桩基施工(重点)课件.ppt
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1、桩基施工,岳英龙,桩基础简介,浅基础的类型:,1按受力特点分:,刚性基础 柔性基础,2按构造型式分:,独立基础 带形基础 筏片基础 交梁基础,3按材料不同分:,砖基础 毛石基础 毛石砼基础 钢筋砼基础等,桩基础:,1构成及其特点:,组成:桩及桩承台特点:承载力高、沉降量小而均匀,能承受竖向力、水平力、上拔力、振动力等,施工速度快、质量好。,2桩基础的分类:,按受力情况分类:,端承桩 摩擦桩,按施工方法分类:,锤击沉桩静力压桩振动沉桩水冲沉桩,灌注桩,钻孔:干作业成孔、泥浆护壁成孔(湿作业)套管成孔人工挖孔爆扩成孔,预制桩,子单元1 沉管灌注桩施工,1.3 沉管灌注桩施工技术要求,1.1 沉管灌
2、注桩技术分析,1.2 沉管灌注桩施工工艺,1.1 沉管灌注桩技术分析,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带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中,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。适于在有地下水、流砂、淤泥的情况。根据沉管方法和拔管时振动不同,可分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩。,1.2 沉管灌注桩施工工艺,锤击沉管灌注桩施工工艺,安放桩靴吊放桩管在桩靴上校正垂直度锤击桩管至设计的贯入度或标高检查成孔质量放置钢筋骨架浇灌混凝土边锤击边拔出桩管,1.2 沉管灌注桩施工工艺,振动沉管灌注桩施工工艺,桩机
3、就位振动沉管检查成孔质量浇灌混凝土边拔管、边振动、边继续灌注混凝土插入短钢筋骨架成桩,1.3 沉管灌注桩施工技术要求,套管成孔灌注桩在施工过程中,影响质量因素较多,常见的质量事故及处理方法为:桩管入土达不到设计标高或贯入度断桩缩颈吊脚桩混凝土灌注过量,沉管灌注桩施工过程,子单元2 钻孔灌注桩施工,2.3 钻孔灌注桩施工技术要求,2.1 钻孔灌注桩技术分析,2.2 钻孔灌注桩施工工艺,2.4 水中桩基础施工,2.1 钻孔灌注桩技术分析,利用钻孔机械钻出钻孔,吊放钢筋笼,然后浇注混凝土而成的桩。钻孔灌注桩具有无振动、低噪音、无挤土影响,能适用于各种土层,对周围建筑物影响小等特点。但单桩承载力较其他
4、方法成孔的灌注桩或预制桩低,且沉降量较大。可分为干作业成孔和泥浆护壁(或称湿作业)成孔两种施工方法。,2.2 钻孔灌注桩施工工艺,干作业成孔灌注桩施工工艺,测量放线确定桩位桩机就位调整垂直度钻土成孔、孔口旁土方清运检查校正桩位及钻孔垂直度桩机成孔达到设计标高清除孔底松土沉渣成孔质量检查与验收吊放钢筋笼吊挂串筒浇注混凝土,2.2钻孔灌注桩施工工艺,泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺,2.3 钻孔灌注桩施工技术要求,要求钻杆垂直,钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时,应停机检查。在钻孔过程中,应随时清理孔口积土并及时检查桩位以及垂直度。如遇塌孔、地下水等情况时,应及时会同有关单位研究处理。钢筋骨架的放置,应
5、视起吊的机械设备而定。吊放时,应严防碰撞孔壁,并确保钢筋笼的混凝土保护层厚度。经检查合格的桩孔,应及时浇注混凝土。混凝土强度等级不得低于C15,坍落度一般采用810cm。应随浇随振,每次浇注高度应小于1.5m。当浇注混凝土后的桩顶标高低于自然地面时,孔口应有防护措施,防止人、物落入。如钻孔底需要扩底时,在底部应用扩孔刀片切削扩孔,扩底直径应符合设计要求。,干作业成孔灌注桩,2.3 钻孔灌注桩施工技术要求,湿作业的钻孔护筒的作用是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利下钻,保护孔口,使孔顶部位的土层不致因钻杆反复上下升降、机身振动而导致孔口坍塌。护壁泥浆是由高塑性粘土或膨润土加水拌合而成,根据需要还可加入
6、少量其他物质,如纯碱等,以改善泥浆的性质。钻孔深度达到设计要求后,即可进行清孔。使孔底沉渣厚度、循环泥浆中含渣量和孔壁泥渣厚度符合设计或质量要求,同时为灌注混凝土创造条件,以免影响桩的承载力。,湿作业成孔灌注桩,二、钻孔灌注桩施工,钻孔、清孔、吊放钢筋笼架、灌注水下混凝土(一)准备工作1.准备场地 施工前应将场地平整好,以便安装钻架进行钻孔。当墩台位于无水岸滩时钻架位置处应整平夯实,清除杂物,挖换软土;场地有浅水时,宜采用土或草袋围堰筑岛,当场地为深水或陡坡时,可用木桩或钢筋混凝土桩搭设支架,安装施工平台支承钻机(架)。深水中在水流较平稳时,也可将施工平台架设在浮船上,就位锚固稳定后在水上钻孔
7、。水中支架的结构强度、刚度和般只的浮力、稳定都应事前进行验算。,旋转钻,冲击钻,冲抓钻,钻具,2.埋置护筒作用:固定钻孔位置;开始钻孔时对钻头起导向作用;保护孔口防止孔口土层坍塌;隔离孔内孔外表层水,并保持钻孔内水位高出施工水位以产生足够的静水压力稳固孔壁。,要求 坚固、耐用不易变形不漏水装卸方便能重复使用埋设稳固、位置准确,材料 木材钢板钢筋混凝土,埋设方法下埋式(旱地埋设)上埋式(旱地或埋浅水筑岛埋设)下沉埋设(深水埋设),下埋式,上埋式,上埋式,下沉埋设,埋设要点及注意事项:(1)护筒平面位置应埋设正确,偏差不宜大于50mm(2)护筒顶标高应高出地下水位和施工最高水位1.5-2.0m。无
8、水地层钻孔因护壁顶部设有溢浆口,筒顶也应高出地面0.2-0.3m;(3)护筒底应低于施工最低水位(一般低于0.10.3m即可)。深水下沉埋设的护筒应沿导向架借自重、射水、振动或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度,入土深度粘性土应达到0.51m,砂性土则为34m;,埋设要点:(4)下埋式及上埋式护筒挖坑不宜太大(一般比护筒直径大0.10.6m),护筒四周应夯填密实的粘土,护筒应埋置在稳固的粘土层中,否则应换填粘土并密实,其厚度一般为0.50m。(5)护筒内径应比桩径大200400mm。,3制备泥浆泥浆的作用在孔内产生较大的静水压力,可防止坍孔;泥浆向孔外土层渗漏,在钻进过程中,由于钻头的活动,孔壁表
9、面形成一层胶泥,具有护壁作用;同时将孔内外水流切断,能稳定孔内水位;泥浆比重大,具有挟带钻渣作用,利于钻渣排出,配制及指标一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂接适当配合比配制而成,其性能指标主要包括:相对密度、粘度、含砂率、胶体率、失水率、泥皮厚度、静切力、PH值等。直径大于2.5m的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求高,泥浆的选择应根据具体工作条件确定,地质复杂,覆盖层较厚,护筒下沉不到岩层情况下,宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆,环境保护(1)采用正反循环回转法钻孔或其他方法钻孔时,均应设置泥浆回收循环净化使用系统。一般应备有泥浆池、沉淀池或搅拌池、循环槽等,有条件时可采用机械净化法。在水域钻孔施工时,
10、其泥浆循环净化系统可设于浮船上,或仍置于岸边,泥浆净化后泵人钻孔中。(2)应防止净化后的废浆钻渣污染环境,宜采取下列措施:采用泥水分离设备将其含水量降低为50以下的湿土,运往低洼处;采用絮凝剂进行絮凝沉淀,将其中固相物运走;上述二法联合处理,先使泥、水分离再絮凝;设置数个沉淀池,利用重力使固相物沉淀,然后将其运走。,在钻孔桩平台上插入护筒(下端砼上端钢护筒),钻孔桩施工平台和钢护筒施工全景,栈桥上泥浆管道与钻孔平台上8个泥浆桶(3mX4m)贯通,输出带渣孔液通过泥浆桶沉淀后进入泥浆槽减速沉淀细颗粒,PHP泥浆比重低(1.04)、粘度大(25秒)、泥皮薄(1mm)触变性强,能大幅提高钻速,确保孔
11、避安全,不分散、低固相、油田PHP泥浆,泥浆净化设备,4安装钻机或钻架 钻架是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架。在钻孔过程中,成孔中心必须对准桩位中心,钻机(架)必须保持平稳,不发生位移、倾斜和沉陷。钻机(架)安装就位时,应详细测量,底座应用枕木垫实塞紧,顶端应用缆风绳固定平稳,并在钻进过程中经常检查。,1.钻孔方法与钻具(1)旋转钻进成孔 普通旋转钻机成孔法 利用钻具的旋转切削体钻进,并在钻进的同时采用循环泥浆的方法护壁排渣,继续钻进成孔。旋转钻机成孔按泥浆循环的程序有正、反循环回转之分。,(二)钻孔,正循环,特点:排查能力弱,不适于深孔和大直径桩 工艺成熟,施工简便,操作方便,反循环,特
12、点:提高排查能力,提高钻孔效率 钻杆拆卸麻烦,钻渣大时易赌塞,正循环回转钻机成孔工艺原理图,由空心钻杆内部通入泥浆或高压水,从钻杆底部喷出,携带钻下的土渣沿孔壁向上流动,由孔口将土渣带出流入泥浆池。,反循环回转钻机成孔工艺原理图,反循环工艺的泥浆上流的速度较高,能携带较大的土渣。,正循环笼式钻头,正循环笼式钻头,笼式钻头,钻杆,钻杆,三翼空心单尖钻头,反循环三翼空心单尖钻头,反循环三翼空心单尖钻头,反循环牙轮钻头,全叶式螺旋钻成孔法 钻孔时利用电动机带动钻杆转动,使钻头螺旋叶片旋转削土,土块随叶片上升排出孔外成孔。,螺旋钻,螺旋钻,螺旋钻,潜水钻机钻孔法 利用密封电机、变速机构带动钻头在水中旋
13、转削土,并在端部喷出高速水流冲刷土体,以水力排渣。由于旋转钻进成孔的施工方法受到机具和动力的限制,适用于较细、软的土层,如各种塑性状态的粘性土、砂土、夹少量粒径小于l00200mm的砂卵石土层,在软岩中也可使用。,潜水钻,潜水钻,钻扩桩,挤扩桩(支盘桩),旋挖钻进法,(2)冲击钻进成孔利用钻锥(重为10-35kN)不断地提锥、落锥反复冲击孔底土层,把土层中泥砂、石块挤向四壁或打成碎渣,钻渣悬浮于泥浆中,利用掏渣筒取出,重复上述过程冲击钻进成孔。适用于含有漂卵石、大块石的土层及岩层,也能用于其他土层。成孔深度一般不宜大于50m。,(3)冲抓钻进成孔 利用冲抓锥张开的锥瓣向下冲击切入土石中,收紧锥
14、瓣将土石抓入锥中,提升出孔外卸去土石,然后再向孔内冲击抓土,如此循环钻进的成孔方法。适用于较松或紧密粘性土、砂性土及夹有碎卵石的砂砾土层,成孔深度一般小于30m。,冲抓钻进成孔,2钻孔注意事项 在钻孔过程中应防止坍孔、孔形扭歪或孔斜,钻孔漏水、钻杆折断,甚至把钻头埋住或掉进孔内等事故.,注意事项(1)在钻孔过程中,始终要保持孔内外既定的水位差和泥浆浓度,以起到护壁固壁作用,防止坍孔(2)在钻孔过程中,应根据土质等情况控制钻进速度、调整泥浆稠度,以防止坍孔及钻孔偏斜、卡钻和旋转钻机负荷超载等情况发生。(3)钻孔宜一气呵成,不宜中途停钻以避免坍孔,若坍孔严重应回填重钻。(4)钻孔过程中应加强对桩位
15、、成孔情况的检查工作。终孔时应对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底土质等情况进行检验,合格后立即清孔、吊放钢筋笼,灌注混凝土。,清孔目的 除去孔底沉淀的钻渣和泥浆,以保证灌注的钢筋混凝土质量,保证桩的承载力。清孔方法1)抽浆清孔 用空气吸泥机吸出含钻渣的泥浆而达到清孔。适用于孔壁不易坍塌的各种钻孔方法的柱桩和摩擦桩,一般用反循环钻机、空气吸泥机、水力吸泥机或真空吸泥泵等进行。,(三)清孔及吊装钢筋笼骨架,空气吸泥机清孔,真空吸泥泵清孔,清孔方法2)掏渣清孔 3)换浆清孔 4)喷射清孔法5)砂浆置换清孔法 清孔时应注意的事项 不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
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