第二節(jié)混凝土、

鋼筋混凝土灌注樁施工第二節(jié)混凝土、

鋼筋混凝土灌注樁施工1

★灌注樁：直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠并灌注混凝土而成。

★適用性（優(yōu)點）：適應(yīng)各種地層，無需接樁，施工時無振動、無擠土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。

★缺點：操作要求嚴格，施工后需較長的養(yǎng)護期方可承受荷載，成孔時有大量土渣或泥漿排出。

★灌注樁：直接在樁位上就地成孔，然后在孔2分類：根據(jù)成孔工藝不同，

?干作業(yè)成孔

?泥漿護壁成孔

?套管成孔

?爆擴成孔

?人工挖孔等。灌注樁施工工藝近年來發(fā)展很快，還出現(xiàn)夯擴沉管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝分類：根據(jù)成孔工藝不同，3一、泥漿護壁成孔灌注樁

泥漿護壁成孔是用泥漿保護孔壁并排出土渣而成孔。適用性：地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎(礫)石土及風化巖層；以及地質(zhì)情況復(fù)雜，夾層多、風化不均、軟硬變化較大的巖層，沖孔灌注樁除適應(yīng)上述地質(zhì)情況外，還能穿透舊基礎(chǔ)、大孤石等障礙物，但在巖溶發(fā)育地區(qū)應(yīng)慎重使用。一、泥漿護壁成孔灌注樁4泥漿護壁成孔灌注樁施工現(xiàn)場泥漿制備池成孔施工泥漿護壁成孔灌注樁施工現(xiàn)場泥漿制備池成孔施工5反循環(huán)成孔，現(xiàn)在是在護筒上拉十字線，是使鉆機的鉆頭對準樁的中心線，等鉆機對準后往護筒里放水，采用泥漿護壁進行鉆孔反循環(huán)成孔，現(xiàn)在是在護筒上拉十字線，是使鉆機的鉆頭對準樁的中6

泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝

⑴埋設(shè)護筒護筒是保證鉆機沿著樁位垂直方向順利鉆孔的輔助工具，其保護孔口和提高樁孔內(nèi)的泥漿水頭，防止塌孔的作用。

泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝7第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件8

⑵泥漿制備護壁泥漿是由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物，還可在其中摻入其他摻合劑，如加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等。泥漿的作用是：護壁、攜渣、冷卻、潤滑，其中以護壁作用最為主要。⑵泥漿制備泥漿的作用是：護壁、攜渣、冷卻、潤滑，其中以護壁9baac⑶成孔方法（下圖）

a沖擊鉆成孔法、b沖抓錐成孔法c潛水電鉆成孔法baac⑶成孔方法（下圖）10a)沖擊鉆成孔是利用卷揚機懸吊沖擊錘連續(xù)上下沖的沖擊力，將硬質(zhì)土層或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁，大部分用掏渣筒掏出。

?孔口設(shè)護筒（見前圖）

?沖孔機就位，沖錘對準護筒中心，低錘密擊

?加塊石與粘土泥漿護壁

?孔深達護筒下3～4m后，加快速度，正常沖擊。

?隨時測定和控制泥漿比重。

?每沖擊3～4m，掏渣一次。

★優(yōu)點：沖擊鉆成孔設(shè)備簡單、操作方便，適用于有孤石的砂卵石層、堅實土層、巖層等成孔，對流砂層亦能克服。所成孔壁較堅實、穩(wěn)定、坍孔少，

★缺點：但掏泥渣較費工時，不能連續(xù)作業(yè)，成孔速度較慢。另外，現(xiàn)場泥渣堆積，文明施工較差。a)沖擊鉆成孔是利用卷揚機懸吊沖擊錘連續(xù)上下沖的沖擊力11第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件12圖3-37沖擊鉆鉆頭

（a）φ800十字鉆頭；（b）φ920三翼鉆頭圖3-37沖擊鉆13樁定位，圖中的孔為超前鉆的孔沖孔樁開始施工樁定位，圖中的孔為超前鉆的孔沖孔樁開始施工14沖擊成孔沖擊成孔15在原先已經(jīng)支護的地面上沖孔成樁，容易沖到錨桿和錨索，造成鋼筋籠下不去在原先已經(jīng)支護的地面上沖孔成樁，容易沖到錨桿和錨索，造成鋼筋16b)沖抓錐成孔是用卷揚機懸吊沖抓錐，鉆頭內(nèi)有壓重鐵塊及活動抓片，下落時抓片張開，鉆頭下落沖入土中，然后提升鉆頭，抓頭閉合抓土，提升至地面卸土，如此循環(huán)作業(yè)直至形成所需樁孔。其成孔直徑為450～600mm，成孔深度為5～10m。

★優(yōu)點：該設(shè)備簡單、操作方便，適于一般較松散粘土、粉質(zhì)粘土、砂卵石層及其他軟質(zhì)土層成孔，所成孔壁完整，能連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率高。b)沖抓錐成孔是用卷揚機懸吊沖抓錐，鉆頭內(nèi)17圖3-38沖抓錐斗(a)抓土；(b)提土1-抓片；2-連桿；3-壓重；4-滑輪組圖3-38沖抓錐斗18沖抓錐汶川災(zāi)后重建大橋沖抓錐汶川災(zāi)后重建大橋19潛水電鉆成孔是利用潛水電鉆機構(gòu)中密封的電動機、變速機構(gòu)，直接帶動鉆頭在泥漿中旋轉(zhuǎn)削土，同時用泥漿泵壓送高壓泥漿(或用水泵壓送清水)

從鉆頭底端射出與切碎的土顆?；旌?，然后不斷由孔底向孔口溢出，或用砂石泵或空氣吸泥機采用反循環(huán)方式排泥渣，如此連續(xù)鉆進、排泥渣，直至形成所需深度的樁孔。潛水鉆機成孔直徑500～1500mm，深20～30m，最深可達50m，適于地下水位較高的軟硬土層、淤泥、粉質(zhì)粘土、砂土、砂夾卵石及風化頁巖層中使用。潛水電鉆成孔是利用潛水電鉆機構(gòu)中密封的電動機、變速機構(gòu)，直20

21潛水鉆機潛水鉆機22

⑷安放鋼筋籠

⑷安放鋼筋籠23第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件24灌注樁鋼筋冷擠壓連接灌注樁鋼筋冷擠壓連接25焊吊筋，防止?jié)仓艜r鋼筋籠上浮焊吊筋，防止?jié)仓艜r鋼筋籠上浮26

⑸澆注水下混凝土水下混凝土的澆注，必須在與周圍環(huán)境水隔離的條件下進行。水下混凝土澆筑的方法很多。最常用的是導(dǎo)管法。導(dǎo)管法采用的主要機具有：導(dǎo)管、漏斗和儲料斗、隔水塞。⑸澆注水下混凝土27提升導(dǎo)管，下料，排出泥漿提升導(dǎo)管，下料，排出泥漿28第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件29破樁頭（截樁頭）破樁頭（截樁頭）30堆載試驗堆載試驗31錨樁靜壓試驗錨樁靜壓試驗32樁頭混凝土取樣樁頭混凝土取樣33二、套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁是利用錘擊打樁法或振動沉樁法，將帶有鋼筋混凝土樁靴（又叫樁尖）或帶有活瓣式樁靴（左圖）的鋼套管沉入土中，然后邊拔管邊灌注混凝土而成。若配有鋼筋時，則在澆筑混凝土前先吊放鋼筋骨架。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管時，稱為錘擊沉管灌注樁；利用激振器的振動沉管、拔管時，稱為振動沉管灌注樁。二、套管成孔灌注樁34活瓣樁尖1—樁管；2—鎖軸；3—活瓣沉管灌注樁施工過程a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置鋼筋籠、灌注混凝土；e）拔管成樁活瓣樁尖沉管灌注樁施工過程35

36鋼筋混凝土樁靴鋼筋混凝土樁靴37

⑴錘擊沉管a.錘擊灌注樁施工時，用樁架吊起鋼套管，關(guān)閉活瓣或?qū)暑A(yù)先設(shè)在樁位處的預(yù)制混凝土樁靴，套入樁靴。b.套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩，以防止地下水滲入管內(nèi)。

c.緩緩放下套管，壓進土中。

d.套管上端扣上樁帽，檢查套管與樁錘是否在一垂直線上，套管偏斜不大于0.5%時，即可起錘沉套管。

e.先用低錘輕擊，觀察后如無偏移，才正常施打，直至符合設(shè)計要求的貫入度或沉入標高

f.檢查管內(nèi)有無泥漿或水進入，即可灌注混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后開始拔管。拔管要均勻，不宜拔管過高。拔管時應(yīng)保持連續(xù)密錘低擊不停。⑴錘擊沉管38以上是單打灌注樁的施工。為了提高樁的質(zhì)量或使樁頸增大，提高樁的承載能力，可采用一次復(fù)打擴大灌注樁的直徑。對于懷疑或發(fā)現(xiàn)有斷樁、縮頸等缺陷的樁，作為補救措施也可采用復(fù)打法。復(fù)打樁施工是在單打施工完畢、拔出樁管后，及時清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土，在原樁位上第二次安放樁尖，以后的施工過程則與單打灌注樁相同。復(fù)打擴大灌注樁施工時應(yīng)注意，復(fù)打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝以前全部完成，樁管在第二次打入時應(yīng)與第一次的軸線相重合，且第一次灌注的混凝土應(yīng)達到自然地面，不得少灌。以上是單打灌注樁的施工。為了提高樁的質(zhì)量或使樁頸增大，提高39

⑵振動沉管振動灌注樁采用振動錘或振動沖擊錘沉管，其設(shè)備見下圖。施工前，先安裝好樁機，將樁管下端活瓣合起來或套入樁靴，對準樁位，徐徐放下套管，壓入土中，勿使偏斜，即可開動激振器沉管。樁管受振后與土體之間摩阻力減小，同時利用振動錘自重在套管上加壓，套管即能沉入土中⑵振動沉管40振動灌注樁的施工工藝可分為單振法、復(fù)振法和反插法三種。單振法施工時，在樁管灌滿混凝土后，開動振動器，先振動5～10s，再開始拔管。應(yīng)邊振邊拔，每拔0.5～1m，停拔5～10s，但保持振動，如此反復(fù)，直至樁管全部拔出。復(fù)振法施工適用于飽和粘土層。在單振法施工完成后，再把活瓣樁尖閉合起來，在原樁孔混凝土中第二次沉下樁管，將未凝固的混凝土向四周擠壓，然后進行第二次灌注混凝土和振動拔管。反插法施工是在樁管灌滿混凝土后，先振動再開始拔管，每次拔管高度0.5～1.0m，反插深度0.3～0.5m，在拔管過程中分段添加混凝土，保持管內(nèi)混凝土面始終不低于地表面或高于地下水位1.0～1.5m以上，拔管速度應(yīng)小于0.5m/min。如此反復(fù)進行，直至樁管拔出地面。反插法能使混凝土的密實性增加，宜在較差的軟土地基施工中采用。振動灌注樁的施工工藝可分為單振法、復(fù)振法和反插法三種。41

沉管灌注樁設(shè)備

1—滑輪組；2—振動器；3—漏斗；4—樁管；5—吊斗；6—枕木；7—機架；8—拉索；9—架底；10—卷揚機沉管灌注樁設(shè)備1—滑輪組；2—振動器；3—漏斗；4—樁管42

沉管灌注樁沉管灌注樁43套管成孔灌注樁施工時常發(fā)生斷樁、縮頸樁、吊腳樁、夾泥樁、樁尖進水進泥等問題。（1）斷樁斷樁是指樁身裂縫呈水平狀或略有傾斜且貫通全截面，常見于地面以下1～3m不同軟硬土層交接處。產(chǎn)生斷樁的主要原因是樁距過小，樁身混凝土終凝不久（強度低），鄰樁沉管時使土體隆起和擠壓，產(chǎn)生橫向水平力和豎向拉力使混凝土樁身斷裂。避免斷樁的措施是：布樁不宜過密，樁間距以不小于3.5d為宜；當樁身混凝土強度較低時，可采用跳打法施工；合理制定打樁順序和樁架行走路線以減少振動的影響。(2)縮頸樁縮頸亦稱瓶頸，指樁身局部直徑小于設(shè)計直徑?？s頸常出現(xiàn)在飽和淤泥質(zhì)土中。產(chǎn)生的主要原因是在含水量高的粘性土中沉管時，土體受到強烈擾動擠壓，產(chǎn)生很高的孔隙水壓力，樁管拔出后，超孔隙水壓力作用在所澆筑的混凝土樁身上，使樁身局部直徑縮?。换驑堕g距過小，鄰近樁沉管施工時擠壓土體使所澆混凝土樁身縮頸；或施工過程中拔管速度過快，管內(nèi)形成真空吸力，且管內(nèi)混凝土量少、和易性差，使混凝土擴散性差，導(dǎo)致縮頸。施工過程應(yīng)經(jīng)常觀測管內(nèi)混凝土的下落情況，嚴格控制拔管速度，采取“慢拔密振”或“慢拔密擊”的方法，在可能產(chǎn)生縮頸的土層施工時，采用反插法可避免縮頸。當出現(xiàn)縮頸時可用復(fù)打法進行處理。(3)吊腳樁吊腳樁是指樁底部的混凝土隔空，或混入泥砂在樁底部形成松軟層。產(chǎn)生吊腳樁的主要原因是預(yù)制樁尖強度不足，在沉管時破損，被擠入樁管內(nèi)，拔管時振動沖擊未能將樁尖壓出，拔管至一定高度時，樁尖才落下，但又被硬土層卡住，未落到孔底而形成吊腳樁；振動沉管時，樁管入土較深并進入低壓縮性土層，灌完混凝土開始拔管時，活瓣樁尖被周圍土包圍而不張開，拔至一定高度時才張開，而此時孔底部已被孔壁回落土充填而形成吊腳樁。避免出現(xiàn)吊腳樁的措施是：嚴格檢查預(yù)制樁尖的強度和規(guī)格。沉管時可用吊砣檢查樁尖是否進入樁管或活瓣是否張開。如已發(fā)現(xiàn)吊腳現(xiàn)象，應(yīng)將樁管拔出，樁孔回填后重新沉入樁管。（4）樁尖進水進泥砂在含水量大的淤泥、粉砂土層中沉入樁管時，往往有水或泥砂進入樁管內(nèi)，這是由于活瓣樁尖合攏后有較大的間隙，或預(yù)制樁尖與樁管接觸不嚴密，或樁尖打壞所致。預(yù)防措施是，對縫隙較大的活瓣樁尖應(yīng)及時修復(fù)或更換；預(yù)制樁尖的尺寸和配筋均應(yīng)符合設(shè)計要求，混凝土強度等級不得低于C30，在樁尖與樁管接觸處纏繞麻繩或墊襯，使二者接觸處封嚴。當發(fā)現(xiàn)樁尖進水或泥砂時，可將樁管拔出，修復(fù)樁尖縫隙，用砂回填樁孔后再重新沉管。當?shù)叵滤看髸r，樁管沉至接近地下水位時，可灌注0.05～1.0m3封底混凝土，將樁管底部的縫隙用混凝土封住，灌1m高的混凝土后，再繼續(xù)沉管。套管成孔灌注樁施工時常發(fā)生斷樁、縮頸樁、吊腳樁、夾泥樁、樁44（3）套管成孔灌注樁常遇問題和處理方法a頸縮頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計要求的現(xiàn)象。原因：當在淤泥和軟土層沉管時，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。當拔管過快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時，周圍淤泥質(zhì)土趁機填充過來，也會形成頸縮。處理方法：拔管時應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴散壓力，混凝土坍落度應(yīng)控制在50～70mm。拔管時應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴格控制拔管的速度。（3）套管成孔灌注樁常遇問題和處理方法45b斷樁

斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴重的是一段樁沒有混凝土。原因：樁距離太近，相鄰樁施工時混凝土還未具備足夠的強度，已形成的樁受擠壓而斷裂。處理方法：施工時，控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達到60%設(shè)計強度后，再進行下根樁的施工。b斷樁46c吊腳樁

吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實到孔底地基土層上的現(xiàn)象。原因：當?shù)叵滤畨毫Υ髸r，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時，水及泥漿進入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開，使得混凝土下落，造成樁腳不密實，形成松軟層。處理方法：為防止活瓣不張開，開始拔管時，可采用密張慢拔的方法，對樁腳底部進行局部翻插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。c吊腳樁47d混凝土灌注過量

如果灌樁時混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時，土體受到擾動，強度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前應(yīng)詳細了解現(xiàn)場地質(zhì)情況，對于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過大時，應(yīng)與設(shè)計單位聯(lián)系，改用其他樁型。d混凝土灌注過量48三、人工挖孔灌注樁施工機具

垂直運輸工具：單軌電動葫蘆配提升金屬架與軌道，活底提土吊桶。排水機具：潛水泵。通風設(shè)備：鼓風機和送風管。挖掘工具：鎬、鍬、土筐等。此外，還有井內(nèi)外照明，電鈴等設(shè)備三、人工挖孔灌注樁49施工工藝

⑴按設(shè)計圖紙放線、定樁位。

⑵開挖。

⑶支護模板

⑷在模板頂放置操作平臺。

⑸澆筑護壁混凝土。

⑹拆除模板繼續(xù)下一段的施工。

⑺安放鋼筋。

⑻排除孔底積水。施工工藝50人工挖孔灌注樁的樁身直徑除了能滿足設(shè)計承載力的要求外，還應(yīng)考慮施工操作的要求，故樁徑不宜小于800mm，一般為800～2000mm，國內(nèi)已施工的最大直徑為3500mm。

樁端可采用擴底或不擴底兩種方法。根據(jù)樁端土的情況，擴底直徑一般為樁身直徑的1.3～2.5倍，最大擴底直徑可達4500mm?，F(xiàn)澆混凝土護壁厚度一般為D/10+5（cm）（其中D為樁徑），護壁內(nèi)等距放置8根直徑6～8mm、長1m的直鋼筋，插入下層護壁內(nèi)，使上下護壁有鋼筋拉結(jié)，以避免某段護壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護壁因自重而沉裂的現(xiàn)象。第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件51人工挖孔樁；基坑護坡部分用沙包；人工挖孔樁的護壁模板為鋼模板，分為四塊人工挖孔樁；基坑護坡部分用沙包；人工挖孔樁的護壁模板為鋼模板52第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件53第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件54第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件55第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件56監(jiān)理下樁底檢查業(yè)主會同設(shè)計院驗樁持力層樁底持力層巖樣設(shè)計院與甲方、監(jiān)理驗樁，確定終孔監(jiān)理下樁底檢查業(yè)主會同設(shè)計院驗樁持力層樁底持力層巖樣設(shè)計院與57鋼筋綁扎完畢，超聲波安裝完畢砼澆筑樁基檢測開展－超聲波檢測澆筑完成后的樁鋼筋綁扎完畢，超聲波安裝完畢砼澆筑樁基檢測開展－超聲波檢測澆58超聲波檢測，小樁預(yù)埋三根管，大樁四根管，小樁須檢測兩次，圖為第一次檢測，可以檢測到兩個斷面超聲波檢測，小樁預(yù)埋三根管，大樁四根管，小樁須檢測兩次，圖為59低應(yīng)變檢測是樁基檢測的一部分低應(yīng)變檢測是樁基檢測的一部分60鉆孔抽出來的芯樣，芯樣比較完整，密實性較好，樁底與巖石粘結(jié)較好，屬一類樁鉆孔抽出來的芯樣，芯樣比較完整，密實性較好，樁底與巖石粘結(jié)較61哈爾濱一工地2工人挖灌注樁被埋不少工人圍在出事樁口等待工友的消息.哈爾濱一工地2工人挖灌注樁被埋不少工人圍在出事樁口等待工友62第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件63五、干作業(yè)成孔灌注樁

干作業(yè)螺旋鉆孔灌注樁是用螺旋鉆機在樁位處鉆孔，然后在孔中放入鋼筋籠，再澆筑混凝土成樁。干作業(yè)螺旋鉆成孔適用于地下水位以上的填土層、粘性土層、粉土層和粒徑不大的礫砂層。操作時要求鉆桿垂直，鉆孔過程中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆進時，可能是遇到石塊等異物，應(yīng)立即停機檢查。鉆進速度應(yīng)根據(jù)電流值變化及時調(diào)整。在鉆進過程中，應(yīng)隨時清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況，應(yīng)及時研究解決。

適用于地下水位較低、在成孔深度內(nèi)無地下水的土質(zhì)，勿需護壁可直接取土成孔。按成孔方法可分為長螺旋鉆孔灌注樁和短螺旋鉆孔灌注樁，亦有用洛陽鏟成孔的。五、干作業(yè)成孔灌注樁64長螺旋鉆成孔的施工方法是用長螺旋鉆孔機的螺旋鉆頭，在樁位處就地切削土層，被切土塊鉆屑隨鉆頭旋轉(zhuǎn)，沿著帶有長螺旋葉片的鉆桿上升，輸送到出土器后自動排出孔外，然后裝卸到小型機動翻斗車（或手推車）中運走。其成孔工藝可以實現(xiàn)全部機械化。長螺旋鉆成孔速度的快慢主要取決于輸土是否通暢，而鉆具轉(zhuǎn)速的高低對土塊鉆屑輸送的快慢和輸土消耗功率的大小都有較大影響，因此合理選擇鉆進速度是成孔工藝的一大要點。國產(chǎn)長螺旋鉆孔機的樁孔直徑為300～800mm，成孔深度在26m以下。當鉆孔到預(yù)定鉆深后，必須在原深處進行空轉(zhuǎn)清土，然后停止轉(zhuǎn)動，提起鉆桿。應(yīng)注意在空轉(zhuǎn)清土時不得加深鉆進；提鉆時不得回轉(zhuǎn)鉆桿。長螺旋鉆成孔的施工方法是用長螺旋鉆孔機的螺旋鉆頭，在樁位處就65第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件66短螺旋鉆成孔的施工方法是用短螺旋鉆孔機的螺旋鉆頭，在樁位處就地切削土層，使被切土塊屑隨鉆頭旋轉(zhuǎn)，沿著帶有數(shù)量不多的螺旋葉片的鉆桿上升，積聚在短螺旋葉片上，形成“土樁”，此后靠提鉆、反轉(zhuǎn)、甩土，將鉆屑散落在孔周。一般每鉆進0.5～l.0m就要提鉆甩土一次。一般為正轉(zhuǎn)鉆進，反轉(zhuǎn)甩土，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的若干倍。短螺旋鉆成孔因升降鉆具等輔助作業(yè)間長，其鉆進效率不如長螺旋鉆機高。但短螺旋鉆孔省去了長孔段輸送土塊鉆屑的功率消耗，其回轉(zhuǎn)阻力矩小。國產(chǎn)短螺旋鉆孔機的樁孔最大直徑可達828mm，最大成孔深度可達70m(此時樁孔直徑為1500mm)短螺旋鉆成孔的施工方法是用短螺旋鉆孔機的螺旋鉆頭，在樁位處就67第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件68成孔后澆筑混凝土前吊放鋼筋籠，吊放時要緩慢并保持豎直，防止放偏和刮土下落，放到預(yù)定深度時將鋼筋籠上端妥善固定。灌注混凝土宜用機動小車或混凝土泵車，應(yīng)防止壓壞樁孔。混凝土坍落度一般為80～100mm，強度等級不小于C15，為保證其和易性及坍落度，應(yīng)注意調(diào)整砂率，摻減水劑和粉煤灰等摻和料。成孔后澆筑混凝土前吊放鋼筋籠，吊放時要緩慢并保持豎直，防止放69六、樁基驗收驗收內(nèi)容

驗收樁基工程，應(yīng)該驗收是否符合設(shè)計要求和施工質(zhì)量驗收規(guī)范的規(guī)定，在驗收前，不得切去混凝土預(yù)制樁和灌注樁。工程樁應(yīng)該進行承載力檢驗。樁身質(zhì)量應(yīng)該進行檢驗。驗收時應(yīng)該提交下列資料

⑴工程勘察報告、樁基施工圖、圖紙會審紀要、設(shè)計變更及材料代用通知單等

⑵樁位測量放線圖，包括工程樁位線復(fù)核驗證單；

⑶制作樁的材料試驗記錄、成樁質(zhì)量檢查報告；

⑷單樁承載力檢查報告；

⑸基坑挖至設(shè)計標高的基礎(chǔ)竣工平面圖及樁頂標高圖六、樁基驗收70其它鉆孔機械其它鉆孔機械71機械洛陽鏟機械洛陽鏟72鍋錐鍋錐73提土、卸土提土、卸土74第二節(jié)混凝土、

鋼筋混凝土灌注樁施工第二節(jié)混凝土、

鋼筋混凝土灌注樁施工75

★灌注樁：直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠并灌注混凝土而成。

★適用性（優(yōu)點）：適應(yīng)各種地層，無需接樁，施工時無振動、無擠土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。

★缺點：操作要求嚴格，施工后需較長的養(yǎng)護期方可承受荷載，成孔時有大量土渣或泥漿排出。

★灌注樁：直接在樁位上就地成孔，然后在孔76分類：根據(jù)成孔工藝不同，

?干作業(yè)成孔

?泥漿護壁成孔

?套管成孔

?爆擴成孔

?人工挖孔等。灌注樁施工工藝近年來發(fā)展很快，還出現(xiàn)夯擴沉管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝分類：根據(jù)成孔工藝不同，77一、泥漿護壁成孔灌注樁

泥漿護壁成孔是用泥漿保護孔壁并排出土渣而成孔。適用性：地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎(礫)石土及風化巖層；以及地質(zhì)情況復(fù)雜，夾層多、風化不均、軟硬變化較大的巖層，沖孔灌注樁除適應(yīng)上述地質(zhì)情況外，還能穿透舊基礎(chǔ)、大孤石等障礙物，但在巖溶發(fā)育地區(qū)應(yīng)慎重使用。一、泥漿護壁成孔灌注樁78泥漿護壁成孔灌注樁施工現(xiàn)場泥漿制備池成孔施工泥漿護壁成孔灌注樁施工現(xiàn)場泥漿制備池成孔施工79反循環(huán)成孔，現(xiàn)在是在護筒上拉十字線，是使鉆機的鉆頭對準樁的中心線，等鉆機對準后往護筒里放水，采用泥漿護壁進行鉆孔反循環(huán)成孔，現(xiàn)在是在護筒上拉十字線，是使鉆機的鉆頭對準樁的中80

泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝

⑴埋設(shè)護筒護筒是保證鉆機沿著樁位垂直方向順利鉆孔的輔助工具，其保護孔口和提高樁孔內(nèi)的泥漿水頭，防止塌孔的作用。

泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝81第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件82

⑵泥漿制備護壁泥漿是由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物，還可在其中摻入其他摻合劑，如加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等。泥漿的作用是：護壁、攜渣、冷卻、潤滑，其中以護壁作用最為主要。⑵泥漿制備泥漿的作用是：護壁、攜渣、冷卻、潤滑，其中以護壁83baac⑶成孔方法（下圖）

a沖擊鉆成孔法、b沖抓錐成孔法c潛水電鉆成孔法baac⑶成孔方法（下圖）84a)沖擊鉆成孔是利用卷揚機懸吊沖擊錘連續(xù)上下沖的沖擊力，將硬質(zhì)土層或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁，大部分用掏渣筒掏出。

?孔口設(shè)護筒（見前圖）

?沖孔機就位，沖錘對準護筒中心，低錘密擊

?加塊石與粘土泥漿護壁

?孔深達護筒下3～4m后，加快速度，正常沖擊。

?隨時測定和控制泥漿比重。

?每沖擊3～4m，掏渣一次。

★優(yōu)點：沖擊鉆成孔設(shè)備簡單、操作方便，適用于有孤石的砂卵石層、堅實土層、巖層等成孔，對流砂層亦能克服。所成孔壁較堅實、穩(wěn)定、坍孔少，

★缺點：但掏泥渣較費工時，不能連續(xù)作業(yè)，成孔速度較慢。另外，現(xiàn)場泥渣堆積，文明施工較差。a)沖擊鉆成孔是利用卷揚機懸吊沖擊錘連續(xù)上下沖的沖擊力85第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件86圖3-37沖擊鉆鉆頭

（a）φ800十字鉆頭；（b）φ920三翼鉆頭圖3-37沖擊鉆87樁定位，圖中的孔為超前鉆的孔沖孔樁開始施工樁定位，圖中的孔為超前鉆的孔沖孔樁開始施工88沖擊成孔沖擊成孔89在原先已經(jīng)支護的地面上沖孔成樁，容易沖到錨桿和錨索，造成鋼筋籠下不去在原先已經(jīng)支護的地面上沖孔成樁，容易沖到錨桿和錨索，造成鋼筋90b)沖抓錐成孔是用卷揚機懸吊沖抓錐，鉆頭內(nèi)有壓重鐵塊及活動抓片，下落時抓片張開，鉆頭下落沖入土中，然后提升鉆頭，抓頭閉合抓土，提升至地面卸土，如此循環(huán)作業(yè)直至形成所需樁孔。其成孔直徑為450～600mm，成孔深度為5～10m。

★優(yōu)點：該設(shè)備簡單、操作方便，適于一般較松散粘土、粉質(zhì)粘土、砂卵石層及其他軟質(zhì)土層成孔，所成孔壁完整，能連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率高。b)沖抓錐成孔是用卷揚機懸吊沖抓錐，鉆頭內(nèi)91圖3-38沖抓錐斗(a)抓土；(b)提土1-抓片；2-連桿；3-壓重；4-滑輪組圖3-38沖抓錐斗92沖抓錐汶川災(zāi)后重建大橋沖抓錐汶川災(zāi)后重建大橋93潛水電鉆成孔是利用潛水電鉆機構(gòu)中密封的電動機、變速機構(gòu)，直接帶動鉆頭在泥漿中旋轉(zhuǎn)削土，同時用泥漿泵壓送高壓泥漿(或用水泵壓送清水)

從鉆頭底端射出與切碎的土顆?；旌希缓蟛粩嘤煽椎紫蚩卓谝绯?，或用砂石泵或空氣吸泥機采用反循環(huán)方式排泥渣，如此連續(xù)鉆進、排泥渣，直至形成所需深度的樁孔。潛水鉆機成孔直徑500～1500mm，深20～30m，最深可達50m，適于地下水位較高的軟硬土層、淤泥、粉質(zhì)粘土、砂土、砂夾卵石及風化頁巖層中使用。潛水電鉆成孔是利用潛水電鉆機構(gòu)中密封的電動機、變速機構(gòu)，直94

95潛水鉆機潛水鉆機96

⑷安放鋼筋籠

⑷安放鋼筋籠97第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件98灌注樁鋼筋冷擠壓連接灌注樁鋼筋冷擠壓連接99焊吊筋，防止?jié)仓艜r鋼筋籠上浮焊吊筋，防止?jié)仓艜r鋼筋籠上浮100

⑸澆注水下混凝土水下混凝土的澆注，必須在與周圍環(huán)境水隔離的條件下進行。水下混凝土澆筑的方法很多。最常用的是導(dǎo)管法。導(dǎo)管法采用的主要機具有：導(dǎo)管、漏斗和儲料斗、隔水塞。⑸澆注水下混凝土101提升導(dǎo)管，下料，排出泥漿提升導(dǎo)管，下料，排出泥漿102第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件103破樁頭（截樁頭）破樁頭（截樁頭）104堆載試驗堆載試驗105錨樁靜壓試驗錨樁靜壓試驗106樁頭混凝土取樣樁頭混凝土取樣107二、套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁是利用錘擊打樁法或振動沉樁法，將帶有鋼筋混凝土樁靴（又叫樁尖）或帶有活瓣式樁靴（左圖）的鋼套管沉入土中，然后邊拔管邊灌注混凝土而成。若配有鋼筋時，則在澆筑混凝土前先吊放鋼筋骨架。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管時，稱為錘擊沉管灌注樁；利用激振器的振動沉管、拔管時，稱為振動沉管灌注樁。二、套管成孔灌注樁108活瓣樁尖1—樁管；2—鎖軸；3—活瓣沉管灌注樁施工過程a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置鋼筋籠、灌注混凝土；e）拔管成樁活瓣樁尖沉管灌注樁施工過程109

110鋼筋混凝土樁靴鋼筋混凝土樁靴111

⑴錘擊沉管a.錘擊灌注樁施工時，用樁架吊起鋼套管，關(guān)閉活瓣或?qū)暑A(yù)先設(shè)在樁位處的預(yù)制混凝土樁靴，套入樁靴。b.套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩，以防止地下水滲入管內(nèi)。

c.緩緩放下套管，壓進土中。

d.套管上端扣上樁帽，檢查套管與樁錘是否在一垂直線上，套管偏斜不大于0.5%時，即可起錘沉套管。

e.先用低錘輕擊，觀察后如無偏移，才正常施打，直至符合設(shè)計要求的貫入度或沉入標高

f.檢查管內(nèi)有無泥漿或水進入，即可灌注混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后開始拔管。拔管要均勻，不宜拔管過高。拔管時應(yīng)保持連續(xù)密錘低擊不停。⑴錘擊沉管112以上是單打灌注樁的施工。為了提高樁的質(zhì)量或使樁頸增大，提高樁的承載能力，可采用一次復(fù)打擴大灌注樁的直徑。對于懷疑或發(fā)現(xiàn)有斷樁、縮頸等缺陷的樁，作為補救措施也可采用復(fù)打法。復(fù)打樁施工是在單打施工完畢、拔出樁管后，及時清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土，在原樁位上第二次安放樁尖，以后的施工過程則與單打灌注樁相同。復(fù)打擴大灌注樁施工時應(yīng)注意，復(fù)打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝以前全部完成，樁管在第二次打入時應(yīng)與第一次的軸線相重合，且第一次灌注的混凝土應(yīng)達到自然地面，不得少灌。以上是單打灌注樁的施工。為了提高樁的質(zhì)量或使樁頸增大，提高113

⑵振動沉管振動灌注樁采用振動錘或振動沖擊錘沉管，其設(shè)備見下圖。施工前，先安裝好樁機，將樁管下端活瓣合起來或套入樁靴，對準樁位，徐徐放下套管，壓入土中，勿使偏斜，即可開動激振器沉管。樁管受振后與土體之間摩阻力減小，同時利用振動錘自重在套管上加壓，套管即能沉入土中⑵振動沉管114振動灌注樁的施工工藝可分為單振法、復(fù)振法和反插法三種。單振法施工時，在樁管灌滿混凝土后，開動振動器，先振動5～10s，再開始拔管。應(yīng)邊振邊拔，每拔0.5～1m，停拔5～10s，但保持振動，如此反復(fù)，直至樁管全部拔出。復(fù)振法施工適用于飽和粘土層。在單振法施工完成后，再把活瓣樁尖閉合起來，在原樁孔混凝土中第二次沉下樁管，將未凝固的混凝土向四周擠壓，然后進行第二次灌注混凝土和振動拔管。反插法施工是在樁管灌滿混凝土后，先振動再開始拔管，每次拔管高度0.5～1.0m，反插深度0.3～0.5m，在拔管過程中分段添加混凝土，保持管內(nèi)混凝土面始終不低于地表面或高于地下水位1.0～1.5m以上，拔管速度應(yīng)小于0.5m/min。如此反復(fù)進行，直至樁管拔出地面。反插法能使混凝土的密實性增加，宜在較差的軟土地基施工中采用。振動灌注樁的施工工藝可分為單振法、復(fù)振法和反插法三種。115

沉管灌注樁設(shè)備

1—滑輪組；2—振動器；3—漏斗；4—樁管；5—吊斗；6—枕木；7—機架；8—拉索；9—架底；10—卷揚機沉管灌注樁設(shè)備1—滑輪組；2—振動器；3—漏斗；4—樁管116

沉管灌注樁沉管灌注樁117套管成孔灌注樁施工時常發(fā)生斷樁、縮頸樁、吊腳樁、夾泥樁、樁尖進水進泥等問題。（1）斷樁斷樁是指樁身裂縫呈水平狀或略有傾斜且貫通全截面，常見于地面以下1～3m不同軟硬土層交接處。產(chǎn)生斷樁的主要原因是樁距過小，樁身混凝土終凝不久（強度低），鄰樁沉管時使土體隆起和擠壓，產(chǎn)生橫向水平力和豎向拉力使混凝土樁身斷裂。避免斷樁的措施是：布樁不宜過密，樁間距以不小于3.5d為宜；當樁身混凝土強度較低時，可采用跳打法施工；合理制定打樁順序和樁架行走路線以減少振動的影響。(2)縮頸樁縮頸亦稱瓶頸，指樁身局部直徑小于設(shè)計直徑?？s頸常出現(xiàn)在飽和淤泥質(zhì)土中。產(chǎn)生的主要原因是在含水量高的粘性土中沉管時，土體受到強烈擾動擠壓，產(chǎn)生很高的孔隙水壓力，樁管拔出后，超孔隙水壓力作用在所澆筑的混凝土樁身上，使樁身局部直徑縮?。换驑堕g距過小，鄰近樁沉管施工時擠壓土體使所澆混凝土樁身縮頸；或施工過程中拔管速度過快，管內(nèi)形成真空吸力，且管內(nèi)混凝土量少、和易性差，使混凝土擴散性差，導(dǎo)致縮頸。施工過程應(yīng)經(jīng)常觀測管內(nèi)混凝土的下落情況，嚴格控制拔管速度，采取“慢拔密振”或“慢拔密擊”的方法，在可能產(chǎn)生縮頸的土層施工時，采用反插法可避免縮頸。當出現(xiàn)縮頸時可用復(fù)打法進行處理。(3)吊腳樁吊腳樁是指樁底部的混凝土隔空，或混入泥砂在樁底部形成松軟層。產(chǎn)生吊腳樁的主要原因是預(yù)制樁尖強度不足，在沉管時破損，被擠入樁管內(nèi)，拔管時振動沖擊未能將樁尖壓出，拔管至一定高度時，樁尖才落下，但又被硬土層卡住，未落到孔底而形成吊腳樁；振動沉管時，樁管入土較深并進入低壓縮性土層，灌完混凝土開始拔管時，活瓣樁尖被周圍土包圍而不張開，拔至一定高度時才張開，而此時孔底部已被孔壁回落土充填而形成吊腳樁。避免出現(xiàn)吊腳樁的措施是：嚴格檢查預(yù)制樁尖的強度和規(guī)格。沉管時可用吊砣檢查樁尖是否進入樁管或活瓣是否張開。如已發(fā)現(xiàn)吊腳現(xiàn)象，應(yīng)將樁管拔出，樁孔回填后重新沉入樁管。（4）樁尖進水進泥砂在含水量大的淤泥、粉砂土層中沉入樁管時，往往有水或泥砂進入樁管內(nèi)，這是由于活瓣樁尖合攏后有較大的間隙，或預(yù)制樁尖與樁管接觸不嚴密，或樁尖打壞所致。預(yù)防措施是，對縫隙較大的活瓣樁尖應(yīng)及時修復(fù)或更換；預(yù)制樁尖的尺寸和配筋均應(yīng)符合設(shè)計要求，混凝土強度等級不得低于C30，在樁尖與樁管接觸處纏繞麻繩或墊襯，使二者接觸處封嚴。當發(fā)現(xiàn)樁尖進水或泥砂時，可將樁管拔出，修復(fù)樁尖縫隙，用砂回填樁孔后再重新沉管。當?shù)叵滤看髸r，樁管沉至接近地下水位時，可灌注0.05～1.0m3封底混凝土，將樁管底部的縫隙用混凝土封住，灌1m高的混凝土后，再繼續(xù)沉管。套管成孔灌注樁施工時常發(fā)生斷樁、縮頸樁、吊腳樁、夾泥樁、樁118（3）套管成孔灌注樁常遇問題和處理方法a頸縮頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計要求的現(xiàn)象。原因：當在淤泥和軟土層沉管時，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。當拔管過快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時，周圍淤泥質(zhì)土趁機填充過來，也會形成頸縮。處理方法：拔管時應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴散壓力，混凝土坍落度應(yīng)控制在50～70mm。拔管時應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴格控制拔管的速度。（3）套管成孔灌注樁常遇問題和處理方法119b斷樁

斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴重的是一段樁沒有混凝土。原因：樁距離太近，相鄰樁施工時混凝土還未具備足夠的強度，已形成的樁受擠壓而斷裂。處理方法：施工時，控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達到60%設(shè)計強度后，再進行下根樁的施工。b斷樁120c吊腳樁

吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實到孔底地基土層上的現(xiàn)象。原因：當?shù)叵滤畨毫Υ髸r，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時，水及泥漿進入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開，使得混凝土下落，造成樁腳不密實，形成松軟層。處理方法：為防止活瓣不張開，開始拔管時，可采用密張慢拔的方法，對樁腳底部進行局部翻插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。c吊腳樁121d混凝土灌注過量

如果灌樁時混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時，土體受到擾動，強度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前應(yīng)詳細了解現(xiàn)場地質(zhì)情況，對于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過大時，應(yīng)與設(shè)計單位聯(lián)系，改用其他樁型。d混凝土灌注過量122三、人工挖孔灌注樁施工機具

垂直運輸工具：單軌電動葫蘆配提升金屬架與軌道，活底提土吊桶。排水機具：潛水泵。通風設(shè)備：鼓風機和送風管。挖掘工具：鎬、鍬、土筐等。此外，還有井內(nèi)外照明，電鈴等設(shè)備三、人工挖孔灌注樁123施工工藝

⑴按設(shè)計圖紙放線、定樁位。

⑵開挖。

⑶支護模板

⑷在模板頂放置操作平臺。

⑸澆筑護壁混凝土。

⑹拆除模板繼續(xù)下一段的施工。

⑺安放鋼筋。

⑻排除孔底積水。施工工藝124人工挖孔灌注樁的樁身直徑除了能滿足設(shè)計承載力的要求外，還應(yīng)考慮施工操作的要求，故樁徑不宜小于800mm，一般為800～2000mm，國內(nèi)已施工的最大直徑為3500mm。

樁端可采用擴底或不擴底兩種方法。根據(jù)樁端土的情況，擴底直徑一般為樁身直徑的1.3～2.5倍，最大擴底直徑可達4500mm?，F(xiàn)澆混凝土護壁厚度一般為D/10+5（cm）（其中D為樁徑），護壁內(nèi)等距放置8根直徑6～8mm、長1m的直鋼筋，插入下層護壁內(nèi)，使上下護壁有鋼筋拉結(jié)，以避免某段護壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護壁因自重而沉裂的現(xiàn)象。第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件125人工挖孔樁；基坑護坡部分用沙包；人工挖孔樁的護壁模板為鋼模板，分為四塊人工挖孔樁；基坑護坡部分用沙包；人工挖孔樁的護壁模板為鋼模板126第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件127第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件128第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件129第二節(jié)混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工分析課件130監(jiān)理下樁底檢查業(yè)主會同設(shè)計院驗樁持力層樁底持力層巖樣設(shè)計院與甲方、監(jiān)理驗樁，確定終孔監(jiān)理下樁底檢查業(yè)主會同設(shè)計院驗樁持力層樁底持力層巖樣設(shè)計院與131鋼筋綁扎完畢，超聲波安裝完畢砼澆筑樁基檢測開展－超聲波檢測