专题二十一 钢筋混凝土灌注桩施工（2）（教案）-河南省对口招生《地基与基础工程施工》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十一 钢筋混凝土灌注桩施工（2）（教案）-河南省对口招生《地基与基础工程施工》（第2版）高教社-专题复习讲练测 一、考纲解读 1.掌握沉管灌注桩的分类及施工流程，重点理解锤击与振动沉管的核心步骤（如沉管、灌注、拔管），明确各环节操作要点（如桩尖安放、钢筋笼设置）。 2.熟悉其适用地层（地下水位高、淤泥质土等）及不适用地层（密实中粗砂土等），能判断工程地质是否适用该工艺。 3.重点掌握断桩、缩颈等常见质量问题的成因及防治措施，如跳打法、控制拔管速度等关键控制手段。 4.理解质量检验标准，包括承载力、混凝土强度等主控项目及桩径、垂直度等一般项目的要求与检查方法。 二、知识点梳理 二、沉管灌注桩施工 沉管灌注桩是利用锤击或振动沉桩设备，将带有桩尖的钢制桩管(即套管)沉入土中，然后在桩管内放入钢筋笼，边灌注混凝土，边锤击或振动桩管，边随之拔出桩管，最后成桩。利用锤击沉桩设备(图a)沉管、拔管而成的桩称为锤击沉管灌注桩；利用振动沉桩设备(图b)沉管、拔管而成的桩称为振动沉管灌注桩。 沉管灌注桩施工是在桩管护壁条件下进行的，所以不受地下水位和土质条件的限制，适用于地下水位高、地质条件差的淤泥和淤泥质土、黏性土、粉土、松散和稍密的砂土等地层，但不宜在密实的中粗砂土和碎石土中使用。 1.锤击沉管灌注桩施工 锤击沉管灌注桩施工工艺流程：安放桩尖→打桩机就位→锤击沉管→初灌混凝土→安放钢筋笼、继续灌注混凝土→拔管成桩，如图所示。 (1)安放桩尖 桩尖应对准桩位，按要求埋置于土中。 常用的桩尖有钢筋混凝土预制桩尖(也称桩靴)和钢制活瓣桩尖，如图所示。 锤击沉管灌注桩一般宜采用钢筋混凝土预制桩尖，桩尖混凝土强度等级不应低于C30。 (2)打桩机就位 将打桩机就位，吊起桩管，对准预先在桩位处埋设的预制混凝土桩尖，放置麻(草)绳垫于桩管与桩尖连接处，然后缓慢放下桩管，套入桩尖，将桩尖压入土中，扣上桩帽。 (3)锤击沉管 开始锤击前，应使桩管与桩锤、桩架在同一垂线上，桩管垂直度偏差应小于0.5%,初打时应低锤轻击，观察无偏移后，方可正常施打，直至沉至设计深度。如沉桩过程中发现桩尖损坏，应及时拔出桩管，用土或砂填实后另换新桩尖重新打入。桩的中心距小于4倍桩径或2 m时，应跳打施工，中间空出的桩须待邻桩混凝土强度达到设计强度的50%以后，方可施打。 (4)初灌混凝土 混凝土强度等级不低于C25,坍落度宜为80~100 mm。 桩管沉到设计深度后，应立即灌注混凝土，尽量减少时间间隔。灌注混凝土前，须检查桩管内有无吞桩尖或进泥、水及杂物，然后用吊斗将混凝土通过漏斗灌入桩内。当桩身配置钢筋笼时，第一次混凝土应先灌至笼底标高。 (5)安放钢筋笼、继续灌注混凝土 放置钢筋笼(钢筋笼笼顶标高允许偏差±100 mm),再灌混凝土至桩顶标高，充盈系数不得小于1。 (6)拔管成桩 混凝土灌满后便可拔管，拔管方法应根据土质情况和荷载要求分别选用单打法、复打法或反插法。 拔管前应先锤击或振动桩管，在确定混凝土已流出桩管时方可拔管，应一边锤击，一边拔管。采用倒打拔管时的打击次数，单动气锤不得少于50次/min,自由落锤轻击(小落距锤击)不得少于40次/min。在管底未拔出桩顶之前，倒打和轻击不得中断。拔管速度要均匀，宜为1.2～1.5 m/min,软弱土层宜为0.6～0.8 m/min,软硬交界面处宜控制在0.3~0.8m/min。拔管过程中，应向管内连续灌入混凝土，第一次拔管高度应以能容纳第二次所需灌入的混凝土量为限，不宜拔得过高，以后始终保持管内混凝土略高于地面，拔管过程中应采用专用测锤或浮标检查混凝土面下降情况。成桩后的桩身混凝土顶面标高应不低于设计标高500 mm。 2.振动沉管灌注桩施工 振动沉管灌注桩与锤击沉管灌注桩的区别是用振动箱代替桩锤作动力，其施工工艺流程和要求与锤击沉管灌注桩相同，施工时要注意以下几点： ①打桩机就位时，桩管应对准桩中心，桩尖活瓣应合拢。 ②沉桩过程中应经常探测桩管内有无水或泥浆，若有，应及时拔出桩管，用砂填实后重新沉管；沉桩到位后，应立即灌注混凝土。 ③拔管方法应根据土质情况和荷载要求分别选用单打法、复打法或反插法。单打法可用于含水量较小的土层，且宜采用预制桩尖，复打法和反插法可用于饱和土层。 (1)单打法(又称一次拔管法)。 混凝土灌满后，先振5~10 s,再开始拔管，且边振边拔，每拔出0.5~1 m,应停拔，振动5～10 s,如此反复直至桩管全部拔出。拔管速度宜为1.2~1.5m/min,用活瓣桩尖时宜慢，用预制桩尖时可适当加快，在软弱土层中宜控制在0.6~0.8m/min。 (2)复打法。 在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要局部复打。对于充盈系数小于1的桩，宜全长复打；有断桩或缩颈桩，应采用局部复打。全长复打时，桩管入土深度宜接近原桩长；局部复打时，桩管入土深度应超过断桩或缩颈区1 m以上。全长复打时，第一次灌注混凝土应达到自然地面，复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成，初打与复打的桩轴线应重合，成桩后的桩身混凝土顶面标高应不低于设计标高500 mm。 (3)反插法。 先振动再拔管，每次拔出0.5~1 m,反插0.3～0.5 m,如此反复进行，保持振动至桩管全部拔出。拔管过程中，应分段灌注混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地面或高于地下水位1～1.5m。拔管速度应小于0.5m/min。在距桩尖1.5m范围内宜多次反插，穿越淤泥夹层时，应放慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度，流动性淤泥土层和坚硬土层中不宜使用反插法。 3.常见质量问题 (1)断桩 产生的原因：桩距过小，施工时受邻桩挤压；拔管速度过快，混凝土未下落等。 采取的措施：采用跳打法施工；控制拔管速度；如已出现断桩，可采用复打法解决。 (2)缩颈 产生的原因：桩距过小，施工时受邻桩挤压；拔管速度过快，混凝土来不及下落；混凝土过于干硬；地下土层太软等。 采取的措施：采用跳打法施工；控制拔管速度，控制混凝土的和易性；桩管内尽量多装混凝土，保持管内混凝土略高于地面，采用反插法或复打法施工等。 (3)吊脚桩 产生的原因：预制桩尖被打碎缩入桩管内；桩尖活瓣未张开；混凝土干硬等。 采取的措施：保证预制桩尖的强度；采取密振慢拔，开始拔管时先振动或反插几次再正常拔管；控制混凝土的和易性。 (4)桩尖进水或进泥 产生的原因：钢筋混凝土桩尖与桩管接合处或钢制活瓣桩尖闭合不紧密，桩尖被打破；沉桩时间过长；地下水量太大，水压高。 采取的措施：将桩管拔出，清除管内泥砂，修整桩尖活瓣，回填桩孔后再重打；沉桩时间不要太长；若地下水位较高，可在桩管内灌入0.5m厚的水泥砂浆封底，再灌1 m高的混凝土增压，然后再下沉桩管。 4.质量检验标准 沉管灌注桩的质量检验标准应符合表的规定。 三、真题练讲 1.（2022年河南省统一考试）锤击沉管灌注桩采用的钢筋混凝土预制桩尖，其混凝土强度等级不应低于（ ） A.C25 B.C30 C.C35 D.C40 答案：B 解析：锤击沉管灌注桩一般宜采用钢筋混凝土预制桩尖，为保证桩尖在沉管过程中不被损坏，其混凝土强度等级需达到C30及以上。 2.（2023年河南省统一考试）振动沉管灌注桩单打法中，在软弱土层的拔管速度宜控制在（ ） A.0.3~0.5m/min B.0.6~0.8m/min C.1.0~1.2m/min D.1.2~1.5m/min 答案：B 解析：振动沉管灌注桩单打法在软弱土层中需放慢拔管速度，以保证混凝土充分填充，通常控制在0.6~0.8m/min，避免出现缩颈等问题。 3.（2024年河南省统一考试）沉管灌注桩复打法施工时，第一次灌注的混凝土应达到（ ） A.设计标高 B.自然地面 C.桩顶标高+500mm D.钢筋笼顶标高 答案：B 解析：复打法要求第一次灌注混凝土达到自然地面，且复打需在第一次混凝土初凝前完成，以确保两次灌注的混凝土结合紧密，保证桩身完整性。 4.（2021年江苏省统一考试）下列不属于沉管灌注桩缩颈现象产生原因的是（ ） A.拔管速度过快 B.混凝土和易性差 C.桩距过大 D.地下土层过软 答案：C 解析：缩颈主要因拔管快、混凝土干硬、土层软或桩距过小受挤压导致。桩距过大时，邻桩挤压影响小，不会引发缩颈。 5.（2025年广东省统一考试）沉管灌注桩质量检验中，主控项目“承载力”的检查方法是（ ） A.低应变法 B.静载试验 C.钢尺量测 D.坍落度仪测定 答案：B 解析：承载力是确保桩体受力的核心指标，需通过静载试验直接检测其实际承载能力，验证是否达到设计要求，其他方法无法替代。 四、限时练讲 1.振动沉管灌注桩施工中，单打法适用于（ ） A.饱和土层 B.含水量较小的土层 C.流动性淤泥土层 D.坚硬土层 答案：B 解析：单打法宜用于含水量较小的土层，且多配合预制桩尖；饱和土层更适合复打法或反插法，以增强桩体密实度。 2.下列属于吊脚桩产生原因的是（ ） A.拔管速度过慢 B.桩尖活瓣未张开 C.桩距过小 D.混凝土坍落度偏大 答案：B 解析：吊脚桩因桩尖未正常发挥作用导致，如预制桩尖打碎缩入管内、活瓣桩尖未张开，使桩底形成空洞，引发质量问题。 3.锤击沉管灌注桩初灌混凝土的坍落度宜为（ ） A.50~70mm B.80~100mm C.110~130mm D.140~160mm 答案：B 解析：初灌混凝土需保证良好流动性以填充桩管，坍落度控制在80~100mm，可避免因混凝土干硬导致灌注不畅或桩身缺陷。 4.沉管灌注桩桩位偏差的检查方法是（ ） A.水准仪 B.经纬仪 C.全站仪或钢尺 D.低应变法 答案：C 解析：桩位偏差属于位置精度控制，需通过全站仪测量或钢尺量测，确保桩体按设计位置施工，避免影响结构整体受力。 5.反插法施工时，拔管速度应（ ） A.小于0.5m/min B.0.6~0.8m/min C.1.2~1.5m/min D.大于1.5m/min 答案：A 解析：反插法需缓慢拔管以保证混凝土充分填充，拔管速度应小于0.5m/min，尤其在桩尖附近需多次反插，增强桩体质量。 6.沉管灌注桩成桩后，桩身混凝土顶面标高应（ ） A.等于设计标高 B.低于设计标高500mm C.不低于设计标高500mm D.不低于设计标高1000mm 答案：C 解析：成桩后需预留一定高度的混凝土（不低于设计标高500mm），以应对后续凿除浮浆等工序，保证桩顶实际标高符合设计要求。 7.锤击沉管时，桩管垂直度偏差应控制在（ ） A.小于0.5% B.0.5%~1% C.1%~1.5% D.大于1.5% 答案：A 解析：沉管时需保证桩管垂直，偏差小于0.5%，否则会导致桩体倾斜，影响受力性能，初打时低锤轻击可及时调整偏差。 8.振动沉管灌注桩沉桩到位后，应（ ） A.立即拔出桩管 B.静置10分钟后灌注混凝土 C.立即灌注混凝土 D.检查钢筋笼后再灌注 答案：C 解析：沉桩到位后需尽快灌注混凝土，减少桩管内进水或进泥的可能，保证混凝土与桩周土紧密结合，避免桩身缺陷。 9.简述锤击沉管灌注桩的施工工艺流程。 答案：锤击沉管灌注桩施工工艺流程为：安放桩尖→打桩机就位→锤击沉管→初灌混凝土→安放钢筋笼、继续灌注混凝土→拔管成桩。各环节需衔接紧密，如沉管至设计深度后立即灌注，拔管时控制速度并持续补灌混凝土。 10.沉管灌注桩常见的质量问题有哪些？请列举两种并说明防治措施。 答案：常见质量问题有断桩、缩颈、吊脚桩等。如断桩，因桩距过小或拔管过快导致，防治可采用跳打法、控制拔管速度，出现后用复打法处理；缩颈因拔管快或混凝土干硬导致，可控制拔管速度、改善混凝土和易性，采用反插法解决。 五、学法建议 重点复习知识点： 1.重点掌握两种沉管灌注桩的施工流程，对比锤击与振动沉管在动力设备、操作细节（如拔管速度、振动时间）的差异，结合流程图记忆关键步骤。 2.聚焦质量控制核心，针对断桩、缩颈等问题，从“成因-措施”双向理解，如桩距小于4倍桩径时需跳打，拔管速度因土层不同调整等，形成因果关联记忆。 3.熟记质量检验标准，区分主控项目（承载力、混凝土强度等）与一般项目（桩径、垂直度等）的要求及检查方法，结合实际工程案例理解其必要性。 4.通过模拟施工场景，想象各环节可能出现的问题及应对，如沉管时桩尖损坏如何处理，灌注时混凝土不足的影响等，增强应用能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$