第二章---桩基地地工程

1、实用标准文案 第二章桩基工程 地基与基础这是个很大的课题，可以足足写一本书 本课主要讲软弱地基加固处理的桩基施工和地下连续墙施工。 第一节桩的作用与分类 在工程上，对于软弱地基的处理有多种方式：强夯、真空预压、桩基降低地基土的含水量以提高承载力，如插排水 板、地下连续墙、沉井等方法，其中桩基是常用的处理方式： 预制桩 钻孔灌注桩 桩基 +、+、挖孔灌注桩 灌注桩 套管成孔灌注桩 爆扩桩 第二节：钢筋混凝土预制桩的施工 预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形成的桩。预制桩的沉桩方式主要有锤击沉桩、压桩、水冲沉桩 和振动沉桩等。 A) 预制桩施工的服务类工程 预制桩的服务类工程主要包括桩的制作

2、、起吊、运输、堆放等。 i) 制作 预制桩一般桩长不小于 30m，混凝土强度等级不宜低于 C30。桩身钢筋应对焊接长，在桩尖和桩顶处钢筋需 加密。 ii）起吊、运输、堆放 预制桩在砼达到设计强度的 70%以上时，方允许起吊，达到 100%时才允许运输和打桩。 吊（支）点位置的选择要以附加弯矩最小为原则。 图图 预制桩的运输应根据打桩循序，随打随运。运距小时，可采用滚筒，用卷扬机拖运；运距较大，可采用汽车或 平台车运输。 预制桩堆放层数不宜超过 4层。 B）预制桩施工方法 预制桩的打壮机械包括桩锤、桩架和动力设备三部分。其施工过程包括桩架移动和定位、吊桩、打桩、送桩和 截桩。 其中接桩的方式有：

3、焊接法结合、管式结合、硫磺砂浆钢筋结合、管桩螺栓结合。 i）打桩机械： 施工中常用的桩锤有落锤、单动气锤、双动气锤、柴油锤等，其中柴油锤因其轻便，故应用 最多，但由于噪声、污染等原因，不适宜在城市中应用，桩架和动力设备的选择应与桩锤配套。 ii）施工过程 锤击方式 包括轻锤高击和重锤低击，一般多采用重锤低击，其原因是： 1、 桩身在受锤击时产生的应力波的波长（L）约为锤重量（Q）与每米长桩重（q）之比的3倍，即，L 3Q/q，而L越小桩身越容易出现拉应力。重锤低击能使L增大，从而减小拉应力的产生； 2、锤头落距高，桩顶应力大，易打坏桩头； 3、重锤低击可以使桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，大部分

4、能量都能用于沉桩。 打桩顺序 通常的打桩顺序有逐排打、自中央向两边打、自两边向中央打、分段打等几种方式。确定打桩顺序的原则 是： 1、在桩距大于4倍桩径时 打桩顺序对质量影响不大，只需从提高效率出发确定打桩顺序，选择倒行和拐弯次数最少的顺序。 2、在桩距小于4倍桩径时 应根据工程的特点选择自中央向两边打或分段打。 质量标准和打桩控制 打桩的质量标准包括平面位置及垂直偏差、贯入度、沉桩标高。在平面位置及垂直度偏差满足要求的前提 下，对摩擦桩应以沉桩标高为主，贯入度为幅；对于端承桩应以贯入度为主，沉桩标高为幅。 C）打桩过程中常见的问题 在打桩过程中要随时注意观察，凡发生贯入度突变，桩身突然倾斜、

5、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重 裂缝等情况，应暂时停止施工，并及时与有关单位研究处理。 施工中长遇到的问题是： 桩顶、桩身被打坏 这与桩头钢筋设置不合理、桩顶与桩轴线不垂直、混凝土强度不足、桩尖通过硬土层、锤的落距过大、桩锤过 轻等有关。 桩为偏斜 主要原因是：桩顶不平、桩尖偏心、接桩不正、土中有障碍物等。 桩打不下去 施工时，桩锤严重回弹、贯入度突然减小，则可能与土层中有较厚砂层、硬土层以及障碍物有关。 一桩打下，邻桩升起 第三节：灌注桩的施工 灌注桩施工是指在施工现场的桩位上采用机械或人工成孔然后在孔内灌注砼或钢筋砼。按成孔方式可分为钻 孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔

6、灌注桩等。 A）钻孔灌注桩施工 钻孔设备 钻孔灌注桩的成孔设备有螺旋钻机、有循环水式钻机、潜水钻机等回转类钻机和冲击钻机。 i）螺旋钻机 有全叶式和步履式螺旋钻机，具有钻头切削，叶片推土，干作业等特点，适用于地下水以上的黏性土成孔, 成孔直径一般为 300500mm ，深度在812m 左右。 ii）有循环水式回转钻机 具有钻头回转切削，泥浆循环排土，泥浆保护孔壁等特点，是一种湿作业方式。主要适用于地下水位较高 的硬黏土或软石成孔，成孔直径小于1m，成孔深度为2030m。 泥浆具有排渣、护壁、降温、润滑作用，根据泥浆循环方式，分为正循环和反循环两种施工方法。 正循环具有设备简单，操作方便，小孔径

7、效率较高等优点，但是泥浆反流速度低，排渣能力较弱。反循环 成孔是目前大直径桩成孔的有效的先进的施工方法。 iii）潜水钻机 潜水钻机的成孔机理与回转钻机相同。 iv）冲击钻机 冲击钻机依靠冲锤式钻头下落冲击和破碎岩土，利用掏渣筒掏渣。主要应用于岩石类土的成孔。 施工过程 见课本P31程序图 测定桩位-桩机就位-埋设护筒-钻孔-第一次清孔-质量检查吊放钢筋笼 -吊放导管-第二次清孔-灌注桩施工 B）挖孔灌注桩施工 大直径桩（=15m ），由于受到钻孔设备的限制，往往采用挖孔灌注。 挖孔灌注桩施工主要过程包括挖孔（挖 土，运土）、辅助工程（支护、降水通风）和钢筋混凝土工程。 目前，国内主要采用人工

8、挖土成孔，而国外挖孔方法一般为机械挖土（？）。 挖孔灌注桩的支护方法包括钢筋砼护圈、沉井护圈和钢套管护圈，其中钢筋砼护圈适用于无涌水或有漏水但 可通过排降水方法排除工作面涌水的土层；沉井护圈适合于强透水层；而钢套管也主要用于强透水层。 C）套管成孔灌注桩施工 套管成孔灌注桩又乘打拔管灌注桩，有振动沉管灌注桩和锤击沉管灌注桩两种。主要应用于可塑、软塑、流 塑的黏性土，稍密及松散的沙土。 震动沉管灌注桩施工时利用振动桩锤将钢套管沉入土中；锤击沉管灌注桩施工时，利用落锤或蒸汽锤将钢套 管沉入土中成孔。 打入钢管下端的桩靴有钢筋混凝土桩靴、钢活瓣桩靴两种形式。 拔管的方式有三种：单打法，复打法和反插法

9、 拔管时，应根据土质条件控制拔管速度，一般约1m/mi n 。一次拔管高度控制在0.51m 左右，振动时间 510s。管内砼第一次尽量灌满，分段添加砼应使管内砼量大于2m。 套管成孔灌注桩常出现如下一些施工质量问题： 断桩： 桩身砼强度不足，桩距过小，受临桩打管时挤压所致，因此当桩距小于3.5倍桩径时，为避免断 桩可采用跳打法或间隔时间打桩法。 缩颈：在饱和淤泥质土中拔管速度快或混凝土流动性差或混凝土装入量少，使砼出管扩散性差，空隙水压 大，挤向新混凝土，导致桩径截面缩小。施工时要保证砼连续浇注，管内砼保持在2m以上，同时要控制 拔管速度。 吊脚桩：桩靴强度不够，打桩时被打坏，水或泥砂进入套管

10、；或活瓣未及时张开，导致桩低部隔空。避免 吊脚桩可采取慢拔密振方法，或第一次拔管时多反插几次。 有隔层：骨料粒径大或砼和易性差或拔管速度快，导致泥纱进入使桩身不连续。解决隔层问题一是提高砼 的流动性，二是在施工工艺上采取慢拔密振和控制拔管速度等方法加以解决。 上述问题严重说，可拔出管桩，填砂重打。 D) 爆扩桩 爆扩桩就是利用爆炸的方法使土壤压缩，形成桩孔和扩大头，适用于在土中成孔。 爆扩桩的引爆顺序应遵循先浅后深的原则。 E) 水域灌注桩施工 有围堰筑岛的方法、船式工作平台和支架式工作平台 围堰筑岛的方法适用于水浅，流速缓。河床不透水的情况。 船式工作平台按其结构形式不同可分为：航式单体船工作