2.1 灌注桩施工.ppt

1. 了解灌注桩的分类，各类灌注桩成孔的机械构造和原理； 2. 熟悉干作业成孔方法，灌注桩施工的一般方法； 3. 掌握泥浆护壁成孔灌注桩成孔工艺及特点； 4. 掌握护壁泥浆作用及泥浆循环原理； 5. 了解 套管成孔灌注桩施工 ； 6. 熟悉灌注桩成孔、钢筋笼施工和混凝土浇注的质量控制方法和要求。,§ 2.1 灌注桩施工,砼灌注桩的过程控制,成孔,清渣,放置钢筋笼,灌注砼,优点： 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。 缺点：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。,灌注桩：是指直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安装钢筋笼、灌注混凝土而成。,灌注桩：是指直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安装钢筋笼、灌注混凝土而成。,钻孔灌注桩,干式作业成孔,湿式作业成孔,螺旋钻机,工程地质回转钻机 或潜水钻机,人工挖孔灌注桩,砼护圈,钢套管护圈,钢支撑和波纹细板护圈,沉管灌注桩,锤击式,振动式,夯扩灌注桩,冲抓成孔灌注桩,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,2.2.1 干作业成孔灌注桩,1.适用范围： 地下水位以上的土。在成孔深度内无地下水的土质 2. 成孔方法：,螺旋钻机成孔 人工挖孔、洛阳铲成孔,螺旋钻 成孔直径一般为 300600 mm ，钻孔深度为 820 m,录像,3. 施工,(1)工艺顺序 平整场地，挖排水沟定桩位钻机对位、校垂直开钻出土清孔检查垂直度及虚土情况放钢筋骨架浇混凝土。,钻孔,放入钢筋骨架,浇筑混凝土,清孔,（2）施工要点,（3）质量要求 偏差要求：位置偏差70150mm； 垂直度偏差1 孔底虚土厚度： 端承桩50mm； 摩擦桩150mm。 避免出现缩径和断桩,土质差、有振动、间距小时：间隔钻孔制作； 软塑土层、含水量大：用疏纹叶片钻杆； 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； 浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度59cm，每层浇筑高度1.5m。,1,70150mm,2.2.2 泥浆护壁钻孔灌注桩,灌注桩施工流程,1. 泥浆护壁,（1）泥浆的作用,护壁作用 携渣作用 冷却和润滑作用,（2）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。,膨润土泥浆的主要成分有： 膨润土 水 外加剂：分散剂、增粘剂、加重剂、防漏剂,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 (录像),3）适用性：,（3）泥浆循环,正循环排渣,泵吸反循环,2. 成孔机械,回转钻机 潜水钻机 冲击钻机,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 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,冲抓锥头,3. 施工,（1）工艺顺序：,平整场地、挖排水沟定桩位埋护筒配泥浆钻孔、灌泥浆清孔放钢筋骨架水下灌注混凝土。,（2）要点： 1）护筒直径比钻头大100，开设12个溢浆口，埋入土中1m； 2）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。,3）防止坍孔,泥浆,泥浆的质量,泥浆液面的高低,地质条件,地下水位,土质条件,施工作业,钻进参数、搁置时间、地面荷载、吊放钢筋笼,4）清孔,为什么要清孔？ 清孔的方法： 泥浆正循环清孔 泵吸反循环清孔 压缩空气清孔 后注浆技术,清孔,泥浆正循环清孔,正循环清孔,清孔,b）泵吸反循环清孔,泵吸反循环清孔,清孔,C）压缩空气清孔,压缩空气清孔,桩基施工 清孔,d）后注浆技术,沉渣检查,沉渣测试仪器不成熟 1）重锤测试 2）沉渣测试仪 注意： 重锤徐徐放入 人员宜固定 成熟的经验可以使用,2.2.3 沉管灌注桩,2.2.3 沉管灌注桩,1.特点：能在土质很差，地下水位很高时施工。 2.施工方法：锤击沉入钢管法 振动沉入钢管法 3.工艺顺序： 桩靴、钢管就位沉管检查管内有无砂、水放入钢筋骨架浇灌混凝土、提管。 4.要点：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。,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,爆扩灌注桩 动画,锤击沉管灌注桩施工工艺,就位,沉入,浇筑,成型,边拔边浇,放入钢筋笼 继续浇筑,缩颈桩,振动沉管灌注桩,1)颈缩 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。 颈缩桩(动画),2)断桩 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。,3)吊脚桩 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。 吊脚桩(动画),2.2.3 人工挖孔桩,1.特点：在护圈保护等措施下，人工挖孔。（录像）,砼护圈 沉井护圈 钢套管护圈,2.护圈：,沉井护圈,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。,本 章 小 结,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。,