施工预制沉桩与水中桩基础课件

预制沉桩与水中桩基础施工03延时符学习目标1.掌握预制桩的施工程序和施工技术要点；2.明确不同沉桩方法的适用条件；3.了解预制桩施工中常见事故预防及处理措施；4.了解水中桩基础施工主要方法。一、预制沉桩施工沉桩是将预制好的桩（包括钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩和钢管桩等）通过锤击、振动或静力压桩等方式沉入地层，达到设计高程。沉桩施工前应进行试桩，以确定相关技术参数和施工工艺。一、预制沉桩施工

1.桩的预制钢筋混凝土预制桩分为实心桩和空心管桩两种。预应力钢筋混凝土桩和钢筋混凝土空心管桩一般需在预制厂制造。钢筋混凝土实心桩宜在现场选择合适的场地进行预制。

混凝土的原材料、拌制、运输和浇筑必须严格执行施工技术规范相关要求，钢筋混凝土桩的主筋，宜采用整根钢筋。

混凝土浇筑完毕后，应在桩上标明编号、灌制日期和吊点位置，并填写制桩记录。预制桩出场前应进行检验，出场时应具备出场合格检验记录。

一、预制沉桩施工

2.桩的吊运与堆放钢筋混凝土预制桩起吊时，吊点位置应按设计规定设置。如设计无规定时，常根据吊点处由桩重产生的负弯矩与吊点间由桩重产生的正弯矩相等原则计算确定。一、预制沉桩施工预制桩移运和堆放的支承位置应与吊点位置一致，并应支承牢固，以免损伤桩。堆放场地应整平夯实。预制桩应水平分层堆放，堆放高度应按桩的强度、地基承载力、垫木强度以及堆垛的稳定性而定。一、预制沉桩施工3.桩的就位桩位定线时，应将所有的纵横向位置固定牢固，如桩的轴线位于水中，应在岸上设置控制桩。打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，然后吊桩并送至导杆内，垂直对准桩位，缓缓送下插入土中。桩插入土后即可固定桩帽和桩锤，使桩、桩帽、桩锤在同一条铅垂线上，以确保桩能垂直下沉。一、预制沉桩施工

4.沉入桩1)锤击沉桩法锤击沉桩法是依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，一般适用于松散、中密砂土和黏性土。打桩设备主要是桩锤、桩架、起重机具和动力设备等，此外还有射水装置、桩帽和送桩等辅助设备。单动汽锤结构示意图双动汽锤结构示意图一、预制沉桩施工打入桩施工时，应适当选择桩锤重量，桩锤过轻桩难以打下，效率太低，还可能将桩头打坏，所以一般认为应重锤轻打，但桩锤过重，则各机具、动力设备都需加大，不经济。柴油锤结构示意图柴油打桩机一、预制沉桩施工2)振动沉桩法振动沉桩法是用振动打桩机(振动桩锤将桩打入土中的施工方法。其原理是由振动打桩机使桩产生上下方向的振动，在清除桩与周围土层间摩阻力的同时使桩尖地基松动，从而使桩贯入或拔出。一般适用于砂土，硬塑及软塑的黏性土和中密及较软的碎石土，在砂性土中最为有效，而在较硬地基中效果不佳。一、预制沉桩施工3）射水沉桩射水沉桩是锤击或振动沉桩的一种辅助方法，其设备是由随桩沉入土中的高压射水管和高压水泵组成。原理是利用高压水流经过空心桩内部的射水管来冲松桩尖附近的土层，以减少桩下沉时的阻力，使桩在自重和锤击作用下沉入土中。一、预制沉桩施工4)静力压桩法静力压桩是利用液压千斤顶或桩头加重物以施加顶进力，将桩压入土中。静力压桩适用于软弱土层，当存在厚度大于2m的中密以上砂夹层时，不宜采用静力压桩。静力压桩机有机械式和液压式之分，根据顶压桩的部位又分为在桩顶顶压式和桩身抱压式压桩机。一、预制沉桩施工

5.接桩混凝土预制桩的接桩方法有焊接、法兰接及硫黄胶泥锚接。前两种方法可用于各类土层；硫黄胶泥锚接适用于软土层。目前，焊接接桩应用最多。二、水中桩基础施工

1．浅水桩基础的施工位于浅水中或临近河岸的桩基，可采用围堰筑岛，或设置施工便桥、便道、工作平台等方法进行施工。二、水中桩基础施工

2.深水桩基础的施工在深水或有潮汐影响的河海中，可采用固定平台、浮式平台及打桩船等方法进行桩基施工。

1）钢板桩围堰深水中的低桩承台基础或承台墩身有相当长度需在水下施工时，常采用围囹筑钢板桩围堰进行桩基础施工。二、水中桩基础施工2）双壁钢围堰适用于深水基础施工，钢围堰既是围水挡土的临时构造物，同时其顶部又是水中施工的平台。它具有良好的刚度和水密性能。围堰的平面尺寸应根据基础尺寸、安装及放样误差确定，围堰高度应根据其设计下沉深度和施工期间可能出现的最高水位及浪高等因素确定。二、水中桩基础施工3）吊箱法深水中修筑高桩承台桩基时，由于承台位置较高不需座落到河底，一般采用吊箱方法修筑桩基础，或在已完成的基桩上安置套箱的方法修筑高桩承台。吊箱是悬吊在水中的箱形围堰，基桩施工时用作导向定位，基桩完成后封底抽水，灌注混凝土承台。二、水中桩基础施工二、水中桩基础施工4）套箱法当用打桩船(或其他方法)先完成全部基桩施工时，可采用在已完成的基桩上安置套箱的方法修筑水中高桩承台。套箱围堰宜采用钢套箱或预制钢筋混凝土套箱，根据其现场起吊、移运能力及水文情况，套箱围堰可制作成整体式或装配式。可采用有底套箱或无底套箱。

二、水中桩基础施工5）沉井结合法当深水河床底基岩裸露或卵石、漂石土层钢板围堰无法插打时，或在水深流急的河道上为使钻孔灌注桩在静水中施工时，可以采用浮运钢筋混凝土沉井或薄壁沉井作为桩基施工时的挡水、挡土结构(相当于围堰)和工作平台。桩基础施工质量检测04延时符学习目标1.掌握泥浆性能指标的检测方法；2.掌握灌注桩成孔和成桩质量检测内容和方法；3.掌握挖孔灌注桩质量检测内容和方法；4.掌握预制沉桩质量检测内容和方法。一、泥浆性能指标的检测

1.相对密度泥浆的相对密度可用泥浆相对密度计测定。先将待量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态(水平泡位于中央)，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。一、泥浆性能指标的检测

2.黏度泥浆的黏度用标准漏斗黏度计测定，如图5-4-2所示。用两端开口量杯分别量取200ml和500ml泥浆，通过滤网滤去大砂粒后，将700ml泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏斗头流出，流满500ml量杯所需的时间即为泥浆的黏度。一、泥浆性能指标的检测可用浮筒切力计测定。量测时，先将约500ml泥浆搅匀后，立即倒入泥浆筒，将切力浮筒沿刻度尺垂直向下移至与泥浆接触时，轻轻放下，当它自由下降到静止不动时，即静切力与浮筒重力平衡时，读出浮筒上泥浆面所对的刻度，即为泥浆的初切力。取出切力筒，擦净黏着的泥浆，用棒搅动筒内泥浆后，静止10min，再用上述方法量测，所得即为泥浆的终切力。

3.静切力一、泥浆性能指标的检测4.含砂率含砂率(％)在工地上可用含砂率计测定。量测时，把调好的泥浆倒进含砂率计，加清水并摇振。倾倒该混合物于滤筒中，丢以通过滤筛的液体，再加清水于测管中，摇振后再倒入滤筒中。反复之，直至测管内清洁为止。用清水冲洗筛网上所得的砂子。把漏斗套进滤筒，然后慢慢翻转过来，并把漏斗插入测管内。用清水把附在筛网上的砂子全部冲入管内。待砂子沉淀后，读出砂子的百分含量。一、泥浆性能指标的检测5.胶体率胶体率(％)是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法是将100ml泥浆倒入有刻度的量筒中，静置24h，量杯上部的泥浆可能澄清为水，观察泥浆析出水分的情况。测量时其体积如为5ml，则胶体率为95％。一、泥浆性能指标的检测6.失水率将一张12cm×12cm的滤纸置于水平玻璃板上，先在其中央画一个直径为3cm的圆，然后将2ml的泥浆滴入圆圈内，30min后，测量湿圆圈的平均直径，用其减去泥浆摊平的直径，即为失水率(ml/30min)。此外也可采用专门试验仪器测定。一、泥浆性能指标的检测

7.酸碱度pH工地上测量pH值的方法是取一条pH试纸放在泥浆面上，0.5s后拿出来与标准颜色对比，即可读出pH值。也可用pH酸碱计，将其探针插入泥浆，直接读出pH值。pH值等于7时为中性，大于7时为碱性，小于7时为酸性。二、钻（挖）孔桩成孔质量检测1.成孔质量检测标准二、钻（挖）孔桩成孔质量检测2.成孔质量检测方法1）孔径的检测（1）超声波成孔检测仪测定超声波成孔检测仪由控制箱、超声探头、深度测量装置和提升机构组成。超声探头、深度测量装置和提升机构集成在线架上，由两根钢丝绳牵引。控制箱与线架之间通过连接电缆连接。它可用于检测钻孔灌注桩成孔的孔径、垂直度、垮塌扩缩径、倾斜方位和沉渣厚度。二、钻（挖）孔桩成孔质量检测

超声波成孔检测仪工作原理是采用超声波反射技术，在提升装置的控制下将超声探头从孔口匀速下降，深度测量装置测取探头下放深度并传至主机，主机根据设定的时间间隔控制超声发射探头发射超声波并同步启动计时，同时主机启动信号采集器接受并记录四个方向（或两个方向）的垂直孔壁的超声波脉冲反射信号，通过传播时间计算超声换能器与孔壁的距离，从而计算出该截面的孔径值和垂直度。二、钻（挖）孔桩成孔质量检测

（2）井径仪测定井径仪由井下机械结构和地面记录两部分组成。井下机械结构包括有把机械位移变成电信号的转换装置。井径仪在弹簧的作用下末端张开紧贴井壁。随着井径的变化,臂的末端也随着张开或合拢,同时带动电位器滑臂移动。于是井径的变化就变成了电阻的变化。当通过电缆给电位器供电时,变化的电阻间电位差就反映了井径的变化。地面记录部分则记录电位差的变化，事先经过井径规刻度，这个变化就是井径大小。二、钻（挖）孔桩成孔质量检测

（3）探孔器测定当缺乏专用仪器时，可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为4～6倍外径的钢筋探孔器吊入钻孔内检测。二、钻（挖）孔桩成孔质量检测2）孔深和孔底沉渣的检测孔深和孔底沉渣普遍采用标准测深锤进行检测。沉渣厚度也可用取样盒检测法，它是在清孔后用取样盒(开口铁盒)吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，测量沉淀在盒内的渣土厚度。检测沉渣厚度比较先进的方法还有声呐法、电阻率法和电容法等。二、钻（挖）孔桩成孔质量检测4）桩孔竖直度的检测检测竖直度常用钻杆测斜法，即将带有钻头的钻杆放到孔底，在孔口处的钻杆上装一个与孔径或护筒内径一致的导向环，使钻杆柱保持在桩孔中心线的位置上，然后将带有扶正圈的钻孔测斜仪下入钻杆内，分点测斜，并将各点数值描画在坐标纸上，通过所绘图形检查桩孔偏斜情况。桩孔竖直度的检测也可以用圆球检测法和超声波成孔检测仪检测。三、钻（挖）孔成桩质量检测1.钻孔灌注桩质量检测1)基本要求：（1）钻孔灌注桩成孔后应清孔，并测量孔径、孔深、孔位和沉淀层厚度，确认满足设计要求并符合规定后，方可灌注水下混凝土。（2）水下混凝土应连续灌注，灌注时钢筋笼不应上浮。（3）嵌入承台的锚固钢筋长度不得小于设计要求的锚固长度。三、钻（挖）孔成桩质量检测2）钻孔桩实测项目三、钻（挖）孔成桩质量检测3）挖孔灌注桩外观质量应符合下列规定：（1）凿除桩头预留混凝土后，桩顶应无残余的松散混凝土。（2）外露混凝土表面不应存在《公路工程质量检验评定标准》附录P所列限制缺陷。三、钻（挖）孔成桩质量检测3.灌注桩桩身完整性检测桩身完整性是反映桩身长度和截面尺寸、桩身材料密实性和连续性的综合状况。桩身缺陷指桩身断裂、裂缝、缩径、夹泥、离析、蜂窝、松散等桩身完整性类别的划分三、钻（挖）孔成桩质量检测

桩身完整性检测方法包括低应变反射波法、高应变动测法和超声波法。应根据工程的需要和检测目的按下表规定的检测内容选用。《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)中规定桩身完整性检测采用低应变反射波法或声波透射法。四、沉入桩质量检测1.基本要求

1）沉入桩下沉应符合施工技术规范的要求。

2）桩的接头数量应满足设计要求。

2.沉入桩实测项目应符合表5-4-5～表5-4-7的规定，且任一排架桩的桩位不得有超过表中数值2倍的