深基础施工：砼预制桩的施工方法1

第4章深基础工程DeepFoundationEngineering深基础深基础——需要专门的施工方法和机具建造的基础。埋深d≥5m。桩（墩）基础地下连续墙沉井、沉箱§4.1桩基础施工Pilefoundation运至施工现场的预应力混凝土管桩。

预应力管桩的生产在工厂内进行，利用高强螺旋肋的钢丝作为预应力筋，混凝土强度等级可达C60～C80，采用离心法生产，高压釜蒸汽养护。预应力混凝土管桩的桩端加强钢板套箍管桩钢丝螺旋箍筋

广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民影响不大的空旷地区。吊桩静力压桩机

桩与桩管口焊接连接（接桩）。

连续压桩。

压入一节。钻孔灌注桩是一种基本的工程结构基础桩。钻孔灌注桩的钢筋笼成型超声波检测桩身质量的预埋钢管

泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆和使其高于地下水位。埋设的钢护筒

护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。泥浆池制浆桥梁基础的钻孔灌注桩施工现场。

钻孔灌注桩的施工现场若管理不善，易造成泥浆到处流淌，现场文明施工不够。混凝土料斗浇筑混凝土导管

钻孔灌注桩的钻头由施工作业队根据土质、以往的施工经验加工制作，通常在端部焊接合金刀头，增加耐磨性和切削土的能力。振动钢套管成孔灌注桩人工挖孔灌注桩吊钢筋笼钢护筒水上搭操作平台，进行钻孔灌注桩施工，埋设钢护筒。一.基本概念基桩Pile：深入土层中的柱形构件。（其断面相对其长度较小的杆状构件）。桩基础：是用承台梁（或承台板）把沉入土中的若干个单桩（基桩、桩体、桩身）的顶部联系起来的一种基础。墩基础:埋深大于3m、直径不小于800mm、且埋深与墩身直径的比小于6或埋深与扩底直径的比小于4的独立刚性基础。墩身有效长度不宜超过5m。§4.1.1概述软土层桩的类型桩身承台板柱墙承台梁桩身桩基的组成

§4.1.1概述二、桩基础的作用1历史－19世纪以前，木桩(1)7000-8000年前湖上居民,浙江河姆渡(2)3000-4000年前罗马(3)西安灞桥,北京御河桥,隋唐建塔2十九世纪开始，材料和动力进步铸铁管桩，1824年波特兰水泥注册专利蒸汽动力十九世纪末，现场钻孔桩(1897,Raymond)桩的功能新加坡发展银行,四墩,每墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层,承载力高大直径钻孔桩风化砂岩及粉砂岩部分风化及不风化泥岩桩的功能新加坡发展银行,四墩7.3m现场灌注护坡桩造价低桩的功能桩的功能2特点优点将荷载传递到下部好土层,承载力高沉降量小抗震性能好,穿过液化层承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷)基础工程机械化和工业化DowntownHoustonSuctionpilesSuctionpiles桩的功能缺点比浅基础造价高施工环境影响大：预制桩施工噪音,钻孔灌注桩的泥浆有地下室时,有一定干扰,深基坑中做桩桩的类型3适用条件(1)水上建筑物(2)深持力层,高地下水位(3)抗震地基(4)对沉降非常敏感的建筑,如精密仪器桩的类型日本阪神地震中发生的桩基础的破坏导致墩倾倒桩的类型三桩的分类

不同的分类标准(一)按承台位置承台:为承受、分布由上部传递的荷载，在在基桩顶部设置的联结各桩顶的平台。(二)材料(三)形状(四)承载机理(五)按尺寸(六)施工方法软土层桩的类型二桩的分类(一)按承台

承台:将几个桩联合起来传递荷载高承台桩：承台在地面以上,桥桩,码头,栈桥低承台桩：承台在地面以下,承台本身承担部分荷载软土层桩的类型高承台桩低承台桩桩的类型(二)按材料木桩混凝土钢管(型钢)桩复合桩钢筋混凝土：普通混凝土预应力混凝土(离心预制)高强混凝土桩的类型(三)按形状按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节(分叉)桩、扩底桩、支盘桩、微型桩按横断面：圆形，八边形，十字桩、X形桩桩的类型桩身钻扩桩挤扩桩（支盘桩）桩的类型桩的类型桩端Dd桩的类型横断面桩的类型(四)按尺寸按断面(直径）的大小：大直径:d>80cm：灌注桩或钢管桩中直径桩：250mm<d<800mm；打入桩小直径d<40（25）cm树根桩、静压桩按长度(长径比)：l>60m（>3)长桩

l<10m短桩按水平变形系数l2.5为刚性短桩2.5<l2.5为弹性中长桩l4.0为弹性长桩桩的类型(五)按荷载传递方式(1)竖直荷载：端承桩(嵌岩桩)、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩Q=Qp+QsTipresistance(端承力),Skinfriction(侧摩阻力)端承桩：主要由桩端承受极限荷载,桩不长,桩端土坚硬。摩擦端承桩&端承桩摩擦桩：主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载,桩长深。端承摩擦桩&摩擦桩桩的类型桩侧和桩端阻力的大小以及它们分担荷载的比例有很大差异竖向受压桩

竖向抗拔桩

水平承载桩桩的承载机理DowntownHoustonSuctionpilesSuctionpiles按桩的挤土效应分类（1）非挤土桩钻（挖）孔灌注桩，先钻后打入的预制桩、钻孔或挖孔桩。（2）部分挤土桩冲击成孔灌注桩、钻孔打入桩、开口打入桩（底端开口的钢管桩、H型钢桩和薄壁开口的预应力钢筋混凝土桩等）。（3）挤土桩实心的打入桩、沉管桩、振动沉桩。土重塑，流变性（随时间增加强度增加）

back(六)按施工方法施工方法—沉桩方法1预制桩Prefabricatedpile

挤土桩2现场灌注桩Castinplace

非挤土桩桩的类型1预制桩2现场灌注桩锤击打入振动沉桩静压桩引孔,部分挤土,

大面积地面隆起不引孔,挤土桩成孔方法人工挖孔螺旋钻正反循环—地下水以下泥浆护壁冲击,夯扩,爆破沉管灌注浇注法省,易泥皮,虚土,断桩水上水下其他离心,预应力,工厂,现场桩的类型1预制桩2现场灌注桩人工挖孔桩桩的类型螺旋钻

沉管螺旋钻孔灌注桩粘性土砂性土桩的类型

2.2扩底桩人工挖孔扩孔桩（芝加哥法）桩的类型UK英国1.0-3.0m0.6-0.9m桩的类型广州市亚洲大酒店人工挖孔桩桩的类型2.筒内放入约1.0m高的碎石或素混凝土，3.用吊锤反复锤打，使其在筒底形成一个硬“塞头”，以后靠反复锤击这个硬“塞头”带动钢套筒下沉。4.沉到预定标高后，吊住钢套筒，浇混凝土后继续锤击，使塞头脱出筒口，形成扩大的桩端，5.锤击形成的扩大头直径可达桩身直径的2～3倍；当桩端不再扩大时开始放入钢筋笼、浇混凝土，同时边提升套筒边锤击，直到所需高度为止。2.内击式沉管桩（弗朗基桩）1.地面上竖起一个1.2～1.5m高的钢套筒，其上用钢丝绳拉住；爆破扩底桩桩的类型内夯式扩底桩200kN钢锤碎石混凝土钢筋笼桩的类型桩的分类

桩基础由桩和承台组成。

⑴按受力情况分：

磨擦型桩——桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受；

端承型桩——桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受；桩基础构造示意图

⑵按施工方法分：预制桩和灌注桩。

⑶按排土状况分：

挤土桩——锤击桩、静压桩、振动桩、沉管桩、夯扩桩等；

非挤土桩——钻孔桩、挖孔桩。

⑷按材料分类：木桩、钢筋砼桩、预应力砼桩、钢管桩、H型钢桩。

1预制桩的种类2砼预制桩的制作

3预制桩沉桩施工4预制桩施工质量控制5桩基检测4.1.2混凝土预制桩施工2011年10月

主要有普通钢筋砼(RC)实心桩和预应力砼(PC)实心桩，实心桩一般在施工现场预制生产，常为方形断面，边长250～550mm。RC实心桩砼强度等级不低于C30，PC实心桩不低于C40，主筋直径≮14mm，纵向钢筋的保护层厚度≮30mm；锤击预制桩的粗骨料粒径宜为5～40mm。RC实心桩的堆放共74页

第1页预制桩施工1.1实心桩

1

预制桩的种类

预制桩主要有实心桩、空心桩和钢桩。RC实心桩的制作1.2空心桩

空心桩有预应力砼管桩和预应力砼空心方桩两种。1

预制桩的种类先张法PC管桩后张法

PHC管桩共74页

第2页

⑴管桩：是采用预应力和离心成型法制成的砼空心筒体预制构件，由园筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。按砼强度等级可分为预应力砼(PC)桩和预应力高强砼(PHC)桩，管桩外径为0.3～1.4m，壁厚70～150mm，常用分节长度7～15m。PC桩砼强度等级不低于C60，PHC桩砼强度等级不低于C80。

⑵空心方桩(PS)：边长250～700mm，壁厚60～120mm，常用分节长度6～15m，接头一般采用端板焊接。空心方桩采用先张法预应力工艺在工厂生产，砼强度等级不低于C60。SP钢管桩的防腐处理1.3钢桩

钢桩有钢管(SP)桩和H型桩。钢管桩可用无缝钢管或低碳钢板卷制焊接而成；钢桩用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩，应按设计要求作防腐处理。PS空心方桩钢筋砼与H型钢组合桩1

预制桩的种类共74页

第3页2砼预制桩的制作

⑴预制RC桩现场制作一般采用“间隔重叠法”生产，桩与桩间用塑料薄膜或隔离剂隔开，邻桩与上层桩的砼须待邻桩与下层桩的砼达到设计强度的30%后方可进行；重叠层数不超过四层、层与层间之间涂刷隔离剂。2.1钢筋砼方桩的预制第一层预制方桩制作完毕预制方桩的间隔生产第6讲

预制桩施工共74页

第4页

⑵桩中钢筋应位置准确，主筋连接宜采用对焊和电弧焊，当钢筋直径≮20mm时，宜采用机械接头连接。同一截面的主筋接头数量不超过50%，相邻两根主筋接头截面的距离应＞35d，并≮500mm；桩顶、桩尖一定范围内不留接头。2.1

钢筋砼方桩的预制桩端钢筋构造桩顶平面和接桩端面应平整桩身钢筋绑扎整体支模分段预制共74页

第5页

⑶单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，长度不宜超过30m。30m以上的桩应整体分段预制、打桩过程中逐段接长，每根桩的接头数量不宜超过3个；整体分段即预制桩整体支模、纵向主筋先通长铺设，再在分段处切断。2.1

钢筋砼方桩的预制整体支模分段预制分段长度应考虑桩架有效高度、场地条件、装卸和运输能力,并避免桩尖接近或处于硬持力层中接桩。共74页

第6页

⑷砼应机拌机捣、由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，严禁中断，并防止另一端的砂浆积聚过多。养护不少于7天。料斗布料入模2.1

钢筋砼方桩的预制表面拍实压光砼振捣密实桩的养护共74页

第7页2.2管桩的生产2

砼预制桩的制作2钢筋骨架入模3砼入模

1钢筋骨架成型4封模-张拉

6常压蒸养

5高速离心成型

7放张-脱模

8高压蒸养釜高压蒸养

9成品堆放共74页

第8页2.3.1起吊2.3预制桩的起吊、运输及堆放2

砼预制桩的制作预制桩的吊点位置单节长度在15m内的管桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊，吊扣的水平夹角不宜小于600。

RC桩的砼强度达到设计强度等级的70%方可起吊。吊点应设在设计规定之处，设计无规定时，应按吊桩弯距最小的原则确定吊点位置。见右图：共74页

第9页PC管桩的吊运装车2.3

预制桩的起吊、运输及堆放

桩身砼强度应达到设计强度的100%时方可运输。吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞，桩身要平稳放置。打桩时桩宜随打随运，以避免二次搬运。

2.3.2运输PC桩的场外运输共74页

第10页2.3.3桩的堆放预制桩的堆放

场地须平整坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应在同一垂直面上，层数方桩不超过4层，管桩Φ500～600不超过4层,Φ300～400不超过5层，不同规格的桩应分别堆放。预制桩堆放的垫木设置2.3

预制桩的起吊、运输及堆放共74页

第11页

注意！运桩和堆放的桩尖方向应符合吊升的要求,以免临时再需将桩调头。2.3.4取桩吊机取桩预制桩的桩尖方向符合吊升的要求

当桩叠层堆放超过2层时，应采用吊机取桩，严禁拖拉取桩。2.3

预制桩的起吊、运输及堆放共74页

第12页2.4预制桩的桩尖构造RC实心桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上，对于持力层为密实砂和碎石类土时，宜在桩尖处包以钢钣桩靴，加强桩尖。2.4.1RC实心桩的桩尖构造2

砼预制桩的制作主筋合扰焊在桩尖辅助钢筋上桩尖对准纵轴线普通实心桩桩尖桩尖钢筋构造钢板加强桩尖共74页

第13页PC和PHC管桩的桩尖构造有闭口型或敞口型：直径≯600mm的管桩宜选用闭口型桩尖，闭口型分为平底十字型和锥型。2.4.2管桩的桩尖构造敞口型桩尖2m长敞口型桩尖5m长敞口型桩尖平底十字型桩尖平底十字型桩尖圆锥闭口桩尖2.4

预制桩的桩尖构造共74页

第14页该产品在管桩成型时将桩管与桩尖连为一体，省去了钢桩尖焊接连接工序，是一项值得大力推广的实用技术。2.4.3管桩的新型连体桩尖打头管桩施工（福建大地管桩公司）砼锥形连体桩尖2.4

预制桩的桩尖构造共74页

第15页3

预制桩沉桩施工预制桩的沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。锤击法第6讲

预制桩施工静力压桩法振动法共74页

第16页

锤击沉桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。3.1锤击法

⑴落锤：构造简单、施工方便，锤重一般0.5～1.5t，用卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低、对桩身损伤大，仅适用于小型桩基工程。

⑵汽锤：利用蒸汽或压缩空气为动力进行锤击，有单动和双动之分，适用于打各类桩。由于噪音、振动和空气污染，加之需考虑外部气源的供应，目前已较少使用。3

预制桩沉桩施工3.1.1桩锤

难得一见的汽锤沉桩共74页

第17页

⑶柴油锤：构造简单、施工方便，有导杆式和筒式两种，适用面广，由于噪音、振动和空气污染等公害，在城市施工受到限制。导杆式柴油锤国内最大的D180筒式柴油锤3.1

锤击法点击动画柴油锤筒式柴油锤海上沉桩导杆式柴油锤沉桩施工共74页

第18页

⑷液压打桩锤HHP系列液压打桩锤3.1

锤击法无噪音、冲击频率高、贯入度大，并适合水下打桩，是理想的冲击式打桩设备,但构造复杂、造价较高。NH100液压打桩锤共74页

第19页⑸桩锤的选择第一步：根据施工条件选择桩锤的类型；第二步：决定锤重。桩锤选择的计算方法如下：①按桩锤冲击能选择：E≥25P②按桩重量复核：K＝（M＋C）／E3.1

锤击法

锤击法沉桩，桩锤选择是关键。施工中应“重锤轻击”(锤的重量大而落距小)，这样桩极易打入土中,不会打坏桩头；桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击”,极易损坏桩头，桩也难以打入土中。一般锤重大于桩重的1.5～2倍时效果较为理想。式中：E——锤的一次冲击能（kN·m）；

P——桩的设计荷载（kN）；

K——适用系数，双动汽锤、柴油锤K≤5；

M——锤重（kN）；C——桩重（kN）。共74页

第20页DF系列筒式空冷柴油打桩锤导杆式柴油打桩锤表2.3锤重选择表

锤型

柴油锤(t)202535456072锤的动力性能

冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2总重(t)4.56.57.29.615.018.0冲击力(kN)20002000~25002500~40004000~50005000~70007000~10000常用冲程(m)1.8~2.3桩

的

边长或直径

预制方桩、预应力管桩的边长或直径(cm)25~3535~4040~4545~5050~5555~60钢管桩直径(cm)φ40φ60φ90Φ90~100持力层粘性土粉土

一般进入深度(m)1~21.5~2.52~32.5~3.53~43~5静力触探比贯入阻力Ps平均值(MPa)345>5>5>5砂土一般进入深度(m)0.5~10.5~1.51~21.5~2.52~32.5~3.5标准贯入击数N(未修正)15~2520~3030~4040~4545~5050锤的常用控制贯入度(cm/10击)2~33~54~8设计单桩极限承载力(kN)400~120800~16002500~40003000~50005000~70007000~100003.1.2

桩架

桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设备。常用桩架有多功能桩架和履带式桩架。

⑴多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。3.1

锤击法多功能桩架优点：机动性和适应性较大,水平方向可作3600回转立柱可倾斜,可适应各种预制桩和灌注桩；

缺点：机构庞大,组装拆迁较麻烦共74页

第21页⑵履带式桩架

以履带式起重机为底盘,加装立柱及传动机构用以打桩。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。3.1

锤击法履带式桩架⑶桩架的选择

桩架高度是选择桩架的关键。桩架高度=桩长+滑轮组高度+桩锤高度+桩帽高度+起锤移位高度（取1-2m）共74页

第22页3.1.3

沉桩施工准备清除地上或地下障碍物→平整场地→定位放线、定桩位、设置水准点→通电、通水→安设打桩机→打试桩→确定打桩顺序。注意：桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处！3.1

锤击法每个桩位打一个小木桩现场设置水准点

用水准仪控制桩顶标高2台正交经纬仪控制桩身垂直度桩基定位放线共74页

第23页3.1.4

打桩顺序直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求综合考虑。

⑴当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打，俗称逐排打。逐排打时，桩的就位和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压,桩距≥4倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序。3.1

锤击法共74页

第24页3.1

锤击法锤击沉桩第1根结束壮观的柴油锤打桩现场

⑵对于密集桩群，自中间向两侧打或四周对称施打。逐排施打由中间两侧施打由中间四周施打打桩顺序共74页

第25页注意点击动画锤击法沉桩3.1

锤击法

对标高不一的桩应遵循“先深后浅”的原则；对不同规格的桩，应遵循“先大后小、先长后短”的原则。沉桩顺序不合理容易造成桩位偏移、桩体上浮、地面土体隆起，甚至邻近建筑物破坏等事故。共74页

第26页3.1.5打桩程序桩机就位→吊桩就位→扣桩帽、垂直度校核→落锤、松吊钩→低锤轻打、垂直度校核→正式打→接桩→送桩→截桩→桩基检测→承台施工。

3.1

锤击法共74页

第27页3.1.6打桩方法桩机的拖拉取桩

⑴取桩：桩的堆放不超过2层时可利用桩机拖拉取桩；上层桩取桩时，对桩的拖地端用弹性材料加以保护。管桩叠层堆放超过2层时，应用吊机取桩，严禁拖拉取桩；三点支撑自行式打桩机不应拖拉取桩。3.1

锤击法共74页

第28页⑵吊桩就位

桩身立直后扣桩帽、对桩位，用2台经纬仪交汇测量桩身垂直度。

②桩尖对桩位①桩顶扣桩帽③交汇测量控制桩身垂直度3.1

锤击法共74页

第29页定位起吊

检查桩身垂直度偏差不超过0.5%后,固定桩锤和桩帽，并使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。

桩头保护：桩帽底面与桩顶之间应加弹性衬垫(俗称桩垫，可用纸板或胶合板制作)，桩帽和桩顶周围应有5~10mm的间隙；桩帽上部受锤击部位应设置用硬木或盘绕叠层的钢丝绳制作的

“睡垫”，以防锤击损伤桩头。桩头保护④固定桩锤、桩帽后方可松吊钩桩锤桩帽管桩桩垫睡垫3.1

锤击法共74页

第30页⑶初始沉桩

初始沉桩应起锤轻压或轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，方可转入正常施打。起锤轻压3.1

锤击法共74页

第31页打桩

正常施打时桩锤宜“重锤低击”、连续施打，使桩均匀下沉。⑷正常施打3.1

锤击法共74页

第32页

打桩过程中，如遇贯入度剧变，桩身突然倾斜、位移或严重回弹，桩顶或桩身严重裂缝、破碎时，应暂停打桩，处置后再行施工。⑸终止锤击的控制3.1

锤击法

●桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅；

●桩端达到坚硬、硬塑土层时，以贯入度控制为主，桩端标高为辅；

●贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值确认。共74页

第34页⑹

桩位的允许偏差3.1

锤击法

●有基础梁的桩：垂直中心线100mm，沿中心线150mm

；

●群桩：1～3根桩100mm；4～16根桩1/2桩径或边长；16根以上桩边桩1/3桩径或边长；中间桩1/2桩径或边长。

基础梁下的桩位允许偏差群桩的桩位允许偏差

垂直中心线允许偏差100mm沿中心线允许偏差150mm允许偏差为1/2桩径或边长共74页

第35页表：预制桩(钢桩)桩位的允许偏差

项项目允许偏差(mm)1盖有基础梁的桩：(1)垂直基础梁的中心线(2)沿基础梁的中心线

100+0.01H150+0.01H2桩数为1～3根桩基中的桩

1003桩数为4～16根桩基中的桩

1/2桩径或边长

4桩数大于16根桩基中的桩：

(1)最外边的桩(2)中间桩1/3桩径或边长

1/2桩径或边长当桩顶标高低于自然地面，则需用专制钢质送桩器将桩送入土中。锤击法送桩深度不宜＞2m，安装送桩杆时应检查桩头质量与桩身垂直度，桩与送桩杆应在同一垂直线上，合格后及时送桩。①安装送桩杆②开始送桩施打③桩已打入地面以下3.1

锤击法3.1.7送桩共74页

第36页送桩器宜做成园筒形，长度满足送桩深度要求，上下两端面平整，并有足够的强度、刚度和耐打性。送桩作业时，送桩器与桩头之间应设置厚度≮60mm的弹性衬垫。拔出送桩杆后，桩孔应及时回填。④确认最终贯入度⑤拔出送桩杆3.1

锤击法⑥送桩孔及时回填或覆盖共74页

第37页3.2静力压桩

静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、无噪音，但存在挤土效应。适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。

静力压桩多选用顶压式液压压桩机或抱压式液压压桩机，压力可达8000kN。场地地基承载力应≮压桩机接地压强的1.2倍，且场地应平整。3

预制桩的沉桩施工顶压式液压压桩机抱压式液压压桩机共74页

第38页液压式压桩机的最大压桩力应取压桩机的机架重量与配重之和乘以0.9，且≮设计的单桩竖向极限承载力标准值，必要时可由现场试验确定。静力压桩施工现场3.2.1压桩方法

静力压桩采用分段预制、分节压入、逐段接长。当下节桩压入土中后上端距地面0.8～1m时接长上节桩，继续压入。每根桩的压入、接长应连续。静力压桩的分节压入、接长3.2

静力压桩3.2.2压桩顺序对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，先对该区域进行压桩；当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，先施压长桩后施压短桩。3.2

静力压桩桩机就位吊起管桩静力压桩GZY700D全液压高效静力压桩机点击动画静力压桩共74页

第40页静力压桩沉桩施工3.2

静力压桩3.2.3施工要点

⑴桩身垂直度控制：第一节桩下压时垂直度偏差≯0.5％；当桩身垂直度偏差＞1％时，应找出原因并纠正；桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。

⑵压桩施工：抱压力应≯桩身允许侧向压力的1.1倍；每根桩宜一次性连续压到底，最后一节有效桩长不宜＜5m。

⑶终压操作：终压结束前应进行连续复压和稳压，入土深度≥8m的桩，复压次数2～3次；入土深度＜8m的桩，复压次数3～5次；稳压压桩力≮终压力，稳压时间为5～10s。终压力应根据现场试桩结果确定。共74页

第41页桩尖入土准备桩身压入土中焊接接桩3.2

静力压桩静压机压边桩的场景抱压式压桩机施工顶压式压桩机施工共74页

第42页3.2.4静压沉桩的送桩⑴桩身垂直度与桩头质量经检查合格后方可送桩，压、送作业应连续进行；⑵送桩应采用专制钢质送桩器，不得将工程桩用作送桩器；3.2

静力压桩⑶当有效桩长≤15m或桩端持力层为风化软质岩，送桩深度不宜超过1.5m；当桩的垂直度偏差＜1%，桩有效桩长＞15m时，静压桩送桩深度不宜超过8m；⑷送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的1.1倍。桩垫送桩钢质送桩器共74页

第43页静压沉桩的送桩3.3预钻孔沉桩与引孔压桩在较厚硬土层采用锤击法施打大面积密集桩群时，应采用预钻孔沉桩。预钻孔孔径可比桩径(或方桩对角线)小50～100mm，深度宜为桩长的1/3～1/2；随钻随打；桩架宜具备钻孔、锤击双重性能。3

砼预制桩的沉桩施工3.3.1预钻孔沉桩3.3.2引孔压桩静力压桩如无法穿透硬土层以保证设计要求的最小有效桩长时，可先引孔、后压桩。引孔采用螺旋钻干作业，引孔的垂直度偏差≯0.5%，引孔和压桩应连续进行，间隔时间≯12h；在软土地基中≯3h；引孔中有积水时宜采用开口型桩尖。可钻孔、锤击、振动的多功能电液桩架共74页

第44页3.4

砼预制桩的接桩3.4.1管桩的接桩PC管桩法兰盘PC管桩法兰盘

PHC管桩法兰盘

管桩的接桩方法有端板焊接、法兰连接、机械啮合连接和螺纹连接。目前以端板焊接、法兰连接法应用居多。

⑴法兰接桩：法兰盘结合处应加垫沥青纸，接桩时，将上下节桩螺栓孔对准，穿入螺栓并逐个拧紧，如有缝隙用薄钢片塞紧。螺栓应加设弹簧垫圈并点焊固定，防止锤击时螺栓松动。

法兰接桩速度快，但法兰盘制作工艺较复杂，用钢量大。3砼预制桩的沉桩施工共74页

第45页⑵

管桩的焊接接桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷将坡口处刷至露出金属光泽。接桩时，下节桩宜高出地面0.5m，上下节桩段保持顺直，错位偏差≯2mm。钢板用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再2人四周对称分层施焊，焊接层数不少于2层；焊缝的自然冷却时间不少于8min，严禁采用水冷却或焊好即施打。严把接桩质量关焊接接桩3.4

砼预制桩的接桩角钢绑焊接头钢板对焊接头钢筋砼预制管桩接头端板坡口除锈共74页

第46页预应力管桩施工——接桩桩头爆裂环氧树脂补桩桩上的裂缝.⑶

啮合式机械接桩是一项新型管桩接驳方法，简称“机械快速接头”，它用带锯齿形的连接销插入预埋在桩端头板的连接槽中，连接销与藏于连接槽内的有反向锯齿形的钢销板通过弹簧的伸缩紧固作用，将两者相互啮合，使2节桩连成整体。上节桩的下端粘沥青胶上节桩的下端下节桩的上端放沥青胶上下节桩对接对接完成螺栓孔、连接销和连接槽大样图3.4

砼预制桩的接桩共74页

第47页实心桩的接桩方法有焊接、法兰连接和浆锚法连接。焊接接桩的应用居多，主要采用角钢绑焊接头。浆锚法接桩3.4.2实心桩的接桩角钢绑时法接桩浆锚法的桩接头浆锚法接桩又称硫磺胶泥锚接桩。是将上节桩锚筋插入下节桩锚筋孔内，再用硫磺胶泥锚固。浆锚法接桩，节约钢材，操作简便，接桩时间短。但不宜用于坚硬土层中。3.4

砼预制桩的接桩共74页

第48页3.5砼预制桩的桩头处理预制桩嵌入承台内的长度≮50mm，桩顶纵向主筋锚入承台内≮35d，以加强桩与承台的连接。3

砼预制桩的沉桩施工承台施工前要按底标高对已验收合格的预制桩进行截桩处理,截去高出的桩身砼，剔出桩身受力主筋锚入承台内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。3.5.1砼实心桩的截桩实心桩截桩实心桩截桩共74页

第49页3.5.2管桩的桩头处理

桩头处理包括填芯和截桩。

⑴填芯：管桩填芯采用比承台砼高一级的微膨胀砼，设置钢筋笼并锚入承台内，填芯长度≮5d。

不截桩时管桩加焊锚固钢筋不截桩时管桩与承台的连接构造不截桩时管桩的填芯及桩头防水3.5

砼预制桩的桩头处理⑵不截桩时：应在桩头端板焊接普通钢筋，并将其锚入承台内。

共74页

第50页截桩准备截桩作业中截桩后⑶

管桩的截桩

管桩截桩多采用机械切割。截桩后应将桩头预应力钢筋锚入承台内≮50d，且≮500mm。3.5

砼预制桩的桩头处理截桩时管桩与承台的连接构造共74页

第51页3.6

振动法沉桩

振动法是将振动锤吊至预制桩顶，将桩头套入与振动箱连接的桩帽或液压夹桩器内夹紧，振动锤产生的激振力通过桩身带动土体振动，使土颗粒间的摩擦力大大减小，桩在自重和机械力作用下沉入土中。振动法沉桩设备构造简单、使用方便、效率较高。

主要用于钢板桩、钢管桩的沉桩施工,借助起重设备可以拔桩。钢筋砼预制桩一般不得使用。第5讲

预制桩施工共74页

第52页DZM100液压振动锤振动沉桩机工作时，选用的频率和振幅随桩而异，在砂石类地层施工大直径钢管桩一般采用低频、大振幅；钢板桩一般采用中高频、中振幅。频率高则能与桩的自振频率产生共振，使沉桩速度快而噪声小，宜于城市施工。冲击式沉桩机适用于粘土地层。DZJ-240振动锤DZJ-240振动锤DZJ-180振动锤3.6

振动法沉桩共74页

第53页大直径钢管桩振动沉桩钢板桩振动沉桩3.6

振动法沉桩共74页

第54页二台桩锤联动打钢管桩DZJ135振动桩锤钱江九桥萧山工地振动沉桩3.6

振动法沉桩打斜桩共74页

第55页世界最大的液压振动锤APE公司在大直径超重钢圆筒和砼圆筒振沉设备方面居于世界领先地位。最大的APE600型振动锤偏心力矩为230kg.m，激振力为4830KN。APE600锤构造APE600型振动锤APE600型振动锤4台联动在美国奥克兰-旧金山大桥沉桩施工液压振动打桩锤3.6

振动法沉桩共74页

第56页3.7

射水沉桩射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或振动为辅；在粉质粘土或粘土中，一般以锤击或振动为主，射水为辅，并控制射水时间和水量。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。

下沉空心桩，一般用单管桩内射水，当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩，将射水管对称装在桩身两侧，并可沿桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。第5讲

预制桩施工射水沉桩共74页

第57页⑴先将射水管装好使喷射管嘴离地面约0.5m，桩插正立稳后,压上桩帽桩锤，开始桩主要靠自重下沉，用较小水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（8～10m）已能保持桩身垂直度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。

⑵射水进行中，放水阀不可骤然大开，以免水压，水量突然降低，涌入泥砂堵塞射水嘴；再射水时，射水管和桩必须垂直，并要求射水均匀，水冲压力一般为0.5~1.6MPa。吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落。

⑶不论采取何种射水施工方法，在沉至距设计标高1～2m时，应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。射水沉桩施工要点3.7

射水沉桩共74页

第58页3.8

水中沉桩简介

桥梁施工常需进行水下沉桩。当河流水浅时，可搭设施工便桥或脚手架安置桩架进行水中沉桩施工。当河流较宽较深时，可采用：⑴先筑围堰后沉桩法：临近河岸、水不深的桩可采用。

⑵先沉桩后筑围堰法：适用较深水中沉桩。先沉桩后吊放钢吊箱围堰先沉桩后筑钢板桩围堰第5讲

预制桩施工共74页

第59页3.8

水中沉桩多功能打桩船⑶沉桩船沉桩

在较深较宽的江面上使用专用沉桩船进行水中沉桩。共74页

第60页打桩船海上沉桩作业情景大风车如何扎根东海80多米的“长腿”被吊起，通过打桩机插入海底。8条“长腿”插入海底，围成一个圈。“蟹壳”——钢制承台模子与“长腿”吊装连接。3.8

水中沉桩金塘大桥钢管桩沉桩施工珠海集装箱码头沉桩600t多功能打桩船PHC桩水上沉桩施工共74页

第61页锤击沉桩桩身挤断的实景照片4预制桩施工质量控制

出现下列情况时应暂停沉桩，分析原因并采取应对措施：⑴沉桩过程中桩身发生较大移位、突然下沉或倾斜；⑵压桩阻力剧变，桩难以穿越具有软弱下卧层的硬夹层;实际桩长与设计桩长相差较大;该工程一个承台下有6根Φ600PC管桩，有4~5根桩断掉，打的时候收锤无问题，打第2根桩挤断第1根，打第3根挤断第2根桩4.1沉桩质量控制第6讲

预制桩施工共74页

第62页桩头爆裂桩身裂缝桩头压屈

⑶桩身裂缝和桩头砼破坏等异常现象；

⑷接桩处连接件不平或空隙未塞紧，或两节桩不在同一直线上，导致接桩处出现松脱开裂；⑸压桩机下陷、夹持机构打滑、压桩机械工作状态异常等。环氧树脂补桩4

预制桩施工质量控制共74页

第63页管桩基础的桩间土方开挖方法不当，极易因管桩两侧土压力失衡造成挤压偏位！4.2桩间土方开挖4

预制桩施工质量控制开挖方法不当，淤泥挤压造成管桩偏位管桩两侧土压力失衡造成挤压偏位共74页

第64页4.3打桩机倾翻2009年4月14日，日本东京一建筑工地发生大型打桩机侧翻事故，吊臂倒在紧邻的一条大街上，伤6人。4

预制桩施工质量控制共74页

第65页5基桩检测为确保工程桩的质量达到设计要求，基桩应进行单桩承载力和桩身完整性的检测与评价。5.1

单桩竖向承载力检测

检测目的：确定在桩与土的相互作用下桩的承载力值。检测方法有静载检测、高应变动载检测和钻芯法三种。第6讲

预制桩施工共74页

第66页水上基桩静载试验

承载力检测包括竖向、抗拔和水平承载力的检测，本节仅讨论竖向承载力的检测。单桩水平承载力检测单桩竖向抗拔力检测5.1.1

静载试验

共74页

第67页检测装置包括加载部分和桩顶沉降观测部分。

⑴加载反力装置：可根据现场条件选择压重平台反力装置、锚桩横梁反力装置、地锚反力装置等。压重平台反力装置压重平台反力装置进行桩基静载试验江苏广电城3840t桩基静载试验5.1

单桩竖向承载力检测锚桩横梁反力装置地锚反力装置5.1

单桩竖向承载力检测沂水银河瀑布大酒店2000t静载试验桩基静载试验共74页

第68页注意：加载反力装置能提供的反力≮最大加载量的1.2倍共74页

第69页

⑵荷载量测：一种是由安置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；另一种是通过压力表或压力传感器测定千斤顶油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。

⑶沉降量测：采用位移传感器或大量程百分表，沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，测点应牢固地固定于桩身，应避免气温、震动及外界因素的影响。

⑷检测范围：①甲级桩基；②地质条件复杂、施工质量可靠性低；③本地区采用的新桩型或新工艺；④群桩产生挤土效应。

⑸抽检数量：不少于总桩数的1%，且不少于3根；当总桩数少于50根时，不少于2根。静载试验的荷载及沉降量测与千斤顶油路并联的压力表液压千斤顶百分表测定沉降量压重平台主梁5.1

单桩竖向承载力检测

是用重锤冲击桩顶，实测桩顶的速度和力的时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。5.1.2高应变动载检测5.1

单桩竖向承载力检测共74页

第70页

适用范围：高应变动载检测是静载检测的补充，但大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩不宜采用。

检测数量：总桩数的5%，且不少于10根。

锤的质量应大于预估单桩极限承载力的1～1.5%；桩顶面应平整，桩顶高度满足锤击装置的要求，重心与桩顶对中，锤击装置架立应垂直；对不能承受锤击的桩头应加固处理。高应变动载检测预应力管桩的质量检验——动载试验预应力管桩的质量检验——动载试验安装感应装置吊起落锤（锤重5t）