灌注桩工程施工

桩基础施工技术桩基础的概念竖直或微倾斜的基础构件，横截面尺寸比长度小得多。工作原理设置于岩土中的桩通过桩侧摩阻力和桩端阻力将荷载传递到地基或通过桩身将横向荷载传给侧向土体优先考虑桩基础作为深基础的条件：荷载大，地基上部土层软弱，持力层位置较深；河床冲刷严重，河道不稳或冲刷深度不易计算准确；地基计算沉降过大，或结构不均匀沉降敏感；施工水位或地下水位较高桩的分类分类依据：功能、荷载传递机理、材料、施工方法等。按材料分木桩钢桩钢筋混凝土桩按受力情况分抗压桩抗拔桩抗横向推力桩端承桩摩擦桩抗浮桩塔基桩深基坑支护桩抗滑桩按施工方法分预制桩：主要指预制钢筋混凝土桩。通过锤击、静压或振动等方法沉入地基内到达所需的深度，形成桩基础。适用条件桩径小（一般直径在0.6m以下），地基土质为砂性土、粉土、细砂以及松散的不含大卵砾石的土层。灌注桩：在施工现场的桩位上，通过机械钻孔或人工挖掘等方法形成桩孔，然后在孔内下入钢筋笼，灌注混凝土，形成钢筋混凝土灌注桩。适用条件桩径桩长变化范围大，适用于各种土层和岩层。应用广。预制桩灌注桩非挤土灌注桩部分挤土灌注桩挤土灌注桩普通钢筋混凝土预制桩预应力钢筋混凝土预制桩螺旋钻孔灌注桩机动洛阳铲成孔灌注桩人工挖孔灌注桩潜水电钻成孔灌注桩正循环钻孔灌注桩反循环钻孔灌注桩套管护壁成孔灌注桩冲击成孔灌注桩组合桩沉管灌注桩夯扩灌注桩干振灌注桩按施工方法分桩型与成桩工艺选择建筑物的性质与荷载工程地质水文地质条件施工环境条件材料供应与施工技术条件经济指标和施工工期主要因素重要建筑物及对不均匀沉降敏感的建筑物，选择成桩质量稳定性好的桩型荷载大的高重建筑物，首先要选择单桩承载力足够大的桩型地震设防区或受其他动荷载的桩基，在能满足竖向承载力的同时又有利于提高横向承载力的桩当坚实持力层埋深较浅时，应优先采用端承桩，包括扩底桩，当坚实持力层埋深深时，则应根据单桩承载力的要求，选择合适的长径比土层有可液化或震沉特性时，应考虑其产生的负摩擦力使桩嵌入稳定土层中一定深度影响桩型因素地下水位与地下水补给条件是选择桩的施工方法的主要因素施工场地距相邻建筑物、道路等很近时，采用挤土桩，应采用有效措施防止邻近建筑及设施的破坏施工场地面积小，不能采用沉淀方法处理泥浆时，尽可能不采用泥浆护壁法施工选择成桩方法时，还须考虑设备进出场和成孔成桩过程中所需空间尺寸与建筑物的净距等的要求选择成桩方法时不要盲目追求先进性而忽视现实可靠性影响施工方法因素桩型与施工方法选择原则综合经济效益好，满足施工工期钻孔灌注桩的施工主要内容：1、概述2、灌注桩的成孔方法灌注桩的定义灌注桩的类型灌注桩的施工程序灌注桩的优缺点正循环回转钻进反循环钻进振动钻进螺旋钻进冲抓锥钻进3、灌注桩的施工程序一、灌注桩基本概念1、灌注桩的定义灌注桩是在设计的桩位使用机械或人工按要求成孔，然后在孔内下入钢筋骨架等，灌入混凝土而成桩，属就地成桩。2、灌注桩施工的发展与应用1）发展早期灌注桩施工，采用人工开挖井孔,这种开挖工作一般用木挡板或钢圈作支撑，并随开挖进展而支设,用这种方式挖孔筑桩，除了费时外，当桩穿过含的粘土时会遇到一些重大的施工问题。

1940年以后，大型桩机出现，机械成孔穿过软土而到第一个能胜任的持力层。随着车装式和起重机式钻机和开挖机具的发展，施工周期缩短，成本降低。几乎完全代代替了人工操作。（除遇到硬岩和灌注前清理井底与侧壁外）2）应用工业与民用建筑：桩基础、基坑支护（护坡桩）铁路、公路路基，桥基、立交桥基础重型设施、设备基础滑坡防治：抗滑桩大型塔基水上建筑基础3、灌注桩类型按作用机理分1）摩擦桩2）端承桩3）端承—摩擦桩4）摩擦—端承桩5）嵌岩桩普通摩擦桩扩底摩擦桩普通端承桩扩底端承桩全套管管施工工法（（贝诺诺特灌灌注桩桩）正、反反循环环回转转钻孔孔灌注注桩螺旋钻钻孔灌灌注桩桩潜水钻钻成孔孔灌注注桩旋挖成成孔灌灌注桩桩冲抓成成孔灌灌注桩桩人工挖挖孔灌灌注桩桩按施工工方法法分干法作作业扩底灌灌注桩桩泥浆护护壁冲抓成成孔灌灌注桩桩套管护护壁挤土灌灌注桩桩冲击成成孔灌灌注桩桩沉管灌灌注桩桩夯扩灌灌注桩桩桩端、、桩侧侧压浆浆钻孔孔灌注注桩旋转挤挤压灌灌注桩桩锥形灌灌注桩桩挤扩支支盘灌灌注桩桩非挤土土灌注注桩按桩的的工作作特性性分普通桩桩：基基础桩桩抗震桩桩护坡桩桩抗拔桩桩岩石锚锚桩树根桩桩按桩的的垂直直度分分直桩单向斜斜桩多向斜斜桩4、钻钻孔灌灌注桩桩的功功能特特点适应性性广单桩承承载力力大建造费费用较较低抗震性性能好好施工中中噪音音小、、公害害少5、钻钻孔灌灌注桩桩施工工缺点点成桩受受天气气影响响某些地地层若若不能能控制制流失失、塌塌孔成成桩困困难检验手手段不不够完完善5、灌灌注桩桩的构构造1）混混凝土土强度度等级级混凝土土强度等等级不得低低于C15，水水下灌灌注混混凝土土不得得低于于C20，，预制制桩尖尖不得得低于于C30。。2）配配筋主筋受水平平力的的桩不不得少少于8ØØ10；抗抗压桩桩、抗抗拔桩桩不宜宜少于于6ØØ10。纵向主主筋均均匀布布置，，其净净距不不应小小于60mm，，尽量量减少少接头头。箍筋Ø6——Ø8@200—300mm，宜宜采用用螺旋旋式箍箍筋；；受水水平力力较大大或抗抗震桩桩，桩桩顶3—5d范范围内内箍筋筋应适适当加加密。。加劲箍箍筋（（又称称架立立筋））钢筋笼笼长度度大于于4m，，应每每隔2m左左右设设一道道Ø12——Ø18的的加劲劲箍筋筋。主筋保保护层层不应小小于35mm，，水水下灌灌注不不应小小于50mm。。二、灌灌注桩桩施工工钻进进方法法(岩岩土工工程施施工钻钻进方方法)①产生生与发发展矿山竖井采矿爆破供水井及其它工程技术孔起源深度浅口径大特点荷兰1927年年采用用回转转法施施工孔孔径2m以以上。。英格索索兰公公司1930年年采用用大口口径钢钢粒钻钻进工工程孔孔。(U.S.)1941年年前苏苏联采采用转转盘钻钻施工工大口口径孔孔，研研制出出5.5m口径径钻机机。德国、、法国国19世纪纪50年代代制成成泵吸吸反循循环钻钻机和和贝诺诺特钻钻机。。美国核核试验验施工工450眼眼大口口径井井。(φ48-96in，平平均深深500-1500ft)日本20世世纪70年年代引引进并并研制制出数数十种种大口口径钻钻机。。现状----设设备制制造、、施工工方法法和工工艺多多样化化和专专业化化。是是钻探探技术术的一一个分分支。。世界界主要要基础础设备备制造造商：：德国国宝峨峨、意意大利利土力力、美美国英英格索索兰、、阿特特拉斯斯公司司发展简简况1、简简介②应用用大型建建筑物物基础础工程程施工工钻孔灌灌注桩桩管桩：：钢管管桩、、混凝凝土管管桩地下连连续墙墙锚桩沉管灌灌注桩桩复合地地基基坑降降水、、支护护已竣工程基础的注浆加固基础防渗：钻孔注浆加固基础裂隙的粘合：钻孔注浆堵塞粘合古建筑基础加固：注浆加固路基沉降：钻孔注浆充填加固各种工程技术孔采矿爆破、运输、通风、排水孔钻井法开挖竖井地下核试验地震观测孔非开挖铺设管线沼气井、储藏室、化学冻结孔大型供水井微型桩沉管人工挖孔桩大型灌灌注桩桩③国内内外工工程施施工钻钻孔的的现状状桩孔直径微型桩≤φ300mmφ500~800mm≤一般灌注桩≤φ1000~1500mmφ1500~3000mm≤大型灌注桩≤φ4000~5000mm深度一般20~30m承载层很深时60~70m回转法冲击法冲抓法螺旋钻法潜水钻法旋挖法钻孔扩底法人工挖孔法方法正循环反循环长螺旋短螺旋冲击反循环2、施施工前前的准准备工工作场地准准备场地为为旱地地时在在设备备进场场前做做到““三通通一平平”（（通电电、水水、路路，平平整场场地）），清清除地地面杂杂物；；在建筑筑物旧旧址或或杂填填土地地区施施工时时，将将浅埋埋旧基基础、、石块块等挖挖除，，松软软场地地夯打打密实实或换换除软软土；；场地为为浅水水时，，宜采采用筑筑岛方方法，，使施施工场场地高高出水水面0.5～1.0米；；场地为为深水水时，，可搭搭水上上工作作平台台或船船上作作业；；查清现现场是是否有有妨碍碍施工工的地地下埋埋设物物、地地下构构筑物物；检查测测量资资料，，复核核测量量基线线和基基点，，标定定桩位位和高高程。。护筒的的埋设设挖孔（（坑））埋设设：：地下下水位位在地地面以以下超超过1米时时，可可采用用。。填筑埋埋设：：当地地下水水位较较高，，挖埋埋困难难时先先填筑筑工作作土台台，然然后在在土台台上挖挖坑埋埋设护护筒。。护筒埋埋设是是泥浆浆护壁壁成孔孔灌注注桩施施工的的开端端，护护筒的的位置置、垂垂直度度准确确与否否，对对成孔孔成桩桩质量量大有有影响响护筒的的作用用护筒的的要求求控制桩桩位、、导正正钻具具防止孔口孔孔壁坍塌提高孔内水水头高度稳稳定孔壁护筒顶面可可作为测量量基准面用于测量孔孔深、钢筋筋笼下放深深度、砼面面位置、导导管埋深增加孔壁的的静水压力力护筒内径大大于钻头直直径，护筒顶端高高度高出地地下水位护筒底端埋埋深：粘性性土不小于于1.0～～1.5m，砂土不不小于1.5m护筒埋置偏偏差不大于于50㎜有钻杆导向向的正、反反循环回转转钻宜大100㎜，，其它情况况为200㎜，深水水处护筒内内径宜大于于400㎜㎜高出地下水水位1.0～2.0米护筒的种类类砖砌护筒用于地下水位埋深大于1.5m且易于开挖的场地木护筒重复使用次数少，较少采用钢护筒坚固耐用，使用广泛钢筋混凝土护筒多用于大直径桩孔泥浆配制与与循环处理理泥浆的作用用保护孔壁悬浮并携带带钻渣减小钻进阻阻力泥浆的配制制利用所钻地地层的粘土土，采用清清水钻进自自然造浆用泥浆搅拌拌机，或投投入粘土靠靠钻具的冲冲击、回转转造浆泥浆循环系系统泥浆池：泥泥浆池（沉沉淀池加贮贮浆池）的的容积，不不小于同时时施工的桩桩孔容积的的1.2～～2.0倍倍沉淀池：单单个沉淀池池的容积可可用同时开开动的泥浆浆泵在沉淀淀时间的总总排量来决决定循环槽：断断面尺寸由由工艺决定定，循环槽槽应设5‰‰坡度。沉淀时间由由实验决定定。（一般般为20分分钟）正循环钻进进因泵量小小可采用小小断面（300×250㎜））；反循环环因泵量大大可采用大大断面（500×300㎜））泥浆净化自然沉降机械净化化学净化振动筛除0.5㎜以以上，旋流流除砂器除除0.5㎜㎜以下颗粒粒制浆池沉淀池贮浆池出浆槽进浆槽钻孔3、钻进方方法循环槽吸水管水泵水龙头高压胶管莲蓬头水源箱钻杆钻头全孔正循环原理示意图采用钻机回回转装置通通过钻杆带带动钻头回回转切削破破碎岩土；；泥浆泵泵泵送的泥浆浆经过钻钻钻杆内腔输输送致孔底底，县浮并并携带钻渣渣，再经钻钻杆与孔壁壁之间的间间隙返回地地面，实现现排渣与护护壁。成孔直径不不宜大于1000mm,钻孔孔深度小于于40m。。采用泥浆护护壁、排渣渣适应地层：：填土、粘粘土、粉土土、淤泥、、砂土、基基岩及卵石石（含量小小于15%、粒径小小于10mm）。适用条件正循环存在在的问题口径大时，，泥浆上返返速度低，，排渣困难难，岩土重重复破碎现现象严重，，受泥浆泵泵排量限制制。①正循环回回转钻进方方法1)钻机转速低、扭扭矩大（低低速马达））通孔直径大大移位搬迁方方便（钻机机、钻塔安安装于车辆辆或平台上上）2)泥浆泵泵离心泵----流量量大、重量量轻、价格格便宜，流流量随管道道阻力的增增加而减小小往复泵----可多多台并联使使用增大排排量，泵量量基本不随随管道阻力力而变化3)钻头全面钻进用用钻头环状钻进用用钻头扩底钻头全面钻进用用钻头环状钻进用用钻头鱼尾钻头笼式刮刀钻钻头组合牙轮钻钻头内外压砂块块式钢粒钻钻头牙轮取芯钻钻头硬质合金取取芯钻头钢粒取芯钻钻头扩底钻头选用设计钻钻头考虑因因素适应地层特特点；成孔孔直径大；；全孔钻进进；要控制制超径；导导向性能要要好；加压压或减压要要方便、可可靠。出水口刀刃导向性差，，遇局部阻阻力或侧向向挤压易偏偏斜鱼尾钻头适用条件适用于钻进进粘土和砂砂土层优点制作简单，，与孔底接接触面积小小，以较小小的钻压便便可获得较较高的钻进进效率缺点为克服这一一缺点，可可在钻头翼翼板上加焊焊导向笼----笼笼式鱼尾钻钻头法兰肋骨圆钢管硬质合金笼式钻头导向上腰带导向下腰带中心杆硬质合金鱼尾钻头横竖支撑双腰带笼式钻头适用条件粘土、粉砂土、中、粗砂和细砂优点钻速快，排渣好，由于双腰带的导正作用与小钻头的定心作用，钻头工作平衡、摆动小（扩孔率小，可减小砼的灌注量），垂直精度高，破碎岩土效率高法兰肋骨圆钢管硬质合金内螺旋钻头螺旋片筒体推土盘八角硬质合金筒式钻头适用条件粘土层、砂砂卵砾石层层优点钻进速度快快，导向性性好。内螺螺旋可对土土体进行破破碎，增加加环状间隙隙泥浆流速速，排渣好好。适用条件第四纪各类类粘土层、、砂土、砂砂砾石层。。优点钻进速度快快，导向性性好，排渣渣好。全面钻进用用钢粒钻头头钢板叠合式式钢粒钻头，四分分之三面积积的圆钢板板为钻头工工作唇面（（厚50㎜㎜），以压压住孔底工工作钢粒转转动，按钻钻头回转方方向在一侧侧割出35°导砂角角，钻头体体外加焊周周长300㎜、厚20㎜的肋肋骨片，以以防夹钻。。钢板叠合式式钢粒钻头头：广西某某队用该型型钻头直径径1200㎜，钻压压39.2KN,转转速为23～42r/min，冲洗液液量300L/min时，在在Ⅳ～Ⅶ砂砂岩中的小小时进尺0.09m。内外压砂块块式钢粒钻钻头：广东东某队用这这种钻头（（直径1米米），钻进进抗压强度度为110.6Mpa的花岗岗岩，平均均每小时钻钻进1米。。钢板叠合式钢粒钻头斜拉幅板钻杆沉淀管钻头体外肋骨片叠合钢板内外压砂块块式钢粒钻钻头，内外压砂砂块在平面面上均布，，角度互相相错开，外外压砂块间间焊加强筋筋板。底面面上压砂面面积小，要要求钻头轴轴向压力相相对较小。。1-内压砂砂块；2-加强筋板板；3-外外压砂块；；4-外管管；5-心心管；6-钻杆接头头组合牙轮钻钻头需要较高的的钻压，钻钻头价格较较高适用条件硬土、基岩岩或卵砾石石层优点钻进效率高高缺点双吸口牙轮轮钻头1-超前三三牙轮；2-吸渣口口；3-中心管管；4-导管；；5-正刀牙牙轮6-边刀牙牙轮7-刀盘接头上盘连杆导向轴扩孔翼片矛式钻头扩底钻头作用：用于施施工上小小、下大大的异径径扩底灌灌注桩孔孔的“扩扩大头””孔段适用条件件：粘性土土、砂土土地层。。一般将将孔径扩扩至原孔孔直径的的2.5~3.5倍。。作用：进行环环状取芯芯钻进。。适用条件件：硬地层层和基岩岩。注：大口口径取芯芯钻进的的岩芯断断取较困困难，特特别是在在嵌岩桩桩取芯时时钻进时时，为了了断取岩岩芯，有有时需加加长进尺尺。环状钻进用钻钻头钻杆钻铤稳定器钻头4）钻具组合合及特点灌注桩钻孔要要求：口径大、深深度浅钻孔弯弯曲小。施工地层特特点：变化大，，经常是卵卵、砾石及及回填地层层，软硬不不均地层。。对设备要求求：回转扭矩矩大对钻具要求求：导向性、、刚性和稳稳定性均好好岩心楔断器和楔断岩心原理导杆重锤接头楔子楔断器岩心吊绳大口径取芯芯钻进的岩岩芯断取比比较困难，，为断取岩岩芯，有时时需增加进进尺长度。。5）钻进工工艺参数特特点钻压：钻头作用用于孔底岩岩石上的轴轴向压力钻进基岩时时硬质合金钻钻头----400~600N/颗钢粒钻头----钻钻头唇面上上200~300N/cm2牙轮钻头、、翼状钻头头----每厘米钻钻头直径300~500N钻压选择1）大口径基础工程施工钻孔，由于孔深浅，增加钻压很难实现。2）在松散地层，实际钻压应保证冲洗液畅通、及时排渣。3）在基岩地层，通过配置加重钻铤或加重块来提高压力。4）一般为10KN---25KN。钻杆上导正器加重块组下导正器牙轮钻头如果无法达达到要求的的钻压怎么么办？分级级扩孔钻进进分级扩孔钻钻进在相同条件件下可增大大钻压，一一般情况下下，常以50㎜作为为级差；或或以设备能能力通过计计算以等切切削量作为为扩孔级差差；D2-扩孔钻头头直径；D1-前一级钻钻头直径；；S-等切切削面积扩孔注意事事项扩孔钻头必必须导向性性好，以免免孔斜；压力不宜过过大，尽可可能不通过过钻杆加压压（钻头配配重加压））；转速宜低一一点；泵量宜大，，排渣干净净；采用优质泥泥浆，钻具具级配要好好。9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Sunday,December25,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。05:17:3705:17:3705:1712/25/20225:17:37AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2205:17:3705:17Dec-2225-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。05:17:3705:17:3705:17Sunday,December25,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2205:17:3705:17:37December25,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。25十二二月20225:17:37上上午05:17:3712月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月225:17上上午12月-2205:17December25,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/255:17:3705:17:3725December202217、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。5:17:37上午5:17上上午05:17:3712月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。05:17:3705:17:3705:1712/25/20225:17:37AM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2205:17:3705:17Dec-2225-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。05:17:3705:17:3705:17Sunday,December25,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2205:17:3705:17:37December25,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一