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1 一 深基础 桩基础 墩基础 沉井基础 沉箱基础 地下连续墙二 桩基础 若干根单桩 承台或承台梁 深基础工程 2 1 桩基础分类 按受力情况分类 摩擦型桩 桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受 以控制桩的设计标高 或入土深度 为主 桩的贯入度为辅 端承型桩 桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受 以控制贯入度为主 桩的设计标高 或入土深度 为辅 按施工方法分类 预制桩和灌注桩 3 2 桩的发展 提高承载力 向攻克桩成孔难点方向发展 向低公害方向发展 按排土分类 挤土桩 打入 静压 振动 预钻孔 沉管 拧入等非挤土桩 钻孔 挖孔 按材料分类 木 钢筋混凝土 预应力混凝土 钢管桩 4 2 1钢筋混凝土预制桩优点 常规挤土 承载力大 施工速度快 工艺简单 不受地下水影响 缺点 打 沉 桩振动大 噪声高 挤土效应显著 造价高 截面形式 实心桩 方形 边长一般200 550mm 空心桩 常圆形 离心法生产 有RC PC PHC 外径300 1000mm单根桩长 由桩架的高度 运输决定施工包括 制作 运输 堆放 起吊 沉桩 5 一 制作 混凝土强度等级不宜低于C30 一般为C40 C50 6 制作 1 叠浇法 一般 4层 下层桩或邻桩混凝土达到30 fcuk 才能浇上层桩或邻桩 2 钢筋要求 允许偏差 接头 位置 间距等 3 混凝土 由桩顶向桩尖连续进行 严禁中断 4 制作偏差 质量外观长桩一般分节制作 工厂预制每节 12m 现场预制每节 30m 注意节点位置 7 8 二 起吊和运输 钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度标准值的75 方可起吊 达到100 方能运输和打桩 三 沉桩方式 1 锤击沉桩2 静力压桩3 振动沉桩4 水冲沉桩 0 707l 0 293l 0 207l 0 207l 0 586l 0 145l 0 145l 0 355l 0 355l l 桩的合理吊点位置 a 点起吊 b 两点起吊 c 三点起吊 a b c R R R 9 四 锤击沉桩 打入桩 一 打桩机具 1 桩锤 落锤 汽锤 液压锤 柴油锤 单动汽锤 双动汽锤 落锤 a 普通落锤 b 自动挂钩落锤 打入桩施工 10 11 12 13 2 桩架 桩架高度HH h1 h2 h3 h4 h5 桩长 桩帽高度 桩锤高度 滑轮组高度 起锤工作余位高度 1 2m 14 二 桩锤的选择 桩锤宜重锤低击 锤重的选择应根据工程地质条件 桩的类型 结构 密集程度及施工条件 参照下表选用 选择锤重参考表 15 设 Q2 2Q1H1 2H2有 Q1H1 Q2H2但 动量 T Q得 T2 T1 2gH 2 H1 H2 Q1 Q2 两种打桩方法 a 轻锤高击 b 重锤低击 a b 16 三 打桩顺序 1 根据桩的密集程度 a 自中间向两侧对称进行 桩距 4d b 自中间向四周进行 桩距 4d c 由一侧向单一方向进行 桩距 4d 17 2 根据基础的设计标高 先深后浅3 根据桩的规格 先大后小 先长后短4 行走路线 顶打 摩擦型桩 端承型桩送桩 退打 端承型桩 四 打桩施工 1 工艺 清理场地 安装桩架 吊桩就位 打桩贯入度 每锤击一次桩的入土深度 最后贯入度 最后10击桩的平均入土深度 18 2 质量控制 A 当桩尖位于硬土层 如坚硬 硬塑的粘土 碎石土 中密以上的砂土或风化岩等 时 端承型桩 以贯入度控制为主 桩尖进入持力层深度或桩尖标高为参考 当贯入度已达到而桩尖标高未达到时 应继续锤击3阵 每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值 B 当桩尖位于软土层时 摩擦型桩 以桩尖设计标高控制为主 贯入度为参考 C 当控制指标已符合要求 而其它指标与要求相差较大时 应与有关单位研究处理 19 D 打桩对周围环境的影响及预防措施对环境的影响 挤土 振动 超静水压力 噪声 预防措施 限速 正确确定打桩顺序 挖应力释放沟 埋设塑料排水板或袋装砂井 钻孔植桩打设 E 质量控制与验收桩顶标高的允许偏差为 50mm 100mm 斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15 施工结束后对承载力进行检验 桩的静载荷试验根数不少于总桩数的1 且不小于3根 当总数少于50根时 应不少于2根 桩身质量应进行检查 对多节打入桩不应少于桩总数的15 且每个柱子承台不得小于一根 施工中应对桩体垂直度 沉桩情况 桩顶完成情况进行检查 20 3 打桩施工记录 钢筋混凝土预制桩施工记录 施工单位工程名称施工班组桩的规格桩锤类型及冲击部分重量自然地面标高桩帽重量桩顶设计标高 工程负责人 记录 21 五 静力压桩 特点 无噪声 无振动 节约钢筋 可预估和验证桩承载力 22 23 如 YZY650型 最大压入力为6500KNZYJ680型 额定压桩力为6800KN 24 2 桩的接头型式 钢板 角钢焊接法 现场地面 法兰连接法 现场地面 25 硫磺胶泥锚固法 现场地面 硫磺 水泥 砂 780建筑胶 15d 16d 26 27 六 先张预应力管桩 D 1 预应力管桩示意1 桩身 2 钢套箍 3 端头板 D 外径 t 壁厚 3 2 3 2 t 1 组成 桩身 端头板 钢套箍 2 分类 预应力管桩 代号PC桩 混凝土强度 C60 高强预应力管桩 代号PHC桩 混凝土强度 C80 3 规格 外径300 1000mm 壁厚60 130mm 每节桩长 15m 28 4 沉桩方式 锤击沉桩 静力压桩 2 4 1 1 3 a b c d e 预应力管桩施工工艺流程 a 测量放样 桩机和桩就位对中调直 b 锤击下沉 c 电焊接桩 d 再锤击 再接桩 再锤击 e 收锤 测贯入度1 打桩机 2 打桩锤 3 桩 4 接桩 29 2 2混凝土及钢筋混凝土灌注桩优点 节约钢筋 模板 无需接桩 截桩缺点 技术间歇时间长 需严格控制施工质量 灌注桩适用范围 30 一 干作业成孔灌注桩 一 适用范围 地下水位以上的粘性土 砂土及人工填土 不宜用于地下水以下的各类土及碎石土 淤泥和淤泥质土 31 1 螺旋钻孔机成桩工艺 a 螺旋钻机钻孔 b 空转清土后掏土 c 放入钢筋骨架 d 灌注混凝土 32 步履式螺旋钻机 33 34 35 2 螺旋钻成孔扩底灌注桩 a 螺旋式钻扩孔机钻孔 b 打开扩孔器扩孔 c 用钻扩机清土 d 放入钢筋笼灌注混凝土 36 a b c d 钻扩机钻孔示意图 a 钻头 b 钻孔 c 扩孔 d 机扩钻孔桩 37 三 要求 1 钻孔灌注桩混凝土强度等级 C15 水下灌注时 C20 2 灌注桩混凝土应分层浇筑和振捣 每层高度不得大于1 5m 3 钻孔桩一定要处理孔底虚土 38 二 泥浆护壁成孔灌注桩优点 设备简单 操作方便 所成孔壁坚实 稳定 坍孔少 无噪声振动影响 缺点 掏泥渣费工费时 不能连续作业 成孔速度慢 泥渣污染环境 孔底泥渣难以掏尽使桩承载力不稳定 适用范围 黄土 粘性土 人工杂填土层 特别适于有孤石的砂砾层 漂石层 坚硬土层 岩层 一 施工工艺 设泥浆池制备泥浆 泥浆循环清渣 测定桩位 埋设护筒 桩机就位 成孔 清孔 安放钢筋笼 浇筑水下混凝土 39 二 埋设护筒 作用 定位导向 保护孔口 维持水头要求 直径 钻头D 100mm 回转钻 200mm 冲击钻 埋设深度 粘土 1m 砂土 1 5m 保证泥浆面高于地下水位2m以上 高于地面300mm 600mm地表土层较好 开钻后不坍孔 可不埋设护筒 GL 2m以上 护筒入土深度 护筒 地下水位 GL 2m以上 护筒入土深度 泥浆 地下水位 泥浆 a b 地下水位与孔内水位的关系 a 地下水位较浅时 b 地下水位较深时 40 三 成孔 机械 1 冲击钻 碎石土 砂土 粘性土 淤泥 岩层等 直径800 1000 1200等2 冲抓锥 较松散粘土 粉质粘土 砂卵石层及其它软质土层 直径450 600mm3 潜水钻 粘性土 淤泥 淤泥质土 砂土 风化岩石等 直径500 1500mm 深达50m 41 42 潜水钻 钻头 43 四 泥浆护壁 1 作用 护壁 排渣 冷却 润滑2 制备 原土造浆 当土质为粘土和粉质粘土时 加清水 排渣时泥浆比重为1 1 1 2 制备泥浆 IP 17粘性土 除去杂质 水 稳定浆 干净泥浆比重1 1左右 排出泥浆1 2 1 4 当穿过砂夹卵石层或易坍孔的土层1 3 1 5 44 循环排渣方法 45 五 清孔 孔壁土质较好 不易塌孔时 可用空气吸泥机清孔 孔壁土质较差 宜用泥浆循环清孔原土造浆 清孔后比重1 1左右制备泥浆 清孔后比重1 15 1 25清孔过程中 必须及时补给足够的泥浆 并保持液面稳定沉渣厚度 端承桩 50mm 摩擦桩 150mm 46 六 水下灌注混凝土 导管法 a 300 500 4 1 5m 3 2 1 b c d e f 滑阀式 隔水塞 导管法施工 a 安设导管 导管底部与孔底之间预留出300 500m空隙 b 悬挂隔水塞 或滑阀 使其与导水管面紧贴 c 灌入混凝土 d 剪断铁丝 隔水塞 或滑阀 下落孔底 e 连续灌注混土 上提导管 f 混凝土灌注完毕 拔出护管1 漏斗 2 灌注混凝土过程中排水 3 测绳 4 隔水塞 或滑阀 47 1 设备 导管 承料漏斗 提升机 球塞2 施工要求 混凝土坍落度160 220mm 钢筋骨架放入泥浆后4h内必须灌注混凝土 混凝土的实际灌注量不应小于计算体积 48 七 常见工程质量事故 孔壁坍塌原因 A 碰撞孔壁 B 护筒周围未封紧密或埋设太浅C 泥浆面低于孔外水位或比重过低D 遇流砂 淤泥 破碎地层 在松软砂层进尺太快预防 A 避免碰撞 B 注意保持水头处理 A 轻度 加大比重 B 严重坍孔 用粘土 泥膏回填 49 偏孔原因 A 机械 B 土层软硬不匀 C 遇障碍物预防 A 软硬土层低速钻进 B 倾斜面填以碎石 卵石处理 A 检修机械 B 障碍物 钻机钻透 或低锤密击打碎 C 偏斜过大 填以石子粘土 重钻 控制钻速 在偏斜处上下反复扫平 50 二 施工工艺 钻机就位 第一次注浆 提钻 放钢筋笼和注浆管 填放碎 卵 石 第二次注浆 补浆 三 钻孔压浆灌注桩 51 a 1 b c d e f g 2 7 7 4 6 5 3 钻孔压浆灌筑桩工艺流程 a 钻机就位 b 钻进 c 一次压浆 d 提出钻杆 e 下钢筋笼 f 下碎石 g 二次补浆1 长螺旋钻机 2 导流器 3 高压泵车 4 高压输浆管 5 灰浆过滤池 6 接水泥浆搅拌桶 7 注浆管 52 三 优点 振动小 噪音低 能在流砂 易塌孔和地下水的地质条件下成桩 对周围土体有渗透加固作用 解决断桩 缩颈 桩底虚土等 提高承载力 有局部膨胀扩径现象 无泥浆 施工速度快 工期短 单桩承载力高 53 四 缺点 无砂混凝土 水泥用量大 桩身上部的混凝土密实度比下部差 静压试验有发生桩顶压裂现象 地面上水泥浆流失较多 遇到厚流砂层 不采取特殊措施 成桩较难 脆性比普通RC桩较大 五 适用范围 各种土层 特别是在流砂 淤泥 砂卵石 塌孔和地下水等各种复杂地质条件下顺利成桩 54 四 套管成孔灌注桩 55 1 2 3 4 5 6 8 a b c d e 振动沉管灌筑桩成桩工艺 e 桩机就位 b 沉管 c 上料 d 拔出桩管 e 在桩顶 部内混凝土内插入短钢筋并灌满混凝土1 振动锤 2 加压减振弹簧 3 加料 4 桩管 5 活瓣桩尖 6 上料斗 7 混凝土桩 8 短钢筋骨架 a b c d e f 锤击沉管灌筑桩成桩工艺 e 就位 b 沉入套管 c 开始浇灌混凝土 d 边锤击边拔管 e 下钢筋笼 并继续浇灌混凝土 f 成型 56 二 施工工艺 桩机就位 安装桩尖 吊放桩管 扣上桩帽 振动或锤击沉管 放入钢筋笼 浇筑混凝土 拔管成桩 57 58 59 四 复打法 扩大灌注桩 全部复打 1 复打方式 部分复打 局部反插 1 2 3 4 a 复打法示意图 a 全部复打 b c 局部复打1 单打桩 2 沉管 3 第二次浇筑混凝土 4 复打桩 5 预加1m 60 设计要求 提高桩的承载能力 2 复打条件 施工要求 处理工程事故 桩管每次打入时 中心线应重合 3 注意事项 必须在第一次灌注的混凝土初凝前完成复打工作 61 五 充盈系数f 充盈系数 是指实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比 令 f h H D d 式中 H 每次拔管高度 h 管内混凝土下落高度 D 套管外径 d 套管内径 H h D d 62 六 常见的工程质量事故 1 断桩 指桩身出现水平或略有倾斜且贯通全截面的裂缝原因 桩距过小 桩混凝土终凝不久受振动或外力措施 桩中心距 3 5d 新打桩应避免或减少干扰 跳打法处理 拔除补作桩身 2 缩颈 亦称瓶颈 指桩身局部直径小于设计直径原因 含水量大的粘性土 孔隙水压力大 桩间距过小 拔管过快 管内混凝土少和易性差 措施 控制拔管速度 管内混凝土尽量高 可能部位反插法 处理 复打法 63 3 吊脚桩 指桩底部的混凝土隔空或混入泥沙 在桩底部形成松软层 原因 预制桩尖质量差 活瓣桩尖未及时张开 措施 严格控制桩尖质量 密振慢抽 桩尖处多次反插 停抽多振或密击 处理 拔管填砂重沉 4 桩尖进水进泥 原因 地下水位高 含水量大的淤泥和粉砂土层 桩尖与桩管处接缝不严 或桩尖损坏措施 保证桩尖质量 0 5m水泥砂浆 1m混凝土封底处理 用砂回填重沉 64 五 人工挖孔灌注桩 人工挖孔和挖孔扩底灌筑桩 a 圆柱桩 b 扩底桩 c d 扩底桩群布置 b c d a 3d h h1 d1 d1 1000 500 h h1 200 d d 65 二 特点 单桩承载力高 结构传力明确 沉降量小 可一柱一桩 不需要承台 不需要凿桩头 可直接检查直径 垂直度和持力土层情况 可多桩同时施工 速度快 但桩成孔工艺存在劳动强度较大 单桩施工速度较慢 安全性较差等问题 三 适用范围 适用于桩直径0 8m以上 无地下水或地下水较少的粘土 粉质粘土 含少量的砂 砂卵石 姜结石的粘土层采用 特别适于黄土层使用 66 四 构造要求 1 桩径d 一般为0 8 2 0m 最大可达3 5m2 桩长H 一般在20m左右 最深可达40m3 扩底d1 扩底直径d1 1 3 3 0d 最大可达4 5d构造要求 h 1 4h1 d1 d 2 d1 d 4 桩底宜挖成锅底形 锅底中心比四周低0 2m 根据试验 它比平底桩可提高承载力20 以上 67 五 施工 放线 定桩位 挖第一节桩孔土方 支模浇筑第一节混凝土护壁 循环作业直至设计深度 检查持力层后进行扩底 清理虚土 排除积水 检查尺寸和持力层 吊放钢筋笼就位 浇筑桩身混凝土1 施工机具 1 挖土工具 2 出土工具 3 降水工具 4 通风工具 5 照明 通讯工具 68 2 护壁 现浇混凝土护壁 工具护壁 简易护壁土质好 且无地下水可不设护壁混凝土护壁 分段高度一般为0 9 1 0m 混凝土强度C30或C25 厚度经计算确定 一般取100 150mm 加配适量直径6 8mm的钢筋 相邻两节护壁之间用钢筋拉接 69 3 注意事项 1 保证桩孔的质量 2 防止工程质量事故 3 人身安生 塌孔窒息触电 70 71 2 3地下连续墙地下连续墙 diaphragm 用机械施工方法成槽浇灌钢筋混凝土形成的地下墙体 一 工艺原理 L B H 导墙 72 二 工程特点 1 适用于各种土质2 施工时振动小 噪音低3 可在各种复杂条件下进行施工4 防渗性能好5 可用于 逆筑法 施工6 可作为防渗墙 挡土墙 地下结构的边墙和建筑物的基础三 适用范围 适用于各种地质条件 特别适用于密集建筑中建造深基础 73 四 施工工艺 设泥浆池 制备泥浆 泥浆循环 排渣 确定墙位 筑导墙 分段挖槽