任務(wù)二混凝土灌注樁施工13課件講解

任務(wù)二：混凝土灌注樁施工▲什么是混凝土灌注樁？

混凝土灌注樁就是直接在施工現(xiàn)場樁位上成孔，然后放入鋼筋籠再澆筑混凝土而成樁?！炷凉嘧兜奶攸c

與普通預(yù)制樁相比，優(yōu)點：對鄰近建筑物及周圍環(huán)境的有害影響小；樁長和直徑可按設(shè)計要求變化自如；樁端可進(jìn)入持力層或嵌入巖層；單樁承載力大等。缺點:成樁工藝復(fù)雜、操作要求較嚴(yán)、易發(fā)生質(zhì)量事故、技術(shù)間隔時間長、不能立即承受荷載、冬季施工困難較多。▲灌注樁按成孔的方法不同可分為：●鉆孔灌注樁●沖孔灌注樁●沉管灌注樁●人工挖孔樁●爆擴(kuò)樁一、鉆孔灌注樁施工（—）鉆孔機(jī)械設(shè)備●全葉螺旋鉆孔機(jī)●回轉(zhuǎn)鉆孔機(jī)●潛水鉆機(jī)●鉆擴(kuò)機(jī)●全套管鉆機(jī)（即貝諾特鉆機(jī)）1、全葉螺旋鉆孔機(jī)▲適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層的成孔；▲成孔孔徑為300～800mm，鉆孔深度8～12m，配有多種鉆頭，以適應(yīng)不同的土層2、回轉(zhuǎn)鉆孔機(jī)

回轉(zhuǎn)鉆孔機(jī)由機(jī)械動力傳動，配以籠頭式鉆頭，可以多檔調(diào)速或液壓無級調(diào)速，以吸式或氣舉的反循環(huán)或正循環(huán)泥漿護(hù)壁方式鉆進(jìn)，設(shè)有移動裝置，設(shè)備性能可靠，噪音振動小，鉆進(jìn)效率高，鉆孔質(zhì)量好。該機(jī)的最大鉆孔直徑可達(dá)2.5m，鉆進(jìn)深度可達(dá)50～100m，適用于碎石類土、砂土、粘性土、粉土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)與硬質(zhì)巖層等多種地質(zhì)條件?；剞D(zhuǎn)鉆孔機(jī)回轉(zhuǎn)鉆孔機(jī)鉆頭3、潛水鉆機(jī)

潛水鉆機(jī)（圖2－15、2—16）適用于粘性土、粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土、砂土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖層，不宜用于碎石土層中。鉆架對場地承載力要求低，可采用正循環(huán)、反循環(huán)兩種方式排渣。缺點是：鉆孔時采用泥漿護(hù)壁，易造成現(xiàn)場泥濘；采用反循環(huán)鉆孔時，如土體中有較大石塊，則容易卡管；容易產(chǎn)生樁側(cè)周圍土層和樁尖土層松散，使樁徑擴(kuò)大、灌注混凝土超量。4、鉆擴(kuò)機(jī)

鉆擴(kuò)機(jī)是鉆孔擴(kuò)底灌注樁的成孔機(jī)械。常用鉆擴(kuò)機(jī)是雙管螺旋鉆擴(kuò)機(jī)，它的主要部分是由兩根并列的開口套管組成的鉆桿和鉆頭，鉆頭上裝有鉆孔刀和擴(kuò)孔刀，用液壓操縱，可使鉆頭并攏或張開。鉆桿和鉆頭的主要構(gòu)造如圖2－17所示。5、全套管鉆機(jī)

該機(jī)由法國貝諾特公司首先開發(fā)和研制而成，故又稱為“貝諾特鉆機(jī)”，它在成孔和混凝土澆筑過程中完全依靠套管護(hù)壁。鉆孔直徑最大可達(dá)2.5m，鉆孔深度可達(dá)40m，拔管能力最大達(dá)到5000kN。▲全套管鉆孔機(jī)施工的優(yōu)缺點：優(yōu)點：●除了巖層以外，任何土層均適用；●挖掘時可確切地分清持力層土質(zhì)，因此可隨時確定混凝土樁的深度；●在軟土中，由于有套管護(hù)壁，不會引起塌方；●可鉆斜孔，用于斜樁施工。缺點：●機(jī)身龐大沉重，套管上拔時所需反力大●由于套管的擺動使周圍地基擾動而秘散。（二）鉆孔灌注樁施工工藝

鉆孔灌注樁是先成孔，然后吊放鋼筋籠，再澆灌混凝土而成。依據(jù)地質(zhì)條件不同可分為：●干作業(yè)成孔●泥漿護(hù)壁（濕作業(yè)）成孔1、干作業(yè)成孔灌注樁施工

成孔時若無地下水或地下水很小，基本上不影響工程施工時，稱為干作業(yè)成孔。主要適用于北方地區(qū)和地下水位低的土層。（1）施工工藝流程：場地清理測量放線定樁位

樁機(jī)就位鉆孔取土成孔

清除孔底沉渣成孔質(zhì)量檢查驗收吊放鋼筋籠澆筑孔內(nèi)混凝土（2）施工注意事項①開始鉆孔時，應(yīng)保持鉆桿垂直、位置正確，防止因鉆桿晃動引起孔徑擴(kuò)大及增多孔底虛土。②發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃、移動、偏斜或難以鉆逆時，應(yīng)提鉆檢查，排除地下障礙物，避免樁孔偏斜和鉆具損壞。③鉆進(jìn)過程中，應(yīng)隨時清理孔口粘土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況，應(yīng)停止鉆孔，會同有關(guān)單位研究處理。④鉆頭進(jìn)入硬土層時，易造成鉆孔偏斜，可提起鉆頭上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土。若糾正無效，可在孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，再重新鉆進(jìn)。⑤孔底虛土盡可能清除干凈，可采用夯錘夯擊孔底虛土或進(jìn)行壓力注水泥漿處理，然后盡快吊放鋼筋籠，并澆筑混凝土。混凝土應(yīng)分層澆筑，每層高度不大于1.5m。2、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工★

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁是利用泥漿護(hù)壁，鉆孔時通過循環(huán)泥漿將鉆頭切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放鋼筋籠，水下灌注混凝土而成樁。成孔方式有正（反）循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔、正（反）循環(huán)潛水鉆成孔、沖擊鉆成孔、沖抓錐成孔、鉆斗鉆成孔等。泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工工藝流程制備泥漿泥漿循環(huán)排渣測定樁位埋護(hù)筒樁機(jī)就位鉆孔吊放鋼筋籠清孔水下澆筑混凝土二次清孔（1）測定樁位

平整清理好施工場地后，設(shè)置樁基軸線定位點和水準(zhǔn)點，根據(jù)樁位平面布置施工圖，定出每根樁的位置，并做好標(biāo)志。施工前，樁位要檢查復(fù)核，以防被外界因素影響而造成偏移。樁位返回（2）埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒的作用是：●固定樁孔位置●保護(hù)孔口●維持孔內(nèi)水頭，防止塌孔●為鉆頭導(dǎo)向挖導(dǎo)孔導(dǎo)孔護(hù)筒▲護(hù)筒埋設(shè)要求●護(hù)筒用4～8mm厚鋼板制成內(nèi)徑比鉆頭直徑大100～200mm，頂面高出地面0.4～0.6m，上部開1～2個溢漿孔。●護(hù)筒埋置深度在粘土中不少于1.0m，在砂土中不少于1.5m，其高度要滿足孔內(nèi)泥漿液面高度的要求，孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保持高出地下水位1m以上?！癫捎猛诳勇裨O(shè)時，坑的直徑應(yīng)比護(hù)筒外徑大0.8～1.0m，護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不應(yīng)大于50mm，對位后應(yīng)在護(hù)筒外側(cè)填入粘土并分層夯實。▲護(hù)筒埋設(shè)要求返回（3）泥漿制備泥漿的作用是：護(hù)壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等，其中以護(hù)壁為主。泥漿池、泥漿泵▲泥漿制備方法泥漿制備方法應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件確定：●在粘土和粉質(zhì)粘土中成孔時，可注入清水，以原土造漿，排渣泥漿的密度應(yīng)控制在1.1～1.3g/cm3；●在其他土層中成孔，泥漿可選用高塑性（IP≥17）的粘土或膨潤土制備；●在砂土和較厚夾砂層中成孔時，泥漿密度應(yīng)控制在1.1～1.3g/cm3；在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿密度應(yīng)控制在1.3～1.5g/cm3?！袷┕ぶ袘?yīng)經(jīng)常測定泥漿密度?！袷┕ぶ袕U棄的泥漿、泥渣應(yīng)按有關(guān)部門的規(guī)定處理。表2－4各類土層中的沖程和泥漿密度選用表項次項目沖程/m泥漿密度/g.cm-3備注1在護(hù)筒中及護(hù)筒腳下3m以內(nèi)0.9～1.11.1～1.3土層不好時宜提高泥漿密度，必要時加人小片石和粘土塊2粘土1～2清水或稀泥漿，經(jīng)常清理鉆頭上泥塊3砂土1～21.3～1.5拋粘土塊，勤沖勤掏渣，防坍塌4砂卵石2～31.3～1.5加大沖擊能量，勤掏渣5風(fēng)化巖1～41.2～1.4如巖層表面不平或傾斜，應(yīng)拋人20～30cm厚塊石使之略平，然后低錘快擊使其成一緊密平臺，再進(jìn)行正常沖擊，同時加大沖擊能量，勤掏渣6塌孔回填重新成孔11.3～1.5反復(fù)沖擊，加粘土塊及片石返回（4）成孔方法●回轉(zhuǎn)鉆成孔(重點介紹)●潛水鉆成孔●沖擊鉆成孔●抓孔★★回轉(zhuǎn)鉆成孔

回轉(zhuǎn)鉆成孔是國內(nèi)灌注樁施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同，分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔兩種?！h(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔

由鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，由泥漿泵往鉆桿輸進(jìn)泥漿，泥漿沿孔壁上升，從孔口溢漿孔溢出流入泥漿池，經(jīng)沉淀處理返回循環(huán)池?！h(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔的特點

正循環(huán)成孔泥漿的上返速度低，攜帶土粒直徑小，排渣能力差，巖土重復(fù)破碎現(xiàn)象嚴(yán)重。適用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地層，對于卵礫石含量不大于15％、粒徑小于10mm的部分砂卵礫石層和軟質(zhì)基巖及較硬基巖也可使用。樁孔直徑不宜大于1000mm，鉆孔深度不宜超過40m?！舴囱h(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔

是由鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，利用泵吸、氣舉、噴射等措施抽吸循環(huán)護(hù)壁泥漿，挾帶鉆渣從鉆桿內(nèi)腔抽吸出孔外的成孔方法。返回（5）清孔▲清孔目的是清除孔底沉渣以減少樁基的沉降量，提高承載能力，確保樁基質(zhì)量?！蹇滓话阋M(jìn)行兩次。第一次：當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計要求深度并經(jīng)終孔檢查合格后，應(yīng)立即進(jìn)行清孔；第二次：下好鋼筋籠之后、澆混凝土之前?！蹇滓蟆竦谝唬簩變?nèi)排出或抽出的泥漿，用手摸捻應(yīng)無粗粒感覺，孔底500mm以內(nèi)的泥漿密度小于1.25g/cm3（原土造漿的孔則應(yīng)小于1.1g/cm3）；●第二：在澆混凝土前，孔底沉渣允許厚度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，即端承樁≤50mm，摩擦端承樁、端承摩擦樁≤100mm，摩擦樁≤300mm。返回二次清孔返回（6）吊放鋼筋籠

第一次清孔后應(yīng)立即安放鋼筋籠。鋼筋籠一般都在工地按設(shè)計要求制作好。分段制作的鋼筋籠，其接頭采用焊接且應(yīng)符合施工及驗收規(guī)范的規(guī)定。鋼筋籠主筋凈距必須大于3倍的骨料粒徑，加勁箍宜設(shè)在主筋外側(cè)，鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm（水下混凝土不得小于50mm）。

為了確保保護(hù)層厚度滿足要求可在主筋外側(cè)安設(shè)鋼筋定位器（或保護(hù)層墊塊）。為了防止鋼筋籠變形，可在鋼筋籠上每隔2m設(shè)置一邊加強(qiáng)箍。吊放鋼筋籠時應(yīng)保持垂直、緩緩放入，防止碰撞孔壁。吊放鋼筋籠鋼筋籠保護(hù)層墊快鋼筋定位器（7）水下澆筑混凝土

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法，混凝土強(qiáng)度等級不低于C20，坍落度為18～22cm。其澆筑方法如圖2－20所示，所用設(shè)備有金屬導(dǎo)管、承料漏斗和提升機(jī)具等。導(dǎo)管下導(dǎo)管安裝初灌漏斗安放隔水拴安放澆筑漏斗測樁底沉渣厚度▲水下澆筑混凝土要點●隔水栓●導(dǎo)管使用前的試拼裝、過球和進(jìn)行封閉水壓試驗●導(dǎo)管的提升（每次200mm左右）與埋深（一般為2～4m）要求?！窕炷翝仓淖罱K標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計標(biāo)高至少高出0.5m?！窕炷凉嘧⒊溆禂?shù)（實際灌注混凝土體積與按設(shè)計樁身直徑計算體積之比）不得小于1；一般土質(zhì)為1.1；軟土為1.2～1.3。返回▲沉管灌注樁施工工藝使用錘擊式樁錘或振動式樁錘將帶有樁尖的鋼管沉入土中，造成樁孔，然后放入鋼筋籠、澆筑混凝土，最后撥出鋼管，形成所需的灌注樁。沉管樁對周圍環(huán)境有噪音、振動、擠壓等影響。二、沉管灌注樁施工依據(jù)使用樁錘和成樁工藝