任务2.3.1 桩基础的作用与分类任务+2.3.2 预制桩施工

建筑施工技术主讲：贾汝达模块二地基处理与基础工程施工任务2.1地基处理及加固任务2.2浅埋式钢筋混凝土基础施工任务2.3桩基础工程施工任务2.3桩基础工程施工

2.3.1桩基础的作用与分类2.3.2预制桩施工2.3.3混凝土灌注桩施工1.桩基的组成

一般由桩和承台组成。图2-8桩基础示意图1—持力层；2—桩；3—桩基承台；4—上部建筑物；5—软弱层2.3.1桩基础的作用与分类2.桩基础的作用

（1）桩的作用桩将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土层上；提高土壤的承载力和密实度，保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。

（2）承台的作用

将多根桩联成一体。3.桩基础的分类(1)按承载性质分为：摩擦型桩和端承型桩

摩擦型桩：摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩端承型桩端承型桩分为端承桩和摩擦端承桩。(2)按使用功能分为：竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷载桩、复合受荷载桩。(3)按桩身材料分为：混凝土桩、钢桩、组合材料桩。(4)按成桩方法分为：非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。(5)按桩制作工艺分为：预制桩和现场灌注桩。桩的分类

桩基础由桩和承台组成：按承载性状分端承桩磨擦桩端承桩磨擦端承桩端承磨擦桩磨擦桩桩基础构造示意图钢筋混凝土预制桩有实心桩(RC桩)和预应力管桩(PC管桩)两种：●实心桩常为边长250～550mm的方形断面，一般在施工现场预制，单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，长度不宜超过30m。打30m以上的桩需考虑接桩，即整体分段预制、打桩过程中逐段接长；

●管桩一般为外径400～500mm的空心园柱形截面，壁厚80～100mm,在工厂采用“离心法”制成，分节长度8～10m，法兰连接。

管桩多采用先张法预应力工艺。预应力钢筋混凝土管桩2.3.2预制桩施工（1）混凝土预制桩的制作：一般采用“间隔重叠法”生产。

预制桩的制作工艺流程：制作场地压实、整平→场地地坪浇筑→支模→扎钢筋→浇混凝土→养护至30％强度拆模→支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋→浇间隔桩混凝土→制作第二层桩→养护至70％强度起吊→达100％强度运输、堆放。1.钢筋混凝土预制桩的制作、运输和堆放第一层预制方桩制作完毕预制方桩的间隔生产桩的混凝土强度达到设计强度等级的70%方可起吊，如需提前起吊，应进行强度和抗裂度验算。（2）预制桩的起吊

吊点应设在设计规定之处，设计无规定时，应按吊桩弯距最小的原则确定吊点位置。见右图：预制桩的装车运输（3）预制桩的运输、堆放

⑴桩运输时的混凝土强度应达到设计强度的100%。⑵打桩时桩宜随打随运，以避免二次搬运。⑶桩的堆放场地须平整坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应在同一垂直面上，层数不超过四层，不同规格的桩应分别堆放。⑷运桩和堆放的桩尖方向应符合吊升的要求,以免临时再需将桩调头。预制桩的堆放预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。锤击法静力压桩法振动法（1）打桩机械2.锤击沉桩法1）柱锤的选择锤击法沉桩施工，桩锤选择是关键。首先应根据施工条件选择桩锤的类型，然后决定锤重，一般锤重大于桩重的1.5～2倍时效果较为理想（桩重大于2t

时可采用比桩轻的锤，但不宜小于桩重的75%）。施工中应“重锤轻击”(锤的重量大而落距小)，这样桩极易打入土中，不会打坏桩头，也不会产生桩身回跃(回弹)；桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击”，极易损坏桩头，桩也难以打入土中。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的设备。常用的桩架有多功能桩架和履带式桩架。

①多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。优点：机动性和适应性较大，水平方向可作3600回转，立柱可倾斜，可适应各种预制桩和灌注桩；缺点：机构庞大，组装拆迁较麻烦。②履带式桩架

以履带式起重机为底盘，加装立柱及传动机构用以打桩。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。（2）打桩前的准备工作

清除地上或地下障碍物

→平整场地→定位放线→通电、通水

→安设打桩机。

①桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处；②每个桩位打一个小木桩；③打桩地区附近设置不少于2个水准点，供施工过程中检查桩位的偏差和桩的入土深度。注意：打桩前对桩管进行检查（3）打桩顺序直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求综合考虑。

⑴由一侧向单一方向打(逐排打)：桩的就位和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压，桩距≥4倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序；

⑵自中间向两个方向打：适宜大面积的桩群；

⑶自中间向四周打：适宜大面积的桩群。注意：

对标高不一的桩应遵循“先深后浅”的原则；对不同规格的桩，应遵循“先大后小、先长后短”的原则。（4）打桩的施工工艺

打桩的施工工艺流程：桩机就位→吊桩→打桩→送桩→接桩→拔桩→截桩（送桩）。落锤时应重锤低击。安装送桩杆

送桩施打桩已打入地面以下桩身定位（5）接桩常用接桩方法：焊接、法兰连接或硫磺胶泥锚接。前二种方法适用于各类土层，后一种适用于软土层。焊接接桩：钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再对称焊接；法兰接桩：钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；硫磺胶泥锚接桩的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。焊接接桩

原理：静力压桩是在软土地基上用压桩机采用无振动的静压力将预制桩压入土中的一种沉桩新工艺。

特点：具有施工无噪音、无振动，节约材料，降低成本，提高施工质量，沉桩速度快等特点。但存在挤土效应。

适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。当存在厚度大于2m的中密砂夹层时，不宜采用静力压桩。3.静力压桩法原理及特点机械静力压桩机1—桩架；2—桩；3—卷扬机；4—底盘；5—顶梁；6—压梁；7—桩帽1.机械静力压桩机的组成见右图。压桩机械设备

静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达7000kN。压桩机械设备2.液压静力压桩机的组成液压静力压桩机的组成见下图1．施工工艺流程

场地清理→测量定位→桩机就位→吊桩→桩尖就位插桩→桩身对中调直→压桩→接桩→再压桩→终止沉桩→截桩（送桩）。压桩工艺方法桩机就位吊起管桩静力压桩2．压桩方法

桩机利用自身起重机将预制桩吊入夹持器中，夹持油缸将桩从侧面夹紧，压桩油缸作伸程动作，把桩压入土层中。3．桩拼接的方法(1)浆锚接头(2)焊接接头压桩工艺方法1．压桩应连续进行，停歇时间不宜过长。2．压桩的终压控制摩擦桩，终压时以设计桩长为控制条件；长度大于21m的端承摩擦型静压桩，应以设计桩长控制为主，

终压力值作对照；14～21m静压桩，以终压力达满载值为终压控制条；对桩周围土质较差且设计承载力较高的，宜复压1～2次为佳，对长度小于14m的桩，宜连续多次复压，特别对长度小于8m的短桩，

连续复压的次数应适当增加。3．静力压桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力值大致判断。压桩施工要点4.振动沉桩法

振动沉桩法利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，使桩表面与土层间的摩擦力减少，从而在自重和振动力共同作用下沉入土中的一种方法。

适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更适合于打钢板桩，同时借助起重设备可以拔桩。二台桩锤联动打钢管桩5.钻孔植桩法钻孔植桩法是在在沉桩部位按设计要求的孔径和孔深先用钻机钻孔，在孔内插入预制钢筋混凝土桩，然后采用锤击或振动锤打入法，将桩打入设计持力层标高的一种方法。钻孔植桩法施工工艺

适用于在软土地区。

植桩顺序为：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。6.预制桩头的截桩

承台施工前要按承台底标高对已验收合格的预制桩进行截桩处理，截去高出的桩身混凝土，剔出桩身受力主筋锚入承台内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。预应力管桩加焊锚固钢筋截桩作业中浇注混凝土垫层截桩后7.预制桩的沉桩质量控制⑴桩的垂直偏差应控制在1%以内，平面位置的偏差，单排桩不大于100mm，多排桩为1/2～1个桩的直径或边长。⑵承受轴向