第二章 基础工程2.pptVIP

2.3 灌注桩施工 灌注桩是在施工现场的桩位上就地成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成。根据成孔方法的不同可以分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注桩等。 灌注桩与预制桩相比由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有节省钢材、降低造价、无需接桩及截桩等优点。 与预制桩相比，灌注桩不接桩、不截桩，相对预制桩造价较低，可做成大直径和较深的桩，但由于整个施工过程均在现场完成，灌注桩的施工相对复杂，质量不易保证。 2.3.1钻孔灌注桩 钻孔机械设备 目前常见的钻孔机械有螺旋钻孔机、回转斗成孔机、回转钻孔机、潜水钻机、钻扩机、全套管冲抓斗成孔机（即贝诺特钻机）等。 1．螺旋钻孔机 （1）小直径螺旋钻孔机 小直径螺旋钻孔机也称长螺旋钻孔机,是传统设备。 （2）大直径螺旋钻孔机 大直径螺旋钻孔机也称短螺旋钻孔机，目前在国外广泛使用，国内也开始使用，如图2.21所示为短螺旋钻孔机的钻头。其切土原理与长螺旋钻孔机相同，但排土方法不一样。 短螺旋钻孔机向下切削一段距离，切下的土壤堆积在螺旋叶片上，这时由卷扬机将短螺旋叶片反向旋转，将螺旋叶片上的碎土甩到地面上。所以短螺旋钻孔机出土是断续的，效率较低，但其钻孔直径可达2m，甚至更大。 2.回转斗成孔机 回转斗成孔机如图2.22所示，由履带桩架、伸缩钻杆、回转斗及回转斗驱动装置组成。 3．回转钻孔机 回转钻孔机由机械动力传动，配以笼头式钻头（如图2.23所示），可以多挡调速或液压无级调速，在泥浆护壁条件下，以泵吸和气举的反循环或正循环方式慢速钻进排渣成孔，灌注混凝土成桩。设备性能可靠，噪音振动小，钻进效率高，钻孔质量好。 4．潜水钻机 潜水钻机（图2.24，2.25)适用于黏性土、黏土、淤泥、淤泥质土、砂土、强风化岩、软质岩层，不宜用于碎石土层中。 这种钻机以潜水电动机作动力，潜水电动机和行星减速箱均为中空结构，中间可通过中心送泥浆或水，因此可采用泥浆循环将钻渣带出地面。 防水电机和减速机构装在具有绝缘和密封装置的外壳内，与钻头一起潜入桩孔内的水图2.23笼头式钻头中工作。因为工作时动力装置潜在孔底，耗用动力小，钻孔效率高，电动机防水性能好，运转时温升较低，过载能力强。同时由于钻杆不动，可避免钻杆折断，工作效率高，且噪音低。仁设备笨重，使潜水钻机的使用受到一定的限制。 5．全套管冲抓斗成孔机 全套管冲抓斗成孔机施工，即用加压方法的同时使套管摆动或旋转，迫使套管下沉，可以大大减小土壤与套管间的摩擦力。然后用冲抓斗成孔机将冲抓斗提升到一定高度，斗内有压重铁块和活动抓片，松开卷扬机刹车时，抓片张开，钻头便以自由落体冲入土中，钻取套管下端土壤，然后开动卷扬机提升钻头，这时抓片闭合，冲抓斗整体被提升到地面上将土渣卸去，如此循环抓孔。 钻机所用套管一般分1－6m不同长度，桩径范围为0.6－2.5m，1.5－2.5m的桩径只用一种型号的冲抓斗。该钻机钻孔深度最大可达50m，适用于有坚硬夹杂物的黏土、砂卵石土和碎石类土。 6．冲击钻机 冲孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头（又称冲锤）提高，靠自由下落的冲击力来削切岩层，排出碎渣成孔。冲击钻机有钻杆式和钢丝绳式两种，前者所钻孔径较小、效率低、应用较少；后者钻孔直径大，有800mm、1000mm、1200mm几种。钻头形式有十字钻头及三翼钻头等，锤重500－3000吨。 用冲击钻机冲孔，冲程为0.5－1.0，冲击频率为40－50次/min，孔深可达300m。冲击钻机适用于风化岩及各种软土层成孔。但由于冲击锤自由下落时导向不严格，扩孔率大，实际成孔直径比设计桩径要增大10％－20%。若扩孔率增大，应查明原因后再成孔。 7．钻扩机． 为了提高灌注桩的承载能力，在桩的底部可以将直径扩大，做成扩大头的形状，增加桩底部的承载面积。钻扩机形式如图2.27所示。 钻孔灌注桩施工工艺 1、干作业成孔灌注桩 干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。 干作业成孔一般采用螺旋钻机。 干作业成孔施工工艺流程：场地清理－测量放线定桩位－桩机就位－钻孔取土成孔－清除孔底沉渣－成孔质量检查验收－吊放钢筋笼－浇筑孔内混凝土。 为了确保成桩后的质量，施工中应注意以下几点：①钻孔时，应始终保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土；②钻头进入硬土层时，易造成钻孔偏斜，可提起钻头上下反复扫钻几次，以便削去硬土，若纠正无效，可在孔中局部回填黏土至偏孔处0.5m