单元8灌注桩基础施工基础工程施工.pptx

基础工程施工基础工程施工PPT模板下载： 灌注桩基础施工8.1泥浆护壁成孔灌注桩8.28.38.48.58.6干作业钻孔灌注桩人工挖孔灌注桩沉管灌注桩夯扩桩灌注桩后压浆法教学目标教学目标 掌握泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩的施工工艺、施工要点和易产生质量事故的原因与预防、处理办法；了解干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩的施工方法。教学要求教学要求单元8 灌注桩基础施工 引引 例例 某工程中的某桩为深水桩基，水深为40m，桩径为2.0m，桩长为46m。覆盖层薄，淤泥层的厚度为8m，粉细砂的厚度为3m，卵石层的厚度为6m，其余为强风化、弱风化辉绿岩。钻进采用单绳冲击钻，护筒直径为2.3 m，总长为49m，入土深度为8.5m，未能穿透粉细砂层。改孔成孔后清空时发现孔内有流沙，无法清理干净，而且不断沉积，多时有6m多厚，孔内外无水头差，用测绳测的护筒外有一处直径约为3m的漏斗，最深处有6m。判断为护筒脚处发生穿孔事故。初步解决方案：先是采用黄土进行孔内回填，然后用导管将护筒外漏斗用水下混凝土灌注，待其达到一定强度后再次冲孔，到位后清孔。结果还是有流沙，无法清干净，沉淀厚度达3m多，没法进入下一步工序。对于这种情况，如何处理？单元8 灌注桩基础施工8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 8.1.1 8.1.1 施工工艺流程和施工准备施工工艺流程和施工准备 1.1.施工工艺流程施工工艺流程图图8-1 8-1 泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 1 1）埋设护筒）埋设护筒2.2.施工准备施工准备 护筒有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩2 2）制备泥浆）制备泥浆（1 1）制）制作泥浆时作泥浆时所有的主所有的主要材料。要材料。（2 2）泥浆的）泥浆的性能指标。性能指标。（3 3）测）测量项目及量项目及要求。要求。（4 4）泥浆）泥浆的拌制。的拌制。（5 5）泥浆的护壁。）泥浆的护壁。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩3 3）钢筋笼的制作）钢筋笼的制作（1 1）钢筋骨架的绑扎）钢筋骨架的绑扎顺序。顺序。（2 2）主筋接长。）主筋接长。（3 3）钢筋笼保护层。）钢筋笼保护层。（4 4）钢筋笼的堆放。）钢筋笼的堆放。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 8.1.2 8.1.2 成孔成孔 1.1.回转钻机成孔回转钻机成孔 1 1）正循环回转钻机成孔）正循环回转钻机成孔 正循环回转钻机成孔的工艺原理，如图所示。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。正循环回转钻机成孔的工艺原理正循环回转钻机成孔的工艺原理11钻头；钻头；22泥浆循环方向；泥浆循环方向；33钻机回转装置；钻机回转装置；44钻杆；钻杆；55水龙头；水龙头；66泥浆泵；泥浆泵；77泥浆池；泥浆池；88沉淀池沉淀池8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 2 2）反循环回转钻机成孔）反循环回转钻机成孔反循环回转钻机成孔的工艺原理，如图所示。泥浆带渣流动的方向与正循环回转钻机成孔的情形相反。反循环工艺的泥浆上流的速度较快，能携带较大的土渣。反循环回转钻机成孔的工艺原理反循环回转钻机成孔的工艺原理11钻头；钻头；22新泥浆流向；新泥浆流向；33钻机回转钻机回转装置；装置；44钻杆；钻杆；55水龙头；水龙头；66混合液混合液流向；流向；77砂石泵；砂石泵；88沉淀池沉淀池8.1 泥浆护壁成孔灌注桩2 2）反循环回转钻机成孔）反循环回转钻机成孔 泥浆池、沉淀池、循环槽的设置应符合以下规定。（1）泥浆池的数量不应少于2个，每个池的容积不应小于桩孔容积的1.2倍。（2）沉淀池的数量不应少于3个，每个池的容积宜为1520m3。（3）循环槽的截面积应是泵组水管截面积的34倍，坡度不小于10%。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩2.2.潜水钻机成孔潜水钻机成孔 潜水钻机成孔的示意图如图8-7所示。潜水钻机是一种将动力、变速机构和钻头连在一起加以密封，潜入水中工作的一种体积小而轻的钻机，这种钻机的钻头有多种形式，以适应不同的桩径和不同土层的需要。钻头可带有合金刀齿，靠电动机带动刀齿旋转切削土层或岩层。钻头靠桩架悬吊吊杆定位，钻孔时钻杆不旋转，仅钻头部分将切削下来的泥渣通过泥浆循环排出孔外。钻机桩架轻便，移动灵活，钻进速度快，噪声小，钻孔直径为5001500mm，钻孔深度可达50m，甚至更深。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩图图8-7 8-7 潜水钻机成孔示意图潜水钻机成孔示意图正循环潜桩（点击播放）反潜钻桩（点击播放）8.1 泥浆护壁成孔灌注桩3.3.冲击钻机成孔冲击钻机成孔 冲击钻机成孔适用于穿越黏土、杂填土、沙土和碎石土，在季节性冻土、膨胀土、黄土、淤泥和淤泥质土以及有少量孤石的土层中也可能被采用。持力层应为硬黏土、密实沙土、碎石土、软质岩和微风化岩。冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头（冲击锤）提升到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔，如图8-8所示。部分碎渣和泥浆挤压进孔壁，大部分碎渣用掏渣筒掏出。此法设备简单，操作方便，对于有孤石的砂卵石岩、坚质岩、岩层均可成孔。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩图图8-8 8-8 简易冲击钻孔机简易冲击钻孔机8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 （1）在黏土层中，合适冲程为12m，可加清水或低比重泥浆护壁，并经常清除钻头上的泥块。（2）在粉砂或中、粗砂层中，合适冲程为2m，加入制备泥浆或抛黏土块，勤冲勤排渣，控制孔内的泥浆比重为1.31.5，制成坚实孔壁。（3）在砂夹卵石层中，冲程可为13m，加入制备泥浆或抛黏土块，勤冲勤排渣，控制孔内的泥浆比重为1.31.5，制成坚实孔壁。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 （4）遇孤石时，应在孔内抛填不少于0.5m厚的相似硬度的片石或卵石以及适量黏土块。（5）进入基岩后，开始应低锤勤击，待基岩表面冲平后，再逐步加大冲程至34m，泥浆比重控制在1.3左右。如基岩土层为砂类土层，则不宜用高冲程，应防止基岩土层塌孔，泥浆比重应控制在1.31.5。（6）一般能保持进尺时，尽量不用高冲程，以免扰动孔壁，引发塌孔、扩孔或卡钻事故。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩4.4.冲抓锥成孔冲抓锥成孔 冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土，如图8-10所示，抓土后冲抓锥整体提升到地面上卸去土渣，依次循环成孔。图图8-10 8-10 冲抓锥锥头冲抓锥锥头8.1 泥浆护壁成孔灌注桩5.5.成孔质量和沉渣检查成孔质量和沉渣检查1 1）成孔质量的检查方法）成孔质量的检查方法 （1 1）圆环测孔法）圆环测孔法。圆环测孔法的基本原理是在所成好的孔内利用铅丝下钢筋圆环，铅丝吊点位于钢筋圆环中间，利用铅丝线的垂直倾斜角测定成孔质量。此方法快速简便，是常用的成孔检测方法。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 （2 2）声波孔壁测定仪法）声波孔壁测定仪法。声波孔壁测定仪的测定原理是由发射探头发出声波，声波穿过泥浆到达孔壁，泥浆的声阻远小于孔壁的土层介质的声阻抗，声波可以从孔壁反射，利用发射和接收的时间差和已知声波在泥浆中的传播速度，计算出探头到孔壁的距离，通过探头的上下移动，便可以通过记录仪绘出孔壁的形状。声波孔壁测定仪可以用来检测钻孔的形状和垂直度。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 （3 3）井径仪测定法）井径仪测定法。井径仪是由测头、放大器和记录仪三部分组成，它可以检测直径为80600 mm的浸透深达百米的孔，把测量腿加长后，还可以检测直径不大于1 200 mm的孔。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩2 2）沉渣检查）沉渣检查 采用泥浆护壁成孔工艺的灌注桩在灌注采用泥浆护壁成孔工艺的灌注桩在灌注混凝土之前，孔底沉渣的厚度应满足以下要混凝土之前，孔底沉渣的厚度应满足以下要求：端承桩，不大于求：端承桩，不大于50mm50mm；摩擦端承桩或端；摩擦端承桩或端承摩擦桩，不大承摩擦桩，不大于于100mm100mm；纯摩擦桩，不大纯摩擦桩，不大于于30mm30mm。假如清孔不良，孔底沉渣太厚，将。假如清孔不良，孔底沉渣太厚，将影响桩端承力的发挥，从而大大降低桩的承影响桩端承力的发挥，从而大大降低桩的承载力。常用的测试方法是垂球法。载力。常用的测试方法是垂球法。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 垂球法是利用重量不小于1 kg的铜球锥体作为垂球，如图所示，顶端系上测绳，把垂球慢慢沉入孔内，施工孔深与测量孔深之差即为沉渣厚度。垂球外形垂球外形8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 8.1.3 8.1.3 清孔清孔 成孔后，必须保证桩孔进入设计持力层深度。当孔达到设计要求后，即进行验孔和清孔。验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况。清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 （1）用反循环方法成孔时，泥浆的相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，钻孔终孔后，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环515 min就可完全清除孔底的沉淀土。1.1.抽浆法抽浆法8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 （2）正循环成孔，空气吸泥机清孔。空气吸泥机可以把灌注水下混凝土的导管作为吸泥管，气压为0.5 MPa，使管内形成强大的高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。对稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆的相对密度应控制在1.151.25；原土造浆的孔，清孔后的泥浆的相对密度应控制在1.1左右。在清孔时，必须及时补充足够的泥浆，并保持浆面稳定。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩2.2.换浆法换浆法 采用泥浆泵，通过钻杆以中速向孔底压入相对密度为1.15左右、含砂率小于4%的泥浆，把孔内悬浮钻渣多的泥浆替换出来。对正循环回转钻来说，不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易坍孔。但本法缺点较多，首先，若有较大泥团掉入孔底则很难清除；其次，相对密度小的泥浆会从孔底流入孔中，轻重不同的泥浆在孔内会产生对流运动，要花费很长的时间才能降低孔内泥浆的相对密度，清孔所花时间较长。当泥浆的含砂率较高时，不能用清水清孔，以免砂粒沉淀而达不到清孔目的。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 （1）用反循环方法成孔时，泥浆的相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，钻孔终孔后，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环515 min就可完全清除孔底的沉淀土。3.3.掏渣法掏渣法8.1 泥浆护壁成孔灌注桩4.4.用砂浆置换钻渣清孔法用砂浆置换钻渣清孔法 先用抽渣筒尽量清除大颗粒钻渣，然后以活底箱在孔底灌注0.6 m厚的特殊砂浆（相对密度较小，能浮在拌和混凝土之上），采用比孔径稍小的搅拌器慢速搅拌孔底砂浆，使其与孔底残留钻渣混合，吊出搅拌器，插入钢筋笼，灌注水下混凝土，连续灌注的混凝土把混有钻渣并浮在混凝土之上的砂浆一直推到孔口，达到清孔的目的。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩1.1.抽浆法抽浆法 （1）用反循环方法成孔时，泥浆的相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，钻孔终孔后，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环515min就可完全清除孔底的沉淀土。（2）正循环成孔，空气吸泥机清孔。空气吸泥机可以把灌注水下混凝土的导管作为吸泥管，气压为0.5MPa，使管内形成强大的高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。（1）起吊钢筋笼采用扁担起吊法时，起吊点应在钢筋笼上部箍筋与主筋的连接处，吊点对称。（2）钢筋笼应设置3个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。（3）吊放钢筋笼入孔时，实行“一二三”原则，即一人指挥、二人扶钢筋笼、三人搭接。（4）对于20m以下钢筋笼采用整根加工、一次性吊装的方法，20m以上的钢筋笼分成两节加工，采用孔口焊接的方法。（5）放钢筋笼时，要求有技术人员在场，以控制钢筋笼的桩顶标高 及防止钢筋笼上浮。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 8.1.4 8.1.4 钢筋笼吊放钢筋笼吊放 （6）成型钢筋笼在吊放、运输、安装时，应采取防变形措施。（7）按编号顺序逐节垂直吊焊，上下节笼各主筋应对准校正，采用对称施焊，按设计图要求在加强筋处对称焊接保护层定位钢板，按图纸补加螺旋筋，确认合格后，方可下入。（8）钢筋笼安装入孔时，应保持垂直状态，避免碰撞孔壁，徐徐下入，若中途遇阻不得强行蹾放（可适当转向起下）。如果仍无效果，则应起笼扫孔重新下入。（9）钢筋笼按确认长度下入后，应保证笼顶在孔内居中，吊筋受力均匀，牢靠固定。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 8.1.4 8.1.4 钢筋笼吊放钢筋笼吊放 8.1 泥浆护壁成孔灌注桩 8.1.5 8.1.5 水下浇筑混凝土水下浇筑混凝土 1.1.导管灌注的主要机具导管灌注的主要机具1 1）导管）导管 （1 1）导管由每段长度为）导管由每段长度为1.51.52.5m2.5m（脚（脚管为管为2 23m3m）、）、管径为管径为200200300 mm300 mm、厚度为、厚度为3 36mm6mm的钢管用法兰盘加止水胶垫用螺栓联接的钢管用法兰盘加止水胶垫用螺栓联接而成。导管要确保连接严密、不漏水。而成。导管要确保连接严密、不漏水。（2 2）导管的设计与加工制造应满足下列条件。）导管的设计与加工制造应满足下列条件。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩2 2）盛料漏斗和储料斗）盛料漏斗和储料斗 （1 1）导管顶部应设置漏斗。）导管顶部应设置漏斗。（2 2）储料斗应有足够的容量以储存混凝土）储料斗应有足够的容量以储存混凝土（即初存量），以保证首批灌入的混凝土（即初存量），以保证首批灌入的混凝土（即初灌量）能达到要求的埋管深度。（即初灌量）能达到要求的埋管深度。（3 3）漏斗与储料斗用）漏斗与储料斗用4 46mm6mm厚的钢板制作，厚的钢板制作，要求不漏浆、不挂浆，漏泄顺畅、彻底。要求不漏浆、不挂浆，漏泄顺畅、彻底。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩3 3）隔水塞、滑阀和底盖）隔水塞、滑阀和底盖(1(1(1(1）（2 2 2 2）（3 3 3 3）隔水塞。隔水塞。滑阀。滑阀。底盖。底盖。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩2.2.水下混凝土灌注水下混凝土灌注 采用导管法浇筑水下混凝土的关键是：一要保证混凝土的供应量大于导管内混凝土必须保持的高度和开始浇筑时导管埋入混凝土堆内必须的埋置深度所要求的混凝土量；二要严格控制导管的提升高度，且只能上下升降，不能左右移动，以避免造成管内发生返水事故。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩1 1）灌注）灌注前的准备前的准备工作工作2 2）施工顺序）施工顺序3 3）灌注）灌注首批混首批混凝土凝土4 4）连续灌）连续灌注混凝土注混凝土5 5）桩顶混凝土）桩顶混凝土的浇筑的浇筑8.1 泥浆护壁成孔灌注桩3.3.施工注意事项施工注意事项 （1）导管法施工时的注意事项。（2）为防止钢筋笼上浮，应采取以下措施。（3）在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱的高度减少，超压力降低，而使管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大。（4）依据孔深、孔径确定初灌量，初灌量不宜小于1.2m3，且保证一次埋管深度不小于1000mm。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩3.3.施工注意事项施工注意事项 （5）水下混凝土的灌注要连续进行，为此在灌注前需做好各项准备工作，同时配备发电机一台，以防停电造成事故。（6）在水下混凝土的灌注过程中，勤测混凝土面的上升高度，适时拔管，最大埋管深度不宜大于8m，最小埋管深度不宜小于1.5m。（7）其他注意事项。8.1 泥浆护壁成孔灌注桩4.4.常见质量缺陷的原因及控制技术常见质量缺陷的原因及控制技术 1）导管堵塞 2）偏桩 3）断桩、夹层 4）桩身混凝土强度不足 5）桩身混凝土收缩 6）桩头质量问题 7）钢筋笼下沉 8）钢筋笼无法沉入 9）钢筋笼上浮 10）护筒冒水8.2 干作业钻孔灌注桩 8.2.1 8.2.1 干作业钻孔灌注桩的施工机械干作业钻孔灌注桩的施工机械 干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔，螺旋钻机如图干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔，螺旋钻机如图8-8-1616和图和图8-178-17所示。螺旋钻机根据钻杆形式不同可分为整体所示。螺旋钻机根据钻杆形式不同可分为整体式螺旋、装配式长螺旋和短螺旋三种。螺旋钻杆是一种动式螺旋、装配式长螺旋和短螺旋三种。螺旋钻杆是一种动力旋动钻杆，它是利用钻头的螺旋叶旋转削土，土块由钻力旋动钻杆，它是利用钻头的螺旋叶旋转削土，土块由钻头旋转上升而带出孔外。螺旋钻头的外径分别为头旋转上升而带出孔外。螺旋钻头的外径分别为400mm400mm、500mm500mm、600mm600mm，钻孔深度相应为，钻孔深度相应为12m12m、10m10m、8m8m。螺旋钻机。螺旋钻机适用于成孔深度内没有地下水的一般黏土层、沙土及人工适用于成孔深度内没有地下水的一般黏土层、沙土及人工填土地基，不适用于有地下水的土层和淤泥质土。填土地基，不适用于有地下水的土层和淤泥质土。8.2 干作业钻孔灌注桩图图8-16 8-16 全螺旋钻机的构造全螺旋钻机的构造图图8-17 8-17 液压步履式长螺旋钻机液压步履式长螺旋钻机8.2 干作业钻孔灌注桩 8.2.2 8.2.2 干作业钻孔灌注桩的施工工艺干作业钻孔灌注桩的施工工艺 干作业钻孔灌注桩的施工步骤为：干作业钻孔灌注桩的施工步骤为：螺旋钻机就位对中螺旋钻机就位对中钻进成孔、排土钻进成孔、排土钻至预定深度、停钻钻至预定深度、停钻起钻，测孔深、起钻，测孔深、孔斜、孔径孔斜、孔径清理孔底虚土清理孔底虚土钻机移位钻机移位安放钢筋笼安放钢筋笼安放混凝土溜筒安放混凝土溜筒灌注灌注混凝土成桩混凝土成桩桩头养护。桩头养护。8.2 干作业钻孔灌注桩1.1.钻孔钻孔 钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。钻孔时，螺旋刀片旋转削土，削下的土沿整个钻杆螺旋叶片上升而涌出孔外，钻杆可逐节接长直至钻到设计要求规定的深度。在钻孔过程中，若遇到硬物或软岩，应减速慢钻或提起钻头反复钻，穿透后再正常钻进。在砂卵石、卵石或淤泥质土夹层中成孔时，这些土层的土壁不能直立，易造成塌孔，这时钻孔可钻至塌孔下12 m，用低强度等级的混凝土回填至塌孔1 m以上，待混凝土初凝后，再钻至设计要求深度，也可用37夯实灰土回填代替混凝土进行处理。8.2 干作业钻孔灌注桩2.2.清孔清孔 钻孔至规定要求深度后，孔底一般都有较厚的虚土，需要进行专门的处理。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减小桩的沉降。常用的方法是采用2530 kg的重锤对孔底虚土进行夯实，或投入低坍落度的素混凝土，再用重锤夯实，或是使钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。8.2 干作业钻孔灌注桩3.3.钢筋混凝土施工钢筋混凝土施工 桩孔钻成并清孔后，先吊放钢筋笼，后浇筑混凝土。钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，应绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋将其送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。8.2 干作业钻孔灌注桩3.3.钢筋混凝土施工钢筋混凝土施工 钢筋骨架就位后，为防止孔壁坍塌，避免雨水冲刷，应及时浇筑混凝土。即使土层较好，没有雨水冲刷，从成孔至混凝土浇筑的时间间隔也不得超过24 h。灌注桩的混凝土强度等级不得低于C15，坍落度一般采用80100 mm，混凝土应连续浇筑，分层浇筑、分层捣实，每层厚度为5060 cm。当混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶标高，以保证在凿除浮浆层后，桩顶标高和质量能符合设计要求。钻孔桩（点击播放）螺旋桩（点击播放）8.2 干作业钻孔灌注桩 8.2.3 8.2.3 干作业钻孔灌注桩的施工注意事项干作业钻孔灌注桩的施工注意事项 （1）应根据地层情况合理选择螺旋钻机和调整钻进参数，并可通过电流表来控制进尺速度，如果电流值增大，则说明孔内阻力增大，此时应降低钻进速度。（2）开始钻进及穿过软硬土层交界处时，应缓慢进尺，保持钻具垂直。（3）当钻进中遇憋车、不进尺或钻进缓慢的情况时，应停机检查，找出原因，采取措施，避免因盲目钻进而导致桩孔严重倾斜、垮孔，甚至卡钻、折断钻具等恶性孔内事故的发生。8.2 干作业钻孔灌注桩 8.2.3 8.2.3 干作业钻孔灌注桩的施工注意事项干作业钻孔灌注桩的施工注意事项 （4）遇孔内渗水、垮孔、缩径等异常情况时，立即起钻，采取相应的技术措施。（5）在冻土层、硬土层施工时，宜采用高转速、小给进量、恒钻压的方法。（6）对短螺旋钻进，每回次进尺宜控制在钻头长度的2/3左右，砂层、粉土层可控制在0.81.2m，黏土、粉质黏土控制在0.6m以下。（7）钻至设计深度后，应使钻具在孔内空转数圈以清除虚土，然后起钻，盖好孔口盖，防止杂物落入。8.3 人工挖孔灌注桩 8.3.1 8.3.1 人工挖孔灌注桩的施工设备人工挖孔灌注桩的施工设备 人工挖孔灌注桩的施工设备一般可根据孔径、孔深和现场具体情况选用，常用的有如下几种。（1）电动葫芦（或手摇轱辘）和提土桶，用于材料和弃土的垂直运输及供施工人员上下工作施工使用。（2）护壁钢模板。（3）潜水泵，用于抽桩孔中的积水。8.3 人工挖孔灌注桩 8.3.1 8.3.1 人工挖孔灌注桩的施工设备人工挖孔灌注桩的施工设备 （4）鼓风机、空压机和送风管，用于向桩孔中强制送入新鲜空气。（5）镐、锹、土筐等挖运工具，若遇硬土或岩石时，尚需风镐、潜孔钻。（6）插捣工具，用于插捣护壁混凝土。（7）应急软爬梯，用于施工人员上下。（8）安全照明设备、对讲机、电铃等。8.3 人工挖孔灌注桩 8.3.2 8.3.2 人工挖孔灌注桩的施工工艺人工挖孔灌注桩的施工工艺 1.1.挖土挖土2.2.护壁护壁3.3.放置钢放置钢筋笼筋笼4.4.浇筑桩浇筑桩身混凝土身混凝土5.5.照明、通风、排水照明、通风、排水和防毒检查和防毒检查8.3 人工挖孔灌注桩 8.3.3 8.3.3 人工挖孔灌注桩的施工注意事项人工挖孔灌注桩的施工注意事项 （1 1）成孔质量控制。）成孔质量控制。（4 4）施工安全）施工安全问题。问题。（3 3）排水处理。）排水处理。（2 2）防止塌孔。）防止塌孔。8.4 沉管灌注桩 8.3.3 8.3.3 人工挖孔灌注桩的施工注意事项人工挖孔灌注桩的施工注意事项 沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖（或钢板靴）或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中（钢管直径应与桩的设计尺寸一致），造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为锤击沉管灌注桩，如图8-20所示。利用振动器振动沉管、拔管成桩，称为振动沉管灌注桩，如图8-21所示。8.4 沉管灌注桩 8.3.3 8.3.3 人工挖孔灌注桩的施工注意事项人工挖孔灌注桩的施工注意事项 图图8-20 8-20 锤击沉管灌注桩的构造锤击沉管灌注桩的构造图图8-21 8-21 振动沉管灌注桩的构造振动沉管灌注桩的构造8.4 沉管灌注桩1.1.锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩 锤击沉管灌注桩适用于一般黏性土、淤泥质土和人工填土地基。其施工过程为就位（a）沉套管（b）初灌混凝土（c）放置钢筋笼、灌注混凝土（d）拨管成桩（e），如图8-22所示。图图8-22 8-22 沉管灌注桩的施工过程沉管灌注桩的施工过程沉管灌注施工过程（点击播放）8.4 沉管灌注桩1.1.锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩图图8-23 8-23 振动套管成孔灌注桩的成桩过程振动套管成孔灌注桩的成桩过程 振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管，施工过程为桩机就位（a）沉管（b）上料（c）拔出钢管（d）在顶部混凝土内插入短钢筋并浇满混凝土（e），如图8-23所示。振动沉管灌注桩宜用于一般黏性土、淤泥质土及人工填土地基，更适用于沙土、稍密及中密的碎石土地基。8.5 夯扩桩1.1.施工机械施工机械 夯扩桩可采用静压或锤击沉桩机械设备。夯扩桩可采用静压或锤击沉桩机械设备。静压法沉桩机械设备由桩架、压梁或液压抱箍、静压法沉桩机械设备由桩架、压梁或液压抱箍、桩帽、卷扬机、钢索滑轮组或液压千斤顶等组桩帽、卷扬机、钢索滑轮组或液压千斤顶等组成。压桩时，开动卷扬机，通过桩架顶梁逐步成。压桩时，开动卷扬机，通过桩架顶梁逐步将压梁两侧的压桩滑轮组钢索收紧，并通过压将压梁两侧的压桩滑轮组钢索收紧，并通过压梁将整个压桩机的自重和配重施加在桩顶上，梁将整个压桩机的自重和配重施加在桩顶上，把桩逐渐压入土中。把桩逐渐压入土中。8.5 夯扩桩2.2.施工工艺施工工艺 1 1）操作要点）操作要点 2 2）施工注意事项）施工注意事项8.6 灌注桩后压浆法 灌注桩后压浆法（cast-in-place pile post grouting,PPG）是利用预先埋设于桩体内的注浆系统，通过高压注浆泵将高压浆液压入桩底，浆液克服土粒之间的抗渗阻力，不断渗入桩底沉渣及桩底周围土体的孔隙中，排走孔隙中的水分，充填于孔隙之中。由于浆液的充填胶结作用，在桩底形成了一个扩大头。另外，随着注浆压力及注浆量的增加，一部分浆液克服桩侧摩阻力及上覆土压力沿桩土界面不断向上泛浆，高压浆液破坏泥皮，渗入(挤入)桩侧土体，使桩周松动(软化)的土体得到挤密加强。浆液不断向上运动，上覆土压力不断减小，当浆液向上传递的反力大于桩侧摩阻力及上覆土压力时，浆液将以管状流溢出地面。因此，控制一定的注浆压力和注浆量，可使桩底土体及桩周土体得到加固，从而有效提高桩端阻力和桩侧阻力，达到大幅度提高承载力的目的。8.6 灌注桩后压浆法 8.6.1 8.6.1 注浆设备及注浆管的安装注浆设备及注浆管的安装 高压注浆泵是实施后压浆的主要设备，高压注浆泵一般采用额定压力为612MPa，额定流量为30100L/min的注浆泵。高压注浆泵的压力表量程为额定泵压的1.52.0倍。一般工程常用2TGZ-120/105型高压注浆泵，该泵的浆量和压力根据实际需要可随意变挡调速，可吸取浓度较大的水泥浆、化学浆液、泥浆、油、水等介质的单液浆或双液浆，吸浆量和喷浆量可大可小。2TGZ型高压注浆泵的技术参数见表8-1。1.1.高压注浆泵高压注浆泵8.6 灌注桩后压浆法 8.6.1 8.6.1 注浆设备及注浆管的安装注浆设备及注浆管的安装 1.1.高压注浆泵高压注浆泵表表8-1 2TGZ8-1 2TGZ型注浆泵的技术参数型注浆泵的技术参数8.6 灌注桩后压浆法2.2.注浆管的安装注浆管的安装 注浆管一般采用25、管壁厚度为2.5mm的焊接钢管，管阀与注浆管焊接连接。注浆管随同钢筋笼一起沉入钻孔中，边下放钢筋笼边接长注浆管，注浆管紧贴钢筋笼内侧，并用铁丝在适当位置固定牢固，注浆管应沿钢筋笼圆周对称设置，注浆管的根数应根据设计要求及桩径大小确定。注浆管压浆后可取代等强度截面钢筋。注浆管的根数根据桩径大小进行设置，可参照表8-2的规定。表表8-2 8-2 注浆管的根数注浆管的根数8.6 灌注桩后压浆法 8.6.2 8.6.2 水泥浆的配制与注浆水泥浆的配制与注浆 1.1.水泥浆的配制水泥浆的配制 采用与灌注桩混凝土同强度等级的采用与灌注桩混凝土同强度等级的普通硅酸盐水泥与清水拌制成水泥浆液，普通硅酸盐水泥与清水拌制成水泥浆液，水灰比根据地下土层的情况适时调整，水灰比根据地下土层的情况适时调整，一般水灰比为一般水灰比为0.450.6。8.6 灌注桩后压浆法2.2.注浆注浆 在碎石层中，水泥浆在工作压力的作用在碎石层中，水泥浆在工作压力的作用下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液下影响面积较大。为防止压浆时水泥浆液从邻近的薄弱地点冒出，压浆的桩应在混从邻近的薄弱地点冒出，压浆的桩应在混凝土灌注完成凝土灌注完成3 37 7后，并且该桩周围至少后，并且该桩周围至少在在810m810m范围内没有钻机钻孔作业且该范围范围内没有钻机钻孔作业且该范围内的桩混凝土灌注完成也应该在内的桩混凝土灌注完成也应该在3d3d以上。以上。8.6 灌注桩后压浆法 压浆作业过程的注意事项如下。（1）后压浆施工过程中，应经常对后压浆的各工艺参数进行检查，发现异常立即采取处理措施。（2）压浆作业过程中，应采取措施防止爆管、甩管、漏电等。（3）操作人员应佩戴安全帽、防护眼镜、防尘口罩。（4）压浆泵的压力表应定期进行检验和核定。（5）在水泥浆液中可根据实际需要掺加外加剂。（6）施工过程中，应采取措施防止粉尘污染环境。（7）对于复式压浆，应先桩侧后桩底。当多断面桩侧压浆时，应先上后下，间隔时间不宜少于3h。8.6 灌注桩后压浆法【案例】【案例】某工程灌注桩施工方案（节选某工程灌注桩施工方案（节选)1.1.概况概况1 1）工程概况）工程概况 某工程中的楼高为某工程中的楼高为3 38 8层，框架结层，框架结构，设计标高为构，设计标高为146.29m146.29m（0.0000.000），），地面整平标高约为地面整平标高约为140.50 m140.50 m，中间为架，中间为架空层，作为车库，属二级建筑物，最大空层，作为车库，属二级建筑物，最大单柱荷重为单柱荷重为13000kN13000kN，该工程的安全等级，该工程的安全等级为二级，场地等级为二级，地基等级为为二级，场地等级为二级，地基等级为二级。二级。8.6 灌注桩后压浆法2 2）工程地质概况）工程地质概况（1 1）地形）地形地貌及地地貌及地质构造。质构造。（2 2）岩土）岩土层特征及分层特征及分布情况。布情况。（3 3）地基）地基土设计参数。土设计参数。（4 4）地下水。地下水。8.6 灌注桩后压浆法3 3）设计方案概况）设计方案概况 本工程采用泥浆护壁冲孔灌注桩基础，选本工程采用泥浆护壁冲孔灌注桩基础，选择强风化沙砾岩层为持力层，极限端应力标准择强风化沙砾岩层为持力层，极限端应力标准值值q qpkpk=3500kPa=3500kPa。本工程建筑桩基的安全等级为。本工程建筑桩基的安全等级为二级，单桩单柱桩基提高一级。本工程泥浆护二级，单桩单柱桩基提高一级。本工程泥浆护壁冲孔灌注桩共壁冲孔灌注桩共209209根，其中，根，其中，800mm800mm桩径的桩桩径的桩有有3535根，根，100mm100mm桩径的桩有桩径的桩有8080根，根，1200mm1200mm桩桩径径的桩有的桩有9494根。根。8.6 灌注桩后压浆法2.2.施工准备施工准备3 3）施工现场准备）施工现场准备1 1）人力准备）人力准备2 2）技术经济准备）技术经济准备8.6 灌注桩后压浆法3.3.主要技术措施主要技术措施1 1）冲孔灌注桩施工的技术措施）冲孔灌注桩施工的技术措施（1 1）采用冲击、泥浆护壁、正循环施工）采用冲击、泥浆护壁、正循环施工工艺，水下浇筑混凝土成桩。工艺，水下浇筑混凝土成桩。（2 2）材料检验。）材料检验。（3 3）成孔灌注桩。）成孔灌注桩。（4 4）钢筋笼的制作。）钢筋笼的制作。（5 5）浇筑混凝土成桩。）浇筑混凝土成桩。8.6 灌注桩后压浆法2 2）质量保证措施）质量保证措施 （1）建立以生产管理体制为领导的施工、技术、材料、安全和质量管理小组，开展质量教育工作，使每个职工都树立良好的质量意识。对每道工序要严格把关，保证施工质量，优质、高速地完成工程。（2）测绘员要对轴线桩位进行复核，确保每根桩的位置都符合设计要求，桩位正确。（3）质检员要对灌注桩施工的每一道工序进行认真的复核，做好隐蔽工程的验收工作。（4）材料员要严格把好材料关，保证每批进场的材料都有质量保证书，并按规定进行复核，有权对不符合质量要求的材料勒令退场。（5）安保组要负责施工现场的安全保卫工作及现场文明施工。（6）试验员要严格掌握混凝土配合比的正确性，对加料情况进行监督，督促按规定做好试块及养护工作。（7）生产管理组要全面负责生产的每一环节和每道工序的质量情况，组织好施工。8.6 灌注桩后压浆法3 3）安全技术措施）安全技术措施 （1）进入施工现场后必须遵守建筑施工现场的纪律及工程操作规程的规定。（2）由专职安全员全面负责安全管理工作，加强安全制度的执行和对每个职工的安全教育。（3）岗位分工明确，各种机械的使用必须由持有上岗证书的专人操作。（4）对各种机电设备必须进行全面检查，合格后才可启用，调试正常后才能进行工作，必须具有可靠的防护和接地装置。（5）工程中需要电焊和乙炔时，必须采取有效的防火措施，操作人员必须持证操作。（6）加强对施工现场的管理，杜绝火灾隐患。按规定配备灭火器并定期检查更换。8.6 灌注桩后压浆法4.4.施工现场标准化管理和文明工地建设施工现场标准化管理和文明工地建设 （1）施工现场必须有安全生产纪律宣传牌、防火须知牌和工地制度牌等。（2）施工场地要合理布局，材料堆放场地明确，道路畅通。（3）工地必须挂好安全宣传标语和安全警告牌。（4）施工中做好班前交底、上岗检查和班后检查的工作。（5）施工现场的泥浆池和泥浆循环系统由专人管理，防止泥浆溢入场地。配合人员随时清除场地淤泥。（6）大门口设置水泥平台。车辆出门时车胎均需冲洗。（7）要重视施工现场的环卫工作，保持场地的良好条件，使工人们施工时心情舒畅，确保安全生产。8.6 灌注桩后压浆法5.5.冲孔灌注桩施工冲孔灌注桩施工1 1）施工技术）施工技术（1 1）测量定位和护筒埋设。）测量定位和护筒埋设。（2 2）成孔工艺。）成孔工艺。（3 3）钢筋笼的制作与吊放。）钢筋笼的制作与吊放。（4 4）混凝土的浇筑。）混凝土的浇筑。8.6 灌注桩后压浆法2 2）工程质量标准及质量保证措施）工程质量标准及质量保证措施Eye-Catching Visual （1 1）工程质量标准。）工程质量标准。（2 2）允许偏差项目。）允许偏差项目。（3 3）保证质量措施。）保证质量措施。8.6 灌注桩后压浆法3 3）工程质量保证体系）工程质量保证体系（1 1）工程质量保证制度。）工程质量保证制度。（2 2）工程质量保）工程质量保证的组织管理措施证的组织管理措施。8.6 灌注桩后压浆法4 4）材料质量控制体系）材料质量控制体系 要求使用国家生产的合格水泥，并要求在使用前进行见证取样试验，待试验合格后才可使用，中砂、碎石必须符合设计要求，要求干净、不含泥块、级配合理，变质、硬化水泥严禁使用。对不符合要求的材料，要做好标志，组织清退，并做好记录，同时对供应商的资格进行重新评价。应在材料堆放处的明显位置设置标牌，标明名称、产地、规格、数量及三种状态（待检、合格、不合格）的标识。施工过程中所需的计量器具必须是检验合格的，并定期进行复检认证后才可使用。8.6 灌注桩后压浆法5 5）保证工程进度措施）保证工程进度措施 选派一名责任心强、有地基处理施工经验的项目经理担任本工程的项目经理，配备相应的技术管理人员。选派一批技术娴熟、责任心强、质量意识高的管理人员、桩机组人员和水平较高的测量人员，保证桩施工工作的顺利进行，以减少单桩的操作时间，提高工作效率。在技术协调上，密切与监理工程师、设计院、业主加强联系和沟通，发现问题，立即上报并积极协商处理办法，以便为工程赢得宝贵时间。做好施工准备工作，施工要有预见性，为桩施工提供良好的条件。8.6 灌注桩后压浆法5 5）保证工程进度措施）保证工程进度措施 在生产安排上，配套两班施工人员，昼夜施工。在施工前期办理相关手续（如施工许可证、开工执照）时，应主动向监理索取所需资料，在收到完整资料后23个工作日内办理完毕，同时及时办理工地的其他相关手续，保证工程在监理下达开工令后准时开始。8.6 灌注桩后压浆法 严格工程施工时的统一指挥调度，施工管理做到项目经理总体布置，施工人员具体安排，生产班组认真落实，专业管理严格把关，坚持生产班组连续作业，管理人员跟踪服务，及时发现生产中的问题并马上协商解决，保证工程持续不断的进行。先期准备工作必须保证施工机具性能完好，检测器具齐全可靠，原材料充足，以防止因这些工作的失误而影响工程的进度。严格执行施工方案，坚持作业程序，把握工序环节。依据总体施工计划的安排，各专业工序在保证质量的前提下必须保证作业计划，用工序计划保证工程计划，确保工程施工各工序环环扣紧，连续作业。8.6 灌注桩后压浆法6.6.确保安全生产与文明施工的技术组织措施确保安全生产与