桩基础工程PPT课件

.,1,第二章桩基础工程基本知识,1基础的概念及作用,建筑物基础：将建筑物荷载传递给地基的地下结构部分。作用：（平面上）扩散/（浅层地基土质不佳时传递上部荷载；调整地基变形。,.,2,2基础的类型,（1）按埋深（施工角度）浅基础：埋深5m,施工较简便、无需特殊设备及措施；深基础：埋深5m,施工较复杂、有时需要专门设备及措施。选用顺序：天然地基浅基础人工地基上浅基础深基础,.,3,墙/柱下条形基础柱下独立基础板式/筏板基础箱形基础桩基础,混凝土或砖石材料,多为混凝土材料,其它尚有钢混（凝土）、木等材料略,（2）按构造形式,.,4,构造图,独立基础,条形基础,箱形基础,.,5,桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到承载力较大的深处上层中；或使软弱土层挤密，以提高地基土的密实度及承载力。适用条件上部建筑物荷载比较大，而地基软弱，天然地基的承载能力、沉降量不能满足设计要求时，可采用桩基础。,.,6,3桩基础分类,亦可按使用功能、材料、直径大小等对桩分类：,按传力及作用性质不同,摩擦桩桩的荷载主要由桩侧的土与桩身的摩擦力承担。端承桩荷载主要由桩端承阻力承担。,端承桩摩擦桩,.,7,4主要相关规范,（1）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB502022002）（2）建筑地基基础设计规范（GB500072002）（3）建筑桩基技术规范（JGJ942008）（4）基桩低应变动力检测规程（JGJ/T9395）（5）建筑地基处理规范（GB50002002）,.,8,第一节钢筋混凝土预制桩施工,概念：在地面上将桩预制好，然后在桩位上用各种方法将桩沉入土中。工艺：制作起吊运输堆放沉桩接桩、截桩等。特点：施工速度快，预制质量有保证，施工有污染，承载能力偏小。,.,9,有实心方桩和离心管桩两种实心桩为方形断面，边长一般为250550mm。管桩是在工厂离心法成型的空心圆柱形预制桩，直径有400500等几种。桩长：一般在27m以内混凝土强度等级：不宜低于C30钢筋：对称配筋,.,10,1制作、起吊、运输、堆放,（1）制作钢桩多在工厂制作；混凝土桩可在预制厂也可在现场制作。预制厂制作时，每节桩长不超过12米，现场可达30米。多为叠浇生产，重叠不宜超过4层，层与层之间刷隔离剂，上层桩混凝土的浇筑，必须在下层桩混凝土达到设计强度等级的30%后进行。,.,11,（2）起吊,混凝土强度达到70%后可以起吊。吊点按照起吊后桩的正、负弯矩基本相等的原则进行设置。,.,12,（3）运输、堆放,混凝土强度达到100%后可以运输和打桩,随打随运。混凝土桩堆放层数不宜超过4层。,.,13,2沉桩,锤击法：利用桩锤靠冲击能将桩打入土中。静压法：利用静压力将桩压入土中。振动法：利用振动桩锤沉桩。水冲法：高压水冲击桩尖附近土层，锤击或振动沉桩。,.,14,（1）锤击法沉桩,常用设备,桩锤：落锤、蒸汽锤（单动、双动）、柴油锤等桩架动力设备,*桩锤质量选择：锤重宜桩重，1.52倍时效果良好。,利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中,.,15,桩锤落锤锤重：515kN；自由落下适用于普通粘土和含砾石较多的土单动汽锤：15150kN；压力举锤，自由下落双动汽锤：660kN；压力将锤上举和下冲柴油锤：利用燃油爆炸产生的力推动活塞1.260kN；导杆式和筒式,.,16,桩架*桩架的作用：悬吊桩锤、为桩锤导向、起吊桩并在小范围内移动。桩架高度：桩长+桩帽高度+桩锤高度+滑轮组高度+起锤工作伸缩的余位高度（12m）桩架形式：多能桩架：沿轨道或滚杠行走移动履带式桩架：装在履带式底盘上可自由行走,.,17,.,18,动力设备电源高压饱和蒸汽压缩空气柴油打桩前的准备工作清除高空及地下障碍物、平整场地材料机具准备及接通水、电源打桩试验：试桩数量不得少于2根；做好试桩记录,.,19,打桩施工,施工要点：保证桩身垂直；桩身不开裂；合理确定打桩顺序。,打桩顺序及方向,平面打桩顺序,当桩较密集时（桩中心距4d）图a、图b当桩较稀疏时（桩中心距4d）图c先大后小、先深后浅、先长后短,.,20,打桩方法,*重锤低击*开始时，小落距、轻击*减少冲击能对桩顶的损坏*送桩,接桩方法,焊接接桩法兰接桩硫磺胶泥锚接桩,桩头处理凿桩头截桩,.,21,打桩质量控制,*做好施工记录*质量控制摩擦桩/桩尖位于软弱土层：标高为主、贯入度为辅端承桩/桩尖位于坚硬土层：贯入度为主、标高为辅*贯入度：每击打一次，桩的入土深度。位置与垂直度偏差桩的垂直度偏差不得超过桩径的0.5抄平放线、定桩位、设标尺；水准点数量不少于两个,打桩对周围环境的影响噪声污染、振动影响等,.,22,（2）静力压桩,利用压桩机桩架自重和配重的静压力将预制桩逐节压入土中噪声、振动污染小，适用于软弱土层或振动、噪声要求严的情况。,.,23,（3）水冲沉桩,高压水冲击桩尖附近土层，土层被冲刷松软，减小桩身下沉的阻力，使桩在自重及桩锤作用下很快沉入土中。锤击或振动沉桩。适用于砂土、碎石土。,.,24,（4）振动沉桩,利用振动桩锤的高频振动，使桩身周围的土体液化而减小沉桩阻力，靠桩的自重和桩锤重量将桩沉入土中。适用于软土、粉土、松砂等土层，不宜用于密实的粉性土、砾石等土层。,.,25,第二节混凝土灌注桩施工,施工工艺：（就地）成孔安放钢筋笼浇筑混凝土特点：能适应土层变化，无需接桩，施工时无振动、无挤压，噪声小。但其施工要求严格，浇筑混凝土后需有一段养护期，不能立即承受荷载。,分类根据成孔工艺,钻孔灌注桩,干作业成孔灌注桩,湿作业成孔灌注桩,沉管灌注桩,挖孔灌注桩,.,26,1干作业成孔灌注桩,主要适用于地下水位以上的各种软、硬土（土质条件较好）中成孔。成孔机械有螺旋钻机、钻扩机、洛阳铲等适用于地下水位以上的各种软硬土中成孔螺旋钻机有长杆螺旋式（10m）及短杆螺旋式（38m）长杆螺旋钻钻头外径分别为400、500、600，钻孔深度分别为12m、10m和8m在软塑土层中施工时，土的含水量大，应采用疏纹叶片；在可塑或硬塑的粘土中或在含水量较小的砂土中成孔时，应采用密纹叶片,.,27,2泥浆护壁钻孔灌注桩适用：地下水位较高或土质较差（如淤泥、淤泥质土、砂土等）、容易塌孔时，也适用于地质情况复杂、夹层多、软硬变化大的岩层。施工工艺1、埋设护筒作用：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，引导钻头方向2、泥浆护壁*制备：高塑性粘土或膨润土水掺合剂*特性：触变*作用：保护孔壁；携带泥渣；润滑、冷却钻头。,.,28,3成孔钻孔潜水钻机适用于粘性土、淤泥及淤泥质土及砂土、也可钻入岩层，尤其适于地下水位较高的土层中成孔。冲孔冲击钻机适用于风化岩及各种软硬土层成孔抓孔冲抓锥成孔机适用于有坚硬夹杂物的粘土、砂卵石土和碎石类土,.,29,4、安放钢筋笼起重机械悬吊5、清孔清除孔底沉碴、淤泥，以减少桩基础的沉降量（清孔质量直接影响桩端阻力的发挥）。方法：真空吸泥渣；射水抽渣；循环换浆。摩擦桩，沉渣允许厚度300mm端承桩，沉渣允许厚度100mm6、水下浇筑混凝土常采用导管法隔水塞（栓）悬吊隔水塞的钢丝,.,30,3沉管灌注桩,预制桩施工工艺灌注桩施工工艺的综合应用。,.,31,施工方法,.,32,适合于地下水位高、地质条件差的可塑、软塑、流塑以上粘土、淤泥及淤泥质土、稍密和松散的砂土1、锤击沉管成孔桩尖低锤轻击、低锤密击浇筑混凝土与拔管2m高度拔管速度不宜过快，以0.81.2mmin为宜复打法适用于一般粘土、淤泥质土、砂土、人工填土2、振动沉管成孔振动冲击锤（激振器）适用于稍密及中密的碎石类土,.,33,4人工挖孔灌注桩,特点：单桩承载力高，受力性能好。设备简单，现场干净，可多桩孔施工，噪音少，质量易保证。关键技术问题护壁扩孔安全问题,.,34,（一）适用范围适用于土质较好、地下水位较低的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土层等地质条件对软土、流砂、地下水位较高、涌水量大的土层不宜采用。,.,35,桩直径一般为8002000mm，最大直径可达3500mm。底部采取不扩底和扩底两种方式，扩底直径1.33.0d，最大扩底直径可达4500mm。扩底变径尺寸(dd)/2H=14或(dd)/2H=12，h（dd）/2,.,36,（二）施工工艺1施工程序2护壁设计和施工护壁可采用现浇混凝土、喷射混凝土或型钢木板工具式护壁、沉井等混凝土护壁分段高度一般为0.91.0m厚度一般取100150mm3桩孔土开挖垂直运输：在孔口上安支架、轨道，用电动葫芦或慢速卷扬机提升4安全技术措施,.,37,5、爆扩成孔灌注桩由桩柱和扩大头两部分组成。桩身直径d=200