1、二、钻孔灌注桩基础,(一)准备工作 (1)施工前资料 工程地质资料、水文地质资料、原材料及制品的质量检验报告。,(二)成孔方式与设备选择 1.泥浆护壁成孔桩:正循环回转钻(护壁效果好、工效低)、反循环回转钻(工效高、护壁效果差)、冲抓钻、冲击钻、旋挖钻、潜水钻。 2.干作业成孔桩(用于地下水位以上):长螺旋钻孔、钻孔扩底、人工挖孔。 3.沉管成孔桩:夯扩、振动。 4.爆破成孔(用于地下水位以上)。,【归纳】长螺旋钻只能钻强风化岩,不能钻中风化岩和微风化岩; 回旋钻可钻强风化岩和中风化岩,不能钻微风化岩,且深度不深(其中反循环回转钻成孔效率较高,但护壁效果较差;正循环回转钻护壁效果较好,但成孔效
2、率较低); 冲击钻可用于强风化岩、中风化岩和微风化岩(微风化岩仅可选冲击钻),但成孔慢、噪声大。,(三)泥浆护壁成孔 1.泥浆制备与护筒埋设 (1)泥浆制备:宜选用高塑性黏土或膨润土。 (2)护筒埋设深度应符合有关规定。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,并宜高出施地面0.3m。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。 【注意】泥浆护壁施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上(否则地下水压入桩孔稀释泥浆)。,1.泥浆制备与护筒埋设,(3)灌注混凝土前,清孔后的泥浆相对密度应小于1.10,含砂率不得大于2;黏度不得大于20Pas。 【归纳】泥浆性能指标:密度(比重)、黏度、含砂率、pH值、
3、过滤特性。,(4)现场应设置泥浆池和泥浆收集设施,废弃的泥浆、钻渣应进行处理,不得污染环境。 【归纳】泥浆要有三级沉淀,不能直接排入市政管网;泥浆池要有护栏、警示标志。,(三)泥浆护壁成孔 1.正、反循环钻孔 (1)钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度应符合设计要求。设计未要求时,端承型桩的沉渣厚度100mm;摩擦型桩的沉渣厚度300mm。,2.冲击钻成孔【2011案例题】 (1)冲击钻开孔时,应低锤密击,反复冲击造壁,保持孔内泥浆面稳定。,(3)每钻进45m应验孔一次(注意:不是钻到底再验孔),在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔并应做记录。 (4)排渣过程中应及时补给泥浆。 (5)
4、稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣,清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标符合要求。,4.旋挖成孔 (1)旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,并根据钻进速度同步补充泥浆,保持所需的泥浆面高度不变。,(四)干作业成孔 1.长螺旋钻孔,(1)钻机定位后,应进行复检,钻头与桩位点偏差不得大于20mm,开孔时下钻速度应缓慢;钻进过程中,不宜反转或提升钻杆。 (2)钻至设计标高后,应先泵入混凝土并停顿1020s,再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定,并保证管内有一定高度的混凝土。 (3)混凝土压灌结束后,应立即将钢筋笼插至设计深度,并及时清除钻杆及泵(软)管内残留混凝土。,2.钻孔扩底,(1)灌注混凝土时,
5、第一次应灌到扩底部位的顶面,随即振捣密实;灌注桩顶以下5m范围内混凝土时,应随灌注随振动,每次灌注高度不大于1.5m。,3.人工挖孔 (1)挖孔深度不宜超过25m。,(2)采用混凝土或钢筋混凝土支护孔壁技术,护壁的厚度、拉接钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求;模板拆除应在混凝土强度大于2.5MPa后进行。,(五)钢筋笼与灌注混凝土施工要点 (1)钢筋笼加工应符合设计要求。钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当的加固措施,防止变形。,(2)沉管灌注桩钢筋笼内径应比套管内径小6080mm,用导管灌注水下混凝土的桩钢筋笼应比导管连接处的外径大100mm以上。,(3)灌注桩采用的水下灌注混凝土
6、宜采用预拌混凝土(即商品混凝土),其骨料粒径不宜大40mm。 (4)灌注桩各工序应连续施工,钢筋笼放入泥浆后4h内必须浇筑混凝土。,(5)桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0.51m,确保桩头浮浆层凿除后桩基面混凝土达到设计强度。,(6)当气温低于0以下时,浇筑混凝土应采取保温措施,浇筑时混凝土的温度不得低于5。当气温高于30时,应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。 (7)灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。,(六)水下混凝土灌注 (1)桩孔检验合格,吊装钢筋笼完毕后,安置导管浇筑混凝土。 (2)混凝土配合比应通过试验确定,须具备良好的和易性,坍落度宜为180220mm(混凝土流动性较大
7、)。,(3)导管应符合下列要求: 1)导管内壁应光滑圆顺,直径宜为2030cm,节长宜为2m。 2)导管不得漏水,使用前应试拼、试压(试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍)。,(4)使用的隔水球应有良好的隔水性能,并应保证顺利排出。,(5)开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为300500mm;导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1.0m;在灌注过程中,导管埋入混凝土深度宜为26m(边浇混凝土边拔导管埋深6m,拔4m(即卸掉2根导管),再浇混凝土)。 (6)灌注水下混凝土必须连续施工,并应控制提拔导管速度,严禁将导管提出混凝土灌注面。灌注过程中的故障应记录备案。,【真题】沉桩施工时不宜用射
8、水方法的施工的土层( )。 A.黏性土 B.砂层 C.卵石地层 D.粉细砂层 【答案】A,钻孔灌注桩施工质量事故预防措施 一、地质勘探资料和设计文件 (一)预防措施 在桩基开始施工前,对地质勘探资料和设计文件进行认真研究。对桩基持力层厚度变化较大的场地,应适当加密地质勘探孔;必要时进行补充勘探。,二、孔口高程及钻孔深度的误差 (一)孔口高程的误差 1.原因 (1)地质勘探完成后场地再次回填,计算孔口高程时疏忽; (2)施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孔口高程发生变化。 2.对策 认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。,(二)钻孔深度的误差 对策:
9、 (1)施工应把高程换算一致; (2)孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。,三、孔径误差 1.原因 (1)作业人员疏忽错用其他规格的钻头; (2)钻头陈旧,磨损后直径偏小。 对于直径8001200mm的桩,钻头直径比设计桩径小3050mm是合理的。 2.对策 每根桩孔开孔时,应验证钻头规格,实行签证手续。,四、钻孔垂直度不符合规范要求 (一)主要原因 (1)场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜; (2)钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜;,(一)主要原因 (1)钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成
10、偏离钻进方向; (2)钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时,钻压过高使钻头受力不均,造成偏离钻进方向。,(二)控制钻孔垂直度的主要技术措施 (1)压实、平整施工场地; (2)安装钻机时应严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度,钻进过程中应定时检查主动钻杆的垂直度,发现偏差立即调整; (3)定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换;,(4)在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填黏土,冲平后再低速低钻压钻进; (5)在复杂地层钻进,必要时在钻杆上加设扶正器。,五、塌孔与缩径 (一)主要原因 地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等。,(二)预防措施 钻(冲)孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时,成孔速度应控制在2m/h以内,泥浆性能主要控制其密度、黏度、含砂率指标;钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。 【归纳】慢钻进、稠泥浆、不久放。,六、桩端持力层判别错误 1.非岩石类持力层(易判) 地质资料现场取样 2.强风化岩或中风化岩持力层(难判) 以地质资料的深度为基础,结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定,必要时进行原位取芯验证。,