建筑施工技术与安全 钢筋混凝土灌注桩施工 电子教材17 干作业成孔灌注桩.docVIP

建筑工程技术专业教学资源库 高等职业教育建筑工程技术专业教学资源库 ———《建筑施工技术》电子教材 知识点：干作业成孔灌注桩 学习目标 掌握灌注桩概念 掌握干作业成孔灌注桩施工工艺及质量要求 学习重点 干作业成孔灌注桩施工工艺及质量要求 学习难点 干作业成孔灌注桩施工过程遇到的问题 学习内容 钢筋混凝土灌注桩 灌注桩基础由灌注桩和承台组成。灌注桩是先以一定的手段（人工或机械）在桩位上形成桩孔，然后放入钢筋笼，最后浇筑混凝土所成的桩。灌注桩按成孔方式的不同可分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等。由于一个基础下可能有多根桩，以及在成孔时因振动等原因可能造成塌孔或造成成桩质量问题，因此必须采取一定的成孔顺序。施工中对土有挤密作用和振动影响时，可以结合现场情况，采取间隔一或二个桩位成孔、先成中间孔再成周围孔、在临桩混凝土初凝前或终凝后成孔等方式。 灌注桩的优点是灌注桩施工不存在沉桩挤土问题，振动和噪音均很小，对邻近建筑物、构筑物及地下管线、道路等的危害极小。但是，混凝土灌注桩的成桩工艺较复杂，尤其是湿作业成孔时，成桩速度也较预制打入桩慢。且其成桩质量与施工好坏密切有关，成桩质量难以直观的进行检查。 （1）干作业成孔灌注桩 干作业成孔灌注桩是指不用泥浆和套管护壁的情况下，用人工钻具或机械钻成孔，下钢筋笼、浇混凝土成桩。该工作主要优点是不同循环介质，噪音和振动小，对环境影响小；施工速度快，设备简单，易操作；由于干做业成孔，混凝土质量能得到较好的控制。缺点是孔底常留有虚土不易清除干净，影响桩的承载力；螺旋钻具回转阻力较大，对地层的适应性有一定的条件限制。 干作业成孔灌注桩成孔深度8~20m、成孔直径300~600mm，适用于地下水位较低，在成孔深度内无地下水的土质，勿需护壁可直接取土成孔；也适用于地下水位以上的人工填土、黏性土、粉土、砂性土、风化软岩及粒径不大的砾砂层。 干作业扩底灌注桩适用于地下水位以上的黏土、粉土、砂土、填土和粒径不大的砾砂层，扩底部宜设在强度较高的持力层中。 除上述两种干作业成孔灌注桩施工方法还有手摇钻成孔灌注桩，它是用人力旋转钻具钻进，成孔直径一般为200~350mm，孔深3~5m。本法不用能源，机具简单，操作容易，但劳动强度大，适用于缺乏成孔机具设备、桩数不多的情况下。 ①成孔机械 成孔机械主要有螺旋钻机，钻孔扩机，洛阳铲等。干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径一般为300mm~600mm，最大可达800mm，常有的直径分别为400mm、500mm、600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。螺旋钻机构造见图3.49。 图3.49 螺旋钻孔机 1-电动机；2-变速器；3-钻杆；4-托架；5-钻头；6-立柱；7-斜撑；8-钢管； 9-钻头接头；10-刀板；11-定心尖 螺旋钻机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架和出土装置等组成，一般采用步履式全螺旋钻孔。这种钻机根据钻杆形式不同可分为：整体式螺旋、装配式长螺旋和短螺旋三种。如图3.50所示。单侧螺旋叶片切削齿钻头，一般用于钻进砂层、淤泥层、砂质页岩及土质页岩地层，直径不宜超过450mm；阶梯形螺旋钻头，宜用于砾石层中地层钻进；平缓螺距的螺旋钻头，宜用于大直径软土地层钻进；凿岩螺旋钻头，宜用于软岩钻进；漂石螺旋钻头，宜用于砂砾层、含砾石、漂石及卵石层中钻进。 图3.50 螺旋钻头结构形式 (a) 单侧螺旋叶片切削齿钻头；(b) 阶梯形螺旋钻头；(c) 平缓螺距的螺旋钻头； (d) 凿岩螺旋钻头；(e) 漂石螺旋钻头 ②施工工艺 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。如图3.51所示。 图3.51 干作业成孔桩 (a) 螺旋钻机钻孔；(b) 空转清土后掏土；(c) 放入钢筋骨架；(d) 浇筑混凝土。 ③施工要点及注意事项 干作业成孔一般采用螺旋钻成孔，还可采用机扩法扩底。为了确保成桩后的质量，施工中应注意以下几点： a.螺旋钻进应根据地层情况，合理选择和调配钻进参数，并可通过电流表来控制进尺速度，电流值增大，说明孔内阻力增大，应降低钻进速度。 b.开始钻进及穿过软硬土层交接处时，应缓慢进尺，保持钻具垂直和位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土；钻进含有砖头、石块或卵石的土层时，应控制钻杆跳动与机架摇晃。 c.钻进中遇蹩车，钻杆摇晃、移动、偏斜，不进尺或进尺缓慢时，应停机检查找出原因，采取措施，避免盲目钻进，导致桩孔严重倾斜、跨孔甚至卡钻、折断钻具等恶性事件发生。 d.遇孔内渗水、塌孔、跨孔和缩径等异常情况时，立即起钻，同有关单位研究处理，采取相应的技术措施；上述情况不严重时，可调整钻具参数，投入适量黏土球，上下活动钻具