振动沉管灌注桩是用振动沉桩机将有活瓣呢式桩尖或钢筋混.doc

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1、振动沉管灌注桩是用振动沉桩机将有活瓣式桩尖或钢筋混凝土预制桩靴的桩管（上部开有加料口），利用振动锤产生的垂直定向振动和锤、桩管自重等对桩管施加压力，使桩管沉入土中，然后边向桩管内浇筑混凝土，边振边拔出桩管，使混凝土留在土中而形成桩。一般适用于粘性土、淤泥、淤质泥土、粉土、湿陷性黄土、稍密及松散的砂土。由于该成桩的工艺所产生的桩承载力高、造价低、施工方便而广泛被采用。但由于该桩是在土中成型，成桩过程中的振动时间、拔管速度、反插次数、深度以及混凝土的坍落度、和易性等，常因土质条件的千变万化而很难有统一定量的尺度，致使操作者常难以控制，施工质量不易检查和控制，在近年的工程施工中也出现了一些质量问题。

2、下面就振动沉管灌注桩在实际施工中出现的质量问题及应采取的预防措施做一探讨。一、沉管桩灌注桩质量问题目前对振动沉管灌注桩成桩质量的检测主要运用动测法和静载试验法进行检测。为了更好地了解成桩质量的原因，对于检测出质量不合格的桩，进行了挖出桩检查，从暴露的桩身真实地反映了桩身实际情况。从成桩的质量情况基本反映以下几个方面：1裂缝和缩颈从实际检查中发现，桩身断裂一般都发生在桩头位置，裂缝由上向下斜向开展，长度在500?左右。特别是静载检查出现问题的桩，由于加荷时桩身突然断裂，裂缝宽度十分明显，裂缝开展范围内的桩身都存有不同程度的缩颈，缝内夹有泥砂，灰浆不饱满，混凝土不密实。如图一。2断桩、桩身混凝土坍

3、塌桩身局部分离，甚至有一段没有混凝土或是桩身某一部位混凝土坍塌处没有混凝土。从暴露的桩身反映出个别桩身局部残缺，夹有泥土，或桩身的某一部位混凝土坍塌，上部被土填充。3混凝土拒落成桩的下部无混凝土或混凝土不密实。4桩身夹泥从暴露桩发现个别桩身混凝土内存在泥夹层，使桩身截面减少，削弱桩承载能力，造成质量问题。从挖出桩总的来看，采用单打工艺施工的桩，桩径沿桩身变化不大。桩身表面大部分灰浆饱满，混凝土密实，但在桩身断裂处出现缩径，混凝土内夹有泥砂，此处附近桩身石子外露，表面粗糙不密实。采用复打工艺施工的桩，桩径随土层的不同而产生变化，桩周围土较密实时桩径小一些，桩周围土松软时桩径就大一些，桩径变化较大

4、，在淤泥质粘土层桩身局部增大成磨茹状。而接近桩尖1左右的位置常因土层较密实使二次复打不能到位。桩身断裂处有不同程度的缩径，混凝土里夹有泥砂，桩身上部局部区段混凝土的密实度明显不好，大大降低了桩身的承载能力。从暴露的桩身来看，除缩径区域外，桩径都能满足设计要求，充盈系数符合要求。二、问题产生的原因1对于缩颈造成的原因主要是拔管速度过快，混凝土来不及下落，而被泥土填充。在流塑淤泥质土中，由于下套管产生的振动作用，使混凝土不能顺利地灌入，被淤泥质土填充进来，而造成缩颈。桩身间距过小，施工时受邻桩挤压。在地下水位以下或饱和淤泥或淤泥质土中沉桩管时，土受强制性扰动挤压，土中水和空气未能很快扩散，局部产生

5、孔隙压力，当套管拔出时，混凝土强度尚低，把部分桩体挤成缩颈。在靠近地面处由于桩管的摩阻力减小，拔管速度容易加快，而管内混凝土自重压力又小，不易流出管外，泥砂挤入桩孔而使桩身混凝土断面变小，产生缩颈。2对于断桩、桩身混凝土坍塌产生的原因主要是桩下部遇软弱土层，桩成型后，还未达到初凝强度时，在软硬不同的两层土中振动下沉套管，由于振动对两层土的波速不一样，产生了剪切力把桩剪断。拔管时速度过快，混凝土尚未流出套管，周围的土迅速回缩，形成断桩。在流态的淤泥质土中，孔壁不能自立，浇筑混凝土时，混凝土密度大于流态淤泥质土，造成混凝土在该层中坍塌。桩中心距过近，打邻桩时受挤压断裂，混凝土终凝不久，受外力振动。

6、3对于混凝土拒落产生的原因主要有在低压缩性粉质粘土层中打拔管桩，灌完混凝土开始拔管时，活瓣桩尖被周围的土包围压住而打不开，使混凝土无法流出而造成拒落。预制桩头混凝土质量较差，强度不够，沉管时桩头被挤入套管内阻塞混凝土下落。在有地下水的情况下，套管下沉时间较长，封底混凝土过干，套管底形成“塞子”堵住管口，使混凝土无法流出。4对于桩身夹泥产生的原因主要是在饱和淤泥质土层中施工，拔管速度过快，混凝土骨料粒径过大，坍落度过小，混凝土还未流出管外，土即涌入桩身，造成桩身夹泥。采用复打法时，套管上的泥土未清理干净，而带入桩身混凝土内。湘桂铁路桩基础施工技术测量19班 窦巍1、工程概况湘桂铁路扩能改造工程柳

7、州至南宁段是湘桂铁路的重要组成部分，是广西东出至华东北上至华北等地区的主要骨架铁路，也是广西与珠三角地区交流的重要铁路运输通道。湘桂铁路柳州至南宁段起于广西第二大城市柳州，途径来宾、黎塘等站，止于广西区首府南宁，线路全长225.781公里；新建铁路南宁至黎塘段起于宾阳县的黎塘镇，向西止于南宁市，线路全长96.993公里。二十二局湘桂铁路扩改工程柳南段标指挥部第三项目部负责施工里程范合计为13.249公里，科技含量高，标准要求严，任务艰巨，意义重大。2、桩基工程介绍桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。 桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承

8、载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。 21桩的分类：（1）桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种(图2.1)端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。 （2）桩按施工方法分为预制桩和灌注桩预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；灌注桩是在桩位处成孔，然后放

9、入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。 2.2混凝土灌桩施工灌注桩：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。 与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。 灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。 2.2.1.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

10、击钻机、冲抓锥等。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 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。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

11、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。 (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(图2.14)。 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(图2.15)。 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

12、况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。 2.2.2大直径灌注桩大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔，放置钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩基础，也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成(图2.21)，穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。优点是桩身直径大，承载能力高；施工时可在孔内直接检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩孔深度由地基土层实际情况控制，桩底清孔除渣彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量。人工挖孔大直径灌注桩 2.2.3成孔质量检查及要求(1)桩的桩位偏差必须符合表2.6的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。 表2.6 灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 序号成 孔 方 法

13、 桩径允许偏差(mm) 垂直度允许偏差(%) 桩位允许偏差(mm) 13根、单排桩基垂直中心线方向和群桩基础的边桩 条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩 1泥浆护壁灌注桩 D1000mm 50 1000mm50 100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌注桩 D500mm-20500mm1001503干作业成孔灌注桩 -201701504人工挖孔桩 混凝土护壁 +50 0.550150钢套管护壁 +501100200(2) 灌注桩成孔深度的控制要求锤击套管成孔，桩尖位于坚硬、硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土、风化岩土层时，应达到设计规定的贯入度；桩尖位于其他软土层时，桩尖应达到设计规

14、定的标高。泥浆护壁成孔、干作业成孔，应达到设计规定的深度。灌注桩的沉渣厚度：当以摩擦力为主时，不得大于150mm；当以端承力为主时不得大于50mm。 (3)钢筋笼制作及安放要求钢筋笼主筋的保护层允许偏差：水下灌注混凝土桩为20mm；非水下灌注混凝土桩为10mm。 钢筋笼制作、运输、安装过程中，应采取措施防止变形，并应有保护层垫块(或垫管、垫板)。吊放入孔时，应避免碰撞孔壁。灌注混凝土时，应采取措施固定钢筋笼的位置。3、桩基工程安全技术(1) 桩基础工程施工区域，应实行封闭式管理，进入现场的各类施工人员，必须接受安全教育，严格按操作规程施工，服从指挥，坚守岗位，集中精力操作。(2) 按不同类型桩

15、的施工特点，针对不安全因素，制定可靠的安全措施，严格实施。(3) 对施工危险区域和机具(冲击、锤击桩机，人工挖掘成孔的周围，桩架下)，要加强巡视检查，对于有险情或异常情况时，应立即停止施工并及时报告，待有关人员查明原因，排除险情或加固处理后，方能继续施工。(4) 打桩过程中可能引起停机面土体挤压隆起或沉陷，打桩机械及桩架应随时调整，保持稳定，防止意外事故发生。(5) 加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。4、实习心得体会对于一名刚刚走向社会的大学生来说，这次外出实习对我感触很深，让我们在实践更好的把理论得以理解,学院安排我们进行了这次实习活动，让我们从实践中对这门自己即将从事的专业获

16、得一个感性认识，对于以后的专业发展打下了坚实的基础。令人难忘的两个多月工地实习结束了，在这两个多月里，我学会了很多东西，懂得了很多道理。实践是对科学知识的最好检验，只凭在课堂上的听课，并不能掌握具体的系统的科学知识，尤其是对仪器的使用和施工方面的理解。在课堂上，我们学习的理论知识，如果在实际生活和工作当中不能够灵活运用，那一切将等于是零。实习就是将我们在课堂上所学到的理论知识运用到实战当中去。所以我们要做到能把课本上的知识灵活恰当的运用，成为对别人对社会有用的人，我们要做到适应当今飞速发展的社会，要能够确定自己的人生坐标，要能够实现自己的人生价值。我想通过这次实习，我会认识到自己的更多不足，在

17、学校的学习会更加努力，更加严于律己，努力做到理论与实践相结合，敢于实践，做合格的毕业生！ 这里也是我们初涉社会的开端，迈向美好而残酷的未来，我一直坚信自己的能力，即使人生路如顺德四通八达的公路,但方向只有一个,那就是前进,永不言弃。 5、实习照片第二章 桩基工程在土木工程建设中，近年来各种大型建筑物，构筑物日益增多，规模愈来愈大，对基础工程的要求越来越高。为了有效地把结构的上部荷载传递到周围土层的土壤深处承载能力较大的土层上，桩基础被广泛应用到土木工程中。按照施工方法的不同，桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩，如钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等，然后用沉桩设备将

18、桩打入、压入、振入、高压水冲入或旋入土中。灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔，然后在孔内灌注混凝土，或者加入钢筋后再灌注混凝土而形成。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。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。2-1 浅基础工程施工一、垫层施工 作用：使地基与基础有较好的接触面，将基础承受上部结构荷 载比较均匀地传给地基。 （一）灰土垫层：适用于地下水位较低，基槽常处于干燥状态的地基。 （二）砂/砂石垫层：级配良好，先深后浅，搭接合理。 （三）碎砖三合土垫层：分层夯实。二、浅基础施工 （一）刚性基础（受b/

19、h或刚性角的限制） 1.毛石基础：工艺（定位、放线、立皮数杆、砌筑） 2.砖基础：工艺（定位、放线、立皮数杆、盘角挂线、砌筑）；质量要求：砂浆饱满、组砌可靠、预埋正确。 3.混凝土与毛石混凝土基础：适用于层数较高房屋，特别是地下水位较高的情况。三、钢筋砼基础适用：上部结构荷 载大，地基较软弱，需要较大底面尺寸的情况。1.钢筋砼条基：用于混合房屋的承重墙下，由素砼垫层、砼底板、大放脚组成。2.杯形基础：用于装配式钢筋砼柱基础。3.筏基：由底板、梁等组成，整体刚度大，能有效调整柱子的沉降。砼浇筑方向应平等于次梁长度方向，平板式应平行于基础长边方向，必须留施工缝时应留垂直缝于次梁中部的1/3跨度范围

20、内。4.箱基：由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数量的纵横墙构成的封闭箱体。施工时应做好基坑开挖、支护、排水、浇筑（止水带、后浇带留设，大体积砼施工 ，基坑回填）等工作。2-2桩基础工程概述一、荷载传递的方式不同分类： 端承桩：穿过软弱土层，而达到坚硬土层的桩。以桩尖阻力承担全部荷载，控制以贯入度为主。 摩擦桩：悬浮于软弱土层的桩。以桩身于土层的摩阻力承担全部荷载。桩尖进行持力层深度或桩尖标高为参考。二、按照施工方法的不同，桩可分为预制桩和灌注桩。2-3 钢筋砼预制桩一、桩的制作、起吊、运输和堆放 制作：桩长主要取决于运输条件及桩架高度，砼强度等级不宜低于30MPa。浇筑应由桩顶向桩尖连续进行，严

21、禁中断。制作偏差应符合规范的规定。起吊：砼达设计强度的70%方可起吊，达100%时方可 运输。吊点位置随桩长而异。运输：运输过程中支点应与吊点位置一致。且随打随运。避免二次搬运。 堆放：堆放场地应平整坚实。垫木间距由吊点确定，且上下对齐，堆放层数不宜超过4层 二、锤击沉桩（打入法）（一）打桩设备及选择：打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三个部分。桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土中的机具；桩架的作用是将桩吊到打桩位置，并在打桩过程中引导桩的方向，保证桩锤能沿要求的方向冲击；动力装置包括驱动桩锤及卷扬机用的动力设备。 在选择打桩机具时，应根据地基土壤的性质、工程的大小、桩的种类、施工期限、动力供

22、应条件和现场情况确定。 施工中常见的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油汽锤和振动桩锤。 桩锤：选择桩锤应根据地质条件、桩的类型、桩身结构强度、桩的长度、桩群密集程度以及施工条件因素来确定，其中尤以地质条件影响最大。土的密实程度不同所需桩锤的冲击能量可能相差很大。实践证明:当桩锤重大于桩重的1.5倍2倍时,能取得较好的效果。 桩架：考虑桩锤类型、桩长和施工条件等 动力装置：由桩锤性质决定（二）施工前的准备工作：清障、排水；定位放线、确定打桩顺序、设置水准点、试桩打桩前应处理地上、地下障碍物，对场地进行平整压实，放出桩基线并定出桩位，并在不受打桩影响的适当位置设置水准点，以便控制桩的入土标高；接

23、通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。 正式打桩前，还应进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符合要求。按照规范的规定，试桩不得少于2根。（三）施工工艺：桩机就位、吊桩、打桩、送桩、接桩、拔桩、截桩等。1.打桩顺序 打桩顺序是否合理，直接影响打桩进度和施工质量。在确定打桩顺序时， 应考虑桩对土体的挤压位移对施工本身及附近建筑物的影响。一般情况下，桩 的中心距小于4倍桩的直径时，就要拟定打桩顺序，桩距大于4倍桩的直径时打 桩顺序与土壤挤压情况关系不大。 打桩顺序一般分为：逐排打、自中央向边缘打、自边缘向中央打和分段打 等四种。逐排打桩，桩架系单向移动，桩的就位与起吊均很方便，故打

24、桩效率 较高。但它会使土壤向一个方向挤压，导致土壤挤压不均匀，后面桩的打入深 度将因而逐渐减小，最终会引起建筑物的不均匀沉降。自边缘向中央打，则中 间部分土壤挤压较密实，不仅使桩难以打入，而且在打中间桩时，还有可能使 外侧各桩被挤压而浮起，因此上述两种打法均适用于桩距较大（4倍桩距） 即桩不太密集时施工。自中央向边缘打、分段打是比较合理的施工方法，一般情况下均可采用。2.打桩施工 打桩过程包括：桩架移动和定位、吊桩和定桩、打桩、截桩和接桩等。 桩机就位时桩架应垂直，导杆中心线与打桩方向一致，校核无误后将其固定。然后，将桩锤和桩帽吊升起来，其高度超过桩顶，再吊起桩身，送至导杆内，对准桩位调整垂直

25、偏差，合格后，将桩帽或桩箍在桩顶固定，并将桩锤缓落到桩顶上，在桩锤的重量作用下，桩沉入土中一定深度达稳定位置，再校正桩位及垂直度，此谓定桩。然后才能进行打桩。打桩开始时，用短落距轻击数锤至桩入土一定深度后，观察桩身与桩架、桩锤是否在同一垂直线上，然后再以全落距施打，这样可以保证桩位准确桩身垂直。桩的施打原则是“重锤低击”，这样可使桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都能用于沉桩。 打桩是隐蔽工程，应做好打桩记录。开始打桩时需统计桩身每沉落1m所需锤击的次数。当桩下沉接近设计标高时，则应实测其最后贯入度。最后贯入度值，为每10击桩入土深度的平均值。设计和施工中所控制的贯入度是以

26、合格的试桩数据为准，如无试桩资料，可按类似桩沉入类似土的贯入度作为参考。承受轴向荷载的摩擦桩，其控制入土深度应以标高为主，而以贯入度作为参考；端承桩的控制入土深度，则以贯入度为主，而以标高作为参考。合格的桩除应满足贯入度和标高的要求，没有断裂外，还应保证桩的垂直偏差不大于1%，水平位置偏差不大于100150mm。 各种预制桩打桩完毕后，为使桩顶符合设计高程，应将桩头或无法打入的桩身截去。3.打桩过程中常遇到的问题 由于桩要穿过构造复杂的土层，所以在打桩过程中要随时注意观察，凡发生贯入度突变、桩身突然倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎等应暂停施工，及时与有关单位研究处理。 施工

27、中常遇到的问题是： (1) 桩顶、桩身被打坏：与桩头钢筋设置不合理、桩顶与桩轴线不垂直、混凝土强度不足、桩尖通过过硬土层、锤的落距过大、桩锤过轻等有关。 (2)桩位偏斜：当桩顶不平、桩尖偏心、接桩不正、土中有障碍物时都容易发生桩位偏斜，因此施工时应严格检查桩的质量并按施工规范的要求采取适当措施，保证施工质量。 (3)桩打不下：施工时，桩锤严重回弹，贯入度突然变小，则可能与土层中夹有较厚砂层或其他硬土层以及钢渣，孤石等障碍物有关。当桩顶或桩身已被打坏，锤的冲击能不能有效传给桩时，也会发生桩打不下的现象。有时因特殊原因，停歇一段时间后再打，则由于土的固结作用，桩也往往不能顺利地被打入土中。所以打桩

28、施工中，必须在各方面作好准备，保证施打的连续进行。 (4)一桩打下邻桩上升：桩贯入土中，使土体受到急剧挤压和扰动，其靠近地面的部分将在地表隆起和水平移动，当桩较密，打桩顺序又欠合理时，土体被压缩到极限，就会发生一桩打下，周围土体带动邻桩上升的现象。（四）质量控制：满足贯入度或标高要求。 三、静力压桩 (图示) 静力压桩是在均匀软弱土中利用压桩架（型钢制作）的自重和配重，通过卷扬机的牵引传到桩顶，将桩逐节压入土中的一种沉桩方法。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。 压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接桩时也应保证上下接桩的轴线一致，并使接桩时间尽可能的缩短，否则，

29、间歇时间过长会由于压桩阻力过大导致发生压不下去的事故。当桩接近设计标高时，不可过早停压，否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。 压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然增大，甚至超过压桩能力而使桩机上抬。这时可以最大的压桩力作用在桩顶，采取停车再开、忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采取截去桩顶的办法。 压桩与打桩相比，由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小，同时压桩引起的桩周土体和水平挤动也小的多，因此压桩是软土地区一种较好的沉桩方法。2-

30、4 钢筋砼灌注桩 灌注桩是在施工现场的桩位上先就地成孔，然后在孔内灌注砼，或者加入钢筋后再灌注混凝土而形成。 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。钻孔灌注桩是利用钻孔机在桩位成孔，然后在桩孔内放入钢筋骨架再灌混凝

31、土而成的就地灌注桩。它能在各种土质条件下施工，具有无振动、对土体无挤压等优点。常用的施工方法根据地质条件的不同可分为干作业成孔灌注桩和湿作业成孔灌注桩。一、干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。 干式成孔一般采用螺旋钻机，它由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成。由螺旋钻头切削土体，切下的土随钻头旋转并沿螺旋叶片上升而排出孔外。 当螺旋钻机钻至设计标高时，在原位空转清土，停钻后提出钻杆弃土，钻出的土应及时清除，不可堆在孔口。钢筋骨架绑好后，一次整体吊入孔内。如过长亦可分段吊，两段焊接后再徐徐沉放孔内。钢筋笼吊放

32、完毕，应及时灌注混凝土。灌注时应分层捣实。 螺旋钻机成孔效率高、无振动、无噪音，宜用于匀质粘土层，亦能穿透砂层，成孔直径一般为400600mm，成孔深度在12m以内。目前，螺旋钻孔灌注桩在国内外发展很快，除上述施工方法以外，还有若干种新的施工工艺，与之相应的成孔桩径和桩深也都有提高。 我国技术人员近年发展的钻孔压浆成孔法较好的解决了不同地质土层中螺旋钻机成孔的诸多技术难题，是一种先进的施工工艺。 这种施工工艺的原理是：先用螺旋钻机钻孔至预定深度，通过钻杆芯管利用钻头处的喷嘴向孔内自下而上高压喷注制备好的以水泥为主剂的浆液，使液面升至地下水位或无塌孔危险的位置处，提出全部钻杆后，向孔内沉放钢筋笼

33、和骨料至孔口，最后再由孔底向上高压补浆，直至浆液达到孔口为止。 该法连续一次成孔，多次由下而上高压注浆成桩，具有无振动、无噪音、无护壁泥浆排污的优点，又能在流砂、卵石、地下水位高、易塌孔等复杂地质条件下顺利成孔成桩，而且由于高压注浆时水泥浆的渗透扩散，解决了断桩、缩颈、桩间虚土等问题，还有局部膨胀扩径现象，因此单桩承载力由摩擦力、支承力和端承力复合而成，比普通灌注桩的承载力大大提高。该法成桩的桩径为300mm1000mm，深度可达50m。 工艺：钻机成孔、 清孔、放钢筋骨架、 浇筑砼二、泥浆护壁成孔灌注桩（一）埋设护筒：起定位、保护孔口增加孔内水压、防塌孔作用；埋设时应位置正确、牢固密实。（二

34、）制备泥浆：起稳固土壁、防止塌孔；携砂、排土；提高钻速作用。由土质确定制备。（三）成孔：潜水钻机、回旋钻机、冲击钻、冲抓锥成孔。软土地基的深层钻进，会遇到地下水问题。采用泥浆护壁湿作业成孔能够解决施工中地下水带来的孔壁塌落，钻具磨损发热及沉渣问题。常用的湿作业成孔机械有冲抓锥成孔机、斗式钻头成孔机、冲击式钻孔机、潜水电钻、大直径旋入全套管护壁成孔钻机和工程水文地质回转钻机等，其中回转钻机是目前灌注桩施工用得最多的施工机械，该钻机配有移动装置，设备性能可靠，噪音和振动小，效率高，质量好。适用于松散土层、粘土层、砂砾层、软岩层等地质条件。回转钻机钻孔前，应先在孔口处埋设护筒，护筒的作用是固定桩孔位

35、置、保护孔口、防止塌孔、增加桩孔内水压。护筒由3mm5mm钢板制成，其内径比钻头直径大100mm，埋在桩位处，其顶面应高出地面或水面400mm600mm，周围用粘土填实。钻孔过程中应向桩孔内注入泥浆，泥浆的作用是将土中空隙渗填密实，避免孔内漏水，同时泥浆比水重，也加大了护筒内水压，对孔壁起到支撑作用，因而可以防止塌孔。另外，泥浆还能起到携碴、冷却机具和切土润滑等作用。泥浆的制备通常在挖孔前搅拌好，钻孔时输入孔内；有时也采用向孔内输入清水，一边钻孔，一边使清水与钻削下来的泥土拌和形成泥浆。泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂量、PH值、稳定性等要符合规定的要求。泥浆的选料既要考虑护壁效果，又要考

36、虑经济性，尽可能使用当地材料。根据泥浆入孔的方向不同，可将湿作业成孔工艺分为正循环回转钻机成孔和反循环回转钻机成孔两种施工方法。 正循环排渣正循环成孔设备简单，操作方便，工艺成熟，当孔深不太深，孔径小于 800cm时钻进效率高。当桩径较大时，钻杆与孔壁间的环形断面较大，泥浆循环时返流速度低，排碴能力弱。如使泥浆返流速度增大到0.20m/s0.35m/s，则泥浆泵的排量需很大，有时难以达到，此时不得不提高泥浆的相对密度和粘度。但如果泥浆相对密度过大，稠度大，难以排出钻碴，孔壁泥皮厚度大，影响成桩和清孔。 反循环排渣反循环成孔是泥浆从钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，来冷却钻头并携带沉碴由钻杆内腔返

37、回地面的一种钻进工艺。由于钻杆内腔断面积比钻杆与孔壁间的环状断面积小得多，因此，泥浆的上返速度大，一般可达2 m/s 3m/s多，是正循环工艺泥浆上返速度的数十倍，因而可以提高排碴能力，保持孔内清洁，减少钻碴在孔底重复破碎的机会，能大大提高成孔效率。这种成孔工艺是目前大直径成孔施工的一种有效的先进的成孔工艺，因而应用较多。钻孔达到要求的深度后为防止灌注桩沉降加大、承载力降低，要清除孔底沉淀物（沉渣等），这个过程称为清孔。当孔壁土质较好，不易塌孔时，可用空气吸泥机清孔，同时注入清水，清孔后泥浆相对密度应控制在1.1左右；孔壁土质较差时，宜用泥浆循环清孔，清孔后的泥浆相对密度控制在1.151.25

38、之间。施工及清孔过程中应经常测定泥浆的相对密度。湿作业成孔灌注桩施工中容易发生的质量问题及处理方法是： 1. 塌孔:在成孔过程中或成孔后，有时在排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下降，这是塌孔的迹象。其形成原因主要是土质松散、泥浆护壁不好、护筒水位不高等所致。如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到塌孔位置1m2m，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实再重新钻孔。 2.缩孔3斜孔:桩孔成孔后发现较大垂直偏差，是由于护筒倾斜和位移、钻杆不垂直、钻头导向部分太短、导向性差、土质软硬不一、或遇上孤石等原因造成。斜孔会影响桩基质量，并会造成施工上的困难。处理时

39、可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。 根据不同的成孔工艺，湿作业成孔钻孔直径约500mm2000mm，钻孔深度可达60m。 钻孔灌注桩混凝土标号一般不低于C15，骨料不宜大于30mm。混凝土的坍落度，当水下灌注时，以18cm20cm为宜，在干土层桩孔中灌注时，以8cm10cm为宜。为了改善混凝土的和易性，可在其中掺入减水剂和粉煤灰等掺和料。所用水泥标号不宜低于425号，每立方米混凝土的水泥用量不小于350kg。三、套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩又称为打拔管灌注桩。是利用一根与桩的设计尺寸相适应的钢管，其下端带有桩尖。采用锤击或振动的方法将其沉

40、入土中，然后将钢筋笼放入钢管内，再灌注混凝土，并随灌随将钢管拔出，利用拔管时的振动将混凝土捣实。 锤击沉管时采用落锤或蒸汽锤将钢管打入土中。振动沉管时是将钢管上端与振动沉桩机刚性连接，利用振动力将钢管打入土中。 拔管的方法，根据承载力的要求不同，可分别采用单打法，复打法和翻插法 1.单打法，即一次拔管法。拔管时每提升0.5M1.0m，振动5S10S后，再拔管0.5m1.0m，如此反复进行，直到全部拔出为止。 2.复打法，在同一桩孔内进行两次单打，或根据要求进行局部复打。3.反插法，将钢管每提升0.5m，再下沉0.3m，（或提升1m，下沉0.5m）,如此反复进行，直至拔离地面。此种方法，在淤泥层

41、中可消除缩颈现象，但在坚硬土层中易损坏桩尖，不宜采用。 钢管下端有两种构造，一种是开口，在沉管时套以钢筋混凝土预制桩尖，拔管时，桩尖留在桩底土中；另一种是管端带有活瓣 桩尖，沉管时，桩尖活瓣合拢，灌注混凝土及拔管时活瓣打开。常出现的质量问题预防措施，： 1.灌注桩混凝土中部有空隔层或泥水层、桩身不连续：是由于钢管的管径较小，混凝土骨料粒径过大，和易性差，拔管速度过快造成。预防措施，应严格控制混凝土的坍落度不小于5cm7cm，骨料粒径不超过3cm，拔管速度不大于2m/min，拔管时应密振慢拔。 2.缩颈：是指桩身某处桩径缩减，小于设计断面。产生的原因是在含水率很高的软土层中沉管时，土受挤压产生很

42、高的空隙水压，拔管后挤向新灌的混凝土，造成缩颈。因此施工时应严格控制拔管速度，并使桩管内保持不少于2m高的混凝土，以保证有足够的扩散压力，使混凝土出管压力扩散正常。 3.断桩：主要是桩中心距过近，打邻近桩时受挤压；或因混凝土终凝不久就受振动和外力作用所造成。故施工时为消除临近沉桩的相互影响，避免引起土体竖向或横向位移，最好控制桩的中心距不小于4倍桩的直径。如不能满足时，则应采用跳打法或相隔一定技术间歇时间后再打邻近的桩。 4.吊脚桩：是指桩底部混凝土隔空或混进泥砂而形成松软层。其形成的原因是预制桩尖质量差，沉管时被破坏，泥砂、水挤入桩管。四、爆破成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩是用钻孔爆扩成孔，孔底放

43、入炸药，再灌入适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头，再放入钢筋茏，浇筑桩身混凝土。 爆扩桩在粘性土层中使用效果较好，但在软土及砂土中不易成型，桩长（H）一般为36m，最大不超过10m。扩大头直径D为2.53.5d。这种桩具有成孔简单，节省劳力和成本低等优点。但检查质量不便，施工质量要求严格。五、人工挖孔灌注桩测量定位后开挖工人下到桩孔中去，在井壁护圈的保护下，直接进行开挖，待挖到设计标高，桩底扩孔后，对基底进行验收，验收合格后下放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。 在土木工程中，有些高层建筑、大型桥梁、重要的水利工程由于自重大，底面积小，对地基的单位压力很高，需要大直径的桩来承受，但却往往受到钻孔设

44、备的限制而难以完成。在这种情况下，人们较多地采用了挖孔灌注桩。挖孔灌注桩的施工，是测量定位后开挖工人下到桩孔中去，在井壁护圈的保护下，直接进行开挖，待挖到设计标高，桩底扩孔后，对基底进行验收，验收合格后下放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。挖孔时如遇地下水，可使用潜水泵随时将水排除。挖孔桩的桩径一般为1m3m，桩深20m40m，最深可达60m80m。每根桩的承载力为10000kN40000kN，甚至可高达60000kN70000kN。 常用的井壁护圈有下列几种 1混凝土护圈 采用这种护圈进行挖孔桩施工，应分段开挖，分段浇筑混凝土护圈，到达井底设计标高后，将钢筋笼放入，再浇筑桩基混凝土。 2、沉井护圈：

45、沉井护圈挖孔桩（图示），是先在桩位上制作钢筋混凝土井筒，然后在筒内挖土，井筒靠自重或附加荷载来克服筒壁与土壤之间的摩阻力，使其下沉至设计标高，再在筒内浇注混凝土。 3钢套管护圈 钢套管护圈挖孔桩，是在桩位处先用桩锤将钢套管强行打入土层中，再在钢套管的保护下，将管内土挖出，吊放钢筋笼，浇注桩基混凝土。待浇筑混凝土完毕，用振动锤和人字拔杆将钢管立即强行拔出移至下一桩位使用。这种方法使用于流砂地层，地下水丰富的强透水地层或承压水地层，可避免产生流砂和管涌现象，能确保施工安全。补充： 逆施法施工基本工艺 逆施法即地面一下工程自上往下进行，先沿工程周围筑地下连续墙，此墙即为建筑物外墙或是基坑挡土结构，同

46、时打入框架支柱、灌注桩或临时支柱，然后开挖第一层土方到第一层地下底面标高，筑该层的纵横梁和楼板与地下连续墙交圈，实际是利用地下室梁板作支撑系统。按照上述方法继续向下开挖并向下逐层施工，同时在以完成的地面层底面梁板结构处向上接柱子或墙板，向上逐层进行结构施工。这就是逆施法的基本工艺。如图逆施法施工的优点是利用地下室工程的梁板作支撑，挡墙的变形小，节约大量支撑工具和投资，可以上下施工，交叉作业，施工速度快。逆施法施工的缺点是挖土施工比较困难，梁柱节点、纵横梁与地下连续墙的节点留筋插筋须考虑周到，吊车在楼板及梁柱上施工要有足够的承载力。实训项目二：桩基础工程实训任务书1桩基础实践的目的对于桩基工程，

47、通过实践应掌握各类桩基础的施工特点，能合理地组织相关的施工工作，根据不同的施工工艺进行相关的技术交底，对相关的桩基工作能进行检查、验收、评定质量工作。通过实训，掌握以下专业技能：1）掌握桩基础的施工工艺及施工方法；2）掌握桩基础的质量要求和安全措施； 3）掌握桩基础的质量验收标准及监测方法。2.基本要求1）认真阅读和实习指导书，依据实习指导书的内容，明确实习任务。2）实习期间要严格遵守工地规章制度和安全操作规程，进入施工工地必须带安全帽，随时注意安全防止发生安全事故。3）学生实习中要积极主动，遵守纪律，服从实习指导老师的工作安排，要虚心向工程技术人员及工人师傅学习，脚踏实地，扎扎实实，深入工程实际，参加具体工作以培养实际工作能力。 4）严格遵守国家法令，遵守学校及实习所在单位的各项规章制度和纪律。5）每天写好实训日记、记录施工情况、心得体会、革新建议等。6）实训结束前写好实训报告卡，对业务收获进行小结