第二章 深基础工程 第一节 预制桩

第二章深基础工程桩基础：用承台或梁将沉入土中的桩联系起来，以承受上部建筑物重量的一种基础。作用：将上部荷载传递到地基深处承载力较大的土层上，或通过桩周围的摩擦力传给地基，以保证建筑物的稳定和减少其沉降量。一、桩的分类：（一）按受力情况：端承桩和摩擦桩桩端阻力桩侧阻力(a)端承桩(b)摩擦桩（二）按材料分：木桩、砼桩、钢筋砼桩、钢桩、砂石桩、灰土桩、水泥土桩。（三）按成桩方法：非挤密土桩挤密土桩部分挤密土桩（四）按施工方法：预制桩和现浇灌注桩预制桩按沉入土中方法分：锤击沉桩（打入桩）、静力压桩、水冲沉桩、振动沉桩现浇灌注桩按成孔方法不同分钻孔、挖孔、套管成孔、泥浆护壁成孔、爆扩成孔。第一节钢筋混凝土预制桩打桩施工过程图：打入预制桩－第一节桩体打入预制桩－电焊接桩打入预制桩－末节桩体预制钢筋混凝土桩分两种：①实心桩②管桩一、预制、起吊、运输和堆放（一）预制1.预制场地平整坚实、不得产生不均匀沉陷；2.多采用叠浇法施工，叠浇层数不宜超过四层；3.上层桩必须在下层桩混凝土达到设计强度等级30%以后再浇筑。钢筋混凝土预制桩制作——模板、钢筋施工（预制厂制作）钢筋混凝土预制桩制作——混凝土浇筑（现场施工）4.主筋宜采用焊接，主筋上端伸至最上层钢筋网以下为宜。桩尖处将所有纵筋焊在一根钢筋上，用钢板加强。5.混凝土浇筑由桩顶向桩尖浇筑，不得中断。（二）起吊1.混凝土达到设计强度等级的75%方可起吊;2.吊点位置：按起吊弯距最小原则确定。（三）运输和堆放混凝土达到设计强度等级的100%后方可运输和打桩；堆放：①场地平整坚实，不得产生不均匀沉陷；②垫木间距根据吊点确定，各层垫木上下对齐；③不超过四层，分规格。二、沉桩前的准备工作①处理障碍物；②平整场地；③抄平放线；④铺设水电管网；⑤沉桩设备的进场，安装及桩的供应。三、锤击沉桩施工（一）打桩设备1.桩锤：（1）落锤：适用于粘土和含砾石较多的土，锤击速度慢，效率低，对桩损伤较大。（2）单动汽锤：落距小，击力较大，可以打各种桩。（3）双动汽锤：冲击次数多，冲击力大，效率高适于打各种桩。当蒸汽或压缩空气进入汽缸内活塞上部空间时，由于活塞杆不动，迫使汽缸上升，当它达到一定高度，停止供气同时排出缸内气体，使汽缸下落击桩。这种桩锤落距短，打桩速度及冲击力大，效率较高，适宜于打各种类型的桩。汽缸活塞活塞杆活塞上部空间桩帽汽缸活塞活塞杆进气阀锤固定在桩头上不动，当汽体从活塞上下交替进入和排出汽缸时，迫使活塞杆来回上升和压下，带动冲击部分进行打桩工作。这种桩锤冲击次数多、冲击力大、效率高，不仅适用于一般打桩工程，而且还可用于打斜桩、水下打桩和拔桩。（4）柴油打桩锤：不适用于在硬土和软土中打桩。导杆式筒式活塞汽缸活塞汽缸导杆式柴油打桩锤的工作原理柴油锤（5）液压锤：由液压推动密闭在锤壳体内的芯锤活塞柱，令其往返实现夯击作用。适于打各种桩。2.桩架：桩架选择应考虑桩锤的类型，桩的长度、施工条件等因素。桩架高度H≥H1+H2+H3+H4+H5。H1:桩长H2:滑轮组高度H3:桩锤高度H4:桩帽及锤垫高度H5:起锤工作余位高度。(二)打桩1.打桩前的准备工作2.打桩顺序：（直接影响打桩速度和桩基质量）D≤4d时，宜采用由中间向两侧施打或由中间向四周施打，桩数较多时，可分区段施打。D>4d时，可采用逐排打法，其他顺序均可。2.打桩顺序据基础设计标高和桩的规格，宜先深后浅，先大后小，先长后短。考虑打桩机是往后退打还是向前顶打，涉及到桩的布置和运输。3.打桩初打采用短落距轻打。正式施打采用重锤低击方法施打；打桩入土速度均匀，锤击间歇时间不应过长；随时注意桩的贯入度的变化；做好打桩记录：（隐蔽工程）入土速度，落距，每分钟锤击次数，标高，贯入度。（三）打桩质量控制桩的位置偏差在允许范围内。满足贯入度或标高的设计要求：摩擦桩：标高为主，最后贯入度参考。端承桩：最后贯入度为主，标高参考。（四）打桩常见问题1.桩顶、桩身被打坏：①桩顶受到冲击产生很高的局部应力；②桩身混凝土保护层太厚，直接受冲击的是素混凝土；③桩帽垫层材料选用不合适，或已被打坏；④桩顶面和桩的轴线不垂直，桩处于偏心受力状态；⑤过打(桩穿过硬土层，最后贯入度太小，锤的落距过大；)⑥桩身混凝土强度不够。2.打歪桩顶不平，桩身不直，桩尖偏心，接桩不正。有地下障碍物；入土后未及时校正。3.滞桩地下障碍物。（彻底清除或钻透后再打）桩顶、桩身已被打坏。（锤的冲击能不能有效传递）打桩过程间歇时间过长，桩身与周围土固结。使桩变成了直径较大的土桩而承受荷载。4.浮桩（一桩打下邻桩上开）。（多发生在软土中）打桩顺序不合理。（四）接桩焊接法：法兰接桩法：硫磺胶泥浆锚法：硫