1、2.2.2.3 2.3 灌注桩施工灌注桩施工 一、一、钻孔灌注桩：钻孔灌注桩： 施工无振动施工无振动无噪音，无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大。但比同径预制桩承载低、沉降大。 （一）干作业法（一）干作业法（用于无地下水或已降水）（用于无地下水或已降水） 1 1、成孔机械、成孔机械： 螺旋钻螺旋钻长长：钻杆长：钻杆长10m以上以上,400600 短短：钻杆长：钻杆长35m，300300400 钻扩机钻扩机：钻孔径：钻孔径8001200，扩孔径可达，扩孔径可达3.5m 步履式螺旋钻机步履式螺旋钻机 2、施工、施工 (1)工艺顺序工艺顺序 平整场地，挖排水沟平整场地，挖排水沟定桩位定桩位钻机对位、
2、校垂直钻机对位、校垂直 开钻出土开钻出土清孔清孔检查垂直度及虚土情况检查垂直度及虚土情况放钢筋骨放钢筋骨 架架浇混凝土浇混凝土。 钻孔钻孔清孔清孔放入钢筋骨架放入钢筋骨架浇筑混凝土浇筑混凝土 螺旋钻孔机成桩工艺螺旋钻孔机成桩工艺 （2）施工要点）施工要点 土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作； 软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆；软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆； 可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆； 及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌； 浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度浇
3、混凝土时放护筒，混凝土坍落度59cm，每层浇筑高度每层浇筑高度 1.5m。 （3）质量要求）质量要求 偏差要求偏差要求：位置偏差：位置偏差 70150mm； 垂直度偏差垂直度偏差 1 孔底虚土厚度孔底虚土厚度： 端承桩端承桩 50mm； 摩擦桩摩擦桩 150mm。 避免出现缩径和断桩避免出现缩径和断桩 （二）泥浆护壁成孔（二）泥浆护壁成孔（用于有地下水） 1、成孔机械、成孔机械 冲抓钻冲抓钻 冲击钻冲击钻 潜水电钻潜水电钻 回转钻回转钻 反循环反循环 正循环正循环 用于碎石土、砂土、粘性用于碎石土、砂土、粘性 土、风化岩土、风化岩 用于粘性土、淤泥、砂土用于粘性土、淤泥、砂土 泥浆护壁钻孔灌注
4、桩施工工艺 1.施工工艺流程 放样定位埋设护筒钻机就位，对中孔位 钻孔钢筋笼制作及吊装下导管清孔灌注 砼、拔出导管。（琏接录象） 2.施工工艺过程 (1)放样定位 首先由测量人员根据控制点放出各桩位，并在桩位中 心打一根短钢筋作标记，再根据定出的桩位点，用“十字 正交法”（两直线交于一点的原理），在桩位旁边引出桩 位点，即可挖坑，在挖坑的过程，可拔掉标记钢筋，坑挖 好后，并将坑底整平，再用“十”字正交法定出桩位，桩 位中心重新打上标记钢筋。（琏接录象） (2)埋设护筒 泥浆护壁成孔时，宜采用孔口护筒，其作用是保证钻机沿 着垂直方向顺利工作，它还起着存储泥浆，使其高出地下 水位和保护桩顶部土层不
5、致因钻杆反复上下升降、机身振 动而导致坍孔。护筒采用钢板加工制成。埋设深度一般要 大于不稳定地层的深度，粘性土中不小于1.m；砂土中不 宜小于1.5m，高度应满足孔内泥浆面高度要求，一般高出 地面或水面400600mm。护筒位置正确，筒身竖直，四周 用粘土回填，分层夯实，防止渗漏。（琏接录象） (3)钻机就位、对中孔位 就位前，先平整场地，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻 机平稳、牢固。移机就位后应认真调整水平度、垂直度， 使转盘中心与桩孔中心在一条垂线上，并在钻进过程中要 经常复检、校正。（琏接录象） (4)钻孔 1) 正循环 （动画） 正循环法是泥浆通过钻管送至 孔底后，与钻孔产生的泥渣搅拌
6、混 合，然后经由钻管与孔壁之间的空 腔上升并排出孔外，混有大量泥渣 的泥浆水经沉淀、过滤并适当处理 后，可重复使用。正循环施工答泥 浆上返速度慢，排渣能力弱。 在钻进过程中应均匀缓慢地钻 进，根据设计桩长，应不断的加长 钻杆。加钻杆时，应先停止钻进， 将钻具提离孔底80100mm，维持 冲洗液循环12分钟，以清洗孔底 ，并将管道内的钻渣携出排净，然 后停泵加接钻杆，钻杆连接应牢固 。钻杆接好后，继续钻进，直到设 计桩长。 水龙头水龙头 钻杆钻杆 钻机回转钻机回转 装置装置 泥浆泵泥浆泵 泥浆池泥浆池 沉淀池沉淀池 泥浆循环方向泥浆循环方向 钻头钻头 2)反循环 （动画） 反循环的钻孔施工是通过
7、泵 吸或射流抽吸，或送入压缩空气 ，使钻杆内腔形成负压或形成充 气液柱产生压差，使经过钻杆与 孔壁间的环空间隙流向孔底的泥 浆携带钻头切削下来的钻屑，由 钻杆内腔高速回流地面泥浆池， 由于泥浆上返速度快，排渣能力 强，孔底水力流场合理，钻头始 终处于新鲜土层或岩层面上切削 破碎，成孔效率高，排渣能力强 ，对孔壁的冲刷作用小，在孔壁 上形成的泥波相对较薄，成孔质 量好。 砂石泵砂石泵 钻头钻头 新泥浆流向新泥浆流向 沉淀池沉淀池 水龙头水龙头 钻杆钻杆 钻机回转钻机回转 装置装置 泥浆循泥浆循 环方向环方向 (5)钢筋笼制作及吊装（琏接录象） 钢筋笼应严格按设计及有关规定制作。 吊起钢筋笼，垂直
8、缓慢地放入孔内，利用上部架立筋将第 一段钢筋笼暂时固定在钻机上。然后吊起第二段钢筋笼， 对准位置后，将接头用电焊连接，要求焊缝长度不小于 10d，在同一截面的接头钢筋不超过50%，接头应错开35d 且不小于500mm。（动画） 钢筋笼到位前，为了更好地使主筋锚固在承台中，将主筋 弯折成与水平面成70，同时在顶部焊接两根固定钢筋， 调整并检测钢筋笼顶部的标高，当符合设计要求后固定在 钻机上。 (6)下导管 钢筋笼安入完毕后，即可下导管，每节导管之间要垫上橡 胶片，并用螺栓拧紧，以防因漏气，导致浇筑砼时堵管。录象 (7)清孔 导管就绪后，在导管顶部安设一个接头和皮笼，清孔时用 泵将泥浆压入导管内再
9、从孔底沿着导管外向上溢出带走沉渣。 （正循环）清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持孔 内泥浆面的稳定。清孔标准是孔内沉渣厚度要达到设计和规范 要求，清孔就算完成；清孔后的沉渣厚度，端承桩不得大于 50mm，摩擦桩不得大于150mm。清孔结束后，应立即进行水下 砼的灌注工作。（录象） 以原土造浆的钻孔，清孔可用射水法，同时钻具只转不进，以原土造浆的钻孔，清孔可用射水法，同时钻具只转不进， 待泥浆相对密度降到待泥浆相对密度降到1.1左右即认为清孔合格；左右即认为清孔合格； 注入制备泥浆的钻孔，采用换浆法清孔，至换出泥浆的相注入制备泥浆的钻孔，采用换浆法清孔，至换出泥浆的相 对密度小于对密度小
10、于 1.151.25时方为合格。时方为合格。 (8)灌注砼、拔出导管（录像） 灌注砼之前，应先拆下几节导管，让导管底部与孔底具有一定距离 ，再装上漏斗，这样灌注砼时，隔水塞就能顺利排出。在导管上口 放隔水塞（琏接录象），用铁丝将隔水塞悬吊在钻机的钢丝绳上， 先让隔水塞停在漏斗口位置，然后即可灌注砼。初灌进，要先搅拌 一盘砂浆，倒入漏斗，这时可下落隔水塞，然后将砼倒入漏斗中， 集料于漏斗中，当漏斗中的砼能保证一次灌入，并能埋管达 0.81.0m以上时，即可剪断隔水塞铁丝。 （录像） 初灌后，应连续灌注，不可中断。在砼灌注过程中，如果导管插不 下时可拔管，在拔管时应控制埋管深度，保证最小不小于2m
11、，最多 不超过6m。 浇筑砼过程中，要在一盘砼中随机取出部分混凝土制作试块，以便 检测砼的强度。 当砼灌注到桩顶设计标高时，适当控制砼的灌注量，保证超灌 600700mm，以确保桩头质量。 砼灌注结束后，拔出全部导管，一根桩的施工就算完成。 冲击钻作业示意图冲击钻作业示意图 二、冲钻孔灌注桩 三、沉管灌注桩沉管灌注桩 利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有钢筋混凝土桩靴或带有利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有钢筋混凝土桩靴或带有 活瓣式桩靴的钢套管沉入土中，然后灌注混凝土并拔管而成。活瓣式桩靴的钢套管沉入土中，然后灌注混凝土并拔管而成。 利用锤击沉桩设备沉管称为利用锤击沉桩设备沉管称为锤击灌注桩锤
12、击灌注桩； 利用激振器的振动沉管称为利用激振器的振动沉管称为振动灌注桩振动灌注桩。 1.特点：特点：能在土质很差，地下水位很高时施工。能在土质很差，地下水位很高时施工。 2.施工方法：施工方法：锤击沉入锤击沉入钢管法钢管法 (动画动画) 振动沉入振动沉入钢管法钢管法 (录像录像、动画动画) 3.工艺顺序：工艺顺序： 桩靴、钢管就位桩靴、钢管就位沉管沉管检查管内有无砂、水检查管内有无砂、水放入钢筋骨架放入钢筋骨架 浇灌混凝土、提管。浇灌混凝土、提管。 4.要点：要点： 防止钢管内进入泥浆、水；防止钢管内进入泥浆、水； 灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动；灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或
13、振动； 防止缩径、断桩及吊脚桩防止缩径、断桩及吊脚桩。 5. 提高桩承载力的方法提高桩承载力的方法 锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩： 单打法 复打法单打时不放钢筋笼，混凝土初凝前原位 打入、插筋灌注。 振动沉管灌注桩：振动沉管灌注桩： 单振法灌满混凝土后，每原位振动510s，再 上拔0.51m。 复振法同复打法； 反插法单振法拔管时，每上拔0.51m，向下反 插0.30.5m。 在套管内灌满混凝土后，在套管内灌满混凝土后， 先振动再开始拔管，每先振动再开始拔管，每 次拔管高度次拔管高度0.51.0m， 向下反插深度向下反插深度0.30.5m。 如此反复进行并始终保如此反复进行并始终保 持振动，直
14、到套管全部持振动，直到套管全部 拔出地面。拔出地面。 反插法能使桩的反插法能使桩的截面增截面增 大大，从而提高桩的承载，从而提高桩的承载 力，宜在较差的软土地力，宜在较差的软土地 基上应用。基上应用。 在第一次灌注桩施工完毕，在第一次灌注桩施工完毕， 拔出套管后，清除管外壁上拔出套管后，清除管外壁上 的污泥和桩孔周围地面的浮的污泥和桩孔周围地面的浮 土，立即在原桩位再预埋桩土，立即在原桩位再预埋桩 靴或合好活瓣第二次复打沉靴或合好活瓣第二次复打沉 套管，使未凝固的混凝土向套管，使未凝固的混凝土向 四周挤压扩大桩径，然后再四周挤压扩大桩径，然后再 浇筑第二次混凝土。浇筑第二次混凝土。 施工时要注
15、意：前后二次沉施工时要注意：前后二次沉 管的轴线应重合；复打施工管的轴线应重合；复打施工 必须在第一次灌注的混凝土必须在第一次灌注的混凝土 初凝之前进行。初凝之前进行。 断桩一般常见于地面下断桩一般常见于地面下13m的不同软硬的不同软硬 层交接处。其裂痕呈水平或略倾斜，一般层交接处。其裂痕呈水平或略倾斜，一般 都贯通整个截面。都贯通整个截面。 原因原因：桩距过小，邻桩施打时土的挤压所：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的影响，产生的水平横向推力和隆起上拔力的影响， 软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产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
16、，强度弱，生剪应力；桩身混凝土终凝不久，强度弱， 承受不了外力的影响承受不了外力的影响 避免断桩措施避免断桩措施：桩的中心距宜大于：桩的中心距宜大于3.5倍桩倍桩 径；考虑打桩顺序及桩架行走路线时，应径；考虑打桩顺序及桩架行走路线时，应 注意减少对新打桩的影响，采用跳打法或注意减少对新打桩的影响，采用跳打法或 控制时间法以减少对邻桩的影响控制时间法以减少对邻桩的影响 断桩检查断桩检查: 在在23m深度内可用木锤敲击桩深度内可用木锤敲击桩 头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断， 会感到浮振。亦可用动测法，由波形曲线会感到浮振。亦可用动测法，由波形曲线 和频波
17、曲线图形判断断桩的质量与完整程和频波曲线图形判断断桩的质量与完整程 度。度。 部分桩颈缩小，截面积不符部分桩颈缩小，截面积不符 合要求。合要求。 原因：原因：在含水量大的粘性土在含水量大的粘性土 中沉管时，土体受强烈扰动中沉管时，土体受强烈扰动 和挤压，产生很高的孔隙水和挤压，产生很高的孔隙水 压力，桩管拔出后，这种水压力，桩管拔出后，这种水 压力便作用到新灌筑的混凝压力便作用到新灌筑的混凝 土桩上，使桩身发生不同程土桩上，使桩身发生不同程 度的颈缩现象；拔管过快，度的颈缩现象；拔管过快， 混凝土量少，或和易性差，混凝土量少，或和易性差， 使混凝土出管时扩散差等使混凝土出管时扩散差等 处理方法
18、处理方法:复打复打 桩底部混凝土隔空或混凝土桩底部混凝土隔空或混凝土 中混进泥砂而形成松软层。中混进泥砂而形成松软层。 原因原因: 桩靴强度不够，沉管桩靴强度不够，沉管 时被破坏变形，水或泥砂进时被破坏变形，水或泥砂进 入桩管，或活瓣未及时打开。入桩管，或活瓣未及时打开。 处理办法：处理办法：将桩管拔出，纠将桩管拔出，纠 正桩靴或将砂回填桩孔后重正桩靴或将砂回填桩孔后重 新沉管。新沉管。 常发生在地下水位高或饱和常发生在地下水位高或饱和 淤泥或粉砂土层中。淤泥或粉砂土层中。 原因原因: 桩靴活瓣闭合不严、桩靴活瓣闭合不严、 预制桩靴被打坏或活瓣变形。预制桩靴被打坏或活瓣变形。 处理方法：处理方
19、法：拔出桩管，清除拔出桩管，清除 泥砂，整修桩靴活瓣，用砂泥砂，整修桩靴活瓣，用砂 回填后重打。地下水位高时，回填后重打。地下水位高时， 可待桩管沉至地下水位时，可待桩管沉至地下水位时， 先灌入先灌入0.5 m厚的水泥砂浆厚的水泥砂浆 作封底，再灌作封底，再灌1 m高混凝土高混凝土 增压，然后再继续沉管。增压，然后再继续沉管。 四、四、人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 人工挖孔桩施工工艺流程： 场地平整放线、定桩位挖第一节桩孔土方 支模浇筑第一节混凝土护壁养护、拆除模板 在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装活 动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、活底 吊土桶、排水、通风、照明设施等第二节桩身挖 土清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径支 第二节模板、浇筑第二节混凝土护壁重复第二节 挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直到设 计深度检查持力层后进行扩底。（当不扩底时无 此道工序）清理虚土、排除积水、检查尺寸和持 力层封底吊放钢筋笼就位浇筑桩身混凝 土。 安全要求：安全要求： 护壁、通风、联络、照明、人员上下 五、挤扩支盘桩 六、夯扩灌注桩（动画） 施工工艺流程 放线、定出桩位机架就 位内外管同步夯入土中 提升内夯管、浇第一批砼插 入内夯管、提升外管夯扩 提升内夯管、浇第二批砼 再插入内夯管，提升外管、直至 拔出地面。（录像） 七、新型扩底桩（录像）
