《土木工程施工技术》课件5-灌注桩工程资料.ppt

1、砼灌注桩的过程控制砼灌注桩的过程控制成孔成孔清渣清渣放置钢筋笼放置钢筋笼灌注砼灌注砼 灌注桩能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出。钻孔灌注桩钻孔灌注桩干式作业成孔干式作业成孔湿式作业成孔湿式作业成孔螺旋钻机螺旋钻机工程地质回转钻机工程地质回转钻机或潜水钻机或潜水钻机人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩砼护圈砼护圈钢套管护圈钢套管护圈钢支撑和波纹细板护圈钢支撑和波纹细板护圈沉管灌注桩沉管灌注桩锤击式锤击式振动式振动式夯扩灌注桩夯扩灌注桩冲抓成孔灌注桩冲抓成孔灌注桩沉管灌注桩设备改造而

2、成（内夯管）沉管灌注桩设备改造而成（内夯管）用冲抓锤或冲抓斗泥浆护壁下成孔用冲抓锤或冲抓斗泥浆护壁下成孔1.适用范围：适用范围：地下水位以上的土。在成地下水位以上的土。在成孔深度内无地下水的土质孔深度内无地下水的土质2.成孔方法：成孔方法：螺旋钻机成孔螺旋钻机成孔人工挖孔、洛阳铲成孔人工挖孔、洛阳铲成孔 (1)工艺顺序工艺顺序 平整场地，挖排水沟平整场地，挖排水沟定桩位定桩位钻机对位、校垂直钻机对位、校垂直开钻出土开钻出土清孔清孔检查垂直度及虚土情况检查垂直度及虚土情况放钢筋骨架放钢筋骨架浇混凝土。浇混凝土。钻孔钻孔放入钢筋骨架放入钢筋骨架浇筑混凝土浇筑混凝土清孔清孔 土质差、有振动、间距小时

3、：土质差、有振动、间距小时：间隔钻孔间隔钻孔制作；制作；软塑土层、含水量大：用软塑土层、含水量大：用疏纹叶片疏纹叶片钻杆；钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土：用密纹叶片钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土：用密纹叶片钻杆；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度59cm，每层浇筑高度，每层浇筑高度 1.5m。灌注桩施工流程（1）泥浆的作用）泥浆的作用1)护壁作用护壁作用2)携渣作用携渣作用3)冷却和润滑作用冷却和润滑作用（2）泥浆的成分）泥浆的成分护壁泥浆通常有：制备泥浆、自成泥浆、半自成泥浆。护壁泥浆通常有

4、：制备泥浆、自成泥浆、半自成泥浆。膨润土泥浆的主要成分有：膨润土泥浆的主要成分有：1)膨润土膨润土2)水水3)外加剂：分散剂、增粘剂、加重剂、防漏剂外加剂：分散剂、增粘剂、加重剂、防漏剂n泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁并排出土渣而成孔。泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的土 3）适用性：水龙头水龙头钻杆钻杆钻机回转钻机回转装置装置泥浆泵泥浆泵泥浆池泥浆池沉淀池沉淀池泥浆循环方向泥浆循环方向钻头钻头砂石泵砂石泵钻头钻头新泥浆流向新泥浆流向沉淀池沉淀池水龙头水龙头钻杆钻杆钻机回转钻机回转装置装置泥浆循泥浆循环方向环方向正循环排渣泵吸反循环正循环潜水钻机反循环潜水钻机施工1 一滑轮；2 一主杆；3

5、一拉索；4 一斜撑；5 一卷扬机；6 一垫木；7 一钻头 主要用于在岩土层中成孔，成孔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，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然后用掏渣筒来掏取孔内的渣浆 冲击钻冲击钻冲抓锥头 平整场地、挖排水沟平整场地、挖排水沟定桩位定桩位埋护筒埋护筒配泥浆配泥浆钻孔、灌钻孔、灌泥浆泥浆清孔清孔放钢筋骨架放钢筋骨架水下灌注混凝土。水下灌注混凝土。（2）要点：）要点：1）护筒直径比钻头大）护筒直径比钻头大100，开设，开设12个溢浆口，埋入土中个溢浆口，埋入土中 1m；2）泥浆比

6、重）泥浆比重1.1左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面。左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面。成孔成孔孔壁坍塌孔壁坍塌泥浆泥浆泥浆的质量泥浆的质量泥浆液面的高低泥浆液面的高低地质条件地质条件地下水位地下水位土质条件土质条件施工作业施工作业 钻进参数、搁置时间、钻进参数、搁置时间、地面荷载、吊放钢筋笼地面荷载、吊放钢筋笼1)为什么要清孔？为什么要清孔？2)清孔的方法：清孔的方法：a)泥浆正循环清孔泥浆正循环清孔b)泵吸反循环清孔泵吸反循环清孔c)压缩空气清孔压缩空气清孔d)后注浆技术后注浆技术a)泥浆正循环清孔泥浆正循环清孔正循环清孔b）泵吸反循环清孔）泵吸反循环清孔泵吸反循

7、环清孔C）压缩空气清孔）压缩空气清孔压缩空气清孔d）后注浆技术）后注浆技术沉渣测试仪器不成熟沉渣测试仪器不成熟1）重锤测试）重锤测试2）沉渣测试仪）沉渣测试仪注意：注意：重锤徐徐放入重锤徐徐放入人员宜固定人员宜固定成熟的经验可以使用成熟的经验可以使用1.特点：特点：能在土质很差，地下水位很高时施工。能在土质很差，地下水位很高时施工。2.施工方法：施工方法：锤击沉入钢管法锤击沉入钢管法 振动沉入钢管法振动沉入钢管法3.工艺顺序：工艺顺序：桩靴、钢管就位桩靴、钢管就位沉管沉管检查管内有无砂、水检查管内有无砂、水放入钢筋骨架放入钢筋骨架浇灌浇灌混凝土、提管。混凝土、提管。4.要点：要点：防止钢管内进

8、入泥浆、水；灌满混凝土后再随拔管、随灌、并防止钢管内进入泥浆、水；灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动；防止缩径、断桩及吊脚桩。轻打或振动；防止缩径、断桩及吊脚桩。a）活瓣桩尖；b）桩靴活瓣桩尖及桩靴1 一桩管；2 一锁轴；3 一活瓣；4 桩靴 锤击沉管灌注桩就位就位沉入沉入浇筑浇筑成型成型边拔边浇边拔边浇放入钢筋笼放入钢筋笼继续浇筑继续浇筑缩颈桩振动沉管灌注桩n1)颈缩n颈缩：指桩身的局部直径小于设计要求的现象。当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充

9、过来，也会形成颈缩。处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在5070mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。n n2)断桩n断桩：指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。处理方法：施工时，控制中心距离不小于4倍桩径；确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后，再进行下根桩的施工。n3)吊脚桩n 吊脚桩：桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。原因：当地下水压力大时，或桩靴活

10、瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。处理方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。n 1.特点：特点：在护圈保护等措施下，人工挖孔。在护圈保护等措施下，人工挖孔。砼护圈砼护圈沉井护圈沉井护圈钢套管护圈钢套管护圈先在桩位上制作钢筋混凝土井筒，井筒下捣制钢筋混凝土刃脚，然后在筒内挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷载来克服筒壁与土体之间的摩擦阻力，边挖边沉，使其垂直地下沉到设计要求深度。适用条

11、件：适用条件：当桩径较大，挖掘深度大，地质复杂，土质差(松软弱土层)，且地下水位高时，应采用沉井护壁法挖孔施工。1.什么是灌注桩什么是灌注桩?2.干作业成孔有哪些方法干作业成孔有哪些方法?3.螺旋钻成孔机械是怎样的螺旋钻成孔机械是怎样的?4.泥浆护壁成孔机械常用的有哪几种泥浆护壁成孔机械常用的有哪几种?5.泥浆在成孔过程中有什么作用泥浆在成孔过程中有什么作用?6.泥浆由哪些成分组成泥浆由哪些成分组成?7.泥浆循环是怎么一回事泥浆循环是怎么一回事?8.套管成孔施工的工艺流程是怎样的套管成孔施工的工艺流程是怎样的?9.套管成孔沉管的方法有哪几种？套管成孔沉管的方法有哪几种？本节思考题 1.桩基础是一种常用的深基础形式，当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基承载力不能满足设计要求时，宜采用桩基础。明确工程地质勘察是桩基础设计与施工的重要依据。2.锤击沉桩施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但噪音、振动和土体挤压都会对周围环境产生影响。施工中尽可能采用预防措施，减少噪音、振动公害。3.灌注桩施工中包括有成孔、钢筋笼制作安装、清孔和灌注混凝土等施工过程，成桩工艺较复杂，湿作业成孔时成桩速度慢，其成桩质量与施工好坏密切相关，成桩质量难以直观的进行检查。