地基與基礎(chǔ)工程灌注

會(huì)計(jì)學(xué)1地基與基礎(chǔ)工程灌注第二章樁基礎(chǔ)工程

__干作業(yè)鉆孔灌注樁

螺旋鉆機(jī)

利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。全葉片螺旋鉆機(jī)成孔直徑一般為300~600mm，鉆孔深度8~20m。

1-上底盤(pán)；2-下底盤(pán)；3-回轉(zhuǎn)滾輪；4-行車(chē)滾輪；5-鋼絲滑輪；6-回轉(zhuǎn)軸；7-行車(chē)油缸；8-支盤(pán)

12345678第1頁(yè)/共46頁(yè)清孔：目的是將孔內(nèi)的浮土、虛土取出，減少樁的沉降。方法：是鉆機(jī)在原深處空轉(zhuǎn)清土，然后停止旋轉(zhuǎn)，提鉆卸土。第二章樁基礎(chǔ)工程

__干作業(yè)鉆孔灌注樁

第2頁(yè)/共46頁(yè)泥漿護(hù)壁成孔：利用泥漿保護(hù)穩(wěn)定孔壁的機(jī)械鉆孔方法。它通過(guò)循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無(wú)地下水的土層。成孔機(jī)械：潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、沖抓錐等。施工工藝流程：測(cè)定樁位、埋設(shè)護(hù)筒、樁機(jī)就位、制備泥漿、機(jī)械(潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等)成孔、泥漿循環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第3頁(yè)/共46頁(yè)埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿

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。護(hù)筒高2m左右，上部設(shè)1～2個(gè)溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm。護(hù)筒的作用：是固定樁孔位置，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。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第4頁(yè)/共46頁(yè)埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第5頁(yè)/共46頁(yè)泥漿運(yùn)輸車(chē)第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第6頁(yè)/共46頁(yè)在鉆孔過(guò)程中，向孔中注入相對(duì)密度為1.1～1.5的泥漿，使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實(shí)，避免孔內(nèi)漏水，保持護(hù)筒內(nèi)水壓穩(wěn)定；泥漿相對(duì)密度大，加大了孔內(nèi)的水壓力，可以穩(wěn)固孔壁，防止塌孔；泥漿具有保護(hù)孔壁、防止塌孔、排出土碴以及冷卻與潤(rùn)滑鉆頭的作用。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第7頁(yè)/共46頁(yè)鉆進(jìn)施工

第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第8頁(yè)/共46頁(yè)(1)潛水鉆機(jī)成孔

潛水鉆機(jī)成孔示意圖所示。潛水鉆機(jī)：旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，防水電機(jī)+鉆頭密封，正循環(huán)或反循環(huán)排渣。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第9頁(yè)/共46頁(yè)潛水鉆機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和泵舉反循環(huán)排渣兩種方式。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第10頁(yè)/共46頁(yè)(2)沖擊鉆成孔

沖擊鉆機(jī)：機(jī)架+卷?yè)P(yáng)機(jī)+帶刃的重鉆頭(沖擊錘)，沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔。沖擊鉆頭形式：十字形、工字形、人字形沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。

第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第11頁(yè)/共46頁(yè)第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第12頁(yè)/共46頁(yè)沖擊鉆機(jī)就位，校正沖錘中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，在沖程0.4～0.8m范圍內(nèi)應(yīng)低提密沖，并及時(shí)加入石塊與泥漿護(hù)壁，直至護(hù)筒下沉3～4m以后，沖程可以提高到1.5～2.0m，轉(zhuǎn)入正常沖擊，隨時(shí)測(cè)定并控制泥漿相對(duì)密度。施工中，應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機(jī)松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免掉鉆。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第13頁(yè)/共46頁(yè)(3)沖抓錐成孔第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

沖抓錐成孔施工過(guò)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。第14頁(yè)/共46頁(yè)第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第15頁(yè)/共46頁(yè)清孔

驗(yàn)孔：用探測(cè)器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔：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。土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔——空氣吸泥機(jī)清孔——不斷地補(bǔ)足清水，泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。穩(wěn)定性較差的孔壁——泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.15～1.25。

第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第16頁(yè)/共46頁(yè)安裝鋼筋籠

第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

第17頁(yè)/共46頁(yè)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(chēng)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(guò)試驗(yàn)確定。水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法(圖2.17)。澆筑時(shí)，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿(mǎn)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，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。第二章樁基礎(chǔ)工程

__澆筑水下混疑土

第18頁(yè)/共46頁(yè)第二章樁基礎(chǔ)工程

__澆筑水下混疑土

第19頁(yè)/共46頁(yè)澆筑水下混凝土第二章樁基礎(chǔ)工程

__澆筑水下混疑土

第20頁(yè)/共46頁(yè)沉管灌注樁：利用錘擊打樁設(shè)備或振動(dòng)沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖(或鋼板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中，造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時(shí)的振動(dòng)將混凝土搗實(shí)，便形成所需要的灌注樁。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁，稱(chēng)為錘擊沉管灌注樁；利用振動(dòng)器振動(dòng)沉管、拔管成樁，稱(chēng)為振動(dòng)沉管灌注樁。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第21頁(yè)/共46頁(yè)活瓣樁尖，其構(gòu)造如圖，沉管時(shí)，樁尖活瓣合攏，灌注混凝土及拔管時(shí)活瓣打開(kāi)。

第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第22頁(yè)/共46頁(yè)第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第23頁(yè)/共46頁(yè)第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第24頁(yè)/共46頁(yè)第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第25頁(yè)/共46頁(yè)在沉管灌注樁施工過(guò)程中，對(duì)土體有擠密作用和振動(dòng)影響，施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，考慮成孔的順序。間隔一個(gè)或兩個(gè)樁位成孔；在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；一個(gè)承臺(tái)下樁數(shù)在5根以上者，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第26頁(yè)/共46頁(yè)為了提高樁的質(zhì)量和承載能力，沉管灌注樁常采用單打法、復(fù)打法、翻插法等施工工藝。單打法(又稱(chēng)一次拔管法)：拔管時(shí)，每提升0.5～1.0m，振動(dòng)5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至全部拔出。復(fù)打法：在同一樁孔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行兩次單打，或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。施工時(shí)，應(yīng)保證前后兩次沉管軸線重合，并在混凝土初凝之前進(jìn)行。翻插法：鋼管每提升0.5m，再下插0.3m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至拔出。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第27頁(yè)/共46頁(yè)錘擊沉管灌注樁適宜于一般粘性土、淤泥質(zhì)土和人工填土地基第二章樁基礎(chǔ)工程

__錘擊沉管灌注樁第28頁(yè)/共46頁(yè)錘擊沉管灌注樁施工要點(diǎn)：樁尖與樁管接口處應(yīng)墊麻(或草繩)墊圈，以防地下水滲入管內(nèi)和作緩沖層。沉管時(shí)先用低錘錘擊，觀察無(wú)偏移后，才正常施打。拔管前，應(yīng)先錘擊或振動(dòng)套管，在測(cè)得混凝土確已流出套管時(shí)方可拔管。樁管內(nèi)混凝土盡量填滿(mǎn)，拔管時(shí)要均勻，保持連續(xù)密錘輕擊，并控制拔管速度，一般土層以不大于1m/min為宜，軟弱土層與軟硬交界處，應(yīng)控制在0.8m/min以?xún)?nèi)為宜。第二章樁基礎(chǔ)工程

__錘擊沉管灌注樁第29頁(yè)/共46頁(yè)在管底未拔到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高前，倒打或輕擊不得中斷，注意使管內(nèi)的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出為止。樁的中心距在5倍樁管外徑以?xún)?nèi)或小于2m時(shí)，均應(yīng)跳打施工；中間空出的樁須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以后，方可施打。第二章樁基礎(chǔ)工程

__錘擊沉管灌注樁第30頁(yè)/共46頁(yè)振動(dòng)沉管灌注樁采用激振器或振動(dòng)沖擊沉管。其施工過(guò)程為：樁機(jī)就位沉管上料拔管第二章樁基礎(chǔ)工程

__振動(dòng)沉管灌注樁第31頁(yè)/共46頁(yè)沉管灌注樁機(jī)械第二章樁基礎(chǔ)工程

__振動(dòng)沉管灌注樁第32頁(yè)/共46頁(yè)沉管灌注樁樁靴第二章樁基礎(chǔ)工程

__振動(dòng)沉管灌注樁第33頁(yè)/共46頁(yè)沉管灌注樁容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及處理方法(1)頸縮頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象。原因：當(dāng)拔管過(guò)快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時(shí)，周?chē)倌噘|(zhì)土趁機(jī)填充過(guò)來(lái)。當(dāng)在淤泥和軟土層沉管時(shí)，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。處理方法：拔管時(shí)應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴(kuò)散壓力，混凝土坍落度應(yīng)控制在50～70mm。拔管時(shí)應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴(yán)格控制拔管的速度。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁__質(zhì)量問(wèn)題及處理方法第34頁(yè)/共46頁(yè)(2)斷樁

斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴(yán)重的是一段樁沒(méi)有混凝土。原因：樁距離太近，相鄰樁施工時(shí)混凝土還未具備足夠的強(qiáng)度，已形成的樁受擠壓而斷裂。處理方法：控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車(chē)路線，減少對(duì)新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達(dá)到60%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行下根樁的施工。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁__質(zhì)量問(wèn)題及處理方法第35頁(yè)/共46頁(yè)(3)吊腳樁

吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒(méi)有落實(shí)到孔底地基土層上的現(xiàn)象。原因：當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ髸r(shí)，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時(shí)，水及泥漿進(jìn)入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開(kāi)，使得混凝土下落，造成樁腳不密實(shí)，形成松軟層。處理方法：采用密張慢拔的方法，對(duì)樁腳底部局部翻插，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁__質(zhì)量問(wèn)題及處理方法第36頁(yè)/共46頁(yè)(4)混凝土灌注過(guò)量如果灌樁時(shí)混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時(shí)，土體受到擾動(dòng)，強(qiáng)度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴(kuò)大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前應(yīng)詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，對(duì)于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時(shí)，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過(guò)大時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，改用其他樁型。

第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁__質(zhì)量問(wèn)題及處理方法第37頁(yè)/共46頁(yè)大直徑灌注樁：采用人工挖掘方法成孔，放置鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁基礎(chǔ)。承臺(tái)+樁身+擴(kuò)大頭。

優(yōu)點(diǎn)：樁身直徑大，承載能力高；施工時(shí)可在孔內(nèi)直接檢查成孔質(zhì)量，觀察地質(zhì)土質(zhì)變化情況；樁孔深度由地基土層實(shí)際情況控制，樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質(zhì)量。第二章樁基礎(chǔ)工程

__人工挖孔大直徑灌注樁第38頁(yè)/共46頁(yè)圖2.21混凝土護(hù)圈挖孔樁第二章樁基礎(chǔ)工程

__人工挖孔大直徑灌注樁第39頁(yè)/共46頁(yè)

坍落支護(hù)措施：現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、沉井護(hù)壁、噴射混凝土護(hù)壁(1)現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁法施工即分段開(kāi)挖、分段澆筑混凝土護(hù)壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。樁孔采取分段開(kāi)挖，每段高度取決于土壁直立狀態(tài)的能力，一般0.5～1.0m為一施工段，開(kāi)挖井孔直徑為設(shè)計(jì)樁徑加混凝土護(hù)壁厚度。護(hù)壁施工段，即支設(shè)護(hù)壁內(nèi)模板(工具式活動(dòng)鋼模板)后澆筑混凝土，其強(qiáng)度一般不低于C15，護(hù)壁混凝土要振搗密實(shí)；當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1MPa(常溫下約24h)可拆除模板，進(jìn)入下一施工段。如此循環(huán)，直至挖到設(shè)計(jì)要求的深度。第二章樁基礎(chǔ)工程__人工挖孔大直徑灌注樁__護(hù)壁施工方法

第40頁(yè)/共46頁(yè)(2)沉井護(hù)壁法施工

當(dāng)樁徑較大，挖掘深度大，地質(zhì)復(fù)雜，土質(zhì)差(松軟弱土層)，且地下水位高時(shí)，應(yīng)采用沉井護(hù)壁法挖孔施工。沉井護(hù)壁施工是先在樁位上制作鋼筋混凝土井筒，井筒下?lián)v制鋼筋混凝土刃腳，然后在筒內(nèi)挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷載來(lái)克服筒壁與土體之間的摩擦阻力，邊挖邊沉，使其垂直地下沉到設(shè)計(jì)要求深度。第二章樁基礎(chǔ)工程__人工挖孔大直徑灌注樁__護(hù)壁施工方法

第41頁(yè)/共46頁(yè)樁孔中心線平面位置偏差不宜超過(guò)50mm，樁的垂直度偏差不得超過(guò)0.5%，樁徑不得小于樁設(shè)計(jì)直徑。挖掘成孔區(qū)內(nèi)，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷載和機(jī)械振動(dòng)。樁基礎(chǔ)一定要坐落在設(shè)計(jì)要求的持力層上，樁孔的挖掘深度應(yīng)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地基土層的實(shí)際情況決定。第二章樁基礎(chǔ)工程__施工中注意的問(wèn)題第42頁(yè)/共46頁(yè)人工挖掘成孔應(yīng)連續(xù)施工，成孔驗(yàn)收后立即進(jìn)行混凝土澆筑。認(rèn)真清除孔底浮渣余土，排凈積水，澆筑過(guò)程中防止地下水流入。人工挖掘成孔過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程施工。井面應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄，當(dāng)樁孔凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時(shí)，應(yīng)間隔挖孔施工。灌注后，樁頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.50m