预制桩基础学习教案

1、会计学1第一页，共63页。2钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中，其特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度(jnd)快，能适应不同土层施工。 钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。第1页/共63页第二页，共63页。3钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面桩。 钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。其主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序(shnx)，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。第

2、2页/共63页第三页，共63页。4第3页/共63页第四页，共63页。5（插入(ch r)动画）第4页/共63页第五页，共63页。6（一）施工(sh gng)准备 场地平整及周边障碍物处理 定桩位及埋设水准点 依据施工图设计要求，把桩基定位(dngwi)轴线桩的位置在施工现场准确地测定出来，并作出明显的标志。在打桩现场附近设置24个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位(dngwi)点及水准点，应设置在不受打桩影响的地方。 桩帽、垫衬和送桩设备机具准备 第5页/共63页第六页，共63页。7（二） 桩的制作(zhzu)、运输、堆放 第6页/共63页第七页，共63页。8钢筋骨

3、架的主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于35d0并不小于500mm。桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生(chnshng)很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合规范的规定。 第7页/共63页第八页，共63页。9第8页/共63页第九页，共63页。10项目项目序号序号检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm) (mm) 检查方法检查方法 主主控控项项目目1 1主筋距桩顶距离主筋距桩顶距离 5 5用钢尺量用钢尺量2 2多节桩锚固钢筋位置多节桩锚固钢筋位置 5 5用钢尺量用钢尺量3 3多节桩预埋铁件多节

4、桩预埋铁件 3 3用钢尺量用钢尺量4 4主筋保护层厚度主筋保护层厚度 5 5用钢尺量用钢尺量一一般般项项目目1 1主筋间距主筋间距 5 5用钢尺量用钢尺量2 2桩尖中心线桩尖中心线 1010用钢尺量用钢尺量3 3箍筋间距箍筋间距 2020用钢尺量用钢尺量4 4桩顶钢筋网片桩顶钢筋网片 1010用钢尺量用钢尺量5 5多节桩锚固钢筋长度多节桩锚固钢筋长度 1010用钢尺量用钢尺量第9页/共63页第十页，共63页。11混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采

5、用叠层法生产时，不允许超过四层。上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝(li fng)，养护时间不少于7d。钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合规范的规定。 第10页/共63页第十一页，共63页。12项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm) (mm) 检查方法检查方法 单位单位数值数值主主控控项项目目1 1桩体质量检验桩体质量检验 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 2 2桩位偏差桩位偏差 见本表见本表 用钢尺量用钢尺量3 3承载力承载力

6、 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 一一般般项项目目1 1砂、石、水泥、钢材等砂、石、水泥、钢材等原材料原材料( (现场预制时现场预制时) ) 符合设计要求符合设计要求 查出厂质保查出厂质保文件或抽文件或抽样送检样送检 2 2混凝土配合比及强度混凝土配合比及强度( (现场预制时现场预制时) ) 符合设计要求符合设计要求检查称量及查试块记检查称量及查试块记录录 3 3成品桩外形成品桩外形 表面平整、颜色均匀、表面平整、颜色均匀、掉角深度掉角深度1010mmmm，蜂蜂窝面积小于总面积窝面积小于总面积0.0.5% 5% 直观直观 钢筋混凝土预制(y zh)桩

7、的质量检验标准 第11页/共63页第十二页，共63页。13项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm) (mm) 检查方法检查方法 单位单位数值数值一一般般项项目目4 4成品桩裂缝成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、收缩裂缝或起吊、装、堆放引起的裂缝装、堆放引起的裂缝) 深 度 深 度 2 02 0 m mm m ， 宽 度 宽 度 0.0.25mm，横向裂缝不超横向裂缝不超过边长的一半过边长的一半 裂缝测定仪，该基在地裂缝测定仪，该基在地下水有侵蚀地区及锤击下水有侵蚀地区及锤击数超过数超过500击的长桩不击的长桩不适用适用 5 5成品桩尺寸：横截面边长成品桩尺寸：横截面边长 桩顶

8、对角线差桩顶对角线差 桩尖中心线桩尖中心线 桩身弯曲矢高桩身弯曲矢高 桩顶平整度桩顶平整度 mmmmmmmm5 101010 L/1000L/100021.01.01010L/1000L/1000秒表测秒表测定定用钢尺量用钢尺量 用钢尺量用钢尺量 7 7硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时间间 浇筑后停歇时间浇筑后停歇时间 minminminmin277秒表测秒表测定定秒表测秒表测定定8 8桩顶标高桩顶标高 mmmm50 50 水准仪水准仪 9 9停锤标准停锤标准 设计要求设计要求现场实测或查沉桩记录现场实测或查沉桩记录 第12页/共63页第十三页，共63页。14钢筋混凝土预制桩应

9、达到设计强度的70%才可起吊；达到100%设计强度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。 桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，且吊点位置应符合(fh)设计规定。如无吊环，设计又未作规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合(fh)起吊弯矩最小的原则，可按图2.3所示的位置捆绑。第13页/共63页第十四页，共63页。15第14页/共63页第十五页，共63页。16（三） 锤击沉桩法施工(sh gng) 锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，它施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区(chngq)和夜间施工

10、有所限制。 1、打桩设备(shbi)及选择 打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。 （插入动画） 第15页/共63页第十六页，共63页。17(1) 桩锤桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩(d zhung)锤和振动锤。落锤一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种，重0.22t。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度，然后自由落下击打桩(d zhung)顶汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩(d zhung)机械，有单动汽锤和双动汽锤两种。第16页/共63页第十七页，共63页。18落锤：落锤重量(zhngling)为520KN，用于普通粘性土和含砾石较多的土层中打桩。第17页/共63页第

11、十八页，共63页。19单动汽锤：单动汽锤的锤重30150KN，适用于打各种桩。双动汽锤：双动汽锤的锤重0.66t(6160KN)，适用于打各种桩，并可以用于拔桩和水下打桩。国外常用的有英国BSP国际基础有限公司(yu xin n s)，美国的雷蒙德、瓦尔 、科林-MKT，德国的门克等制造商制作的各种型号的单动汽锤。单动汽锤1进气孔； 2活塞； 3汽缸；4桩；5出汽孔；双动汽锤1进气孔； 2活塞； 3汽缸；4桩；5出汽孔；6锤砧；7壳体。第18页/共63页第十九页，共63页。20柴油(chiyu)锤：图29柴油锤类型示意图（a)导杆式柴油锤(b)活塞式柴油锤1活塞；2汽缸。柴油锤可分为导杆式、活

12、塞式和管式三大类。国外常用(chn yn)的柴油锤多为英国BSP国际基础有限公司、日本石川岛播磨和三菱、法国的德尔马、美国的林可贝尔提、荷兰的赫提等制造商制造的柴油锤。 液压锤第19页/共63页第二十页，共63页。21柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。 （插入动画）振动锤是利用机械(jxi)强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。第20页/共63页第二十一页，共63页。22(2) 桩架桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求(yoqi)方向冲击的设备。第21页/共63页第二十二页，共63页。2

13、3履带式桩架以履带式起重机为主机，配备桩架工作装置(zhungzh)而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。第22页/共63页第二十三页，共63页。24(3)动力装置 打桩机械的动力装置是根据(gnj)所选桩锤而定的。当采用空气锤时，应配备空气压缩机；当选用 蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。 第23页/共63页第二十四页，共63页。252、打桩前的准备工作（1）处理障碍物打桩前，应认真处理高空、地上和地下障碍物，如地下管线、旧有基础、树木杂草等。此外打桩前应对现场周围（一般10米以内）的建筑物作全面检查，如有危房或危险构筑物，必须(bx)预以加固，不然由于打桩振动，可造成

14、倒塌。第24页/共63页第二十五页，共63页。26（2）平整场地（3）材料、机具的准备，接通水电源（4）进行打桩试验(shyn)又叫沉桩试验(shyn)。沉桩前应作数量不少于2根桩的打桩工艺试验(shyn)，用以了解桩的贯入度（什么叫贯入度）、持力层强度、桩的承载力，以及施工过程中遇到的各种问题和反常情况等。没有打过桩的地方先打试桩是必要的，通过实践来校核拟定设计方案，确定打桩方案，保证质量措施和打桩技术要求。因此试桩必须细致地进行，根据地质勘探钻孔资料，选择桩位以能代表工程所处的地质条件，打试桩时，要做好详细的施工记录，画出各土层深度、打入各土层的锤击次数，最后精确的测量贯入度。第25页/共

15、63页第二十六页，共63页。27（5）确定打桩顺序打桩时，由于桩对土体的挤密作用(zuyng)，先打入的桩被后打入的桩水平挤推而造成偏移和变位或被垂直挤拔造成浮桩；而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，截桩过大。所以，群桩施工时，为了保证质量和进度，防止周围建筑物破坏，打桩前根据桩的密集程度、桩的规格、长短以及桩架移动是否方便等因素来选择正确的打桩顺序。常用的打桩顺序一般有下面几种：自两侧向中间打 图2-13（a）逐排打设 图2-13（b）自中间向四周打 图2-13（c）自中间向两侧打 图2-13（d）第26页/共63页第二十七页，共63页。28根据基础的设计标高和桩的规

16、格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行(jnxng)打桩。第27页/共63页第二十八页，共63页。29打桩(d zhung)顺序的确定 采用逐排打设，则土体向一个方向挤压，使地基土挤压的程度不均匀。这样可能使桩打入深度逐渐减少，会引起建筑物产生不均匀沉降。自两侧向中间打，则中间部分的土层挤压密实，使桩不易打入，并且打中间各桩时，已打的外侧各桩可能受挤压而升起。根据(gnj)施工经验，打桩的顺序，以自中部向四周打，自中间向两侧打为最好。但桩距大于或等于四倍桩直径时，则打桩顺序关系不大，可采用由一侧向单一方向施打的方式（逐排打设）。这样，桩架单方向移动，打桩效率高。第28页/共63页第二十

17、九页，共63页。30为减少挤土影响，确定沉桩顺序的原则应入下：a、从中间向四周沉设，由中及外；b、从靠近(kojn)现有建筑物最近的桩位开始沉设，由近及远；c、先沉设入土深度深的桩，由深及浅；d、先沉设断面大的桩，由大及小。e、先沉设长度大的桩，由长及短。顺序确定后，还需考虑桩架是往后“退打桩”还是向前“顶打桩”。当打桩地面标高接近桩顶设计标高时，打桩后实际上每根桩还会高出地面。这是由于桩尖持力层的标高不可能完全一致。而预制桩又不能设计成各不相同的长度，因此桩顶高出地面是不可避免的。在此情况下，桩架只能采取往后退行打桩的方法。由于往后退行，桩不能事先将桩布置在地面，只能随打桩随运桩。如打桩后桩

18、顶的实际标高在地面以下时，桩架则可以采取往前顶打的方法。此时只要场地允许，所有的桩都可以事先布置好，避免桩的场内二次搬运第29页/共63页第三十页，共63页。31（6）抄平放线，定桩位，设标尺在沉桩现场或附近区域，应设置数量不少于2个的水准点，以作抄平场地标高和检查桩的入土深度之用。根据建筑物的轴线控制桩，按设计图纸要求定出桩基础轴线（偏差值应20mm）和每个桩位（偏差值应10mm）。定桩位的方法，是在地面上用小木桩或撒白灰点标出桩位（当桩较稀时使用），或用设置龙门板拉线法定出桩位（当桩较密时使用）。其中龙门板拉线法可避免因沉桩挤动土层而使小木桩移动，故能保证(bozhng)定位准确。同时也可

19、作为在正式沉桩前，对桩的轴线和桩位进行复核之用。打桩施工前，应在桩架或桩侧面设置标尺，以观测、控制桩的入土深度。第30页/共63页第三十一页，共63页。323、打桩 （1）定锤吊桩桩机就位后，先将桩锤和桩帽吊起，其锤底高度应高于桩顶，并固定在桩架上，以便进行吊桩。 吊桩是用桩架上的滑轮组和卷扬机将桩吊成垂直状态送人龙门导杆内。桩提升离地时，应用拖拉绳稳住桩的下部，以免撞击桩架和临近的桩。桩送人导杆内后要稳住桩顶，先使桩尖对准桩位，扶正桩身，然后使桩插入土中。桩就位后，在桩顶放上桩垫，套上桩帽，桩帽上放人锤垫后降下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤底面，桩帽上、下面和桩顶都应保持水平(shupng)。桩锤、

20、桩帽和桩身中心线应在同一直线上，尽量避免偏心。桩插入土时应校正其垂直度，偏差不超过05；在桩的自重和锤重作用下，桩沉入土中一定深度而达到稳定，这时应再校正一次垂直度，即可进行打桩。第31页/共63页第三十二页，共63页。33（2）打桩打桩开始时，应先采用小的落距（0.50.8m）作轻的锤击，使桩正常沉入土中约12m后，经检查(jinch)桩尖不发生偏移，再逐渐增大落距至规定高度，继续锤击，直至把桩打到设计要求的深度。打桩有“轻锤高击”和“重锤低击”两种方式。这两种方式，如果所做的功相同，而所得到的效果却不相同。轻锤高击，所得的动量小，而桩锤对桩头的冲击力大，因而回弹也大，桩头容易损坏大部分能量

21、均消耗在桩锤的回弹上，故桩难以入土。相反，重锤低击，所得的动量大，而桩锤对桩头的冲击力小，因而回弹也小，桩头不易被打碎，大部分能量都可以用来克服桩身与土壤的摩阻力和桩尖的阻力，故桩很快入土。此外，又由于重锤低击的落距小，因而可提高锤击频率，打桩效率也高，正因为桩锤频率较高，对于较密实的土层，如砂土或粘性土也能较容易地穿过，所以打桩宜采用“重锤低击”。第32页/共63页第三十三页，共63页。34(3)接桩当桩的长度较大时，由于桩架高度以及制作运输等条件限制，往往需要分段(fn dun)制作和运输，沉桩时，分段(fn dun)之间就需要接头。一般混凝土预制桩接头不宜超过2个，预应力管桩接头不宜超过

22、4个，应避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中时接桩。桩的接头应有足够的强度，能传递轴向力、弯矩和剪力，接桩方法有：法兰连接、角钢连接及浆锚法。前二者适用于各类土层，后者适用于软土层。第33页/共63页第三十四页，共63页。35第34页/共63页第三十五页，共63页。36第35页/共63页第三十六页，共63页。37第36页/共63页第三十七页，共63页。38如图为焊接法接桩节点构造。当桩沉至操作平台时，在下节桩上端部焊接4个638长150mm的短角钢，这四个短角钢与桩的主筋焊在一起，然后把上节桩吊起，在其下端(xi dun)把四个638长150mm的短角钢焊在主筋上，最后把上下两桩对准用4

23、根角钢或扁钢焊接，使之成为一个整体第37页/共63页第三十八页，共63页。392、浆锚法接桩可以(ky)采用硫磺胶泥或环氧树脂作为胶结剂的接桩工艺，接桩速度快。如图217所示，在上节桩的下端伸出钢筋，长度为15倍的钢筋直径，下节桩的上端设预留锚筋孔，孔径为2.5d ，孔深大于15d ，一般取15d+30mm。接桩时，把上节桩伸出的4根锚筋，插入下节桩的预留孔中，孔内灌满硫蟥胶泥并热铺于桩的顶面，厚度约为12cm，胶泥灌注时间不得超过2分钟，然后将两节桩压紧，胶泥很快冷却硬化，只需停510分钟，就可继续锤击沉桩。浆锚法施工工艺：接桩时，首先把上节桩对准下节桩，使四根锚筋插入锚筋孔，下落上节桩身，

24、使其结合紧密，然后将桩上提约20mm，（以四根锚筋不脱离锚筋孔为度），此时安好施工夹箍（由四块板内侧用人造革包裹40mm厚的树脂海绵块而成），将熔化的硫蟥胶泥注满锚筋孔和接头平面上（厚12cm），然后下落上节桩，当硫蟥胶泥冷却并拆除夹箍后，方可继续沉桩。第38页/共63页第三十九页，共63页。40第39页/共63页第四十页，共63页。414、打桩质量控制（ 1 ） 桩端位于一般土层时（摩擦桩），以控制桩端设计标高为主，贯入度作参考。2、桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或风化岩等土层时，应以贯入度控制为主，桩端进入持力层深度或桩尖标高作参考。3、若贯入度已达到而桩端标高未

25、达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均(pngjn)贯入度不应大于规定的数值。打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(pngjn)贯入度应该小于或等于通过荷载试验（或设计规定）确定的控制数值，当无试验资料或设计规定时，控制贯入度可以按动力公式计算：第40页/共63页第四十一页，共63页。42S桩的控制贯入度（mm）；Q锤重力（N）；H锤击高度（mm）；q桩及桩帽重力（N）；A桩的横截面（mm2）；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

26、材料及桩垫有关的系数；钢筋(gngjn)混凝土桩用麻袋时，n=1；钢筋(gngjn)混凝土桩用橡木垫时，n=1.5；如果已作静荷载试验，应以桩的极限荷载PK（KN）代替公式中的mP值计算。第41页/共63页第四十二页，共63页。43打桩验收要求 1、桩打入后，桩位的允许偏差应符合建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502022002的规定(gudng)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%（倾斜角系指桩的纵向中心线与铅垂线间夹角）。第42页/共63页第四十三页，共63页。44预制桩(钢桩)桩位的允许(ynx)偏差 项项项项 目目允允 许许 偏偏

27、 差差 (mm) 1 盖有基础梁的桩：盖有基础梁的桩： (1) (1) 垂直基础梁的中心线垂直基础梁的中心线 (2) 沿基础梁的中心线沿基础梁的中心线 100+0. .01H 150+0. .01H 2桩数为桩数为13根桩基中的桩根桩基中的桩 1003桩数为桩数为416根桩基中的桩根桩基中的桩 1/2桩径或边长桩径或边长 4桩数大于桩数大于16根桩基中的桩：根桩基中的桩： (1)(1)最外边的桩最外边的桩 (2) 中间桩中间桩1/3桩径或边长桩径或边长 1/2桩径或边长桩径或边长第43页/共63页第四十四页，共63页。45混凝土预制桩施工记录 打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测和记录

28、，这是工程验收时检验质量的依据(yj)。各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录第44页/共63页第四十五页，共63页。46第45页/共63页第四十六页，共63页。472、施工结束后应对承载力进行检查。桩的静荷载试验根数应不少于总根数的1%，且不少于3根；当总桩数少于50根时，应不少于2根；当施工区域地质条件单一，又有足够的实际经验时，可根据实际情况由设计人员酌情而定。3、桩身质量应进行检验，对多节打入桩不应小于桩总数的15%，且每个柱子承台不得少于1根。4、由工厂生产的预制桩应逐根检查，工厂生产的钢筋笼应抽查总量的10%，但不少于5根。5、现场(xinchng)预制成品桩时，应对原材料，钢筋骨

29、架、混凝土强度进行检查；采用工厂生产的成品桩时，进场后应作外观及尺寸检查，并应附相应的合格证、复验报告。6、施工中应对桩体垂直度、沉桩情况、桩顶完整状况、桩顶质量等进行检查，对电焊接桩、重要工程应作10%的焊缝探伤检查。第46页/共63页第四十七页，共63页。487、对长桩或总锤击数超过500击的锤击桩，必须满足桩体强度及28d龄期的两项条件才能锤击。8、施工结束后，应对承载力及桩体质量做检验。施工手册49、打入桩桩基工程的验收通常应按两种情况(qngkung)进行：当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，应在打桩完毕后进行；当桩顶设计标高低于施工场地标高需送桩时，则在每一根桩的桩顶打至场地标高；

30、应进行中间验收，待全部桩打完，并开挖到设计标高后，再作全面验收。第47页/共63页第四十八页，共63页。49桩基工程验收时应提交下列资料：工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用(diyng)通知单等；经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况；桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单；成桩质量检查报告；单桩承载力检测报告；基坑挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图。承台工程验收时应提交下列资料：承台钢筋、混凝土的施工与检查记录；桩头与承台的锚筋、边桩离承台边缘距离、承台钢筋保护层记录；承台厚度、长宽记录及外观情况描述等。第48页/共63页第四十九页，共63页。50静力压桩 静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。 静力压桩(图2.8)利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的重力(8