土木工程施工PPT邵陽學(xué)院楊宗耀6.ppt

1、第5講 砼灌注樁施工,第2章 地基處理與樁基工程,邵陽學(xué)院 楊宗耀(教授級高工),1 泥漿護壁成孔灌注樁 2 旋挖鉆孔灌注樁 3 沉管灌注樁 4 長螺旋成孔灌注樁 5 擠擴支盤樁 6 人工挖孔灌注樁,2011年5月,樁的分類,樁基礎(chǔ)由樁和承臺組成。 按受力情況分： 磨擦型樁樁頂豎向荷載主要由樁側(cè)阻力承受； 端承型樁樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受；,樁基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖,第5講 預(yù)制樁施工,共75頁 第1頁,按施工方法分：預(yù)制樁和灌注樁。 按排土狀況分： 擠土樁錘擊樁、靜壓樁、振動樁、沉管樁、夯擴樁等； 非擠土樁鉆孔樁、挖孔樁。 按材料分類：木樁、鋼筋砼樁、預(yù)應(yīng)力砼樁、鋼管樁、H型鋼樁。,砼灌注樁的

2、施工特點,灌注樁直接在樁位上成孔，然后在孔內(nèi)灌注砼而成。 該工藝能適應(yīng)地層的變化、無需接樁、施工時無振動、無擠壓、噪音小，適用于建筑物密集區(qū)。,第5講 砼灌注樁施工,施工后需 要一定的 養(yǎng)護期， 不能立即 承受荷載,共75頁 第2頁,砼灌注樁施工的一般規(guī)定,成孔的控制深度 摩擦型樁：摩擦樁應(yīng)以設(shè)計樁長控制成孔深度；摩擦端承樁須保證設(shè)計樁長及樁端進入持力層深度；錘擊沉管法以標高控制為主、貫入度控制為輔。,第5講 砼灌注樁施工,端承型樁：當采用鉆、沖、挖成孔時，須保證樁端進入持力層的設(shè)計深度；錘擊沉管法以貫入度為主、持力層標高為輔。,砼澆筑樁頂標高：至少高出樁頂設(shè)計標高0.5m。,共75頁 第3頁

3、,沖擊鉆成孔作業(yè),成孔垂直度允許偏差： 人工挖孔樁0.5%；其它1%； 沉渣厚度：端承型樁50mm； 摩擦型樁100mm。,1 泥漿護壁成孔灌注樁,是機械成孔作業(yè)時，在樁孔內(nèi)注入既可保護孔壁、又能循環(huán)排出土渣的泥漿，成孔后水下澆灌砼將泥漿置換出來的施工方法。宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層。按成孔工藝可分為泥漿護壁鉆孔、沖孔兩類灌注樁。,第5講 砼灌注樁施工,泥漿護壁鉆孔灌注樁 泥漿護壁沖孔灌注樁,共75頁 第4頁,1.1.1 泥漿的作用,1.1 護壁泥漿,1 泥漿護壁成孔灌注樁,泥漿具有保護孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷卻與潤滑鉆頭的作用。鉆進中，護壁泥漿與鉆頭切

4、削的土屑混合，邊鉆邊排出攜帶土屑的泥漿；當鉆孔達到規(guī)定深度后，運用泥漿循環(huán)進行孔底清渣。,泥漿護壁作用 及泥皮的形成,工地泥漿池,共75頁 第5頁,1.1.2 泥漿的配制,自造泥漿：在粘性土層鉆進過程中可形成適合護壁的漿液，則可利用其作為護壁泥漿，又稱自行造漿。 制備泥漿：是由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物，也可摻入加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等摻合劑。,1.1 護壁泥漿,工地泥漿池 規(guī)范的工地泥漿池 樁孔注入泥漿,泥漿需具有物理穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、合適的密度和流動性。泥漿一般在現(xiàn)場制備，分為自造泥漿和制備泥漿兩種。,泥漿泵,共75頁 第6頁,鋼護筒,溢漿口,樁孔液面,鉆頭吊索,成孔鉆機

5、由動力裝置帶動有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動，鉆頭切削土壤,切削形成的土渣通過泥漿循環(huán)排出樁孔。傳統(tǒng)的泥漿護壁成孔鉆機為回轉(zhuǎn)鉆機和潛水鉆機，目前主流鉆機為全液壓動力頭鉆機。,1.2 成孔機械及排渣方式,1.2.1 鉆機成孔灌注樁,GW型全液壓回轉(zhuǎn)鉆機 GF型全液壓回轉(zhuǎn)鉆機 GYD全液壓動力頭鉆機,1 泥漿護壁成孔灌注樁,共75頁 第7頁,1.2.2 沖擊成孔灌注樁,成孔時將沖擊鉆頭提升到一定高度后瞬間釋放，以自由下落的沖擊力來破碎巖層，提升鋼絲繩的轉(zhuǎn)向裝置使鉆頭在平面3600范圍內(nèi)均勻沖擊形成規(guī)則的樁孔斷面。,沖擊式鉆機,沖擊鉆成孔采用掏渣筒來掏取孔內(nèi)的渣漿，或反循環(huán)法將鉆渣排出。主要用于巖土層中成孔。,1

6、.2 成孔機械及排渣方式,共75頁 第8頁,沖擊成孔的優(yōu)缺點,優(yōu)點：設(shè)備簡單、操作及移動方便；泥漿只起護壁和浮渣作用、不循環(huán)，泥漿用量少；在堅硬巖土和含有較大卵石層中破碎效果好、成孔效率高。,十字實心鉆頭 管式空心鉆頭 掏渣筒,缺點：成孔時提放鉆頭和掏渣占時較多,鉆進效率較低；受沖擊能量的限制，孔深和孔徑較?。灰壮霈F(xiàn)樁孔不圓的缺陷和孔斜、卡鉆和掉鉆等事故，在巖溶發(fā)育地區(qū)應(yīng)慎重使用。,掏渣管錐,1.2 成孔機械及排渣方式,共75頁 第9頁,鉆機成孔的排渣方式有正循環(huán)排渣和泵舉反循環(huán)排渣兩種。,1.2.3 泥漿循環(huán)排渣方式,1.2 成孔機械及排渣方式,正循環(huán)排渣,正循環(huán)排渣：成孔時泥漿由鉆桿內(nèi)部注

7、入，從鉆桿底部噴出,攜帶鉆下的土渣沿孔壁向上經(jīng)孔口帶出并流入沉淀池，沉淀后的泥漿流入泥漿池再注入鉆桿，由此進行循環(huán)。,點擊動畫 正循環(huán)成孔,正循環(huán)排渣工藝僅適用于粉砂、黏士等細粒士，成孔深度一般在3040m。,泥漿護壁鉆孔灌注樁 施工現(xiàn)場,共75頁 第10頁,泵舉反循環(huán)排渣：成孔時泥漿由鉆桿與孔壁間的間隙流入鉆孔，由砂石泵在鉆桿內(nèi)形成真空，使鉆下的土渣由鉆桿內(nèi)腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥漿池。,反循環(huán)排渣工藝的泥漿上流的速度高，排放土渣的能力強，土層適應(yīng)范圍廣。從軟土、粉細砂到卵礫石層、巖石層，成孔深度已超過100m，最大孔徑可達5m。,1.2 成孔機械及排渣方式,共75頁 第11

8、頁,對孔深較大的端承型樁和粗粒土層中的摩擦型樁，宜采用反循環(huán)工藝成孔或清孔，亦可采用正循環(huán)鉆進、反循環(huán)清孔。,泵舉反循環(huán)排渣,點擊動畫 反循環(huán)成孔,1.3 工藝流程,測定樁位,埋設(shè)鋼護筒,樁機就位,成 孔,第一次清孔,安放鋼筋籠,第二次清孔,設(shè)泥漿池,制備泥漿,水下澆灌砼,泥漿排渣,1 泥漿護壁成孔灌注樁,共75頁 第12頁,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,1.4.1 埋設(shè)鋼護筒,1 泥漿護壁成孔灌注樁,埋設(shè)鋼護筒,在雜填土或松軟土層中鉆孔時，應(yīng)在樁位處埋設(shè)鋼護筒。,作用：定位導(dǎo)向、保護孔口、維持水頭； 要求：直徑鉆頭D+100mm(回轉(zhuǎn)鉆)200mm(沖擊鉆)； 埋設(shè)深度：粘土1m，砂土1.

9、5m。,地表土層較好， 開鉆后不坍孔， 可不埋設(shè)護筒,樁機對位 鉆頭歸中,護筒中心與樁位中心偏差50mm,護筒外側(cè)黏土填實,溢漿孔,共75頁 第13頁,1.4.2 成孔施工,正反循環(huán)鉆機成孔：粘土中采用清水鉆進、自造泥漿護壁；砂土中則應(yīng)注入制備泥漿，注入泥漿密度控制在1.1左右,排出泥漿密度宜為1.21.4。鉆進過程中，應(yīng)保持護筒內(nèi)泥漿液面高出地下水位1.0m以上。,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,鉆機鉆頭對中 成孔施工 泥漿循環(huán)排渣,樁機安裝 泥漿制備,泥漿池,沉淀池,共75頁 第14頁, 沖擊成孔,開孔時，應(yīng)低錘密擊；遇軟弱土層時可加黏土塊夾小片石反復(fù)沖擊造壁；遇到孤石時可采用預(yù)爆或高低沖

10、程交替沖擊，將大孤石擊碎或擠入孔壁；進入基巖后，應(yīng)采用大沖程、低頻率沖擊，孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保持穩(wěn)定。,鉆頭對中 沖擊成孔,驗孔 吊放鋼筋籠,水下澆灌砼,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,共75頁 第15頁,沖擊成孔操作要點,沖擊鉆成孔施工現(xiàn)場,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,共75頁 第16頁,沖擊鉆成孔,每鉆進45m應(yīng)驗孔一次,在更換鉆頭前或容易縮孔處,均應(yīng)驗孔,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,應(yīng)采取有效的技術(shù)措施防止擾動孔壁、塌孔、擴孔、卡鉆和掉鉆及泥漿流失等事故,共75頁 第17頁,1.4.3 第一次清孔,成孔達到設(shè)計標高后應(yīng)進行清孔。 鉆機成孔：以原土造漿的樁孔可用“射水法”，即鉆桿只轉(zhuǎn)不進

11、(空轉(zhuǎn))，待泥漿密度降至1.1左右；注入制備泥漿的樁孔則應(yīng)采用“換漿法”清孔，至換出的泥漿密度1.15時方為合格。,沖擊成孔：不易塌孔的樁孔，可采用空氣吸泥清孔；穩(wěn)定性差的孔璧應(yīng)采用泥漿循環(huán)或抽渣筒排渣。,換漿法清孔,注入新泥漿,置換濃泥漿,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,共75頁 第18頁,鋼筋籠制作：直徑在1.2m內(nèi)的鋼筋籠制作同一般灌注樁，大直徑和長度大的鋼筋籠，一般在主筋內(nèi)側(cè)每隔2.5m加設(shè)一道25 30mm的加強箍，每隔一箍在箍內(nèi)設(shè)1道井字加強支撐，與主筋焊接組成骨架，便于吊運。,1.4.4 吊放鋼筋籠,大直徑灌注樁的鋼筋籠加工,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,加強箍,井字加強支撐,

12、共75頁 第19頁,鋼筋籠長度超過10m應(yīng)分段拼接,每節(jié)主筋為通長鋼筋，接頭宜對焊連接或機械接頭，主筋與箍筋點焊固定,主筋保護層厚70mm，平整度誤差 50mm，四側(cè)主筋每隔5m設(shè)置耳環(huán)。,大直徑灌注樁的鋼筋籠加工,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,鋼筋籠吊裝,共75頁 第20頁,鋼筋籠就位應(yīng)采用小型吊運機具或起重機進行，上下節(jié)主筋采用幫條雙面焊連接。,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,鋼筋籠吊裝,送放鋼筋籠時井口防墩 防碰,共75頁 第21頁,鋼筋籠吊放,上節(jié)鋼筋籠要機吊人托 下放時防墩防撞,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,分段鋼筋籠的 井口連接,鋼筋籠就位后 的定位驗收,下節(jié)鋼筋籠擱置在井口槽

13、鋼上,拼接時吊車 不得松鉤！,共75頁 第22頁,在鋼筋籠和導(dǎo)管安放后、水下砼澆灌前進行，在導(dǎo)管頂部安放一個彎頭及皮籠，用泵將泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi)，再從孔底沿導(dǎo)管置換沉渣。二次清孔標準是：孔深達到設(shè)計要求,沉渣厚度端承樁50mm，摩擦樁100mm,抗拔、抗水平力樁200mm。,1.4.5 第二次清孔,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,導(dǎo)管安裝 安裝彎頭及皮籠 二次清孔進行中 分析判斷孔底沉渣,復(fù)測樁孔深度,共75頁 第23頁,1.4.6 水下澆灌砼,安放導(dǎo)管 貯料斗就位 料斗貯料,水下連續(xù)澆注 砼置換出泥漿 漸次提升、拆除導(dǎo)管,1.4 泥漿護壁成孔灌注樁施工,共75頁 第24頁,1.5 常見施工質(zhì)量問

14、題的處置,發(fā)現(xiàn)：排出的泥漿連續(xù)冒氣泡；泥漿液面突然下降。 原因：護筒周圍未封緊密；泥漿液面低于孔外水位； 遇流砂、淤泥、破碎地層鉆進太快或泥漿比重過低。 預(yù)防：護筒周圍粘土填封密實，保持泥漿液面高于孔外水位; 流砂、松散土層加大泥漿比重，控制鉆進速度。,1.5.1 孔壁坍塌,1 泥漿護壁成孔灌注樁,處理：輕度坍陷保持孔內(nèi)泥漿液位，加大泥漿比重; 坍陷嚴重提出鉆具、回填粘土，孔壁穩(wěn)定后重鉆。,共75頁 第25頁,1.5.2 成孔偏斜,1.5 常見施工質(zhì)量問題的處置,擴底灌注樁設(shè)備,原因：鉆桿不垂直；土層軟硬不均；碰到孤石。 預(yù)防：及時更換彎曲鉆桿；軟硬土層低速鉆進；發(fā)現(xiàn)鉆桿偏斜可提起鉆頭上下反復(fù)

15、掃鉆幾次；遇孤石時，可預(yù)爆或采用高低沖程交替沖擊，將大孤石擊碎或擠入孔壁。,處理：鉆機成孔可局部回填粘土至偏孔上方500mm處，穩(wěn)定后再重新鉆進；,共75頁 第26頁,沖擊成孔可回填片石至偏孔上方300500 mm 處，然后重新沖孔。,1.6 漿渣的處理,泥漿護壁成孔的缺點是施工現(xiàn)場環(huán)境污染嚴重。廢棄的漿渣應(yīng)進行處理，目前工地一般采用沉淀法進行重力分離處理，國內(nèi)已開發(fā)的泥漿凈化器是理想的泥漿處理設(shè)備。,泥漿分離處理設(shè)備原理,ZX-200/250泥漿凈化器 黑旋風(fēng)工程公司,某工地泥漿溢入 某工地泥漿溢入水塘 城市道路 蝦蟹非死即逃,泥漿四溢 工地一片狼籍,1 泥漿護壁成孔灌注樁,共75頁 第27

16、頁,2 旋挖鉆孔灌注樁,是由旋挖鉆機成孔的樁型，簡稱旋挖樁，是近年來大力推廣的一種先進的樁基施工工藝，有取代泥漿護壁成孔灌注樁之勢。,第5講 砼灌注樁施工,工藝原理：旋挖鉆機通過鉆頭和鉆桿的旋轉(zhuǎn)，借助鉆具自重和鉆機加壓系統(tǒng)，邊旋轉(zhuǎn)邊切削地層并將其裝入鉆斗內(nèi)，再將鉆斗提出孔外卸土，取土卸土、循環(huán)往復(fù)，成孔直至設(shè)計深度。適用于黏土、粉土、砂土、填士、碎石土及風(fēng)化巖層。,目前國內(nèi)旋挖鉆機成孔最大樁徑為3m，成孔深度多在60m以內(nèi)，最深已達120m。,德國寶峨BG50 是目前全世界最大的旋挖鉆機，最大樁徑4.5m、最大鉆深超過100m,共75頁 第28頁,2.1 旋挖鉆機的優(yōu)缺點,2 旋挖鉆孔灌注樁,

17、最大成孔深度60米； 最大成孔直徑1800mm,旋挖鉆機成孔施工,優(yōu)點：旋挖鉆機全液壓驅(qū)動、電腦控制，能精確定位鉆孔、自動校正鉆孔垂直度、量測鉆孔深度，工效是循環(huán)鉆機的20倍。具有施工效率高、振動小、噪聲低，無泥漿或排漿量小的特點，是國際土木工程的流行樁工機械。 缺點：重量較大、設(shè)備較昂貴，維修復(fù)雜，鉆機行走對場地路面要求高。,共75頁 第29頁,三一重工SR200C旋挖鉆機,2.2 鉆具選擇,2 旋挖鉆孔灌注樁,旋挖鉆具的選擇對提高鉆進速度和成孔質(zhì)量、節(jié)約能源，降低鉆具損耗有著至關(guān)重要的作用。,旋挖鉆斗鉆進時將土屑切削入斗筒內(nèi)，提升鉆斗至孔外卸土而成孔。主要用于含水較高的砂土、淤泥、粘土、淤

18、泥質(zhì)亞粘土、砂礫層、卵石層和風(fēng)化軟基巖等地層中的無循環(huán)鉆進。,2.2.1 旋挖鉆斗,單底雙開門斗齒鉆斗 雙底雙開門斗齒鉆斗 雙底單開門斗齒鉆斗 雙底單開門截齒鉆斗,共75頁 第30頁,底板層數(shù)的選擇：單層底板的為旋挖斗，適用粘性強的地層;雙層底板的為撈砂斗，適合其它地層。 底板進土口的選擇：單開口鉆頭適合鉆進較大粒徑的各種巖石；雙開口適合鉆進粒徑較小的砂層、巖層。切削具的選擇：斗齒適合鉆進軟至中軟土層、粘土層、泥質(zhì)地層；截齒適合鉆進卵石層及硬質(zhì)土層。,2.2 鉆具選擇,旋挖鉆斗 鉆進,旋挖鉆斗 卸土,共75頁 第31頁,2.2.2 短螺旋鉆頭,螺旋鉆頭鉆進時土進入鉆頭螺紋中，卸土?xí)r提起鉆頭、反

19、向旋轉(zhuǎn)將土甩出而成孔。主要用于地下水位以上軟巖、小粒徑的礫石層、中風(fēng)化以下巖層的無循環(huán)鉆進。,雙頭單錐巖石螺旋鉆頭,土層螺旋鉆頭 螺旋鉆頭孔外卸土,2.2 鉆具選擇,短螺旋鉆頭鉆進成孔,共75頁 第32頁,2.2.3 筒式及擴底鉆頭,筒式鉆頭：硬度較大的基巖、大的漂石層及硬質(zhì)永凍土層，螺旋或旋挖鉆頭鉆進較困難時，就需用筒式鉆頭切出環(huán)槽，配合旋挖鉆頭鉆進。筒式鉆頭有斗齒、截齒、牙輪鉆頭，分別適用于軟巖、中硬巖、堅硬巖石。,截齒 筒式鉆頭,牙輪 筒式鉆頭,上壓式兩翼 土層擴底鉆頭,上壓式筒式 巖層擴底鉆頭,上壓式三翼 擴底鉆頭,上壓式自御 擴底鉆頭,下壓式兩翼 土層擴底鉆頭,雙層 筒式鉆頭,2.2

20、 鉆具選擇,共75頁 第33頁,2.3 旋挖鉆機成孔施工,2.3.1 干法成孔,對粘結(jié)性好的巖土層，可采用旋挖鉆斗或短螺旋鉆頭成孔，無需泥漿護壁。,2 旋挖鉆孔灌注樁,共75頁 第34頁,等徑鉆頭鉆進 等徑樁孔成型,旋挖鉆機干法成孔鉆進準備,旋挖鉆機干法成孔孔外卸土,2.3 旋挖樁機成孔施工,共75頁 第35頁,2.3.2 濕法成孔,對松散易坍塌地層，或有地下水分布、孔壁不穩(wěn)定，則采用靜態(tài)泥漿護壁、鉆斗取土工藝。,2.3 旋挖樁機成孔施工,共75頁 第36頁,濕法成孔的泥漿只護壁不循環(huán)排渣。,2.3.3 擴徑成孔,樁孔擴徑成型,擴徑鉆頭旋轉(zhuǎn)挖土,2.3 旋挖樁機成孔施工,旋挖機換裝擴徑鉆具，可

21、在孔底進行擴孔作業(yè)。,擴徑鉆頭,擴徑鉆頭孔外甩土,共75頁 第37頁,濕法成孔應(yīng)配備成孔和清孔用泥漿及泥漿池，在泥漿易滲漏的土層應(yīng)采取提高泥漿密度、摻入鋸末、增黏劑等維持孔壁穩(wěn)定措施。泥漿制備能力應(yīng)大于鉆孔的泥漿需求量，每臺鉆機的泥漿儲備量不少于單樁體積。,2.3.4 旋挖樁施工注意事項,2.3 旋挖樁機成孔施工,旋挖鉆機成孔應(yīng)采用跳挖方式，鉆斗倒出的土距樁孔口的最小距離應(yīng)6m，并及時清除。,泥漿漏失應(yīng)同步補充,旋挖鉆機成孔，孔底沉渣厚度較難控制，應(yīng)采用專用清孔鉆頭進行清渣，并采用樁端后注漿工藝保證樁端承載力。,一種清孔效果良好的 碰撞式筒鉆,共75頁 第38頁,3 沉管灌注樁,又稱套管成孔灌

22、注樁。是利用錘擊法或振動法將帶有鋼筋砼樁靴(或活辨式樁尖)的鋼制樁管沉入土中，然后邊拔管邊灌注砼而成樁。,用錘擊沉樁 設(shè)備沉管時 稱為“錘擊 沉管灌注樁”,利用激振 器的振動 沉管時， 稱為“振 動沉管灌 注樁”,第5講 砼灌注樁施工,共75頁 第39頁,砼預(yù)制樁靴 錘擊沉管灌注樁施工工藝,沉入 邊錘擊 下鋼筋籠 套管 邊拔管 繼續(xù)澆灌,樁機就位 套入樁靴,初灌砼 樁成型,3.1 工藝流程,3.1.1 錘擊沉管,立管套入樁靴、對準樁位壓入土中檢查低錘輕擊檢查有無偏移正常施打至設(shè)計標高第一次澆灌砼邊拔管、邊錘擊、邊繼續(xù)澆灌砼安放鋼筋籠、繼續(xù)澆灌砼至樁頂設(shè)計標高。,樁管,樁靴,點擊動畫 錘擊沉管,

23、鋼筋籠,3 沉管灌注樁,共75頁 第40頁,振動沉管灌注樁施工工藝,邊振邊灌 樁頂插筋 邊拔樁管 并灌滿砼,振動錘,上料口,樁管,活瓣樁尖,鋼筋籠,砼料斗,3.1.2 振動沉管,立管合攏活瓣樁尖、對準樁位壓入土中檢查初始沉管檢查有無偏移正常沉管至設(shè)計標高第一次澆灌砼邊拔管、邊振動、邊繼續(xù)澆灌砼安放鋼筋籠、繼續(xù)澆灌砼至樁頂設(shè)計標高。,3.1 工藝流程,沉管 砼上料,樁機就位 合攏樁尖,點擊動畫 振動沉管灌注樁,振動沉管的施工方法有單打法、反插法和復(fù)打法。,共75頁 第41頁,3.2 沉管施工,用樁架吊起樁管，對準預(yù)設(shè)在樁位處的預(yù)制砼樁靴，套入樁靴，或關(guān)閉樁管活瓣樁尖。然后緩緩放下套管，壓進土中。

24、,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，即可起錘沉管。先低錘輕擊，觀察如無偏移方可正常施打，直至符合設(shè)計要求的貫入度或標高。,3.2.2 沉管,樁尖埋設(shè) 樁管套入樁靴 合攏樁管活瓣樁尖,3.2.1 樁管就位,3 沉管灌注樁,共75頁 第42頁,3.2.3 砼澆灌,樁管沉至設(shè)計標高后，應(yīng)檢查并處理樁管內(nèi)的進泥、進水和吞樁尖等情況，并立即灌注砼。第一次澆灌砼時樁管內(nèi)應(yīng)盡量灌滿，拔管過程中應(yīng)向樁管內(nèi)繼續(xù)澆灌砼，并使樁管內(nèi)砼保持略高于地面。,3.2.4 錘擊拔管,砼灌滿樁管后，拔管即可進行。一邊拔管、一邊錘擊，拔管的速度要均勻，一般土層以1m/min為宜，軟弱土層以

25、0.30.8 m/min為宜。倒打拔管的速度，單動汽錘不少于50次/min，自由落錘小落距輕擊不少于40次/min。在管底未拔至樁頂設(shè)計標高時，倒打或輕擊不得中斷。,3.2 沉管施工,樁管沉至設(shè)計標高,樁管上料口近景,共75頁 第43頁,3.2.5 振動拔管,樁管內(nèi)灌滿砼后，應(yīng)先振動510s，再開始拔管，應(yīng)邊振邊拔，每拔出0.51.0 m，停拔，振動510s；如此反復(fù)，直至樁管全部拔出;在一般土層內(nèi)，拔管速度宜為1.21.5m/min，用活瓣樁尖時宜慢，用砼預(yù)制樁尖時可適當加快；在軟弱土層中宜控制在0.60.8m/min。,3.2 沉管施工,邊拔管、邊振動 邊繼續(xù)澆灌砼,共75頁 第44頁,3

26、.3.1 跳打法,樁的中心距小于4倍樁管外徑或小于2m時，均應(yīng)跳打。中間空出的樁，須待鄰樁砼達到設(shè)計強度的50%后方可施打。,錘擊沉管的特殊施工方法有跳打法、復(fù)打法。振動沉管的特殊施工方法有反插法和復(fù)打法。,3.3 沉管灌注樁的特殊施工方法,在樁管灌滿砼后，先振動再拔管，每次拔管高度0.51.0m，向下反插深度0.30.5m。拔管過程中應(yīng)分段添加砼，保持管內(nèi)砼面始終不低于地表面或高于地下水位1.01.5m，拔管速度應(yīng)小于0.5m/min; 距樁尖處1. 5m范圍宜多次反插以擴大樁端部斷面；在流動性淤泥中不宜使用反插法。,3.3.2 反插法,3 沉管灌注樁,共75頁 第45頁,單打 第2次 第2

27、次 復(fù)打 砼澆筑 反插 繼續(xù) 反插 單打 局部 復(fù)打 成樁 沉管 澆筑砼 成樁 預(yù)加1m 沉管 拔管 成樁 成樁 沉管 成樁,全部復(fù)打 下部反插 上部局部復(fù)打,3.3.2 復(fù)打法,在第一次砼澆筑完畢、拔出樁管，立即在原樁位再設(shè)預(yù)制樁靴或合好活瓣樁尖，第二次復(fù)打沉入樁管，使未凝固的砼向四周擠壓擴大樁徑，再澆筑第二次砼。復(fù)打法可擴大樁徑并提高單樁承載能力。,點擊動畫 復(fù)打法沉樁,不反插,3.3 沉管灌注樁的特殊施工方法,共74頁 第46頁,3.4 沉管灌注樁常見問題的處置,檢查：露出地面的樁體可目測觀察；地下23m范圍內(nèi)的樁體斷裂,用手或腳輕搖會有浮振的感覺；深部的斷樁須用動測法檢測。,3.4.1

28、 斷樁,3 沉管灌注樁,預(yù)防措施：控制樁的中心距4倍樁徑，合理安排沉樁順序和樁架行走路線，采用跳打法和控制時間法使樁身砼終凝前避免振動和擾動，認真控制拔管速度。,斷樁處理：斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)將斷樁拔去，清理樁孔及接樁面，略增大樁身截面積再重新澆筑樁身砼。,挖出來的斷樁,斷樁的處理,共75頁 第47頁,3.4.2 樁靴進水,檢查：用浮標可測得樁底是否進水或進泥。 預(yù)防措施：樁尖活瓣間隙或預(yù)制樁靴與樁管接觸處要嚴密，對縫隙較大的樁尖或樁靴應(yīng)及時修理或更換。 處理措施：先在樁管內(nèi)灌入0.5m高水泥砂漿，再灌入1m高砼，然后反插打下。,3.4.3 吊腳樁,3.4 沉管灌注樁常見問題的處置,監(jiān)測：拔管前觀

29、測管內(nèi)浮標，監(jiān)測樁管活瓣樁尖或砼預(yù)制樁靴是否打開或脫開。 預(yù)防措施：拔管采取“密振慢抽”，開始拔管50cm，將樁管反插幾下，再正常拔管；保持砼的和易性，防止卡管或堵管；嚴格控制砼預(yù)制樁靴的強度和規(guī)格，防止樁靴打碎或壓入管內(nèi)。 處理措施：將樁管拔出后填砂重打。,共75頁 第48頁,3.4.4 縮頸,監(jiān)測：流塑狀態(tài)土質(zhì)沉樁，拔管時須設(shè)置浮標記錄每0.51m高度砼的灌入量，砼的充盈系數(shù)(砼灌入量與樁身體積之比)1.0。,3.4 沉管灌注樁常見問題的處置,預(yù)防措施：嚴格控制拔管速度在0.60.8m/min以內(nèi)，樁管內(nèi)盡量多裝砼，使管內(nèi)砼高于地面或地下水位11.5m以上。 處理措施：采取復(fù)打法進行處理。

30、,開挖驗證的縮頸樁樁體,共75頁 第49頁,點擊動畫 縮頸樁,3.5 內(nèi)夯沉管灌注樁,又稱夯擴樁，其打樁設(shè)備在沉管灌注樁設(shè)備基礎(chǔ)上增加內(nèi)夯管。分為帶砼預(yù)制樁尖夯擴樁和無樁尖夯擴樁。內(nèi)夯沉管灌注樁由于夯擴成型，在樁端處形成擴大頭，樁端面積增大、樁端持力層被夯實擠密,單樁承載力較高。外管直徑325 450mm，樁長一般15m左右，單樁承載特征值2000kN以內(nèi)。,3 沉管灌注樁,使用范圍基本與沉管灌注樁相同，距地面420m范圍內(nèi)有較硬的土層作樁端持力層時較為適用。,液壓步履式 夯擴樁機,共75頁 第50頁,當采用外管與內(nèi)夯管結(jié)合錘擊沉管進行夯壓、擴底、擴徑時，內(nèi)夯管應(yīng)比外管短100mm ，內(nèi)夯管底

31、端可采用閉口平底或閉口錐底。,內(nèi)外管及管塞 擴底端,斷樁的處理,3.5 內(nèi)夯沉管灌注樁,HKJ-400型液壓步履式夯擴機 內(nèi)夯沉管灌注樁施工全景,共75頁 第51頁,外管封底可采用干硬性砼、無水砼配料，經(jīng)夯擊形成阻水阻泥管塞，其高度可為100mm。當內(nèi)外管間不會發(fā)生間隙涌水、涌泥時亦可不封底。,3.5 內(nèi)夯沉管灌注樁,樁身砼宜分段灌注，拔管時內(nèi)夯管和樁錘應(yīng)施壓于外管中的砼頂面，邊壓邊拔。,內(nèi)夯沉管灌注樁施工中,外管封底加入干硬性砼 錘擊內(nèi)夯管！,共75頁 第52頁,4 長螺旋成孔灌注樁,第5講 砼灌注樁施工,其成孔工藝分為長螺旋鉆孔灌注樁和長螺旋鉆孔壓灌樁，前者是一種早期的干作業(yè)成孔工藝，后者

32、是在早期工藝的基礎(chǔ)上演進而成。后者較前者的適應(yīng)范圍更廣、成樁效果更好。,長螺旋鉆孔灌注樁 施工工藝,長螺旋鉆孔壓灌樁 施工工藝,長螺旋 鉆機成孔,空鉆清孔,提 鉆,提鉆 200mm,下鋼筋籠,灌注砼,邊提鉆 邊壓入砼,振搗成樁,下鋼筋籠,共75頁 第53頁,4.1 長螺旋鉆孔灌注樁,適用于成孔深度內(nèi)無地下水的一般粘性、砂土及人工填土，勿需護壁，成孔深度820m、成孔直徑300600mm，不宜用于地下水位以下的各類土及淤泥質(zhì)土。常用螺旋鉆機成孔，亦可用洛陽鏟成孔。,成孔原理：電動機帶動鉆桿轉(zhuǎn)動，使螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土隨螺旋葉片上升排出孔外。,4 長螺旋成孔灌注樁,點擊動畫 螺旋鉆成孔,共75頁

33、第54頁,4.1 長螺旋鉆孔灌注樁,共75頁 第56頁,長螺旋鉆機 鉆頭近景,長螺旋鉆機成孔施工,只鉆不進 空轉(zhuǎn)清土 提鉆卸土,4.1 長螺旋鉆孔灌注樁,共75頁 第56頁,鉆孔時鉆桿應(yīng)保持垂直穩(wěn)固，位置準確，防止因鉆桿晃動引起擴大孔徑,鉆進過程中，應(yīng)隨時清理孔口積土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況時，應(yīng)及時處理。,4.1 長螺旋鉆孔灌注樁,共75頁 第57頁,4.2 長螺旋鉆孔壓灌樁,長螺旋鉆孔壓灌樁的工藝改進在提鉆與樁身砼灌注兩環(huán)節(jié)。第一次提鉆200mm、然后通過鉆桿內(nèi)腔壓灌砼，邊提升鉆桿邊壓灌砼，吊放鋼筋籠時內(nèi)套振動棒，將鋼筋籠范圍內(nèi)砼振搗密實。該樁型插鋼筋籠后宜用于黏性土、粉土、砂土

34、、填土、非密實的碎石類土、強風(fēng)化巖。,4 長螺旋成孔灌注樁,鉆機鉆至 砼通過鉆桿 將鋼筋籠 預(yù)定深度 內(nèi)腔壓灌至孔底 振入或壓 振搗成樁 清孔 邊灌邊提升鉆桿 入砼內(nèi),長螺旋鉆孔壓灌樁工藝流程,共75頁 第58頁,長螺旋鉆孔壓灌樁 施工全景,邊提升鉆桿 邊壓灌砼,吊起鋼筋籠 與導(dǎo)入管,鋼筋籠就位,共75頁 第59頁,4.2 長螺旋鉆孔壓灌樁,鋼筋籠 正振入樁中,4.2 長螺旋鉆孔壓灌樁,共75頁 第60頁,鋼筋籠振沉樁中 近景,4.3 螺旋擠土灌注樁,是一種新樁型，上部為園柱型，下部為螺紋型。采用螺旋鉆機旋轉(zhuǎn)擠壓土體、泵壓砼成樁。亦稱“螺桿樁”。,4 長螺旋成孔灌注樁,共75頁 第61頁,螺旋

35、擠土灌注樁施工,螺旋擠土成孔效果 直桿段 螺紋段,力源液壓的樁機,5 擠擴支盤樁,鉆孔結(jié)束后，在樁孔內(nèi)下入專用液壓擠擴機，在適當位置對鉆孔周圍土體施以三維靜壓，擠擴成型設(shè)置承力盤或分支，形成由主樁、承力盤及分支組成的擠擴支盤樁。擠擴支盤樁變普通摩擦樁為變截面多支點的摩擦端承樁，改變了樁的受力機理，具有抗震性好、沉降變形小的優(yōu)點。適用于非飽和粘性土，砂性較大的粘土、粉土、砂土、礫卵石、風(fēng)化巖層等。,樹根構(gòu)造示意圖 擠擴支盤樁體 開挖驗證的擠擴支盤樁樁體,十字分支,承力盤,承力盤,第5講 砼灌注樁施工,共75頁 第62頁,泥漿護壁成孔時，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況選擇持力層設(shè)置分支及承力盤，按支盤設(shè)計深度，下

36、放全液壓擠擴支盤成型機，操作液壓工作站將弓壓臂(承力板)擠出、收回、反復(fù) 轉(zhuǎn)角、經(jīng)多次擠壓成盤，再由上至下或由下 至上完成擠擴多個支盤的作業(yè)，然后安放鋼 筋籠、清孔、灌注砼成樁。,5.1 泥漿護壁成孔的擠擴支盤樁施工,支盤操作臺 支盤擠擴機,5 擠擴支盤樁,共75頁 第63頁,長螺旋鉆機進行干作業(yè)成孔時，按支盤設(shè)計深度，下入擠擴支盤機，按設(shè)計支盤位置、尺寸進行擠擴作業(yè)，處理虛土、下鋼筋籠、灌注砼成樁。該法進度快。但不宜在砂性土中設(shè)置支盤。,5.2 干作業(yè)成孔的擠擴支盤樁施工,干作業(yè)成孔的擠擴支盤樁施工,擠擴支盤樁施工,5 擠擴支盤樁,共75頁 第64頁,5.3 施工質(zhì)量控制要點,擠擴支盤樁的最

37、小中心距3d和1.5D；,承壓樁的支盤數(shù)量一般不多于4個，抗拔樁的支盤數(shù)量宜為12個。擠擴支盤樁豎向最小盤間距2D；,承力盤應(yīng)設(shè)在土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、壓縮性較小、承載力較高、層厚2D的土層中。承壓樁的支與盤應(yīng)設(shè)置在承載土層的上部，抗拔樁的支與盤應(yīng)設(shè)置在承載 土層的下部。,承力盤底進入持力層的深度0.51.0h；樁端全斷面進入持力層的深度，對于粘性土、粉土2d，砂土1.5d，碎石土 1d。樁端以下持力層厚度3d。,5 擠擴支盤樁,共75頁 第65頁,6 人工挖孔灌注樁,人工挖孔灌注樁單樁承載力大、受力性能好、質(zhì)量可靠、沉降量小、無振動無噪音、無環(huán)境污染,無需大型機械設(shè)備，一柱一樁時無需截樁、節(jié)省承臺。可多樁同時施工，施工進度快。國內(nèi)人工挖孔樁直徑最大已達4m，最深為98m。,第5講 砼灌注樁施工,人工挖孔灌注樁 施工現(xiàn)場,直徑達2.5m 的人工挖孔樁,共75頁 第66頁,6.1 構(gòu)造要求,樁徑：最小0.8m，最大不宜2.5m; 樁長：一般