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1、桥梁钻孔灌注桩施工,中交一公局六公司益娄高速十二标每周一课,182 桩基础施工 一、钻孔灌注桩,概念,钻孔灌注桩 是指采用不同的钻孔方法，在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。,施工主要工序：,场地准备,埋设护筒,制备泥浆,钻孔,清孔,钢筋笼入孔,灌注水下混凝土等,成孔 下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土 成桩,（一）场地准备,旱地： 浅水： 深水：,平整 、 夯实场地,围囹法,筑岛,（二）埋设护筒,1. 护筒的作用： 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。 2.护筒的制作要求： 护筒通常采用
2、钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况而定。钢护筒厚48mm，钢筋混凝土护筒厚810cm 。护筒上部设12个溢浆孔， 护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。用回转钻机钻孔的宜加大2030厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大3040厘米。,3.护筒的埋设要求 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。 埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。 埋置深度一般情况为24米，特殊情况应加深。 护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；,护筒入土深度,埋设护筒,（三）泥浆制备,泥浆作用： 在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具 、正循环排渣。 组成及要求： 水：水的PH值78之间，不含杂质 粘
3、土（或膨润土）：塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量的50%，相对密度为1.11.5 添加剂： 无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉 有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度,泥浆池,泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池,泥浆指标检测仪器,（四）钻架与钻机就位,要求 能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的刚度，具有足够的高度。 钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。 钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实、塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常检查。,冲击法,冲抓法,旋转法,钻孔,（五）钻 孔, 冲击钻机钻孔,钻头,十字形,管形,
4、十字钻头,冲击钻孔的施工要点,邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。,中、低冲程：12m,中等冲程：23m,高冲程： 35m,分级 扩钻,粘性土、风化层、砾砂石等,砂卵石等,基岩、漂石和密实卵石层,十字形钻头钻 1.5m以上孔径分2级 管形钻头0.7m以上孔分24级,特点：无噪音，无振动；不使用泥浆；挖掘时可以很直观地判别土壤及岩性特征，对于端承桩，便于现场确定桩长；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不会产生坍落现象，成孔质量高。成桩质量高；成孔直径标准，充盈系数很小；清孔彻底，速度快；自行式，便于现场移动。, 全套管冲抓成孔,冲抓锥锥头上有一
5、重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。 冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。 适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。,全套管冲抓成孔,正循环钻孔,正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。 特点： 排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻
6、具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。 适用： 粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩,正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，是使钻机的钻头对准桩的中心线，等钻机对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔,正循环钻结构示意图,反循环钻孔,反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。 特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。 适用：同正循环。,反循环钻结构示意图,旋
7、挖钻机钻孔,主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，最大成孔直径可达1.54m，最大成孔深度为6090m，可以满足各类大型基础施工的要求。,旋挖钻机,旋挖钻斗,（六）清孔,目的： 钻孔过程中会有一部分泥浆和钻渣沉于孔底，必须将这些沉积物清除干净，才能使灌注的混凝土与地层或岩层紧密结合，保证桩的承载能力。 方法： 抽浆清孔 换浆清孔 掏渣清孔,循环排渣,（七）钢筋笼的制作和安装,注意事项： 钢筋骨架一般每隔22.5米设置直径1418毫米的加强箍筋一道； 钢筋骨架可分段制作； 要确保保护层厚度； 钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形。 钢筋骨架可采用钻机塔架、扒杆或起吊机吊起，对准护筒中
8、心缓慢下放至设计标高。 下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁 当最后灌注的混凝土开始初凝时，应立即割断钢筋骨架的吊环,钢筋笼制作,钢筋笼制作,起吊,对准孔位,对 准 孔 位 ,钢筋笼焊接,灌注桩钢筋冷挤压连接,钢筋笼安放就位,泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。 水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。 水下混凝土浇筑常用导管法。 浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。,（八）灌注水下混凝土,导管法浇注桩
9、身砼,水下混凝土灌注过程 浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。,焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮,灌注要求,导管宜分段制作，每节长2米左右，最下端一节宜为36米，采用法兰连接，导管应不漏水、不漏气。 在孔内水面以上2030厘米处设置隔水栓，待混凝土灌下时，剪断隔水栓的连接绳。 为保证水下灌注混凝土的速度和质量要求，导管上应采用混凝土储料斗。 水下灌注混凝土
10、应连续进行，严禁中途停顿。导管在混凝土中埋入深度一般为24米，在任何情况下不得小于2米或大于6米。 导管提升过程中，应保持位置居中，轴线垂直，逐步提升。 混凝土实际灌注高度应比设计桩顶高出一定高度。高出的高度应根据桩长，地质条件和成孔工艺等因素合理确定，其最小高度不宜小于桩长的5%，且不小于2米。 在灌注接近结束时，由于导管混凝土柱高度减小，压力降低，而导管管外的泥浆稠度增加，如出现混凝土面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。,水下混凝土浇筑专用下料斗,砼坍落度 现场监测,水下混凝土首灌开始,水下混凝土灌注,水下混 凝土浇 筑过程 中的浇 筑标高 监测,水下砼浇筑过程中对排气孔的观测,根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管,拆除的导管及时冲洗和保养,砼浆泵吸去多余砼浆,截桩头,桩头混凝土取样,结 束,