第6讲砼灌注桩施工

《第6讲砼灌注桩施工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第6讲砼灌注桩施工（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工砼灌注桩施工砼灌注桩施工第第2 2章章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程 1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 3 沉管灌注桩沉管灌注桩 4 4 爆扩灌注桩爆扩灌注桩 5 5 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 6 钢筋笼吊放钢筋笼吊放 7 桩基检测桩基检测* *土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工砼灌注桩的施工特点砼灌注桩的施工特点 灌注桩直接在灌注桩直接在桩位上成孔桩位上成孔，然后在孔内灌注砼而成。，然后在孔内灌注砼而成。

2、该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、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。噪音小，适用于建筑物密集区。砼灌注桩施工砼灌注桩施工施工后需施工后需要一定的要一定的养护期，养护期， 不能立即不能立即 承受荷载承受荷载土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 适用于成孔深度内无地下水的适用于成孔深度内无地下水的一般粘性、砂土及人工填土，勿需一般粘性、砂土及人工填土，勿需护壁，成孔深度护壁，成孔深度820m、成孔直、成孔直径径300600mm，不宜用于地下水，不

3、宜用于地下水位以下的各类土及淤泥质土。常用位以下的各类土及淤泥质土。常用螺旋钻机成孔螺旋钻机成孔，亦可用洛阳铲成孔。，亦可用洛阳铲成孔。 成孔原理：成孔原理：电动机带动电动机带动钻杆钻杆转动转动，使螺旋叶片，使螺旋叶片旋转削土旋转削土，土随，土随螺旋叶片上升排出孔外。螺旋叶片上升排出孔外。砼灌注桩施工砼灌注桩施工土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工1.1 孔底清理孔底清理 钻至设计深度后进行孔底清理，钻至设计深度后进行孔底清理， 方法是方法是只钻不进、空转清土、提钻只钻不进、空转清土、提钻 卸土卸土。孔底虚土厚度孔底虚土厚度：摩擦型桩不：摩擦型桩不

4、 大于大于300mm300mm，端承型桩不大于，端承型桩不大于100mm100mm。 可在钻杆上换装可在钻杆上换装扩孔刀扩孔刀 片片，扩底直径为桩身直径的，扩底直径为桩身直径的 2.53.5倍，在设计要求位置倍，在设计要求位置 形成形成葫芦桩葫芦桩或或扩底桩扩底桩。1.2 桩身或桩底扩孔桩身或桩底扩孔1 1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工长长螺螺旋旋钻钻机机成成孔孔近近景景1 1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 1.3 施工要点施工要点 钢筋笼宜一次绑好，吊入孔内时注意勿碰孔壁，钢筋骨架过长时，可分段吊钢筋笼

5、宜一次绑好，吊入孔内时注意勿碰孔壁，钢筋骨架过长时，可分段吊放，逐段焊接；砼应分层连续浇筑，分层厚度不大于放，逐段焊接；砼应分层连续浇筑，分层厚度不大于1.5m1.5m。塌孔的处理：塌孔的处理：宜钻至塌孔宜钻至塌孔下下12m处，处，用低强度等级的混凝土或用低强度等级的混凝土或3:7灰土填至灰土填至塌孔以塌孔以上上1m左右左右，待砼初凝后再继续，待砼初凝后再继续下钻至设计深度。下钻至设计深度。操作时应注意：操作时应注意：要求钻杆垂直，钻进过程中应随时清理要求钻杆垂直，钻进过程中应随时清理孔口积土，假设发现钻杆摇晃或进钻困孔口积土，假设发现钻杆摇晃或进钻困难时，可能遇到地下异物，应立即停车难时，可

6、能遇到地下异物，应立即停车检查；遇有塌孔、缩孔等异常情况应及检查；遇有塌孔、缩孔等异常情况应及时研究解决。时研究解决。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁、防止塌孔和排出土渣而成泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔，不同土质和地下水位上下都适用。多用于含水量高的软土地孔，不同土质和地下水位上下都适用。多用于含水量高的软土地区。区。 成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等，其中以回转钻机应成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等，其中以回转钻机应用最多。用最多。回转

7、钻机是由动力装置带动有钻头的钻杆转动，由回转钻机是由动力装置带动有钻头的钻杆转动，由钻头切削土钻头切削土壤壤。切削形成的。切削形成的土渣土渣，通过，通过泥浆循环排出桩孔泥浆循环排出桩孔。根据泥浆循环方式。根据泥浆循环方式的不同，分为的不同，分为正循环回转钻机正循环回转钻机和和反循环回转钻机反循环回转钻机。2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺 回转钻机成孔回转钻机成孔砼灌注桩施工砼灌注桩施工土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工正循环回转钻机正循环回转钻机步步履履式式正正反反循循环环冲冲击击钻钻机机2.1 2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺 成孔时成

8、孔时泥浆由钻杆内部注入泥浆由钻杆内部注入，从钻杆底部喷出从钻杆底部喷出，携带钻下的土，携带钻下的土渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆池渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。再注入钻杆，由此进行循环。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工反循环回转钻机反循环回转钻机GW-40型型全液全液压钻机压钻机FGZ反循环反循环回转钻机回转钻机2.1 2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺 成孔时成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内，由砂石泵在钻杆

9、内形成真空，使钻下的形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉，沉淀后再流入泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，排放土渣淀后再流入泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，排放土渣的能力强。的能力强。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 潜水钻机成孔潜水钻机成孔 潜水钻机是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头潜水钻机是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下地下水位以下进行切进行切削土壤成孔。用正循环

10、工艺输入泥浆，进行护壁和将钻下的土渣削土壤成孔。用正循环工艺输入泥浆，进行护壁和将钻下的土渣排出孔外。排出孔外。KQ系列潜水工程钻孔机系列潜水工程钻孔机2.1 2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 冲击钻成孔冲击钻成孔 冲击钻主要用于在岩土层中成孔，成冲击钻主要用于在岩土层中成孔，成孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以自自由下落的冲击力来破碎岩层由下落的冲击力来破碎岩层，然后用，然后用掏掏渣筒渣筒来掏取孔内的渣浆。来掏取孔内的渣浆。冲击钻成孔作业冲击钻成孔作业冲冲击击锥锥 掏掏碴碴筒筒

11、2.1 2.1 成孔机械及工艺成孔机械及工艺土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工2.2.1 泥浆的作用泥浆的作用 泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷却泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷却与润滑钻头的作用。钻进中，护壁泥浆与钻孔的与润滑钻头的作用。钻进中，护壁泥浆与钻孔的土屑混合，边钻边排出携带土屑的泥浆；当钻孔土屑混合，边钻边排出携带土屑的泥浆；当钻孔到达规定深度后，运用泥浆循环进行孔底清渣。到达规定深度后，运用泥浆循环进行孔底清渣。2.2 护壁泥浆护壁泥浆 2.2.2 泥浆的组成泥浆的组成 是由高塑性粘土或膨润土是由高塑性粘土或膨润土

12、和水拌合的混合物，也可掺入和水拌合的混合物，也可掺入加重剂、分散剂、增粘剂及堵加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等掺合剂。泥浆一般在现漏剂等掺合剂。泥浆一般在现场制备，有些粘性土在钻进过场制备，有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液，程中可形成适合护壁的浆液，那么可利用其作为护壁泥浆，那么可利用其作为护壁泥浆，即即“自造泥浆。自造泥浆。2 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩泥浆池泥浆池土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工2.3 施工程序及方法施工程序及方法2 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩插打钢护筒插打钢护筒护筒埋深：护筒埋深：黏性

13、土：不宜小于黏性土：不宜小于1m1m 砂土：不宜小于砂土：不宜小于1.5m1.5m 淤泥等软弱土层：增加埋深淤泥等软弱土层：增加埋深 护筒顶面宜高出地面护筒顶面宜高出地面300mm300mm护筒作用：护筒作用：定位，保护孔口，维持水头，定位，保护孔口，维持水头，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向，防止地面水流入等。导钻头方向，防止地面水流入等。2.3.1 2.3.1 埋设钢护筒埋设钢护筒在杂填土或松软土层中钻孔时，应在桩位在杂填土或松软土层中钻孔时，应在桩位处埋设钢护筒，其内径应比钻头大处埋设钢护筒，其内径应比钻头大100mm100mm，护筒中心

14、竖直线应与桩中心重合。护筒中心竖直线应与桩中心重合。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工2.3.2 2.3.2 泥浆注入泥浆注入 粘土中可采用清水钻进、自造泥浆护壁；砂土中钻进粘土中可采用清水钻进、自造泥浆护壁；砂土中钻进那么应注那么应注入制备泥浆，注入泥浆密度控制在入制备泥浆，注入泥浆密度控制在1.11.1左右，排出泥浆密左右，排出泥浆密度宜为度宜为1.21.21.41.4。钻进过程中，应保持护筒内泥浆水位高于地下。钻进过程中，应保持护筒内泥浆水位高于地下水位。水位。GLGL1m1m以上以上护筒入土深度护筒入土深度护筒护筒地下水位地下水位泥泥浆浆

15、(a)(a)GLGL1m1m以上以上护筒入土深度护筒入土深度地下水位地下水位泥泥浆浆(b)(b) 地下水位与孔内水位的关系地下水位与孔内水位的关系(a)(a)地下水位较浅时地下水位较浅时;(b);(b)地下水位较深时地下水位较深时2.3 2.3 施工程序及方法施工程序及方法土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工清孔分两次进行：清孔分两次进行：第一次：钻孔深度到达设计要求，检查孔深、孔径、孔第一次：钻孔深度到达设计要求，检查孔深、孔径、孔的垂直度符合要求时进行。的垂直度符合要求时进行。原土造浆的钻孔：用原土造浆的钻孔：用“射水法，即钻杆只转不进空射水法

16、，即钻杆只转不进空转，待泥浆密度降至转，待泥浆密度降至1.11.1左右即为合格；左右即为合格；制备泥浆的钻孔：用换浆法，换出的泥浆密度小于制备泥浆的钻孔：用换浆法，换出的泥浆密度小于1.151.251.151.25即为合格。即为合格。2.3.3 2.3.3 清孔清孔当钻孔到达设计要求深度并经检查合格后，应立即进行当钻孔到达设计要求深度并经检查合格后，应立即进行清孔。清孔。 目的：是去除孔底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承目的：是去除孔底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承载力，载力， 确保桩基质量。确保桩基质量。2.3 2.3 施工程序及方法施工程序及方法土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木

17、专业土木专业土木工程施工土木工程施工 第二次清孔：第二次清孔：安放钢筋笼和导管后、水下砼浇注前进行。用泵安放钢筋笼和导管后、水下砼浇注前进行。用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣置换沉渣。2.3 2.3 施工程序及方法施工程序及方法 吊放钢筋笼及导管吊放钢筋笼及导管沉渣厚度：沉渣厚度：摩擦桩：摩擦桩：300mm300mm 端承桩：端承桩：50mm50mm泥浆性能指标：泥浆性能指标：在砼浇筑前，孔底在砼浇筑前，孔底500mm500mm以内以内 相对密度：相对密度： 1.25 1.25 黏度：黏度： 28s 28s 含砂率：含砂率： 8% 8%第二次

18、清孔有两个检验指标：第二次清孔有两个检验指标：清孔时注意：保持孔内水头，防止塌孔；清孔时注意：保持孔内水头，防止塌孔； 不应采用加深钻孔深度的方法代替清孔。不应采用加深钻孔深度的方法代替清孔。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工5 5 提升导管提升导管泥浆护壁泥浆护壁成孔的缺成孔的缺点：点：施工施工现场环境现场环境污染严重污染严重2.3 2.3 施工程序及方法施工程序及方法2.3.6 2.3.6 水下浇灌砼：灌注的桩顶标高比设计一般高出水下浇灌砼：灌注的桩顶标高比设计一般高出0.51.0m0.51.0m，以保证桩头砼强度，多余局部接桩前必须凿，以保

19、证桩头砼强度，多余局部接桩前必须凿除，桩头应无松散层。除，桩头应无松散层。3 3 料斗贮料料斗贮料 4 4 连续浇注连续浇注 1 1 安放导管安放导管2 2 导管就位导管就位土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工2.4 钻孔灌注桩常见问题的处置钻孔灌注桩常见问题的处置2.4.1 孔壁塌陷孔壁塌陷2 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩现象：现象：排出的泥浆中不断排出的泥浆中不断出现气泡出现气泡或泥浆或泥浆突然漏失突然漏失或泥浆或泥浆液面突液面突 然下降然下降。原因：原因：土质疏松；泥浆护壁不好；护筒周围未封紧密或埋设太浅；土质疏松；泥浆护壁不好；

20、护筒周围未封紧密或埋设太浅； 护筒内泥浆面低于孔外水位。护筒内泥浆面低于孔外水位。预防措施：预防措施：护筒周围用粘土填封护筒周围用粘土填封密实密实，钻进过程中及时添加新鲜，钻进过程中及时添加新鲜泥浆，使其泥浆，使其高于孔外水位高于孔外水位；遇流砂、松散土层时；遇流砂、松散土层时适当加大适当加大泥浆比泥浆比重，控制钻进速度和空转时间。重，控制钻进速度和空转时间。处理措施：处理措施：孔壁坍陷时应保持孔内泥浆液位并加大泥浆比重以稳孔壁坍陷时应保持孔内泥浆液位并加大泥浆比重以稳孔护壁；如孔坍陷严重，应提出钻具立即回填粘土，待孔壁稳定后孔护壁；如孔坍陷严重，应提出钻具立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻。再钻

21、。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工2.4.1 钻孔偏斜钻孔偏斜2 2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩原因：原因：钻杆不垂直；土层软硬不均；碰到孤石或障碍物。钻杆不垂直；土层软硬不均；碰到孤石或障碍物。预防措施：预防措施：钻机安装时对导架进行水平和垂直校正，发现钻杆弯钻机安装时对导架进行水平和垂直校正，发现钻杆弯曲时应及时更换；遇软硬土层应低速钻进。曲时应及时更换；遇软硬土层应低速钻进。处理措施：处理措施：出现钻杆偏斜时可提起钻头，上下反复扫钻几次。如出现钻杆偏斜时可提起钻头，上下反复扫钻几次。如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处纠正无

22、效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m0.5m以上，稳定后再重以上，稳定后再重新钻进。新钻进。回转钻机的钻头回转钻机的钻头扩底灌注桩设备扩底灌注桩设备土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工3 沉管灌注桩沉管灌注桩用锤击沉桩用锤击沉桩设备沉管时设备沉管时称为称为“锤击锤击沉管灌注桩沉管灌注桩利用激振利用激振器的振动器的振动沉管时，沉管时，称为称为“振振动沉管灌动沉管灌 注桩注桩砼灌注桩施工砼灌注桩施工 沉管灌注桩是利用沉管灌注桩是利用锤击打桩法锤击打桩法或或振动沉管法振动沉管法将带有钢筋砼桩靴将带有钢筋砼桩靴( (或活辨式桩尖或活辨式桩尖) )的钢桩

23、管沉入土中，然后的钢桩管沉入土中，然后边拔管边灌注砼边拔管边灌注砼而成。而成。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 施工程序施工程序3.1 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩点击动画点击动画锤击沉管锤击沉管3 3 沉管灌注桩沉管灌注桩立管立管对准桩位套入桩靴、压入土中对准桩位套入桩靴、压入土中 检查检查低锤轻击低锤轻击检查有无偏移检查有无偏移 正常施打至设计标高正常施打至设计标高 第一次浇灌砼第一次浇灌砼 边拔管、边锤击、边继续浇灌砼边拔管、边锤击、边继续浇灌砼 安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶安放钢筋笼、继续浇灌砼至桩顶设计标高。设计标高。土木工程施工土木

24、工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工1 12 2(a)(a)(b)(b) 桩靴示意图桩靴示意图(a)(a)钢筋混凝土桩靴钢筋混凝土桩靴;(b);(b)钢活瓣桩靴钢活瓣桩靴 1- 1-桩管桩管;2-;2-活瓣活瓣砼预制桩靴或桩尖砼预制桩靴或桩尖土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 就位就位 用桩架吊起桩管，用桩架吊起桩管，关闭桩尖关闭桩尖活瓣活瓣或对准预设在桩位处的预制或对准预设在桩位处的预制砼桩靴，砼桩靴，套入桩靴套入桩靴。然后缓缓放。然后缓缓放下套管，压进土中。下套管，压进土中。 桩管上端扣上桩帽，检查桩桩管上端扣上

25、桩帽，检查桩管与桩锤是否在管与桩锤是否在同一垂直线同一垂直线上，上，桩管偏斜不大于桩管偏斜不大于0.5%时，即可起时，即可起锤沉管。锤沉管。先低锤轻击先低锤轻击，观察如，观察如无无偏移方可正常施打偏移方可正常施打，直至符合设，直至符合设计要求的计要求的贯入度贯入度或或标高标高。 沉管沉管关关闭闭桩桩管管活活瓣瓣桩桩尖尖 桩桩管管套套入入砼砼桩桩靴靴3.1 3.1 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 砼浇灌砼浇灌 检查桩管内有无泥浆或水进入，即可灌注砼。第一次浇灌砼时检查桩管内有无泥浆或水进入，即可灌注砼。第一次浇灌砼时

26、桩管内应桩管内应尽量灌满尽量灌满，拔管过程中应向桩管内继续浇灌砼，并使，拔管过程中应向桩管内继续浇灌砼，并使桩桩管内砼保持略高于地面管内砼保持略高于地面。 拔管拔管 在砼灌满桩管后，拔管即可进行。在砼灌满桩管后，拔管即可进行。一边拔管、一边锤击一边拔管、一边锤击，拔管，拔管的速度要均匀，一般土层以的速度要均匀，一般土层以1m/min为宜，软弱土层以为宜，软弱土层以0.30.8 m/min为宜。为宜。倒打拔管倒打拔管的速度，单动汽锤不得少于的速度，单动汽锤不得少于50次次/min，自由，自由落锤不少于落锤不少于40次次/min。在管底未拔至桩顶设计标高时，。在管底未拔至桩顶设计标高时，倒打倒打和

27、和轻轻击击不得中断。不得中断。3.1 3.1 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 跳打法跳打法 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，须待邻桩砼到达设计强度的50%前方可施打。 为提高桩的质量和承载能力，可采用复打来扩大灌注桩的桩为提高桩的质量和承载能力，可采用复打来扩大灌注桩的桩径。方法是：在第一次浇筑砼完毕、拔出桩管，消除管外壁上的径。方法是：在第一次浇筑砼完毕、拔出桩管，消除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再设污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再设预制桩靴预制桩靴或或

28、合好合好桩尖活瓣桩尖活瓣，第二次复打沉入桩管，使，第二次复打沉入桩管，使未凝固的砼向四周挤压扩大未凝固的砼向四周挤压扩大桩径桩径，然后再浇筑第二次砼。，然后再浇筑第二次砼。施工时应注意：施工时应注意：二次沉管的轴线应二次沉管的轴线应重合；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行。重合；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前进行。 复打法复打法 锤击沉管灌注桩的特殊施工方法有锤击沉管灌注桩的特殊施工方法有跳打法跳打法、复打法复打法。 3.1 3.1 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩3.1.6 特殊施工方法特殊施工方法土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程

29、施工3.2 振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩 振动沉管采用振动锤或振动冲击锤沉管，利用桩机强迫振动频振动沉管采用振动锤或振动冲击锤沉管，利用桩机强迫振动频率与土的自振频率相同时产生的率与土的自振频率相同时产生的共振共振而沉管。而沉管。沉桩前，将桩管下沉桩前，将桩管下端端活瓣合拢活瓣合拢或或套入桩靴套入桩靴，对准桩位，徐徐，对准桩位，徐徐 放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开动激放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开动激 振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减 小，同时利用振动锤自重在桩管上加压，桩小，同时利用振动锤自重在桩管上加压，桩 管即能沉入土中。管即能沉入土中

30、。 振动沉管灌注桩可采用振动沉管灌注桩可采用单打法单打法、反插反插法法和和复打法复打法施工。施工。 点击动画点击动画振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩3 3 沉管灌注桩沉管灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 在沉入土中的桩管内灌满砼，开动激振器振动在沉入土中的桩管内灌满砼，开动激振器振动510s后开始拔后开始拔管，边振边拔；每拔管，边振边拔；每拔0.51m，停拔振动，停拔振动510s，如此反复，直到，如此反复，直到桩管全部拔出。一般土层内拔管速度宜为桩管全部拔出。一般土层内拔管速度宜为1.21.5m/min，在软弱，在软弱土层中宜为土层中宜为0.

31、60.8m/min。3.2.1 单打法单打法 在桩管内灌满砼后，先振动再开始拔管，每次拔管高度在桩管内灌满砼后，先振动再开始拔管，每次拔管高度0.51.0m，向下反插深度，向下反插深度0.30.5m。如此反复进行，直至桩管全部拔。如此反复进行，直至桩管全部拔出地面。出地面。反插法能增大桩的截面，提高桩的承载能力，适宜在较差反插法能增大桩的截面，提高桩的承载能力，适宜在较差的软土地基上应用。的软土地基上应用。3.2.2 反插法反插法要求与锤击灌注桩相同。要求与锤击灌注桩相同。3.2.3 复打法复打法3.2 3.2 振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木

32、专业土木工程施工土木工程施工 沉管灌注桩的关键必沉管灌注桩的关键必须严格控制最后须严格控制最后两个两分两个两分钟钟的贯入度，其值按设计的贯入度，其值按设计要求、或试桩数据和当地要求、或试桩数据和当地施工经验确定。施工经验确定。 锤击沉管灌注桩适宜于一锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土和人般粘性土、淤泥质土和人工填土地基；振动灌注桩工填土地基；振动灌注桩的适用范围除与锤击灌注的适用范围除与锤击灌注桩相同外桩相同外, ,并适用于稍密及并适用于稍密及中密的碎石土地基。中密的碎石土地基。3 3 沉管灌注桩沉管灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工

33、3.3 沉管灌注桩常见问题的处置沉管灌注桩常见问题的处置3.3.1 断桩断桩3 3 沉管灌注桩沉管灌注桩断桩指桩身出现水平或略有倾斜且贯穿全截面的裂缝，断桩指桩身出现水平或略有倾斜且贯穿全截面的裂缝，桩身局桩身局局部离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。局部离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。 断桩检查：露出地面的桩体可用目测观察；桩体在地断桩检查：露出地面的桩体可用目测观察；桩体在地下下2 23m3m范围内断裂，用手或脚轻摇会有浮振的感觉；深处的断范围内断裂，用手或脚轻摇会有浮振的感觉；深处的断桩可采用桩可采用动测法检测。动测法检测。 原因原因：桩距过小；邻桩施打时土的挤压所产生的水平

34、横向推力桩距过小；邻桩施打时土的挤压所产生的水平横向推力和隆起上拔力；软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产生剪应和隆起上拔力；软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产生剪应力；桩身混凝土终凝不久，强度低，承受不了外力；拔管速度过力；桩身混凝土终凝不久，强度低，承受不了外力；拔管速度过快，砼来不及下落，周围土迅速回缩，形成断桩。快，砼来不及下落，周围土迅速回缩，形成断桩。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工3.3.1 3.3.1 断桩断桩防止断桩的措施：防止断桩的措施：控制桩的中心距大于控制桩的中心距大于4 4倍桩径；倍桩径；合理安排打桩施工顺序和桩架行

35、走路线，采用跳打合理安排打桩施工顺序和桩架行走路线，采用跳打法和控制时间法使桩身砼终凝前防止振动和扰动；法和控制时间法使桩身砼终凝前防止振动和扰动；认真控制拔管速度。认真控制拔管速度。断桩的处理：断桩的处理：断桩一经发现，应将断桩拔去，清理桩断桩一经发现，应将断桩拔去，清理桩孔及接桩面，略增大桩身截面积再重新浇筑桩身砼。孔及接桩面，略增大桩身截面积再重新浇筑桩身砼。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 缩颈缩颈3.3 3.3 沉管灌注桩常见问题的处置沉管灌注桩常见问题的处置缩颈桩：又称瓶颈桩，指桩身局部直径小于设计直径。缩颈桩：又称瓶颈桩，指桩身局

36、部直径小于设计直径。 检查：在流塑状态的淤泥质土打桩时，拔管过程中要设检查：在流塑状态的淤泥质土打桩时，拔管过程中要设置浮置浮标观测每标观测每50100cm高度内砼的灌入量，根据灌入量和高度内砼的灌入量，根据灌入量和桩径的换算桩径的换算作出桩形图，根据桩形图是否异常来监测缩颈现象的发作出桩形图，根据桩形图是否异常来监测缩颈现象的发生。生。 原因：含水量大的粘性土，孔隙水压力大；桩间距过小；原因：含水量大的粘性土，孔隙水压力大；桩间距过小；拔拔管过快，管内混凝土少，和易性差。管过快，管内混凝土少，和易性差。预防措施：是严格控制拔管速度在预防措施：是严格控制拔管速度在0.60.8m/min以内，以

37、内，桩管桩管内尽量多装砼，使管内砼高于地面或地下水位内尽量多装砼，使管内砼高于地面或地下水位11.5m以以上。上。处理措施：发现桩身出现缩颈现象及时采取反插法处理措施：发现桩身出现缩颈现象及时采取反插法轻度轻度、半复打法局部、复打法多处进行处理。、半复打法局部、复打法多处进行处理。点击动画点击动画 缩颈桩缩颈桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 吊脚桩吊脚桩 3.3 3.3 沉管灌注桩常见问题的处置沉管灌注桩常见问题的处置吊脚桩指桩底部的混凝土隔空或混入泥沙，在桩底部吊脚桩指桩底部的混凝土隔空或混入泥沙，在桩底部形成松软层。形成松软层。 检查：第

38、一次拔管时，观测管内浮标可监测桩尖活瓣或检查：第一次拔管时，观测管内浮标可监测桩尖活瓣或预制桩头是否翻开或脱开；预制桩头是否翻开或脱开； 原因：预制桩尖质量差；活瓣桩尖未及时张开。原因：预制桩尖质量差；活瓣桩尖未及时张开。预防措施：采取预防措施：采取“密振慢抽方法，开始拔管密振慢抽方法，开始拔管50cm,将将桩管反桩管反插几下，然后再正常拔管；同时保持砼有良好的和易性，插几下，然后再正常拔管；同时保持砼有良好的和易性，防止卡防止卡管或堵管，严格控制预制桩尖的强度和规格，防止桩尖管或堵管，严格控制预制桩尖的强度和规格，防止桩尖打碎或压打碎或压入管内；入管内；处理措施：发现吊脚桩应将桩管拔出后填砂

39、重打。处理措施：发现吊脚桩应将桩管拔出后填砂重打。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 桩靴进水桩靴进水3.3 3.3 沉管灌注桩常见问题的处置沉管灌注桩常见问题的处置检查：检查：桩管沉至设计标高后，用桩管沉至设计标高后，用浮标浮标可测得桩底是否进水或可测得桩底是否进水或进泥；进泥；原因：原因：地下水位高，含水量大的淤泥和粉砂土层；桩尖与桩管地下水位高，含水量大的淤泥和粉砂土层；桩尖与桩管处接缝不严处接缝不严 ，或桩尖损坏。，或桩尖损坏。预防措施预防措施：桩尖活瓣间隙桩尖活瓣间隙或或预制桩头与桩管接触处预制桩头与桩管接触处要严密，要严密，对缝隙较大

40、的桩尖或桩头应及时修理或更换。对缝隙较大的桩尖或桩头应及时修理或更换。处理措施：处理措施：出现桩靴进水或进泥情况时可出现桩靴进水或进泥情况时可先在桩管内灌入先在桩管内灌入0.5m0.5m高水泥砂浆，再灌入高水泥砂浆，再灌入1m1m高砼，高砼，再打入。再打入。土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工4 4 爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩施工工艺：施工工艺：成孔成孔放炸药放炸药灌砂及压爆混凝土灌砂及压爆混凝土 引爆成扩大头引爆成扩大头检查检查置筋置筋灌筑混凝土灌筑混凝土 利用钻孔或爆扩法成孔，孔底放入炸药，再灌入利用钻孔或爆扩法成孔，孔底放入炸药，再灌入适量

41、的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头。此时适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头。此时孔内混凝土落入孔底空腔内，再放入钢筋骨架，浇灌孔内混凝土落入孔底空腔内，再放入钢筋骨架，浇灌桩身混凝土制成灌注桩。桩身混凝土制成灌注桩。 适用范围：适用范围：黏性土层、软土及砂土中不易成型。黏性土层、软土及砂土中不易成型。砼灌注桩施工砼灌注桩施工土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 爆扩桩施工工艺爆扩桩施工工艺4 4 爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工扩大头施工要点：扩大头施工要点：1

42、1炸药用量：依据扩大头尺寸和土质情况确定炸药用量：依据扩大头尺寸和土质情况确定 确定方法：确定方法： 就地实验确定就地实验确定 经验公式经验公式: :4 4 爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工2 2安放炸药：安放炸药：防水防潮：用防水材料密封好防水防潮：用防水材料密封好形状：扁圆球形，炸出大头面积较大形状：扁圆球形，炸出大头面积较大雷管：炸药包中心并联雷管：炸药包中心并联2 2个雷管以顺利引爆个雷管以顺利引爆放于孔底后填盖放于孔底后填盖1520cm1520cm砂子，以免被砼冲破砂子，以免被砼冲破3 3灌压爆砼：灌入量一

43、般灌压爆砼：灌入量一般23m23m 过少：砼飞扬过少：砼飞扬 过多：拒落过多：拒落4 4 爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工4 4引爆：引爆：砼初凝前引爆，否那么砼拒落砼初凝前引爆，否那么砼拒落注意平安，注意平安，20m20m以内不得有人以内不得有人引爆顺序：引爆顺序：相邻桩扩大头在同一标高：相邻桩扩大头在同一标高： 桩距爆扩影响间距：单爆形式桩距爆扩影响间距：单爆形式 桩距爆扩影响间距：联爆形式桩距爆扩影响间距：联爆形式相邻桩扩大头不在同一标高：相邻桩扩大头不在同一标高： 先浅后深，以免桩身变形或断桩先浅后深，以免桩

44、身变形或断桩5 5灌注桩身砼：扩大头和桩身砼连续浇筑，不得留施工缝灌注桩身砼：扩大头和桩身砼连续浇筑，不得留施工缝4 4 爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工5 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉降量小、无需大型机械设备，无振动质量可靠、沉降量小、无需大型机械设备，无振动无噪音、无环境污染。无噪音、无环境污染。 人工挖孔灌注桩直径一般为人工挖孔灌注桩直径一般为0.8-3m，最大可达，最大可达4m，深度一般在，深度一般在20m左右，国内

45、最深的为左右，国内最深的为72m。砼灌注桩施工砼灌注桩施工土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 人工挖孔桩护壁有人工挖孔桩护壁有砖砖护壁护壁和和砼护壁砼护壁( (直径直径1.2m以以上桩上桩) )两种，施工方法是分两种，施工方法是分段段( (每段每段0.8-1m左右左右) )开挖开挖, ,分段砌筑或浇筑砼拱圈护分段砌筑或浇筑砼拱圈护壁，直至设计标高。壁，直至设计标高。5 5 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 为确保人工挖孔桩施工平安，要有为确保人工挖孔桩施工平安，要有预防孔壁坍塌和产生流砂、管涌的措施，预防孔壁坍塌和产生流砂、管涌的措施，深孔要有可靠的

46、排水、通风和照明设施。深孔要有可靠的排水、通风和照明设施。 预防孔壁坍塌的措施：有采用现浇预防孔壁坍塌的措施：有采用现浇砼护圈、钢护圈和沉井三种。砼护圈、钢护圈和沉井三种。砼孔壁支护砼孔壁支护 砖砌孔壁支护砖砌孔壁支护土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工钢钢筋筋笼笼吊吊装装就就位位井下挖土井下挖土 井下凿岩井下凿岩 井上吊土井上吊土钢筋笼与声测管钢筋笼与声测管大大直直径径群群桩桩挖挖孔孔施施工工5 5 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 值得指出的是：人工挖孔桩工艺有被滥用

47、的趋势，桩越挖越深、直径越挖越大，平安措施不到位等。有些省市已开始限制人工挖孔桩的使用。 5 5 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩号称号称“世界上直径最大的挖孔桩世界上直径最大的挖孔桩土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 钢筋笼制作：钢筋笼制作：直径在直径在1.2m内的钢筋笼制作同一般灌注桩，大内的钢筋笼制作同一般灌注桩，大直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道加设一道2530mm的的加强箍加强箍，每隔一箍在箍内设一道，每隔一箍在箍内设一道井字加强支撑井字加强支撑，与主筋焊，与主筋焊接组成骨架，

48、便于吊运。接组成骨架，便于吊运。6 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理工人绑扎制作钢筋笼工人绑扎制作钢筋笼砼灌注桩施工砼灌注桩施工土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 钢筋笼长度超过钢筋笼长度超过10m应分段拼接，每节主筋为通长钢筋，接头应分段拼接，每节主筋为通长钢筋，接头对焊连接，主筋与箍筋点焊固定，主筋保护层厚对焊连接，主筋与箍筋点焊固定，主筋保护层厚70mm，平整度误，平整度误差不大于差不大于50mm，四侧主筋每隔，四侧主筋每隔5m设置耳环。钢筋笼就位应采用小设置耳环。钢筋笼就位应采用小型吊运机具或起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊连

49、接。型吊运机具或起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊连接。大直径灌注桩的钢筋笼加工大直径灌注桩的钢筋笼加工6 6 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工钢钢筋筋笼笼吊吊装装6 6 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工钢钢筋筋笼笼吊吊放放送送放放钢钢筋筋笼笼防防碰碰钢钢筋筋笼笼就就位位6 6 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工灌注桩桩头处理灌

50、注桩桩头处理桩间挖土桩间挖土 承台高程控制承台高程控制 桩头凿除桩头凿除剥出主筋剥出主筋 浇筑砼垫层浇筑砼垫层 承台钢筋绑扎承台钢筋绑扎6 6 钢筋笼吊放及桩头处理钢筋笼吊放及桩头处理土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工7 桩基检测桩基检测* *工程桩应进行工程桩应进行单桩承载力单桩承载力和和桩身完整性桩身完整性的抽样检测。的抽样检测。7.1 单桩承载力检测单桩承载力检测 分为静载和动载二种： 符合以下条件之一的桩应采用静载试验 设计等级为甲级的桩基； 地质条件复杂、施工质量可靠性低； 在本地区采用的新桩型或新工艺； 挤土群桩施工产生挤土效应。 抽

51、检数量：不少于总桩数的1%，且不少于3根； 当总桩数少于50根时，不少于2根。砼灌注桩施工砼灌注桩施工土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工江苏广电城江苏广电城3840t桩基静载检测现场桩基静载检测现场7.1 7.1 单桩承载力检测单桩承载力检测土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 对上条规定之外的预制桩和满足高应变法适用检测范围的灌对上条规定之外的预制桩和满足高应变法适用检测范围的灌注桩，可采用注桩，可采用高应变法高应变法进行进行动载检测动载检测。 检测数量：检测数量：不宜少于总桩数的不宜少于总桩数的5

52、%，且不得少于，且不得少于10根。根。 安装感应装置安装感应装置吊起落锤吊起落锤设置桩垫设置桩垫测量落距测量落距落锤下落落锤下落桩基大应变桩基大应变频谱分析仪频谱分析仪7.1 7.1 单桩承载力检测单桩承载力检测土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 当受设备或现场条件限制无法进行单桩承载力检测的当受设备或现场条件限制无法进行单桩承载力检测的端承端承型大直径灌注桩型大直径灌注桩，可采用，可采用钻芯法钻芯法测定测定桩底沉渣厚度桩底沉渣厚度并钻取并钻取桩端持桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层力层岩土芯样检验桩端持力层。 检测数量：检测数量：不应少于总桩数的

53、不应少于总桩数的5%，且不应少于，且不应少于10根。根。钻芯法基桩检测钻芯法基桩检测 桩身砼芯样质量检查桩身砼芯样质量检查6.1 6.1 单桩承载力检测单桩承载力检测土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工7.2 桩身完整性抽样检测桩身完整性抽样检测 检测数量检测数量 柱下三桩柱下三桩或或三桩以下的承台三桩以下的承台抽检桩数不得少于抽检桩数不得少于1根；根； 设计等级为设计等级为甲级甲级，或，或地质条件复杂、施工质量可靠性较低地质条件复杂、施工质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于，且不得少

54、于20根；根； 其它桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的其它桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得，且不得少于少于10根；根； 地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩，及单节砼预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数桩，及单节砼预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的的10%，且不应少于，且不应少于10根。根。7 7 桩基检测桩基检测土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工 检测方法检测方法 对端承型大直径灌注桩，应选用对端承型大直径灌注桩，应选用钻芯法钻芯法 或或声波透

55、射法声波透射法 对对总桩数的总桩数的10%进行桩身完整性检测。进行桩身完整性检测。声声波波透透射射法法进进行行桩桩身身完完整整性性检检测测7.2 7.2 桩身完整性抽样检测桩身完整性抽样检测土木工程施工土木工程施工轻工学院轻工学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工思思 考考 题题 1 1、试述地基验槽的目的和方法。、试述地基验槽的目的和方法。 2 2、试述地基加固处理的原理和拟定加固方案的原那么。、试述地基加固处理的原理和拟定加固方案的原那么。 3 3、你能列举几种加固地基的方法？试述这些方法的加固原理。、你能列举几种加固地基的方法？试述这些方法的加固原理。 4 4、试述钢筋砼预制桩的

56、制作、起吊、运输、堆放等环节的主要工、试述钢筋砼预制桩的制作、起吊、运输、堆放等环节的主要工艺要求。艺要求。 5 5、试分析打桩顺序、土壤挤压与桩距的关系。、试分析打桩顺序、土壤挤压与桩距的关系。 6 6、端承桩和摩擦桩的质量控制以什么为主？、端承桩和摩擦桩的质量控制以什么为主？ 7 7、什么是沉管灌注桩的复打法、反插法？起什么作用？、什么是沉管灌注桩的复打法、反插法？起什么作用？ 8 8、套管成孔灌注桩施工中常遇到哪些质量问题？如何处理？、套管成孔灌注桩施工中常遇到哪些质量问题？如何处理？ 9 9、人工挖孔灌注桩有哪些特点？如何预防孔壁坍塌？、人工挖孔灌注桩有哪些特点？如何预防孔壁坍塌？第第2 2章章 地基处理与桩基工程地基处理与桩基工程