桥梁钻孔灌注桩施工(课件).ppt

桥梁钻孔灌注桩施工桥梁钻孔灌注桩施工2024/5/11 周六1-池秀静18182 2 桩基础施工一、一、钻孔灌注桩钻孔灌注桩2024/5/11 周六2概念概念 钻孔灌注桩钻孔灌注桩 是指采用不同的钻孔方法，在土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，灌后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。注混凝土形成的桩基础。2024/5/11 周六3 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）（一）场地准备场地准备 旱地：浅水：深水：平整、夯实场地围囹法筑岛（二）（二）埋设护筒埋设护筒1.1.护筒的作用：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，成孔时引导钻头内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。的方向。2.2.护筒的制作要求：护筒的制作要求：护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况而定。钢护筒厚而定。钢护筒厚48mm48mm，钢筋混凝土护筒厚，钢筋混凝土护筒厚810cm 810cm。护筒上部设。护筒上部设1 12 2个溢浆孔，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孔的宜加大20203030厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大加大30304040厘米。厘米。2024/5/11 周六63.3.护筒的埋设要求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；2024/5/11 周六7护筒入土深度2024/5/11 周六82024/5/11 周六92024/5/11 周六10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、润滑钻具在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具 、正循、正循环排渣环排渣。组成及要求：水：水的水：水的PHPH值值7 78 8之间，不含杂质之间，不含杂质粘土（或膨润土）：塑性指数大于粘土（或膨润土）：塑性指数大于2525，粒径小于，粒径小于0.005mm0.005mm颗粒含量多于总量的颗粒含量多于总量的50%50%，相对密度为，相对密度为1.11.11.51.5添加剂：添加剂：无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度2024/5/11 周六11泥浆池2024/5/11 周六13泥泥泥泥浆浆浆浆护护护护壁壁壁壁成成成成孔孔孔孔灌灌灌灌注注注注桩桩桩桩：泥泥泥泥浆浆浆浆池池池池2024/5/11 周六14泥泥浆浆指指标标检检测测仪仪器器（四）钻架与钻机就位要求要求能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的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。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。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、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塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常检查。检查。2024/5/11 周六15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十字钻头冲击钻孔的施工要点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。2024/5/11 周六21 全套管冲抓成孔全套管冲抓成孔2024/5/11 周六22 冲冲抓抓锥锥锥锥头头上上有有一一重重铁铁块块和和活活动动抓抓片片，通通过过机机架架和和卷卷扬扬机机将将冲冲抓抓锥锥提提升升到到一一定定高高度度，下下落落时时松松开开卷卷筒筒刹刹车车，抓抓片片张张开开，锥锥头头便便自自由由下下落落冲冲入入土土中中，然然后后开开动动卷卷扬扬机机提提升升锥锥头头，这这时时抓抓片片闭闭合合抓抓土土。冲冲抓抓锥锥整整体体提提升升至至地地面面上上卸卸去去土土渣渣，依次循环成孔。依次循环成孔。冲冲抓抓锥锥成成孔孔施施工工过过程程、护护筒筒安安装装要要求求、泥泥浆浆护护壁壁循循环环等等与与冲击成孔施工相同。冲击成孔施工相同。适适用用于于松松软软土土层层(砂砂土土、粘粘土土)中中冲冲孔孔，但但遇遇到到坚坚硬硬土土层层时时宜换用冲击钻施工。宜换用冲击钻施工。全套管冲抓成孔全套管冲抓成孔 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2024/5/11 周六25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对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔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。2024/5/11 周六28反循环钻结构示意图反循环钻结构示意图旋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。2024/5/11 周六302024/5/11 周六31旋挖钻机旋挖钻斗2024/5/11 周六32（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2024/5/11 周六332024/5/11 周六34循环排渣循环排渣（七七）钢筋笼的制作和安装注意事项：1.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；2.钢筋骨架可分段制作；3.要确保保护层厚度；4.钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形。5.钢筋骨架可采用钻机塔架、扒杆或起吊机吊起，对准护筒中心缓慢下放至设计标高。6.下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁7.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2024/5/11 周六352024/5/11 周六36钢钢筋筋笼笼制制作作2024/5/11 周六37制作钢筋笼制作钢筋笼钢筋笼制作钢筋笼制作2024/5/11 周六382024/5/11 周六39起吊2024/5/11 周六40对准孔位2024/5/11 周六41对准孔位2024/5/11 周六42钢筋笼焊接2024/5/11 周六43灌注桩钢筋冷挤压连接灌注桩钢筋冷挤压连接2024/5/11 周六44钢筋笼安放就位45泥泥浆浆护护壁壁成成孔孔灌灌注注混混凝凝土土的的浇浇筑筑是是在在水水中中或或泥泥浆浆中中进进行的，故称为浇筑水下混凝土。行的，故称为浇筑水下混凝土。水水下下混混凝凝土土宜宜比比设设计计强强度度提提高高一一个个强强度度等等级级，必必须须具具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。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。水下混凝土浇筑常用导管法。浇浇筑筑时时，先先将将导导管管内内及及漏漏斗斗灌灌满满混混凝凝土土，其其量量保保证证导导管管下下端端一一次次埋埋入入混混凝凝土土面面以以下下0.8m0.8m以以上上，然然后后剪剪断断悬悬吊吊隔隔水水栓栓的的钢钢丝丝，混混凝凝土土拌拌和和物物在在自自重重作作用用下下迅迅速速排排出球塞进入水中。出球塞进入水中。（八）（八）灌注水下混凝土2024/5/11 周六46导导管管法法浇浇注注桩桩身身砼砼 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。2024/5/11 周六47焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮2024/5/11 周六48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1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。2024/5/11 周六49水下混凝土浇筑专用下料斗2024/5/11 周六50砼坍落度现场监测2024/5/11 周六51水下混凝土首灌开始2024/5/11 周六52水下混凝土灌注2024/5/11 周六53水下混凝土浇筑过程中的浇筑标高监测2024/5/11 周六54水下砼浇筑过程中对排气孔的观测2024/5/11 周六55根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管2024/5/11 周六56拆除的导管及时冲洗和保养2024/5/11 周六57砼浆泵吸去多余砼浆2024/5/11 周六582024/5/11 周六59截桩头截桩头2024/5/11 周六60桩头混凝土取样2024/5/11 周六61