钻孔灌注桩施工培训课件

钻孔灌注桩施工培钻孔灌注桩施工培训训2024/7/71LJ-5标施工培训材料 钻孔灌注桩施工培训2023/8/121LJ-5标施工培训桩基础施工一、一、钻孔灌注桩钻孔灌注桩2024/7/72桩基础施工2023/8/122概念概念 钻孔灌注桩钻孔灌注桩 是指采用不同的钻孔方法，在土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，灌后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。注混凝土形成的桩基础。2024/7/73概念 钻孔灌注桩2023/8/123 施工主要工序：场地准备埋设护筒制备泥浆钻孔一次清孔钢筋笼入孔二次清孔成孔 下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土 成桩桩基砼浇筑桩基检测场地准备埋设护筒制备泥浆钻孔一次清孔钢筋笼入孔二次清孔成孔（一）（一）场地准备场地准备 旱地：浅水：深水：平整、夯实场地围檩法筑岛（一）场地准备平整、夯实场地围檩法筑岛（二）（二）埋埋设护筒筒1.1.护筒的作用：护筒的作用：固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，防止地面泥土等固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，防止地面泥土等杂物掉入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头杂物掉入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方的方向。向。2.2.护筒的制作要求：护筒的制作要求：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。钢护筒厚护筒厚48mm48mm，钢筋混凝土护筒厚，钢筋混凝土护筒厚810cm 810cm。护筒上部设。护筒上部设1 12 2个个溢浆孔，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大20203030厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大30304040厘米。厘米。2024/7/76（二）埋设护筒1.护筒的作用：2023/8/1263.3.护筒的埋设要求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，特殊情况应相应加深或减少。护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；一般高于地面30cm;2024/7/773.护筒的埋设要求2023/8/127护筒入土深度2024/7/78护筒入土深度2023/8/1282024/7/792023/8/1292024/7/710埋设护筒2023/8/1210埋设护筒（三）泥浆制备泥浆作用：在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具 、正、正循环排渣循环排渣。组成及要求：水：水的水：水的PHPH值值7 78 8之间，不含杂质之间，不含杂质粘土（或膨润土）：塑性指数大于粘土（或膨润土）：塑性指数大于2525，粒径小于，粒径小于0.005mm0.005mm颗颗粒含量多于总量的粒含量多于总量的50%50%，相对密度为，相对密度为1.11.11.51.5添加剂：添加剂：无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度2024/7/711（三）泥浆制备泥浆作用：2023/8/1211泥浆池泥浆池2024/7/713泥泥泥泥浆浆浆浆护护护护壁壁壁壁成成成成孔孔孔孔灌灌灌灌注注注注桩桩桩桩：泥泥泥泥浆浆浆浆池池池池2023/8/1213泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池2024/7/714泥泥浆浆指指标标检检测测仪仪器器2023/8/1214泥浆指标检测仪器（四）钻架与钻机就位要求要求能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的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。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。须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实、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塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常检查。检查。2024/7/715（四）钻架与钻机就位要求2023/8/1215冲击钻旋挖钻循环钻钻孔（五）钻孔冲击钻旋挖钻循环钻钻孔（五）钻 孔 冲击钻机钻孔钻头十字形管形 冲击钻机钻孔钻头十字形管形十字钻头十字钻头钻孔灌注桩施工培训课件钻孔灌注桩施工培训课件冲击钻孔的施工要点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。2024/7/722 全套管冲抓成孔全套管冲抓成孔特点：无噪音，无振动；不使用泥浆；挖掘时可以很直观地判别土壤2024/7/723 冲冲抓抓锥锥锥锥头头上上有有一一重重铁铁块块和和活活动动抓抓片片，通通过过机机架架和和卷卷扬扬机机将将冲冲抓抓锥锥提提升升到到一一定定高高度度，下下落落时时松松开开卷卷筒筒刹刹车车，抓抓片片张张开开，锥锥头头便便自自由由下下落落冲冲入入土土中中，然然后后开开动动卷卷扬扬机机提提升升锥锥头头，这这时时抓抓片片闭闭合合抓抓土土。冲冲抓抓锥锥整整体体提提升升至至地地面面上上卸卸去去土土渣渣，依次循环成孔。依次循环成孔。冲冲抓抓锥锥成成孔孔施施工工过过程程、护护筒筒安安装装要要求求、泥泥浆浆护护壁壁循循环环等等与与冲击成孔施工相同。冲击成孔施工相同。适适用用于于松松软软土土层层(砂砂土土、粘粘土土)中中冲冲孔孔，但但遇遇到到坚坚硬硬土土层层时时宜换用冲击钻施工。宜换用冲击钻施工。2023/8/1223 冲抓锥头示意图冲抓锥头示意图冲抓锥头示意图全套管冲抓成孔全套管冲抓成孔全套管冲抓成孔 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 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2024/7/727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对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔2023/8/1227正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，正循环钻结构示意图正循环钻结构示意图正循环钻结构示意图钻孔灌注桩施工培训课件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。2024/7/730反循环钻孔反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外反循环钻结构示意图反循环钻结构示意图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。2024/7/732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2024/7/733旋挖钻机2023/8/1233旋挖钻机旋挖钻斗2024/7/734旋挖钻斗2023/8/1234（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2024/7/735（六）清孔目的：2023/8/12352024/7/736循环排渣循环排渣2023/8/1236循环排渣（七七）钢筋笼的制作和安装注意事项：1.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；2.钢筋骨架可分段制作；3.要确保保护层厚度；4.钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形。5.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。6.下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁7.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2024/7/737（七）钢筋笼的制作和安装注意事项：2023/8/12372024/7/738钢钢筋筋笼笼制制作作2023/8/1238钢筋笼制作2024/7/739制作钢筋笼制作钢筋笼钢筋笼制作钢筋笼制作2023/8/1239制作钢筋笼钢筋笼制作2024/7/7402023/8/12402024/7/741起吊2023/8/1241起吊2024/7/742对准孔位2023/8/1242对准孔位2024/7/743对准孔位2023/8/1243对2024/7/744钢筋笼焊接2023/8/1244钢筋笼焊接2024/7/745灌注桩钢筋冷挤压连接灌注桩钢筋冷挤压连接2023/8/1245灌注桩钢筋冷挤压连接2024/7/746钢筋笼安放就位2023/8/1246钢筋笼安放就位47泥泥浆浆护护壁壁成成孔孔灌灌注注混混凝凝土土的的浇浇筑筑是是在在水水中中或或泥泥浆浆中中进进行的，故称为浇筑水下混凝土。行的，故称为浇筑水下混凝土。水水下下混混凝凝土土宜宜比比设设计计强强度度提提高高一一个个强强度度等等级级，必必须须具具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。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。水下混凝土浇筑常用导管法。浇浇筑筑时时，先先将将导导管管内内及及漏漏斗斗灌灌满满混混凝凝土土，其其量量保保证证导导管管下下端端一一次次埋埋入入混混凝凝土土面面以以下下0.8m0.8m以以上上，然然后后剪剪断断悬悬吊吊隔隔水水栓栓的的钢钢丝丝，混混凝凝土土拌拌和和物物在在自自重重作作用用下下迅迅速速排排出球塞进入水中。出球塞进入水中。（八）（八）灌注水下混凝土47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2024/7/748导导管管法法浇浇注注桩桩身身砼砼2023/8/1248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。2024/7/749 水下混凝土灌注过程2023/8/1249焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮2024/7/750焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮2023/8/1250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26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。2024/7/751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水下混凝土浇筑专用下料斗2024/7/752水下混凝土浇筑专用下料斗2023/8/1252砼坍落度现场监测2024/7/753砼坍落度现场监测2023/8/1253水下混凝土首灌开始2024/7/754水下混凝土首灌开始2023/8/1254水下混凝土灌注2024/7/755水下混凝土灌注2023/8/1255水下混凝土浇筑过程中的浇筑标高监测2024/7/756水下混凝土浇筑过程中的浇筑标高监测2023/8/1水下砼浇筑过程中对排气孔的观测2024/7/757水下砼浇筑过程中对排气孔的观测2023/8/1257根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管2024/7/758根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管2023/8/1258拆除的导管及时冲洗和保养2024/7/759拆除的导管及时冲洗和保养2023/8/1259砼浆泵吸去多余砼浆2024/7/760砼浆泵吸去多余砼浆2023/8/12602024/7/761截桩头截桩头2023/8/1261截桩头2024/7/762桩头混凝土取样2023/8/1262桩头混凝土取样2024/7/763四.质量通病及处理措施1.坍孔 主要原因：(1)冲击成孔中使用的泥浆不符合要求，粘土质量不符合标准或泥浆比重不足，起不到护壁的作用。(2)孔内的水头高度不够，低于地下水位，致使孔内水位 压强降低，造成坍孔。(3)在混凝土理入前，吊入钢筋骨架时，骨架偏位摆动碰 坏孔壁造成坍孔。(4)清孔后放置时间过长，没及时浇入混凝土，而且没有 采取预防措施，造成坍孔。应对措施发生坍孔后，应立即查明坍孔处位置，分析地质情况，然 后采取如下措施：(1)坍孔发生在护筒底脚处，根据实际情况，可以立即拆除护 筒，回填钻孔，重新埋设护筒后，再钻进；采用加长护筒，使护筒通过震动锤继续下沉，直至埋于坍孔位置以下，外围 用黏土或装有黏土的草袋回填夯实，重钻时，控制好泥浆稠 度和水头高度。(2)若坍孔位置较深，若不严重，则可以加大泥浆比重，继续 钻进；若坍孔较为严重时，则应立即用砂或小砾石加黏土回 填至坍孔以上位置，甚至将整个钻孔全部回填，暂停一段时 间，使回填土沉积密实，水位稳定后，重新钻进，时刻注意 不良现象的发生。2023/8/1263四.质量通病及处理措施掉钻掉钻主要原因：（1）钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过多；钻 进中选用的转速不当使钻杆扭转或弯曲折断；（2）地质坚硬，进尺太快，超负荷引起钻具断裂；（3）卡钻(埋钻)时强扭、操作不当使钢丝绳或钻杆疲劳 断裂；（4）钻具之间连接螺拴松动，被剪断，引起掉钻。处理方法掉钻后应及时澄清情况，制定切实可行的打捞方案。如果钻具被沉淀物或塌孔土石埋住，应首先清孔，使 掉入孔中的钻具露出来，以便用打捞工具打捞，或者 潜水员下去打捞。掉钻浮笼浮笼主要原因：（1）混凝土坍落度太小，流动性不好。造成对钢筋笼摩 擦力大于钢筋笼自重。（2）混凝土灌注速率过快。（3）导管卡住钢筋笼，将钢筋笼提出。预防措施：（1）严格控制混凝土坍落度控制在180mm220mm.（2）当导管口在混凝土底部时，控制灌注速率并及时 拆管。（3）校核导管中心位置。浮笼断桩断桩主要原因：（1）灌注过程中发生埋管、卡管、阻管及其他一些情况都将造成断桩。（2）导管拔过混凝土面造成的。（3）首灌混凝土未成功封底。（4）导管焊缝或接头漏水。造成导管内溢水。应对措施：（1）在灌注混凝土开始不久出现的问题，应迅速拔出导管和钢筋骨架，将可吸出的混凝土尽量 吸出，如全部吸出，问题处理后重新灌注混凝土，如部分吸出，将剩余已硬化的混凝土凿除，在进行灌注混凝土；（2）如灌注中发现导管进水或其他故障，如有充足的时间，在灌注混凝土不初凝的情况下，可 将导管拔出，修理后采用管底堵塞的隔水方法，重新插入导管，去掉底塞恢复灌注或直接将 导管插入已灌注的混凝土中，并不小于2m，将导管内的水和表层稀松的混凝土吸出后重新灌 注；断桩结束语结束语 虽然钻孔桩事故处理方法很多，但是无论采取什 么先进的办法处理都将对工程的进度、质量及施工企 业的信誉带来不可忽视的影响。因此，在钻孔桩施工 中需要现场技术人员树立强烈的责任感，每个工序严 格按照规范操作，灌注统一指挥，对可能出现的问题 制定切实有效的防范措施和方案。结束语