《混凝土灌注桩》课件

混凝土灌注桩混凝土灌注桩是现代建筑工程中最重要的基础施工工艺之一，广泛应用于各类建筑物的地基处理本课程将全面介绍混凝土灌注桩的施工流程、技术要点和实际应用案例混凝土灌注桩简介现场成孔工艺适应性强通过专业钻孔设备在施工现场能够适应各种复杂地质环境，直接成孔，然后灌注混凝土形包括软土、硬土、岩石等多种成桩基础，工艺简单可靠地层条件规格范围广发展历程与应用1年代推广70我国开始大规模推广混凝土灌注桩技术，逐步替代传统桩基工艺2广泛应用在桥梁、民用建筑、超高层建筑等领域得到广泛应用3市场主导目前占据桩基市场以上份额，成为主流桩基技术70%桩基作用承重功能稳定建筑桩基础通过深入稳定土层或岩层，将建筑物的全部荷载安全传递桩基础能够有效防止建筑物发生不均匀沉降，特别是在软土地基到地基深部，确保建筑物的稳定性和安全性这种深基础形式能条件下，通过桩基将荷载传递到深部稳定土层，避免建筑物倾够承受巨大的垂直荷载和水平荷载斜、开裂等安全隐患的发生分类与定义沉管灌注桩钻孔灌注桩采用钢管沉入土中成孔，然后在使用钻孔设备在地面钻出圆形孔管内灌注混凝土，拔管成桩的施洞，然后在孔内放置钢筋笼并灌工方法适用于软土地基，施工注混凝土的施工方法应用最为简便快捷广泛挖孔灌注桩采用人工挖掘方式成孔，适用于地质条件较好、地下水位较低的地区成本相对较低但效率较慢钻孔灌注桩类型正循环钻孔反循环钻孔冲击成孔泥浆从钻杆中心注入，泥浆从孔壁注入，从钻利用冲击钻头的自由落从孔壁与钻杆间隙返杆中心抽吸返回清孔体运动冲击破碎土层成回，携带钻屑上升适效果好，成孔质量高，孔适用于硬土和岩石用于一般土层，设备简适用于深孔和复杂地地层，穿透能力强单成本较低层主要成桩方法湿法成孔干法成孔使用泥浆护壁无泥浆护壁•防止孔壁坍塌•适用自稳地层•清除钻屑•施工简便•冷却钻具•环保要求高人工挖孔沉管成孔人工挖掘成孔钢管护壁成孔•地质条件要求高•软土地基适用•成本相对较低•成孔质量好•劳动强度大•工效较高工艺流程总览测量放线精确定位桩位，确保施工位置准确无误，为后续工序提供基准埋设护筒安装护筒保护孔口，防止孔壁坍塌，维持孔内泥浆液面成孔施工使用钻孔设备按设计要求钻至设计深度，保证孔径和垂直度清孔作业清除孔底沉渣和杂物，确保孔底清洁，满足灌注要求安装钢筋笼将预制钢筋笼吊装入孔，确保位置准确，保护层符合要求灌注混凝土连续灌注混凝土至设计标高，确保混凝土质量和桩身完整测量与放线精度控制桩位控制桩位偏差必须控制在毫米以内，高程误20仪器准备严格按照设计图纸和坐标系统进行桩位标差不超过毫米建立测量记录台账，对±10使用全站仪或水准仪等高精度测量设备，定，采用十字交叉法或三角网络法进行复每个桩位进行编号标识，便于后续施工质确保仪器校准准确，满足工程测量精度要核验证确保每个桩位的平面位置和高程量控制和验收求现场设置测量控制点，建立完整的测都准确无误量网络体系护筒埋设防护功能防止孔口坍塌变形深度要求一般埋深2-4米，特殊情况加深安装方法挖埋法、锤击法、振动法定位准确中心线与桩位中心重合稳固基础护筒周围回填密实护筒埋设是确保成孔质量的重要环节护筒材料一般采用钢筋混凝土或钢材制作，内径比设计桩径大100-200毫米护筒顶面应高出地面

0.3-

0.5米，底部要进入不透水层

0.5-

1.0米成孔施工设备选择根据地质条件选择旋挖钻机、冲击钻机等地层匹配不同地层采用相应的钻进工艺和参数质量监控定期测量孔深、孔径，确保成孔质量成孔施工是整个工艺的核心环节，需要根据地质勘察报告选择合适的钻进方法和设备软土地层宜采用旋挖钻机，硬土或岩层宜采用冲击钻机施工过程中要严格控制钻进速度，及时调整泥浆性能，确保孔壁稳定成孔方法详解正循环钻孔反循环钻孔冲击钻孔泥浆从钻杆中心孔注入，沿孔壁向上返泥浆从孔壁注入，通过钢管从孔底抽吸利用冲击钻头的重力势能反复冲击破碎回地面这种方法设备简单，成本较返回具有清孔效果好、成孔质量高、岩土穿透能力强，能够处理硬岩和复低，适用于一般土层和浅孔施工但清钻进速度快等优点，特别适用于深孔和杂地层，但施工噪音较大，效率相对较孔效果相对较差，钻进效率有限复杂地层施工低，需要配合泥浆护壁•设备投资少•清孔效果优良•穿透能力强•操作相对简单•成孔质量高•适用硬质岩层•适用浅层施工•适用深孔施工•设备维护简单干法与湿法对比85%15%湿法应用比例干法应用比例在实际工程中湿法成孔占主导地位，适应仅在特定地质条件下使用，环保要求较高性更强

1.05泥浆比重湿法施工中泥浆比重控制在

1.02-

1.10之间湿法成孔使用泥浆护壁，能够防止孔壁坍塌，适用于各种地质条件，特别是软土和地下水丰富的地区干法成孔不使用泥浆，要求地层具有良好的自稳性，主要适用于硬土层和岩层，对环境污染小但适用范围有限泥浆护壁工艺配制泥浆控制比重将粘土或膨润土与水按比例混合，形成泥浆比重控制在之间，根据地

1.02-

1.10稳定的泥浆体系层条件调整护壁作用清孔功能泥浆在孔壁形成泥皮，防止孔壁坍塌，循环泥浆携带钻屑上升，保持孔底清洁维持孔洞稳定孔底清理检测沉渣使用探测仪检测孔底沉渣厚度清除沉渣采用抽吸法或换浆法清除质量验收确保沉渣厚度≤50mm孔底清理是确保桩基承载力的关键工序沉渣过厚会严重影响桩端承载力，必须严格控制清孔过程要保持泥浆循环，及时清除钻屑和沉淀物，确保孔底清洁达标后方可进行下道工序清孔质量控制专用检测设备多次清孔作业使用沉渣厚度仪等专用设备进清孔次数不少于次，每次清2行精确测量，确保检测数据的孔后都要进行沉渣厚度检测，准确性和可靠性直至达到设计要求全程记录管理建立完整的清孔记录台账，记录清孔时间、方法、检测结果等关键信息钢筋笼制作质量要求技术标准检查方法圆度偏差量测多点直径≤10mm直度偏差拉线检测≤L/1000主筋间距逐点量测±10mm箍筋间距抽样检查±20mm保护层厚度设计要求保护层垫块±5mm钢筋笼制作要严格按照设计图纸进行，主筋和箍筋的规格、间距、搭接长度等都要符合规范要求制作完成后要进行全面检查，确保几何尺寸和钢筋位置准确无误钢筋笼安装要点起吊操作选择合适的吊点位置，一般在钢筋笼长度的1/3和2/3处设置吊点，确保起吊过程中钢筋笼不发生变形起吊前要检查吊具的安全性和可靠性下放控制钢筋笼下放速度要均匀缓慢，一般控制在1-2米/分钟，避免因速度过快造成钢筋笼变形或损坏孔壁下放过程中要随时观察钢筋笼的状态防卡措施下放过程中如遇阻力增大，应立即停止下放，检查原因可能是孔壁局部坍塌或钢筋笼变形所致，需要及时处理，防止钢筋笼卡在孔中混凝土灌注混凝土灌注是整个施工过程的最后关键环节，必须采用连续浇注方式，严禁中途停顿灌注方法主要有导管法和泵送法两种，其中导管法应用最为广泛，特别适用于水下混凝土浇注灌注导管工艺混凝土配合比要求强度等级工作性能骨料要求外加剂采用中高标号混凝土，坍落度控制在石子最大粒径不超过添加减水剂、缓凝剂等180-一般不低于，重要，保证混凝土，砂子细度模数外加剂，改善混凝土性C25220mm40mm工程可达以上，确具有良好的流动性，便，确保混凝土通能，延长工作时间，提C

402.3-

3.0保桩身强度满足设计要于泵送和浇注，避免堵过导管顺利灌注高施工质量求管现象混凝土运输与泵送运输管理专用混凝土搅拌运输车运输，途中保持慢速搅拌•运输时间不超过90分钟•保持混凝土温度适宜•防止混凝土离析泵送作业使用混凝土泵进行连续泵送，确保施工连续性•泵送压力稳定•管道清洁畅通•操作人员专业质量控制严格防止混凝土离析和堵管事故发生•定期检查管道•控制泵送速度•备用应急方案振捣与密实机械振捣导管提拔配合采用插入式振捣器对混凝土进行充分振捣，振捣器布点间距不超灌注过程中结合导管的提拔操作，利用混凝土的自重和流动性实过厘米，确保振捣范围全覆盖振捣时间一般为秒，以现自然密实导管提拔要与混凝土灌注速度协调配合，保持适当4010-30混凝土表面出现浮浆、不再有气泡冒出为准的埋深•振捣器垂直插入•提拔速度均匀•快插慢拔操作•埋深控制准确•避免碰撞钢筋•避免夹渣现象良好的振捣是确保混凝土密实度的关键措施，可以有效防止蜂窝、麻面、夹渣等质量缺陷的产生，提高桩身整体质量和承载能力桩顶处理工艺超灌预留灌注时桩顶要高出设计标高米，为后续桩头处理预留足够的余

0.5-

1.0量超灌部分的混凝土质量要求与桩身相同，确保桩顶混凝土密实强度达标混凝土达到设计强度的以上时方可进行桩头处理一般在混凝土75%终凝后小时以上进行，确保混凝土有足够的强度承受切割作业24精确切除使用专用切割设备将桩头切除至设计标高，切割面要平整光滑，垂直度偏差不超过切除后要及时进行表面处理，为后续承台1%施工做好准备施工设备总览长螺旋钻机冲击钻机旋挖钻机适用于粘性土、砂土等软质地层，钻进效主要用于硬土层和岩石地层的钻进，穿透集钻进、提升、回转等功能于一体的多功率高，成孔质量好具有自动化程度高、能力强，能够处理复杂地质条件设备结能钻机，适用范围广，成孔效率高具有操作简便、环境污染小等优点，是目前应构简单，维护方便，但施工噪音较大，需自动化程度高、作业精度高、环保性能好用最广泛的成孔设备之一要配套泥浆循环系统等特点，是现代化施工的首选设备钻孔设备选择软土地层硬土岩层优先选择旋挖钻机或长螺旋钻机，这采用冲击钻机或配备破岩钻头的旋挖类设备在软土中钻进效率高，成孔质钻机，具有强大的破岩能力，能够穿量好，对地层扰动小透坚硬地层•旋挖钻机适用性强•冲击力强大•长螺旋效率高•穿透能力强•环境影响小•适应性好水下作业配备泥浆循环系统的钻机，通过泥浆护壁和循环清渣，确保水下成孔质量和施工安全•泥浆循环护壁•清渣效果好•成孔质量高辅助工器具振捣设备导管系统插入式振捣棒灌注导管、接头•混凝土密实•水下灌注测量仪器安全防护•排除气泡•连接可靠测斜仪、深度计•提高质量•密封良好防护栏、警示标志•孔径测量•孔口防护•垂直度检测•安全警示•深度控制•人员保护主要原材料养护钢筋防锈钢筋应存放在干燥通风的仓库内，离地存放，并定期涂刷防锈油避免长期露天存放造成锈蚀影响工程质量水泥贮存水泥应存放在干燥密闭的库房内，离地离墙存放，防止受潮结块不同品种、不同批次的水泥要分类存放，先进先用土工材料膨润土、添加剂等土工材料要密封包装存放，防止受潮变质使用前要检查材料性能，确保符合技术要求质量控制与检测几何尺寸检测严格检测孔径和深度，确保符合设计要求使用专业测量设备进行精确测量，建立完整的检测记录档案混凝土强度试验按规范要求制作混凝土试块，进行标准养护和强度试验确保混凝土强度达到设计要求，试块留样率不少于

0.5%钢筋定位检查检查钢筋笼的位置、保护层厚度等关键指标使用保护层厚度测定仪等专用设备进行检测，确保钢筋位置准确施工记录管理建立完整的施工记录台账，包括材料进场、施工过程、检测结果等全过程信息，为质量追溯提供依据常见缺陷识别孔壁塌方地层不稳定或泥浆性能不当导致的孔壁坍塌现象钢筋笼上浮灌注过程中钢筋笼受浮力作用向上位移混凝土缺陷离析、缩颈、断桩等混凝土质量问题施工过程中要加强质量监控，及时发现和处理各种缺陷建立缺陷处理预案，针对不同类型的缺陷采取相应的处理措施，确保桩基质量满足设计要求缺陷处理措施补强加固采用钢套筒、补灌等方法清理排渣及时清除沉渣和杂物加强振捣提高混凝土密实度材料管控严格控制原材料质量过程监控全程质量监督管理缺陷处理要遵循预防为主、及时处理的原则建立完善的质量管理体系，从原材料控制、施工工艺、过程监督等多个环节入手，最大限度地减少缺陷发生一旦发现缺陷，要立即停工分析原因，制定针对性的处理方案偏位与断桩防控孔位复测施工前后多次复测桩位，确保位置准确导向架辅助使用导向架控制钻机垂直度和方向钢筋笼定位采用专用定位夹具固定钢筋笼位置偏位和断桩是桩基施工中最严重的质量事故，一旦发生将严重影响工程安全防控措施要从测量放线、设备操作、材料控制等多个方面入手，建立完善的预防体系施工过程中要加强检查监督，发现异常情况立即处理安全生产要求作业区域防护个人防护装备夜间施工照明施工现场要设置安全所有施工人员必须佩夜间施工必须有充足防护栏杆，孔口必须戴安全帽、安全带等的照明设备，确保作加盖防护，防止人员个人防护用品高空业面照度不低于200勒和物体坠落设置明作业人员要系好安全克斯照明设备要安显的安全警示标志，绳，特种作业人员必装稳固，电气线路要非施工人员严禁进入须持证上岗符合安全规范作业区域消防安全措施现场配备足够的消防器材，建立消防安全管理制度易燃易爆物品要单独存放，电气设备要定期检查维护典型安全风险应急管理措施制定应急预案定期演练建立完善的应急响应体系，制定针对不组织应急演练，提高作业人员的应急处同类型事故的处理预案置能力和自救互救技能逃生设施急救设备深基坑作业必须配备逃生梯，确保人员现场配备急救包、担架等应急救援设能够安全快速撤离备，确保紧急情况下及时救援节能与环保措施泥浆循环利用废浆规范排放降噪抑尘控制建立泥浆循环处理系统，对使用过的泥废弃泥浆必须经过沉淀、净化处理后达采用低噪音设备，设置声屏障减少噪音浆进行净化处理后重复使用这不仅可标排放，严禁直接排入河流或土壤建污染施工现场定期洒水降尘，运输车以节约材料成本，还能减少废料排放，立废料处理台账，委托有资质的单位进辆加盖篷布，减少扬尘产生施工时间降低对环境的影响循环利用率可达行处置，确保符合环保要求避开夜间休息时段80%以上•沉淀池净化处理•低噪音设备选用•设置泥浆池循环系统•达标排放监测•定期洒水降尘•净化处理重复使用•委托专业处置•运输车辆覆盖•减少材料浪费规范与质量标准规范类别标准编号主要内容基础设计规范GB50007-2011地基基础设计的基本原则和技术要求建筑桩基规范JGJ94-2008桩基设计、施工、检测的技术规定混凝土质量标准GB50164-2011混凝土质量控制和检验评定标准施工质量验收GB50202-2018建筑地基基础工程施工质量验收规范安全技术规程JGJ180-2009建筑施工安全技术规程和管理要求施工过程必须严格执行国家和行业相关标准规范，确保工程质量和施工安全各地还有相应的地方标准和操作细则，施工单位要熟悉掌握并严格执行典型案例高层住宅——

1.2M桩径规格采用大直径钻孔灌注桩，承载力强54M桩身深度深入持力层，确保承载能力36桩基数量单栋建筑桩基总数，布置合理天28施工周期从开钻到完成所有桩基的总工期上海某花园高层住宅项目采用旋挖钻机配合泥浆护壁工艺，成功解决了软土地基承载力不足的问题项目严格按照规范施工，质量检测全部合格，为后续主体结构施工奠定了坚实基础该项目被评为市级优质工程重大工程项目港珠澳大桥承台桩基工程是混凝土灌注桩技术在重大基础设施建设中的典型应用单桩承载力达千牛，采用多台大型钻机联合作6000业，施工技术难度大，质量要求极高该项目的成功实施展示了我国桩基施工技术的先进水平桩基检测技术低应变检测检测范围桩身完整性•反射波法原理•快速筛查桩身缺陷•检测深度可达30米•适用于大批量检测静载荷试验检测范围单桩承载力•最准确的承载力检测方法•获得完整的荷载-沉降曲线•确定单桩极限承载力•验证设计参数的可靠性超声透射法检测范围桩身混凝土质量•声波透射检测原理•精确判断缺陷位置和程度•适用于大直径桩检测•可检测桩身全长范围新技术应用GPS精确放桩采用高精度GPS定位系统进行桩位放样，定位精度可达厘米级自动化程度高，大大提高了测量效率和精度，减少了人为误差，确保桩位布置准确无误智能传感器监测在钻机和关键部位安装智能传感器，实时监测钻进深度、孔径变化、垂直度偏差等关键参数数据自动采集并传输到监控中心，实现施工过程的智能化管理自动灌注记录仪自动记录混凝土灌注过程中的各项参数，包括灌注时间、灌注量、导管深度等生成详细的施工记录报告，为质量追溯和验收提供准确数据支撑。