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1、,什么是灌注桩？,灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩基础，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。,钻孔灌注桩施工工艺流程图,测量放线定桩位,埋设护筒,商品混凝土,灌注水下混凝土,制作试块,泥浆处理外运,测沉渣,泥浆沉淀池,第二次清孔,制备浆液,钻机就位,钻孔,第一次清孔,测孔深和沉渣,吊放钢筋笼,吊放导管,钢筋笼制作,施工准备工作,一、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。,二、护筒的制作要求,1.护筒通常采用钢筋
2、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。2.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。,埋设护筒,三、护筒的埋设要求1.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。2.埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。3.埋置深度一般情况为24米，特殊情况应加深。4.护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求。,护筒顶标高采用反循环钻时其顶部应高出地下水位2.0 m；采用正循环钻时应高出地下水位1.01.5 m；处于旱地时，护筒在满足上述条件的基础上还应高出
3、地面0.3 m。,四、护筒入土深度,埋设护筒,7,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：钻孔泥浆由水、黏土和添加剂组成。按钻孔方法和地质情况，一般需采用泥浆悬浮钻渣和护壁。除地层本身全为黏性土，能在钻进中形成合格泥浆外，开工前应准备数量充足和性能合格的黏土和膨润土。调制泥浆时，先将土加水浸透，然后用搅拌机或人工拌制，按不同地层情况严格控制泥浆浓度。为了回收泥浆原料和减少环境污染，应设置泥浆循环系统。,泥浆循环池 泥浆循环池由沉淀池和泥浆池组成，沉淀池深2m，泥浆池深11.5m，对沉淀池中沉碴及灌注砼时溢出的废泥浆，随时清除，用汽车运弃于指定地点
4、，严禁就地弃碴，严防泥浆溢流污染周围环境。泥浆性能指标选用：相对密度：粘土为1.051.20，砂粘土1.201.45；粘度：粘土、粘质砂土为1622s，砂层为1928s；失水量：粘土25ml/30min，砂粘土15ml/30min静切力：粘土1.02.5Pa，砂粘土35Pa；酸碱度PH值810。,泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池,泥浆指标检测仪器,钻架与钻机就位,要求1.钻机安装必须平直、稳固,天车中心、转盘中心及桩位中心,必须三点一线。2.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。3.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。4.钻架安
5、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，避免施工过程中发生位移和沉陷。,钻进成孔,成孔顺序 为防止钻进施工中对相邻的桩产生挠动，同一个墩位上的几根桩应分开施工(保证施工间距大于5m)，即必须等到第一根桩的砼浇筑完毕24小时以后才能施工相邻的第二根桩，依此类推。,钻孔注意事项 无论采用哪种钻孔方法，都要遵循以下一般要求：1.钻孔就位前，应对钻孔的各项准备工作进行检查，包括场地与钻机安置处的平 整和加固，主要机具的检查与安装。2.开孔孔位必须准确，开钻时慢速钻进，待钻头进入护筒底口1m后，方可以正常 速度钻进；3.泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进
6、行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散；4.应保持孔内具有规定的水位和符合要求的泥浆5.钻机施工中检查钻头的磨损和连接部位，发现侧齿磨坏，钻斗封闭不严时必须 及时整修。6.钻机底座和顶端要平稳，在钻进和运行中不应产生位移和沉陷。回转钻机顶部 的起吊滑轮缘、转盘中心和桩位中心三者应在同一铅垂线上，偏差不超过2 cm。7.钻孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆性能指标进行检验，不符合要求时 要及时改正。,钻孔的分类,冲抓锥钻进,冲击钻孔,钻孔,反循环钻机,正循环钻机,旋挖钻机钻孔,1.冲抓锥钻进 冲抓锥是一种最简单的钻孔机械，由三角立架、锥头、卷扬机三部分组成。这种方法适用于砂
7、砾石和砂土地层。施工时使三角立架固定滑轮，绕过滑轮的钢丝绳下端吊着由三块钢锥片组成的锥头；锥头张开的最大外围尺寸与桩孔直径相同。锥头对准桩孔中心，放开制动，锥头在自重作用下下落，打入孔内土层中。卷扬机将其向上提升时，通过拉索使锥头合拢，砂土被封闭在锥体内提升至井外。等锥体提升至孔口以上时，工人及时在井口放置一块钢盖板，将手推车或其他运输工具放于其上。打开锥头控制栓，使锥头张开，土体落入运输车中运走。移走钢板，即进行下一轮冲抓作业，如此循环钻进。该方法的优点是所需机械简单，成本较低。缺点是施工自动化程度低，劳动强度大，施工速度较慢。,冲抓锥钻孔,2.冲击钻孔 冲击钻孔设备由冲击钻头、三角立架、卷
8、扬机三部分组成。这种方法适用于砂砾石和岩石地层。其工作原理是：用卷扬机让钢丝绳通过三角架上的滑轮将锥头提起，然后放开卷扬机，使锥头自然下落，锥头的冲击作用将砂砾石或岩石砸成碎末、细渣，靠泥浆将其悬浮起来排出孔外。锥体一般为圆柱形，用钢材制成，锥头呈十字形，利于破碎岩石。一般可先用6080 cm的细锥头钻进，然后再用大锥头扩孔至设计孔径。这样一是可以保证孔壁稳定，防止塌孔；二是可以提高功效。卷扬机可以人工操作，也可以选用自动操作设备，因而该方法节省人力，可以24 h连续作业，施工效率较高，在工程中普遍适用。,十字钻头,冲击钻头的形式有十字形、工字形、人字形等，一般常采用十字形冲击钻头。,冲击钻孔
9、,施工时应注意以小冲程开孔，使初成孔坚实、竖直、圆顺并起导向作用。钻进深度超过钻锥全冲程后才能施行正常冲击。若遇坚硬卵石层，可采用中、大冲程，但最大冲程不宜超过46 m。钻进过程中及时排除钻渣，并添加泥浆，防止塌孔和沉积，从而使钻锥经常冲击新鲜地层。冲击表面不平整的漂石、硬岩时，应先投入黏土和小片石，将表面垫平后再钻进，防止出现偏孔、斜孔。,注意事项,3.正循环钻机施工 正循环钻机施工是用钻头旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进钻杆顶部的泥浆龙头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆携带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部的排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。该方法适用于淤泥、黏性土、
10、砂土以及砾卵石粒径小于10 cm且含量小于20的碎石土。其优点是钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快。缺点是需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较大且机具设备较复杂。,正循环钻机施工,正循环钻结构示意图,4.反循环钻机施工 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。反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,因泥浆是从下向上流动，孔壁坍塌的可能性较大，所以需用较高质量的泥浆。该方法适用于软岩、黏性土、砂土以及碎石土。,循环排渣,旋挖钻机采用静态泥浆护壁
11、钻斗取土的工艺，是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆。它主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机快速提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。,5、旋挖钻机钻孔,旋挖钻机,旋挖钻斗,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
12、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：掏渣清孔抽浆清孔换浆清孔,清孔,1.掏渣清孔法是用掏渣筒、大锅锥或冲抓锥清掏孔底粗钻渣，仅适用于机动推钻、冲抓、冲击钻孔的各类土层摩擦桩的初步清孔。2.抽浆清孔法清孔效果较好，一般用反循环钻机、空气吸泥机、水力吸泥机或真空吸泥泵等进行，适用于各种方法钻孔的柱桩和摩擦桩。3.换浆清孔法在钻孔完成之后，提升钻锥距孔底1020 cm，以相对密度较低的泥浆压入，把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。适用于正循环钻孔的摩擦桩。,钢筋笼的制作和安装,钢筋笼制作 在钻孔之前或者钻孔的同时要制作好钢筋笼，以便成孔、清孔后尽快灌注混凝
13、土，防止塌孔事故发生。钢筋骨架由主筋、加强筋、螺旋箍筋、定位筋四部分组成，其构造应满足设计要求。钢筋笼应按图纸尺寸要求以及吊装和钢筋单根定长确定下料长度，注意主筋在50 cm范围内接头数量不能超过截面主筋根数总数的50，加强筋直径要准确；箍筋要预先调直，螺旋形布置在主筋外侧；定位筋应均匀对称地焊接在主筋外侧。,钢筋笼制作,钢筋笼吊装 采用三点吊。第一吊点在骨架的下部，第二吊点设在钢筋笼中部加劲箍筋处，第三吊点设在第一层加劲箍筋处（或根据钢筋骨架长度和施工现场具体情况确定）。对于长骨架，起吊前在骨架内部临时焊接20钢筋以加强其刚度。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰壁。整个骨架吊装
14、完毕后将其吊筋焊接在护筒上，同时用2根工字钢横挑住钢筋笼上设置的吊筋搁置在枕木上，防止钢筋骨架下沉或上浮。,钢筋笼起吊,对准孔位,灌注水下混凝土,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。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。,水下混凝土灌注前准备 灌注混凝土之前，应先探测孔底泥浆沉淀厚度。如果大于规定，要再次清孔，但应注意孔壁的稳定，
15、防止塌孔。运至桩位的混凝土应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌和。二次拌和仍达不到要求时不能使用。还要注意：导管下口至孔底的距离一般为2540 cm；导管埋入混凝土中的深度以不小于1 m为宜。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要。,灌注注意事项 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。,混凝土灌注方法,水下混凝土浇筑专用下料斗,钻孔桩水下混凝土的质量要求
16、：（1）强度应不低于设计强度。除检查灌注过程中预留试块的抗压强度外，还应凿平桩头，凿取桩头混凝土试块做抗压强度试验，一般可按基桩总数的510抽查；大桥的钻孔桩，应以地质钻机钻取桩身混凝土芯样做抗压试验，同时检查桩尖沉淀土实际厚度和桩底土层情况，钻取的芯样直径应不小于70 mm。（2）桩身混凝土无断层或夹层，钻孔桩桩底不高于设计标高，桩底沉淀厚度不大于设计规定。应仔细检查分析所有各桩径的混凝土灌注记录，并用无破损方法检验桩身，认为其中某些桩的质量可疑，则应以地质钻机钻通全桩取芯样，检查该桩有无夹泥、断桩、混凝土质量松软并做芯样的抗压强度试验。（3）桩头凿除后的预留部分无残余松散层和薄弱混凝土层；
17、需嵌入承台内的桩头及锚固钢筋长度应符合规范要求。,事故处理 由于地质构造的复杂性和施工期间各种因素的影响，钻孔事故常有发生。及时确认事故类型，采取补救措施，才能减少损失，保证质量。1.塌孔 遇钻孔坍塌时，应仔细分析，查明原因和位置，然后再进行处理。塌孔不严重时，可回填至塌孔位置以上，采取改善泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施继续钻进。若塌孔严重，应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹黏土回填，暂停一段时间使其性能稳定后，再采取相应措施(加大泥浆浓度、快速钻进等)重钻。,2.孔身偏斜、弯曲 一般可在偏斜处吊挂钻锥反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填黏性土到偏斜处，待沉淀密实后再重钻。3.扩孔、缩孔 孔
18、径较大或者过小，称为扩孔、缩孔。遇此情况要采取防止塌孔和防止钻锥摆动过大的措施。缩孔是钻锥磨损过大后焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、黏土泥岩造成的。前者应及时补焊钻锥，后者则应选用失水率小的优质泥浆护壁。,4.钻孔漏浆 若发现护筒内水头不能保持，水位下降，证明有漏浆现象，宜采用将护筒周围填土筑实，增加护筒沉埋深度，适当减小水头高度或采取加入黏土慢速转动等措施。用冲击法钻孔时，还可填入片石、碎卵石土，反复冲击以增强护壁。5.梅花孔或十字槽孔 多见于冲击钻孔，是由于钻锥的转向装置失灵，泥浆太稠，钻锥旋转阻力过大或冲程太小，钻锥来不及旋转而形成的。应采用片石或卵石与黏土的混合物回填钻孔，重新冲击钻进。,谢 谢 thank you,
