桩基础工程ppt课件

第二章桩基础工程,预制桩施工灌注桩施工,1,桩基础的组成与种类1组成：若干根桩承台（承台梁）,2种类1）按受力性质分：摩擦桩端承桩摩擦-端承型桩端承-摩擦型桩,2）按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土3）按形状分：方、圆、多边、管4）按制作方法分：预制桩、灌注桩,2,待作承台的灌注桩,3,第一节预制桩施工,种类,混凝土,钢,实心方桩,空心管桩,钢管桩,H型钢桩,异型钢桩,4,一、预制桩的制作,1、混凝土预制桩的制作（1）制作尺寸：方桩：边长250550，200长度12m(工厂），30m（现场）管桩：直径400600壁厚80100长度810m（每节，法兰）,5,要求：场地平整、坚实、沉降均匀重叠层数不宜4层隔离层不发生粘结强度30%施工顶尖连续,严禁中断构造要求强度不宜低于C30（C20），配筋率不宜0.8%(0.4%)纵向钢筋直径不宜14mm根数不宜8根（350）桩顶：箍筋加密、网片,（2）制作方法：叠浇法，间隔施工法,6,7,8,2、钢桩的制作,材料要求：符合设计要求、出厂证明、试验报告;每节长度不宜大于15m;防腐,9,二、预制桩的起吊、运输防止损坏,(1)混凝土强度：起吊移位70设计强度运输、起吊就位100设计强度,一点吊距顶0.31L(L=510m)，距顶0.29L（L1116m）；两点吊距顶、距尖0.207L；(3)吊、运平稳，避免损坏。,(2)合理吊点：（正负弯矩值相等则均小）,10,11,三预制桩堆放,高度不超过四层（砼）；场地坚实、平整，排水畅通；支承点在吊点位置，垫木上下对齐。,12,四、预制桩沉桩：,锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土。静力压桩法：80120t压桩机，适软弱土层。振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土。水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留12m打入或振入。适坚硬土、砂石层。,方法,13,、锤击法,（）锤击沉桩机桩锤桩架动力装置,14,）桩锤落锤：自由下落、构简、使便；效率低，桩损大。锤重0.51.5t，动力卷扬机或人。（小直径250、软土）柴油锤：(导杆式、筒式)构简、使便、速度快4080次/分、锤重27.2t；适于中型桩250800；不适过软土、噪音大、污染，限制。蒸汽锤：单动升耗能、自重降，力大慢310t，2530次/分；双动式双向耗能，效率高，0.66t；100200次/分；可打可拔。液压锤：无噪、无污、频率高，价高。,15,）桩架,作用：悬吊桩锤吊桩就位打桩导向类型（常用）：多功能桩架：机动适应性好；大而装拆运麻烦履带式桩架：移动方便，适用范围广。步履式桩架：移动方便，稳定性好,适应性强,16,履带式桩架,多功能桩架,17,（）打桩施工）打桩顺序：,1)当桩中心距4倍桩径时，可：自中间向四周环绕或放射打；由中心向两侧对称打；分段对称打；2)当桩中心距4倍桩径时，可按施工方便顺序打；3)当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；4)当桩尖设计标高不同时，先深后浅。,避免入土深度不一，导致不均匀沉降；难打易碎；邻桩移位倾斜。,18,桩的打设方向与土体挤密情况,19,2）打桩方法：,工艺顺序：设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。要点：采用重锤低击，开始重锤落距宜低(0.60.8m),正沉；桩入土一定深度（约m）,桩尖不易产生偏移时，适当增大落距，送桩管注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度）；如遇异常情况（贯入度剧变；桩身突然倾斜、位移、回弹；桩身严重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，与有关单位研究处理。,20,）接桩方法,焊接：应用最多硫磺胶泥锚接：适用软土层，但对抗震不利法兰连接：多用于砼管桩,21,22,硫磺：水泥：粉砂：聚硫780胶44:11:41:1,23,接桩速度快耗钢量大,24,（3）质量要求：,1）满足承载力要求：端承桩控制最后贯入度为主(参考标高)摩擦桩控制沉桩标高为主(参考最后贯入度)2）偏差:桩位偏差：排桩偏轴100，顺轴150mm；群桩1/3桩径或边长；垂直偏差：1%;3）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。,25,、静力压桩法,特点：无振动、无噪声、无空气污染对桩身产生的应力小适用：闹市中心建筑、软土层不宜用：厚度大于m，中密以上砂夹层,26,射水为主砂夹卵石或坚硬土层中射水为辅粉质粘土或粘土中最后m时停止射水,、水冲法与锤击或振动同用,27,、振动法,适用：钢管桩（长度不大），型钢桩，混凝土预制桩软土、粉土、松砂土层不宜用：密实的粉性土，砾石及岩石特点：速度快、使用方便、费用低、结构简单、维修方便耗电量大、噪声大、在硬质土中不易贯入,28,复习题,1、简述钢筋砼预制桩的现场制作方法。2、如何确定打桩顺序？3、简述锤击沉桩的质量控制？,29,第二节灌注桩施工,种类,干作业成孔泥浆护壁成孔套管成孔爆扩成孔,30,优点:适应各种地层变化,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪声小、宜在建筑物密集地区使用缺点：质量不易控制、操作要求严格、养护占工期、成孔时有大量土浆、泥渣排出,31,桩长控制,摩擦桩设计桩长端承摩擦设计标高+桩端入持力层锤击沉管法施工时标高为主、贯入度为辅端承桩必须保证桩端进入持力层深度（钻、冲、挖孔时）锤击沉管法施工时贯入度为主、标高为辅,32,一、干作业成孔灌注桩（用于无地下水或已降水）1、成孔方式：螺旋钻深：820m,直径：300600人工挖孔,33,步履式螺旋钻机,34,35,2、施工,(1)工艺顺序平整场地，挖排水沟定桩位钻机对位、校垂直开钻出土清孔检查垂直度及虚土情况放钢筋骨架浇混凝土。,钻孔,螺旋钻孔机成桩工艺,放入钢筋骨架,浇筑混凝土,清孔,36,（2）施工要点土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度59cm，每层浇筑高度1.5m。（3）质量要求偏差要求：位置偏差70150mm；垂直度偏差1孔底虚土厚度：端承桩50mm；摩擦桩150mm。避免出现缩径和断桩,37,二、泥浆护壁成孔（用于有地下水）,1、护壁泥浆（1）作用及要求作用保护孔壁、防止塌孔、排出土渣、冷却与润滑钻头要求沉渣：端承50摩擦端承及端摩100摩擦300,38,（2）泥浆循环,39,2、成孔机械,冲击钻粉质粘土、砂土、砾石等潜水电钻地下水位以下（护筒）回转钻松散土、粘土、砂砾层、软硬岩层,40,三、沉管灌注桩,1.特点：能在土质很差，地下水位很高时施工适用：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填2.施工方法：锤击、振动3.工艺顺序：(P65)桩靴、钢管就位沉管检查管内有无砂、水放入钢筋骨架浇灌混凝土、提管。4.要点：防止钢管内进入泥浆、水；（麻、草绳、浇前检查）灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动防止缩径、断桩及吊脚桩。（拔管速度：1m/min,0.30.8m/min；坍落度、高于地面跳打：5倍、2m、50%),41,就位,沉入,浇筑,成型,边拔边浇,放入钢筋笼继续浇筑,42,钢筋混凝土桩尖,钢管活瓣桩尖,43,5.提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩：复打法单打时不放钢筋笼，混凝土初凝前原位打入、插筋灌注（扩大桩径）。振动沉管灌注桩：单振法灌满混凝土后，每原位振动510s，再上拔0.51m。复振法同复打法；反插法单振法拔管时，每上拔0.51m，向下反插0.30.5m。,44,1缩颈桩缩颈桩瓶颈桩，部分桩径缩小、桩截面积不符设计。原因：拔管过快，管内混凝土存量过少，混凝土本身和易性差，出管扩散困难在含水量大的粘性土中沉管时，土体受到强烈扰动和挤压，产生很高的孔隙水压力，拔管后，这种水压力便作用到新浇筑的混凝土桩上，使桩身发生不同程度的缩颈现象。防治措施：要严格控制拔管速度，采用“慢拔密击”；混凝土坍落度要符合要求管内混凝土必须略高于地面，以保持足够的压力，使混凝土出管扩散正常。专人随时测定混凝土的下落情况，遇有，复打处理。,45,2断桩断桩的裂缝为水平或略带倾斜，一般都贯通整个截面，常常出现于地面以下1-3m软硬土层交接处。断桩原因主要有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起上拔力的影响；软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力；桩身混凝土终凝不久；强度弱，承受不了外力的影响。,46,避免断桩的措施如下：,(1)布桩应坚持少桩疏排的原则，桩与桩之间中心距不宜小于35倍桩径；(2)桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干扰，因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线；(3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前，必须把影响范围内的桩施工完毕。,47,断桩的检查与处理：在浅层(23m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理后，略增大面积或加上铁箍连接，再重新浇混凝土补做桩身。,48,3、吊脚桩吊脚桩桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混进了泥砂而形成松软层。原因由于混凝土桩尖质量差，强度不足，沉管时被打坏而挤人桩管内，且拔管时冲击振动不够，桩尖未及时被混凝土压出或活瓣未及时张开。预防：要严格检查混凝土桩尖的强度(应不小于C30)，以免桩尖被打坏而挤入管内。沉管时，用吊砣检查桩尖是否有缩入管内的现象。如果有，应及时拔出纠正并将桩孔填砂后重打。,49,四、爆扩灌注桩,步骤：成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。,内容：爆桩孔爆扩大头,50,爆扩桩基础构造示意图,51,爆扩桩施工工艺,钻孔,放炸药管,扩孔清土,放炸药包灌混凝土,爆扩大头,放入钢筋骨架,灌注混凝土,52,五、人工挖孔灌注桩安全要求：护壁、通风、联络、照明、人员上下,桩直径8002000，最大3500。桩埋深一20m左右，最大40m扩底直径一1.3d3.0d，最大4500mm。,53,大直径扩底桩,护壁构造示意,54,安全措施。(1)施工人员进入孔内必须戴安全帽，孔内有人作业时，孔上必须有人监督防护。(2)孔内必须设置应急软爬梯供人员上下井；使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置；不得用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下；电动葫芦使用前必须检验其安全起吊能力。(3)每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度超过10m时，应有专门向井下送风的设备，风量不宜少于25Ls。(4)护壁应高出地面200300mm，以防杂物滚入孔内；孔周围要设08m高的护栏。(5)孔内照明要用12V以下的安全灯或安全矿灯。使用的电器必须有严格的接地、接零和漏电保护器(如潜水泵等)。,55,复习题,2.1,2.4,2.5,2.61、预制桩叠浇预制时，桩与桩之间要做隔离层（可涂皂脚、废机油或粘土石灰膏），以保证起吊时不互相粘结。叠浇层数，应由地面允许荷载和施工要求而定，一般不超过，上层桩必须在下层桩的混凝土达到设计强度等级的以后，方可进行浇筑。A二层B四层C六层D30%E50%F70%,56,2、预制桩的混凝土浇筑工作应由连续浇筑，严禁中断，制作完成后，应洒水养护不少于7天。A由桩尖向桩顶B由桩顶向桩尖3、预制打入桩垂直度偏差应控制在以内。入土深度控制对摩擦桩应以标高为主为主，以最后贯入度作为参考，端承桩应以最后贯入度为主。4、接桩的方法有几种?焊接：应用最多硫磺胶泥锚接：适用软土层，但对抗震不利法兰连接：多用于砼管桩,57,4、钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环成孔工艺有正循环、反循环两种，其中反循环工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。5泥浆在灌注桩成孔中有何作用?保、防、排、冷与润6、什么叫套管成孔灌注桩？根据沉管方式不同，它又分为哪两种形式？7、沉管灌注桩出现缩径、断桩、吊脚的原因、预防措施、如果出现如何处理？,58,7沉管桩施工中常见问题的分析与处理沉管灌注桩施工时易发生断桩、缩颈、桩靴进水或进泥、吊脚桩等问题，施工中应加强检查并及时处理。1断桩断桩的裂缝为水平或略带倾斜，一般都贯通整个截面，常常出现于地面以下13m软硬土层交接处。断桩原因主要有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起上拔力的影响；软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力；桩身混凝土终凝不久；强度弱，承受不了外力的影响。避免断桩的措施如下：(1)布桩应坚持少桩疏排的原则，桩与桩之间中心距不宜小于35倍桩径；(2)桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干扰，因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线；(3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前，必须把影响范围内的桩施工完毕。断桩的检查与处理：在浅层(23m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理后，略增大面积或加上铁箍连接，再重新浇混凝土补做桩身。,59,2缩颈桩缩颈桩又称瓶颈桩，是指部分桩径缩小、桩截面积不符合设计要求。缩颈桩产生的原因是：拔管过快，管内混凝土存量过少，混凝土本身和易性差，出管扩散困难造成缩颈；在含