沉管灌注桩课件

1、一、沉管灌注桩施工、沉管灌注桩施工 使用锤击式桩锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉使用锤击式桩锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉人土中，造成桩孔，然后放入钢筋笼、浇筑混凝土，人土中，造成桩孔，然后放入钢筋笼、浇筑混凝土，最后拔出钢管，形成所需的灌注桩，如图最后拔出钢管，形成所需的灌注桩，如图4.4所示。沉所示。沉管桩对周围环境有噪音、振动、挤压等影响管桩对周围环境有噪音、振动、挤压等影响。图4.4沉管灌注桩施工过程(a)就位就位 (b)沉管沉管 (c)灌注混凝土灌注混凝土(d)下钢筋笼下钢筋笼(e)拔管成桩拔管成桩 1柱管；柱管；2钢筋笼；钢筋笼；3桩尖桩尖振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施

2、工。振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。 一般正常的沉管方法，它是将桩管沉入到设计要一般正常的沉管方法，它是将桩管沉入到设计要求的深度后，边灌混凝土边拔管，最后成桩。求的深度后，边灌混凝土边拔管，最后成桩。 单打法单打法反插法反插法在拔管过程中边振边拔，每次拔管在拔管过程中边振边拔，每次拔管0.51.0 m，再向下反插再向下反插0.30.5 m，如此反复并保持振动，直至，如此反复并保持振动，直至桩管全部拔出。桩管全部拔出。 复打法复打法 在单打法施工完拔出桩管后，立即在原桩位再在单打法施工完拔出桩管后，立即在原桩位再放置第二个桩尖，再第二次下沉桩管，将原桩位未放置第二个桩尖，再第二次下

3、沉桩管，将原桩位未凝结的混凝土向四周土中挤压，扩大桩径，然后再凝结的混凝土向四周土中挤压，扩大桩径，然后再第二次灌混凝土和拔管。第二次灌混凝土和拔管。 （1）锤击沉管灌注桩施工）锤击沉管灌注桩施工 施工程序：施工程序：定位埋设混凝土预制桩尖定位埋设混凝土预制桩尖桩机就位桩机就位锤击沉管锤击沉管灌灌注混凝土注混凝土边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土(中中间插入吊放钢筋笼间插入吊放钢筋笼)成桩成桩 施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋好的预制钢施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋好的预制钢筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳，筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋

4、、草绳，以防地下水渗入管内以防地下水渗入管内 。沉管到设计标高时，检查管内无泥浆或进水后，沉管到设计标高时，检查管内无泥浆或进水后，即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满，然后开即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管，第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所始拔管，第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌入的混凝土量为限，不宜拔得过高，拔管速度需灌入的混凝土量为限，不宜拔得过高，拔管速度要均匀，对一般土层以要均匀，对一般土层以1 mmin为宜。为宜。 复打适用情况：复打适用情况： 1设计要求扩大桩的直径，增加桩的承载力，减少设计要求扩大桩的直径，增加桩的承载力，减少桩的数量，减少承台面积

5、等。桩的数量，减少承台面积等。 2施工中处理工程问题和质量事故。例如怀疑或发施工中处理工程问题和质量事故。例如怀疑或发现有缩颈、吊脚，夹泥等缺陷或持力层起伏不平，现有缩颈、吊脚，夹泥等缺陷或持力层起伏不平，个别桩由于桩管长度所限达不到设计规定的进入持个别桩由于桩管长度所限达不到设计规定的进入持力层深度力层深度 。复打法原理：复打法原理： 在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后，在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后，清除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土，立即在清除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土，立即在原桩位上再次安放桩尖，进行第二次沉管，使第一次原桩位上再次安放桩尖，进行第二次沉管，

6、使第一次未凝固的混凝土向四周挤压密实，将桩径扩大，然后未凝固的混凝土向四周挤压密实，将桩径扩大，然后第二次浇筑混凝土成桩。第二次浇筑混凝土成桩。 （2）振动、振动冲击沉管灌注桩施工）振动、振动冲击沉管灌注桩施工 振动、振动振动、振动冲击沉管灌注桩冲击沉管灌注桩是利用振动桩锤是利用振动桩锤(又称激振器又称激振器)、振动冲击锤将桩振动冲击锤将桩管沉入土中，然管沉入土中，然后灌注混凝土而后灌注混凝土而成。图成。图4.6是振是振动灌注桩设备示动灌注桩设备示意图意图。图4.6振动沉管设备示意图1-滑轮组；2-激振器；3-漏斗；4-桩管；5-前拉索；6-遮蓬；7-滚筒；8-枕木；9-架顶；10-架身顶段；

7、11-钢丝绳；12-架身中段；13-吊斗；14-架身下段；15-导向滑论；16-后拉索17-架底；18-卷扬机；19-架压滑论；20-活瓣桩尖；施工时，先安好施工时，先安好桩机，将桩管下端桩机，将桩管下端活瓣桩尖活瓣桩尖(图图4.7)合合起来，或埋好预制起来，或埋好预制桩尖，对准桩位，桩尖，对准桩位，徐徐放下桩管，压徐徐放下桩管，压入土中，校正桩管入土中，校正桩管垂直度，符合要求垂直度，符合要求后开动激振器，同后开动激振器，同时在桩管上加压，时在桩管上加压，桩管即能沉入土中。桩管即能沉入土中。 图4.7活瓣桩尖1-桩管；2-锁轴；3-活瓣（3）沉管桩施工中常见问题的分析与处理）沉管桩施工中常见

8、问题的分析与处理沉管灌注桩施工时易发生断桩、缩颈、桩靴进水沉管灌注桩施工时易发生断桩、缩颈、桩靴进水或进泥、吊脚桩等问题，应加强检查并及时处理。或进泥、吊脚桩等问题，应加强检查并及时处理。断桩断桩主要原因：主要原因：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起上拔力的影响；软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪上拔力的影响；软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力；桩身终凝不久；强度弱，承受不了外力的影响。应力；桩身终凝不久；强度弱，承受不了外力的影响。采取措施：采取措施： (1)布桩应坚持少桩疏排的原则，桩间距大于布桩应坚持少桩疏排的原则，桩间距

9、大于3.5倍桩径；倍桩径； (2)桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干 扰，扰，要合理确定打桩顺序和桩架行走路线；要合理确定打桩顺序和桩架行走路线； (3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。防治措施：在易产生缩颈的土层中施工时，要严格控防治措施：在易产生缩颈的土层中施工时，要严格控制拔管速度，采用制拔管速度，采用“慢拔密击慢拔密击”；混凝土坍落度要符；混凝土坍落度要符合要求且管内混凝土必须略高于地面，以保持足够的合要求且管内混凝土必须略高于地面，以保持足够的压力，使混凝土出管扩散正常。压力，使

10、混凝土出管扩散正常。 桩尖进水、进泥砂桩尖进水、进泥砂 常见于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土层，由常见于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土层，由于桩管与桩尖接合处的垫层不紧密或桩尖被打破所致。于桩管与桩尖接合处的垫层不紧密或桩尖被打破所致。产生原因：产生原因：处理办法：处理办法： 可将桩管拔出，修复改正桩靴缝隙或将桩管与可将桩管拔出，修复改正桩靴缝隙或将桩管与预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后，用砂回填桩预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后，用砂回填桩孔后重打；如果只受地下水的影响，则当桩管沉至孔后重打；如果只受地下水的影响，则当桩管沉至接近地下水位时，用水泥砂浆灌入管内约接近地下水位时，用水泥

11、砂浆灌入管内约0.5m作封作封底，并再灌底，并再灌1m高的混凝土，然后继续沉桩。高的混凝土，然后继续沉桩。 断桩的检查与处理：断桩的检查与处理： 在浅层在浅层(23m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。 一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理后，略增一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理后，略增大面积或加上铁箍连接，重新浇混凝土补做桩身。大面积或加上铁箍连接，重新浇混凝土补做桩身。 缩颈桩缩颈桩 缩颈桩又称瓶颈桩，

12、是指部分桩径缩小、桩截缩颈桩又称瓶颈桩，是指部分桩径缩小、桩截面积不符合设计要求。面积不符合设计要求。 主要原因：拔管过快，管内混凝土存量过少，和易主要原因：拔管过快，管内混凝土存量过少，和易性差，出管扩散困难造成缩颈；在含水量大的粘性性差，出管扩散困难造成缩颈；在含水量大的粘性土中沉管时，土体受到强烈扰动和挤压，产生很高土中沉管时，土体受到强烈扰动和挤压，产生很高的孔隙水压力，拔管后，水压力便作用到新浇筑的的孔隙水压力，拔管后，水压力便作用到新浇筑的混凝土桩上，使桩身发生不同程度的缩颈现象。混凝土桩上，使桩身发生不同程度的缩颈现象。吊脚桩吊脚桩 混凝土桩尖质量差，强度不足，沉管时被打坏混凝土

13、桩尖质量差，强度不足，沉管时被打坏而挤入桩管内，且拔管时冲击振动不够，桩尖未而挤入桩管内，且拔管时冲击振动不够，桩尖未及时被混凝土压出或活瓣未及时张开。及时被混凝土压出或活瓣未及时张开。 产生原因：产生原因：处理方法：处理方法：严格检查混凝土桩尖的强度严格检查混凝土桩尖的强度(应不小于应不小于C30)，以免桩尖被打坏而挤入管内；沉管时，用吊砣检以免桩尖被打坏而挤入管内；沉管时，用吊砣检查桩尖是否有缩入管内的现象。如果有，应及时查桩尖是否有缩入管内的现象。如果有，应及时拔出纠正并将桩孔填砂后重打。拔出纠正并将桩孔填砂后重打。三、挖孔灌注桩施工三、挖孔灌注桩施工人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方

14、法进人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。单桩的承载能力高，受力性能好，设备简单，单桩的承载能力高，受力性能好，设备简单，施工方便可靠，占地小，无噪音，无振动，不污染施工方便可靠，占地小，无噪音，无振动，不污染环境，对周围建筑物影响小，可全面展开施工，工环境，对周围建筑物影响小，可全面展开施工，工期缩短，造价低期缩短，造价低 。人工挖孔灌注桩特点：人工挖孔灌注桩特点：适用范围适用范围 适用于土质较好，地下水位较低的粘土、亚粘适用于土质较好，地下水位较低的粘土、亚粘土及含少量砂卵石的粘土层等地质条件。土及含

15、少量砂卵石的粘土层等地质条件。 （3）施工工艺）施工工艺 人工挖孔桩的护壁常采用现浇混凝土护壁，也人工挖孔桩的护壁常采用现浇混凝土护壁，也可采用钢护筒或采用沉井护壁等。采用现浇混凝土可采用钢护筒或采用沉井护壁等。采用现浇混凝土护壁时的施工工艺过程如下：护壁时的施工工艺过程如下：1测定桩位、放线。2开挖土方3支撑护壁模板4在模板顶放置操作平台。5浇筑护壁混凝土。6拆除模板继续下一段的施工。7安放钢筋笼、浇筑混凝土。（4）施工注意事项）施工注意事项1当桩净距小于当桩净距小于2d且小于且小于2.5 m时，应采用间隔开时，应采用间隔开挖；排桩跳挖的最小施工净距不得小于挖；排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5 m，孔深，孔深不宜大于不宜大于40m。2每段挖土后必须