斧工只钻佩不进赤空转独清土蹈提怀钻卸幸土长螺歼旋钻雀孔灌虑注桩钻孔具时钻侮杆应站保持狸垂直冷稳固悔，位驶置准帮确，企防止施因钻仅杆晃搅动引捐起扩牢大孔摄径钻进舍过程锁中，妥应随参时清全理孔扔口积扶土，施遇到琴地下匠水、夫塌孔貌、缩菜孔等爽异常企情况兼时，纵应及附时处取理。长螺旋栏钻孔灌穷注桩长螺在旋钻蜘孔压灾灌桩长螺旋嘱钻孔摆压灌烈桩的欢工艺弱改进证在提钻与桩身品砼灌重注两环节范。第一们次提钻20分0m肾m、然雕后通眨过钻杆内首腔压灌捧砼，边提升止钻杆边移压灌砼，吊放颜钢筋笼刺时内套的振动棒际，将钢萄筋笼范侦围内砼芽振捣密勇实。该桩型困插钢筋蛇笼后宜彻用于黏决性土、眉粉土、县砂土、捐填土、牺非密实私的碎石埋类土、极强风化焰岩。5.页2长螺剂旋成湿孔灌挤注桩钻机业钻至款砼通微过钻叶杆净将钢稠筋笼预定深匹度飘内腔负压灌至鹊孔底劈燕振入染或压渗振捣串成桩清孔建边灌犬边提闯升钻苍杆荐入砼塔内长螺旋滤钻孔压以灌桩工化艺流程长螺旋顽钻孔压开灌桩施工具全景边提升焰钻杆边压灌站砼吊起钢辽筋笼与导遭入管钢筋裁笼就倘位长螺糟旋钻怀孔压谦灌桩钢筋字笼正振入都桩中长螺犯旋钻较孔压拆灌桩钢筋笼封振沉桩两中近景5.3挤扩桥支盘持桩钻孔结版束后，山在桩孔踏内下入专用液粥压挤扩贴机，在妨适当垂位置状对钻巴孔周男围土较体施驰以三袜维静悦压，裤挤扩脆成型捐设置承力荒盘或分支，形仔成由主桩、承力盘及分支组成的挤扩丽支盘链桩。挤鸣扩支终盘桩锯变普蒸通摩捎擦桩垂为变袖截面拔多支积点的绣摩擦歇端承辜桩，葛改变焦了桩眯的受干力机弃理，妻具有勤抗震忆性好隐、沉国降变招形小繁的优挖点。际适用卷于非信饱和窃粘性授土，焰砂性狮较大梁的粘矮土、鸦粉土姑、砂填土、谈砾卵属石、振风化稼岩层孤等。树根构恐造示意唤图最挤扩浙支盘桩部体腰开挖还验证的疾挤扩支统盘桩桩浆体十字骂分支承力吸盘承力吴盘共75页第62页学习胜单元5沉管待灌注守桩与降人工住挖孔雪桩施滑工泥浆护壁壁成孔眉时，应声根据地苦质情况悠选择持脾力层设彼置分支及承力盘，按亲支盘座设计欢深度裹，下激放全及液压俘挤扩特支盘胳成型项机，沸操作冷液压挑工作验站将弓压臂(承力嘴板)挤出、收回、反复转角、经多次雷挤压遣成盘，再林由上访至下切或由欣下至上完墙成挤扩静多个支谦盘的作赛业，然碑后安放脆钢筋笼淋、清保孔、隆灌注果砼成扶桩。泥浆桌护壁怪成孔恼的挤率扩支柏盘桩垮施工支盘操倍作台登支盘许挤扩机5.3挤扩坦支盘雨桩5.4人工挖棵孔灌注弱桩人工挖差孔灌注谜桩单桩承莫载力大、受力性跳能好、质量可剩靠、沉降化量小、无振订动无噪丑音、无论环境污粉染,无需循大型稻机械后设备趴，一而柱一鞭桩时霞无需定截桩施、节恭省承贫台。歌可多鹿桩同零时施升工，麦施工慌进度氏快。国内遍人工饭挖孔拦桩直真径最拿大已乱达4m，最拳深为98齐m。人工程挖孔选灌注劳桩施工锣现场直径矛达2.5合m的人工贴挖孔桩学习单于元5沉管灌所注桩与甜人工挖徒孔桩施望工构造徐要求⑴桩径：最小≮0.棵8m，最大不宜＞2.瞒5m万;⑵桩蛾长：一般20m左右扑，不往宜超补过30m；⑶扩锄底：分为扩底和不扩乌底。扩最底时扩底急直径么与桩舌身直长径之吉比(D1/D)不宜＞3。桩底齐宜挖叶成锅蜘底形找，矢胖高h0可取(0屿.1迁5～0.度2)D1。5.写4人工挖秤孔灌注呆桩直径星达2.5老m的人历工挖努孔桩首节数井圈免的中夜心线蹦偏差匙≯20m谊m井圈顶浊面高出鲜地面100～150颂mm桩孔勇护壁人工棕挖孔霞桩护传壁有砖护预壁和砼护壁（直威径1.2够m以上鼠）两种，扎施工方芬法是分段开骑挖（每萝段0.8～1m左右）、分段摇砌筑或浇筑翠砼拱院圈护厦壁，直燃至设肯计标拘高。砼护壁吧的厚度昌≮100决mm，砼争强度惨等级璃不低泰于桩松身砼丢强度盯等级则，并贵应振腰捣密平实；叼护壁由应配骨置直鹿径≮8m打m的构置造钢犁筋，局竖向戏筋应旋上下冻搭接挑或拉拔接。砼护壁毛的模板观安装上下雄节护灿壁搭掀接长死度≮50舒mm井圈棒任意钥直径常的误盏差≯50绘mm砖砌训孔壁虽支护5.娘4人工挖翠孔灌注滚桩施工程锹序及方鸟法放线、影定桩位下→挖第亏一节桩叫孔土方嚷→支模西浇筑第赤一节护至壁砼→盾循环作虏业直至替设计深栏度→检浙查持力错层后进处行扩底丑→清理老虚土、雷排除积丑水、检侵查尺寸欺和持力傍层→吊世放钢筋狐笼就位白→浇筑桌桩身砼圾。切线开酱挖第一每节土方汗支第一伤节护壁齿模板摧继才续挖桩窃孔土方井圈顶回面高出曾地面100～15套0m斥m模板举在砼端灌注24协h后方可扎拆除土方吊律出桩孔首节遵井圈袜壁宜吊增厚100视-15感0mm5.4人工及挖孔暴灌注馋桩施工储程序哲及方脊法深孔挖携土的安文全设施迫完工驱的桩孔嘱监理工兔程师下皱井验孔下钢龄筋笼烤钢帆筋笼箭及砼衫下料开串筒记就位追分尘层浇扔灌桩考身砼应急幼爬梯井盖砼下料闭串筒预埋谋声测逮管送风能管低压节照明救生掌绳半月对板(防坠)当桩净抵距小于2.册5m时，应纽奉采用间隔辱开挖。相邻殿排桩跳还挖的最举小施工雕净距≮4.溉5m。已完桩速孔的井口安爱全防护土石绘方不龄得堆轨放在仔孔口沃周边1m范围内施工程旋序及方飘法安全措萍施⑴孔内须机设置应急筝软爬饺梯供人员猎上下；饰使用的盆电葫芦悲、吊笼床等应安怪全可靠隐，并配徐有自动卡娃紧保险滩装置；⑵每日开至工前须棍检测井款下的有毒、有害外气体；深度哗超过10m的桩耻孔要有惜可靠朽的排水、通风和照明设施千；井下颗送风呼的风平量不乏宜少抢于25罚L/但s；⑶孔口须党设置高悄度0.抗8m护栏。5.挎4人工椅挖孔摆灌