第二章桩基础工程

1、 2-1桩基础施工、桩的分类:1、 按照桩的材料分：木桩、碎石桩、混凝土桩、CFG桩等端承型桩：端承桩、摩擦端承桩2、按照承载性状分丿（摩擦型桩：摩擦桩、端承摩擦桩3、 按照桩径大小分：小直径桩（dw 250mm ）中等直径桩（250 v d v 800）大直径桩（d 800mm）4、按照成桩方法分：非挤土桩：干作业钻（挖）孔桩、泥浆护壁钻 （挖）孔桩等部分挤土桩：冲孔灌注桩、植孔桩、H型钢桩等I挤土桩：沉管灌注桩、 打（静压）预制桩、闭 口混凝土空心桩（钢管 桩）5、按照施工方法分：预制桩（打、压、振动沉桩等）、灌注桩（钻孔、挖孔、套管成孔等）二、桩基础一般构造：1、基桩的最小中心距应符合表

2、2-1的规定；当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时，可根据当地经验适当减小。桩的最小中心距表2-1土类与成桩工艺排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩桩基其他情况非挤土灌注桩3.0d3.0d部分挤土桩3.5d3.0d挤土桩非饱和土4.0d3.5d饱和黏性土4.5d4.0d钻、挖孔扩底桩2D 或 D+2.0m（当 D2m）1.5 D 或 D+1.5m（当 D2m）沉管夯扩、钻非饱和土2.2D 且 4.0d2.0D 且 3.5d孔挤扩桩饱和黏性土2.5D 且 4.5d2.2D 且 4.0d注：G d 圆桩直径或方桩边长， D扩大端设计直径。当纵横向桩距不相等时，其最小中心距应满足“其他情况” 一

3、栏的规定。G当为端承型桩时，非挤土灌注桩的“其他情况” 一栏可减小至2.5d2、应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度，对于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于 1.5d，碎石类土，不宜小于1d。当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。3、对于嵌岩桩，嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定； 对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m，倾斜度大于30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度； 对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d，且不应小于0.2m。三、桩基分级：根据建筑规模、功

4、能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体型的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度，应将桩基设计分为表2-2所列的三个设计等级。桩基设计时，应根据表2-2确定设计等级。建筑桩基设计等级表2-2设计等级建筑类型甲级(1) 重要的建筑(2) 30层以上或高度超过100m的高层建筑(3) 体型复杂且层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连体建筑(4) 20层以上框架-核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑(5 )场地和地基条件复杂的7层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑(6)对相邻既有工程影响较大的建筑乙级除甲级、丙级以外的建筑丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及

5、7层以下的一般建筑 2-2灌注桩施工一、灌注桩一般构造：1、桩身配筋： 配筋率：当桩身直径为3002000mm时，正截面配筋率可取0.65 %0.2 % (小直径桩取高值)；对受荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率，并不应小于上述规定值； 配筋长度：1) 端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋；2) 桩径大于600mm的摩擦型桩配筋长度不应小于2/3桩长；当受水平荷载时，配筋长度尚不 宜小于4.0/ :-(为桩的水平变形系数)；3) 专用抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩，应等截面或变截面通长配 筋。拔桩，主筋不应少于 6$ 10;纵向主筋应

6、沿桩身周边均匀布置，其净 距不应小于60mm 箍筋应采用螺旋式，直径不应小于6mm间距宜为 200 -300mm受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主 筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内的箍筋应加密，间距不应大于100mm当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当 考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准混凝土结构 设计规范GB 50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。2、桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求： 桩身混凝土强度等级不得小于C25,混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30; 灌注桩主筋的混凝土

7、保护层厚度不应小于35mm水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm3、扩底灌注桩扩底端尺寸应符合下列规定（图 4.1.3 ）: 对于持力层承载力较高、上覆土层较差的抗压桩和桩端以上有一定厚度较好土层的抗拔桩，可采用扩底；扩底端直径与桩身直径之比Dd,应根据承载力要求及扩底端侧面和桩端持力层土性特征以及扩底施工方法确定；挖孔桩的Dd不应大于3,钻孔桩的 Dd不应大于2.5 ; 扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定，a/hc可取1/41/2，砂土可取1/4，粉土、黏性土可取 1/31/2 ； 抗压桩扩底端底面宜呈锅底形，矢高hb可取（0.150.20 ） 04、承台构造： 独立

8、柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于 75mm承台的最小厚度不应小于 300mm 高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于 200mm 柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置（图2-1-a），对四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在 柱截面范围内（图2-1-b）。0.8等效为方桩)算起，不应小图2-1(a

9、)矩形承台配筋承台配筋示意(b)三桩承台配筋(c)墙下承台梁配筋图纵向钢筋锚固长度自边桩内侧(当为圆桩时，应将其直径乘以于35dg (d g为钢筋直径)；当不满足时应将纵向钢筋向上弯折，此时水平段的长度不应小于25dg弯折段长度不应小于 10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm间距不应大于 200mm柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。 柱下独立两桩承台，应按现行国家标准混凝土结构设计规范(GB 50010)中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多 桩承台的规定相同。GB 50010)关于最小 条形承台梁的纵向主筋应

10、符合现行国家标准混凝土结构设计规范(配筋率的规定(图2-1-c )，主筋直径不应小于12mm架立筋直径不应小于10mm箍筋直径不应小于6mm承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。 筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用时，考虑到整体弯曲的影响，在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%；上层钢筋应按计算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于 2000mm时，宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm间距不大于 300mm的双向钢筋网。 承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有混凝土垫层时，不应小于50mm无垫层时不应小于70mm此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度

11、。5、桩与承台的连接构造应符合下列规定： 桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于50mm对大直径桩不宜小于 100mm 混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩，桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准混凝土结构设计规范(GB 50010)确定。 对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。35倍纵向主 对于一柱一桩基础，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于 筋直径。 对于多桩承台，柱纵向主筋应锚入承台不应小于35倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向呈90o

12、弯折。 当有抗震设防要求时，对于一、二级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数；对于三级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数。6、承台与承台之间的连接构造应符合下列规定： 一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2时，可不设联系梁。 两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。 有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主轴方向设置联系梁。 联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于250mm其高度可取承台中心距的1/101/15，且不宜小于 400mm 联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm!钢筋；位于同一轴线

13、上的联系梁纵筋宜通长配置。 承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土，或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小于0.94。二、灌注桩施工：1、灌注桩成孔施工允许偏差：灌注桩成孔施工允许偏差表2-3成孔方法桩径 偏差（mm垂直度允 许偏差（%桩位允许偏差（mm13根桩、条形 桩基沿垂直轴线 方向和群桩基础 中的边桩条形桩基沿轴线 方向和群桩基础 的中间桩泥浆护壁钻、挖、冲孔桩d 1000mm 1000mm-50100+0.01H150+0.01H锤击（振动）沉管d 500mm100150螺旋钻、机动洛阳铲干作业成孔灌注桩-20170150人工挖孔桩现浇混凝土护壁 50

14、0.550150长钢套管护壁 201100200注：桩径允许偏差的负值是指个别断面；H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离；d为设计桩径。2、 检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。直径大于1m或单桩混凝土量超过 25m3的桩，每根 桩桩身混凝土应留有 1组试件；直径不大于 1m的桩或单桩混凝土量不超过 25m的桩，每个灌注台 班不得少于 1 组；每组试件应留 3 件。（一）泥浆护壁成孔灌注桩：1 、使用条件：宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层；2、主要施工工艺：定桩位t护筒设置t桩机就位t成孔t清孔t质检t钢筋笼，安放导管t清孔t灌注混凝土3、护筒设置：钢筋混凝土

15、护筒、钢板护筒 护筒作用： a 保护孔口； b 提高水头高度； c 钻杆垂直导向性； 护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于20mm规范为50mm； 护筒可用 48mm厚钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm上部宜开设 12个溢浆孔； 护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于1.0m ;砂土中不宜小于 1.5m。护筒下端外侧应采用黏土填实；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求； 护筒从地面露出的高度 0.30.4m（或高出地下水位1.5m以上）;4、成孔、清孔： 当在软土层中钻进时，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层或岩层中的钻进速度应以 钻机不发生跳动为准； 如在钻进过程中发生

16、斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应停钻，待采取相应措施后再进行钻进；大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径应为设计桩径的0.60.8 倍； 清孔方法：空气吸泥机，循环泥浆、掏渣机清孔，清孔后泥浆相对密度控制在1.151.25 ;清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土；浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于 1.25；含砂率不得大于 8%；黏度不得大于 28s； 孔底沉渣厚度：对端承型桩，不应大于50mm对摩擦型桩，不应大于100mm 对抗拔、抗水平力桩，不应大于 200mm；5、水下灌注的混凝土应符合下列规定： 水下灌注混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验确定；

17、坍落度宜为180220mm水泥用量不应少于 360kg/m3 （当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限）； 水下灌注混凝土的含砂率宜为40 50，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应小于40mm水下灌注混凝土宜掺外加剂。导管壁厚不宜小于3mm管径200250mm最下节长度 4 m； 开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300500mm应有足够的混凝土储备量，导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.81.3m ；导管埋入混凝土深度宜为26m严禁将导管提出混凝土灌注面； 应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.81.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。（二）振动沉管灌注桩：1

18、 、适用范围：适用于在一般粘性土、淤泥、淤泥质土、粉土、湿陷性黄土，稍密及松散的砂 土及填土中使用；但在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的土层中，因易损坏桩尖，不宜采用。2、工艺特点： 不受持力层起伏和地下水位的限制，能适应复杂地层； 能用小桩管打出大截面桩（一般单打法的桩截面比桩管扩大30%反插法可扩大 50%复打法可扩大 80%左右），使有较高的承载力； 部分约束混凝土，提高混凝土的密实度，保证桩体施工质量；有套管护壁，可防止坍孔、缩 孔、断桩，桩质量可靠； 对砂土，可减轻或消除地层的地震液化性能；对附近建筑物的振动影响以及噪声对环境的干 扰都比常规打桩机小；能沉能拔，施工速度快，效率高，操作简

19、便，安全，同时费用比较低，比预 制桩可降低工程造价 30%左右。 但由于振动会使土体受到扰动，会大大降低地基强度，因此，当为软粘土或淤泥及淤泥质土时，土体至少需养护 30d;砂层或硬土层需养护 15d，才能恢复地基强度。3、施工工艺方法要点 桩机就位：将桩管对准桩位中心，桩尖活瓣合拢，放松卷扬机钢绳，利用振动机及桩管自 重，把桩尖压入土中； 沉管：沉管过程中，应经常探测管内有无水或泥浆，如发现水或泥浆较多，应拔出桩管，用砂回填桩孔后重新沉管；如发现地下水和泥浆进人套管，一般在沉入前先灌入1m 高左右的混凝土或砂浆，封住活瓣桩尖缝隙，然后再继续沉入。 上料：桩管沉到设计标高后，停止振动，用上料斗

20、将混凝土灌入桩管内，混凝土一般应灌满 桩管或略高于地面； 拔管：管内灌满混凝土后，应先振动510s,再开始拔管，应边振边拔，每拔出0.51.0m，停拔，振动 510s ;如此反复，直至桩管至距设计标高0.60.8m处利用余震将混凝土浇注至设计标高以上至少 0.8m 处；用活瓣桩尖时宜慢，用预制桩尖时可适当加快；在软弱土层中，宜控制在0.60.8m/min 并用吊砣探测得桩尖活瓣确已张开，混凝土已从桩管中流出以后，方可继续抽拔桩管，边振边拔，桩管 内的混凝土被振实而留在土中成桩，拔管速度应控制在 1.21.5m/min 。 振动、振动冲击沉管灌注桩反插法施工的质量控制应符合下列规定：1.01.5

21、m 以桩管灌满混凝土后，先振动再拔管，每次拔管高度0.51.0m，反插深度0.30.5m;在拔管过程中，应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地表面或高于地下水位 上，拔管速度应小于 0.5m/min ；在距桩尖处 1.5m 范围内，宜多次反插以扩大桩端部断面；穿过淤 泥夹层时，应减慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度，在流动性淤泥中不宜使用反插法。 在拔管过程中，桩管内的混凝土应至少保持2m高或不低于地面，可用吊砣探测，不足时及时补灌，以防混凝土中断形成缩颈。每根桩的混凝土灌筑量，应保证达到制成后桩的平均截面积与 桩管端部截面积的比值不小于 1.1 。 振动灌筑桩的中心距不宜小于桩管外

22、径的4 倍，相邻的桩施工时，其间隔时间不得超过水泥的初凝时间，中途停顿时，应将桩管在停顿前先沉入土中，或待已完成的邻桩混凝土达到设计强度 等级的 50%方可施工；桩距小于 3.5d （d 桩直径）时，应跳打施工。 遇有地下水，在桩管尚未沉入地下水位时，即应在桩管内灌入1.5m高的封底混凝土，然后桩管再沉至要求的深度。水泥粉煤灰碎石（ CFG 桩）施工 适用范围：一般为多高层地基的处理形成（振动沉管灌注桩）桩径一般 350 400mm，桩长一般 6- 12mCFG 桩是合有少量水泥的砼桩（在桩内加入石屑、粉煤灰和少量水泥）。加入石屑是改善混合 物的颗粒级配，加入粉煤灰是改善混合物的和易性，并利用

23、其活性徕减少水泥用量，少量水泥是增 强混合物的粘结强度。 利用孔径孔距来桩长等改变桩的承载能力，提高桩的承载力，一般提高250% 300%，软土地基提高更多，桩体和周围土体来共同工作，有效提高地基承载力； 降低地基的沉降量，变形稳定快如地基处于较硬土层上（沉降量不超过10mm）软土地基沉降量更小； 由于加入粉煤灰改善了混合物的流动性和和易性，便于浇筑和保证施工质量-工艺性好； 大量利用工业废料，节约水泥、钢材、降低工程运价，比预制砼桩降低造价40%左右。材料要求：碎石粒径 20 50mm，密度1.39t/m3,杂质含量不超过 5% ;石屑：粒径2.5 10mm，密度1.47t/m3，杂质含量不

24、超过 5% ;粉煤灰 III 级、水泥 425普通硅酸盐水泥、新鲜无结块；施工要点分析：1、 垂直度不超过1% ;桩顶位移不超过 100mm；充盈率1.3 （浮标法）2、 沉管至规定的标高后，应在较短时间内灌注水泥，粉煤灰和碎石的混合物。混合物第一次 应装至与下料口顶面相平，如灌注填量不够应在拔管灌注过程中继续注料，注满料后振动以后，开 始拔桩，拔桩速度 1.21.5m/min 并且每拔 1.52.0m 应停拔续振 20s3、桩顶浮浆厚度不超过 200mm ，至设计标高后，地面部分应用碎石填实4、 基槽开挖（w 1.5m）应采用人工挖土， 1.5m时，桩顶0.7m范围内应采用人工挖土，以 免破

25、坏桩顶；5、 为了保证桩和桩周围土体共同工作，在基础和桩顶之间加铺150 厚300 厚碎石或灰土垫 层。（三）人工挖孔桩：1 、使用条件：适用于桩直径 800mm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，深度一般20m左右，可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（如泵站、桥墩作支撑、抗滑、挡土、锚拉桩之用）；缺少机械作业条件、场地狭小地区；对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层， 不宜采用。2、工艺特点： 单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小，可一柱一桩，不需承台，不需凿桩头； 可作支撑、抗滑、

26、锚拉、挡土等用； 可直接检查桩直径、垂直度和持力土层情况，桩质量可靠； 施工机具设备较简单，都为工地常规机具，施工工艺操作简便，占场地小； 施工无振动、无噪声、无环境污染，对周围建筑物无影响；可多桩同时进行，施工速度快， 节省设备费用，降低工程造价； 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。3、人工挖孔桩构造： 挖孔桩直径（d） 般为0.82.0mm,最大直径可达 3.5mm （般不宜超过 2.5m）； 桩埋置深度（桩长）一般在20m左右，最深可达40m （一般不宜超过30m）。 当要求增大承载力、底部扩底时，扩底直径一般为（1.33.0 ） d,扩底直径大小按（di d

27、） /2 : h = 1: 4, hi（ di d） /4 进行控制（图 2-2a、b）。一般采用一柱一桩，如采用一柱两桩时，两桩中心距不应小于3d1，两桩扩大头净距不小于1m（图2-2c ），上下设置不小于 0.5m （图2-2d ）。 桩底宜挖成锅底形，锅底中心比四周低200mm根据实验，它比平底桩可提高承载力20%以0.4%为宜,上。 桩底应支撑在可靠的持力层上，支撑桩大多采用构造配筋，配筋率以2/3配筋长度一般为 1/2桩长，且不小于 iom用于作抗滑、锚固，挡土桩的配筋，按全长或桩长配置，由计算确定。箍筋采用螺旋箍筋或封闭箍筋，不小于0 8200mm在桩顶1.0m范围内间距加密一倍，

28、以提高桩的抗剪强度。当钢筋笼长度超过4.0m时，为加强其刚度和整体性，可每隔2.0m设一道01620mm旱接加强筋。直径1.2m内的桩，钢筋笼的制作与一般灌筑桩的方法相同，对直径和长度大的钢筋笼，一般 在主筋内侧每隔 2.5m加设一道直径2530mml的加强箍，每隔一箍在箍内设一井字加强支撑，钢筋 笼侧主筋上每隔5m设置耳环，控制保护层为 57cm钢筋笼外形尺寸比孔小 1112cm。图2-2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4、人工挖孔桩混凝土护壁的厚度不应小于100mm混凝土强度等级不应低于桩身混凝土强度等级，并应振捣密实；护壁应配置直径不小于8

29、mm的构造钢筋，竖向筋应上下搭接或拉接。护壁施工采取组合式钢模板拼装而成，上下设两半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，上部留 100mm高作浇筑口，拆模后用砌砖或混凝土堵塞，混凝土强度达1.2MPa即可拆模，护壁模板的拆除应在灌注混凝土24h之后；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm每节护壁均应在当日连续施工完毕；同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm5、混凝土护壁厚度的计算：大直径人工挖孔桩大都采取分段挖土，分段护壁的方法施工，以保证操作安全。分段现浇混凝 土护壁厚度，一般取受力最大处，即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力确定其厚 度。施工过程中地面

30、不均匀堆土产生偏压力的影响可不考虑。混凝土护壁厚度t可按下列公式计算：t=KDP/2fc （2-1）无粘性土、无地下水时：2P=Y H tg (45 -)2无粘性土、有地下水时：P=Y H tg (45cp)+2(Y - Y W(H-h)tg 2(45 -一 )+(H-h)2粘性土、无地下水时：P=Y H tg (45 申-)-2 c2 tg(45 -)2粘性土、有地下水时：2申P=Y H tg (45 - )-4c29 tg(45 -2)+ ( Y -Y v)( H-h)tg(45 -)+(H-h) y w2Y w【例1】1.8m直径混凝土灌筑桩，深30m用人工挖孔，混凝土护壁采用C20,每

31、节高1.0m ,地基土为粉质粘土，土的天然重度丫 = 19.5kN/m3;内摩擦角 20 ,地面以下6m有地下水，不 考虑粘聚作用（c = 0）,试计算混凝土护壁所需厚度。6、 混凝土用粒径小于40mm石子，水泥用强度等级32.5普通水泥或矿渣水泥，坍落度4 -8cm,用机械拌制。混凝土下料采用串桶，深桩孔用混凝土溜管；如地下水大（孔中水位上升速度大于6mm/min）,应采用混凝土导管水中浇筑混凝土工艺，混凝土要垂直灌人桩孔内，并应连续分层浇筑，每层厚不超过1.5m。小直径桩孔，6m以下利用混凝土的大坍落度和下冲力使密实；6m以内分层捣实。大直径桩应分层捣实，或用卷扬机吊导管上下插捣。对直径小

32、、深度大的桩，人工下井振捣有困难时，可在混凝土中掺水泥用量0.25%木钙减水剂，使混凝土坍落度增至1318cm,利用混凝土大坍落度下沉力使之密实，但桩上部钢筋部位仍应用振捣器振捣密实。当桩顶标高比自然场地标高低时，在混凝土浇筑12h后进行湿水养护，当桩顶标高比场地标高高时，混凝土浇筑12h后应覆盖草袋，并湿水养护，养护时间不少于7d。7、施工前的准备工作： 熟悉图纸和各种资料，做好场地平整，如条件允许可在场地上作一混凝土垫层以方便场地内 的交通和排水；排水路线确定、沉淀池的设置；对相邻建（构）筑物的保护措施等； 人工挖孔桩施工组织设计（施工方案）：工程简况、桩位平面布置图和剖面图、挖土开始的

33、部位、进展的方向和顺序、保证质量安全的措施、施工作业计划、劳动力材料施工机具供应计划 护肩（井圈）的设置（开孔）：井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm井圈顶面应比场地高出100150mm壁厚应比下面井壁厚度增加 100150mm将土 0.000标高引测到护肩的上表面； 人材机的准备：孔径d 1.4m时，每孔34人；混凝土、模板、木方、钢管、木板、照明灯具、鸽子、盛土工具等；电动葫芦、卷扬机、鼓风机、振捣棒等； 安全和技术交底，使安全观念深入每一个职工的心中。8、人工挖孔桩施工应采取下列安全措施： 孔内必须设置应急软爬梯供人员上下；使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠，并配有自动卡紧 保险装置，

34、不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。电葫芦宜用按钮式开关，使用前必须 检验其安全起吊能力； 每日开工前必须检测井下的有毒、有害气体，并应有足够的安全防范措施。当桩孔开挖深度超过10m时，应有专门向井下送风的设备，风量不宜少于 25L/S ; 孔口四周必须设置护栏，护栏高度宜为0.8m ; 挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口周边1m范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响； 施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须遵守现行行业标准施工现场临时用电安全技 术规范JGJ46的规定。9、人工挖孔桩施工： 挖孔灌筑桩的施工程序是：场地整平t放线、定桩位t挖第一节桩孔土方t支模浇筑第

35、一节 混凝土护壁t在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线t安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦 或卷扬机、活底吊土桶、排水，通风、照明设施等t第二节桩身挖土t清理桩孔四壁、校核桩孔垂 直度和直径t拆上节模板，支第二节模板，浇筑第二节混凝土护壁t重复第二节挖土、支模、浇筑 混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度t检查持力层后进行扩底t清理虚土、排除积水、检查尺 寸和持力层T吊放钢筋笼就位T浇筑桩身混凝土。 挖孔由人工从自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎；挖土次序为先挖中间部分后挖周边，允许尺寸误差+3cm,扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。 桩挖孔时，如地

36、下水丰富、渗水或涌水量较大时，可根据情况分别采取以下措施：少量渗水 可在桩孔内挖小集水坑将泥水一起吊出；大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将 地下水排出桩孔外,随挖土随加深集水井；涌水量很大时,如桩较密集,可将一桩超前开挖,使附近地下水汇集于此桩孔内，用12台潜水泵将地下水抽出，起到深井降水的作用，将附近桩孔地下水位降低；渗水量较大，井底地下水难以排干时，底部泥渣可用压缩空气清孔方法清孔。 当挖孔时遇流砂层，一般可在井孔内设高12m,厚4mm钢套护筒，直径略小于混凝土护壁内径，利用混凝土支护作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒压入土中，压入一段，开挖一段桩孔， 直至穿过流砂层 0.5

37、1.0m，再转入正常挖土和设混凝土支护。 2-3 预制桩施工一、预制桩制作、运输及安装1、 混凝土养护至 30%虽度拆模t养护至 75%虽度起吊t达100%虽度后运输、堆放。2、 邻桩与上层桩的混凝土须待邻桩或下层桩的混凝土达到设计强度的30%以后进行,重叠层 数一般不宜超过四层。3、起吊、运输和堆放当桩的混凝土达到设计虽度标准值的75%后方可起吊,吊点应系于设计规定之处,如无吊环,可按图 2-3 所示位置设置吊点起吊。起吊时,吊点位置由计算确定； 吊点数w 3个时，按照正负弯矩相等原则计算确定； 吊点数3个时，按照反力相等的原则计算确定。在吊索与桩间应加衬垫,起吊应平稳提升,采取措施保护桩身

38、质量,防止撞击和受振动。7-| 一 ！ r0 104马呼9戈仃 0292E j o, 1Q4Lt).208t彳才（a）、（ b） 点吊法；（c）二点吊法；（d）三点吊法；（e）四点吊法；（f）管桩一点吊法；（g）管桩两点吊法4、桩堆放时场地应平整，坚实，排水良好，桩应按规格、桩号分层叠置，桩尖应朝向一端，支撑点应设在吊点或近旁处，上下垫木应在同一直线上，并支撑平稳；堆放层数不宜超过4层。5、混凝土空心管桩采用成套钢管模胎在工厂用离心法制成。制作时常施加预应力，制成预应力高强度混凝土管桩。管桩直径多为400500mm每节长度812m管桩按桩身混凝土强度等级分为预应力混凝土管桩（代号PC桩）和预应

39、力高强混凝土管桩（代号PHC桩），前者强度等级不低于C60；后者不低于C80。PC桩一般采用常压蒸汽养护，脱模后移入水池再泡水养护，一般要经28d才能使用。PHC桩，一般在成型脱模后，送入高压釜经10个大气压、180 C左右高温高压蒸汽养护，从成型到使用的最短时间为 34do6、混凝土强度等级应不低于C30,粗骨料用 5 40mm碎石或卵石，用机械拌制混凝土，坍落度不大于6cm,混凝土浇筑应由桩顶向桩尖方向连续浇筑，不得中断，并应防止另一端的砂浆积聚 过多，并用振捣器仔细捣实。接桩的接头处要平整，使上下桩能互相贴合对准。浇筑完毕应护盖洒 水养护不少于7d，如用蒸汽养护，在蒸养后，尚应适当自然养

40、护，30d方可使用。7、长桩可分节制作，单节长度应满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装卸能力等方面的要求，并应避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。二、打（沉）桩施工1、施工准备： 整平场地，清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物；架空高压线距打桩架不得小于10m；修设桩机进出、行走道路，做好排水措施； 测量放线：定出桩基轴线，先定出中心，再引出两侧，并将桩的准确位置测设到地面；并测出每个桩位的实际标高，场地外设2-3个水准点，以便随时检查之用；在桩架上设置标尺或在桩的侧面画上标尺，以便能观测桩身入土深度； 检查桩的质量，将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近； 安排记录和监理

41、人员等；桩帽、桩垫（尼龙6）、送桩等；打桩机设备（桩锤、桩架）及起重工具；铺设水电管网，进行设备架立组装； 打桩场地建（构）筑物有防震要求时，应采取必要的防护措施。 学习、熟悉桩基施工图纸，并进行会审；做好技术交底，特别是地质情况、设计要求、操作规程和安全措施的交底；准备好桩基工程沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格； 确定沉桩顺序：当桩较密集时（桩中心距小于或等于4倍桩边长或桩径），应由中间向两侧对称施打或由中间向 四周施打，如图2-4（a）、图2-4（b）所示。当桩数较多时，也可采用分区段施打。（a）由中间向两侧施打（b）由中部向四周施打()()()()()(c)逐排施打(d)由两侧向中间施打图

42、2-4打桩顺序对基础标高不一的桩，宜先深后浅，对不同规格的桩，宜先大后小，先长后短，可使土层挤密均匀，以防止位移或偏斜；在粉质粘土及粘土地区，应避免按着一个方向进行，使土体一边挤压，造成入土深度不一，土体挤密程度不均，导致不均匀沉降。若桩距大于或等于4倍桩直径，则与打桩顺序无关。2、接桩方法：常用接头方式有焊接、法兰接桩及硫磺胶泥锚接等几种。前两种可用于各类土层；硫磺胶泥锚 接适用于软土层。 法兰接桩：钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠； 焊接接桩：钢板宜用低碳钢，焊条宜用 E43,焊接时对称对角焊接，并确保焊缝质量和设计尺寸。接桩时，一般在距离地面1m左右进行，上、下节桩的中心线偏差不得大于1

43、0mm节点弯曲矢高不得大于0.1%的两节桩长。在焊接后应使焊缝在自然条件下冷却10min后方可继续沉桩。 硫磺胶泥锚接桩：浆锚法接头是将上节桩锚筋插入下节桩锚筋孔内，再用硫磺胶泥锚固。上节桩下端伸出4根锚筋，长度为锚筋直径的15倍，布置在桩的四角，锚筋直径在锤击沉桩时为2225mm静力压桩时为1618mm下节桩顶部预留锚筋孔，锚筋孔呈螺纹状，孔径为锚筋直径的2.5倍，一般内径为50mm孔深应比锚筋长50mm硫磺胶泥物理性能：热变性：60 C以内强度无明显变化；120 C变液态；140145C密度最大且和易性最好；170 C开始沸腾；超过180C开始焦化，且遇明火即燃烧密度：2.283.32t/

44、m硫磺胶泥力学性能：抗拉强度：4MPa抗压强度：40MPa握裹强度：与螺纹钢筋为iiMPa与螺纹孔混凝土为4MPa3、沉桩施工： “重锤低击，低提重打”； 控制原则是：桩端（指桩的全截面）位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度可作参考；桩端达到坚硬、硬塑的粘性土，中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高可作参考；当贯入度已达到，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加以确认；振动法沉桩是以振动箱代替桩锤，其质量控制是以最后3次振动（加压），每次 10min或5min，测出每分钟的平均贯入度，以不大于设计规定的数值为合格，而

45、摩擦桩则以沉到设计要求的深度为合格； 打（沉）桩控制贯入度的计算打预制钢筋混凝土桩的设计质量控制，通常是以贯入度和设计标高两个指标来检验，打桩贯入度的检验，一般是以桩最后10击的平均贯入度应该小于或等于通过荷载实验（或设计规定）确定的控制数值，当无实验资料或设计无规定时，控制贯入度可以按以下动力公式计算：n AQHQ+0.2qS =mP（mP + nA） Q + q式中 S桩的控制贯入度（mm；Q锤重力（N）;H 锤击高度（mr）i ；q 桩及桩帽重力（N）；A 桩的横截面（mrf）;P桩的安全（或设计）承载力（N）；m安全系数；对永久工程，m= 2;对临时工程，m= 1.5 ；n与桩材料及桩

46、垫有关的系数：钢筋混凝土桩用麻垫时，n = 1;钢筋混凝土桩用橡木垫时，n = 1.5 ；木桩加桩垫时，n= 0.8 ;木桩不加垫时，n= 1.0。如已作静荷载实验，应该以桩的极限荷载Pk （kN）代替公式中的 mP直计算。4、打（沉）桩公害影响及预防措施 噪音影响：应尽量避开夜间施工和在居民密集区施工，在桩顶、桩帽上加垫缓冲材料； 震动影响：可采用开挖防震沟（沟宽0.50.8m，沟深按土质情况以边坡能自立为准 ）；打设钢板桩；采用“重锤轻击”打桩等措施； 土体挤压影响：使桩周围的地面隆起并产生水平位移，使土中孔隙水压力上升，形成超孔隙水压力，加剧了土体的隆起、位移。可采用预钻孔沉桩法（孔径约

47、比桩径小50100mm孔深宜为桩深的 1/31/2） ；设置袋装砂井或塑料排水板，以消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象；限制打 桩速率，也可以使土中的超孔隙水压力消散，减少挤土现象。5、射水沉桩法 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 2-4 倍，节省时间，加快工程进度；但需一套冲水装 置。本法最适用

48、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。施工要点： 沉桩时，先将射水管装好使喷射管嘴离地面约0.5m，最初可使用较小水压，以后逐步加大水压，不使下沉过猛，下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击，下沉转快时停止锤击； 下沉时应使射水管末端经常处于桩尖以下约0.3-0.4m 处。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 ； 当沉至距设计标高 0.5-2m 时应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动打至设计标高，以免将桩尖处土体冲坏，降低桩的承载力。桩的间距应大于0.9m，以免冲松邻

49、近已打好的桩。6、植桩法沉桩 特点是：有效的防止土体隆起和位移，以及超孔隙水压力的上升，可保证邻近建（构）筑物、地下管线、道路交通的安全，节省防护或加固费用；同时可减少锤击噪声、振动等危害，减小锤击 沉桩阻力，现场施工文明；但需两套沉桩机具设备，增加一道工序。施工要点植桩法沉桩施工程序为：放线定桩位t桩机就位t稳定钻杆、校正垂直度t钻孔、排出土外运T至要求植桩深度、清理桩孔T植入钢筋混凝土预制桩T型钢接桩焊接、校正T用锤击法沉桩至 设计深度T拔送桩管（有送桩时）7回填送桩孔。 植打桩顺序为：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。一般宜采用

50、钻一孔植打一孔的流水施工方法，尽量保持钻孔和打桩机 同步。对超软土宜间隔钻孔施打。 钻机就位后，应先将钻机转至桩架正前方对准桩位，进行垂直度校正，稳定钻机，然后开动钻机徐徐钻进，同时经由出土斗排土外运；钻时要注意保持钻杆不停地旋转，以防卡钻，钻至预定 深度后，可清孔提钻，清理地面附近积存余土，即可移至下一桩位钻孔，钻孔后应在1h打，以避免塌孔。钻孔直径，方桩一般控制在内切圆或小于2/3 桩截面。 植打预制桩，桩机要保持垂直平稳，在孔内插入钢筋混凝土预制桩，应用两台经纬仪进行垂 直度双向校正后，再锤击打桩，直至设计标高。在施打三段接长桩最后一段时，桩顶应加衬垫，以 防击坏桩头。打桩机与钻孔机应保

51、持一定距离，以避免互相干扰和击桩挤压使钻孔变形。7、锚杆静力压桩法 适用于加固粘性土、淤泥质土、人工填土、黄土等地基，特别适用于建筑物加层；已沉裂、倾 斜建（构）筑物的纠偏加固；老厂房技术改造柱基及设备基础的托换加固；新建工程先建房后压桩 的工程。锚杆静压法沉桩，系利用建（构）筑物的自重作为压载，先在基础上开凿出压桩孔和锚杆孔， 然后埋设锚杆或在新建（构）筑物基础上预留压桩孔预埋钢锚杆，借锚杆反力，通过反力架，用液 压压桩机将钢筋混凝土预制短桩逐段压入基础中开凿或预留的桩孔内，当压桩力Pp达到内植桩施1.5 Pa( Pa桩的设计承载力）和满足设计桩长时，便可认为满足设计要求，再将桩与基础连接在

52、一起，卸 去液压压桩机后，该桩便能立即承受上部荷载，从而可减少地基土的压力，及时阻止建（构）筑物 继续产生不均匀沉降。O d*2L g：D：图2-5锚杆静压法沉桩装置（a）静压桩装置；（b）压桩孔与锚杆孔位置1-桩；2-压桩孔；3-锚杆；4-钢结构及反力架；5-活动横梁；6-千斤顶；7-电动葫芦；8-基础；9-柱基；10-砖墙锚杆静压桩的特点是： 可以迅速得到稳定，可在不停产、不搬迁的情况下进行基础托换加固； 对于新建工程可与上部建筑同步施工，不占绝对工期； 加固过程中无振动、无噪声、无环境污染，文明施工； 在压桩过程中可直接测得压桩力和桩的入土深度，可保证桩基质量； 施工机具设备结构简单、技术易于掌握，可在狭小空间场地应用； 锚杆静压法沉桩受力明确、简便，单桩承载力高（约250-300kN ），加固效果显著； 不用大型机具，施工快速（新建工程每台班可压桩60-80M），节省加固费用。施工要点 锚杆静压法沉桩程序是：清理基础顶面覆土-凿压桩孔和锚杆孔-埋设锚杆螺栓-安装反力架t吊桩段就位、进行压桩施工t接桩t压到设计深度和要求压桩力t封桩、将桩与基础连接t拆 除压桩设备。 开凿压桩孔可采用风镐或钻机成孔，压桩孔凿成上小下大截头锥形体，以利于基础承受冲剪；凿锚杆孔可采用风钻或钻机成孔，孔径为 $