橋梁鉆孔灌注樁施工(課件)

2020/5/28,1,橋梁鉆孔灌注樁施工,-池秀靜,2020/5/28,2,182樁基礎(chǔ)施工一、鉆孔灌注樁,2020/5/28,3,概念,鉆孔灌注樁是指采用不同的鉆孔方法，在土中形成一定直徑的井孔，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鋼筋骨架（籠）吊入井孔中，灌注混凝土形成的樁基礎(chǔ)。,施工主要工序：,場(chǎng)地準(zhǔn)備,埋設(shè)護(hù)筒,制備泥漿,鉆孔,清孔,鋼筋籠入孔,灌注水下混凝土等,成孔下導(dǎo)管和鋼筋籠灌注水下混凝土成樁,（一）場(chǎng)地準(zhǔn)備,旱地：淺水：深水：,平整、夯實(shí)場(chǎng)地,圍囹法,筑島,2020/5/28,6,（二）埋設(shè)護(hù)筒,1.護(hù)筒的作用：固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止地面水流入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的方向。2.護(hù)筒的制作要求：護(hù)筒通常采用鋼筋混凝土和鋼制兩種，視具體情況而定。鋼護(hù)筒厚48mm，鋼筋混凝土護(hù)筒厚810cm。護(hù)筒上部設(shè)12個(gè)溢漿孔，護(hù)筒的內(nèi)徑比鉆孔樁設(shè)計(jì)直徑稍大。用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔的宜加大2030厘米；用沖擊鉆和沖抓鉆鉆孔的宜加大3040厘米。,2020/5/28,7,3.護(hù)筒的埋設(shè)要求鉆孔前，在現(xiàn)場(chǎng)放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護(hù)筒。埋設(shè)護(hù)筒可采用挖埋或錘擊、振動(dòng)、加壓等方法。埋置深度一般情況為24米，特殊情況應(yīng)加深。護(hù)筒頂端高程應(yīng)滿足孔內(nèi)水位設(shè)置高度的要求；,2020/5/28,8,護(hù)筒入土深度,2020/5/28,9,2020/5/28,10,埋設(shè)護(hù)筒,2020/5/28,11,（三）泥漿制備,泥漿作用：在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、懸浮鉆渣、潤(rùn)滑鉆具、正循環(huán)排渣。組成及要求：水：水的PH值78之間，不含雜質(zhì)粘土（或膨潤(rùn)土）：塑性指數(shù)大于25，粒徑小于0.005mm顆粒含量多于總量的50%，相對(duì)密度為1.11.5添加劑：無機(jī)：純堿等促使顆粒分散、防止凝聚下沉有機(jī)：丹寧液、拷膠液等降低粘度,泥漿池,2020/5/28,13,泥漿護(hù)壁成孔灌注樁：泥漿池,2020/5/28,14,泥漿指標(biāo)檢測(cè)儀器,2020/5/28,15,（四）鉆架與鉆機(jī)就位,要求能夠承受鉆具和其他輔助設(shè)備的重量，具有一定的剛度，具有足夠的高度。鉆孔過程中，成孔中心必須對(duì)準(zhǔn)樁位中心，鉆架必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生位移、傾斜和沉陷。鉆架安裝就位時(shí)，應(yīng)詳細(xì)測(cè)量，底座應(yīng)用枕木墊實(shí)、塞緊，頂端用纜風(fēng)繩固定平穩(wěn)，并在鉆進(jìn)過程中經(jīng)常檢查。,沖擊法,沖抓法,旋轉(zhuǎn)法,鉆孔,（五）鉆孔,沖擊鉆機(jī)鉆孔,鉆頭,十字形,管形,十字鉆頭,沖擊鉆孔的施工要點(diǎn),鄰孔混凝土達(dá)2.5MPa后開鉆；開孔小沖程；孔深為鉆頭高加沖程后正常沖擊。,中、低沖程：12m,中等沖程：23m,高沖程：35m,分級(jí)擴(kuò)鉆,粘性土、風(fēng)化層、礫砂石等,砂卵石等,基巖、漂石和密實(shí)卵石層,十字形鉆頭鉆1.5m以上孔徑分2級(jí)管形鉆頭0.7m以上孔分24級(jí),2020/5/28,21,特點(diǎn)：無噪音，無振動(dòng)；不使用泥漿；挖掘時(shí)可以很直觀地判別土壤及巖性特征，對(duì)于端承樁，便于現(xiàn)場(chǎng)確定樁長(zhǎng)；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不會(huì)產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，成孔質(zhì)量高。成樁質(zhì)量高；成孔直徑標(biāo)準(zhǔn)，充盈系數(shù)很??；清孔徹底，速度快；自行式，便于現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)。,全套管沖抓成孔,2020/5/28,22,沖抓錐錐頭上有一重鐵塊和活動(dòng)抓片，通過機(jī)架和卷揚(yáng)機(jī)將沖抓錐提升到一定高度，下落時(shí)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(dòng)卷揚(yáng)機(jī)提升錐頭，這時(shí)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(hù)筒安裝要求、泥漿護(hù)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(jiān)硬土層時(shí)宜換用沖擊鉆施工。,全套管沖抓成孔,正循環(huán)鉆孔,正循環(huán)是用泥漿泵將泥漿以一定壓力通過空心鉆桿頂部，從鉆桿底部噴出，底部的鉆錐在旋轉(zhuǎn)時(shí)將土壤攪松成為鉆渣，被泥漿懸浮，隨泥漿上升而溢出流至孔外的泥漿槽，經(jīng)過沉淀池中沉淀凈化，再循環(huán)使用。特點(diǎn)：排渣能力比較弱,鉆進(jìn)速度較慢,鉆具的磨損也比較大，但工藝比較簡(jiǎn)單,容易操作,正循環(huán)鉆機(jī)的價(jià)格也比較便宜。適用：粘土、亞粘土、淤泥質(zhì)土層、粉砂、卵礫石層、基巖,2020/5/28,25,正反循環(huán)成孔，現(xiàn)在是在護(hù)筒上拉十字線，是使鉆機(jī)的鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁的中心線，等鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)后往護(hù)筒里放水，采用泥漿護(hù)壁進(jìn)行鉆孔,正循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)示意圖,2020/5/28,28,反循環(huán)鉆孔,反循環(huán)鉆機(jī)的泥漿的循環(huán)方式則正好相反，泥漿由孔外流入孔內(nèi)，由真空泵或其他方法（如空氣吸泥機(jī)等）將鉆渣通過鉆桿中心從鉆桿頂部吸出，或?qū)⑽鼭{泵隨同鉆錐一同鉆進(jìn)，從孔底將鉆渣吸出孔外。特點(diǎn)：反循環(huán)鉆機(jī)排渣能力比較強(qiáng),但工藝比較復(fù)雜,操作不當(dāng)容易引起塌孔埋鉆,而且反循環(huán)鉆機(jī)價(jià)格比較高。適用：同正循環(huán)。,反循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)示意圖,2020/5/28,30,旋挖鉆機(jī)鉆孔,主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，最大成孔直徑可達(dá)1.54m，最大成孔深度為6090m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。,2020/5/28,31,旋挖鉆機(jī),2020/5/28,32,旋挖鉆斗,2020/5/28,33,（六）清孔,目的：鉆孔過程中會(huì)有一部分泥漿和鉆渣沉于孔底，必須將這些沉積物清除干凈，才能使灌注的混凝土與地層或巖層緊密結(jié)合，保證樁的承載能力。方法：抽漿清孔換漿清孔掏渣清孔,2020/5/28,34,循環(huán)排渣,2020/5/28,35,（七）鋼筋籠的制作和安裝,注意事項(xiàng)：鋼筋骨架一般每隔22.5米設(shè)置直徑1418毫米的加強(qiáng)箍筋一道；鋼筋骨架可分段制作；要確保保護(hù)層厚度；鋼筋骨架運(yùn)輸無論采用何種方法，均不得使骨架變形。鋼筋骨架可采用鉆機(jī)塔架、扒桿或起吊機(jī)吊起，對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心緩慢下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高。下放鋼筋骨架應(yīng)防止碰撞孔壁當(dāng)最后灌注的混凝土開始初凝時(shí)，應(yīng)立即割斷鋼筋骨架的吊環(huán),2020/5/28,36,鋼筋籠制作,2020/5/28,37,制作鋼筋籠,鋼筋籠制作,2020/5/28,38,2020/5/28,39,起吊,2020/5/28,40,對(duì)準(zhǔn)孔位,2020/5/28,41,對(duì)準(zhǔn)孔位,2020/5/28,42,鋼筋籠焊接,2020/5/28,43,灌注樁鋼筋冷擠壓連接,2020/5/28,44,鋼筋籠安放就位,45,泥漿護(hù)壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進(jìn)行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定。水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法。澆筑時(shí)，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿混凝土，其量保證導(dǎo)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(jìn)入水中。,（八）灌注水下混凝土,2020/5/28,46,導(dǎo)管法澆注樁身砼,2020/5/28,47,水下混凝土灌注過程澆注水下混凝土不能將混凝土直接傾倒于水中。因?yàn)楫?dāng)混凝土直接與水接觸穿過水層時(shí)，骨料和水泥很快將產(chǎn)生分離，骨料很快沉入水底，而水泥在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)呼吁懸浮狀態(tài)，當(dāng)其下沉?xí)r，已凝結(jié)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(jìn)行。水下混凝土澆筑的方法很多。最常用的是導(dǎo)管法。,2020/5/28,48,焊吊筋，防止?jié)仓艜r(shí)鋼筋籠上浮,2020/5/28,49,灌注要求,導(dǎo)管宜分段制作，每節(jié)長(zhǎng)2米左右，最下端一節(jié)宜為36米，采用法蘭連接，導(dǎo)管應(yīng)不漏水、不漏氣。在孔內(nèi)水面以上2030厘米處設(shè)置隔水栓，待混凝土灌下時(shí)，剪斷隔水栓的連接繩。為保證水下灌注混凝土的速度和質(zhì)量要求，導(dǎo)管上應(yīng)采用混凝土儲(chǔ)料斗。水下灌注混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停頓。導(dǎo)管在混凝土中埋入深度一般為24米，在任何情況下不得小于1米或大于6米。導(dǎo)管提升過程中，應(yīng)保持位置居中，軸線垂直，逐步提升。混凝土實(shí)際灌注高度應(yīng)比設(shè)計(jì)樁頂高出一定高度。高出的高度應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)，地質(zhì)條件和成孔工藝等因素合理確定，其最小高度不宜小于樁長(zhǎng)的5%，且不小于2米。在灌注接近結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管混凝土柱高度減小，壓力降低，而導(dǎo)管管外的泥漿稠度增加，如出現(xiàn)混凝土面上升困難時(shí)，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進(jìn)行。,2020/5/28,50,水下混凝土澆筑專用下料斗,2020/5/28,51,砼坍落度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),2020/5/28,52,水下混凝土首灌開始,2020/5/28,53,水下混凝土灌注,2020/5/28,54,水下