单元2地基处理与基础施工_3（课件）- 《建筑施工技术 第四版》同步教学（化工版）

单元2 地基处理与基础施工  2.3 桩基础施工 1 2.3.3灌注桩施工 灌注桩是直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。根据成孔方法的不同可分为钻、挖、冲孔灌注桩，套管灌注桩和爆扩桩等。 与预制桩相比由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有节约材料、成本低廉、施工不受地层变化的限制、无需接桩及截桩等优点。但也存在着技术间隔时间长，不能立即承受荷载，操作要求严，在软土地基中易缩颈、断裂，在冬季施工较困难等缺点。桩基础的使用可以在施工中省去大量土方支撑和排水降水设施，施工方便，且一般均能获得良好的技术经济效果。 1、螺旋钻成孔灌注桩 （1）螺旋钻孔机钻孔 成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。利用螺旋钻叶片出土，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。 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。 图2-28 螺旋钻机钻孔灌注桩施工过程示意图 （a）钻机进行钻孔 (b)放入钢筋骨架 （c） 浇筑混凝土 螺旋钻机 螺旋钻机 步履式螺旋钻机 施工常遇问题及预防处理方法: ①钻孔偏斜：钻杆不垂直，钻头导向部分太短、导向性差，土质软硬不一，或者遇上孤石等，都会引起钻孔偏斜。 防止措施：钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次削去硬土；或在孔中回填粘土至偏孔处0.5m以上重新钻进。 ②孔底虚土：施工时，孔底虚土较规范大时必须清除，因虚土影响承载力。 防止措施：目前常用的治理虚土的方法是用20kg铁饼人工夯实。 ③断桩：水下灌注混凝土桩的质量除混凝土本身质量外，是否断桩是鉴定其质量的关键。 防止措施：力争首批混凝土浇灌一次成功；分析地质情况，研究解决对策；严格控制现场混凝土配合比。 2、泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔灌注桩是利用原土自然造浆或人工造浆浆液进行护壁，通过循环泥浆将被钻头切下的土块带出孔外成孔，然后安放钢筋笼，水下灌注混凝土成桩。 成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。 泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎(砾)石土及风化岩层；以及地质情况复杂，夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。 (1)施工工艺 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 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。 护筒用4～8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100～200mm，顶面高出地面0.4～0.6m，上部开1～2个溢浆孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将将护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大0.8～1.0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm，对位后应在护筒外侧填入粘土并分层夯实。 　挖埋法埋设护筒图 1－护筒；2－地面；3－夯填粘土；4－施工水位 ①挖坑埋设 ②填筑法埋设 当地下水位较高，挖埋比较困难时，宜采用填筑法安装护筒。 填筑法埋设护筒图 1－护筒；2－土岛；3－地下水位 在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5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。泥浆净化的方法有自然沉降法、机械净化法和化学净化法等。 钢护筒 水上搭操作平台，进行钻孔灌注桩施工，埋设钢护筒。 护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。 泥浆池制浆 2)成孔 ①潜水钻机成孔 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。 （a） (b)