《砼灌注桩施工》PPT课件.ppt

1、第10讲 砼灌注桩施工,第2章 地基处理与桩基工程,1 干作业成孔灌注桩 2 泥浆护壁成孔灌注桩 3人工挖孔灌注桩 4 钢筋笼吊放 5 桩基检测*,全套管施工法,正、反循环回转钻孔灌注桩,螺旋钻孔灌注桩,潜水钻成孔灌注桩,旋挖成孔灌注桩,冲抓成孔灌注桩,人工挖孔灌注桩,按施工方法分,干法作业,扩底灌注桩,泥浆护壁,冲抓成孔灌注桩,套管护壁,挤土灌注桩,冲击成孔灌注桩,沉管灌注桩,夯扩灌注桩,桩端、桩侧压浆钻孔灌注桩,旋转挤压灌注桩,锥形灌注桩,挤扩支盘灌注桩,非挤土灌注桩,砼灌注桩的施工特点,灌注桩直接在桩位上成孔，然后在孔内灌注砼而成。 该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压

2、、噪音小，适用于建筑物密集区。,第6讲 砼灌注桩施工,施工后需 要一定的 养护期， 不能立即 承受荷载,1 干作业成孔灌注桩,适用于成孔深度内无地下水的一般粘性、砂土及人工填土，勿需护壁，成孔深度820m、成孔直径300600mm，不宜用于地下水位以下的各类土及淤泥质土。常用螺旋钻机成孔，亦可用洛阳铲成孔。,成孔原理：电动机带动钻杆转动，使螺旋叶片旋转削土，土随螺旋叶片上升排出孔外。,第10讲 砼灌注桩施工,1.1 孔底清理,钻至设计深度后进行孔底清理，方法是只钻不进、空转清土、提钻卸土。,可在钻杆上换装扩孔刀片，扩底直径为桩身直径的2.53.5倍，在设计要求位置形成葫芦桩或扩底桩。孔底虚土厚

3、度：磨擦力为主的桩不大于300mm，端承力为主的桩不大于100mm；,1.2 桩身或桩底扩孔,钢筋笼宜一次绑好，吊入孔内时注意勿碰孔壁，钢筋骨架过长时，可分段吊放，逐段焊接。砼应分层连续浇筑，分层厚度不大于1.5m。,1.3 施工要点,1 干作业成孔灌注桩,长螺旋钻机成孔施工 长螺旋钻机钻头,长螺旋钻机成孔近景,1 干作业成孔灌注桩,2 泥浆护壁成孔灌注桩,泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔，不同土质和地下水位高低都适用。多用于含水量高的软土地区。 成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等，其中以回转钻机应用最多。,回转钻机是由动力装置带动有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。切

4、削形成的土渣，通过泥浆循环排出桩孔。根据泥浆循环方式的不同，分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。,2.1 成孔机械及工艺,2.1.1 回转钻机成孔,第6讲 砼灌注桩施工,共41页 第5页,正循环回转钻机,成孔时泥浆由钻杆内部注入,从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。,步履式正反循环 冲击钻机,2.1 成孔机械及工艺,反循环回转钻机,成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，排放土渣的能力强。,GW-

5、40型 全液压钻机,GW-35B型钻机,FGZ反循环 回转钻机,2.1 成孔机械及工艺,2.1.3 冲击钻成孔,冲击钻主要用于在岩土层中成孔，成孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层，然后用掏渣筒来掏取孔内的渣浆。,冲击钻成孔作业,冲击锥 掏碴筒,共41页 第9页,2.1 成孔机械及工艺,2.1.2 潜水钻机成孔,潜水钻机是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下进行切削土壤成孔。用正循环工艺输入泥浆，进行护壁和将钻下的土渣排出孔外。,KQ系列潜水工程钻孔机,2.1 成孔机械及工艺,2.2.1 泥浆的作用 泥浆具有保护孔壁

6、、防止塌孔、排出土渣及冷却与润滑钻头的作用。钻进中，护壁泥浆与钻孔的土屑混合，边钻边排出携带土屑的泥浆；当钻孔达到规定深度后，运用泥浆循环进行孔底清渣。,2.2 护壁泥浆,2.2.2 泥浆的组成 是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，也可掺入加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等掺合剂。泥浆一般在现场制备，有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液，则可利用其作为护壁泥浆，即“自造泥浆”。,2 泥浆护壁成孔灌注桩,泥浆池,护壁 机理,其它 作用,土质,化学 处理剂,净化,孔壁土体液态支撑；形成泥皮稳定孔壁,悬浮钻渣、润滑钻具 、正循环排渣。,膨润土，水的PH值78之间，不含杂质,重力沉淀法；振动筛

7、净孔法。,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,2.3 施工程序及方法,2.3.1 埋设钢护筒 在杂填土或松软土层中钻孔时，应在桩位处埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、维持水头等作用。其内径应比钻头大100mm，埋入土中不少于1m。,2.3.2 泥浆注入 粘土中可采用清水钻进、自造泥浆护壁；砂土中钻进则应注入制备泥浆，注入泥浆密度控制在1.1左右，排出泥浆密度宜为1.21.4。钻进过程中，应保持护筒内泥浆水位高于地下水位。,2 泥浆护壁成孔灌注桩,插打钢护筒,护筒的 作用,护筒的 埋置深度,固定桩位、导向头 、 隔离地面水 、保护孔口 、提高水压力。,黏土、

8、粉土,砂土,土岛,护筒顶,护筒厚度,钢48mm,钢筋混凝土： 810cm,地下1.0m,地下1.5m,河床底面 以下1.0m,高出施工水位2.0m, 地面以上0.5m,目的和方法,目的,方法,清除孔底沉渣，减少桩基沉降量，提高孔底承载力 沉渣厚度：见课本P76,抽渣法，吸泥法，换浆法。,及时清孔防泥浆沉淀；补充清水和新泥浆，保持水位。,清孔,施工要点,2.3.3 第一次清孔：钻孔达到设计标高后应进行清孔。以原土造浆的钻孔可用“射水法”，即钻杆只转不进（空转），待泥浆密度降至1.1左右；注入制备泥浆的钻孔则应采用“换浆法”清孔，至换出的泥浆密度小于1.15时方为合格。,2.3.5 第二次清孔：在

9、钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌前进行，在导管顶部安放泵及皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。第二次清孔标准是：孔深达到设计要求，沉渣厚度在100mm以内。,2.3 施工程序及方法,2.3.4 吊放钢筋笼及导管,桩基础施工 10.2 钻孔灌注桩基础,超声波 检测管,2.3.6 水下浇灌砼：,1 安放导管 2 导管就位 3 料斗贮料,4 连续浇注 5 提升导管,泥浆护壁 成孔的缺 点：施工 现场环境 污染严重,2.3 施工程序及方法,2.4 钻孔灌注桩常见问题的处置,钻进过程中如发现排出的泥浆中不断出现气泡或泥浆液面突然下降，这表示有孔壁坍陷迹象。 预防及处理措施：护筒周围用粘

10、土填封密实，钻进过程中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土层时适当加大泥浆比重，控制钻进速度和空转时间；孔壁坍陷时应保持孔内泥浆液位并加大泥浆比重以稳孔护壁。如孔坍陷严重，应提出钻具立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻。,2.4.1 孔壁塌陷,2 泥浆护壁成孔灌注桩,2.4.1 钻孔偏斜,钻进过程中钻杆不垂直、土层软硬不均或碰到孤石都会引起钻孔偏斜；预防措施是钻机安装时对导架进行水平和垂直校正，发现钻杆弯曲时应及时更换，遇软硬土层应低速钻进；出现钻杆偏斜时可提起钻头，上下反复扫钻几次。如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，稳定后再重新钻进。,2 泥浆护壁成孔灌注桩,回转

11、钻机的钻头,扩底灌注桩设备,3 人工挖孔灌注桩,人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉降量小、无需大型机械设备，无振动无噪音、无环境污染。 人工挖孔灌注桩直径一般为0.8-3m，最大可达4m，深度一般在20m左右，国内最深的为72m。,人工挖孔桩护壁有砖护壁和砼护壁(直径1.2m以上桩)两种，施工方法是分段(每段0.8-1m左右)开挖,分段砌筑或浇筑砼拱圈护壁，直至设计标高。,3 人工挖孔灌注桩,为确保人工挖孔桩施工安全，要有预防孔壁坍塌和产生流砂、管涌的措施，深孔要有可靠的排水、通风和照明设施。 预防孔壁坍塌的措施：有采用现浇砼护圈、钢护圈和沉井三种。,砼孔壁支护 砖砌孔壁支护

12、,钢筋笼吊装就位,井下挖土 井下凿岩 井上吊土,钢筋笼与声测管,大直径群桩挖孔施工,3 人工挖孔灌注桩,值得指出的是：人工挖孔桩工艺有被滥用的趋势，桩越挖越深、直径越挖越大，安全措施不到位等。有些省市已开始限制人工挖孔桩的使用。,3 人工挖孔灌注桩,有兴趣了解更多人工挖孔桩知识的同学请参阅老师编辑的基础工程专题讲座人工挖孔灌注桩,号称“世界上直径最大”的挖孔桩,钢筋笼制作：直径在1.2m内的钢筋笼制作同一般灌注桩，大直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道2530mm的加强箍，每隔一箍在箍内设一道井字加强支撑，与主筋焊接组成骨架，便于吊运。,4 钢筋笼吊放及桩头处理,工人绑扎制

13、作钢筋笼,钢筋笼长度超过10m应分段拼接，每节主筋为通长钢筋，接头对焊连接，主筋与箍筋点焊固定，主筋保护层厚70mm，平整度误差不大于50mm，四侧主筋每隔5m设置耳环。钢筋笼就位应采用小型吊运机具或起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊连接。,大直径灌注桩的钢筋笼加工,4 钢筋笼吊放及桩头处理,共41页 第32页,钢筋笼吊装,4 钢筋笼吊放及桩头处理,钢筋笼吊放,送放钢筋笼防碰,钢筋笼就位,4 钢筋笼吊放及桩头处理,灌注桩桩头处理,桩间挖土 承台高程控制 桩头凿除,剥出主筋 浇筑砼垫层 承台钢筋绑扎,4 钢筋笼吊放及桩头处理,共41页 35页, 了解桩的承载力大小；桩的质量是否符合要求。,强度

14、要求；无夹层断桩；无混凝土离析桩底高程；桩底沉淀层厚度要求。,混凝土试件检测；检测 管超声波检测；钻孔取芯样 检测。动力试桩case法检 测承载力,5 桩基检测*,工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性的抽样检测。,5.1 单桩承载力检测,分为静载和动载二种： 5.1.1 符合下列条件之一的桩应采用静载试验 设计等级为甲级的桩基； 地质条件复杂、施工质量可靠性低； 在本地区采用的新桩型或新工艺； 挤土群桩施工产生挤土效应。 抽检数量：不少于总桩数的1%，且不少于3根； 当总桩数少于50根时，不少于2根。,江苏广电城3840t 桩基静载检测现场,5.1 单桩承载力检测,5.1.2 对上条规定之外的预

15、制桩和满足高应变法适用检测范围的灌注桩，可采用高应变法进行动载检测。 检测数量：不宜少于总桩数的5%，且不得少于10根。,安装感应装置,吊起落锤,设置桩垫,测量落距,落锤下落,桩基大应变 频谱分析仪,5.1 单桩承载力检测,共41页 第38页,5.1.3 当受设备或现场条件限制无法进行单桩承载力检测的端承型大直径灌注桩，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。 检测数量：不应少于总桩数的5%，且不应少于10根。,钻芯法基桩检测 桩身砼芯样质量检查,5.1 单桩承载力检测,5.2 桩身完整性抽样检测,5.2.1 检测数量 柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根； 设计等级为甲级，或地质条件