混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工讲解PPT课件

? 泥浆材料
泥浆主要是膨润土或粘土和水的混合物。
? 孔内泥浆液面高于地下水位以上1m，泥浆的相对密度为
1.1-1.15，排出时为1.2-1.4。
? 泥浆的作用 ? 泥浆产生的液柱压力可平衡水压力，并对孔壁有一定的侧
压力，成为孔壁的一种液态支撑；
? 泥浆中胶质颗粒在泥浆压力下，渗入孔壁表面孔隙中，形
4．浇筑桩身混凝土时，应注意清孔及防止积水，桩身 棍凝土应一次连续浇筑完毕。为防止混凝土离析，宜采 用串筒来浇筑混凝土，如果地下水穿过护壁流入量较大 无法抽干 时，则应采用导管法浇筑水下混凝土。 5．必须制定好安全措施。 (1)施工人员进入孔内必须戴安全帽，孔内有人作业时， 孔上必须有人监督防护。 (2)孔内必须设置应急软爬梯供人员上下井；使用的电 动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自 动卡紧保险装置；
（2）端承型桩：当采用钻（冲）、挖掘成孔时，必须保 证桩孔进入设计持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时， 沉管深度控制以贯入度为主，设计持力层标高为辅。
一、 钻孔灌注桩
?优点
无振动、无挤土、噪音小，对周边建 筑物影响小，适宜于硬、半硬、硬塑和软 塑粘性土。
?缺点
承载力低，沉降量大。
（一）钻孔设备
1. 人工钻孔机 2. 回转钻孔机 3. 潜水钻机 4. 冲击钻孔机
成一层泥皮，从而可防止塌孔，护壁。
? 灌进的泥浆比重小，排出的比重大，从而携渣排出泥土。 ? 泥浆还具有润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作
用。
护筒
作用：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增 高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。
护筒用4-8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100-200 mm，顶面高出地面0.4～0.6 m，上部开1-2个溢浆孔。 埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋 入土中，其 埋设深度，在粘土中不宜小于1 m，在砂土中不宜小于 1.5 m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内 泥浆面应保持高出地下水位1 m以上。采用挖坑埋设时， 坑的直径应比护筒外径大0.8-1.0m。护筒中心与桩位中 心线偏差不应大于50 mm，对位后应在护筒外侧填人粘 土并分层夯实。
? 取土成孔 ——成孔对周边土壤无挤密或冲击作用
按成孔设备行走最方便的线路等现场条件确定。
? 挤土成孔 ——成孔对周边土壤有挤密或冲击作用
? 每隔1～2个桩位成孔； ? 在邻桩初凝前或终凝后成孔； ? 群桩基础中，先中间桩后周围桩； ? 同一桩基的爆扩桩，先浅后深。
?5. 灌注桩分类 —按照成孔设备和成孔方法分类
挤土 成孔
取土 成孔
套管成孔—锤击和振动灌注桩 爆扩成孔—爆扩灌注桩 钻孔成孔—泥浆护壁和干作业成孔灌注桩 挖孔成孔—人工挖孔桩
5. 灌注桩成孔的控制深度：
（1）摩擦型桩：摩擦桩以设计桩长控制成孔深度；端承 摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度；当采用 锤击沉管法成孔时，桩管入土深度控制以标高为主，以贯 入度为辅。
3．支撑护壁模板。模板高度取决于开挖土方每段的高度，一 般为1 m，由4-8块活动模板组合而成。护壁厚度不宜小于 100mm，一般取D/10 + 5cm(D为桩径)，且第一段井圈的护壁 厚度应比以下各段增加100～150 mm，上下节护壁可用长为1 m左右Φ6-Φ8的钢筋进行拉结。
4．在模板顶放置操作平台。平台可用角钢和钢板制成半圆形， 两个合起来即为一个整圆，用来临时放置混凝土和浇筑混凝土 用。 5．浇筑护壁混凝土。护壁混凝土的强度等级不得低于桩身混凝 土强度等级，应注意浇捣密实。根据土层渗水情况，可考虑使 用速凝剂。不得在桩孔水淹没模板的情况下浇护壁混凝土。每 节护壁均应在当日连续施工完毕。上下节护壁搭接长度不小于 50mm。
粘土混合物至偏斜处以上1-2m，沉积稳定后重钻。
2. 干作业成孔灌注桩施工
? 施工方法
利用钻孔机械（机动或人工）在桩位处进行钻孔，待 钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，然后钢筋笼吊 入桩孔中，再浇注混凝土而成的桩。
? 适用条件
适用于地下水位以上的干土层中桩基的成孔施工。
? 成孔方式
? 螺旋钻成孔——螺旋钻机 （利用钻头的刃口切削土，并沿螺旋输送土）
?清孔
端承桩沉渣厚度不得大于 50mm，摩擦端承 和端承摩擦沉渣不得大于 100mm，摩擦桩不大于 300mm 。
?吊放钢筋笼
? 长度为桩长的 1/2-1/3当全长超过 12m时2
加强环，有 60-80钢筋保护层措施（定位钢筋环、 定位垫块）
不得用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下；电动葫 芦使用前必须检验其安全起吊能力。
(3)每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并有足够的 安全防护措施。桩孔开挖深度 超过10m时，应有专门向井 下送风的设备，风量不宜少于25 L／s。
(4)护壁应高出地面200～300 mm，以防杂物滚入孔内；孔 周围要设0.8m高的护栏。
(5)孔内照明要用12V以下的安全灯或安全矿灯。使用的电 器必须有严格的接地、接零和 漏电保护器(如潜水泵等)。
三、套管成孔灌注桩
套管成孔灌注桩又称打拔管灌注桩，是使用锤击式桩 锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉人土中，造成桩孔， 然后放人钢筋笼、浇筑混凝土，最后拔出钢管，形成所 需的灌注桩。
成孔：泥浆护壁成孔灌注桩成孔方法有冲击钻成孔法、冲抓 锥成孔法、潜水电钻成孔法
a
b
c
泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从 孔口溢浆孔溢出流人泥浆池，经沉淀处理返回 循环池
钻头回转切削破碎岩土，利用泵吸、 气举、 喷射等措施抽吸循环护壁 泥浆，挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出 孔外
清孔
当钻孔达到设计要求深度并经检查合 格后，应立即进行清孔，目的是清除孔 底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承载 能力，确保桩基质量。清孔方法有真空 吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣 法。
中强制送人新鲜空气。 4．镐、锹、土筐等挖土工具，若
遇坚硬土层或岩石还应配风镐 等。 5．照明灯、对讲机、电铃等。
(三)施工工艺
采用混凝土护壁施工方案
1．测定桩位、放线。
2．开挖土方。采用分段开挖，每段高度取决于土壁的直立能 力，一般为0.5～0.8 m，开挖直径为设计桩径加上两倍护壁厚 度。挖土顺序是自上而下、先中间、后孔边。
1. 人工钻孔机
机架
组
手摇卷扬机
成 钻杆
钻头
卷扬机（又叫 绞车）是由人 力或机械动力 驱动卷筒、卷 绕绳索来完成 牵引工作的装 置。可以垂直 提升、水平或 倾斜拽引重物
2. 回转钻孔机
类型：循环水式钻孔机 全叶螺旋钻孔机
循环水式钻孔机
回转钻孔机由机械动力传动，在泥浆护壁条件下， 慢速钻进排渣成孔，灌注混凝土成桩。设备性能可靠， 噪音振动小，钻进效率高，钻孔质量好。该机的最大 钻孔直径可达2．5 m，钻进深度可达50—100 m，适 用于碎石类土、 砂土、粘性土、粉土、强风化岩、软 质与硬质岩层等多种地质条件。
? 钻孔扩底——钻孔扩机 ? 人工成孔——机动或人工洛阳铲
螺旋钻机
螺旋钻机有长杆螺旋式（≥10m）及短杆螺旋式（3～8m） 长杆螺旋钻钻头外径分别为?400 、?500 、?600 ，钻孔深度 分别为12m、10m和8m、
适用于地下水位以上的各种软硬土中成孔
二、人工挖孔灌注桩
指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，挖一段支护 一段，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。人 工挖孔灌注桩其结构上的特点是单桩的承载能力高， 受力性能好，既能承受垂直荷载，又能承受水平荷 载；人工挖孔灌注桩，具有机具设备简单，施工操 作方便，占用施工场地小，无噪音，无振动，不污 染环境，对周围建筑物影响小，施工质量可靠，可 全面展开施工，工期缩短，造价低等优点，因此得 到广泛应用。
全叶螺旋钻孔机
全叶螺旋钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、 钻头、滑动支架、出土装置等组成，用于地下水 位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填 土土层的成孔，成孔孔径为 300mm～800mm， 钻孔深度 8—12m。配有多种钻头，以适应不同 的土层
全叶螺旋钻孔机
潜水钻机
以潜水电动机作动力，工作时动力装置潜 在孔底，电动机通过减速器驱动5～7个钻头切 削土壤，同时将压力水沿水管从钻头尖部射出， 使钻渣成泥浆排出。耗用动力小潜水钻机适用 于粘性土、粘土、淤泥、淤泥质土、砂土、强 风化岩、软质岩层，不宜用于碎石土层中
1. 适用范围 人工挖孔灌注桩适用于土质较好，地下水位较低的
粘土、亚粘土及含少量砂卵石的粘土层等地质条件。
2. 类型 按护圈类型划分： a. 现浇混凝土护壁 b. 砖护壁 c. 钢套筒护壁 d. 沉井护壁
(一)人工挖孔桩的施工机具
1．电动葫芦或手动卷扬机，提土 桶及三脚支架。
2．潜水泵：用于抽出孔中积水。 3．鼓风机和输风管：用于向桩孔
1．桩孔开挖，当桩净距小于2倍桩径且小于2.5 m时，应采 用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5 m，孔 深不宜大于40m。 2．每段挖土后必须吊线检查中心线位置是否正确，桩孔中 心线平面位置偏差不宜超过50 mm，桩的垂直度偏差不得 超过1％，桩径不得小于设计直径。 3．防止土壁坍塌及流砂。挖土如遇到松散或流砂土层时， 可减少每段开挖深度(取0.3— 0.5 m)或采用钢护筒、预制混 凝土沉井等作护壁，待穿过此土层后再按一般方法施工。 流砂现 象严重时，应采用井点降水处理。
根据钻头是否在含水层中施工，分为： 泥浆护壁钻孔灌注桩 和干作业钻孔灌注桩。
重点
1. 泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁，钻孔时 通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔， 而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。成孔方 式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成 孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。
?孔壁缩颈
? 现象——钻杆上提或下放钢筋笼时受阻 ? 原因——泥浆相对密度不当、桩间距过密，成桩施工间隔太短，