2钻孔灌注桩解析

其次章桩根底施工技术方法§2-1概述Q一桩基的概念及适用条件桩是竖直或微倾斜的根底构件.桩根底是由假设干根桩和承台组成.优先考虑桩的状况:f1荷载大的建筑物2滨河滨海地带建筑物3计算沉降量大的建筑物4地下水和施工水位高的建筑物R

二桩的分类

1按材料分类:木桩.钢桩.钢筋混凝土桩2按桩的受力状况分类一)抗压桩端承桩摩擦桩二)抗拔桩如水下建筑抗浮桩、牵缆桩、输电塔和微波放射塔基桩三)抗剪桩基坑支护桩、抗滑桩、桥墩防护桩3按工法分类可分为非挤土桩、局部挤土桩和挤土桩3大类型。再细分,桩的施工方法超过300种。施工方法的变化、完善、更新可以说是日新月异。三桩型与成桩工艺选择原则考虑的因素及遵循的原则：建筑物的特征(建筑构造类型、荷载性质、桩的使用功能、建筑物的安全等级等)、工程地质条件(穿越土层、桩端持力层岩土特性)、水文地质条件(地下水类别、地下水位)、施工环境与施工技术〔人员、机械设备〕材料供给条件、造价以及工期等进展技术经济分析比较,最终选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。§2-2钻孔灌注桩施工技术钻孔灌注桩是通过机械或人工钻掘成孔,然后在孔内放入钢筋骨架,灌注桩身混凝土而成的基桩.一、功能特点:

1、适用性广2、单桩承载力大3、抗震性好4、建筑费用低5、施工噪声小公害少6、技术要求高

二、主要工艺流程设计测量安装埋设护筒钻孔清孔装筋二次清孔灌注养护浙江省杭州市淳安县上江埠1号特大桥桩基6米直径的钻孔灌注桩正在向湖层深处不断推动，这是目前中国最大的钻孔桩。

三、施工设计及施工前的预备

1、设计内容：工程概况及设计要求工艺方案和设备选型施工力气部署耗材供给工艺技术〔成孔与成桩工艺主要包括钻头、泥浆、灌注)验桩要求〔28天后抽验5-10%大于4根〕安全治理与质保措施

2、场地预备〔三通一平〕

3、埋设护筒〔长1.5m、直径=钻头+20~30cm)作用:a把握桩位导向钻具b疼惜孔口c提高孔内水头高度d测量基准埋设方法:挖埋法和填埋法4、泥浆配制比重:1.02~1.3(反循环、正循环、冲击)粘度:16~30秒泥浆净化:自然沉降、机械净化、化学净化四正循环回转钻进成孔工艺由钻机带动钻具旋转钻进岩土,承受泥浆以正循环方式清孔排渣的成孔工艺.一)、主要设备1、桩机〔SPJ300、GPS-15〕特性：低转速、大扭矩(口径800大于5KNm，口径1000大于12KNm〕

GPS-15型钻孔直径0.8~1.5m孔深50m扭矩18kNm主卷扬提升力气30kN2、泥浆泵：离心泵〔3PN〕泵量108m/h扬程21m往复泵：BW600/30砂石泵二)、钻头:

鱼尾钻头、三翼钻头、笼式钻头、组合牙轮钻头、钢粒钻头、金刚石钻头

钻头直径0.8~1.0

中心管140mm

支撑管30mm

翼板4~6片

三)、工艺规程1钻压：硬土层：400~600N/颗(合金〕300~500N/cm〔牙轮〕2转速：V=0.8~1.6m/sn=60V/3.14Dn=20~80rpm3泵量：

球形颗粒的自由沉降速度

重力:浮力:阻力:平衡方程:球形颗粒的自由沉降速度

钻屑的悬浮速度计算须考虑的因素:1管壁的影响

m近似等于2

2颗粒外形的影响

外形系数:k=c1/c=1.17

3颗粒群的影响钻屑的悬浮速度计算公式:例:桩孔直径:800mm钻杆直径:127mm上返速度:0.3m/s泵量Q8800L/min

桩基的承载力桩基工程质量最重要的一个指标是桩的承载力。而单桩承载力极限值取决于桩身的材料强度和地基土的支承力。假设地基土对桩的支承力大于桩身的材料强度值，则桩的承载力是依据桩身材料强度确定；假设地基土对桩的支承力小于桩身的材料强度值，则桩的承载力只能由地基土的强度和变形确定。一、影响桩基承载力的因素分析

1〕桩身所穿越土层的强度、变形性质和历史2〕桩端持力层的强度和变形性质3〕桩身与桩底的几何外形4〕桩体材料强度5〕群桩效应桩的排列、桩距、桩的长径比、桩长与承台宽度等参数对承台、桩、土的相互作用和群桩承载力影响较大6〕桩的施工方法二单桩承载力确实定方法直接法：静力荷载试验桩的动测方法间接法：理论计算阅历公式原位测试〔静探、标贯、旁压〕三、单桩荷载试验〔一〕单桩垂直荷载试验单桩垂直荷载试验的目的是为了确定单桩竖向〔抗压〕极限承载力，作为设计依据，或对工程桩的承载力进展抽样检验和评价。当埋设有桩底反力和桩身应力、应变测量元件时，还可直接测定桩周各土层的极限侧阻力和极限端阻力。除对于以桩身承载力把握极限承载力的工程桩试验加至承载力设计值的1.5～2倍外，其余试桩均应加载至破坏。1试桩方法1〕慢速维持荷载法此法是国内外沿用很久的方法，具体做法是按确定要求将荷载分级加到试桩上，每级荷载维持不变直至桩顶下沉量增量到达某一规定的相对稳定标准，然后连续加一级荷载，当到达规定的终止试验条件时，便停顿加荷，再分级卸荷直至零载，试验周期3～7天。2〕快速维持荷载法试验加载不要求观测的下沉量的相对稳定，而以等时间间隔连续加载。承受快速维持加载法的根本依据是：快速加载下得到的极限荷载乘以确定的修正系数可转换慢速加载时的极限荷载；在设计荷载下，慢速法和快速法的桩顶下沉量相差不大，两者差值在5％以内；慢速法的试验总待续时间长，且不易预估，而快速法的总持续时间短，且简洁预估。3〕等贯入速率法〔简洁CRP法〕此法特点是试验对荷载以保持桩顶按等速率贯入土中而连续施加，按荷载贯入量〔即下沉量〕曲线确定极限荷载。试验一般进展到累计贯入量50～70mm，或设计荷载的3倍，或贯入量至少等于桩径的15％，或试桩系统的最大力气。试验在l～3h内就可完成。4〕循环加载卸载试验法此法在国外用得较为广泛，还可细分为：①在慢速维持荷载法中以局部荷载进展加卸载循环；②以慢速维持荷载法为根底对每一级荷载进展重复加卸载循环；③以快速维持荷载法为根底对每一级荷载进展重复加卸载循环。2荷载装置1〕堆重平台装置2〕锚桩与反力梁荷载装置3〕锚杆与反力梁荷载装置4〕锚桩与堆重平台联合荷载装置5〕以现有构筑物作反力装置6〕利用山体作反力装置3、加载试验1〕荷载分级荷载分级目前多为10～20级。分级太少则绘成的曲线不利于分布，分级太多则试桩时间过长。国外荷载分级一般都在8级以上。加载可为等量加载或递变加载。等量加教时，每级荷载为预估极限荷载量的1／10～1／15，第一、其次级荷载可为1／5～l／8。依据现场试桩曲线的变化，在接近极限荷载时，可按银级荷载量的1/2～1/4施加。递变加载的荷载分级，可按试桩设计要求具体确定。2〕沉降稳定标准目前国内工业与民用建筑、大路、铁路、梁试桩普遍承受的沉降稳定标准是：粘性土沉降速率不大于0.1mm/h。砂性土沉降速率不大于0.2mm／h。岩石沉降速率不大干0．02mm／h。符合上列标准，并连续消逝两次以上，可视为下降停顿并到达相对稳定，即可施加下一级荷载。此外，也可依据绘制的沉降一时间对数曲线尾部消逝平缓直线段时，主体沉降已趋稳定。快速加载时，只要到达规定时间，就施加下一级荷载。承受等沉降速率法加载，只要沉降速率为0.l～0.5mm/h，而不考虑稳定与否，试验用间不得舒平变更沉降稳定标准。3〕终止加载条件试压桩到达破坏即终止加载。一般根椐现场绘制的沉降一荷载曲线和沉降一时间对数曲线来确定桩是否破坏，或消逝以下状况之一时，即可认为试压桩破坏：①某级荷载作用下的沉降量为前一级荷载沉降量的5倍；②某级荷载作用下的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的两倍，且经24小时沉降仍不稳定；，③荷载超过极限荷载，经36小时沉降仍不稳定。④桩的总沉降量超过规定值。5荷载试验结果分析沉降—荷载曲线〔S-P曲线〕三、桩的动测动力试桩是在桩顶给桩作用一动态力〔动荷载〕，动态力可以是瞬态冲击力或稳态激振力。桩、土系统对动态力作用的反映称为动力响应，用不同功能的传感器可以在桩顶上量测到不同的动力响应信号，如位移、速度或加速度响应信号。通过对信号的时域分析、频域分析或传递函数分析，可以推断桩身构造完整性和对单桩承载力的评价。依据作用在桩顶上动荷能量是否使桩土之间发生确定塑性位移或弹性位移，而把动力试桩分为高、低应变两种方法。高应变法，作用在桩上能量大，应力和应变水平接近或到达工程桩的应力、应变水平，动荷载使桩抑制土阻力产生贯入度，从而使桩、土之间产生塑性位移，桩对外的抗力主要通过位移产生，有了位移，桩侧和桩尖土阻力得到确定程度发挥，在桩顶量测到的桩、土响应信号包含有承载力因素，所以高应变动力试桩可以对单桩承载力进展判定，也可以评价桩身构造完整性。低应变法，作用在桩顶上的动荷载力小于使用荷载，其能量小，只能使桩土产生弹性变形，一般状况只产生10-5动应变，它是通过应力波在桩身中传播和反射原理，对桩身构造完整性进展评价，依据振动理论对承载力进展推算。低应变法从原理上，不能直接得到承载力的推断，而是由实测动刚度和静、动比照的修正进展推算，因此带有很大的地区阅历和人为因素。地基处理与桩基施工技术的新进展地基处理粉喷桩的大面积应用水泥粉煤灰碎石桩的拓展夯实水泥土桩地基的开拓应用土工合成材料地基的大量应用强夯的广泛应用和进展桩基技术静力压桩快速进展挤扩多分支承力盘灌注桩的大量应用钻孔压浆灌注桩的开拓和应用夯压成型灌注桩技术的拓展钢桩的开拓应用桩根底施工技术进展方向桩的尺寸向长、大方向进展桩的尺寸向短、小方向进展向攻克桩成孔难点方向进展向低公害工法桩方向进展向扩孔桩方向进展向异型桩方向进展向埋入式桩方向进展向组合式工艺桩方向进展向高强度桩方向进展向多种桩身材料方向进展谢谢！按材料分类

按外形分类按施工方法分类可分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等。其中,钢筋混凝土桩又可分为一般钢筋混凝土桩(简称RC桩,混凝土强度等级为C15～C40);预应力钢筋混凝土桩(简称PC桩,混凝土强度等级为C40～C80)和预应力高强度混凝土桩(简称PHC桩,混凝土强度等级不低于C80)。钢桩又可分为钢管桩、钢板桩和H型钢桩。组合材料桩中有钢管外壳加混凝土内壁的合成桩等。可分为圆形桩(实心圆断面桩、空心圆断面桩和管桩)、角形桩(三角形桩、四角形桩、六角形桩、八角形桩、外方内圆空心桩及外方内异形空心桩等)、异形桩(十字形桩、X形桩、楔形桩、扩底桩、桩身扩大桩、树根形桩、梯形桩、锥形桩、T形桩及波浪形锥形桩等)、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩、多节桩、多分支承力盘桩、DX桩、凹凸形灌注桩等。可分为非挤土桩、局部挤土桩和挤土桩3大类型。再细分,桩的施工方法超过300种。施工方法的变化、完善、更新可以说是日新月异。。基于高层、超高层建筑物承载的需要,桩径越来越大,桩长越来越长。欧美及日本的钢管桩长度已达100m以上,桩径超过2500mm;上海金茂大厦钢管桩桩端进入地面下80m的砂层,桩径为914.4mm;温州地区静压式钢筋混凝土预制桩长度已达70m以上,桩断面达600mm×600mm;郑州某工程反循环钻成孔灌注桩直径为1000～1100mm,桩长77.6m;南京长江二桥主塔墩根底反循环钻成孔灌注桩直径为3000mm,深度150m;厦门某工程人工挖孔桩长度为73m,桩径1.8m。基于老城区改造、老根底托换加固、建筑物纠偏加固、增层以及补桩等需要,小桩及锚杆静压桩技术日趋成熟。小桩(又称为微形桩或IM桩)实质上是小直径压力注浆桩,桩径为70～250mm,桩长为8～20m。锚杆静压桩的断面为200mm×200～300mm×300mm;桩段长度取决于施工净空高度和机具状况,为1.0～3.0m,桩入土深度3～30m。以日本为例,成立由64家根底公司组成的岩层削孔技术协会,争论开发出20余种大直径岩层削孔工法,其中长螺旋钻进成孔法3种、回转钻进成孔法5种、冲击钻进成孔法7种以及全套管回转掘削法9种。国内也有不少单位成功地争论开发出岩层钻进成孔法及大三石层(大卵砾石层、大抛石层和大孤石层)钻进成孔法。筒式柴油锤冲击式钢筋混凝土预制桩虽然具有桩身质量较牢靠、施工速度快及承载力高等优点,但由于其施工时噪声高、振动大和油污飞溅(三者统称为一次公害)等缺点,在城区的住宅群及公共建筑群等施工中受到很大限制,为此静压式钢筋混凝土预制桩施工技术在国内得到业主的青睐,国外已显现出用液压打桩锤取代筒式柴油锤的趋势。泥浆护壁法钻、冲孔灌注桩在地下水位高的软土地区虽然被较广泛地承受,但由于泥浆的使用使施工现场不文明,泥浆排解(称为二次公害)的困难,成为施工者头痛之事。因此钻斗钻成孔灌注桩,因其干取土作业加之所使用的稳定液由专用的仓罐贮存,现场较为文明,在日本建筑业界此类桩型已成为泥浆护壁灌注桩的主力桩型,国内此类桩型的承受亦日趋增多。贝诺特灌注桩由于环保效果好(噪声低、振动小、无泥浆污染与排放)、施工现场文明,在海内外广泛承受,我国香港地区此类桩型的市场份额约占45%,昆明、温州及北京地区10余个工程已成功地承受此类桩型。北京地区一般直径钻孔扩底灌注桩(桩身直径0.3～0.4m、扩底直径0.8～1.2m)的静载试验结果说明,与一样桩身直径的直孔桩相比,前者的极限荷载为后者的1.7～7.0倍,前者的单位桩体积的极限荷载为后者的1.4～3.0倍。大直径钻(挖)孔扩底桩具有承载力高、成孔后出土量少、承台面积小等显著优