學習習單單元元5沉管管灌灌注注樁樁及及其其他他樁樁施施工工5.1沉管管灌灌注注樁樁施施工工5.2長螺螺旋旋成成孔孔灌灌注注樁樁5.3擠擴擴支支盤盤樁樁5.4人工工挖挖孔孔樁樁施施工工學習習情情境境二二基基礎礎工工程程施施工工學習習單單元元5沉管管灌灌注注樁樁與與人人工工挖挖孔孔樁樁施施工工【教學學要要求求】1.熟悉悉鋼鋼筋筋混混凝凝土土灌灌注注樁樁基基礎礎施施工工機機械械；2.掌握握沉沉管管灌灌注注樁樁、、人人工工挖挖孔孔灌灌注注樁樁的的施施工工工工藝藝與與質質量量檢檢查查方方法法；3.能對對沉沉管管灌灌注注樁樁、、人人工工挖挖孔孔灌灌注注樁樁基基礎礎施施工工進進行行技技術術交交底底；4.會判定沉沉管灌注注樁、人人工挖孔孔灌注樁樁基礎施施工質量量的好壞壞；能針針對沉管管灌注樁樁、人工工挖孔灌灌注樁基基礎工程程施工現現場可能能發生的的安全事事故采取取應對措措施。【教學重點點】沉管灌注注樁、人人工挖孔孔灌注樁樁的施工工工藝；；鋼筋混混凝土灌灌注樁基基礎質量量檢查方方法。【教學難點點】灌注樁常常見質量量問題的的預防及及處理方方法。5.1沉管灌注注樁又稱套管成孔灌灌注樁。是利用用錘擊法或振動法將帶有鋼鋼筋砼樁樁靴(或活辨式式樁尖)的鋼制樁樁管沉入入土中，，然后邊拔管邊邊灌注砼砼而成樁。。用錘擊沉沉樁設備沉管管時稱為“錘擊沉管灌注注樁”利用激振振器的振動動沉管時，，稱為“振動沉管灌灌注樁”學習單元元5沉管灌注注樁與人人工挖孔孔樁施工工砼預制樁樁靴錘擊沉管管灌注樁樁施工工工藝沉入邊邊錘擊下下鋼筋筋籠套管邊邊拔管繼繼續澆澆灌樁機就位套入樁靴初灌砼樁樁成型5.1.1工藝流程程⑴錘擊沉管管立管→套套入樁靴靴、對準準樁位壓壓入土中中→檢查查→低錘錘輕擊→→檢查有有無偏移移→正常常施打至至設計標標高→第第一次澆澆灌砼→→邊拔管管、邊錘錘擊、邊邊繼續澆澆灌砼→→安放鋼鋼筋籠、、繼續澆澆灌砼至至樁頂設設計標高高。樁管樁靴點擊動畫畫錘擊沉管管鋼筋籠5.1沉管灌注注樁振動沉管管灌注樁樁施工工工藝邊振邊灌灌樁頂頂插筋邊拔樁管管并灌灌滿砼振動錘上料口樁管活瓣樁尖尖鋼筋籠砼料斗⑵振動沉管管立管→合合攏活瓣樁尖尖、對準樁樁位壓入入土中→→檢查→→初始沉沉管→檢檢查有無無偏移→→正常沉沉管至設設計標高高→第一一次澆灌灌砼→邊邊拔管、、邊振動動、邊繼繼續澆灌灌砼→安安放鋼筋筋籠、繼繼續澆灌灌砼至樁樁頂設計計標高。。5.1.1工藝流程程沉管砼砼上上料樁機就位位合攏樁尖尖點擊動畫畫振動沉管管灌注樁樁振動沉管管的施工工方法有有單打法、反插法和復打法。5.1.2沉管施工工用樁架吊吊起樁管管，對準準預設在在樁位處處的預制制砼樁靴靴，套入樁靴靴，或關閉樁管管活瓣樁樁尖。然后緩緩緩放下下套管，，壓進土土中。樁管上端端扣上樁樁帽，檢檢查樁管管與樁錘錘是否在在同一垂直直線上，樁管管偏斜≯≯0.5%時，即可可起錘沉沉管。先低錘輕輕擊，觀察如如無偏移方方可正常常施打，直至符符合設計計要求的的貫入度或標高。⑵沉管樁尖埋設設樁樁管套入入樁靴合合攏樁樁管活瓣瓣樁尖⑴樁管就位位5.1沉管灌注注樁⑶砼澆灌樁管沉至至設計標標高后，，應檢查查并處理理樁管內內的進泥泥、進水水和吞樁尖等等情況，并立即即灌注砼砼。第一一次澆灌灌砼時樁樁管內應應盡量灌滿滿，拔管過過程中應應向樁管管內繼續續澆灌砼砼，并使使樁管內砼砼保持略略高于地地面。⑷錘擊拔管管砼灌滿樁樁管后，，拔管即即可進行行。一邊拔管管、一邊錘擊擊，拔管的的速度要要均勻，，一般土土層以1m/min為宜，軟軟弱土層層以0.3～0.8m/min為宜。倒打拔管管的速度，，單動汽汽錘不少少于50次/min，自由落落錘小落落距輕擊擊不少于于40次/min。在管底底未拔至至樁頂設設計標高高時，倒打或輕擊不得中斷斷。5.1.2沉管施工工樁管沉至至設計標標高樁管上料料口近景景⑸振動拔管管樁管內灌灌滿砼后后，應先先振動5～10s，再開始始拔管，，應邊振邊邊拔，每拔拔出0.5~1.0m，停拔拔，振振動5～10s；如此此反復復，直直至樁樁管全全部拔拔出;在一般般土層層內，，拔管管速度度宜為為1.2～1.5m/min，用活活瓣樁樁尖時時宜慢慢，用用砼預預制樁樁尖時時可適適當加加快；；在軟軟弱土土層中中宜控控制在在0.6～0.8m/min。5.1.2沉管施施工邊拔管管、邊邊振動動邊繼續續澆灌灌砼⑴跳打法法樁的中心距距小于于4倍樁管管外徑徑或小于2m時，均均應跳跳打。。中間間空出出的樁樁，須須待鄰樁砼砼達到到設計計強度度的50%后方可可施打打。錘擊沉沉管的的特殊殊施工工方法法有跳打法法、復打法法。振動動沉管管的特特殊施施工方方法有有反插法法和復打法法。5.1.3沉管灌灌注樁樁的特殊施施工方方法在樁管管灌滿滿砼后后，先振動動再拔拔管，每次次拔管管高度度0.5～1.0m，向下下反插插深度度0.3～0.5m。拔管管過程程中應應分段段添加加砼，，保持持管內砼砼面始始終不不低于于地表表面或或高于于地下下水位位1.0～1.5m，拔管管速度度應小小于0.5m/min;距樁尖尖處1.5m范圍宜宜多次次反插插以擴擴大樁樁端部部斷面面；在在流動性性淤泥泥中不不宜使使用反反插法法。⑵反插法法5.1沉管灌灌注樁樁點擊動動畫反插法法沉樁樁單打第第2次第第2次復復打砼砼澆澆筑反反插插繼續反反插單單打局局部部復復打打成樁沉沉管管澆澆筑筑砼成成樁樁預預加1m沉管拔拔管成成樁成成樁沉沉管管成成樁樁全部復復打下下部部反插插上上部部局部復復打⑶復打法法在第一一次砼砼澆筑筑完畢畢、拔拔出樁樁管，，立即即在原原樁位位再設設預制樁樁靴或合好活活瓣樁樁尖，第二二次復復打沉沉入樁樁管，，使未凝固固的砼砼向四四周擠擠壓擴擴大樁樁徑，再澆澆筑第第二次次砼。。復打打法可可擴大大樁徑徑并提提高單單樁承承載能能力。。點擊動動畫復打法法沉樁樁不反插插5.1.3沉管灌灌注樁樁的特特殊施施工方方法5.1.4沉管灌灌注樁樁常見見問題題的處處置檢查：：露出地地面的的樁體體可目測觀觀察；地下下2～3m范圍內內的樁樁體斷斷裂,用手或或腳輕輕搖會會有浮振的感覺覺；深深部的的斷樁樁須用用動測法法檢測。。⑴斷樁5.1沉管灌灌注樁樁預防措措施：：控制樁樁的中心距距≮4倍樁徑徑，合理理安排排沉樁樁順序序和樁樁架行行走路路線，，采用用跳打法法和控制時時間法法使樁身身砼終終凝前前避免免振動動和擾擾動，，認真真控制拔拔管速速度。斷樁處處理：：斷樁一一經發發現，，應將將斷樁樁拔去去，清清理樁樁孔及及接樁樁面，，略增增大樁樁身截截面積積再重重新澆澆筑樁樁身砼砼。挖出來來的斷斷樁斷樁的的處理理⑵樁靴進進水檢查：：用浮標可測得得樁底底是否否進水水或進進泥。。預防措措施：：樁尖活活瓣間間隙或預制樁樁靴與與樁管管接觸觸處要嚴密密，對對縫隙隙較大大的樁樁尖或或樁靴應及時時修理或更換。處理措措施：：先在樁樁管內內灌入入0.5m高水泥泥砂漿漿，再灌入入1m高砼，然后反插打打下。⑶吊腳樁樁5.1.4沉管灌灌注樁樁常見見問題題的處處置監測：拔管前觀測管管內浮標，監監測樁管活瓣樁尖尖或砼預制樁靴是否打開或脫開。預防措施：拔管采取“密振慢抽””，開始拔管50cm，將樁管反插插幾下，再正正常拔管；保保持砼的和易易性，防止卡管或堵管；嚴格控制砼砼預制樁靴的的強度和規格格，防止樁靴打碎或壓入管內。處理措施：將樁管拔出后后填砂重打。點擊動畫吊腳樁⑷縮頸監測：流塑狀態土質質沉樁，拔管管時須設置浮標記記錄每0.5～1m高度砼的灌入入量，砼的充盈系數(砼灌入量與樁身身體積之比)≮1.0。5.1.4沉管灌注樁常常見問題的處處置預防措施：嚴格控制拔管速度在0.6～0.8m/min以內，樁管內內盡量多裝砼砼，使管內砼砼高于地面或或地下水位1～1.5m以上。處理措施：采取復打法進行處理。開挖驗證的縮縮頸樁樁體點擊動畫縮頸樁5.1.5內夯沉管灌注注樁又稱夯擴樁，其打樁設備備在沉管灌注注樁設備基礎礎上增加內夯管。分為帶砼預制樁尖尖夯擴樁和無樁尖夯擴樁樁。內夯沉管灌灌注樁由于夯夯擴成型，在在樁端處形成成擴大頭，樁樁端面積增大大、樁端持力力層被夯實擠擠密,單樁承載力較較高。外管直直徑325~450mm，樁長一般15m左右，單樁承承載特征值2000kN以內。5.1沉管灌注樁使用范圍基本本與沉管灌注注樁相同，距距地面4～20m范圍內有較硬硬的土層作樁樁端持力層時時較為適用。。液壓步履式夯擴樁機當采用外管與與內夯管結合合錘擊沉管進進行夯壓、擴擴底、擴徑時時，內夯管應比外外管短100mm，內夯管底端端可采用閉口平底或閉口錐底。內外管及管塞塞擴擴底端斷樁的處理5.1.5內夯沉管灌注注樁HKJ-400型液壓步履式式夯擴機內內夯沉管灌注注樁施工全景景外管封底可采采用干硬性砼、無水砼配料，經夯擊形成成阻水阻泥管塞塞，其高度可為為100mm。當內外管間間不會發生間間隙涌水、涌涌泥時亦可不不封底。5.1.5內夯沉管灌注注樁樁身砼宜分段段灌注，拔管管時內夯管和和樁錘應施壓于外管中中的砼頂面，邊壓邊拔。。內夯沉管灌注注樁施工中外管封底加入入干硬性砼錘擊內夯管！！5.2長螺旋成孔灌灌注樁其成孔工藝分分為長螺旋鉆孔灌灌注樁和長螺旋鉆孔壓壓灌樁，前者是一種種早期的干作作業成孔工藝藝，后者是在在早期工藝的的基礎上演進進而成。后者較前者的的適應范圍更更廣、成樁效效果更好。長螺旋鉆孔灌灌注樁施工工藝長螺旋鉆孔壓壓灌樁施工工藝長螺旋鉆機成孔空鉆清孔提鉆提鉆200mm下鋼筋籠灌注砼邊提鉆邊壓入砼振搗成樁下鋼筋籠學習單元5沉管灌注樁與與人工挖孔樁樁施工5.2.1長螺旋鉆孔灌灌注樁適用于成孔深深度內無地下下水的一般粘粘性、砂土及及人工填土，，勿需護壁，，成孔深度8～20m、成孔直徑300～600mm，不宜用于地地下水位以下下的各類土及及淤泥質土。。常用螺旋鉆機成孔孔，亦可用洛陽陽鏟成孔。成孔原理：電動機帶動鉆桿轉動，使螺旋葉片片旋轉削土，土隨螺旋葉葉片上升排出出孔外。5.2長螺旋成孔灌灌注樁點擊動畫螺旋鉆成孔5.2.1長螺旋鉆孔灌灌注樁長螺旋鉆機鉆頭近景長螺旋鉆機成成孔施工只鉆不進空空轉清土提提鉆鉆卸土5.2.1長螺旋鉆孔灌灌注樁鉆孔時鉆桿應應保持垂直穩穩固，位置準準確，防止因因鉆桿晃動引引起擴大孔徑徑鉆進過程中，，應隨時清理理孔口積土，，遇到地下水水、塌孔、縮縮孔等異常情情況時，應及及時處理。5.2.1長螺旋鉆孔灌灌注樁5.2.2長螺旋鉆孔壓壓灌樁長螺旋鉆孔壓灌灌樁的工藝改改進在提鉆與樁身砼灌注兩環節。第一一次提鉆200mm、然后通過鉆桿內腔壓灌灌砼，邊提升鉆桿邊邊壓灌砼，吊放鋼筋籠籠時內套振動動棒，將鋼筋筋籠范圍內砼砼振搗密實。。該樁型插鋼筋筋籠后宜用于于黏性土、粉粉土、砂土、、填土、非密密實的碎石類類土、強風化化巖。5.2長螺旋成孔灌灌注樁鉆機鉆至砼砼通通過鉆桿將將鋼鋼筋籠預定深度內內腔壓灌至孔孔底振振入或或壓振振搗成樁樁清孔邊邊灌邊提提升鉆桿入入砼內長螺旋鉆孔壓壓灌樁工藝流流程長螺旋鉆孔壓壓灌樁施工全景邊提升鉆桿邊壓灌砼吊起鋼筋籠與導入管鋼筋籠就位5.2.2長螺旋鉆孔壓壓灌樁鋼筋籠正振入樁中5.2.2長螺旋鉆孔壓壓灌樁鋼筋籠振沉樁樁中近景5.3擠擴支盤樁鉆孔結束后，，在樁孔內下下入專用液壓擠擴擴機，在適當位置置對鉆孔周圍圍土體施以三三維靜壓，擠擠擴成型設置置承力盤或分支，形成由主樁、承力盤及分支組成的擠擴支盤樁。擠擴支盤樁樁變普通摩擦擦樁為變截面面多支點的摩摩擦端承樁，，改變了樁的的受力機理，，具有抗震性性好、沉降變變形小的優點點。適用于非非飽和粘性土土，砂性較大大的粘土、粉粉土、砂土、、礫卵石、風風化巖層等。。樹根構造示意意圖擠擠擴擴支盤樁體開開挖驗驗證的擠擴支支盤樁樁體十字分支承力盤承力盤共75頁第62頁學習單元5沉管灌注樁與與人工挖孔樁樁施工泥漿護壁成孔孔時，應根據據地質情況選選擇持力層設設置分支及承力盤，按支盤設計計深度，下放放全液壓擠擴擴支盤成型機機，操作液壓壓工作站將弓壓臂(承力板)擠出、收回、反復轉角、經多次擠壓成盤盤，再由上至下下或由下至上完成擠擴擴多個支盤的的作業，然后后安放鋼筋籠、清孔、、灌注砼成樁樁。泥漿護壁成孔孔的擠擴支盤盤樁施工支盤操作臺支支盤擠擴擴機5.3擠擴支盤樁5.4人工挖孔灌注注樁人工挖孔灌注注樁單樁承載力大大、受力性能好、質量可靠、沉降量小、無振動無噪噪音、無環境境污染,無需大型機械械設備，一柱柱一樁時無需需截樁、節省省承臺。可多多樁同時施工工，施工進度度快。國內人工挖孔孔樁直徑最大大已達4m，最深為98m。人工挖孔灌注注樁施工現場直徑達2.5m的人工挖孔樁樁學習單元5沉管灌注樁與與人工挖孔樁樁施工5.4.1構造要求⑴樁徑：最小≮0.8m，最大不宜＞2.5m;⑵樁長：一般20m左右，不宜超超過30m；⑶擴底：分為擴底和不擴底。擴底時擴底直徑與樁樁身直徑之比比(D1/D)不宜＞3。樁底宜挖成鍋鍋底形，矢高高h0可取(0.15～0.2)D1。5.4人工挖孔灌注注樁直徑達2.5m的人工挖孔樁樁首節井圈的中中心線偏差≯≯20mm井圈頂面高出出地面100～150mm5.4.2樁孔護壁人工挖孔樁護護壁有磚護壁和砼護壁（直徑1.2m以上）兩種，施工方方法是分段開挖（每段0.8～1m左右）、分段砌筑或澆筑砼拱圈護護壁，直至設計標標高。砼護壁的厚度度≮100mm，砼強度等級級不低于樁身身砼強度等級級，并應振搗搗密實；護壁壁應配置直徑徑≮8mm的構造鋼筋，，豎向筋應上上下搭接或拉拉接。砼護壁的模板板安裝上下節護壁搭搭接長度≮50mm井圈任意直徑徑的誤差≯50mm磚砌孔壁支護護5.4人工挖孔灌注注樁5.4.3施工程序及方方法放線、定樁位位→挖第一節節樁孔土方→→支模澆筑第第一節護壁砼砼→循環作業業直至設計深深度→檢查持持力層后進行行擴底→清理理虛土、排除除積水、檢查查尺寸和持力力層→吊放鋼鋼筋籠就位→→澆筑樁身砼砼。切線開挖第一一節土方支支第第一節護壁模模板繼繼續挖挖樁孔土方井圈頂面高出出地面100～150mm模板在砼灌注注24h后方可拆除土方吊出樁孔孔首節井圈壁宜宜增厚100-150mm5.4人工挖孔灌注注樁5.4.3施工程序及方方法深孔挖土的安安全設施完完工工的樁孔監監理工程師下下井驗孔下鋼筋籠鋼鋼筋筋籠及砼下料料串筒就位分分層澆灌樁身身砼應急爬梯井蓋砼下料串筒預埋聲測管送風管低壓照明救生繩半月板(防墜墜)當樁樁凈凈距距小小于于2.5m時，，應應采采用用間隔隔開開挖挖。相相鄰鄰排排樁樁跳跳挖挖的的最最小小施施工工凈凈距距≮≮4.5m。已完完樁樁孔孔的的井口口安安全全防防護護土石石方方不不得得堆堆放放在在孔孔口口周周邊邊1m范圍圍內內5.4.3施工工程程序序及及方方法法5.4.4安全全措措施施⑴孔內內須須設設置置應急急軟軟爬爬梯梯供人人員員上上下下；；使使用用的的電電葫葫蘆蘆、、吊吊籠籠等等應應安安全全可可靠靠，，并并配配有有自動動卡卡緊緊保保險險裝裝置置；⑵每日日開開工工前前須須檢檢測測井井下下的的有毒毒、有害害氣氣體體；深深度度超超過過10m的樁樁孔孔要有有可可靠靠的的排水水、通風風和照明明設施施；；井下下送送風風的的風風量量不不宜宜少少于于25L/s；⑶孔口口須須設設置置高高度度0.8m護欄欄。。5.4人工工挖挖孔孔灌灌注注樁樁⑷防治治孔孔壁壁坍坍塌塌和涌土土、涌砂砂的的處處置置預預案案：●減小小護護壁壁高高度度，隨隨挖挖、、隨隨驗驗、、隨隨灌灌注注砼砼，，強行行穿穿越越；●鋼護護筒筒或砼沉沉井井穿穿越越；●采采取取降水水措施施。。直徑徑8.4m的人人工工挖挖孔孔樁樁電動動提提升升設設備備挖孔孔樁樁操操作作說說明明后部部配配重重及及卷卷揚揚機機樁孔孔水水平平防防護護欄欄5.4.4安全全措措施施值得得指指出出的的是是：：人工工挖挖孔孔樁樁有有被濫濫用用的的趨趨勢勢，樁樁越越挖挖越越