锤击沉管灌注桩.ppt
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1、一、干作业钻孔灌注桩 二、泥浆护壁成孔灌注桩 三、沉管灌注桩 四、人工挖孔大直径灌注桩 五、灌注桩施工质量要求及安全技术,第二节 混凝土灌注桩施工,一、干作业钻孔桩灌注,1.干作业钻孔灌注桩施工过程。 2.干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。 适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基,不适于有地下水的土层和淤泥质土。 3.钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,开钻时先慢后快,减少钻杆的摇晃,及时纠正钻孔的偏斜或位移。 4.钻孔至规定要求深度后,进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出,减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土,然后停止旋转,提钻卸土。 5.钢筋骨架的主筋、箍筋
2、、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定,绑扎牢固,防止变形。钢筋骨架就位后,应立即灌注混凝土,以防塌孔。灌注时,应分层浇筑、分层捣实,每层厚度5060cm。,二、泥浆护壁成孔灌注桩,泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外,适用于有地下水和无地下水的土层。 成孔机械有潜水钻机、冲击钻机等。 泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程:测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。,1.埋设护筒和制备泥浆 2.成孔 3.清孔 4.浇筑水下混凝土,1.埋设护筒和制备泥
3、浆,(1)钻孔前,在现场放线定位,按桩位挖去桩孔表层土,并埋设护筒。 护筒高2m左右,上部设12个溢浆孔,是用厚48mm钢板制成的圆筒,其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置,保护孔口,防止地面水流入,增加孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头的方向。 (2)在钻孔过程中,向孔中注入相对密度为1.11.5的泥浆,使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实,避免孔内漏水,保持护筒内水压稳定;泥浆相对密度大,加大了孔内的水压力,可以稳固孔壁,防止塌孔;通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出,起到携砂、排土的作用。,图218 钻孔灌注桩-护筒埋设,2.成孔,(1)潜水钻机成孔 (2)冲击钻成孔
4、,(1)潜水钻机成孔,1)潜水钻机成孔示意图 2)工作方式 潜水钻机是一种旋转式钻孔机,其防水电机变速机构和钻头密封在一起,由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。,3)排渣方式 潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环排渣两种方式。,(2)冲击钻成孔,冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度,靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔 冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等,一般常用十字形冲击钻头 冲孔前应埋设钢护筒,并准备好护壁材料。,冲击钻机就位后,校正冲锤中心对准护筒中心,在冲程0.40.8m范围内应低
5、提密冲,并及时加入石块与泥浆护壁,直至护筒下沉34m以后,冲程可以提高到1.52.0m,转入正常冲击,随时测定并控制泥浆相对密度。 施工中,应经常检查钢丝绳损坏情况,卡机松紧程度和转向装置是否灵活,以免掉钻。,3.清孔,(1)验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况;清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土,以减少桩基的沉降量,提高承载能力。 (2)泥浆护壁成孔清孔时,对于土质较好不易坍塌的桩孔,可用空气吸泥机清孔,气压为0.5MPa,使管内形成强大高压气流向上涌,同时不断地补足清水,被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出,直至喷出清水为止。 (3)对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣,清孔后
6、的泥浆相对密度应控制在1.151.25。,4.浇筑水下混凝土,(1)泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的,故称为浇筑水下混凝土。 (2)水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级,必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定。 (3)水下混凝土浇筑常用导管法。 (4)浇筑时,先将导管内及漏斗灌满混凝土,其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上,然后剪断悬吊隔水栓的钢丝,混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。,三、沉管灌注桩,1.打桩方法 2.桩的分类 3.成孔顺序 4.施工工艺,1.打桩方法,沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备,将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)
7、或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致),造成桩孔,然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土,随之拔出套管,利用拔管时的振动将混凝土捣实,便形成所需要的灌注桩。沉管灌注桩桩靴见图227。 套管成孔灌注桩(视频),2.桩的分类,利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩,称为锤击沉管灌注桩(图228);利用振动器振动沉管、拔管成桩,称为振动沉管灌注桩(图229)。 锤击桩(动画) (1)锤击沉管灌注桩 锤击沉管灌注桩机械设备示意图见图228。,(2)振动沉管灌注桩,振动沉管灌注桩桩机示意图见图229。,3.成孔顺序,在沉管灌注桩施工过程中,对土体有挤密作用和振动影响,施工中应结合现场施工条件,考虑
8、成孔的顺序。 间隔一个或两个桩位成孔; 在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔; 一个承台下桩数在5根以上者,中间的桩先成孔,外围的桩后成孔。,4.施工工艺,为了提高桩的质量和承载能力,沉管灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法等施工工艺。 单打法(又称一次拔管法):拔管时,每提升0.51.0m,振动510s,然后再拔管0.51.0m,这样反复进行,直至全部拔出。 复打法:在同一桩孔内连续进行两次单打,或根据需要进行局部复打。施工时,应保证前后两次沉管轴线重合,并在混凝土初凝之前进行。 复打桩(动画) 翻插法:钢管每提升0.5m,再下插0.3m,这样反复进行,直至拔出。,(1)锤击沉管灌注桩 (2)振动沉
9、管灌注桩 (3)沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法,(1)锤击沉管灌注桩,1)锤击沉管灌注桩施工过程 锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基,其施工过程见图230所示。,2)锤击沉管灌注桩施工要点 桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈,以防地下水渗入管内和作缓冲层。沉管时先用低锤锤击,观察无偏移后,才正常施打。 拔管前,应先锤击或振动套管,在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。 桩管内混凝土尽量填满,拔管时要均匀,保持连续密锤轻击,并控制拔管速度,一般土层以不大于1m/min为宜,软弱土层与软硬交界处,应控制在0.8m/min以内为宜。 在管底未拔到桩顶设计标高前,倒打或轻击
10、不得中断,注意使管内的混凝土保持略高于地面,并保持到全管拔出为止。 桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2m时,均应跳打施工;中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后,方可施打。,(2)振动沉管灌注桩,1)振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管。 2)其施工过程为: 桩机就位 沉管 上料 拔管,(3)沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法,1)颈缩 颈缩:指桩身的局部直径小于设计要求的现象。 当在淤泥和软土层沉管时,由于受挤压的土壁产生空隙水压,拔管后便挤向新灌注的混凝土,桩局部范围受挤压形成颈缩。 当拔管过快或混凝土量少,或混凝土拌和物和易性差时,周围淤泥质土趁机填充过来,也会形成颈
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