任务2.2桩基础施工

桩基础施工主讲人：张振雷铁路桥梁与隧道工程教研室CONTENTS01桩基础基本认识目录02桩基础的类型03钻孔桩施工04施工问题桩基础基本认识PART01一、桩基础基本认识桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受动静荷载的一种深基础，而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件，其作用在于穿越软弱的高压缩性土层或水，将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上，我们通常将桩基础中的桩称为基桩。桩基础由桩和桩承台组成。桩基的施工法分为预制桩和灌注桩两大类。打桩方法的选定，除了根据工程地质条件外，还要考虑桩的类型、断面、长度、场地环境及设计要求。桩基础的类型PART02(1)按承台位置分类

桩基础按承台位置的不同可分为低桩承台基础和高桩承台基础。低桩承台的承台底面位于地面或冲刷线以下；高桩承台的承台底面位于地面或冲刷线以上(主要在水中)。(2)按荷载的传递方法分类结构物的荷载通过桩基础传递给地基，垂直荷载一般由桩底土层抵抗力和桩侧面与土之间产生的摩擦力来支承。桩根据其荷载的传递方法可分为：端承桩和摩擦桩。二、桩基础的类型中间设浮船支承纵向拖拉架设钢梁(3)按施工方法分类按施工方法的不同，桩可分为预制桩和灌注桩两大类。1)预制桩。是在工厂或工地加工制作的成品桩。通常制成实心方形或锥形断面，用离心法可制成空心圆形断面(管桩)。运到现场就位后，用打(或振、压、旋)入或射水等方法送入土中。按不同的沉桩方式，预制桩可分为打入桩、振动下沉桩、静力压桩。2)灌注桩。是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇注混凝土而成的桩。与预制桩相比，具有施工低噪声、低振动、桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层、单桩承载力大、挤土影响小、含钢量低等特点。二、桩基础的类型(4)桩按桩身材料分类根据材料和制作方法不同，常用的预制桩有钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等。二、桩基础的类型钻孔桩施工PART03灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。三、钻孔桩施工（1）埋设护筒1.护筒一般用4～8mm厚的钢板卷制而成，其内径应大于钻头直径150mm。护筒的顶部应开设溢浆口，并高出地面200mm以上。2.护筒用挖埋的方法埋置，挖埋时，护筒与坑壁之间用粘性土填实，护筒中心应与桩位中心重合，偏差不得大于50mm，护筒埋置深度在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。（2）泥浆制备1.根据场地情况合理规划布置泥浆池、沉淀池、循环槽等泥浆循环系统。泥浆池的容积为钻孔容积的1.2～1.5倍，一般不宜小于8m3。沉淀池一般设2个，可串联使用，每个沉淀池体积不宜小于6m3，循环槽应能保证冲洗液正常循环而不外溢。三、钻孔桩施工（一）施工工艺及质量控制三、钻孔桩施工（一）施工工艺及质量控制2.在粘性土层中成孔的泥浆，可在原土注入清水造浆。在砂土中成孔的泥浆，应先在泥浆池中投入高塑性粘土或膨润土造浆。3.以原土造浆的循环泥浆比重应控制在1.1～1.3；以高塑性粘土或膨润土造浆的循环泥浆比重，在砂土层中控制在1.2～1.3，在砂卵石层或容易塌孔的土层应加大至1.3～1.5。泥浆的粘度控制在18～22S；含砂率不大于8%；胶体率不小于90%。三、钻孔桩施工（一）施工工艺及质量控制（3）成孔1.正循环钻进成孔1）钻机安装时，转盘中心、提升滑轮、立轴钻杆和护筒中心应重合，其偏差不得大于20mm，钻机安装应平稳牢固。2）钻进时，在护筒内存放一定数量的泥浆或粘土球并开泵注浆循环，钻具下入孔内后要低档慢速轻压，钻头全部进入土层后逐渐增加速度和加大压力钻进。3）正常钻进时，应根据地层岩性合理调整和掌握钻压、钻速、泵量等钻进参数，在粘性土中宜用中等速度、中等压力、大泵量钻进，在砂土中宜用低速、轻压、大泵量钻进，在碎石土中宜用低档慢速，控制进尺、加大泥浆比重和增加泵量的方法钻进。三、钻孔桩施工（一）施工工艺及质量控制（3）成孔1.正循环钻进成孔4）加钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后再拧卸加接钻杆。钻进过程中若发生孔斜、缩径、塌孔或护筒周围冒浆等情况时应停止钻进，经采取有效措施后方可施工。5）清孔采用正循环换浆方法，一般分两次清孔，第一次清孔在钻进至设计深度后，使钻头慢速空转不进尺，不断循环换浆。备就位。三、钻孔桩施工（一）施工工艺及质量控制2.冲击钻进成孔冲孔前，应在钢丝绳上作记号控制冲程。开始冲孔时，应低锤密击，锤高0.4～0.6m，并及时加碎石和粘土，使孔壁挤压密实，直至孔深达到护筒以下3～4m后，将锤高提高到1.5～2.0m以上转入正常冲击。正常冲击时，应控制好钢丝绳放量，勤放少放，防止钢丝绳放多减少冲程，放松过少，则不能有效冲击，形成“打空锤”，损坏冲击机具。冲击钻头到底后要及时收绳提起冲锤、防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷扬机。三、钻孔桩施工（一）施工工艺及质量控制施工问题PART041.塌孔预防措施：根据不同地层，控制使用好泥浆指标。在回填土、松软层及流砂层钻进时，严格控制速度。地下水位过高，应升高护筒，加大水头。地下障碍物处理时，一定要将残留的砼块处理清除。孔壁坍塌严重时，应探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1—2m处，捣实后重新钻进。四、施工问题（一）成孔问题2.缩径预防措施：选用带保径装置钻头，钻头直径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。四、施工问题（一）成孔问题3.桩孔偏斜预防措施：保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压，应吊住钻杆，