基礎(chǔ)工程教案

第一章樁基礎(chǔ)施工技術(shù)第二節(jié)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)六、沖擊、沖抓鉆進(jìn)成孔工藝(二)沖抓成孔灌注樁1、工作原理及適用范圍、（1）、工作原理沖抓成孔是利用沖抓錐張開的錐瓣向下沖擊切入巖土中，然后收攏錐瓣將土石抓提到孔外，形成樁孔。沖抓法可以采用泥漿作護(hù)壁穩(wěn)定液，也可以采用全套管護(hù)壁鉆進(jìn)(即貝諾特法)。（2）、適用范圍適用于孔深小于40m、孔徑小于2m、松軟的第四系地層鉆進(jìn)2、施工機(jī)械及設(shè)備（45min）抓斗的工作原理抓斗為沖抓法成孔的碎巖工具。當(dāng)松放鋼繩降落抓斗時，抓斗自重和彈簧的張力使活塞下移，推動抓瓣張開；當(dāng)抓斗在其沖擊能量作用下切入地層后，利用卷揚機(jī)收卷鋼繩。由于抓斗重量超過彈簧張力，故壓縮彈簧，活塞上移，帶動兩抓瓣繞銷軸相向轉(zhuǎn)動而合攏，從而抓起土石。當(dāng)抓斗被提出孔口，升到滑架上部的罩帽時，抓斗被罩帽提吊，松放鋼絲繩，則彈簧伸長，活塞下移，使抓瓣張開卸土。鉆孔灌注樁的施工技術(shù)GS型沖抓斗原理示意圖鉆孔灌注樁的施工技術(shù)3、施工工藝（17min）4、沖抓法的特點及適用范圍(1)對地層的適應(yīng)性強(qiáng)。采用全套管護(hù)孔，不會塌孔，尤其適用于松軟、松散地層鉆進(jìn)。對硬層，可先用沖擊鉆頭沖碎后再沖抓孔內(nèi)碎石，形成樁孔。(2)采用套管護(hù)壁，鉆孔的超徑系數(shù)和灌注樁的過盈系數(shù)較小，樁的質(zhì)量較好。(3)施工附屬設(shè)備少，特別是無沖洗液循環(huán)，巖渣可直接裝車運離工地，故工地污染較小。(4)但采用全套管沖抓鉆進(jìn)時，設(shè)備龐大，需要一套大而重的底座(包括配重)來平衡搖管裝置(平衡搖動力、上拔力)，機(jī)動性差。(5)在地下水位以下遇厚細(xì)砂、粉砂層(厚度5m以上)時，由于套管搖動的影響，砂層產(chǎn)生排水固結(jié)作用，套管難以壓人和起拔。

鉆孔灌注樁的施工技術(shù)六、沖擊、沖抓鉆進(jìn)成孔工藝（三）貝諾特法及旋挖法貝諾特法（全套管鉆機(jī)）全套管鉆機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為兩大類：整機(jī)式和分體式。1、工作原理及適用范圍全套管鉆機(jī)一般均裝有液壓驅(qū)動的抱管、晃管、壓拔管機(jī)構(gòu)。成孔過程是將套管邊晃邊壓，進(jìn)入土壤之中，并使用錘式抓斗在套管中取土。抓斗得用自重插入土中，用鋼繩收攏抓瓣。這一特殊的單索抓斗可在提升過程中完成向外擺動、開瓣卸土、復(fù)位、并開瓣下落等過程。成孔后，在灌注水下混凝土的同時逐節(jié)拔出并拆除套管，最后將套管全部取盡（如圖所示）。鉆孔灌注樁的施工技術(shù)2、施工機(jī)械施工工藝整機(jī)式是以履帶式或步履式底盤為行走系統(tǒng)，同時將動力系統(tǒng)、鉆機(jī)作業(yè)系統(tǒng)等集成于一體。其結(jié)構(gòu)（如圖所示），由主機(jī)、鉆機(jī)、套管、錘式抓斗、鉆架等組成。主機(jī)主要由驅(qū)動全套管鉆機(jī)短距離移動的底盤和動力系統(tǒng)，卷揚系統(tǒng)等組成；鉆機(jī)主要由壓拔管、晃管、夾管機(jī)構(gòu)組成，包括壓拔管、晃管、夾管油自由式和液壓系統(tǒng)及相應(yīng)的管路控制系統(tǒng)。套管是一種標(biāo)準(zhǔn)的鋼制套管，互相連接采用連接螺栓，要求有嚴(yán)格的互換性；錘式抓斗由單繩控制，靠自由落體沖擊落入孔內(nèi)取土，提上地面卸土；鉆架主要是為錘式抓斗取土服務(wù)，設(shè)置有卸土外擺機(jī)構(gòu)和配合錘式抓斗卸土的開啟錘式抓斗機(jī)構(gòu)。鉆孔灌注樁的施工技術(shù)分體式全套管鉆機(jī)是以壓拔管機(jī)構(gòu)做為一個獨立系統(tǒng)，施工時必須配備其它形式的機(jī)架（如履帶式起重機(jī)），始能進(jìn)行鉆孔作業(yè)。其結(jié)構(gòu)（如圖所示），分體式體套管鉆機(jī)是由起重機(jī)、錘式抓斗、錘式抓斗導(dǎo)向口、套管、鉆機(jī)等組成。起重機(jī)為通用起重機(jī)，錘式抓斗、導(dǎo)向口、套管均與整機(jī)式全套管鉆機(jī)的相應(yīng)機(jī)構(gòu)相同；鉆機(jī)是整套機(jī)組中的工作機(jī)，它由導(dǎo)向及糾偏機(jī)構(gòu)、晃管裝置、壓拔管液壓缸、擺動臂和底架等組成。鉆孔灌注樁的施工技術(shù)旋挖法1、工作原理及適用范圍旋挖鉆機(jī)的工作原理是首先通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計深度。適用于任何地層2、施工機(jī)械施工工藝旋挖鉆機(jī)具有工作效率高、施工噪聲小、泥漿排放少等環(huán)保性能，被稱為“綠色施工工藝”。該機(jī)工作時能自動定位，垂直旋孔，成孔質(zhì)量好，鉆頭可快速穿過各種復(fù)雜地層。如在深度為40多米的北岸跨越塔樁基施工中，，鉆頭分別要穿過兩層厚度達(dá)3米和2米的卵石層，如果使用普通循環(huán)鉆機(jī)施工幾乎是不可能的，但運用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工就比較順利，成孔速度快、質(zhì)量好。旋挖鉆機(jī)的優(yōu)勢在于：一是成孔速度快，是普通循環(huán)鉆機(jī)的5倍以上，有效地保證了工程進(jìn)度。二是環(huán)保特點突出，普通循環(huán)鉆機(jī)施工時不斷地產(chǎn)生泥漿，污染土地，而旋挖鉆機(jī)可以循環(huán)使用泥漿，減少了污染，施工現(xiàn)場較為整潔干凈。三是移位方便，旋挖鉆機(jī)具有液壓履帶式伸縮底盤，保證了整機(jī)穩(wěn)定性及良好的機(jī)動性能，可將鉆機(jī)方便地移動到所要到達(dá)的位置，而不像普通循環(huán)鉆機(jī)移位那么繁瑣。四是樁孔對位方便準(zhǔn)確。這是普通循環(huán)鉆機(jī)根本達(dá)不到的，在對位過程中操作手在駕駛室內(nèi)利用先進(jìn)的電子設(shè)備就可以精確地實現(xiàn)對位，使鉆機(jī)達(dá)到最佳鉆進(jìn)狀態(tài)。五是鉆孔深度、垂直度可自動檢測及控制。因鉆機(jī)自動化程度高，鉆孔深度和垂直度可由電子系統(tǒng)控制并在熒屏實時顯示，除此之外，鉆機(jī)還設(shè)置了主、副卷揚機(jī)的高度限位與動臂幅度限位以及駕駛室內(nèi)液控開關(guān)等安全保護(hù)裝置，確保了施工安全。鉆孔灌注樁的施工技術(shù)

旋挖鉆孔灌注樁的施工主要有三道工序，即成孔、鋼筋籠制作安放和混凝土灌注。開工前要針對現(xiàn)場地質(zhì)情況，專門定制高3米、厚8毫米、直徑1.2米的護(hù)筒。特制超高護(hù)筒，能有效防止孔口滲漏坍塌及周圍環(huán)境振動、沖擊對樁孔的影響。護(hù)筒內(nèi)徑尺寸較大，能貯存足夠的泥漿，在鉆桿提出樁孔時，可確保護(hù)筒內(nèi)的水壓，維護(hù)孔壁泥皮的穩(wěn)定。同時可有效避免回轉(zhuǎn)斗升降過程碰撞、刮拉護(hù)筒，保護(hù)孔口的穩(wěn)固。護(hù)筒離地控制在0.3米，除保護(hù)孔口防止坍塌外，還用以防止表面水或地面漏漿、雜物等滑落孔中。旋挖鉆機(jī)配備電子控制系統(tǒng)，通過電子控制來保證鉆桿的垂直度，從而保證了成孔的垂直度。鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況選擇鉆頭型式以及控制進(jìn)尺速度。鉆頭提升過程中，回轉(zhuǎn)斗的底盤斗門必須保證處于關(guān)閉狀態(tài)，以防止回轉(zhuǎn)斗內(nèi)砂土或粘土落入護(hù)壁泥漿中，破壞泥漿的配比。每個工作循環(huán)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)尺度，避免埋鉆事故。同時適當(dāng)控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度，如果提升速度過快，泥漿在回轉(zhuǎn)斗與孔壁之