灌注桩施工必备知识

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1、灌注桩施工必备知识混凝土灌注桩，是指直接在施工现场米用桩工机 械或通过人工等方法成孔，孔内放置钢筋笼(亦可 不放置)，再灌注混凝土所形成的桩基。 常见灌注 桩成孔方法和适用范围见表 2-4。楚下水忸曲上葩*1士巴 檢土* 4 土G霁医臥上釣彩土呉化异詈至畛柱匪孔諷弋朮显韶TS?呼器土、衿二、韬 吐t.梅土.钛!SZ靈抚瓠r 75卫飞衣宦丄芯生网込类土、爹土“KK.粗土、鸯孔工童 貳二=雯査-、”：卷卞土.取土，選壬，r芒它二叱二-席芒匸土、弔工捉抚忑?L*王-亍；二八二：-=三二、二.去 土尸衣定说上h冠nx弋讨左(一)灌注桩施工准备与一般规定1 场地准备灌注桩施工前的场地准备工作包括：(1)

2、为方便施工，灌注桩施工前应拆除场地内 地下构筑物，迁移高架电线和地下管线。(2 )施工场地应进行平整处理。(3 )桩基施工用的临时设施，如供水、供电、 道路、排水、临时房屋等，必须在施工前准备就绪。(4 )基桩轴线的控制点和水准基点应设置在不 受施工影响的地方。2 一般施工规(1)成孔 成孔设备就位规定。成孔设备就位后，必须 平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。为 准确控制成孔深度，在桩架或桩管上应设置控制深 度的标尺，以便在施工中进行观测记录。 成孔控制深度的规定。端承型桩中，当采用 钻(冲)、挖掘成孔时，必须保证桩孔进入设计持 力层的深度；当采用锤击沉管法成孔时，沉管深度 控制以贯入

3、度为主，以桩端持力层设计标高控制为 辅。 成孔施工的允许偏差。灌注桩成孔施工的允 许偏差应满足表有关要求。 桩在施工前，宜进行“式成孔”。试成孔是为 核对地质资料、检验设备、工艺以及技术要求是否 适宜。(2 )钢筋笼制作与安放。钢筋笼制作应符合以 下要求： 钢筋笼制作应按设计要求采用人工方法进 行。当钢筋经处理后，先在加劲筋上布置好主筋间 距，将主筋与加劲筋焊接，再焊接箍筋，形成笼体。 为了便于加工、吊桩和运输、钢筋笼制作长度不宜 超过8 m。如钢筋笼较长，应分段制作。两端钢 筋笼的连接宜采用焊接。 为防止钢筋笼在搬运、吊桩和安放时变形， 可每隔2.02.5 m设置加劲筋一道，加劲筋宜 设置在

4、主筋外侧。 主筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径 3倍以 上。主筋一般不设弯钩。根据施工工艺的要求设置 的弯钩不得向内圆伸露，以免妨碍导管施工。钢筋 笼内径应比导管接头处外径大 100 mm 以上。 混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准应符合有 关规定。(3 )混凝土灌注。灌注桩混凝土强度等级不应 低于设计要求。所用粗骨料可选用碎石或卵石，应 注意其最大粒径。细骨料应选用洁净的中、粗砂。 混凝土坍落度的要求是：水下灌注时宜为 160 220 mm ;干作业时宜为 70100 mm。混凝土灌注的方法有多种，当于孔内水下灌注时 宜采用导管法；孔内无水或渗水量很小时的灌注宜 用串管法；孔内无水或孔内虽有水但能

5、疏干时的灌 注宜用短护筒直接投料法；大直径桩混凝土灌注宜 用混凝土泵进行。为控制混凝土灌注质量，桩身混凝土必须留有试 块。混凝土的灌注充盈系数必须大于 1。灌注后的 桩顶标高应适当超过桩顶设计标高。(二)干作业成孔灌注桩1、螺旋钻孔机螺旋钻孔机由动力箱、钢丝绳、螺旋钻杆、龙门 导架及钻头等组成，如图2-13所示。常用钻头 类型有平底钻头、耙式钻头、筒式钻头和锥底钻头 四种，如图2-14所示。图二拧螺如孔机團向滑轮；;爭门导架；1动力箱: 5一千斤顶支腿；6杆a）Md）S2-14常用钻头类型a）平底詁头；b ）耙式钻头；c ）简式曲头；d ）锥底显1 一简体：2推土盘；3丿血硬质舍全箔头；螺施箔

6、杆5 头接头；6切财：71尖2干作业成孔灌注桩施工干作业成孔灌注桩施工程序是：场地清理f测设 桩位f钻机就位f取土成孔f成孔质量检校f清 除孔底沉渣f安放钢筋笼f安置孔口护孔漏斗f 浇筑混凝土f拔出漏斗成桩。施工质量控制的主要内容有以下几方面：(1)钻杆应保持垂直稳固，位置正确，防止因 钻杆晃动引起孔径扩大；(2 )钻进速度应根据电流值变化，及时调整；(3 )钻进过程中，应随时注意清理孔口积土， 遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处 理；(4 )成孔达到设计深度后，孔口应予以保护， 并按相关规定验收；(5 )浇筑混凝土前，应先放置孔口护孔漏斗， 随后放置钢筋笼并测量孔内虚土厚度。浇筑桩

7、顶以 下5 m范围内混凝土时，应随浇随振动，每次浇 筑高度应w 1.5 m。(三)泥浆护壁成孔灌注桩1 施工程序泥浆护壁成孔灌注桩是由钻孔设备在设计桩位 处钻孔。钻孔过程中，为防止孔壁坍塌，于孔内注 入泥浆护壁；钻孔的土屑与护壁泥浆混合后，通过 循环泥浆的流动，被携带出孔外成孔；钻孔达到设计深度后，清除孔底泥渣，然后安放绑扎好的钢筋 笼，在泥浆下灌注混凝土而成桩。其施工程序是：场地清理f测设桩位f埋设护筒 f桩机就位f设置泥浆池制备泥浆f钻机成孔f 泥浆循环流动清渣f清孔f安放钢筋笼f灌注水 下混凝土f拔出护筒。2 埋设护筒埋设护筒时，位置应准确，护筒应稳定，护筒中 心与桩位中心的偏差不得大于

8、 50 mm ;护筒顶 部宜开设12个溢浆孔，以便多余泥浆溢出流回 泥浆池；护筒的埋置深度在黏性土中不宜小于 1. 0 m ,砂土中不宜小于1.5 m ,为保证筒内泥浆 面水头，护筒顶应露出地面 0.40.6 m。如图 2-15所示。VffL 图2d护筒埋设示倉图3 .泥浆制备制备泥浆可采用两种方法：黏性土中成孔时，向 孔中注入清水，削下来的土屑与清水混合后，即可 成浆；其他土层中成孔时，应以高塑性黏土或膨胀 土为原料，在桩孔外泥浆池中用水调制。泥浆的作用是将孔内土层中的孔隙渗填密实， 以 防塌孔。泥浆循环排土时，还起着携渣、冷却和润 滑钻头、减少钻进阻力的作用。4 成孔及成孔质量控制泥浆护壁

9、成孔灌注桩有潜水钻机成孔、回转钻机 成孔、冲击钻机成孔和冲抓钻机成孔等多种方式， 在此主要介绍冲击钻机成孔和潜水钻机成孔。(1)冲击钻机成孔。冲击钻机成孔是将带刃口 的重型钻头提升到一定高度，然后使其自由下落， 通过下落时的冲击力来破碎岩层或冲挤土层， 再排 出泥渣成孔。冲击钻机示意图如图 2-16所示。S2-16 ；洁钻疳青图滑轮；2主滑SS ； 3-主杆；融索；亍一ft浆管；溢流口 ：概渡槽； 回填土 ；号卡头；1垫木：11皿管；12亠励机:13: 14-S ； 15(2 )潜水钻机成孔。潜水钻机由潜水电钻、钻 头、钻杆、桩架、卷扬机等组成，如图2-17所示。潜水电钻是将防水电机和齿轮减速

10、器安置在具 有绝缘及密封装置的钢制外壳内形成。它是钻机主 要工作部分，与钻头紧密连接在一起，因此两者能 共同潜入水下工作。E2-17潛水钻机示意图1-头；2就电钻；3水管：P筒；5-支点；杆；7电讎；&一缆盘； 1流电压表；过一启动开关钻削下来的土屑混合进护壁泥浆后，通过泥浆循 环流动被带出孔外。泥浆循环流动方式有正循环和 反循环两种。正循环排泥法。如图 2-19a 所示, 反循环排泥法。如图2-19b 所示。图2 环排懣方式a）正循坏排漬法;H）反痛环H馨法1 一头；2欢电婕；水管；4-44 ;淀迪；QTK泥浆泉；7桨池；S-；聲；写一石泵；I道飯管5 清孔当钻孔达到设计深度后，应及时进行孔

11、底清理。 清孔的目的是清除孔底沉渣和淤泥，控制循环泥浆 比重，为水下混凝土灌注创造条件。清孔时，对利用黏性土自行造浆的钻孔，当钻孔 达到设计深度后，可使钻机空转不钻进，同时射水， 待孔底沉渣磨成泥浆后，再通过泥浆循环流动排出 孔外；对在孔外泥浆池中制备泥浆的钻孔， 宜采用 泥浆循环清孔。清孔后，孔底 500 mm以内泥 浆比重应小于1.25，含砂率w 8%。孔底残留沉 渣厚度应符合下列规定：端承桩w 50 mm ; 摩擦端承桩、端承摩擦桩 w 100 mm :摩擦桩 w 300 mm。桩位清孔符合要求后，应立即吊放钢筋笼，再灌 注混凝土。6 灌注水下混凝土灌注水下混凝土所需的机具、混凝土配合比

12、及混 凝土的灌注主要内容如下：(1 )主要机具。水下混凝土灌注的主要机具有 导管、漏斗和隔水栓。水下混凝土灌注示意图如图 2-20 所示。图厶前水下混擬土灌注示意医1_进料斗；吃料斗；3漏斗4-导管；5筒端浆孔；泥浆泄；7混擬土； 泥浆；9-护简：询一渭道：11桩架：口进斜斗上行轨迹隔水栓为设在导管内阻隔泥浆和混凝土直接接 触的构件。隔水栓常用混凝土制作，呈圆柱形，直 径比导管内径小20 mm，高度比直径大50 m m，顶部采用橡胶垫圈密封，如图 2-21所示。H叩ii橡皮華荀埋木块C20MMHKW tg警内桧jga：-21混凝土詠栓彌图(2 )混凝土配合比。泥浆护壁成孔灌注桩混凝 土灌注是在

13、泥浆中进行，故亦称水下混凝土灌注。 水下混凝土必须具备良好和易性，配合比宜通过实 验确定，坍落度应控制在180220 mm 间。 其中，水泥用量应36 kg/m3 ，粗骨料最大粒 径应v 40 mm，细骨料宜采用中粗砂。为改善 和易性和延长凝固时间，水下混凝土可掺入减水 剂、缓凝剂和早强剂等外加剂。(3 )混凝土灌注。混凝土灌注前，先宜将安装 好的导管吊入桩孔内，导管顶部应高出泥浆面，且 于顶部连接好漏斗；导管底部至孔底距离0.30. 5 m，管内安设隔水栓，通过细钢丝悬吊在导管 下口。(四)沉管灌注桩1 振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩所需的机械设备、施工方法和质 量控制具体如下：(1)施工机械

14、设备。振动沉管灌注桩是采用激 振器或振动冲击锤将桩管沉入土中成孔而成的灌 注桩。其施工机械设备如图2-22所示。ikS2-22撮动沉管灌注桩机1亠向渭轮；2灘组；3振喲混凝土漏斗，一旌备抑压钢丝绳厂一脏剽 温盪土 14斗；9回縄门0桩尖门】一缆风绳门2雀扬机；钢管门4枕木(2 )质量控制。振动沉管灌注桩质量控制的主 要内容如下: 群桩基础中桩中心距小于4倍桩径的桩基， 应有保证相邻桩桩身质量的技术措施。 混凝土预制桩尖或钢桩尖的加工质量和埋设 位置应与设计相符，桩管和桩尖的接触应有良好的 密封性。 混凝土灌注充盈系数应 1.0;对充盈系数小于1.0的桩，宜全长复打，对可能的断桩和颈 缩桩，应采

15、用局部复打。成桩后，桩身混凝土顶面 标高应500 mm。全长复打桩的入土深度宜接 近原桩长，局部复打深度应超过断桩或颈缩区1m以上。 当桩身配有钢筋时，混凝土坍落度宜采用 8 0100 mm ;素混凝土坍落度宜采用 6080mm 。2 锤击沉管灌注桩(1 )施工机械设备。锤击沉管灌注桩成孔是利用落锤、蒸汽锤或柴油 锤将钢管打入土中形成，如图2-23所示。812-23區击沉管潼注fIt!钢细；2滑轮組；3届洱钢銘绳；fTlSS ；亍一8帽； 审一忌凝土漏斗；7怔管；$弋架；乡一混凝土吊沖；1回绳：MR驶詞管；12 ； 13-tgffl ; 14(2 )施工工艺。锤击沉管灌注桩施工方法一般 有单打

16、法和复打法。 单打法。先将桩机就位，利用卷扬机吊起桩 管，垂直套入预先埋设在桩位上的预制钢筋混凝土 桩尖上，借助桩管自重将桩尖垂直压入土中一定深 度。预制桩尖与桩管接口处应垫以稻草绳或麻绳垫 圈，以防地下水渗入桩管。检查桩管、桩锤和桩架 是否处于同一垂线上，在桩管垂直度偏差 5%后，即可于桩管顶部安设桩帽，起锤沉管。锤击时，宜先低锤轻击，观察桩管无偏差后，方进入正式施 打，直至将桩管沉至设计标高或要求的贯入度。 复打法。复打法施工，是在单打法施工完毕 并拔出桩管后，清除粘在桩管外壁上和散落在桩孔 周围地面上的泥土，立即在原桩位上再次埋设桩 尖，进行第二次沉管，使第一次灌注的混凝土向四 周挤压扩

17、大桩径，然后灌注混凝土，拔管成桩。施 工中应注意前后两次沉管轴线应重合，复打施工必 须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。（3）质量控制。锤击沉管灌注桩质量控制的主 要内容如下： 群桩基础中桩中心距小于4倍桩径的桩基， 应该有保证相邻桩桩身质量的技术措施。 混凝土预制桩尖或钢桩尖的加工质量和埋设 位置应与设计相符，桩管和桩尖的接触应有良好的 密封性。 混凝土灌注充盈系数应 1.0 ;对充盈系数 小于1.0的桩，宜全长复打，对可能的断桩和颈 缩桩，应采用局部复打。成桩后，桩身混凝土顶面 标高应500 mm。全长复打桩的入土深度宜接 近原桩长，局部复打深度应超过断桩或颈缩区 1 m以上。 当桩身配有钢筋时，混凝土坍落度宜采用 8 0100 mm ;素混凝土坍落度宜采用 6080mm 。人工挖孔灌注桩系指在设计桩位处采用人工挖 掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼、灌注混凝土所 形成的桩。其施工特点是：设备简单；成孔作业时 无噪音和振动，无挤土现象；施工速度快，可同时 开挖若干个桩孔；挖孔时，可直接观察土层变化情 况，孔底沉渣清除彻底，施工质量可靠。但施工时 人工消耗量大，安全操作条件差。人工挖孔灌注桩 构造如图2-24所示。2-24人工挖孔灌注旅构造厨1由1承台5她梁；-1箍亂5主筋；6护壁?7护壁插筋；El-t阿筋笼长農；4长