鉆孔灌注樁施工PPT課件

2020/5/18,.,1,2020/5/18,.,2,(1)埋設護筒和制備泥漿鉆孔前，在現場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設護筒。護筒上部設12個溢漿孔，是用厚48mm鋼板制成的圓筒，其內徑應大于鉆頭直徑200mm。護筒的作用是固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，增加孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭的方向。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,3,泥漿護壁成孔灌注樁：泥漿池,2020/5/18,.,4,埋設護筒,2020/5/18,.,5,制作鋼筋籠,2020/5/18,.,6,制作鋼筋籠,制作鋼筋籠,2020/5/18,.,7,2020/5/18,.,8,2020/5/18,.,9,2020/5/18,.,10,2020/5/18,.,11,2020/5/18,.,12,鋼筋籠焊接,2020/5/18,.,13,灌注樁鋼筋冷擠壓連接,2020/5/18,.,14,2020/5/18,.,15,泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝埋設護筒護筒是保證鉆機沿著樁位垂直方向順利鉆孔的輔助工具，其保護孔口和提高樁孔內的泥漿水頭，防止踏孔的作用。,2020/5/18,.,16,反循環(huán)成孔，現在是在護筒上拉十字線，是使鉆機的鉆頭對準樁的中心線，等鉆機對準后往護筒里放水，采用泥漿護壁進行鉆孔,2020/5/18,.,17,2020/5/18,.,18,在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.11.5的泥漿，使樁孔內孔壁土層中的孔隙滲填密實，避免孔內漏水，保持護筒內水壓穩(wěn)定；泥漿相對密度大，加大了孔內的水壓力，可以穩(wěn)固孔壁，防止塌孔；通過循環(huán)泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出，起到攜砂、排土的作用。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,19,(2)成孔1)潛水鉆機成孔潛水鉆機成孔示意圖如圖2.12所示。潛水鉆機是一種旋轉式鉆孔機，其防水電機變速機構和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環(huán)或反循環(huán)排渣法將孔內切削土粒、石渣排至孔外。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,20,2.3樁基礎,2020/5/18,.,21,潛水鉆機成孔排渣有正循環(huán)排渣和泵舉反循環(huán)排渣兩種方式，如圖2.13所示。正循環(huán)排渣法:（動畫）在鉆孔過程中，旋轉的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿泵壓送高壓泥漿，經鉆機中心管、分叉管送入到鉆頭底部強力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運動，從護筒的溢流孔排出。泵舉反循環(huán)排渣法:（動畫）砂石泵隨主機一起潛入孔內，直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,22,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,23,2)沖擊鉆成孔沖擊鉆機通過機架、卷揚機把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔(圖2.14)。沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭(圖2.15)。沖孔前應埋設鋼護筒，并準備好護壁材料。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,24,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,25,3)沖抓錐成孔沖抓錐(圖2.16)錐頭上有一重鐵塊和活動抓片，通過機架和卷揚機將沖抓錐提升到一定高度，下落時松開卷筒剎車，抓片張開，錐頭便自由下落沖入土中，然后開動卷揚機提升錐頭，這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環(huán)成孔。沖抓錐成孔施工過程、護筒安裝要求、泥漿護壁循環(huán)等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,26,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,27,（3）清孔驗孔是用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。泥漿護壁成孔清孔時，對于土質較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機清孔，氣壓為0.5MPa，使管內形成強大高壓氣流向上涌，同時不斷地補足清水，被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。對于穩(wěn)定性較差的孔壁應采用泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對密度應控制在1.151.25。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,28,2020/5/18,.,29,2020/5/18,.,30,(4)澆筑水下混疑土泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設計強度提高一個強度等級，必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定。水下混凝土澆筑常用導管法(圖2.17)。澆筑時，先將導管內及漏斗灌滿混凝土，其量保證導管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,31,導管法澆注樁身砼,2020/5/18,.,32,2020/5/18,.,33,灌注樁鋼筋冷擠壓連接,2020/5/18,.,34,焊吊筋，防止?jié)仓艜r鋼筋籠上浮,2020/5/18,.,35,澆注水下混凝土澆注水下混凝土不能將混凝土直接傾倒于水中。因為當混凝土直接與水接觸穿過水層時，骨料和水泥很快將產生分離，骨料很快沉入水底，而水泥在較長時間內呼吁懸浮狀態(tài)，當其下沉時，已凝結硬化。因此水下混凝土的澆注，必須在與周圍環(huán)境水隔離的條件下進行。水下混凝土澆筑的方法很多。最常用的是導管法。導管法采用的主要機具有：導管、漏斗和儲料斗、隔水塞。,2020/5/18,.,36,提升導管，下料，排出泥漿,2020/5/18,.,37,水下混凝土灌注用導管,2020/5/18,.,38,2020/5/18,.,39,截樁頭,2020/5/18,.,40,樁頭混凝土取樣,2020/5/18,.,41,（3）質量要求1、護筒中心與樁中心偏差不大于50mm。埋深1-1.5M2、泥漿比重控制。1.1-1.53、孔底沉渣厚度：端承樁50MM，摩擦樁150MM4、砼澆筑連續(xù)進行，導管埋入砼中0.8-1.3M,2020/5/18,.,42,作業(yè),1、現澆灌注樁按成孔方法不同有哪些分類？2泥漿護壁成孔灌注樁施工中的孔口護筒、泥漿各有什么作用？,2020/5/18,.,43,2.螺旋鉆孔灌注樁（動畫）螺旋鉆孔灌注樁施工過程如圖2.11所示。成孔一般采用螺旋鉆機鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為400mm、500mm、600mm，鉆孔深度相應為12m、10m、8m。利用螺旋鉆葉片出土，適用于成孔深度內沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基，不適于有地下水的土層和淤泥質土。鉆機就位后，鉆桿垂直對準樁位中心，開鉆時先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時糾正鉆孔的偏斜或位移。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,44,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,45,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,46,螺旋鉆機,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,47,螺旋鉆機,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,48,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,49,2干作業(yè)成孔灌注樁：干作業(yè)成孔灌注樁適合底下水位以上的樁基施工。（1）施工設備：螺旋鉆機、鉆孔擴機、機動或洛陽鏟等。（2）施工要點：開始鉆孔時，應保持鉆桿垂直、位置正確，防止因鉆桿晃動引起孔徑擴大及增多孔底虛土。發(fā)現鉆桿搖晃、移動、偏斜或難以鉆進時，應提鉆檢查，排除地下障礙物，避免樁孔偏斜和鉆具損壞。鉆進過程中，應隨時清理孔口粘土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況，應停止鉆孔，同有關單位研究處理。,2020/5/18,.,50,鉆頭進入硬土層時，易造成鉆孔偏斜，可提起鉆頭上下反復掃鉆幾次，以便削去硬土。若糾正無效，可在孔中局部回填粘土至偏孔處05m以上，再重新鉆進。成孔達到設計深度后，應保護好孔口，按規(guī)定驗收，并做好施工記錄?？椎滋撏帘M可能清除干凈，可采用夯錘夯擊孔底虛土或進行壓力注水泥漿處理，然后吊放鋼筋籠，并澆筑混凝土?；炷翍謱訚仓?，每層高度不大于15m。（3）質量要求：垂直度不大于1%；孔底虛土厚度不大于100mm；樁位允許偏差符合規(guī)定要求。3施工中常見問題及處理：孔壁坍塌、鉆孔偏斜、孔底虛土、斷樁等。,2020/5/18,.,51,螺旋鉆施工要點,1鉆孔先慢后快，避免鉆桿搖晃；2達到深度后及時空轉清土。測尺檢查虛土3及時吊放鋼筋籠、澆筑砼，導管法澆筑。4從成孔到砼澆筑不超過24H，L=80-100，砼連續(xù)分層搗實，每層高度不大于1.5M5高度超過樁頂：松散層1-1.5M。,2020/5/18,.,52,施工中常遇見問題及處理（1）孔壁坍塌（2）鉆孔偏斜（3）孔底虛土（4）斷樁,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,53,3、沉管灌注樁（動畫）沉管灌注樁1）錘擊沉管灌注樁(圖2.18)；2）振動沉管灌注樁(圖2.19)。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,54,（1）沉管灌注樁,打樁機就位,灌注混凝土,沉管,邊拔管邊振動,安放鋼筋籠繼續(xù)澆灌混凝土,成型,沉管灌注樁,錘擊：直徑300-500mm，樁長20m,振動：直徑300-500mm，,吊腳樁縮頸樁,2020/5/18,.,55,a）活瓣樁尖；b）樁靴圖2-16活瓣樁尖及樁靴1一樁管；2一鎖軸；3一活瓣；4樁靴,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,56,a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置鋼筋籠、灌注混凝土；e）拔管成樁圖2-17沉管灌注樁施工過程1一鋼管；2一混凝土樁靴；3一樁,2.3沉管樁施工,2020/5/18,.,57,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,58,2.3沉管施工,2020/5/18,.,59,振動沉管,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,60,（二）沉管灌注樁的施工施工方法有：錘擊沉管灌注樁、振動沉管灌注樁。施工工藝：使用錘擊式樁錘或振動式樁錘將一定直徑的鋼管沉入土中，形成樁孔，然后放入鋼筋籠澆筑混凝土，最后拔出鋼管，形成所需要的灌注樁。,2020/5/18,.,61,1、錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁宜用于一般粘性土，淤泥質土、砂土和人工填土地基。（1）施工設備：樁架、樁錘及動力設備等。,2020/5/18,.,62,（2）錘擊施工方法：方法有單打法和復打法兩種。、樁管上端扣上樁帽，檢查樁管與樁錘是否在同一垂直線上，樁管偏斜0.5時，可錘擊樁管；、拔管要均勻，第一次拔管不易過高，應保持樁管內不少于2高度的混凝土，然后再灌足混凝土；、拔管時應保持連續(xù)密錘低擊不停，并控制拔出速度，對一般土層，以不大于1/min為宜，在軟弱土層及軟硬土層交界處，應控制在0.8/min;（3）質量要求：A混凝土強度不低于C20，塌落度、鋼筋保護層厚度、樁位允許偏差B跳打法，鄰樁50%,2020/5/18,.,63,2振動沉管灌注樁：適用于砂土、稍密及中密的碎石土地基“邊振邊拔”是主要特征。振動沉管灌注樁可采用單振法、反插法或復振法施工；（1）施工設備：樁架、擊振器、動力設備等。（2）施工方法：、單振法施工：在沉入土中的樁管內灌滿混凝土，開始開動激振器，振動5s10，開始拔管，邊振邊拔；、反插法：拔0.5-1M，向下反插0.3-0.5Mc、復振法施工：施工方法與復打法相同，施工時要注意：前后兩次沉管的軸線應重合，復振施工必須在第一次灌注的混凝土初凝之前進行，,2020/5/18,.,64,沉管樁質量要求,1材料符合：標號、骨料、鋼筋2拔管過程中：樁內保持2m高的砼，保證壓力樁距離大于4d，跳打，相鄰施工初凝最后2分鐘的沉管貫入度嚴格控制5樁位偏差符合要求,2020/5/18,.,65,在沉管灌注樁施工過程中，對土體有擠密作用和振動影響，施工中應結合現場施工條件，考慮成孔的順序。間隔一個或兩個樁位成孔；在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；一個承臺下樁數在5根以上者，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,66,套管成孔灌注樁易產生的質量問題及處理斷樁：原因有：樁距過小，受鄰樁施打時擠土造成的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對樁產生剪應力；混凝土終凝不久，強度弱，受振動和外力擾動；拔管時速度過快，混凝土來不及下落，周圍的土迅速回縮，形成斷樁。措施有：布樁不宜過密，樁間距宜大于3.5倍樁徑；合理制定打樁順序和樁架行走路線以減少振動的影響；采用跳打法施工，跳打應在相鄰成形的樁達到設計強度的50以上進行；認真控制拔管速度，一般以1.2-1.5m/min為宜。如已查出斷樁，應將斷樁段拔出，將孔清理干凈后，略增大面積或加上箍筋后，再重新澆筑混凝土。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,67,縮頸（瓶頸樁）（動畫）主要原因是：在含水率很高的軟土層中沉樁管時，土受擠壓產生很高的空隙水壓，拔管后擠向新灌的混凝土而造成樁徑截面縮??；拔管速度過快，混凝土流動性差或混凝土裝入量少，混凝土出管時擴散差也造成縮頸現象。預防措施：施工時每次應向樁管內盡量多裝混凝土，使之有足夠的擴散壓力；嚴格控制拔管速度。處理方法是：若樁輕度縮頸，可采用反插法，局部縮頸可采用半復打法，樁身多處縮頸可采用復打法。,2.3沉管樁施工常見問題,2020/5/18,.,68,吊腳樁：（動畫）是指樁底部混凝土隔空或混凝土中混進泥砂而形成松軟層。其形成的原因是預制樁尖質量差，沉管時被破壞，泥砂、水擠入樁管。處理方法：將樁管拔出，糾正樁尖或將砂回填樁孔后重新沉管樁尖進入水泥樁尖與樁管結合處或鋼活瓣樁尖閉合不緊密，樁尖被打破或是鋼活瓣樁尖變形等所致。處理方法：將樁管拔出，清除管內泥沙，修整樁尖鋼活瓣變形縫，用黃砂回填樁孔后再重打,2.3沉管樁施工常見問題,2020/5/18,.,69,4、人工挖孔灌注樁人工挖孔灌注樁是指機孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。特點是設備簡單;無噪聲、無振動、不污染環(huán)境，對施工現場周圍原有建筑物的影響小;施工速度快，可按施工進度要求決定同時開挖樁孔的數量，必要時各樁孔可同時施工，土層情況明確，可直接觀察到地質變化，樁底沉渣能清除干凈，施工質量可靠。其缺點是人工耗最大，開挖效率低，安全操作條件差l等。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,70,（3）挖孔樁挖孔樁可采用人工或機械挖掘成孔，逐段邊開挖邊支護，達所需深度后再進行擴孔、安裝鋼筋籠及澆灌混凝土而成。內徑應800mm，開挖直徑1000mm，護壁厚100mm，每節(jié)高500-1000mm，樁身長度宜限制在40m以內。特點：直接觀察地層情況，孔底易清除干凈，設備簡單、噪音小、場區(qū)內各樁可同時施工，且樁徑大，適應性強，比較經濟。,2020/5/18,.,71,2020/5/18,.,72,定位放線,開挖土方,支設護壁模板,安放操作平臺,澆筑護壁砼,拆模、逐斷施工,清孔,成樁,2020/5/18,.,73,施工設備一般可根據孔徑、孔深和現場具體情況加以選用，常用的有:電動葫蘆、提土捅、潛水泵、鼓風機和輸風管、鎬、鍬、土筐、照明燈、對講機及電鈴等。施工工藝(1)按設計圖紙放線、定樁位。(2)開挖樁孔土方。(3)支設護壁模板。(4)放置操作平臺。(5)澆筑護壁混凝土。(6)拆除模板繼續(xù)下段施工常溫24h后(7)排出孔底積水，澆筑樁身棍凝土,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,74,質量要求(1)必須保證樁孔的挖掘質量。(2)樁的平面位置，垂直度要求(3)鋼筋籠要求(4)混凝土性能安全措施人工挖孔樁的施工安全應予以特別重視?？紫虏僮魅藛T必須戴安全帽;孔下有人時孔口必須有監(jiān)護人員;護壁要高出地面150200mm；使用的電葫蘆、吊籠等應安全可靠并配有自動卡緊保險裝置；每日開工前必須檢測井下的有毒有害氣體；樁孔開挖深度超過10m時，應有專門向井下送風的設備。12V安全電壓。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,75,2020/5/18,.,76,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,77,2020/5/18,.,78,2020/5/18,.,79,5、爆擴灌注樁（動畫）適用于地下水位以上的黏性土、黃土、碎石土以及風化巖地基。爆擴灌注樁(簡稱爆擴樁)是用鉆孔或爆擴法成孔，孔底放人炸藥，再灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴大頭，此時，孔內混凝土落人孔底空腔內，再放置鋼筋骨架，澆筑樁身混凝土而制成的灌注樁。,2.3爆破樁施工,2020/5/18,.,80,（四）爆破灌注樁爆破灌注樁是以爆破方法成孔后再澆注混凝土的樁基。1施工方法：1)成孔：先用洛陽鏟或鋼釬打出一個直徑為40-70mm的直孔，然后在里面吊入玻璃管裝的炸藥條,管內放置雷管,爆破形成樁孔。2)擴大頭：宜采用硝銨炸藥和電雷管進行，在孔底放入藥包，上面填蓋150-200mm厚的砂子，再灌入一定量的砼，進行擴大頭引爆。,2020/5/18,.,81,2質量要求：1)樁孔偏差：人工鉆機成孔不大于50mm，爆擴成孔不大于100mm2)垂直度偏差：長度3m以內樁2%，長度3m以上樁1%。3)樁身直徑允許偏差20mm,樁孔底標高允許低于設計標高150mm,擴大頭直徑允許偏差50mm.3施工中常見質量問題：主要有拒爆、拒落、回落土、偏頭等,2020/5/18,.,82,四、樁基礎的檢測與驗收成樁質量包括成孔與清孔、鋼筋籠的制作與安放、混凝土攪拌及灌注三個工序的質量檢查。成孔與清孔，主要檢查已成樁孔的中心位置、孔深、孔徑、垂直度、孔底虛土厚度；制作安放鋼筋籠時，主要檢查鋼筋規(guī)格、數量、焊條規(guī)格和品種、焊口規(guī)格、焊縫長度、焊縫外觀質量、主筋和箍筋的制作偏差及安放的實際位置等。攪拌和灌注混凝土時，主要檢查原材料質量和計量，混凝土配合比、坍落度、混凝土強度等。,2020/5/18,.,83,（一）樁基的檢測方法有靜力試驗法和動測法。1靜力試驗法（1）試驗目的：通過靜力試驗確定單樁極限承載力，為設計提供依據。（2）試驗方法：通過靜力加壓確定樁的極限承載力。（3）試驗要求：當樁混凝土強度達到一定強度后進行，按試驗規(guī)程的方法、數量試驗。,2020/5/18,.,84,2動測法（1）特點：又稱無損檢測。設備少，輕便，簡潔，成本低。（2）試驗方法：有動力參數法、錘擊貫入法、水電效應法、共振法等。（3）樁身質量檢驗：確定樁身的完整性。,2020/5/18,.,85,施工工藝：成孔檢查修理樁孔安放炸藥包注入壓爆混凝土引爆檢查擴大頭安放鋼筋籠澆注樁身混凝土成樁養(yǎng)護質量要求(1)樁孔平面位移允許偏差:(2)樁孔垂直度允許傾斜:(3)樁身直徑允許偏差施工中常見問題(1)拒爆(2)拒落(3)回落土(4)偏頭,2.3爆破樁施工,2020/5/18,.,86,四、樁基檢測與驗收（一）樁基檢測兩類基本方法，一類是靜載荷試驗法，另一類為動測法。靜載試驗法試驗目的及方法靜載試驗目的：模擬實際荷載情況，采用接近于樁的實際工作條件，通過靜載加壓，得出一系列關系曲線，確定單樁的極限承載力，綜合評定確定其允許承載力，作為設計依據；或對工程樁的承載力進行抽樣檢驗和評價。方法:通常采用的是單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗和單樁水平靜載試驗。,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,87,試驗要求預制樁:間歇時間砂類土，不應少于10天；對于粉土和粘性土，不應少于15天；對于淤泥或淤泥質土，不應少于25天，待樁身與土體的結合基本趨于穩(wěn)定，才能進行試驗。灌注樁應在樁身混凝土強度達到設計等級的前提下，對砂類土不少于10天；對一般粘性土不少于20天；對淤泥或淤泥質土不少于30天，才能進行試驗。數量：在同一條件下的試樁數量不宜少于總樁數的1%，且不應少于3根，工程總樁數在50根以內時不應少于2根。,2.3樁基礎靜載試驗法,2020/5/18,.,88,動測法又稱動力無損檢測法，是檢測樁基承載力及樁身質量的一項新技術，作為靜載試驗的補充。與靜載試驗比較一般靜載試驗可直觀地反映樁的承載力和混凝土的澆筑質量，數量可靠。但試驗裝置復雜笨重，裝、卸、操作費工費時，成本高，測試數量有限，并且易破壞樁基。動測法試驗，儀器輕便靈活，檢測快速；單樁試驗時間僅為靜載試驗的1/50左右；數量多，不破壞樁基，相對也較準確，可進行普查；費用低，單樁測試費約為靜載試驗的1/30左右.,2.3樁基礎施工,2020/5/18,.,89,試驗方法動測法是相對靜載試驗法而言；它是對樁土體系進行適當的簡化處理，建立起數學-力學模型，借助于現代電子技術與量測設備采集樁-土體系在給定的動荷載作用下所產生的振動參數，結合實際樁土條件進行計算，所得結果與相應的靜載試驗結果進行對比，在積累一定數量的動靜試驗對比結果的基礎上，找出兩者之間的某種相關關系，并以此作為標準來確定樁基承載力。,2.3樁