地基與基礎(chǔ)工程灌注

會計學(xué)1地基與基礎(chǔ)工程灌注第二章樁基礎(chǔ)工程

__干作業(yè)鉆孔灌注樁

螺旋鉆機

利用動力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。全葉片螺旋鉆機成孔直徑一般為300~600mm，鉆孔深度8~20m。

1-上底盤；2-下底盤；3-回轉(zhuǎn)滾輪；4-行車滾輪；5-鋼絲滑輪；6-回轉(zhuǎn)軸；7-行車油缸；8-支盤

12345678第1頁/共46頁清孔：目的是將孔內(nèi)的浮土、虛土取出，減少樁的沉降。方法：是鉆機在原深處空轉(zhuǎn)清土，然后停止旋轉(zhuǎn)，提鉆卸土。第二章樁基礎(chǔ)工程

__干作業(yè)鉆孔灌注樁

第2頁/共46頁泥漿護壁成孔：利用泥漿保護穩(wěn)定孔壁的機械鉆孔方法。它通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無地下水的土層。成孔機械：潛水鉆機、沖擊鉆機、沖抓錐等。施工工藝流程：測定樁位、埋設(shè)護筒、樁機就位、制備泥漿、機械(潛水鉆機、沖擊鉆機等)成孔、泥漿循環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第3頁/共46頁埋設(shè)護筒和制備泥漿

鉆孔前，在現(xiàn)場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護筒。護筒高2m左右，上部設(shè)1～2個溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm。護筒的作用：是固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時引導(dǎo)鉆頭的方向。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第4頁/共46頁埋設(shè)護筒和制備泥漿第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第5頁/共46頁泥漿運輸車第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第6頁/共46頁在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.5的泥漿，使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實，避免孔內(nèi)漏水，保持護筒內(nèi)水壓穩(wěn)定；泥漿相對密度大，加大了孔內(nèi)的水壓力，可以穩(wěn)固孔壁，防止塌孔；泥漿具有保護孔壁、防止塌孔、排出土碴以及冷卻與潤滑鉆頭的作用。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第7頁/共46頁鉆進施工

第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第8頁/共46頁(1)潛水鉆機成孔

潛水鉆機成孔示意圖所示。潛水鉆機：旋轉(zhuǎn)式鉆孔機，防水電機+鉆頭密封，正循環(huán)或反循環(huán)排渣。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第9頁/共46頁潛水鉆機成孔排渣有正循環(huán)排渣和泵舉反循環(huán)排渣兩種方式。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第10頁/共46頁(2)沖擊鉆成孔

沖擊鉆機：機架+卷揚機+帶刃的重鉆頭(沖擊錘)，沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔。沖擊鉆頭形式：十字形、工字形、人字形沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護筒，并準備好護壁材料。

第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第11頁/共46頁第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第12頁/共46頁沖擊鉆機就位，校正沖錘中心對準護筒中心，在沖程0.4～0.8m范圍內(nèi)應(yīng)低提密沖，并及時加入石塊與泥漿護壁，直至護筒下沉3～4m以后，沖程可以提高到1.5～2.0m，轉(zhuǎn)入正常沖擊，隨時測定并控制泥漿相對密度。施工中，應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免掉鉆。第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第13頁/共46頁(3)沖抓錐成孔第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

沖抓錐成孔施工過程、護筒安裝要求、泥漿護壁循環(huán)等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。第14頁/共46頁第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第15頁/共46頁清孔

驗孔：用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔：清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔——空氣吸泥機清孔——不斷地補足清水，泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。穩(wěn)定性較差的孔壁——泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對密度應(yīng)控制在1.15～1.25。

第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第16頁/共46頁安裝鋼筋籠

第二章樁基礎(chǔ)工程

__泥漿護壁成孔灌注樁

第17頁/共46頁泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設(shè)計強度提高一個強度等級，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過試驗確定。水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法(圖2.17)。澆筑時，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿混凝土，其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。第二章樁基礎(chǔ)工程

__澆筑水下混疑土

第18頁/共46頁第二章樁基礎(chǔ)工程

__澆筑水下混疑土

第19頁/共46頁澆筑水下混凝土第二章樁基礎(chǔ)工程

__澆筑水下混疑土

第20頁/共46頁沉管灌注樁：利用錘擊打樁設(shè)備或振動沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖(或鋼板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中，造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時的振動將混凝土搗實，便形成所需要的灌注樁。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁，稱為錘擊沉管灌注樁；利用振動器振動沉管、拔管成樁，稱為振動沉管灌注樁。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第21頁/共46頁活瓣樁尖，其構(gòu)造如圖，沉管時，樁尖活瓣合攏，灌注混凝土及拔管時活瓣打開。

第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第22頁/共46頁第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第23頁/共46頁第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第24頁/共46頁第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第25頁/共46頁在沉管灌注樁施工過程中，對土體有擠密作用和振動影響，施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工條件，考慮成孔的順序。間隔一個或兩個樁位成孔；在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；一個承臺下樁數(shù)在5根以上者，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第26頁/共46頁為了提高樁的質(zhì)量和承載能力，沉管灌注樁常采用單打法、復(fù)打法、翻插法等施工工藝。單打法(又稱一次拔管法)：拔管時，每提升0.5～1.0m，振動5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，這樣反復(fù)進行，直至全部拔出。復(fù)打法：在同一樁孔內(nèi)連續(xù)進行兩次單打，或根據(jù)需要進行局部復(fù)打。施工時，應(yīng)保證前后兩次沉管軸線重合，并在混凝土初凝之前進行。翻插法：鋼管每提升0.5m，再下插0.3m，這樣反復(fù)進行，直至拔出。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁第27頁/共46頁錘擊沉管灌注樁適宜于一般粘性土、淤泥質(zhì)土和人工填土地基第二章樁基礎(chǔ)工程

__錘擊沉管灌注樁第28頁/共46頁錘擊沉管灌注樁施工要點：樁尖與樁管接口處應(yīng)墊麻(或草繩)墊圈，以防地下水滲入管內(nèi)和作緩沖層。沉管時先用低錘錘擊，觀察無偏移后，才正常施打。拔管前，應(yīng)先錘擊或振動套管，在測得混凝土確已流出套管時方可拔管。樁管內(nèi)混凝土盡量填滿，拔管時要均勻，保持連續(xù)密錘輕擊，并控制拔管速度，一般土層以不大于1m/min為宜，軟弱土層與軟硬交界處，應(yīng)控制在0.8m/min以內(nèi)為宜。第二章樁基礎(chǔ)工程

__錘擊沉管灌注樁第29頁/共46頁在管底未拔到樁頂設(shè)計標高前，倒打或輕擊不得中斷，注意使管內(nèi)的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出為止。樁的中心距在5倍樁管外徑以內(nèi)或小于2m時，均應(yīng)跳打施工；中間空出的樁須待鄰樁混凝土達到設(shè)計強度的50%以后，方可施打。第二章樁基礎(chǔ)工程

__錘擊沉管灌注樁第30頁/共46頁振動沉管灌注樁采用激振器或振動沖擊沉管。其施工過程為：樁機就位沉管上料拔管第二章樁基礎(chǔ)工程

__振動沉管灌注樁第31頁/共46頁沉管灌注樁機械第二章樁基礎(chǔ)工程

__振動沉管灌注樁第32頁/共46頁沉管灌注樁樁靴第二章樁基礎(chǔ)工程

__振動沉管灌注樁第33頁/共46頁沉管灌注樁容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題及處理方法(1)頸縮頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計要求的現(xiàn)象。原因：當(dāng)拔管過快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時，周圍淤泥質(zhì)土趁機填充過來。當(dāng)在淤泥和軟土層沉管時，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。處理方法：拔管時應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴散壓力，混凝土坍落度應(yīng)控制在50～70mm。拔管時應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴格控制拔管的速度。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁__質(zhì)量問題及處理方法第34頁/共46頁(2)斷樁

斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴重的是一段樁沒有混凝土。原因：樁距離太近，相鄰樁施工時混凝土還未具備足夠的強度，已形成的樁受擠壓而斷裂。處理方法：控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達到60%設(shè)計強度后，再進行下根樁的施工。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁__質(zhì)量問題及處理方法第35頁/共46頁(3)吊腳樁

吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實到孔底地基土層上的現(xiàn)象。原因：當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ髸r，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時，水及泥漿進入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開，使得混凝土下落，造成樁腳不密實，形成松軟層。處理方法：采用密張慢拔的方法，對樁腳底部局部翻插，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁__質(zhì)量問題及處理方法第36頁/共46頁(4)混凝土灌注過量如果灌樁時混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時，土體受到擾動，強度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前應(yīng)詳細了解現(xiàn)場地質(zhì)情況，對于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過大時，應(yīng)與設(shè)計單位聯(lián)系，改用其他樁型。

第二章樁基礎(chǔ)工程

__沉管灌注樁__質(zhì)量問題及處理方法第37頁/共46頁大直徑灌注樁：采用人工挖掘方法成孔，放置鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁基礎(chǔ)。承臺+樁身+擴大頭。

優(yōu)點：樁身直徑大，承載能力高；施工時可在孔內(nèi)直接檢查成孔質(zhì)量，觀察地質(zhì)土質(zhì)變化情況；樁孔深度由地基土層實際情況控制，樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質(zhì)量。第二章樁基礎(chǔ)工程

__人工挖孔大直徑灌注樁第38頁/共46頁圖2.21混凝土護圈挖孔樁第二章樁基礎(chǔ)工程

__人工挖孔大直徑灌注樁第39頁/共46頁

坍落支護措施：現(xiàn)澆混凝土護壁、沉井護壁、噴射混凝土護壁(1)現(xiàn)澆混凝土護壁法施工即分段開挖、分段澆筑混凝土護壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。樁孔采取分段開挖，每段高度取決于土壁直立狀態(tài)的能力，一般0.5～1.0m為一施工段，開挖井孔直徑為設(shè)計樁徑加混凝土護壁厚度。護壁施工段，即支設(shè)護壁內(nèi)模板(工具式活動鋼模板)后澆筑混凝土，其強度一般不低于C15，護壁混凝土要振搗密實；當(dāng)混凝土強度達到1MPa(常溫下約24h)可拆除模板，進入下一施工段。如此循環(huán)，直至挖到設(shè)計要求的深度。第二章樁基礎(chǔ)工程__人工挖孔大直徑灌注樁__護壁施工方法

第40頁/共46頁(2)沉井護壁法施工

當(dāng)樁徑較大，挖掘深度大，地質(zhì)復(fù)雜，土質(zhì)差(松軟弱土層)，且地下水位高時，應(yīng)采用沉井護壁法挖孔施工。沉井護壁施工是先在樁位上制作鋼筋混凝土井筒，井筒下?lián)v制鋼筋混凝土刃腳，然后在筒內(nèi)挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷載來克服筒壁與土體之間的摩擦阻力，邊挖邊沉，使其垂直地下沉到設(shè)計要求深度。第二章樁基礎(chǔ)工程__人工挖孔大直徑灌注樁__護壁施工方法

第41頁/共46頁樁孔中心線平面位置偏差不宜超過50mm，樁的垂直度偏差不得超過0.5%，樁徑不得小于樁設(shè)計直徑。挖掘成孔區(qū)內(nèi)，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷載和機械振動。樁基礎(chǔ)一定要坐落在設(shè)計要求的持力層上，樁孔的挖掘深度應(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)場地基土層的實際情況決定。第二章樁基礎(chǔ)工程__施工中注意的問題第42頁/共46頁人工挖掘成孔應(yīng)連續(xù)施工，成孔驗收后立即進行混凝土澆筑。認真清除孔底浮渣余土，排凈積水，澆筑過程中防止地下水流入。人工挖掘成孔過程中，應(yīng)嚴格按操作規(guī)程施工。井面應(yīng)設(shè)置安全防護欄，當(dāng)樁孔凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時，應(yīng)間隔挖孔施工。灌注后，樁頂應(yīng)高出設(shè)計標高0.50m