灌注桩施工技术培训PPT.ppt

质量技术部质量技术部2016.09.302016.09.30目录 1.1.灌注桩简介灌注桩简介 2.2.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 3.3.泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 4.4.沉管灌注桩沉管灌注桩 5.5.人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 6.6.灌注桩检测灌注桩检测 7.7.灌注桩相关规范条文学习灌注桩相关规范条文学习n n灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有干作业成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩按成孔方法不同，有干作业成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等。桩、人工挖孔灌注桩等。n n灌注桩工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、噪音小，灌注桩工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、噪音小，适用于建筑物密集区。适用于建筑物密集区。1.1.灌注桩简介灌注桩简介2.2.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩n n干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内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、砂土及人工填无地下水的一般粘性、砂土及人工填土，勿需护壁，成孔深度土，勿需护壁，成孔深度8 820m20m、成孔直径成孔直径300300600mm600mm，不宜用于地，不宜用于地下水位以下的各类土及淤泥质土。常下水位以下的各类土及淤泥质土。常用螺旋钻。机成孔，亦可用洛阳铲成用螺旋钻。机成孔，亦可用洛阳铲成孔孔n n成孔原理：电动机带动钻杆转动，使成孔原理：电动机带动钻杆转动，使螺旋叶片旋转削土，土随螺旋叶片上螺旋叶片旋转削土，土随螺旋叶片上升排出孔外。升排出孔外。步履式螺旋钻孔机n n长螺旋干作业钻孔灌注桩工艺原理：用长螺旋钻机的螺旋钻头，在桩位处就长螺旋干作业钻孔灌注桩工艺原理：用长螺旋钻机的螺旋钻头，在桩位处就地切削土层，被切削的土块钻屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶片的钻杆上地切削土层，被切削的土块钻屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶片的钻杆上升，输送到出土器后自动排出孔外，然后装卸到翻斗车中运走。升，输送到出土器后自动排出孔外，然后装卸到翻斗车中运走。n n工艺流程如图：工艺流程如图：2.2.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩2.2.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩长螺旋钻机成孔近景长螺旋钻机成孔施工旋挖钻孔灌注桩施工视频3.3.泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩n n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，不同土质和地下水高低都适用。多用于含水量高的软土地区。地下水高低都适用。多用于含水量高的软土地区。n n成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等。成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等。n n泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程：泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程：3/3.13/3.1成孔机械及工艺成孔机械及工艺n n回转钻机是由动力装置带动有钻头的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。切削形钻杆转动，由钻头切削土壤。切削形成的土渣，通过泥浆循环排出桩孔。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。环回转钻机和反循环回转钻机。n n正循环回转钻孔：正循环回转钻孔：n n成孔时泥浆由钻杆内部注入成孔时泥浆由钻杆内部注入,从钻杆底从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上部喷出，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，由此进泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。行循环。正循环回转钻机3/3.13/3.1成孔机械及工艺成孔机械及工艺n n反循环回转钻孔：反循环回转钻孔：n n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，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。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，排放土渣的能力强反循环工艺的泥浆上流的速度较高，排放土渣的能力强。反循环回转钻机n n潜水钻机成孔潜水钻机成孔n n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。输入泥浆，进行护壁和将钻下的土渣排出孔外。3/3.13/3.1成孔机械及工艺成孔机械及工艺KQ系列潜水工程钻孔机n n冲击钻机成孔冲击钻机成孔n n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。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。3/3.13/3.1成孔机械及工艺成孔机械及工艺冲击钻成孔施工n n泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷却与润滑钻头的作用。钻进中，泥浆具有保护孔壁、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。深度后，运用泥浆循环进行孔底清渣。n n泥浆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、泥浆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“自造泥浆自造泥浆”。3/3.23/3.2泥浆护壁泥浆护壁泥浆池泥浆池n n埋设钢护筒埋设钢护筒n n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，以起定位、保护桩位处埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、维持水头等作用。其内径应比孔口、维持水头等作用。其内径应比钻头大钻头大100mm100mm，埋入土中不少于，埋入土中不少于1m1m。n n泥浆注入泥浆注入n n粘土中可采用清水钻进、自造泥浆护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，壁；砂土中钻进则应注入制备泥浆，注入泥浆密度控制在注入泥浆密度控制在1.11.1左右，排出泥左右，排出泥浆密度宜为浆密度宜为1.21.21.41.4。钻进过程中，。钻进过程中，应保持护筒内泥浆水位高于地下水位。应保持护筒内泥浆水位高于地下水位。3/3.33/3.3施工程序及方法施工程序及方法埋设钢护筒n n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“射水法射水法”，即钻杆只转不进（空转），待泥浆密度降至，即钻杆只转不进（空转），待泥浆密度降至1.11.1左右；注入左右；注入制备泥浆的钻孔则应采用制备泥浆的钻孔则应采用“换浆法换浆法”清孔，至换出的泥浆密度小于清孔，至换出的泥浆密度小于1.151.15时方为合格。时方为合格。n n吊放钢筋笼及导管吊放钢筋笼及导管n n采用汽车泵或钻机自带起重设备将钢筋笼采用汽车泵或钻机自带起重设备将钢筋笼 吊入桩孔，并进行固定。吊入桩孔，并进行固定。3/3.33/3.3施工程序及方法施工程序及方法第二次清孔：在钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌前进行，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。n n水下浇灌砼：桩孔二次清孔及相关检查工作完成后，进行水下混凝土浇筑，水下浇灌砼：桩孔二次清孔及相关检查工作完成后，进行水下混凝土浇筑，混凝土浇筑必须连续进行，不可中断。混凝土浇筑必须连续进行，不可中断。3/3.33/3.3施工程序及方法施工程序及方法 1 安放导管 2 导管就位 3 料斗贮料 4 连续浇注 5 提升导管冲击钻成孔施工视频n n沉管灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉管法将带有钢筋砼桩靴沉管灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉管法将带有钢筋砼桩靴(或活辨式桩尖或活辨式桩尖)的钢桩管沉入土中，然后边拔管边灌注砼而成。的钢桩管沉入土中，然后边拔管边灌注砼而成。n n按照沉管方式不同分为锤击沉管灌注桩和振动沉管灌注桩。按照沉管方式不同分为锤击沉管灌注桩和振动沉管灌注桩。4.4.沉管灌注桩沉管灌注桩振动沉管灌注桩锤击沉管灌注桩n n施工程序施工程序n n立管立管对准桩位套入桩靴、压入土中对准桩位套入桩靴、压入土中检检查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正常施打至设计标高至设计标高第一次浇灌砼第一次浇灌砼边拔管、边边拔管、边锤击、边继续浇灌砼锤击、边继续浇灌砼安放钢筋笼、继续安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。浇灌砼至桩顶设计标高。4/4.1.4/4.1.锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩混凝土预制桩靴n n就位：用桩架吊起桩管，关闭桩尖活瓣或对准预设在桩位处的预制砼桩靴，就位：用桩架吊起桩管，关闭桩尖活瓣或对准预设在桩位处的预制砼桩靴，套入桩靴。然后缓缓放下套管，压进土中。套入桩靴。然后缓缓放下套管，压进土中。n n沉管：桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管偏斜沉管：桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管偏斜不大于不大于0.5%0.5%时，即可起锤沉管。先低锤轻击，观察如无偏移方可正常施打，时，即可起锤沉管。先低锤轻击，观察如无偏移方可正常施打，直至符合设计要求的贯入度或标高。直至符合设计要求的贯入度或标高。4/4.1.4/4.1.锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩关闭桩管活瓣桩靴桩管套入混凝土桩靴n n混凝土浇灌：第一次浇灌砼时桩管内应尽量灌满，拔管过程中应向桩管内继混凝土浇灌：第一次浇灌砼时桩管内应尽量灌满，拔管过程中应向桩管内继续浇灌砼，并使桩管内砼保持略高于地面。续浇灌砼，并使桩管内砼保持略高于地面。n n拔管：在砼灌满桩管后，拔管即可进行。一边拔管、一边锤击，拔管的速度拔管：在砼灌满桩管后，拔管即可进行。一边拔管、一边锤击，拔管的速度要均匀，一般土层以要均匀，一般土层以1m/min1m/min为宜，软弱土层以为宜，软弱土层以0.30.30.8 m/min0.8 m/min为宜。倒打为宜。倒打拔管的速度，单动汽锤不得少于拔管的速度，单动汽锤不得少于5050次次/min/min，自由落锤不少于，自由落锤不少于4040次次/min/min。在管。在管底未拔至桩顶设计标高时，倒打和轻击不得中断。底未拔至桩顶设计标高时，倒打和轻击不得中断。4/4.14/4.1锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩n n振动沉管采用振动锤或振动冲击锤沉管，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利用桩机强迫振动频率与土的自振频率相同时产生的共振而沉管。沉桩前，将桩管同时产生的共振而沉管。沉桩前，将桩管下端活瓣合拢或套入桩靴，对准桩位，徐下端活瓣合拢或套入桩靴，对准桩位，徐徐放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开徐放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开动激振器沉管。桩管受振后与土体之间摩动激振器沉管。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阻力减小，同时利用振动锤自重在桩管上加压，桩管即能沉入土中。加压，桩管即能沉入土中。n n振动沉管灌注桩的适用范围除与锤击沉管振动沉管灌注桩的适用范围除与锤击沉管灌注桩相同外灌注桩相同外,并适用于稍密及中密的碎并适用于稍密及中密的碎石土地基。石土地基。4/4.24/4.2振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩振动沉管沉管灌注桩施工视频n n人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、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。振动无噪音、无环境污染。n n人工挖孔灌注桩直径一般为人工挖孔灌注桩直径一般为0.8-3m0.8-3m，最大可达，最大可达4m4m，深度一般在，深度一般在20m20m左右，国内最深的为左右，国内最深的为72m72m。5.5.人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩n n人工挖孔桩护壁有砖护壁和砼护壁人工挖孔桩护壁有砖护壁和砼护壁(直径直径1.2m1.2m以上桩以上桩)两种，施工方法是分段两种，施工方法是分段(每段每段0.8-1m0.8-1m左右左右)开挖开挖,分段砌筑或浇筑砼拱圈护壁，直至设计标高。分段砌筑或浇筑砼拱圈护壁，直至设计标高。n n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，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。深孔要有可靠的排水、通风和照明设施。n n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。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。5.5.人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 砼孔壁支护 砖砌孔壁支护5.5.人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩井下挖土 井下凿岩 井上吊土钢筋笼与声测管大直径群桩挖孔施工人工挖孔灌注桩视频n n工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性的抽样检测。工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性的抽样检测。n n单桩承载力检测分为静载和动载二种：单桩承载力检测分为静载和动载二种：n n符合下列条件之一的桩应采用静载试验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；设计等级为甲级的桩基；地质条件复杂、施工质量可靠性低；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；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。挤土群桩施工产生挤土效应。抽检数量抽检数量：不少于总桩数的：不少于总桩数的1%1%，且不少于，且不少于3 3根；当总桩数少于根；当总桩数少于5050根时，不少根时，不少于于2 2根。根。n n 对上条规定之外的预制桩和满足高应变法适用检测范围的灌注桩，可采用高对上条规定之外的预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。应变法进行动载检测。检测数量：检测数量：不宜少于总桩数的不宜少于总桩数的5%5%，且不得少于，且不得少于1010根。根。6.6.灌注桩桩基检测灌注桩桩基检测6.6.灌注桩桩基检测灌注桩桩基检测桩基静载检测6.6.灌注桩桩基检测灌注桩桩基检测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n n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，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。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。n n检测数量：检测数量：不应少于总桩数的不应少于总桩数的5%5%，且不应少于，且不应少于1010根。根。6.6.灌注桩桩基检测灌注桩桩基检测钻芯法基桩检测 桩身砼芯样质量检查n n桩身完整性抽样检测检测方法：对端承型大直径灌注桩，应选用钻芯法桩身完整性抽样检测检测方法：对端承型大直径灌注桩，应选用钻芯法 或声或声波透射法波透射法 对总桩数的对总桩数的10%10%进行桩身完整性检测。进行桩身完整性检测。n n检测数量检测数量 柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1 1根；根；设计等级为甲级，或地质条件复杂、施工质量可靠性较低的灌注桩，设计等级为甲级，或地质条件复杂、施工质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的抽检数量不应少于总桩数的30%30%，且不得少于，且不得少于2020根；根；其它桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的其它桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%20%，且不得少于，且不得少于1010根；根；地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩，及单节地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩，及单节 砼预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的砼预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的10%10%，且不应，且不应 少于少于1010根。根。6.6.灌注桩桩基检测灌注桩桩基检测声波透射法进行桩身完整性检测n n桩基施工涉及相关规范：桩基施工涉及相关规范：1 1）建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范 JGJ94-2008JGJ94-2008 2)2)建筑地基基础工程施工质量验收规范建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002GB50202-2002 3)3)施工手册第五版第二册施工手册第五版第二册/灌注桩质量问题处理灌注桩质量问题处理/36/36页页 7.7.灌注桩相关规范条文学习灌注桩相关规范条文学习