第10讲钻孔灌注桩施工学习教案

1、会计学1第第10讲钻孔讲钻孔(zun kn)灌注桩施工灌注桩施工第一页，共48页。 当地基浅层土质较差，持力层埋藏较深，需要采用深基础才能(cinng)满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时，可用桩基础。桩基础分类桩基础分类(fn li)：1.按材料按材料(cilio)：木桩、钢筋砼桩、预应力砼桩和钢桩：木桩、钢筋砼桩、预应力砼桩和钢桩;2.按制作方法：预制桩和钻（挖）孔灌注桩；按制作方法：预制桩和钻（挖）孔灌注桩；3.按施工方法：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩与钻孔埋置桩等；（前四种统称按施工方法：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩与钻孔埋置桩等；（前四

2、种统称沉入桩沉入桩）桩基础选择的考虑因素：桩基础选择的考虑因素：地质条件、设计荷载、施工设备、工期限制及对附近建筑物产生的影响等。地质条件、设计荷载、施工设备、工期限制及对附近建筑物产生的影响等。适用情况：适用情况：第1页/共48页第二页，共48页。1.沉入桩的使用沉入桩的使用(shyng)形式：形式：主要为预制主要为预制(y zh)的钢筋砼桩和预应力砼桩。的钢筋砼桩和预应力砼桩。2.桩的断面桩的断面(dun min)形式：形式：实心方桩实心方桩 尺寸：3030 3035 3535 3540 4040 （cm cm） 桩长：1024 m空心管桩空心管桩 外径：40 cm 、 50 cm ； 分

3、上、中、下三节；分上、中、下三节； 管壁厚度：810 cm （包括普通和预应力的）第2页/共48页第三页，共48页。施工施工(sh gng)工序工序第3页/共48页第四页，共48页。1.制桩场地的整平(zhn pn)与夯实2.制模与立模3.钢筋骨架的制作与吊放4.砼浇筑与养护第4页/共48页第五页，共48页。支点位置一般应按各支点处最大负弯矩与支点间桩身最大正弯矩相等的条件支点位置一般应按各支点处最大负弯矩与支点间桩身最大正弯矩相等的条件(tiojin)来确定。来确定。支点位置选择原则：支点位置选择原则：场地注意事项：场地注意事项：靠近沉桩现场，场地平整坚实，并备有防水措施，以免场地出现湿陷或

4、不均匀沉陷。靠近沉桩现场，场地平整坚实，并备有防水措施，以免场地出现湿陷或不均匀沉陷。第5页/共48页第六页，共48页。接桩方法接桩方法(fngf)：1.法兰盘连接；法兰盘连接；2.钢板连接；钢板连接；3.硫磺硫磺(lihung)胶泥（砂浆）连接等。胶泥（砂浆）连接等。预制预制(y zh)桩制作要求：桩制作要求：1.桩的表面平整无蜂窝，麻面深度不得超过桩的表面平整无蜂窝，麻面深度不得超过15mm；2.桩的棱角碰损深度应在桩的棱角碰损深度应在10mm以内，其长度不得大于以内，其长度不得大于50mm；3.桩顶与桩尖均不得有蜂窝和破损，桩身不得有钢筋露出；桩顶与桩尖均不得有蜂窝和破损，桩身不得有钢筋

5、露出；4.预应力桩等：预应力桩等：5.出场前应进行检验，出场时应具备出场合格检验记录。出场前应进行检验，出场时应具备出场合格检验记录。第6页/共48页第七页，共48页。方法(fngf)锤击(chu j)振动(zhndng)射水静压沉管灌注 施工方法备注：振动、沉管灌注在后面详细解释介绍一般适用于中密砂类土、粘性土。桩径一般不能太大一般适用于中密砂类土、粘性土。桩径一般不能太大（0.6m）入土深度在）入土深度在40m左右，否则对沉桩设备左右，否则对沉桩设备要求较高；要求较高；方法视土质情况而异：射水、锤击或振动各有侧重方法视土质情况而异：射水、锤击或振动各有侧重。一般适用于砂质土、硬塑及软塑的粘

6、性土和中密及较松散一般适用于砂质土、硬塑及软塑的粘性土和中密及较松散的碎、卵石类土。每一根桩的沉桩作业应一次完成，不可的碎、卵石类土。每一根桩的沉桩作业应一次完成，不可中途停顿，以免土层的摩阻力恢复，增加下沉难度。中途停顿，以免土层的摩阻力恢复，增加下沉难度。系用静压力将桩压入土中。适用于高压缩性粘性系用静压力将桩压入土中。适用于高压缩性粘性土或砂性较轻的亚粘土层。土或砂性较轻的亚粘土层。灌注桩一种第7页/共48页第八页，共48页。第8页/共48页第九页，共48页。 单打(dnd)汽锤第9页/共48页第十页，共48页。震动(zhndng)打桩机第10页/共48页第十一页，共48页。沉管内(un

7、 ni)不进水和泥、沉管内(un ni)保持2.0m混凝土，严格拔管速度。斜桩 垂直(chuzh)桩 1倾角(qngjio)正切约15施工要点沉管灌注桩沉桩允许误差第11页/共48页第十二页，共48页。（1）钢板(gngbn)桩围堰法（2）吊箱围堰(wi yn)法（3）打桩船法（4）套箱式模板修筑承台先围堰后沉桩，先沉桩后围堰顺序：搭设平台 打钢板桩 装支撑 水中挖土 沉桩 水下混凝土封底 抽水 筑承台。有底套箱有底套箱第12页/共48页第十三页，共48页。用吊箱围堰修建用吊箱围堰修建(xijin)水中桩基础施工工序水中桩基础施工工序第13页/共48页第十四页，共48页。 套箱式模板(mbn)

8、修筑承台驳船(bchun)起吊脚手支架(zhji)起吊驳船驳船:无动力装置，由拖轮拉着或推着行驶的船无动力装置，由拖轮拉着或推着行驶的船 第14页/共48页第十五页，共48页。就地灌注桩：系指采用不同的钻（挖）孔方法，在土中形成一定就地灌注桩：系指采用不同的钻（挖）孔方法，在土中形成一定直径的井孔，达到直径的井孔，达到(d do)设计标高后，将钢筋骨架（笼）吊入设计标高后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注砼形成为桩基础。井孔中，灌注砼形成为桩基础。工艺历史：工艺历史： 1. 始于欧洲上世纪四十年代初期；始于欧洲上世纪四十年代初期； 2. 我国公路桥梁在上世纪五十年代末期，河南从人力我国公路桥梁

9、在上世纪五十年代末期，河南从人力(rnl)转动钻头钻孔开始，逐渐推广到全国。转动钻头钻孔开始，逐渐推广到全国。 3.初期孔径初期孔径0.25m，七十年代，七十年代2.0m,现在达到现在达到6m以上。以上。 4.安徽铜陵长江大桥，桩径达安徽铜陵长江大桥，桩径达4m。第15页/共48页第十六页，共48页。平整(pngzhng) 、 夯实场地围囹法筑岛场地(chngd)准备埋设护筒制备泥浆钻孔清孔钢筋笼入孔灌注水下混凝土等10.2 钻孔桩基础钻孔桩基础第16页/共48页第十七页，共48页。护筒的作用(zuyng)护筒的埋置深度(shnd)固定桩位、导向头 、隔离地面水 、保护孔口 、提高水位。 黏土

10、、粉土 砂土土岛护筒顶护筒厚度钢48mm钢筋混凝土： 810cm地下1.0m地下2.0m河床底面以下1.0m高出施工水位2.0m,地面以上0.5m第17页/共48页第十八页，共48页。护壁(hb)套筒第18页/共48页第十九页，共48页。护壁(hb)机理其它(qt)作用土质化学处理剂净化孔壁土体液态支撑；形成泥皮稳定孔壁 悬浮钻渣、润滑钻具 、正循环排渣。膨润土，水的PH值78之间，不含杂质 重力沉淀法；振动筛净孔法。无机无机：纯碱等。促使颗粒分散、防止凝聚下沉有机有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度第19页/共48页第二十页，共48页。泥浆池第20页/共48页第二十一页，共48页。冲击(chngj

11、)法冲抓法旋转法钻孔(zun kn) 钻 孔第21页/共48页第二十二页，共48页。第22页/共48页第二十三页，共48页。第23页/共48页第二十四页，共48页。钻头(zun tu)十字形管形第24页/共48页第二十五页，共48页。第25页/共48页第二十六页，共48页。第26页/共48页第二十七页，共48页。孔径孔径(kngjng)0.82.0m；孔深；孔深80m孔径孔径(kngjng)1.22.5m；孔深；孔深80m第27页/共48页第二十八页，共48页。邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲程(chngchng)；孔深为钻头高加冲程(chngchng)后正常冲击。中、低冲程(chng

12、chng)：12m中等冲程：23m高冲程：35m分级扩钻粘性土、风化层、砾砂石等砂卵石等基岩、漂石和密实卵石层十字形钻头钻 1.5m以上孔径分2级管形钻头0.7m以上孔分24级第28页/共48页第二十九页，共48页。第29页/共48页第三十页，共48页。类型类型(lixng)人工(rngng)推钻、机械推钻或螺旋钻、正循环旋转、反循环旋转钻、潜水钻等。第30页/共48页第三十一页，共48页。正循环正循环(xnhun)钻钻结构示意图结构示意图第31页/共48页第三十二页，共48页。第32页/共48页第三十三页，共48页。反循环钻结构反循环钻结构(jigu)示意图示意图第33页/共48页第三十四页

13、，共48页。第34页/共48页第三十五页，共48页。第35页/共48页第三十六页，共48页。 2. 钻孔灌注桩的施工既有测量工作，又有机械操作、钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，可谓工程种类繁多，技术含量高，影响因素多。钻孔灌注桩的施工既有测量工作，又有机械操作、钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，可谓工程种类繁多，技术含量高，影响因素多。 3. 在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析(lx)、断桩、夹泥等质量问题，、断桩、夹泥等质量问题， 这些质量问题往往使成桩难以满足设计

14、要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。 钻孔钻孔(zun kn)灌注桩的特点：灌注桩的特点：1. 施工速度快、占地施工速度快、占地(zhn d)少、相邻干扰小、承载力大等优点少、相邻干扰小、承载力大等优点

15、 。第36页/共48页第三十七页，共48页。 常见事故：坍孔、钻孔(zun kn)漏 浆、弯孔、糊钻、缩孔、梅花孔、卡钻和掉钻。 钻孔(zun kn)事故第37页/共48页第三十八页，共48页。1.坍孔：坍孔：处理方法：应认真分析原因和查明位置，然后处理方法：应认真分析原因和查明位置，然后(rnhu)进行进行处理。处理。（1）不严重：回填至坍孔位置以上，并采取改善泥浆性能）不严重：回填至坍孔位置以上，并采取改善泥浆性能，加高水头、埋设护筒等措施，继续钻进。，加高水头、埋设护筒等措施，继续钻进。（2）较严重：应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填）较严重：应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填，

16、暂停一段时间后，查明坍孔原因，采取相应措施重钻。，暂停一段时间后，查明坍孔原因，采取相应措施重钻。（3）坍孔位置不深：采用深埋护筒法。将护筒周围土夯填）坍孔位置不深：采用深埋护筒法。将护筒周围土夯填实，重新钻孔。实，重新钻孔。第38页/共48页第三十九页，共48页。2.孔身偏斜孔身偏斜(pin xi)、弯曲、弯曲措施：措施：（1）较轻时：一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔，使钻孔正直；）较轻时：一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔，使钻孔正直；（2）严重）严重(ynzhng)时：应回填粘性土到偏斜处，待沉积密实后重新钻时：应回填粘性土到偏斜处，待沉积密实后重新钻进。进。3.扩孔扩孔(ku kn)、缩、缩

17、孔孔措施：采取防止坍孔和钻锥摆动过大的措施；措施：采取防止坍孔和钻锥摆动过大的措施；缩孔：缩孔：一般是钻锥磨损过甚、焊补不及时或地层中有遇水膨胀的软一般是钻锥磨损过甚、焊补不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成；土、粘土泥岩造成；补救措施：补救措施：及时补焊钻锥；用失水率小的优质泥浆护壁；已发及时补焊钻锥；用失水率小的优质泥浆护壁；已发生的缩孔，宜在该处反复扫孔扩大孔径。生的缩孔，宜在该处反复扫孔扩大孔径。第39页/共48页第四十页，共48页。措施：措施：（1）如护筒内水头不能保持：宜采取将护筒周围回填筑实、增加护筒埋置深度）如护筒内水头不能保持：宜采取将护筒周围回填筑实、增加护筒埋置深

18、度、适当减小水头高度或加稠泥浆、适当减小水头高度或加稠泥浆(njing)、倒入粘土慢速转动等措施；、倒入粘土慢速转动等措施；（2）用冲击法钻时：可以填入片石、碎卵石土，反复冲击以增强护壁。）用冲击法钻时：可以填入片石、碎卵石土，反复冲击以增强护壁。4.漏浆漏浆5.梅花孔（多见冲击梅花孔（多见冲击(chngj)钻孔钻孔）原因：钻锥的转向装置失灵、泥浆原因：钻锥的转向装置失灵、泥浆(njing)太稠、旋转阻力过大或冲程太小，钻太稠、旋转阻力过大或冲程太小，钻锥来不及旋转；锥来不及旋转；措施：采用片石或卵石与粘土的混合物回填钻孔，重新冲击钻进。措施：采用片石或卵石与粘土的混合物回填钻孔，重新冲击钻进

19、。第40页/共48页第四十一页，共48页。6.糊钻、埋钻（常出现正、反循环回转糊钻、埋钻（常出现正、反循环回转(huzhun)钻进和钻进和冲击钻进）冲击钻进）糊钻：糊钻：（1）不严重：应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算）不严重：应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算(j sun)，并适当控制；，并适当控制；（2）严重：立即停钻，提出钻锥，清除钻渣。）严重：立即停钻，提出钻锥，清除钻渣。埋钻：使用空气吸泥机吸出埋钻的泥砂，提出钻锥。埋钻：使用空气吸泥机吸出埋钻的泥砂，提出钻锥。7.卡钻（常出现卡钻（常出现(chxin)在冲击钻孔）在冲击钻孔）措施：措施：不宜强提。只宜轻提，轻提不动时，可用小冲击钻锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。不宜强提。