土木工程施工技术混凝土灌注桩

第5讲

砼灌注桩施工1泥浆护壁成孔灌注桩2旋挖钻孔灌注桩3沉管灌注桩4长螺旋成孔灌注桩5挤扩支盘桩6人工挖孔灌注桩2011年5月桩的分类

桩基础由桩和承台组成。

⑴按受力情况分：

磨擦型桩——桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受；

端承型桩——桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受；桩基础构造示意图共75页

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⑵按施工方法分：预制桩和灌注桩。

⑶按排土状况分：

挤土桩——锤击桩、静压桩、振动桩、沉管桩、夯扩桩等；

非挤土桩——钻孔桩、挖孔桩。

⑷按材料分类：木桩、钢筋砼桩、预应力砼桩、钢管桩、H型钢桩。

砼灌注桩的施工特点灌注桩直接在桩位上成孔，然后在孔内灌注砼而成。

该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、噪音小，适用于建筑物密集区。施工后需要一定的养护期，不能立即承受荷载共75页

第2页砼灌注桩施工的一般规定

⑴成孔的控制深度

摩擦型桩：摩擦桩应以设计桩长控制成孔深度；摩擦端承桩须保证设计桩长及桩端进入持力层深度；锤击沉管法以标高控制为主、贯入度控制为辅。

端承型桩：当采用钻、冲、挖成孔时，须保证桩端进入持力层的设计深度；锤击沉管法以贯入度为主、持力层标高为辅。

⑷砼浇筑桩顶标高：至少高出桩顶设计标高0.5m。共75页

第3页冲击钻成孔作业

⑵成孔垂直度允许偏差：

人工挖孔桩0.5%；其它1%；

⑶沉渣厚度：端承型桩≤50mm；摩擦型桩≤100mm。1

泥浆护壁成孔灌注桩

是机械成孔作业时，在桩孔内注入既可保护孔壁、又能循环排出土渣的泥浆，成孔后水下浇灌砼将泥浆置换出来的施工方法。宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。按成孔工艺可分为泥浆护壁钻孔、冲孔两类灌注桩。

泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆护壁冲孔灌注桩共75页

第4页1.1.1泥浆的作用1.1护壁泥浆泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷却与润滑钻头的作用。钻进中，护壁泥浆与钻头切削的土屑混合，边钻边排出携带土屑的泥浆；当钻孔达到规定深度后，运用泥浆循环进行孔底清渣。泥浆护壁作用及泥皮的形成工地泥浆池共75页

第5页1.1.2泥浆的配制

自造泥浆：在粘性土层钻进过程中可形成适合护壁的浆液，则可利用其作为护壁泥浆，又称自行造浆。

制备泥浆：是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，也可掺入加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等掺合剂。工地泥浆池规范的工地泥浆池桩孔注入泥浆泥浆需具有物理稳定性、化学稳定性、合适的密度和流动性。泥浆一般在现场制备，分为自造泥浆和制备泥浆两种。泥浆泵共75页

第6页钢护筒溢浆口桩孔液面钻头吊索

成孔钻机由动力装置带动有钻头的钻杆转动，钻头切削土壤,切削形成的土渣通过泥浆循环排出桩孔。传统的泥浆护壁成孔钻机为回转钻机和潜水钻机，目前主流钻机为全液压动力头钻机。

1.2成孔机械及排渣方式1.2.1钻机成孔灌注桩GW型全液压回转钻机GF型全液压回转钻机GYD全液压动力头钻机共75页

第7页1.2.2冲击成孔灌注桩成孔时将冲击钻头提升到一定高度后瞬间释放，以自由下落的冲击力来破碎岩层，提升钢丝绳的转向装置使钻头在平面3600范围内均匀冲击形成规则的桩孔断面。冲击式钻机

冲击钻成孔采用掏渣筒来掏取孔内的渣浆，或反循环法将钻渣排出。主要用于岩土层中成孔。共75页

第8页冲击成孔的优缺点

优点：设备简单、操作及移动方便；泥浆只起护壁和浮渣作用、不循环，泥浆用量少；在坚硬岩土和含有较大卵石层中破碎效果好、成孔效率高。十字实心钻头管式空心钻头掏渣筒缺点：成孔时提放钻头和掏渣占时较多,钻进效率较低；受冲击能量的限制，孔深和孔径较小；易出现桩孔不圆的缺陷和孔斜、卡钻和掉钻等事故，在岩溶发育地区应慎重使用。掏渣管锥共75页

第9页钻机成孔孔的排渣渣方式有有正循环排排渣和泵举反循循环排渣渣两种。1.2.3泥浆循环环排渣方方式正循环排排渣正循环排排渣：成孔时泥浆由钻钻杆内部部注入，从钻杆底底部喷出出,携带钻下下的土渣渣沿孔壁壁向上经经孔口带带出并流流入沉淀淀池，沉沉淀后的的泥浆流流入泥浆浆池再注注入钻杆杆，由此此进行循循环。点击动画画正循环成成孔正循环排排渣工艺艺仅适用用于粉砂砂、黏士士等细粒粒士，成成孔深度度一般在在30～40m。泥浆护壁壁钻孔灌注注桩施工现场场共75页第10页泵举反循循环排渣渣：成孔时泥浆由钻钻杆与孔孔壁间的的间隙流流入钻孔孔，由砂石石泵在钻钻杆内形形成真空空，使钻钻下的土渣由钻钻杆内腔腔吸出至至地面而而流向沉沉淀池，沉淀后后再流入入泥浆池池。反循环排排渣工艺艺的泥浆浆上流的的速度高高，排放放土渣的的能力强强，土层适应应范围广广。从软土土、粉细细砂到卵卵砾石层层、岩石石层，成成孔深度度已超过过100m，最大孔孔径可达达5m。共75页第11页对孔深较较大的端端承型桩桩和粗粒粒土层中中的摩擦擦型桩，，宜采用用反循环环工艺成成孔或清清孔，亦亦可采用用正循环环钻进、、反循环环清孔。。泵举反循循环排渣渣点击动画画反循环成成孔1.3工艺流程程测定桩位位埋设钢护护筒桩机就位位成孔第一次清清孔安放钢筋筋笼第二次清清孔设泥浆池池制备泥浆浆水下浇灌灌砼泥浆排渣渣共75页第12页1.4泥浆护壁壁成孔灌灌注桩施施工1.4.1埋设钢护护筒埋设钢护护筒在杂填土土或松软软土层中中钻孔时时，应在在桩位处处埋设钢钢护筒。。作用：定位导向向、保护护孔口、、维持水水头；要求：直径≥钻钻头D+100mm(回转钻)～200mm(冲击钻)；埋设深度：粘土≮1m，砂土≮1.5m。地表土层较好好，开钻后不坍孔孔，可不埋设护筒筒桩机对位钻钻头归中护筒中心与桩桩位中心偏差差≯50mm护筒外侧黏土土填实溢浆孔共75页第13页1.4.2成孔施工⑴正反循环钻钻机成孔：粘土中采用清水钻进、自自造泥浆护壁壁；砂土中则应应注入制备泥浆，注入泥浆密密度控制在1.1左右,排出泥浆密度度宜为1.2～1.4。钻进过程中中，应保持护护筒内泥浆液面高出出地下水位1.0m以上。钻机钻头对中中成成孔施施工泥泥浆浆循环排渣桩机安装泥浆制备泥浆池沉淀池共75页第14页⑵冲击成孔开孔时，应低锤密击；遇软弱土层层时可加黏土块夹小小片石反复冲冲击造壁；遇到孤石时时可采用预爆爆或高低冲程交替替冲击，将大孤石击击碎或挤入孔孔壁；进入基基岩后，应采采用大冲程、、低频率冲击击，孔内泥浆浆面应保持稳稳定。①钻头对中②②冲击成成孔③验孔④④吊吊放钢筋笼⑤水下浇灌砼砼共75页第15页冲击成孔操作作要点项目操作要点护筒刃脚下2m内小冲程1m,泥浆比重1.2~1.5,软弱土层投入黏土块夹小片石黏性土层中、小冲程1～2m,泵入清水或稀泥浆,勤清除钻头上的泥块粉砂或中粗砂层中冲程2～3m,泥浆比重1.2～1.5,投入黏土块,勤冲、勤掏渣砂卵石层中、高冲程3～4m，泥浆比重1.3左右，勤掏渣软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加黏土块夹小片石，泥浆比重1.3～1.5冲击钻成孔施施工现场共75页第16页冲击钻成孔每钻进4～5m应验孔一次,在更换钻头前前或容易缩孔孔处,均应验孔应采取有效的的技术措施防防止扰动孔壁壁、塌孔、扩扩孔、卡钻和和掉钻及泥浆浆流失等事故故共75页第17页1.4.3第一次清孔成孔达到设计计标高后应进进行清孔。⑴钻机成孔：：以原土造浆的桩桩孔可用“射水法”，即钻杆只转不进(空转)，待泥浆密度降至至1.1左右；注入制备备泥浆的桩孔则则应采用“换浆法”清孔，至换出的的泥浆密度＜1.15时方为合格。⑵冲击成孔：不易塌孔的桩孔孔，可采用空气吸泥清孔；稳定性差的孔孔璧应采用泥浆循环或抽渣筒排渣。换浆法清孔注入新泥浆置换浓泥浆共75页第18页钢筋笼制作：直径在1.2m内的钢筋笼制作作同一般灌注桩桩，大直径和长长度大的钢筋笼笼，一般在主筋筋内侧每隔2.5m加设一道Φ25～30mm的加强箍，每隔一箍在箍箍内设1道井字加强支撑，与主筋焊接组组成骨架，便于于吊运。1.4.4吊放钢筋笼大直径灌注桩的的钢筋笼加工加强箍井字加强支撑共75页第19页钢筋笼长度超过过10m应分段拼接,每节主筋为通长长钢筋，接头宜宜对焊连接或机械接头，主筋与箍筋点点焊固定,主筋保护层厚70mm，平整度误差≯≯50mm，四侧主筋每隔隔5m设置耳环。大直径灌注桩的的钢筋笼加工钢筋笼吊装共75页第20页钢筋笼就位应采采用小型吊运机机具或起重机进进行，上下节主主筋采用帮条双双面焊连接。钢筋笼吊装送放钢筋笼时井井口防墩防碰碰共75页第21页钢筋笼吊放上节钢筋笼要机机吊人托下下放时防墩防防撞分段钢筋笼的井口连接钢筋笼就位后的定位验收下节钢筋笼搁置置在井口槽钢上上拼接时吊车不得松钩！共75页第22页在钢筋笼和导管管安放后、水下下砼浇灌前进行行，在导管顶部部安放一个弯头及皮笼，用泵将泥浆压压入导管内，再再从孔底沿导管管置换沉渣。二次清孔标准准是：孔深达到到设计要求,沉渣厚度端承桩≯50mm，摩擦桩≯100mm,抗拔、抗水平力力桩≯200mm。1.4.5第二次清孔导管安装安安装弯头及及皮笼二二次清清孔进行中分分析判断孔底底沉渣复测桩孔深度共75页第23页1.4.6水下浇灌砼①安放导管②贮料斗就位③料斗贮料④水下连续浇注⑤砼置换出泥浆⑥⑥渐次次提升、拆除导导管共75页第24页1.5常见施工质量问问题的处置发现：排出的泥浆连续冒气泡；泥浆液面突然然下降。原因：护筒周围未封封紧密；泥浆浆液面低于孔孔外水位；遇流砂、淤泥泥、破碎地层层钻进太快或或泥浆比重过过低。预防：护筒周围粘土填封密实实，保持泥浆液面高于孔外外水位;流砂、松散土土层加大泥浆比重重，控制钻进速度度。1.5.1孔壁坍塌处理：轻度坍陷——保持孔内泥浆浆液位，加大泥浆比重重;坍陷严重——提出钻具、回填粘土，孔壁稳定后重重钻。共75页第25页1.5.2成孔偏斜扩底灌注桩设设备原因：钻杆不垂直；土层软硬不均均；碰到孤石。预防：及时更换弯曲曲钻杆；软硬土层低速钻进；发现钻杆偏偏斜可提起钻钻头上下反复扫钻几次；遇孤石时，可可预爆或采用高低冲程交替替冲击，将大孤石击击碎或挤入孔孔壁。处理：钻机成孔可局部回填粘土土至偏孔上方方500mm处，稳定后再重新新钻进；共75页第26页冲击成孔可回填片石至偏偏孔上方300~500mm处，然后重新冲孔孔。1.6浆渣的处理泥浆护壁成孔孔的缺点是施工现场环境境污染严重。废弃的浆渣渣应进行处理理，目前工地地一般采用沉沉淀法进行重重力分离处理理，国内已开开发的泥浆净净化器是理想想的泥浆处理理设备。泥浆分离处理理设备原理ZX-200/250泥浆净化器黑旋风工程公公司某工地泥浆溢溢入某某工地泥浆浆溢入水塘城市道路虾蟹非死即逃逃泥浆四溢工工地一片狼籍籍共75页第27页2旋挖钻孔灌注注桩是由旋挖钻机机成孔的桩型型，简称旋挖桩，是近年来大大力推广的一一种先进的桩桩基施工工艺艺，有取代泥泥浆护壁成孔孔灌注桩之势势。工艺原理：旋挖钻机通过过钻头和钻杆杆的旋转，借借助钻具自重重和钻机加压压系统，边旋旋转边切削地地层并将其装装入钻斗内，，再将钻斗提提出孔外卸土土，取土卸土土、循环往复复，成孔直至至设计深度。。适用于黏土土、粉土、砂砂土、填士、、碎石土及风风化岩层。目前国内旋挖挖钻机成孔最大桩径为3m，成孔深度多在在60m以内，最深已达120m。德国宝峨BG50是目前全世界界最大的旋挖挖钻机，最大大桩径4.5m、最大钻深超超过100m共75页第28页2.1旋挖钻机的优优缺点最大成孔深度度60米；最大成孔直径径1800mm旋挖钻机成孔施工工优点：旋挖钻机全液压驱动、电脑脑控制，能精确定定位钻孔、自动校校正钻孔垂直度、、量测钻孔深度，，工效是循环钻机机的20倍。具有施工效率率高、振动小、噪声低低，无泥浆或排浆浆量小的特点，是国际土木工程的的流行桩工机械。缺点：重量较大、设备较较昂贵，维修复杂杂，钻机行走对场场地路面要求高。。共75页第29页三一重工SR200C旋挖钻机2.2钻具选择旋挖钻具的选择对对提高钻进速度和和成孔质量、节约约能源，降低钻具具损耗有着至关重重要的作用。旋挖钻斗钻进时将土屑切削削入斗筒内，提升钻斗至孔外卸卸土而成孔。主要用于于含水较高的砂土土、淤泥、粘土、、淤泥质亚粘土、、砂砾层、卵石层层和风化软基岩等等地层中的无循环环钻进。2.2.1旋挖钻斗单底双开门斗齿钻钻斗双底双开开门斗齿钻斗双双底单开门斗斗齿钻斗双底底单开门截齿钻斗斗共75页第30页底板层数的选择：：单层底板的为旋挖斗，适用粘性强的地地层;双层底板的为捞砂斗，适合其它地层。。底板进土口的选择择：单开口钻头适合钻进较大粒径径的各种岩石；双开口适合钻进粒径较小小的砂层、岩层。。切削具的选择：斗齿适合钻进软至中软软土层、粘土层、、泥质地层；截齿适合钻进卵石层及及硬质土层。旋挖钻斗钻进旋挖钻斗卸土共75页第31页2.2.2短螺旋钻头螺旋钻头钻进时土进入钻头头螺纹中，卸土时提起钻头头、反向旋转将土甩出出而成孔。主要用于于地下水位以上软软岩、小粒径的砾砾石层、中风化以以下岩层的无循环环钻进。双头单锥岩石螺旋旋钻头土层螺旋钻头螺旋钻头孔外卸土土短螺旋钻头钻进成成孔共75页第32页2.2.3筒式及扩底钻头筒式钻头：硬度较大的基岩、、大的漂石层及硬硬质永冻土层，螺螺旋或旋挖钻头钻钻进较困难时，就就需用筒式钻头切切出环槽，配合旋旋挖钻头钻进。筒筒式钻头有斗齿、截齿、牙轮钻头，分别适用于软岩、中硬岩、坚硬岩石。截齿筒式钻头牙轮筒式钻头上压式两翼土层扩底钻头上压式筒式岩层扩底钻头上压式三翼扩底钻头上压式自御扩底钻头下压式两翼土层扩底钻头双层筒式钻头共75页第33页2.3旋挖钻机成孔施工工2.3.1干法成孔对粘结性好的岩土土层，可采用旋挖钻斗或短螺旋钻头成孔，无需泥浆护护壁。共75页第34页等径钻头钻进等等径桩孔成型旋挖钻机干法成孔孔钻进准备旋挖钻机干法成孔孔孔外卸土共75页第35页2.3.2湿法成孔对松散易坍塌地层层，或有地下水分分布、孔壁不稳定定，则采用静态泥浆护壁、钻斗取土工艺。共75页第36页湿法成孔的泥浆只护壁不循循环排渣。2.3.3扩径成孔桩孔扩径成型扩径钻头旋转挖挖土旋挖机换装扩径钻具，可在孔底进行行扩孔作业。扩径钻头扩径钻头孔外甩甩土共75页第37页⑴湿法成孔应配备备成孔和清孔用用泥浆及泥浆池池，在泥浆易渗渗漏的土层应采采取提高泥浆密度、掺入锯末、增黏剂等维持孔壁稳定定措施。泥浆制制备能力应大于于钻孔的泥浆需需求量，每台钻钻机的泥浆储备备量不少于单桩桩体积。2.3.4旋挖桩施工注意意事项⑵旋挖钻机成孔孔应采用跳挖方式，钻斗倒出的土土距桩孔口的最最小距离应＞6m，并及时清除。。泥浆漏失应同步步补充⑶旋挖钻机成孔孔，孔底沉渣厚厚度较难控制，，应采用专用清清孔钻头进行清清渣，并采用桩端后注浆工艺艺保证桩端承载力力。一种清孔效果良良好的碰撞式筒钻共75页第38页3沉管灌注桩又称套管成孔灌注桩。是利用锤击法或振动法将带有钢筋砼桩桩靴(或活辨式桩尖)的钢制桩管沉入入土中，然后边拔管边灌注砼砼而成桩。用锤击沉桩设备沉管时称为“锤击沉管灌注桩”利用激振器的振动沉管时，称为“振动沉管灌注桩”共75页第39页砼预制桩靴锤击沉管灌注桩桩施工工艺沉入边边锤击下钢筋筋笼套管边边拔管继续浇浇灌桩机就位套入桩靴初灌砼桩桩成型3.1工艺流程3.1.1锤击沉管立管→套入桩靴靴、对准桩位压压入土中→检查查→低锤轻击→→检查有无偏移移→正常施打至至设计标高→第第一次浇灌砼→→边拔管、边锤锤击、边继续浇浇灌砼→安放钢钢筋笼、继续浇浇灌砼至桩顶设设计标高。桩管桩靴点击动画锤击沉管钢筋笼共75页第40页振动沉管灌注桩桩施工工艺边振边灌桩顶顶插筋边拔桩管并灌灌满砼振动锤上料口桩管活瓣桩尖钢筋笼砼料斗3.1.2振动沉管立管→合拢活瓣桩尖、对准桩位压入入土中→检查→→初始沉管→检检查有无偏移→→正常沉管至设设计标高→第一一次浇灌砼→边边拔管、边振动动、边继续浇灌灌砼→安放钢筋筋笼、继续浇灌灌砼至桩顶设计计标高。沉管砼砼上料桩机就位合拢桩尖点击动画振动沉管灌注桩桩振动沉管的施工工方法有单打法、反插法和复打法。共75页第41页3.2沉管施工用桩架吊起桩管管，对准预设在在桩位处的预制制砼桩靴，套入桩靴，或关闭桩管活瓣桩桩尖。然后缓缓放下下套管，压进土土中。桩管上端扣上桩桩帽，检查桩管管与桩锤是否在在同一垂直线上，桩管偏斜≯≯0.5%时，即可起锤沉沉管。先低锤轻击，观察如无偏移方可正常常施打，直至符合设计计要求的贯入度或标高。3.2.2沉管桩尖埋设桩桩管套入桩靴合合拢桩管活瓣瓣桩尖3.2.1桩管就位共75页第42页3.2.3砼浇灌桩管沉至设计标标高后，应检查查并处理桩管内内的进泥、进水水和吞桩尖等情况，并立即灌注砼砼。第一次浇灌灌砼时桩管内应应尽量灌满，拔管过程中应应向桩管内继续续浇灌砼，并使使桩管内砼保持略略高于地面。3.2.4锤击拔管砼灌满桩管后，，拔管即可进行行。一边拔管、一边锤击，拔管的速度要要均匀，一般土土层以1m/min为宜，软弱土层层以0.3～0.8m/min为宜。倒打拔管的速度，单动汽汽锤不少于50次/min，自由落锤小落落距轻击不少于于40次/min。在管底未拔至至桩顶设计标高高时，倒打或轻击不得中断。桩管沉至设计标标高桩管上料口近景景共75页第43页3.2.5振动拔管桩管内灌满砼后后，应先振动5～10s，再开始拔管，，应边振边拔，每拔出0.5~1.0m，停拔，振动5～10s；如此反复，直直至桩管全部拔拔出;在一般土层内，，拔管速度宜为为1.2～1.5m/min，用活瓣桩尖时时宜慢，用砼预预制桩尖时可适适当加快；在软软弱土层中宜控控制在0.6～0.8m/min。边拔管、边振动动边继续浇灌砼共75页第44页3.3.1跳打法桩的中心距小于4倍桩管外径或小于2m时，均应跳打。。中间空出的桩桩，须待邻桩砼达到设计计强度的50%后方可施打。锤击沉管的特殊殊施工方法有跳打法、复打法。振动沉管的特特殊施工方法有有反插法和复打法。3.3沉管灌注桩的特殊施工方法在桩管灌满砼后后，先振动再拔管，每次拔管高度度0.5～1.0m，向下反插深度度0.3～0.5m。拔管过程中应应分段添加砼，，保持管内砼面始终不不低于地表面或或高于地下水位位1.0～1.5m，拔管速度应小小于0.5m/min;距桩尖处1.5m范围宜多次反插插以扩大桩端部部断面；在流动性淤泥中不不宜使用反插法法。3.3.2反插法共75页第45页单打第2次第2次复打砼砼浇浇筑反插插继续反反插单单打局局部复复打成桩沉管管浇筑砼成成桩预预加1m沉管拔拔管成成桩成成桩沉沉管成成桩全部复打下下部部反插上上部部局部复打3.3.2复打法在第一次砼浇筑筑完毕、拔出桩桩管，立即在原原桩位再设预制桩靴或合好活瓣桩尖，第二次复打沉沉入桩管，使未凝固的砼向四四周挤压扩大桩桩径，再浇筑第二次次砼。复打法可可扩大桩径并提提高单桩承载能能力。点击动画复打法沉桩不反插共74页第46页3.4沉管灌注桩常见见问题的处置检查：露出地面的桩体体可目测观察；地下2～3m范围内的桩体断断裂,用手或脚轻摇会会有浮振的感觉；深部的的断桩须用动测法检测。3.4.1断桩预防措施：控制桩的中心距≮4倍桩径，合理安排沉桩桩顺序和桩架行行走路线，采用用跳打法和控制时间法使桩身砼终凝前前避免振动和扰扰动，认真控制拔管速度。断桩处理：断桩一经发现现，应将断桩桩拔去，清理理桩孔及接桩桩面，略增大大桩身截面积积再重新浇筑筑桩身砼。挖出来的断桩桩断桩的处理共75页第47页3.4.2桩靴进水检查：用浮标可测得桩底是是否进水或进进泥。预防措施：桩尖活瓣间隙隙或预制桩靴与桩桩管接触处要严密，对缝缝隙较大的桩桩尖或桩靴应及时修理或更换。处理措施：先在桩管内灌灌入0.5m高水泥砂浆，再灌入1m高砼，然后反插打下。3.4.3吊脚桩监测：拔管前观测管管内浮标，监监测桩管活瓣桩尖尖或砼预制桩靴是否打开或脱开。预防措施：拔管采取“密振慢抽””，开始拔管50cm，将桩管反插插几下，再正正常拔管；保保持砼的和易易性，防止卡管或堵管；严格控制砼砼预制桩靴的的强度和规格格，防止桩靴打碎或压入管内。处理措施：将桩管拔出后后填砂重打。共75页第48页3.4.4缩颈监测：流塑状态土质质沉桩，拔管管时须设置浮标记记录每0.5～1m高度砼的灌入入量，砼的充盈系数(砼灌入量与桩桩身体积之比比)≮1.0。预防措施：严格控制拔管速度在0.6～0.8m/min以内，桩管内内尽量多装砼砼，使管内砼砼高于地面或或地下水位1～1.5m以上。处理措施：采取复打法进行处理。开挖验证的缩缩颈桩桩体共75页第49页点击动画缩颈桩3.5内夯沉管灌注注桩又称夯扩桩，其打桩设备备在沉管灌注注桩设备基础础上增加内夯管。分为带砼预制桩尖尖夯扩桩和无桩尖夯扩桩桩。内夯沉管灌灌注桩由于夯夯扩成型，在在桩端处形成成扩大头，桩桩端面积增大大、桩端持力力层被夯实挤挤密,单桩承载力较较高。外管直直径325~450mm，桩长一般15m左右，单桩桩承载特征征值2000kN以内。使用范围基基本与沉管管灌注桩相相同，距地地面4～20m范围内有较较硬的土层层作桩端持持力层时较较为适用。。液压步履式式夯扩桩机共75页第50页当采用外管管与内夯管管结合锤击击沉管进行行夯压、扩扩底、扩径径时，内夯管应比比外管短100mm，内夯管底底端可采用用闭口平底或闭口锥底。内外管及管管塞扩扩底端端断桩的处理理HKJ-400型液压步履履式夯扩机机内内夯夯沉管灌注注桩施工全全景共75页第51页外管封底可可采用干硬性砼、无水砼配料料，经夯击形形成阻水阻泥管管塞，其高度可可为100mm。当内外管管间不会发发生间隙涌涌水、涌泥泥时亦可不不封底。桩身砼宜分分段灌注，，拔管时内内夯管和桩桩锤应施压于外管管中的砼顶顶面，边压边拔拔。内夯沉管灌灌注桩施工工中外管封底加加入干硬性性砼锤击内夯管管！共75页第52页4长螺旋成孔孔灌注桩其成孔工艺艺分为长螺旋钻孔孔灌注桩和长螺旋钻孔孔压灌桩，前者是一一种早期的的干作业成成孔工艺，，后者是在在早期工艺艺的基础上上演进而成成。后者较前者者的适应范范围更广、、成桩效果果更好。长螺旋钻孔孔灌注桩施工工艺长螺旋钻孔孔压灌桩施工工艺长螺旋钻机成孔空钻清孔提钻钻提钻200mm下钢筋笼灌注砼边提钻边压入砼振捣成桩下钢筋笼共75页第53页4.1长螺旋钻孔孔灌注桩适用于成孔孔深度内无无地下水的的一般粘性性、砂土及及人工填土土，勿需护护壁，成孔孔深度8～20m、成孔直径径300～600mm，不宜用于于地下水位位以下的各各类土及淤淤泥质土。。常用螺旋钻机成成孔，亦可用洛洛阳铲成孔孔。成孔原理：：电动机带动动钻杆转动，使螺旋叶叶片旋转削土，土随螺旋旋叶片上升升排出孔外外。点击动画螺旋钻成孔孔共75页第54页共75页第56页长螺旋钻机机钻头近景长螺旋钻机机成孔施工工只钻不进空空转清清土提提钻卸土土共75页第56页钻孔时钻杆杆应保持垂垂直稳固，，位置准确确，防止因因钻杆晃动动引起扩大大孔径钻进过程中中，应随时时清理孔口口积土，遇遇到地下水水、塌孔、、缩孔等异异常情况时时，应及时时处理。共75页第57页4.2长螺旋钻孔孔压灌桩长螺旋钻孔压压灌桩的工工艺改进在在提钻与桩身砼灌注注两环节。第第一次提钻钻200mm、然后通过钻杆内腔压灌砼砼，边提升钻杆边压压灌砼，吊放钢筋笼时时内套振动棒，，将钢筋笼范围围内砼振捣密实实。该桩型插钢筋笼笼后宜用于黏性性土、粉土、砂砂土、填土、非非密实的碎石类类土、强风化岩岩。钻机钻至砼砼通过钻杆杆将将钢筋筋笼预定深度内内腔压压灌至孔底振振入或或压振振捣成成桩清孔边边灌边提升钻杆杆入入砼内长螺旋钻孔压灌灌桩工艺流程共75页第58页长螺旋钻孔压灌灌桩施工全景边提升钻杆边压灌砼吊起钢筋笼与导入管钢筋笼就位共75页第59页钢筋笼正振入桩中共75页第60页钢筋笼振沉桩中中近景4.3螺旋挤土灌注桩桩是一种新桩型，上部为园柱型，下部为螺纹型。采用螺旋钻机旋转挤挤压土体、泵压砼成桩。亦称“螺杆桩”。共75页第61页螺旋挤土灌注桩桩施工螺旋挤土成孔效效果直直杆段螺螺纹段力源液压的桩机机5挤扩支盘桩钻孔结束后，在在桩孔内下入专用液压挤扩机机，在适当位置对对钻孔周围土体体施以三维静压压，挤扩成型设设置承力盘或分支，形成由主桩、承力盘及分支组成的挤扩支盘桩。挤扩支盘桩变变普通摩擦桩为为变截面多支点点的摩擦端承桩桩，改变了桩的的受力机理，具具有抗震性好、、沉降变形小的的优点。适用于于非饱和粘性土土，砂性较大的的粘土、粉土、、砂土、砾卵石石、风化岩层等等。树根构造示意图图挤挤扩支盘桩体体开开挖验证的挤挤扩支盘桩桩体体十字分支承力盘承力盘共75页第62页泥浆护壁成孔时时，应根据地质质情况选择持力力层设置分支及承力盘，按支盘设计深深度，下放全液液压挤扩支盘成成型机，操作液液压工作站将弓压臂(承力板)挤出、收回、反复转角、经多次挤压成盘，再由上至下或或由下至上完成挤扩多多个支盘的作业业，然后安放钢钢筋笼、清孔、灌灌注砼成桩。5.1泥浆护壁成孔的的挤扩支盘桩施施工支盘操作台支支盘挤扩机共75页第63页长螺旋钻机进行行干作业成孔时时，按支盘设计计深度，下入挤挤扩支盘机，按按设计支盘位置置、尺寸进行挤挤扩作业，处理理虚土、下钢筋筋笼、灌注砼成成桩。该法进度度快。但不宜在砂性土中中设置支盘。5.2干作业成孔的挤挤扩支盘桩施工工干作业成孔的挤挤扩支盘桩施施工挤扩支盘桩施工工共75页第64页5.3施工质量控制要要点⑴挤扩支盘桩的的最小中心距≮3d和1.5D；⑵承压桩的支盘数数量一般不多于于4个，抗拔桩的支支盘数量宜为1～2个。挤扩支盘桩桩竖向最小盘间距距≮2D；⑶承力盘应设在土土层结构稳定、、压缩性较小、、承载力较高、、层厚＞2D的土层中。承压桩的支与盘盘应设置在承载土层的上部部，抗拔桩的支与盘盘应设置在承载土层的下部。⑷承力盘底进入持持力层的深度≮≮0.5~1.0h；桩端全断面进进入持力层的深深度，对于粘性性土、粉土≮2d，砂土≮1.5d，碎石土≮1d。桩端以下持力力层厚度≮3d。共75页第65页6人工挖孔灌注桩桩人工挖孔灌注桩桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉降量小、无振动无噪音音、无环境污染染,无需大型机械设设备，一柱一桩桩时无需截桩、、节省承台。可可多桩同时施工工，施工进度快快。国内人工挖孔桩桩直径最大已达达4m，最深为98m。人工挖孔孔灌注桩桩施工现场场直径达2.5m的人工挖挖孔桩共75页第66页6.1构造要求求⑴桩径：最小≮0.8m，最大不宜＞2.5m;⑵桩长：：一般20m左右，不不宜超过过30m；⑶扩底：：分为扩底和不扩底。扩底时时