泥浆护壁钻孔灌注桩施工时课件.ppt

1、1.1桩基础1.2基坑支护开挖工程1.3地下室防水工程1.质 量 通 病 定 义 “通病”就是常见多发病。而建筑工程质量通病是指：工程施工过程中经常发生，由于疏于管理而难于彻底根治的工程质量问题。此类问题如果不彻底根治，将会对建筑物的结构安全、使用功能造成很大隐患，严重者可能给业主造成巨大的经济损失，给国家和人们的生命、财产构成巨大威胁。因此要治理质量通病必须分析原因，一般来说和设计、材料、施工、维护等有关，现重点讲述治理措施。桩基础的定义、作用、分类桩基础的定义、作用、分类4.1.1 桩基础桩基础的定义 桩基础的定义、作用、分类桩基础的定义、作用、分类4.1.1 桩基础桩的作用更加有效地传递

2、荷载 可以满足结构对地基变形的严格要求 使结构能抵抗水平力、上拔力和倾覆力的作用 改善地基基础的动力特性桩基础的定义、作用、分类桩基础的定义、作用、分类4.1.1 桩基础桩的作用更加有效地传递荷载 可以满足结构对地基变形的严格要求 使结构能抵抗水平力、上拔力和倾覆力的作用 改善地基基础的动力特性桩基础的定义、作用、分类桩基础的定义、作用、分类4.1.1 桩基础桩的分类预制桩灌注桩端承桩摩擦桩按受力情况按施工方法桩基础的定义、作用、分类桩基础的定义、作用、分类4.1.1 桩基础桩的分类桩基础的定义、作用、分类桩基础的定义、作用、分类4.1.1 桩基础桩的分类桩基础的定义、作用、分类桩基础的定义、

3、作用、分类4.1.1 桩基础预制桩 预预 制制 桩桩4.1.1 桩基础预制桩施工 预预 制制 桩桩4.1.1 桩基础桩的入土方式锤击桩锤击桩静力压桩静力压桩水冲沉桩水冲沉桩振动沉桩振动沉桩 钢 筋、模 板 施 工钢 筋 混 凝 土 预 制 桩 制 作桩的制作：桩的制作：原材料要求：原材料要求：粗骨料、粗骨料、细骨料、水泥、钢筋细骨料、水泥、钢筋 P63P63 桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置应作特殊处理。力，桩顶和桩尖钢筋配置应作特殊处理。桩的沉设桩的沉设预制桩沉设方法分类：预制桩沉设方法分类：锤击沉桩、锤击沉桩、振动沉

4、桩、振动沉桩、静力压桩、静力压桩、水冲沉桩水冲沉桩 锤击沉桩锤击沉桩 锤击沉桩又称打桩，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克锤击沉桩又称打桩，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种施服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种施工方法工方法 优点：施工速度快，机械化程度高，适用范围广，是混凝优点：施工速度快，机械化程度高，适用范围广，是混凝土预制桩常用的沉桩方法土预制桩常用的沉桩方法 缺点：施工时噪声较大，且对地表层有振动，在城区和夜缺点：施工时噪声较大，且对地表层有振动，在城区和夜间施工有所限制间施工有所限制 打桩打桩打桩工艺：打桩工艺：桩机

5、就位第一节桩起吊就位打第一节桩第二节起吊桩机就位第一节桩起吊就位打第一节桩第二节起吊就位接桩打桩至持力层或设计标高就位接桩打桩至持力层或设计标高打桩原则打桩原则：宜采用：宜采用重锤低击（重锤低击（桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩桩头不易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土中）尖阻力上，桩能较快地沉入土中）桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入土一定深度土一定深度(1(12 2m)m)稳定以后，再以规定落距施打稳定以后

6、，再以规定落距施打打桩过程中的注意事项打桩过程中的注意事项2 2、严禁偏打：桩锤、桩帽、桩身轴线重合、严禁偏打：桩锤、桩帽、桩身轴线重合3 3、桩垫适宜、桩垫适宜4 4、速度均匀，连续施打、速度均匀，连续施打5 5、桩架垂直平稳，桩帽与桩顶锁紧牢靠、桩架垂直平稳，桩帽与桩顶锁紧牢靠6 6、密切观察桩锤回弹、桩身下沉变化情况、密切观察桩锤回弹、桩身下沉变化情况 7 7、送桩：送桩器或桩送桩，一般不宜大于、送桩：送桩器或桩送桩，一般不宜大于2m2m 8 8、专人巡视检查周围建筑物、道路及地下管线的安全和正、专人巡视检查周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用情况常使用情况 桩身质量差桩身质量差预

7、制桩常见质量通病从从预预制制桩桩制制作作考考虑虑外观上：尺寸偏差大施打中桩身破坏在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎桩顶破碎，桩身断裂，桩身断裂，桩身位移桩身位移、扭转扭转、倾倾斜斜，桩锤跳跃桩锤跳跃，桩身严重回弹桩身严重回弹等。等。发生这些问题的原因发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。复杂土层等三个方面的原因。工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应

8、与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。预制桩常见质量通病 打桩施工常见问题的分析打桩施工常见问题的分析2022-11-1020常见问题分析n 打坏打坏n 打歪打歪n 打不下打不下 1、打桩时，桩的顶部由于直接受到冲击而产生很高的局部应力 2、顶部的配筋应做特别的处理。桩顶、桩身打坏的原因和处理常见问题分析2022-11-1022n 2、桩垫材料选用不合适或打坏-采用材质均匀、强度高、弹性好的桩垫n 3、桩的顶面与桩的轴线不垂直，局部

9、受冲击-保证垂直度，及时纠正常见问题分析2022-11-1023n 4、过打现象。（由于桩尖通过硬层等原因，使桩下沉速度慢而施打时间长，锤击次数多或冲击能量过大）-分析土质，改善操作方法n 5、桩身的混凝土强度不高，或未达到养护期，影响了桩的强度。-加钢夹箍用螺栓拉紧焊牢常见问题分析2022-11-1024打歪的原因和处理n1、原因（1）桩顶不平、接桩的质量问题，（2）与操作有关，如：初入土时，桩身就歪斜，未及时纠正就施打。2022-11-1025n2、处理方法 1、保证打桩机的导架的垂直度 2、桩尖要对准桩位，桩顶和桩帽要正确结合 3、刚打时，要采用小落距，边打边检查，稳定后在按要求的落距打

10、 4、桩顶不平，产生桩尖偏心-保证桩的质量2022-11-1026打不下的原因和处理方法n1、桩顶或桩身已打坏，无法有效地传递荷载n n-拔出桩，与设计部门协商，再做处理。2022-11-1027n2、土层中夹有较厚的砂层或其它硬土层，或者遇上钢渣、孤石等障碍物，仍进行盲目施打。n -同设计勘探部门共同研究解决砂或硬土2022-11-1028n 3、由于土的固结作用，使桩身周围的土与桩牢固结合，钢筋混凝土桩变成了直径很大的土桩而承受荷载，很难继续将桩打下去-应在准备条件完善的前提下，保证连续施打n 4、一桩打下，邻桩上升。（由于桩身土体受到挤密和扰动，容易造成近地面的地表面隆起和水平移动-改变

11、打桩的顺序，由中间向两边对称施打或中间向四周施打2022-11-1029打入预制桩第一节桩体打入预制桩电焊接桩打入预制桩末节桩体接桩接桩 接桩的主要方法：接桩的主要方法：焊接法焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺胶泥锚法兰螺栓连接法、硫磺胶泥锚接法接法焊接法焊接法：在桩上下接头处预埋铁件，上下桩头对正后用金属现：在桩上下接头处预埋铁件，上下桩头对正后用金属现场焊牢连接场焊牢连接适用范围：单桩设计承载力高，适用范围：单桩设计承载力高，细长比大、桩基施工困难的桩细长比大、桩基施工困难的桩（目前应用最多）（目前应用最多）硫磺胶泥锚接法硫磺胶泥锚接法：在下节桩预留垂直锚筋孔，上节预留伸出锚：在下节桩预留垂直锚

12、筋孔，上节预留伸出锚筋，将熔化的硫磺胶泥注满锚筋孔并溢出桩面，落下上桩头互筋，将熔化的硫磺胶泥注满锚筋孔并溢出桩面，落下上桩头互相胶结相胶结适用范围：适用范围：对抗震不利，仅用于软土层对抗震不利，仅用于软土层2022-11-1032静力压桩静力压桩静力压桩静力压桩是在均匀软弱土中利用是在均匀软弱土中利用压桩架（型钢制作）的自重和压桩架（型钢制作）的自重和配重，通过卷扬机的牵引传到配重，通过卷扬机的牵引传到桩顶，将桩逐节压入土中的一桩顶，将桩逐节压入土中的一种沉桩方法。这种沉桩方法无种沉桩方法。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。响小，适合在

13、城市中施工。吊桩吊桩 静力压桩机静力压桩机吊桩连续压桩接桩（管口焊接）预应力管桩静压桩施工过程压入一节灌注桩：灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。灌注混凝土而成型的桩。与预制桩相比与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪桩，节约钢材、振动小、噪声小等声小等特点特点。灌注桩按成孔方法分为灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩沉管灌注桩、干作干作业钻孔灌注桩业钻孔灌注桩、人工挖孔灌人工挖孔灌注

14、桩注桩等。等。施工工艺流程：施工工艺流程：测定桩位埋设护筒桩机就位制备泥浆机械成孔测定桩位埋设护筒桩机就位制备泥浆机械成孔泥浆循环出渣清孔安放钢筋笼安设导管浇筑水下混凝泥浆循环出渣清孔安放钢筋笼安设导管浇筑水下混凝土拔除护筒土拔除护筒特点：特点：稳定孔壁的机械钻孔方法，通过循环泥浆将切削碎的泥稳定孔壁的机械钻孔方法，通过循环泥浆将切削碎的泥渣屑悬浮后排出孔外，适用范围广渣屑悬浮后排出孔外，适用范围广成孔机械：成孔机械：潜水钻机、冲击钻机、回转钻机等潜水钻机、冲击钻机、回转钻机等泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆护壁钻孔灌注桩 施工工艺泥浆护壁钻孔灌注桩：泥浆的作用：泥浆的作用：护壁、携渣、冷却、润滑。护壁

15、、携渣、冷却、润滑。施工工艺：施工工艺：测定桩位测定桩位 埋设护筒埋设护筒 桩基就位桩基就位 成孔成孔 清孔清孔 钢筋笼钢筋笼 浇砼浇砼成孔机械：回转钻机、冲击钻、潜水钻机。成孔机械：回转钻机、冲击钻、潜水钻机。泥浆循环：泥浆循环：正循环、反循环。正循环、反循环。水下浇筑砼：导管法水下浇筑砼：导管法正潜转钻孔灌注桩反潜转钻孔灌注桩施工工艺正循环回转钻机成孔工艺原理图正循环回转钻机成孔工艺原理图由空心钻杆内部通入泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入泥浆池。施工工艺反循环回转钻机成孔工艺原理图反循环回转钻机成孔工艺原理图成孔时成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间

16、泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内形，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后，沉淀后再流入泥浆池。再流入泥浆池。施工程序及方法施工程序及方法埋设钢护筒埋设钢护筒 在杂填土或松软土层中钻孔时，应在在杂填土或松软土层中钻孔时，应在桩位处埋设钢护筒，以起桩位处埋设钢护筒，以起定位、保护孔定位、保护孔口、维持水头口、维持水头等作用。其内径应比钻头等作用。其内径应比钻头大大100mm，埋入土中不少于，埋入土中不少于1m。泥浆注入泥浆注入 粘土中可采用粘土中可采用清水钻进、自造泥清水钻进、

17、自造泥浆护壁浆护壁；砂土中钻进则应注入；砂土中钻进则应注入制备制备泥浆泥浆，注入泥浆密度控制在，注入泥浆密度控制在1.1左右，左右，排出泥浆密度宜为排出泥浆密度宜为1.21.4。钻进过。钻进过程中，应保持护筒内程中，应保持护筒内泥浆水位高于泥浆水位高于地下水位地下水位。插打钢护筒共41页 第11页 泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆和使其高于地下水位孔口、存储泥浆和使其高于地下水位 埋设的钢护筒埋设的钢护筒泥浆的组成泥浆的组成 是由高塑性粘土或膨润土和水拌合是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，也

18、可掺入的混合物，也可掺入加重剂、分散加重剂、分散剂、增粘剂剂、增粘剂及及堵漏剂堵漏剂等掺合剂。泥等掺合剂。泥浆一般在现场制备，有些粘性土在浆一般在现场制备，有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液，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，即则可利用其作为护壁泥浆，即“自自造泥浆造泥浆”。2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆池泥浆池共41页 第10页 护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。泥浆池制浆泥浆池制浆第一次清孔：

19、第一次清孔：钻孔达到设计标高后应进行清孔。以原土造钻孔达到设计标高后应进行清孔。以原土造浆的钻孔可用浆的钻孔可用“射水法射水法”，即，即钻杆只转不进钻杆只转不进（空转），（空转），待泥待泥浆密度降至浆密度降至1.1左右；注入制备泥浆的钻孔则应采用左右；注入制备泥浆的钻孔则应采用“换浆法换浆法”清孔，至换出的清孔，至换出的泥浆密度小于泥浆密度小于1.15时方为合格。时方为合格。第二次清孔：第二次清孔：在钢筋笼和导管安放后、在钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌前进行，在导管顶部安放水下砼浇灌前进行，在导管顶部安放泵泵及及皮笼皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外孔底

20、沿着导管外置换沉渣置换沉渣。第二次清孔。第二次清孔标准是：孔深达到设计要求，沉渣厚度标准是：孔深达到设计要求，沉渣厚度在在100mm以内。以内。2.3 施工程序及方法吊放钢筋笼及导管吊放钢筋笼及导管共41页 第12页 2.3.6 水下浇灌砼过程水下浇灌砼过程：共41页 第13页(1)导管口先用球塞堵住，导管口先用球塞堵住，(2)导管口下沉至底表上约导管口下沉至底表上约300mm处处;首次灌注的砼应满首次灌注的砼应满足导管口埋入砼足导管口埋入砼500mm以上，以上，管内砼顶面高出地下水面管内砼顶面高出地下水面2.5m左左右右;(3)开管（剪断铁丝、球塞被砼开管（剪断铁丝、球塞被砼顶出）顶出）;(

21、1)(4)提升导管提升导管0.5-3m/h.水下浇灌砼过程水下浇灌砼过程：1 安放导管安放导管 2 导管就位导管就位 3 料斗贮料料斗贮料 4 连续浇注连续浇注 5 提升导管提升导管共41页 第13页2.3 施工程序及方法钻孔灌注桩常见问题的处置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钻进过程中如发现排出的泥浆中不断出现气泡出现气泡或泥浆或泥浆液面突然下降液面突然下降，这表示有，这表示有孔壁坍陷孔壁坍陷迹象。迹象。预防及处理措施：预防及处理措施：护筒周围用粘土填封密实，护筒周围用粘土填封密实，钻进过程中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位；钻进过程中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔

22、外水位；遇流砂、松散土层时适当遇流砂、松散土层时适当加大泥浆比重加大泥浆比重，控制钻进控制钻进速度速度和和空转时间空转时间；孔壁坍陷时应保持孔内泥浆液位；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。并加大泥浆比重以稳孔护壁。如孔坍陷严重，应提如孔坍陷严重，应提出钻具立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻。出钻具立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻。孔壁塌陷孔壁塌陷共41页 第14页钻孔偏斜钻孔偏斜 钻进过程中钻进过程中钻杆不垂直钻杆不垂直、土层软硬不均土层软硬不均或或碰到孤石碰到孤石都会引起都会引起钻钻孔偏斜孔偏斜；预防措施是钻机安装时对导架进行水平和垂直校正，发；预防措施是钻机安装时对导架进行水

23、平和垂直校正，发现现钻杆弯曲时应及时更换钻杆弯曲时应及时更换，遇软硬土层应，遇软硬土层应低速钻进低速钻进；出现钻杆偏；出现钻杆偏斜时可提起钻头，上下斜时可提起钻头，上下反复扫钻反复扫钻几次。如纠正无效，应于几次。如纠正无效，应于孔中局孔中局部回填粘土至偏孔处部回填粘土至偏孔处0.5m以上，稳定后再重新钻进。以上，稳定后再重新钻进。2 泥浆护壁成孔灌注桩回转钻机的钻头共41页 第15页扩底灌注桩设备孔底沉渣厚度过大孔底沉渣厚度过大 原因：原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或注入量不足，无法将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后待灌时间过长，致使泥浆重新

24、沉淀等。预防措施：预防措施：成孔后，应根据设计要求、钻进方法、机具条件和地层情况等控制泥浆的比重和粘度，并通过提取泥浆试样，进行泥浆性能指标试验，不得用清水进行置换。钢筋笼吊装时，应使钢筋笼的中心与桩的中心保持一致，避免碰撞孔壁，加快钢筋笼的对接速度，减少空孔时间，防止沉渣重新沉淀。处理方案：处理方案：灌注混凝土前，应重新测定沉淀厚度，如沉淀量不符合规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至沉淀厚度、泥浆比重等均符合规范要求。并保证首批混凝土的数量，使导管首次埋置深度大于1.0m，以利用混凝土的冲击力彻底清除孔底沉渣。钢筋笼上浮钢筋笼上浮 原因：原因：主要是由灌注混凝土时的强大冲击力引起的。预防

25、措施：预防措施：可以在钢筋笼上施压重物，并在上端焊定位筋。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土面进入钢筋笼一定深度后，可适当提升导管，增加钢筋笼的埋深，增加钢筋与混凝土的握裹力，以保证钢筋笼不上浮。沉管灌注桩沉管灌注桩 沉管灌注桩是利用沉管灌注桩是利用锤击打桩法锤击打桩法或或振动沉管法振动沉管法将带有钢筋砼桩靴将带有钢筋砼桩靴(或活辨式桩尖或活辨式桩尖)的钢桩管沉入土中，然后的钢桩管沉入土中，然后边拔管边灌注砼边拔管边灌注砼而成。而成。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”第6讲 砼灌注桩施工共41页 第

26、16页施工工艺 锤击沉管夯扩灌注桩成孔方法：成孔方法：锤击沉管锤击沉管、振动沉管振动沉管 适用范围：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土地基适用范围：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土地基,稍密及中密的碎石土地基。稍密及中密的碎石土地基。沉管灌注桩是土木建筑工程中众多类型桩基础中的一种。系采用与桩的设计尺寸相适应的钢管(即套管)，在端部套上桩尖后沉入土中后，在套管内吊放钢筋骨架，然后边浇注混凝土边振动或锤击拔管，利用拔管时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。这种施工方法适用于在有地下水、流砂、淤泥的情况。常遇问题及处理方法：常遇问题及处理方法：断桩断桩缩颈桩缩颈桩吊脚桩吊脚桩桩尖进水进泥桩

27、尖进水进泥 立管立管对准桩位套入桩靴、压入土对准桩位套入桩靴、压入土中中检查检查低锤轻击低锤轻击检查有无偏移检查有无偏移正常施打至设计标高正常施打至设计标高第一次浇灌砼第一次浇灌砼边拔管、边锤击、边继续浇灌砼边拔管、边锤击、边继续浇灌砼安放安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。施工程序锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩砼预制桩靴3 沉管灌注桩共41页 第17页 就位就位 用桩架吊起桩管，用桩架吊起桩管，关闭桩关闭桩尖活瓣尖活瓣或对准预设在桩位处的或对准预设在桩位处的预制砼桩靴，预制砼桩靴，套入桩靴套入桩靴。然后。然后缓缓放下套管，压进土中。缓缓放下套管，压进土中。桩

28、管上端扣上桩帽，检查桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在桩管与桩锤是否在同一垂直线同一垂直线上，桩管偏斜不大于上，桩管偏斜不大于0.5%时，时，即可起锤沉管。即可起锤沉管。先低锤轻击先低锤轻击，观察如观察如无偏移方可正常施打无偏移方可正常施打，直至符合设计要求的直至符合设计要求的贯入度贯入度或或标高标高。沉管沉管关闭桩管活瓣桩尖 桩管套入砼桩靴3.1 锤击沉管灌注桩共41页 第18页砼浇灌砼浇灌 检查桩管内有无泥浆或水进入，即可灌注砼。第一次浇检查桩管内有无泥浆或水进入，即可灌注砼。第一次浇灌砼时桩管内应灌砼时桩管内应尽量灌满尽量灌满，拔管过程中应向桩管内继续浇灌，拔管过程中应向桩管内继续浇

29、灌砼，并使砼，并使桩管内砼保持略高于地面桩管内砼保持略高于地面。拔管拔管 在砼灌满桩管后，拔管即可进行。在砼灌满桩管后，拔管即可进行。一边拔管、一边锤击一边拔管、一边锤击，拔管的速度要均匀，一般土层以拔管的速度要均匀，一般土层以1m/min为宜，软弱土层以为宜，软弱土层以0.30.8 m/min为宜。为宜。倒打拔管倒打拔管的速度，单动汽锤不得少于的速度，单动汽锤不得少于50次次/min，自由落锤不少于，自由落锤不少于40次次/min。在管底未拔至桩顶设。在管底未拔至桩顶设计标高时，计标高时，倒打倒打和和轻击轻击不得中断。不得中断。共41页 第19页3.1 锤击沉管灌注桩 跳打法跳打法 桩的桩的

30、中心距小于中心距小于4倍桩管外径倍桩管外径或或小于小于2m时，均应跳打。中时，均应跳打。中间空出的桩，须待间空出的桩，须待邻桩砼达到设计强度的邻桩砼达到设计强度的50%后方可施打。后方可施打。为提高桩的质量和承载能力，可采用复打来扩大灌注桩为提高桩的质量和承载能力，可采用复打来扩大灌注桩的桩径。方法是：在第一次浇筑砼完毕、拔出桩管，消除管的桩径。方法是：在第一次浇筑砼完毕、拔出桩管，消除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再设外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再设预预制桩靴制桩靴或或合好合好S S桩尖活瓣桩尖活瓣，第二次复打沉入桩管，使，第二次复打沉入桩管，使未凝固未凝

31、固的砼向四周挤压扩大桩径的砼向四周挤压扩大桩径，然后再浇筑第二次砼，然后再浇筑第二次砼。复打法复打法 锤击沉管灌注桩的特殊施工方法有锤击沉管灌注桩的特殊施工方法有跳打法跳打法、复打法复打法。共41页 第20页3.1 锤击沉管灌注桩特殊施工方法特殊施工方法（四）夯压成型灌注（四）夯压成型灌注桩桩 夯压成型灌注桩又称夯扩桩，是在普通锤击沉管灌注桩施工工艺基础上，增加一 根内夯管，采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩成大头形的一 种桩型。桩的承载力有较大幅度的提高；同时桩身混凝土在桩 锤和内夯管压力作用下成型，使桩身质量得以保证。夯扩桩适用于一般粘性土、淤泥、淤泥质土、黄土、硬粘性土；亦可用于有地下水的

32、情况。夯扩桩桩身直径一般为400500mm，扩大头直径一般可达450700mm，桩身可达20m。图2-31 夯扩桩机 图2-32 夯扩桩头图2-33 夯扩桩成桩示意图 成桩过程：成桩过程：l桩位处放置干混凝土；桩位处放置干混凝土；2将双管对准桩位；将双管对准桩位；3将双管打至设计深度；将双管打至设计深度；4拔出内夯管；拔出内夯管；5向外管内灌入高度为向外管内灌入高度为H 的混凝土；的混凝土；6内管放入外管内压在混凝土面上，外管拔起一定高度内管放入外管内压在混凝土面上，外管拔起一定高度h；7用桩锤及内管夯打外管内混凝土；用桩锤及内管夯打外管内混凝土；8继续夯打管下混凝土直至外管底端深度略小于设计

33、桩深继续夯打管下混凝土直至外管底端深度略小于设计桩深(其其差值为差值为c)，此为一次夯扩；如需二次夯扩则重复，此为一次夯扩；如需二次夯扩则重复48步骤；步骤；9拔出内夯管；拔出内夯管；10在外管内灌入桩身所需的混凝土，并放入钢筋笼；在外管内灌入桩身所需的混凝土，并放入钢筋笼；11将内管压在外管内混凝土面上，边压边缓缓起拔外管；将内管压在外管内混凝土面上，边压边缓缓起拔外管；12将双管同步拔出地表，则成桩过程完毕。将双管同步拔出地表，则成桩过程完毕。n 钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性，施工工艺成熟，简单易操作且设备投入不是很大，因此在建筑基础中得到广泛的应用。但由于钻孔灌注桩施工大部分在地

34、下及水下进行，其施工过程不易观察，成桩后也不能进行开挖验收，施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度。因此，必须加强施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效的预防措施，保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。钻孔灌注桩应用116工程实例3：深圳某15 层综合楼采用钻孔灌注桩。主楼部分99 根，直径1000；副 楼 部 分 23 根，直径800。设计单桩承载力分别为4500kN和3200kN，设计桩长47m，要求进入中风化花岗岩不少于1m；桩顶混凝土应浇筑至设计桩顶标高以上0.50.8m。施工采用黄河钻，正循环泥浆护壁钻孔，导管水下浇筑混凝土成桩。该场地土层自上而下为：1)填土，

35、未经压实的亚粘土，厚24m；2)淤泥，软一流塑状，高压缩性，厚24m；3)淤泥质土，软塑，高压缩性，厚35m；4)可塑性粘土及少量砂层；5)地下水埋深2m，蕴藏量丰富。(1)桩基质量问题桩施工后先发现有21混凝土试块未达到设计强度要求。抽测25根1000的桩，其中有局部断裂、泥质夹层、承载力低的三类桩6根，有其它局部问题的二类桩7根。开挖检查，36及39桩挖至-7.5m桩顶设计标高处无混凝土，其中36桩在-13m处、39桩在-11.7m处始遇硬物。对7根桩进行钻探抽芯检查，发现：1)有5根桩尖未进入中风化花岗岩层；2)有5根桩孔底部沉渣超厚；3)有4根桩有一处以上桩芯破碎不连续；4)有1根为断

36、桩；5)桩身普遍局部含泥、砂，集料松散(设计要求混凝土为C28，个别芯样混凝土抗压强度只有16.8MPa)对质量问题严重的31及l07桩进行单桩静载试验：3l桩压118至5400kN破坏，容许承载力为2250kN。其中摩擦力约占90；107桩压至6400kN破坏，容许承载力2800kN，摩擦力占70。说明这些桩只能起摩擦桩作用，且均未达到4500kN的设计承载力要求。(2)质量问题原因分析1)入岩程度判断失误。由于停钻前终孔采样中已含有中风化颗粒，误认为已进入中风化层而停钻。经抽芯鉴定，桩尖只是接近而未进入中风化层，离设计要求更远。2)沉渣超厚普遍。由于孔深在45m以上，孔径大，扩孔要求高，泥

37、浆泵能量低(泵量180m3 h)，泥浆循环速度慢(泵入泥浆经15分钟才能返回地面)，排渣困难，以至于从提升钻具至下导管浇筑混凝前的一段时间内，会在孔底沉淀不少渣土。3)桩芯破碎及断桩。由于导管埋管及拆管长度控制不严，有时导管埋入深度不够或埋入混有泥浆的浮浆层(从凿开桩头时看，有的浮浆层竞有2m厚)，有时拆管过快或几节一起拆(导致混凝土侧压力不119足，被泥浆挤入)，造成桩身夹泥、混凝土松脆破碎及断桩等现象。4)桩顶未达设计标高。原因有三：(a)由于所浇筑的混凝土不断上升，混凝土面以上的泥浆不断被挤出孔外，使所剩的泥浆变稠甚至形成泥团，受到侧边钢筋笼的阻滞，上升的混凝土难于进入混凝土保护层内，形

38、成大体以钢筋笼为边界的假桩侧壁，这时测得混凝面的标高为假标高；待浇筑完混凝土后，初凝前混凝土内的侧压力增加，它与桩壁间的侧压力差会使混凝土又挤入保护层，使混凝面的标高下降(图5-6-33)。120图5-6-33 钻孔灌柱桩混凝土顶面下降原因示意(b)导管埋入混凝土太深，拔出后造成混凝土顶面下降；(c)混凝土的侧压力大于淤泥孔壁压力，会使混凝土挤向四侧，形成鼓肚使混凝土顶面下降。5)桩身混凝土强度低。原因有二：(a)由于要使混凝土充填钻孔，必须增加混凝土的流动性，1导管；2泥浆；3混凝土面；4钢筋笼；5被钢筋笼阻滞的泥团；6孔壁；7测锤；8侧压力差 p121提高其水灰比，必然会降低强度。(b)由

39、于混凝土内混有泥浆也必然会降低强度。(3)事故处理办法1)减层：考虑到有相当部分的桩未按设计要求进入中风化花岗岩层、桩底沉渣过厚、试桩承载力过低(试验结果与摩擦桩承载力相应)等原因，决定上部由15层减至10层。2)减层后的桩基尚需作如下加固处理：(a)挖除桩顶积土，支模板接桩至设计标高；(b)通过钻探抽芯孔，以清水高压清洗桩身混凝土破碎带，压灌水灰比为0.5的纯水泥浆入裂隙及芯孔；(c)设法加固各桩之间的承台和承台梁，使它们尽可能连成一个整体，调整各桩间可能产生的不均匀沉降。122应吸取的教训桩基础目前已成为土质不良地区建造建筑物，特别是高层建筑、重型厂房以及特殊要求构筑物广泛采用的基础型式。

40、其优点为：1)可承受很大的竖向荷载；2)可产生很小的沉降；3)可有效地承受一定水平荷载和上拔力；4)可用于有很大倾覆力矩的高耸结构；5)可减弱机器振动对结构的影响；6)在施工上便于实现基础工程的机械化和工业化。桩基础优点固然很多，但却应注意以下4点：(1)不能不问地基具体情况盲目采用，使用时必须有详细的勘察125在各种灌注混凝土桩基中常见的质量问题有：1)坍孔(地下水位以下存在粉土、粉细砂或淤泥时常发生)；2)缩颈(桩身四侧遇有压缩性很高的土层，或拔管过快、或冲钻孔时产生较大孔隙水压力时发生)；3)断桩(缩颈的极端，部分坍孔的结果，或者由于混凝土不能连续灌筑，或由于混凝土发生离析现象导致四周土

41、挤入而发生)；4)桩底沉渣超厚(以摩擦力为主的桩、以端承力为主的桩沉渣厚度分别为30cm、10cm以上者为超厚)；5)桩身混凝土低劣(夹泥量高，混凝土强度低，蜂窝、孔洞、露筋处众多，桩身破碎，桩底脱空等)；6)桩身钢筋笼低劣(缺筋、直径过小、间距过大、钢筋锈蚀、长度不足等)；7)桩身埋深不足；1268)桩顶未达设计标高或浮浆未作处理；9)桩位及垂直度偏移过多(与预制桩类似)。遇到上述各种质量问题时应即暂停施工，在采取相应的技术措施后，方可继续施工，必要时应与设计人共同研究补救处理办法，避免大面积地发生质量问题，造成今后的工程质量缺陷或事故。十、因地面大面积维载造成的缺陷和事故大型仓库室内地面堆

42、放产品、货物，称为大面积堆载。一些工厂在生产产品过程中在室内存放原料与产品，也是大面积堆载。若仓库与厂房的地基存在着厚层软土，在大面积堆载的作用下，地基将产生很大的沉降，而通常仓库与厂房室外并无堆载。因此，基础在室内外两侧的沉降量不同，将引起基础倾斜，使得基础上的柱子同时发生倾斜，影响吊车行驶，甚至整个房屋的安全。振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩 振动沉管采用振动锤或振动冲击锤沉管，利用桩机强迫振动沉管采用振动锤或振动冲击锤沉管，利用桩机强迫振动频率与土的自振频率相同时产生的振动频率与土的自振频率相同时产生的共振共振而沉管。而沉管。沉桩前，沉桩前，将桩管下端将桩管下端活瓣合拢活瓣合拢或或套入桩靴套

43、入桩靴，对准桩位，徐徐，对准桩位，徐徐 放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开动激放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开动激 振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减 小，同时利用振动锤自重在桩管上加压，桩小，同时利用振动锤自重在桩管上加压，桩 管即能沉入土中。管即能沉入土中。振动沉管灌注桩可采用振动沉管灌注桩可采用单打法、单打法、反插法反插法和和复打法复打法施工施工。共41页 第21页 在沉入土中的桩管内灌满砼，开动激振器振动在沉入土中的桩管内灌满砼，开动激振器振动510s后后开始拔管，边振边拔；每拔开始拔管，边振边拔；每拔0.51m，停拔振动，停拔振动510s，

44、如此，如此反复，直到桩管全部拔出。一般土层内拔管速度宜为反复，直到桩管全部拔出。一般土层内拔管速度宜为1.21.5m/min，在软弱土层中宜为，在软弱土层中宜为0.60.8m/min。单打法单打法 在桩管内灌满砼后，先振动再开始拔管，每次拔管高度在桩管内灌满砼后，先振动再开始拔管，每次拔管高度0.51.0m，向下反插深度，向下反插深度0.30.5m。如此反复进行，直至桩。如此反复进行，直至桩管全部拔出地面。管全部拔出地面。反插法能增大桩的截面，提高桩的承载能反插法能增大桩的截面，提高桩的承载能力，适宜在较差的软土地基上应用。力，适宜在较差的软土地基上应用。反插法反插法要求与锤击灌注桩相同。要求

45、与锤击灌注桩相同。复打法复打法3.2 振动沉管灌注桩共41页 第22页 振动灌注桩的适用振动灌注桩的适用范围除与锤击灌注桩相范围除与锤击灌注桩相同外同外,并适用于稍密及中并适用于稍密及中密的碎石土地基。密的碎石土地基。沉管灌注桩的关键必须严格控制最后两个两分钟的贯入度，其值按设计要求、或试桩数据和当地施工经验确定。共41页 第23页3.2 振动沉管灌注桩共41页 第23页振动沉管灌注桩 砼充盈系数（实际灌注砼体积与按设计桩身直径计算体积之砼充盈系数（实际灌注砼体积与按设计桩身直径计算体积之比）不得小于比）不得小于1.0，成桩后的桩身砼顶面标高应至少高出设计标，成桩后的桩身砼顶面标高应至少高出设

46、计标高高500mm。无论单打法还是复打法施工，混凝土从拌制无论单打法还是复打法施工，混凝土从拌制到拔管结束，不得超过混凝土初凝时间。到拔管结束，不得超过混凝土初凝时间。锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在3.5倍倍桩管外径以内或小于桩管外径以内或小于2m时均应跳打，以防止土体挤压而断桩。时均应跳打，以防止土体挤压而断桩。中间空出的桩需待邻桩砼强度达到设计强度标准值的中间空出的桩需待邻桩砼强度达到设计强度标准值的50%以后方可施工。以后方可施工。当为提高承载力或补救缺陷而采用复打法施工时，复打应在当为提高承载力或补救缺陷而采用复打法施工

47、时，复打应在初次浇筑的砼初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必须重合。初次浇筑的砼初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必须重合。沉管灌注桩常见问题的处置沉管灌注桩常见问题的处置 断桩检查：断桩检查：露出地面的桩体可用露出地面的桩体可用目测观察目测观察，桩，桩体在地下体在地下23m范围内断裂，用手或脚轻摇会有范围内断裂，用手或脚轻摇会有浮浮振的感觉振的感觉，深处的断桩可采用，深处的断桩可采用动测法动测法检测。检测。断桩3 沉管灌注桩共41页 第24页 防止断桩的措施：防止断桩的措施：主要是控制桩的主要是控制桩的中心距大于中心距大于4倍桩径倍桩径,合理安排打桩施工顺序和桩架行走路线，采合理安排打桩施工顺序

48、和桩架行走路线，采用用跳打法跳打法和和控制时间法控制时间法使桩身砼终凝前避免振动和使桩身砼终凝前避免振动和扰动，认真扰动，认真控制拔管速度控制拔管速度。断桩的处理：断桩的处理：断桩一经发现，应将断桩拔去，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清理桩孔及接桩面，略增大桩身截面积再重新浇筑桩身砼。桩身砼。桩靴进水桩靴进水 桩管沉至设计标高后，用桩管沉至设计标高后，用浮标浮标可测得桩底是否进水可测得桩底是否进水或进泥；或进泥；预防措施预防措施是是桩尖活瓣间隙桩尖活瓣间隙或或预制桩头与桩管接预制桩头与桩管接触处触处要严密，对缝隙较大的桩尖或桩头应及时修理或更要严密，对

49、缝隙较大的桩尖或桩头应及时修理或更换；出现桩靴进水或进泥情况时可换；出现桩靴进水或进泥情况时可先在桩管内灌入先在桩管内灌入0.5m高水泥砂浆，再灌入高水泥砂浆，再灌入1m高砼，然后反插打下高砼，然后反插打下。缩颈缩颈 在流塑状态的淤泥质土打桩时，拔管过程中要设置浮标观在流塑状态的淤泥质土打桩时，拔管过程中要设置浮标观测每测每5050100cm100cm高度内砼的灌入量，根据灌入量和桩径的换高度内砼的灌入量，根据灌入量和桩径的换算作出桩形图，根据桩形图是否异常来监测缩颈现象的发算作出桩形图，根据桩形图是否异常来监测缩颈现象的发生；预防措施是严格控制拔管速度在生；预防措施是严格控制拔管速度在0.6

50、0.60.8m/min0.8m/min以内，以内，桩管内尽量多装砼，使管内砼高于地面或地下水位桩管内尽量多装砼，使管内砼高于地面或地下水位1 11.5m1.5m以上。发现桩身出现缩颈现象及时采取复打法进行处理。以上。发现桩身出现缩颈现象及时采取复打法进行处理。共41页 第25页吊脚桩吊脚桩 第一次拔管时，观测管内浮标可监测第一次拔管时，观测管内浮标可监测桩尖活瓣桩尖活瓣或或预制桩头预制桩头是否是否打开打开或或脱开脱开；预防措施预防措施是采取是采取“密密振慢抽振慢抽”方法，开始拔管方法，开始拔管50cm,将桩管反插几下，然将桩管反插几下，然后再正常拔管；同时保持砼有良好的和易性，防止后再正常拔管