顾建平-土木工程施工（施工技术与组织）02第二章 桩基工程.ppt

第二章 桩基础工程 端承桩、摩擦桩的端承桩、摩擦桩的 特点：特点： 1、桩底土层； 2、承载力构成； 3、沉降； 4、施工要求； 5、其他。 中间桩？中间桩？ 第一节 预制桩施工 一、钢筋混凝土预制桩的制作、运输和堆放 （一）桩的制作 较长的桩在施工现场预制。所用混凝土强 度等级不宜低于C30 主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同 一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时 ，不超过50 同一根钢筋两个接头的间距应大于30倍钢筋直径 ，并不小于500mm（按现行规范执行） （二）桩的起吊、运输和 堆放 钢筋混凝土预制桩应 在混凝土达到设计强度 的70方可起吊；达到设 计强度的100%才能运输 和打桩。 桩在起吊和搬运时， 吊点应符合设计规定。 吊点位置的选择随桩长 而异，并应符合起吊弯 矩最小的原则 ，一般： | M+max| = | M-max| 桩在施工现场的堆 放场地必须平整、坚 实。堆放时应设垫木， 垫木的位置与吊点位 置相同，各层垫木应 上、下对齐，堆放层数 不宜超过4层。 二、锤击沉桩的施工 （一）打桩机械 打桩机主要包括： 桩架、桩锤和动力装 置三个部分 1桩锤的选择 桩锤应根据地质条件、桩的类型、桩的长度、桩 身结构强度、桩群密集程度以及施工条件等因素 来确定，其中尤以地质条件影响最大。 当桩锤重大于桩重的的152倍时，沉桩效 果较好。（要求：重锤低击） 2桩架的选择 桩架的选择应考虑桩锤类型、桩的长度和施 工现场的条件等因素。 桩架的高度 = 桩长桩锤高度滑轮组高起锤 移位高度安全工作间隙 3动力装置的选择 动力装置的选择应根据桩锤的类型来确定。 （二）沉桩前的准备工作 1清除地上、地下障碍物，对场地进行平整并 做好排水工作。 2放出桩的基准线并定出桩位，在不受打桩影响 的适当位置设置水准点（注意：上部施工需要用） 3接通现场的水、电管线，准备好施工机具； 做好对桩的质量检验。 4进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符 合要求。（有关数据经多方确认） 5确定打桩顺序 打桩顺序一般分为：逐排打、自边缘向中央 打、自中央向边缘打和分段打等四种 （合理的 打桩顺序？ ） ？ （三）打入桩的施工工艺 1桩机就位 2吊桩 3打桩 4接桩 5送桩 6截桩： （四）打桩过程中常见的问题 （1）桩顶、桩身被打坏。 （2）桩位偏斜。 （3）桩打不下。 （4）一桩打下邻桩升起。 三、静力压桩（挤土桩） 静力压桩（图2-7）是借助压桩机及其配重将 桩压入土中，此法适用于软弱土层。由于避免 了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满 足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩 的断面和配筋可以减小。这种沉桩方法无振动、 无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。 （一）静力压桩的施工工艺 施工程序为： 测量定位压桩机就位吊桩、插桩桩身 对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩送 桩终止压桩截桩。 （二）施工注意事项 1压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接 桩时也应保证上下接桩的轴线一致，并使接桩时 间尽可能地缩短，否则，间歇时间过长会由于土 体固结导致发生压不下去的事故。 2当桩接近设计标高时，不可过早停压，否则， 在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。 3压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力 可能突然增大，可采取停车再开、忽停忽开的办 法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中 有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时， 可以采取截桩的办法。 四、预制桩的其它施工方法了解 （一） 振动沉桩（挤土桩） 振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所 产生的激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动 ，使其改变排列组织，产生收缩和位移，这 样桩表面与土层间的摩擦力就减少，桩在自 重和振动力共同作用下沉人士中（图2-9）。 适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更 适合于打钢板桩，同时借助起重设备可以拔桩 。 （二）射水沉桩法 （挤土桩非挤土桩） 射水法沉桩又称水冲法沉桩，是将射水管附在桩 身上，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化， 以减少土对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒 沿桩身表面涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力， 使桩借自重（或稍加外力）沉入土中 射水法沉桩的特点是：当在坚实的砂土中沉桩， 桩难以打下或久打不下时，使用射水法可防止将桩 打断，或桩头打坏；比锤击法可提高工效24倍， 节省时间，加快工程进度。 本法最适用于坚实砂土或砂砾石土层上的支承桩 ，在粘性土中亦可使用。 (三)植桩法沉桩（挤土桩非挤土桩） 植桩法沉桩是在沉桩部位按设计要求的孔径 和孔深先用钻机钻孔，钻出的土体通过湿法或 干法排出地面外运，在孔内再插入预制钢筋混 凝土桩，然后采用锤击或振动锤打入法，将桩 打入设计持力层标高 植桩顺序为：先打长桩，后打短桩；先打外 围桩，后打中间桩，以防止土体位移对四周建 筑物及各种设施造成的影响。 第二节 灌注桩施工 灌注桩是在施工现场的桩位上就地成孔，然后在孔 内灌注混凝土或钢筋混凝土而成。根据成孔方法的不 同可以分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、 人工挖孔灌注桩等。 灌注桩与预制桩相比由于避免了锤击应力，桩的混 凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有 节省钢材、降低造价、无需接桩及截桩等优点。 （一般了解一般了解) 一、干作业成孔灌注桩 （非挤土桩） 干作业成孔灌注桩 适用于成孔深度内没 有地下水(或地下水位较 低）的情况，成孔时不 必采取护壁措施而直 接取土成孔。 干作业成孔一般采 用螺旋钻机 二、泥浆护壁成孔灌注桩（非挤土桩） （一）埋设护筒 1护筒的作用 护筒作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止塌孔，增加桩孔 内水压。 2护筒的埋设 （二）泥桨的制备 1护壁泥浆的作用 （1）护壁。 （2）携砂。 （3）冷却。（4）润滑。 2泥浆的制备 泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂量、pH 值、稳定性等要符合规定的要求。 （三）成孔 1潜水钻机成孔 2回转钻机成孔 3冲击钻成孔 4冲抓锥成孔 （四）泥浆循环排渣 泥浆循环排渣可分为正循环排渣和反循环排渣法。 正循环：正循环：携渣能力差携渣能力差 一般采用一般采用 反循环：反循环：携渣能力强携渣能力强 特殊情况下采用特殊情况下采用 (五)清孔 钻孔达到要求的深度后要清除孔底沉渣， 以防止灌注桩沉降过大、承载力降低，这个 过程称为清孔。 沉渣厚度？取决于桩的受力特点。 当孔壁土质较好，不易塌孔时，可用空气 吸泥机清孔，同时注入清水，清孔后泥浆相 对密度应控制在1.1左右；孔壁土质较差时， 宜用反循环排渣法清孔， （六）水下浇筑混凝土 水下混凝土浇注最常用的是导管法。 混凝土强度不应小于C20，混凝土选用的粗 骨料粒径，不宜大于30mm，且不得大于钢筋 间最小净距的13，坍落度为160220mm， 含砂率宜为4045，宜采用中砂。混凝 土保护层厚度不应小于50mm.。导管最大外径 应比钢筋笼内径小100mm以上。 注意：第一次下料斗容量； 导管离孔底距离； 超压力大； 上部振捣； 其它。 (七)常见质量问题及处理方法 1塌孔。如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂 和粘土混合物回填到塌孔位置以上12m，如 塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实 后再重新钻孔。 2缩孔。处理时可用钻头反复扫孔，以扩大孔 径。 3斜孔。处理时可在偏斜处吊住钻头，上下反 复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填 砂粘土，待沉积密实后再钻。 三、套管成孔灌注桩（挤土桩） 套管成孔灌注桩是利用锤击或振动方法 将带有桩尖（桩靴）的桩管（钢管）沉入土 中成孔。当桩管打到要求深度后，放人钢筋 骨架，边浇筑混凝土，边拔出桩管而成桩， 施工工艺主要包括：就位沉钢管放 钢筋笼浇筑混凝土拔钢管 （一）桩靴与桩管 桩靴可分为钢筋混凝土预制桩靴和活瓣式 桩靴两种 。 活瓣式桩靴示意图活瓣式桩靴示意图 （二）成孔 常用的成孔机械有振动沉管机和锤击沉桩 机 群桩基础或桩中心距小于335倍的桩径， 应制定合理的施工顺序，以免影响相邻桩的 质量。 （三）混凝土浇筑与拔管 为确保灌注桩的承载力，拔管可分别采用 单打法，复打法和反插法。 1单打法 理论桩径 D=管外径 2复打法 D= 管外径 3反插法 D 与混凝土量有关，但 管外径 (四)常见质量问题及处理方法 1 断桩 断桩主要是由于土体因挤压隆起造成已灌 完的尚未达到足够强度的混凝土桩断裂。 2缩径桩 缩径桩也称缩孔桩、瓶颈桩，指桩身某部 分桩径缩小。 3 吊脚桩 是指桩底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂 而形成软弱夹层。 四、墩式基础施工（人工挖孔灌注桩） 墩式基础是在人工或机械成孔的大直径孔 中浇筑混凝土或钢筋混凝土而成。亦称