混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工讲解

第二节混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工

1.概念

直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。

2.主要施工过程

放线定位-桩机就位-成孔-放入钢筋骨架-浇筑混凝土3. 特点节约钢筋、节省模板、施工方便、工期短、成本低；

施工质量要求严格，出现问题不易观测

4. 灌注桩成孔

l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。l挤土成孔

——成孔对周边土壤有挤密或冲击作用

u每隔1～2个桩位成孔；

u在邻桩初凝前或终凝后成孔；

u群桩基础中，先中间桩后周围桩；

u同一桩基的爆扩桩，先浅后深。

Ø5. 灌注桩分类—按照成孔设备和成孔方法分类

套管成孔—锤击和振动灌注桩

挤土

成孔

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取土

成孔

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。

（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

Ø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。

Ø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

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。

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

l一泥浆管；2—防水电缆

3一电动机；4—齿轮减速器；5—密封装置；6—钻头；7—合金刃齿；8—钻尖

冲击钻孔机

冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头（冲击锤）提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔。适用于风化岩及各种软硬土层成孔

（二）钻孔灌注桩施工

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。

Ø泥浆材料

泥浆主要是膨润土或粘土和水的混合物。

Ø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。

l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。

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 c

b

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