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第三章 桩基础,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3.2.1桩基的组成与特点 单桩基础：单根桩的形式承受和传递上部结构的荷载； 群桩基础：由根或根以上的多根桩组成的桩基础，由承台将群桩在上部联结成一个整体，建筑物的荷载通过承台分配给各根桩，桩群再把荷载传递给地基。每根单桩称基桩。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,1、按承台与地面的相对位置分类,低承台 桩,高承台桩,2、按承载性状分类,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,单桩类型,下列情况可按摩擦桩考虑： 1、桩的长径比很大，桩端分担的荷载很小； 2、桩端下无较坚实的土层； 3、桩底有较厚虚土和残渣的灌注桩； 4、打入邻桩使先前设置的桩上抬，桩端脱空。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,下列情况可按端承型桩考虑： 1、桩的长径比较小（l/d10），桩穿过软土层，桩端位于硬土层。 2、当桩嵌入完整或较完整岩层时称为嵌岩桩。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3、按桩的施工方法分类,（1）预制桩 在施工前预先制作成型，再用各种机械设备通过锤击、振动打入、静压或旋入等方式把它沉入地基至设计标高的桩，称为预制桩。 预制桩可以是木桩、钢桩或钢筋混凝土桩等。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,1）混凝土预制桩 一般为配筋率较低（0.31.0%）的钢筋混凝土桩。截面形状：方形、圆形等，普通实心方桩截面尺寸：300500 mm。制作方式：工厂预制，每节长度小于12m，现场预制2530m，沉桩时现场连接到所需长度。 特点：可方便地按所需长度、断面形状与尺寸进行制作（制作方便），材料易得，质量可控制与检验，强度高、刚度大，采用广泛。配筋主要受起吊、运输、吊立、沉桩等各阶段的应力控制，用钢量较大。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,2）预应力钢筋混凝土桩 为减少混凝土预制桩的钢筋用量、提高桩的承载力和抗裂性，可采用预应力混凝土桩。 预应力混凝土桩是指将钢筋混凝土桩的部分或全部主筋作为预应力张拉钢筋，采用先张法或后张法对桩身混凝土施加预压应力，以减小桩身混凝土的锤击拉应力和弯拉应力，提高桩的抗冲（锤）击能与抗弯能力。其特点为：强度高、抗裂性好。 预应力混凝土管桩采用先张法预应力工艺和离心成型法制作。桩的下端设置十字型桩尖、圆锥型桩尖或开口型桩尖。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,预制桩特点 预制桩的截面形状、尺寸和桩长可在一定范围内选择，桩尖可达坚硬粘性土或强风化基岩，具有承载能力高、耐久性好、且质量较易保证等优点。但其自重大，需大能量的打桩设装备，并且由于桩端持力层起伏不平而导致桩长不一，施工工艺比较复杂。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3）钢桩 工程常用的钢桩有H型钢桩以及下端开口或闭口的钢管桩等。 特点： 钢桩的穿透能力强，自重轻、锤击沉桩的效果好，承载能力高，无论起吊、运输或是沉桩、接桩都很方便。但钢桩的耗钢量大，成本高，抗腐蚀性能较差，须做表面防腐蚀处理，目前我国只在少数重要工程中使用。,4）木桩 常用松木、杉木或橡木做成，桩顶锯平并加铁箍，桩尖削成棱锥形。木桩制作和运输方便、打桩设备简单，在我国使用历史悠久，但目前已很少使用。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,沉管灌注桩,钻孔灌注桩,挖孔灌注桩,爆破灌注桩,灌注桩,（2）灌注桩 指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成的桩孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。灌注桩的横截面呈圆形，可以做成大直径和扩底桩。 优点：省去了预制桩的制作、运输、吊装和打入等工序，桩不承受这些过程中的弯折和锤击应力，节省了钢材和造价。同时更能适应基岩起伏变化剧烈的地质条件（适应性强）。 缺点：成桩过程完全在地下“隐蔽”完成。施工过程中的许多环节把握不当则会影响成桩质量。,机器就位,沉管,浇混凝土,拨管、振动机器就位,安钢筋笼，浇混凝土,成型,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,1）沉管灌注桩 优点：在钢管内无水环境中沉放钢筋笼和浇灌混凝土，为桩身混凝土的质量提供了保障。 缺点：一是提管速度过快会造成缩颈、夹泥、甚至断桩；二是沉管过程中产生挤土效应除产生与预制桩类似的影响处，还可能使混凝土尚未结硬的邻桩被剪断。 对策： 控制提管速度，并振动桩管，不让管内产生负压， 提高桩身混凝土的密实度并保持其连续性； 采用“跳打”顺序施工，待混凝土强度足够时再在它的近旁施打相邻桩。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,2）钻孔灌注桩 步骤：成孔、沉放导管和钢筋笼、浇灌水下混凝土成桩。 优点：施工过程无挤土、无振动、噪声小，对邻近建筑物及地下管线危害较小，且桩径不受限制，是城区高层建筑常用桩型。 缺点：泥浆沉淀不易清除，以至使其端部承载力不能充分发挥，并造成较大沉降。 措施：孔底夯填碎石消除淤泥沉淀或桩底注浆，置换与加固沉淀泥浆。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,工艺特点：现多用现浇混凝土护壁。 适用环境：适用于粘性土和地下水位较低，含水砂层易引起流砂坍孔； 优点：一是直观性，可在开挖面直接鉴别和检验孔壁和孔底的土质情况；二是能直能测定与控制桩身与桩底的直径及形状等，克服“隐蔽性”；三是干作业，挖土和浇灌混凝土都是在无水环境下进行，避免了泥水对桩身质量和承载力的影响；四是施工过程对周围没有挤土影响；五是不必采用大型机械、造价低，但需注意安全。,3） 人工挖孔灌注桩,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,螺旋钻,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,4）爆扩灌注桩 爆扩桩的桩身直径一般为200350 mm，扩大头直径一般取桩身直径的23倍，桩长一般为46m，最深不超过10m。这种桩的适应性强，除软土的新填土外，其他各种地层均可用，最适宜在粘土中成型并支承在坚硬密实土层上的情况。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,4、按成桩方法和成桩过程的挤土效应分类,（1）非挤土桩 成桩过程对桩周围的土无挤压作用的桩称为非挤土桩。,主要有：钻（冲）孔桩，挖孔桩。,（2）部分挤土桩（少量挤土桩） 成桩过程对周围土产生部分挤压作用的桩称为部分挤土桩。,主要有：工型或 H 型钢桩，钢板桩，开口钢管桩，开口钢筋混凝土管桩。,（3）挤土桩 成桩过程中，桩孔中的土未取出，全部挤压到桩的四周，这类桩称为挤土桩。,主要有：木桩、钢筋混凝土桩，闭口的钢管桩或钢筋混凝土管桩， 沉管灌注桩。,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩以及复合受荷桩。,5、按桩的使用功能分类,木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩以及组合材料桩。,6、按桩身材料分类,7、按桩身形状分类,3.2 桩和桩基的分类与质量检测,3.2 桩和桩基