鉆孔灌注樁施工培訓

鉆孔灌注樁施工培訓第1頁/共68頁樁基礎施工一、鉆孔灌注樁

2023/5/22第2頁/共68頁

概念

鉆孔灌注樁

是指采用不同的鉆孔方法，在土中形成一定直徑的井孔，達到設計標高后，將鋼筋骨架（籠）吊入井孔中，灌注混凝土形成的樁基礎。2023/5/23第3頁/共68頁

施工主要工序：

場地準備埋設護筒制備泥漿鉆孔一次清孔鋼筋籠入孔二次清孔成孔下導管和鋼筋籠灌注水下混凝土成樁樁基砼澆筑樁基檢測第4頁/共68頁（一）場地準備

旱地：

淺水：

深水：平整、夯實場地圍檁法筑島第5頁/共68頁（二）埋設護筒1.

護筒的作用：固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，防止地面泥土等雜物掉入，增加孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭的方向。2.護筒的制作要求：①護筒通常采用鋼筋混凝土和鋼制兩種，視具體情況而定。鋼護筒厚4~8mm，鋼筋混凝土護筒厚8~10cm。護筒上部設1～2個溢漿孔，②護筒的內徑比鉆孔樁設計直徑稍大。用回轉鉆機鉆孔的宜加大20～30厘米；用沖擊鉆和沖抓鉆鉆孔的宜加大30～40厘米。2023/5/26第6頁/共68頁3.護筒的埋設要求①鉆孔前，在現場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設護筒。②埋設護筒可采用挖埋或錘擊、振動、加壓等方法。③埋置深度一般情況為2—4米，特殊情況應相應加深或減少。④護筒頂端高程應滿足孔內水位設置高度的要求；一般高于地面30cm;2023/5/27第7頁/共68頁護筒入土深度2023/5/28第8頁/共68頁2023/5/29第9頁/共68頁2023/5/210埋設護筒第10頁/共68頁（三）泥漿制備泥漿作用：在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、懸浮鉆渣、潤滑鉆具、正循環(huán)排渣。

組成及要求：①水：水的PH值7～8之間，不含雜質②粘土（或膨潤土）：塑性指數大于25，粒徑小于0.005mm顆粒含量多于總量的50%，相對密度為1.1～1.5③添加劑：無機：純堿等促使顆粒分散、防止凝聚下沉有機：丹寧液、拷膠液等降低粘度2023/5/211第11頁/共68頁泥漿池第12頁/共68頁2023/5/213泥漿護壁成孔灌注樁：泥漿池第13頁/共68頁2023/5/214泥漿指標檢測儀器第14頁/共68頁（四）鉆架與鉆機就位要求①能夠承受鉆具和其他輔助設備的重量，具有一定的剛度，具有足夠的高度。②鉆孔過程中，成孔中心必須對準樁位中心，鉆架必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生位移、傾斜和沉陷。③鉆架安裝就位時，應詳細測量，底座應用枕木墊實、塞緊，頂端用纜風繩固定平穩(wěn)，并在鉆進過程中經常檢查。2023/5/215第15頁/共68頁沖擊鉆旋挖鉆循環(huán)鉆鉆孔（五）鉆孔第16頁/共68頁

①沖擊鉆機鉆孔鉆頭十字形管形第17頁/共68頁十字鉆頭第18頁/共68頁第19頁/共68頁第20頁/共68頁沖擊鉆孔的施工要點鄰孔混凝土達2.5MPa后開鉆；開孔小沖程；孔深為鉆頭高加沖程后正常沖擊。中、低沖程：1～2m中等沖程：2～3m高沖程：3～5m分級擴鉆粘性土、風化層、礫砂石等砂卵石等基巖、漂石和密實卵石層十字形鉆頭鉆1.5m以上孔徑分2級管形鉆頭0.7m以上孔分2～4級第21頁/共68頁特點：無噪音，無振動；不使用泥漿；挖掘時可以很直觀地判別土壤及巖性特征，對于端承樁，便于現場確定樁長；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不會產生坍落現象，成孔質量高。成樁質量高；成孔直徑標準，充盈系數很??；清孔徹底，速度快；自行式，便于現場移動。2023/5/222②全套管沖抓成孔第22頁/共68頁2023/5/223

沖抓錐錐頭上有一重鐵塊和活動抓片，通過機架和卷揚機將沖抓錐提升到一定高度，下落時松開卷筒剎車，抓片張開，錐頭便自由下落沖入土中，然后開動卷揚機提升錐頭，這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環(huán)成孔。沖抓錐成孔施工過程、護筒安裝要求、泥漿護壁循環(huán)等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。第23頁/共68頁沖抓錐頭示意圖第24頁/共68頁全套管沖抓成孔第25頁/共68頁

③正循環(huán)鉆孔正循環(huán)是用泥漿泵將泥漿以一定壓力通過空心鉆桿頂部，從鉆桿底部噴出，底部的鉆錐在旋轉時將土壤攪松成為鉆渣，被泥漿懸浮，隨泥漿上升而溢出流至孔外的泥漿槽，經過沉淀池中沉淀凈化，再循環(huán)使用。特點：排渣能力比較弱,鉆進速度較慢,鉆具的磨損也比較大，但工藝比較簡單,容易操作,正循環(huán)鉆機的價格也比較便宜。適用：粘土、亞粘土、淤泥質土層、粉砂、卵礫石層、基巖第26頁/共68頁2023/5/227正反循環(huán)成孔，現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第27頁/共68頁正循環(huán)鉆結構示意圖第28頁/共68頁第29頁/共68頁④反循環(huán)鉆孔反循環(huán)鉆機的泥漿的循環(huán)方式則正好相反，泥漿由孔外流入孔內，由真空泵或其他方法（如空氣吸泥機等）將鉆渣通過鉆桿中心從鉆桿頂部吸出，或將吸漿泵隨同鉆錐一同鉆進，從孔底將鉆渣吸出孔外。特點：反循環(huán)鉆機排渣能力比較強,但工藝比較復雜,操作不當容易引起塌孔埋鉆,而且反循環(huán)鉆機價格比較高。適用：同正循環(huán)。2023/5/230第30頁/共68頁反循環(huán)鉆結構示意圖第31頁/共68頁⑤旋挖鉆機鉆孔主要適于砂土、粘性土、粉質土等土層施工，最大成孔直徑可達1.5～4m，最大成孔深度為60～90m，可以滿足各類大型基礎施工的要求。2023/5/232第32頁/共68頁2023/5/233旋挖鉆機第33頁/共68頁旋挖鉆斗2023/5/234第34頁/共68頁（六）清孔目的：鉆孔過程中會有一部分泥漿和鉆渣沉于孔底，必須將這些沉積物清除干凈，才能使灌注的混凝土與地層或巖層緊密結合，保證樁的承載能力。方法：抽漿清孔換漿清孔掏渣清孔2023/5/235第35頁/共68頁2023/5/236循環(huán)排渣第36頁/共68頁（七）鋼筋籠的制作和安裝注意事項：鋼筋骨架一般每隔2～2.5米設置直徑14～18毫米的加強箍筋一道；鋼筋骨架可分段制作；要確保保護層厚度；鋼筋骨架運輸無論采用何種方法，均不得使骨架變形。鋼筋骨架可采用鉆機塔架、扒桿或起吊機吊起，對準護筒中心緩慢下放至設計標高。下放鋼筋骨架應防止碰撞孔壁當最后灌注的混凝土開始初凝時，應立即割斷鋼筋骨架的吊環(huán)2023/5/237第37頁/共68頁2023/5/238鋼筋籠制作１第38頁/共68頁2023/5/239制作鋼筋籠鋼筋籠制作２第39頁/共68頁2023/5/240第40頁/共68頁2023/5/241起吊第41頁/共68頁2023/5/242對準孔位第42頁/共68頁2023/5/243對準孔位２第43頁/共68頁2023/5/244鋼筋籠焊接第44頁/共68頁2023/5/245灌注樁鋼筋冷擠壓連接第45頁/共68頁2023/5/246鋼筋籠安放就位第46頁/共68頁47泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設計強度提高一個強度等級，必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定。水下混凝土澆筑常用導管法。澆筑時，先將導管內及漏斗灌滿混凝土，其量保證導管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。（八）灌注水下混凝土第47頁/共68頁2023/5/248導管法澆注樁身砼第48頁/共68頁

水下混凝土灌注過程澆注水下混凝土不能將混凝土直接傾倒于水中。因為當混凝土直接與水接觸穿過水層時，骨料和水泥很快將產生分離，骨料很快沉入水底，而水泥在較長時間內呼吁懸浮狀態(tài)，當其下沉時，已凝結硬化。因此水下混凝土的澆注，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。最常用的是導管法。2023/5/249第49頁/共68頁焊吊筋，防止?jié)仓艜r鋼筋籠上浮2023/5/250第50頁/共68頁灌注要求導管宜分段制作，每節(jié)長2米左右，最下端一節(jié)宜為3～6米，采用法蘭連接，導管應不漏水、不漏氣。在孔內水面以上20～30厘米處設置隔水栓，待混凝土灌下時，剪斷隔水栓的連接繩。為保證水下灌注混凝土的速度和質量要求，導管上應采用混凝土儲料斗。水下灌注混凝土應連續(xù)進行，嚴禁中途停頓。導管在混凝土中埋入深度一般為2～6米，在任何情況下不得小于1米或大于6米。導管提升過程中，應保持位置居中，軸線垂直，逐步提升?；炷翆嶋H灌注高度應比設計樁頂高出一定高度。高出的高度應根據樁長，地質條件和成孔工藝等因素合理確定，其最小高度不宜小于樁長的5%，且不小于2米。在灌注接近結束時，由于導管混凝土柱高度減小，壓力降低，而導管管外的泥漿稠度增加，如出現混凝土面上升困難時，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。2023/5/251第51頁/共68頁水下混凝土澆筑專用下料斗2023/5/252第52頁/共68頁砼坍落度

現場監(jiān)測2023/5/253第53頁/共68頁水下混凝土首灌開始2023/5/254第54頁/共68頁水下混凝土灌注2023/5/255第55頁/共68頁水下混

凝土澆

筑過程

中的澆

筑標高

監(jiān)測2023/5/256第56頁/共68頁水下砼澆筑過程中對排氣孔的觀測2023/5/257第57頁/共68頁根據水下混凝土澆筑標高分節(jié)拆除導管2023/5/258第58頁/共68頁拆除的導管及時沖洗和保養(yǎng)2023/5/259第59頁/共68頁砼漿泵吸去多余砼漿2023/5/260第60頁/共68頁2023/5/261截樁頭第61頁/共68頁2023/5/262樁頭混凝土取樣第62頁/共68頁2023/5/263四.質量通病及處理措施1.坍孔主要原因：(1)沖擊成孔中使用的泥漿不符合要求，粘土質量不符合標準或泥漿比重不足，起不到護壁的作用。(2)孔內的水頭高度不夠，低于地下水位，致使孔內水位壓強降低，造成坍孔。(3)在混凝土理入前，吊入鋼筋骨架時，骨架偏位擺動碰壞孔壁造成坍孔。(4)清孔后放置時間過長，沒及時澆入混凝土，而且沒有采取預防措施，造成坍孔。應對措施發(fā)生坍孔后，應立即查明坍孔處位置，分析地質情況，然后采取如下措施：(1)坍孔發(fā)生在護筒底腳處，根據實際情況，可以立即拆除護筒，回填鉆孔，重新埋設護筒后，再鉆進；采用加長護筒，使護筒通過震動錘繼續(xù)下沉，直至埋于坍孔位置以下，外圍用黏土或裝有黏土的草袋回填夯實，重鉆時，控制好泥漿稠度和水頭高度。(2)若坍孔位置較深，若不嚴重，則可以加大泥漿比重，繼續(xù)鉆進；若坍孔較為嚴重時，則應立即用砂或小礫石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至將整個鉆孔全部回填，暫停一段時間，使回填土沉積密實，水位穩(wěn)定后，重新鉆進，時刻注意不良現象的發(fā)生。第63頁/共68頁掉鉆主要原因：（1）鉆桿使用過久，連接處有損傷或接頭磨損過多；鉆進中選用的轉速不當使鉆桿扭轉或彎曲折斷；（2）地質堅硬，進尺太快，超負荷引起鉆具斷裂；（3）卡鉆(埋鉆)時強扭、操作不當使鋼絲繩或鉆桿疲勞斷裂；（4）鉆具之間連接螺拴松動，被剪斷，引起掉鉆。處理方法掉鉆后應及時澄清情況，制定切實可行的打撈方案。如果鉆具被沉淀物或塌孔土石埋住，應首先清孔，使掉入孔中的鉆具露出來，以便用打撈工具打撈，或者潛水員下去打撈。

第64頁/共68頁浮籠主要原因：（1）混凝土坍落度太小，流動性不好。造成對鋼筋籠摩擦力大于鋼筋籠自重。（2）混凝土灌注速率過快。（3）導管卡住鋼筋籠，