3.4混凝土灌注桩施工（课件）-《建筑施工工艺》同步教学（北京大学出版社）

3.4混凝土灌注桩施工 3.4混凝土灌注桩施工 混凝土灌注桩（简称灌注桩）是直接在桩位上成孔，然后灌注混凝土而成的桩。按其成孔设备和方法不同可分为非挤土桩和挤土桩两类。非挤土桩有钻孔灌注桩、冲孔灌注桩和挖孔桩等；挤土桩有锤击（振动）沉管成孔灌注桩和振动冲击沉管灌注桩等。 非挤土桩在施工中具有无噪音、无振动、无挤土及对周围环境干扰和影响小等优点，尤其适合市区内施工。 表1 灌注桩适用范围 表1 灌注桩适用范围 灌注桩成孔的控制深度应符合下列要求： 1、摩擦桩。摩擦桩以设计桩长控制成孔深度，端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度。当采用锤击沉管法成孔时，桩管入土深度控制以标高为主，以贯入度控制为辅。 2、端承型桩。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度为主，以设计持力层标高对照为辅。 灌注桩的优点： 不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小，造价较低，且可做成大直径、大深度的桩，使单桩承载力大等优点。 但灌注桩在施工过程中影响成桩质量的因素较多，例如容易产生孔壁塌陷、孔底沉渣厚度过大、桩身缩颈或断裂现象等。 1、干作业成孔灌注桩施工 （1）工艺流程 测量放线定桩位→钻机就位调整垂直度→钻孔、土外运→钻孔至设计标高→清除孔底虚土→成孔质量检查、验收→吊放钢筋笼→灌注混凝土。 放入钢筋骨架 钻机进行钻孔 浇筑混凝土 干作业钻孔灌注桩施工工艺过程 （2）钻孔机械设备 全叶螺旋钻孔机。该机工作时由电动机的动力旋转钻杆带动钻头切削土体，被削下的土随钻头旋转而沿螺旋叶片上升排出孔外。一节钻杆接一节钻杆，直至钻到设计要求深度。 钻机成孔直径一般为400～600mm，钻孔深度为8～12m。 成孔方法：钻头切削土体，被削下的土随钻头旋转而沿螺旋叶片上升排出孔外，钻孔至设计深度后，应在原处空转清土，经清土后孔底的虚土厚度应符规定要求。并注意保护好孔口。 适用范围：适用于地下水位以上一般粘性土、砂土及人工填土地基的钻孔。 （3）施工要点： 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。 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。 钢筋骨架的主筋、箍筋、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。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。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50～60cm 2、泥浆护壁成孔灌注桩施工 混凝土灌注桩（简称灌注桩）是直接在桩位上成孔，然后灌注混凝土而成的桩。 成孔方法：机械成孔和人工挖孔。 常用的成孔机械：1.冲孔钻机、冲抓钻机、回转钻机（用于碎石土、砂土、粘性土和风化岩）；2.潜水钻机（用于砂土、粘性土、淤泥和淤泥质土）。 泥浆护壁：用泥浆护壁防止孔壁坍塌。 1）泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程 2）.成孔机械 a.冲孔钻机、冲抓钻机、回转钻机、潜水钻机。（单元一，已有介绍） b.回转钻机 回旋钻机成孔 回旋钻机是由动力装置带动钻机的回旋装置转动，并带动带有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。切削形成的土渣，通过泥浆循环排出桩孔。 1一座盘；２一斜撑； ３一塔架；４一电机； ５一卷扬机；６一塔架； ７一转盘； 8一钻杆； 9一泥浆输送管；10一钻头 回转钻成孔按其排渣方式分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。 正循环回转钻成孔：通过钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵通过钻杆中心向桩孔底部输进泥浆，泥浆携带泥砂石屑沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流入泥浆池，经沉淀后返回循环池重新使用。通过循环泥浆，一方面将钻头钻进过程切削下的钻渣带出孔外；另一方面保护孔壁，防止塌孔(如下图所示)。 水龙头 钻杆 钻机回转装置 泥浆泵 泥浆池 沉淀池 泥浆循环方向 钻头 反循环回转钻成孔：由钻机回钻装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，利用泵吸、气举、喷射等方法从钻杆内腔抽吸循环护壁泥浆，挟带钻渣排出孔外，再由孔口不断地向桩孔内补充泥浆（如下图示）。反循环回转钻成孔排渣方式根据抽吸原理不同又可分为泵吸反循环、气举反循环与喷射（射流）反循环三种施工工艺。 砂石泵 钻头 新泥浆流向 沉淀池 水龙头 钻杆 钻机回转装置 泥浆循 环方向 潜水钻成孔。 潜水钻是将动力装置沉入钻孔内，通过防水密封式的电动机和变速箱及钻头组装在一起潜入泥浆之下钻进（图2-60）。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。 笼式钻头 冲击钻成孔 双绳冲抓锥施工布置图 1-钻孔;2-护筒;3-冲抓锥; 4-开合钢丝绳; 5-吊起钢丝绳; 6-天滑轮; 7-转向滑轮; 8-钻架; 9-横梁; 10-双筒卷扬机; 11-水头高度;12-地下水位 冲抓锥 示意图 感谢聆听 $$