建筑施工第二章桩基础工程

1、第二章桩基础工程第一节 概 述 一、桩基础桩基础是一种常见的基础形式。它是在若干个土中单桩的顶部用承台或者梁联系起来而形成的基础形式二、桩基础的特点 承载力高，沉降量小而均匀，沉降速度慢，能承受竖向力、水平力、振动力的作用，施工进度快，质量好。适用于各种地质条件，尤其是软土地基。 三、桩基础的分类 按受力情况，可分为摩擦桩和端承桩 摩擦桩：荷载由桩侧摩擦力和桩端阻力共同承受的桩 端承桩：荷载主要由桩端阻力承受的桩 按施工方法，可分为预制桩和灌注桩预制桩：在工厂或施工现场制成各种材料和形式的桩,然后用沉桩设备将桩沉入(打入、压入、振入等)土中灌注桩：在施工现场的桩位上用机械或人工成孔，然后在孔内

2、灌入混凝土而成 第二节预制桩施工 预制桩主要有钢筋混凝土预制桩和钢桩两大类。而钢筋混凝土预制桩由于其能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快的优点而被广泛应用。一、钢筋混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放 1.制作工厂：短桩，长度不超过10米 现场：长桩，长度不超过30米 ，多采用叠浇法，重叠层数一般不超过4层 桩与桩之间应涂刷隔离剂，以防止接触面粘结及拆模时损坏棱角。 上层桩或邻桩应在下层桩达到设计强度的30% 后方可进行浇筑混凝土强度等级应大于C30 钢筋骨架的主筋连接宜用对焊，同一截面内接头数量不得超过50% 浇注时应从桩顶到桩尖一次浇注，不得中断 2.起吊运输和堆放 当桩的混凝土强度达到

3、设计强度的70%方可起吊，达到100%时方可运输和沉桩 起吊时吊点应符合设计要求，或按下图确定吊点的合理位置 图2-1 桩的合理吊点位置a)一点起吊 b)两点起吊 c)三点起吊 桩的运输应根据打桩进度和打桩顺序确定，宜采用随打随运的原则，减少二次运输。当距离较短时，可采用下面垫滚轮，用卷扬机拖运；当距离较长时，采用轻便轨道小平台车运输。图2-2 用平台车运桩 1铁轨；2平台车；3桩 桩的堆放应注意 场地坚实平整、排水良好 按规格、桩号堆放 桩与桩之间的垫木应对齐,位置与吊点位置相同 层数不宜超过4层 二、钢筋混凝土预制桩的沉桩 (一)沉桩顺序 沉桩顺序是否合理，影响沉桩速度和质量。尤其当桩群较

4、密、桩的中心距小于4倍桩径时，沉桩顺序更为重要在采用逐排打设时，桩架单方向移动，打桩效率高。但打桩前进方向一侧不宜有防侧移、防振动的建筑物、构筑物、地下管线等，以防止受土体挤压破坏。根据桩群的密集程度，可选用以下沉桩顺序 图2-3 打桩顺序a)由一侧向单一方向进行b)自中间向两个方向对称进行c)自中间向四周进行(二)沉桩方法 钢筋混凝土预制桩常见的沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法 锤击沉桩也称打入桩，是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中。1.锤击法 打桩设备 打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置 桩锤：桩锤主要有落锤、蒸汽锤、液压锤和柴油锤，目前应用最多的是柴油锤 落锤：构造简单、

5、使用方便，冲击力大。打桩速度慢，效率低。适用于普通粘土和含砂砾较多的土中打桩柴油锤：构造简单、不需从外部供应能源，但会产生噪音和空气污染。适于打钢板桩、混凝土桩等 蒸汽锤：冲击力大，但需要配备一套锅炉设备。适于打各种桩。可分为单动汽锤和双动汽锤 液压锤：无噪音，无污染，冲击频率高，但构造复杂，造价高 桩架 桩架的作用主要是吊桩就位，悬吊桩锤，在打桩过程中引导桩的方向，并保证桩锤能沿着所需方向锤击。常用的有多能桩架和履带式桩架 动力装置 动力装备的配置取决所选的桩锤，如选汽锤，则需一套锅炉 ，而柴油锤以柴油为能源，但其本身有燃烧室，所以不需外部动力设备。 打桩的质量控制 桩位偏差 垂直偏差1%

6、水平偏差1015cm 沉桩标高 摩擦桩桩尖设计标高为主 端承桩贯入度控制为主 外观要求 桩顶、桩身是否有严重裂缝 打桩中常见的问题 桩头破损 常见原因混凝土强度不够 钢筋配置不合理 外形不合要求 锤重不合适 选用桩锤时，应力求重锤轻击桩重:锤重1:35 例：某机施公司，在硬土中施打2t重混凝土桩，桩锤选用如下 13t汽锤汽锤落高落高80100cm每根桩需每根桩需600700击击40%桩头桩头损坏损坏27t汽锤汽锤落高落高4050cm每根桩需每根桩需400500击击5%桩头桩头损坏损坏 桩身断裂 常见原因 桩本身质量差 制作弯曲过大 长细比过大 桩顶移位 常见原因 沉桩时遇孤石、障碍物 沉桩顺序

7、不当 打桩前准备1、清除妨碍打桩施工的高空及地下障碍物，平整场地。2、机具就位并接通水源电源3、打桩试验4、确定打桩顺序5、抄平放线，定桩位，设标尺以压桩机的自重和配重把桩分别压入土中 2.静力压桩法优点：无噪音、无振动、无污染；无锤击力，不会打碎桩头，经济 缺点：孤石、障碍物多时不宜；压桩设备笨重适用：软弱土层、周围怕振动地区 利用振动机产生的振动力,减少土对桩的阻力，将桩沉入土中 适用：砂质土中效率高。适用于钢管桩沉桩、钢板桩拔桩 3.振动法第三节钢筋混凝土灌注桩 钢筋混凝土灌注桩是指在施工现场就地成孔，安放钢筋、灌注混凝土而成的桩。根据成孔方法不同，可分为干作业成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌

8、注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等 灌注桩的优点 无需接桩、截桩 无振动、无挤土、无噪音 适用于建筑物密集地区 灌注桩的缺点 施工后需养护，不能立即承载 施工操作复杂，操作要求严格 一、干作业成孔灌注桩 适用范围 适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质，多用于直径较小的短桩成孔 2.施工工艺 多用螺旋钻机成孔，短桩亦可用洛阳铲成孔 螺旋钻机成孔，是使钻头的螺旋叶片旋转削土，土块沿螺旋叶片上升排出孔外 工艺顺序为：钻孔钻至预定深度提钻安放钢筋笼浇注混凝土 3.注意事项 孔底清理：钻到预定深度后，必须空钻清底 孔底虚土厚度：摩擦桩30cm 端承桩10cm 及时清理孔口积

9、土，防止塌孔塌孔的处理：钻至塌孔处以下12m处，用低强度等级的混凝土填至塌孔以上1m左右，待混凝土初凝后继续下钻，钻至设计深度，也可用3 7的灰土夯实代替填筑混凝土 二、泥浆护壁成孔灌注桩 又称湿作业成孔灌注桩，是用泥浆保护孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔 适用范围无论地下水位高或低的土层均适用，多用于含水量高的软土地区。可用于大直径桩、深桩的成孔 2.施工工艺 工艺顺序 桩机就位埋设护筒钻孔，注入泥浆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混凝土 护筒的作用：固定桩孔位置，增加桩孔内水压力，防止塌孔；保护孔口；引导钻头 泥浆的作用：支撑孔壁，防止塌孔；携渣；冷却、润滑机具塌孔的处理：

10、保持孔内水位并加大泥浆比重，以稳定孔壁；如塌孔严重，应立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻 三、套管成孔灌注桩 套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有钢筋混凝土桩靴或活瓣式桩靴的钢管沉入土中，然后灌注混凝土并拔管而成 锤击灌注桩 适用范围适用于一般粘性土、淤泥质土、砂土 施工顺序桩机就位锤沉套管灌混凝土下钢筋骨架，继续灌混凝土拔管成型 打桩顺序 中心距在桩管外径5倍以内，或2m的桩需跳打。中间空出的桩需待邻桩的混凝土达到设计强度的50%以后，方可施打 复打法 目的：提高桩的质量和承载力 方法：在第一次灌注桩施工完毕后，拔出套管，清除管壁的污泥和桩孔周围的浮土,再次套上桩靴，在原桩位第二次复打沉套管，使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径，然后灌第二次混凝土 注意点：前后两次沉桩的轴线应重合；复打施工需在第一次混凝土初凝前进行 2.振动灌注桩采用激振器或振动冲击锤沉管。适用范围与锤击法相同，并适用于稍密及中密的碎石