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1、混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上使用机械或人工方 法成孔，并在孔中吊放钢筋笼、灌注混凝土而成的桩。,2.3 灌注桩,优点：适用各种地层；桩长、桩径变化多，不需要接桩和 截桩； 缺点：成孔工艺复杂；成桩质量受现场操作影响大；工期 长；冬季施工困难多。,灌注桩按成孔设备和方法不同，分为挤土成孔和取土成 孔。挤土成孔包括套管成孔和爆扩成孔，取土成孔包括钻 孔成孔和挖土成孔。,2.3.1钻孔灌注桩 钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔内吊放钢 筋笼、浇筑混凝土而成的桩。 根据钻孔机械的钻头是否在土体含水层中施工，分为泥浆 护壁成孔和干作业成孔。,1、泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔灌注桩就是成
2、孔过程中利用泥浆保护孔壁、 防止塌孔、排出土渣而成孔，也称湿作业成孔灌注桩。,1）设备 成孔机械有潜水钻机、回转钻机、冲抓钻机、冲击钻机。,（1）潜水钻机 潜水钻机全称为潜水式电动回转工程钻机，有防水电机、 减速机构和电钻头等组成。,优点：以潜水电动机作动力，工作时动力装置潜在孔底， 耗用动力小，钻孔效率高；电动机防水性能好；运转时温 升较低；过载能力强；钻架对场地承载力要求低。,适用范围：适用于粘性土、粘土、淤泥、淤泥质土、砂 土、强风化岩、软质岩层，不宜用于碎石土层中。,缺点：钻孔时采用泥浆护壁，易造成现场泥泞；采用反循 环钻孔时，如土体中有较大石块，则容易卡管；容易产生 桩侧周围土层和桩
3、尖土层松散，使桩径扩大、灌注混凝土 超量。,（2）回转钻机,设备性能可靠，噪音振动小，钻进效率高，钻孔质量好。,适用范围：回转钻机多用于高层建筑和桥梁桩基施工，适 用于地下水位较高的碎石类土、砂土、粘性土、粉土、强 风化岩、软质与硬质岩层等多种地质条件。,（3）冲抓钻机,不需钻杆，设备简单，施工方便、经济。,适用范围：适用于淤泥、腐植土、密实粘性土、砂类土、 砂砾石和卵石，孔径10002000m。,（4）冲击钻机,用冲击式装置或卷扬机提升钻锤，上下往复冲击，将土石劈裂、劈碎，部分挤入孔壁，冲击一定时间后，掏渣清孔，然后继续钻进。,适用范围：适用于所有土层，在漂石、卵石和基岩中比其 他钻机优越。
4、成孔直径可达2000mm，钻孔深度一般50m以 内。,2）成孔 （1）埋设护筒 作用：定位，保护孔口，存储泥浆和使其高出地下水位。,（2）泥浆制备 泥浆的作用：平衡地下水压力； 孔壁的一种液态支撑； 形成泥皮，防止塌孔； 将钻孔过程中的碎渣带出桩孔； 润滑作用，减小钻进阻力； 降低钻头温度。,泥浆的制备：在粘土、粉质粘土层中，在孔中注入清水， 以原土造浆护壁、排渣； 当穿越砂夹层时，宜投入适量粘土以加大泥浆稠度； 如砂夹层较厚或在砂土中钻孔时，应采用制备泥浆注入 孔内。,泥浆的要求：控制粘度、稠度和含砂率。,（3）成孔方法（见动画，正潜钻.exe，反潜钻.exe）,（4）清孔 钻孔到达设计要求
5、后，必须立即清孔。 目的：清除钻渣和沉淀层，同时为泥浆下浇筑混凝土创造 良好条件，确保浇筑质量。,方法：以原土造浆，可时钻机空转不进，同时射水，使排 出泥浆的相对密度降到1.1左右；以注入制备泥浆的钻孔， 可采用换浆法清孔，换成泥浆的相对密度小于1.151.25方 可认为合格。,沉渣厚度：厚度过大会在浇筑混凝土时被混入桩头混凝土 中，导致桩的沉降量增大，承载力降低。因此，要求端承 桩沉渣厚度不得大于50mm，摩擦端承桩和端承摩擦桩的沉 渣厚度不得大于100mm，摩擦桩的的沉渣厚度不得大于 300mm。？,3）水下混凝土浇筑,（1）吊放钢筋笼：垂直度；固定，防止上浮。 （2）吊放导管，水下浇筑混
6、凝土,4）施工中常见问题及处理方法,（1）护筒冒水 现象：护筒外壁冒水,处理方法：成孔开始时发现，用粘土在护筒四周填实加固； 护筒已严重下沉或位移时发现，则返工重埋。,影响：会引起护筒倾斜、位移、桩孔偏斜，甚至产生地基 下沉。,原因：埋设护筒时周围填土不密实； 起落钻头时碰动护筒。,（2）孔壁缩颈 现象：桩孔局部尺寸缩小。,处理方法：将泥浆相对密度控制在1.15左右； 施工时跳开12个桩位； 成桩施工时间要超过72h； 钻头要定时更换； 回填重打。,影响：钻杆上提或钢筋笼下放受阻。,原因：泥浆相对密度不当； 桩的间距过密； 成桩的施工时间相隔太短； 钻头磨损过大。,（3）孔壁坍塌 现象：孔内冒
7、细密水泡；或护筒内水位突然下降。,处理方法：钻进时塌孔，首先应保持孔内水位，并可加大 泥浆相对密度，减少泥浆泵排出量，以稳定孔壁； 如塌孔严重，或泥浆突然漏失时，应回填重钻。,影响：导致孔底沉淀增加； 混凝土灌注量超方； 影响邻桩施工。,原因：土质松软，泥浆护壁不良； 清渣时泥浆吸出量过大，护筒内水位高度不够； 钻杆刚度不足引起晃动而导致碰撞孔壁； 吊放钢筋笼时碰撞孔壁。,（4）偏孔 现象：成孔过程中出现孔位偏移或孔身倾斜。,处理方法：调整桩架、导杆； 如孔的偏移过大，回填石子重新成孔； 如有探头石，可用取岩钻将其除去或低锤密击将石击碎； 如遇基岩倾斜，可以投入毛石于低处，再开钻或密打。,影响
8、：成孔不符合设计要求。,原因：桩架不稳固； 导杆不垂直或弯曲； 土层软硬不均； 遇到探头石或基岩倾斜。,2、干作业成孔灌注桩 成孔时若无地下水或地下水很小，基本上不影响工程施工 时，称为干作业成孔。 主要适用于北方地区和地下水位低的土层。,干作业成孔一般采用螺旋钻成孔，还可采用机扩法扩底。 （见动画，螺旋钻.exe）,2.3.2人工挖孔灌注桩,人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然 后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。,优点：单桩的承载能力高，受力性能好； 机具设备简单，施工操作方便，占用施工场地小； 无噪音，无振动，不污染环境，对环境影响小； 可全面展开施工，工期缩短，造价低； 施
9、工质量可靠。 缺点：开挖效率低； 靠人海战术； 安全操作条件差。,施工注意事项：安全（通风、照明、排水、通讯）； 护壁（厚度、高度、浇筑）； 定位； 清土,适用范围：适用于土质较好，地下水位较低的粘土、亚粘 土及含少量砂卵石的粘土层等地质条件。 对软土、流砂及地下水位较高，涌水量大的土层不宜采 用。,沉管灌注桩是指用锤击或振动的方法，将带有预制混凝土 桩尖或钢活瓣桩尖的钢套管沉入土中，待沉到规定深度 后，立即在管内浇筑混凝土或管内放入钢筋笼后再浇筑混 凝土，随后拔出钢套管，并利用拔管时的冲击或振动使混 凝土捣实而形成桩。,2.3.4沉管灌注桩,沉管桩设备简单，可用于有地下水、流砂、淤泥的情况
10、下，但对周围环境有噪音、振动、挤土等影响,按沉管方法不同分为锤击沉管灌注桩和振动沉管灌注桩。,1、锤击沉管灌注桩 锤击沉管灌注桩是采用落锤、蒸汽锤或柴油锤将钢套管沉入土中成孔。,锤击沉管灌注桩 适用于一般粘性 土、淤泥质土、 砂土、人工填土 及中密碎石土地 基的沉桩。,1）施工工艺（见动画，锤击沉管灌注桩.exe） 定位埋设混凝土预制桩尖 桩机就位锤击沉管 灌注混凝土边拔管、边 锤击、边继续灌注混凝土 （中间插入吊放钢筋笼） 成桩,2）施工注意事项桩管垂直度； 击打先轻后重； 控制管内混凝土面； 控制拔管速度。,3）成桩顺序 根据桩距调整,4）复打法（见动画，复打桩）,应用：设计要求扩大桩的直
11、径，增加桩的承载力，减少桩 的数量，减少承台面积等； 施工中处理工程问题和质量事故。,复打法是在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后， 清除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土，立即在原桩 位上再次安放桩尖，进行第二次沉管，使第一次未凝固的 混凝土向四周挤压密实，将桩径扩大，然后第二次浇筑混 凝土成桩。,复打法全复打、半复打和局部复打之分。,2、振动沉管灌注桩 振动沉管灌注桩是采用振动锤锤将钢套管沉入土中成孔。,振动沉管灌注桩适用于一般粘性 土、淤泥质土、淤泥、粉土、湿陷 性黄土、松散至中密砂土以及人工 填土等土层。,1）施工工艺（见动画，振动沉管灌注桩.exe） 桩机就位桩管下端活瓣桩尖合起
12、来振动沉管灌注 混凝土边拔管、边振动、边继续灌注混凝土（中间插 入吊放钢筋笼）成桩,2）施工注意事项 桩管垂直度； 控制管内混凝土面； 控制拔管速度。,3）成桩顺序 根据桩距调整,4）复打法 同锤击沉管灌注桩,5）反插法 桩管灌满混凝土后，在拔管过程中，桩管每拔起0.5m(或 1.0m)，再把桩管反插下0.3m(或0.5m)，如此反复进行，直 至桩管全部拔出地面。 采用反插法可使桩的截面增加，从而提高桩的承载力。,3、沉管扩底桩,4、静压沉管灌注桩 见动画,5、沉管施工中常遇问题和处理方法,1）断桩 断桩的裂缝为水平或略带倾斜，一般都贯通整个截面，常 常出现于地面以下13 m软硬土层交接处。,
13、原因：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和 隆起上拔力的影响；软硬土层传递水平力不同，对桩产生 剪应力；桩身混凝土终凝不久，强度弱，承受不了外力的 影响。,处理方法：布桩应坚持少桩疏排的原则； 合理确定打桩顺序； 控制时间法以减少对邻桩的影响。,2）缩颈桩 缩颈桩又称瓶颈桩，是指部分桩径缩小、桩截面积不符合 设计要求。,原因：拔管过快，管内混凝土存量过少，混凝土本身和易 性差，出管扩散困难造成缩颈； 在含水量大的粘性土中沉管时，土体受到强烈扰动和挤 压，产生很高的孔隙水压力，拔管后，这种水压力便作用 到新浇筑的混凝土桩上，使桩身发生不同程度的缩颈现 象。,处理方法：在容易产生缩颈的土层
14、中施工时，要严格控制 拔管速度，采用“慢拔密击”； 混凝土坍落度要符合要求且管内混凝土必须略高于地面， 以保持足够的压力，使混凝土出管扩散正常。,3）吊脚桩（见动画，吊脚桩.exe） 吊脚桩即桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混进了泥砂而 形成松软层。,原因：是由于混凝土桩尖质量差，强度不足，沉管时被打 坏而挤人桩管内，且拔管时冲击振动不够，桩尖未及时被 混凝土压出或活瓣未及时张开。,处理方法：要严格检查混凝土桩尖的强度(应不小于C30)， 以免桩尖被打坏而挤入管内。沉管时，用吊砣检查桩尖是 否有缩人管内的现象。如果有，应及时拔出纠正并将桩孔 填砂后重打。,4）桩尖进水、进泥砂 桩尖进水、进泥砂常
15、见于地下水位高、含水量大的淤泥和 粉砂土层。,原因：是由于桩管与桩尖接合处的垫层不紧密或桩尖被打 破所致。,处理方法：可将桩管拔出，修复改正桩靴缝隙或将桩管与 预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后，用砂回填桩孔后重 打； 如果只受地下水的影响，则当桩管沉至接近地下水位时， 用水泥砂浆灌人管内约05m作封底，并再灌1m高的混凝土，然后继续沉桩； 若管内进水不多(小于200mm)时，可不作处理，只在灌第 一槽混凝土时酌情减少用水量即可。,2.3.4爆扩灌注桩（见动画，爆扩桩.swf） 爆扩灌注桩简称爆扩桩，用钻孔或爆破方法成孔，在孔底 安放适量炸药，孔内灌入适量用作压爆的混凝土，引爆炸 药，孔底形成圆球状空腔扩大头，瞬间孔中压爆的混凝土 即跌落孔底空腔内；桩孔内放入钢筋笼，浇筑桩身及扩大 头混凝土而成爆扩桩。,特点：用爆扩方法使土壤压缩形成扩大头，即增加了地基 对桩端的支承面，又提高了地基的承载力。 成孔简便、节省劳力、成本低廉。,适用范围：除软土、砂土和新填土外，其他各种土层均可 使用，尤其适用于大孔径的黄土地区施工。,