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1、桥梁钻孔灌注桩施工,2023/2/23,1,182 桩基础施工一、钻孔灌注桩,2023/2/23,2,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。,2023/2/23,3,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）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
2、：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。,2023/2/23,6,3.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；,2023/2/23,7,护筒入土深度,2023/2/23,8,2023/2/23,9,2023/2/23,10,埋设护筒,（三）泥浆制备
3、,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,2023/2/23,11,泥浆池,2023/2/23,13,泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池,2023/2/23,14,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。
4、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。,2023/2/23,15,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,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
5、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。,2023/2/23,21,全套管冲抓成孔,2023/2/23,22,冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，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
6、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,2023/2/23,25,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
7、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。,2023/2/23,28,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。,2023/2/23,30,2023/2/23,31,旋挖钻机,旋挖钻斗,2023/2/23,32,（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
8、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,2023/2/23,33,2023/2/23,34,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,2023/2/23,35,2023/2/23,36,钢筋笼制作,2023/2/23,37,制作钢筋笼,钢
9、筋笼制作,2023/2/23,38,2023/2/23,39,起吊,2023/2/23,40,对准孔位,2023/2/23,41,对准孔位,2023/2/23,42,钢筋笼焊接,2023/2/23,43,灌注桩钢筋冷挤压连接,2023/2/23,44,钢筋笼安放就位,45,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
10、出球塞进入水中。,（八）灌注水下混凝土,2023/2/23,46,导管法浇注桩身砼,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。,2023/2/23,47,焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮,2023/2/23,48,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
11、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。,2023/2/23,49,水下混凝土浇筑专用下料斗,2023/2/23,50,砼坍落度现场监测,2023/2/23,51,水下混凝土首灌开始,2023/2/23,52,水下混凝土灌注,2023/2/23,53,水下混凝土浇筑过程中的浇筑标高监测,2023/2/23,54,水下砼浇筑过程中对排气孔的观测,2023/2/23,55,根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管,2023/2/23,56,拆除的导管及时冲洗和保养,2023/2/23,57,砼浆泵吸去多余砼浆,2023/2/23,58,2023/2/23,59,截桩头,2023/2/23,60,桩头混凝土取样,结 束,2023/2/23,61,
