《建筑施工》-项目二　桩基础工程施工

任务一钢筋混凝土预制桩施工一、桩的施工方法预制桩:锤击沉桩、静力沉桩、振动沉桩、水冲沉桩.灌注桩:钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、沉管灌注桩、挖孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩.(一)打桩前的准备工作施工前,应编制好施工组织设计(施工方法;沉桩机具设备的选择;现场准备工作;沉桩顺序与进度要求;现场平面布置;桩的预制、运输与堆放;质量与安全措施以及劳动力、材料、机具设备供应计划等).下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工(二)桩的制作、运输、堆放１.钢筋混凝土预制桩的制作(１)制作程序.预制桩可在工厂或施工现场预制.一般较短的桩多在预制厂生产,而较长的桩则在打桩现场或附近就地预制.现场制作预制桩可采用重叠法,其制作程序为:现场布置→场地地基处理、整平→场地地坪浇筑混凝土→支模→绑扎钢筋、安设吊环→浇筑混凝土→养护至３０％强度拆模→支间隔端头模板、刷隔离剂、绑扎钢筋→浇筑间隔桩混凝土→同法间隔重叠制作第二层桩→养护至７０％强度起吊→达到１００％强度后运输、打桩.(２)制作方法.现场预制多采用工具式木模板或钢模板,支在坚实平整的地坪上,模板应平整、尺寸准确.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工(３)质量要求.桩制作的质量除应符合有关规范的允许偏差规定外,还应符合下列要求:１)桩的表面应平整、密实,掉角的深度不应超过１０mm,且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩表面全部面积的０.５％,并不得过分集中.２)混凝土收缩产生的裂缝深度不得大于２０mm,宽度不得大于０.２５mm;横向裂缝长度不得超过边长的一半(圆桩或多角形桩不得超过直径或对角线的１/２).３)桩顶或桩尖处不得有蜂窝、麻面和掉角.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工２.预制桩的起吊、运输和堆放(１)起吊.当桩的混凝土达到设计强度的７０％方可起吊,应系于设计规定之处,如无吊环,可按图２-２所示位置设置吊点起吊.在吊索与桩间应加衬垫,起吊应平稳提升,采取措施保护桩深质量,防止撞击和受震动.(２)桩的运输.桩运输时的强度应达到设计强度标准值的１００％.桩的运输可采用平板拖车,桩下宜设活动支座,运输时应做到平稳并不得损坏.(３)桩的堆放.桩堆放时,地面必须平整、坚实,垫木间距应根据吊点确定,各层垫木应位于同一垂直线上,最下层垫木应适当放宽,堆放层数不宜超过四层,不同规格的桩,应分别堆放.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工二、锤击桩施工锤击桩是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中.１.打桩设备的选择打桩用的设备主要包括桩锤、桩架、动力装置三部分.(１)桩锤:常用的桩锤有落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤等.１)落锤.落锤用铸铁制成,一般锤重为５~２０kN.工作时利用人力或卷扬机,将锤提升至一定高度,然后使锤自由下落到桩头上而产生冲击力,将桩逐渐击入土中.其适用于黏土和含砂、砾石较多的土层中打桩.但锤击速度慢,贯入能力低,效率不高且对桩的损伤较大,只在使用其他类型的桩锤不经济,或在小型工程中才被使用.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工２)蒸汽锤.蒸汽锤是利用蒸汽的动力进行锤击.其效率与土质软、硬的关系不大,常用在较软弱的土层中打桩.按其工作原理可分为单动汽锤和双动汽锤两种,这两种汽锤都须配一套锅炉设备.单动汽锤落距小,击力较大,可以打各种桩;双动汽锤冲击次数多,冲击力大,效率高,适用于打各种桩,并可以用于打斜桩、拔桩和水下打桩.３)柴油锤.柴油锤是以柴油为燃料,利用柴油燃烧膨胀产生的压力,将桩锤抬起,然后自由下落冲击桩顶.如此反复循环运动,把桩打入水中.其具有工效高,构造简单,移动灵活,使用方便,不需沉重的辅助设备,也不必从外部供给能源等优点.但具有施工噪声大、排出的废气污染环境等缺点.其不适用在过硬或过软的土层中打桩.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工４)液压锤.液压锤是由一外壳封闭起来的冲击缸体所组成的;利用液压油来提升和降落冲击缸体.冲击缸体下部充满氮气,当冲击缸体下落时,首先是冲击头对桩施加压力,然后是通过可压缩的氮气对桩施加压力,使冲击缸体对桩施加压力的过程延长,因此,每一击能获得更大的贯入度.液压锤不排除任何废气,无噪声,冲击频率高,并适合水下打桩,是理想的冲击式打桩设备,但构造复杂,造价高.(２)桩架.桩架的作用是吊桩就位、悬吊桩锤和支撑桩身,并在打桩过程中引导锤和桩的方向,并保证桩锤能沿着所要求的方向冲击桩体.桩架的形式多种多样,常用的通用桩架有两种基本形式:一种是沿轨道行驶的多功能桩架;另一种是装在履带底盘上的打桩架.(３)动力装置.动力装置的配置取决于所用的桩锤.当选蒸汽锤时,则需配备蒸汽锅炉和卷扬机.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工２.打桩顺序的确定由于桩对土体的挤密作用,先打入的桩受水平推挤而造成偏移和变化,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,截面过大.(１)当S＞４d(S为桩的中心距离,d为桩的直径或方桩的边长)时,定位用小木桩或洒白灰点逐排打、自边缘向中央打、自中央向边缘打、分段打.(２)当S≤４d(S为桩的中心距离,d为桩的直径或方桩的边长)时,定位用龙门板自中央向边缘打、分段打.３.打桩打桩的施工工艺包括吊装就位、打桩、接桩.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工(１)吊装就位.按既定的打桩顺序,先将桩架移动至桩位处并用缆风绳拉牢,然后将桩运至桩架下,利用桩架上的滑轮组,由卷扬机提升桩.当桩提升至直立状态后,即可将桩送入桩架的龙门导管内,同时,把桩尖准确地安放到桩位上,并与桩架导管相连接,以保证打桩过程中不发生倾斜或移动.桩就位后,在桩顶放上弹性地基如草袋、废麻袋等,放下桩帽套入桩顶,桩帽上再放上垫木,降下桩锤压在桩帽上,在锤的重力作用下桩会入土一定深度.然后进行检查,使桩身、桩帽和桩锤在同一轴线上即开始打桩.(２)打桩.初打时地层软、沉降量较大,宜低锤轻打,随着沉桩加深,速度较慢,再酌情增加起锤高度,要控制锤击应力.打桩时应观察桩锤回弹情况,如经常回弹较大时则说明锤太轻,不能使桩下沉,应及时更换.打桩时要随时注意贯入度变化情况,当贯入度骤减,桩锤有较大回弹时,表示桩尖遇到障碍,此时应减小桩锤落距,加快锤击.如上述情况仍存在,则应停止锤击,查其原因进行处理.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工(３)接桩.预制桩施工中,由于受到场地、运输及桩机设备等的限制,而将长桩分为多节进行制作.目前,预制桩的接桩工艺主要有硫磺胶泥浆锚法、电焊接桩法和法兰螺栓接桩法三种.前一种适用于软弱土层;后两种适用于各类土层.三、静力压桩施工静力压桩是在软土地基上,利用静力压桩或液压压桩机用无振动的静压力将预制桩压入土中的一种沉桩新工艺.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工１.特点及工作原理静力压桩是在软土地基上,利用静力压桩机或液压压桩机用无振动的静压力(自重和配重)将预制桩压入土中的一种沉桩新工艺,在我国沿海软土地基上较为广泛地应用.与锤击沉桩相比,它具有施工无噪声、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,特别适宜于扩建工程和城市内桩基工程施工.其工作原理是:通过安置在压桩机上的卷扬机牵引,由钢丝绳、滑轮及压梁,将整个桩的自重力(８００~１５００kN)反压在桩顶上,以克服桩身下沉时与土的摩擦力,迫使预制桩下沉.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工２.压桩机械设备压桩机有两种类型:一种是机械静力压桩机.其由压桩架(桩架与底盘)、传动设备(卷扬机、滑轮组、钢丝绳)、平衡设备(铁块)、量测装置(测力计、油压表)及辅助设备(起重设备、送桩)等组成.另一种是液压静力压桩机.其由液压吊装机构、液压夹持、压桩机构(千斤顶)、行走及回转机构、液压及配电系统、配重铁等部分组成,该机械具有体积轻巧,使用方便等特点.３.压桩工艺方法(１)施工程序.静力压桩的施工程序为:测量定位→桩机就位→吊桩插桩→桩身对中调查→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止沉桩→切割桩头.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工(２)成桩方法.用起重机将预制桩吊运或用汽车运至桩机附近,再利用桩机自身设置的起重机将其吊入夹持器中,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.伸长后,夹持油缸回程松夹,压桩油缸回程,重复上述动作,可实现连续压桩操作,直至把桩压入预定深度土层中.(３)柱拼接的方法.钢筋混凝土预制长桩在起吊、运输时受力极为不利,因而,一般先将长桩分段预制,然后再在沉桩过程中接长.常用的接头连接方法有以下两种:１)浆锚接头.用硫磺水泥或环氧树脂配置成的胶粘剂,把上段桩的预留插筋粘结在下段桩的预留孔内.２)焊接接头.在每段桩的端部预埋角钢或钢板,施工时与上下段桩身相接触,用扁钢贴焊连成整体.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工(４)压桩施工要点.１)压桩应连续进行,因故停歇时间不宜过长;否则,压桩力将大幅度增长而导致桩压不下去或桩机被抬起.２)压桩的终压控制很重要.一般对纯摩擦桩,终压时以设计桩长为控制条件;对长度大于２１m的端承摩擦桩,应以设计桩长控制为主,终压力值作对照;对一些设计承载力较高的桩基,终压力值宜尽量接近压桩机满载值;对长度为１４~２１m静压桩,应以终压力达满载值为终压控制条件;对桩周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)静力压桩单桩承载力,可通过桩的终止压力值大致判断.如判断的终止压力值不能满足设计要求,应立即采取送桩加深处理或补桩,以保证桩基的施工质量.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工４.桩头处理(１)管桩打完后,桩尖以上１~１.５m范围内填细石混凝土,余者堵砂.(２)截桩:将多余部分凿去.(３)接桩:桩顶凿毛桩位挖成喇叭口形,焊主筋,灌入相同强度等级的混凝土.(４)承台:桩身主筋伸入承台,长度由设计确定,若无要求受拉２５d,受压１５d.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工四、振动沉桩施工振动沉桩与锤击沉桩的施工方法基本相同,其不同之处是用振动桩机代替锤打桩机施工.振动桩机主要由桩架、振动锤、卷扬机和加压装置等组成.其施工原理是利用大功率甩动振动器的振动锤或液压振动锤,减低土对桩的阻力,使桩能较快沉入土中.该法不但能将桩沉入土中,还能利用振动将桩拔出,经验证明此法对H形钢桩和钢板桩拔除效果良好.在砂土中沉桩效率高,对黏土地区效率较差,需用功率大的振动器.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工五、水冲沉桩施工水冲沉桩的施工方法是在待沉桩身两对称旁侧,插入两根用卡具与桩身连接的平行射水管,管下端设喷嘴.沉桩时利用高压水,通过射水管喷嘴射水,冲刷桩尖下的土壤,使土松散而流动,减少桩身下沉的阻力.同时,射入的水流大部分又沿桩身返回地面.因此,减少了土壤与桩身之间的摩擦力,使桩在自重或加重的作用下沉入土中.此法适用于坚硬土层和砂石层.一般水冲沉桩与锤击沉桩或振动沉桩结合使用,则更能显示其功效.其施工方法是:当桩尖水冲沉至离设计标高１~２m处时,停止冲水,改用锤击或振动将桩沉到设计标高.但水冲沉桩法施工时,对周围原有建筑物的基础和地下设施等易产生沉陷,故不适合在密集的城市建筑物区域内施工.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工六、预制桩施工质量控制(一)锤击沉桩施工质量控制１.测量和记录(１)贯入度:打桩时,最后一阵桩的入土深度.(２)打桩的控制:１)摩擦桩以标高为主,贯入度作为参考.２)端承桩以贯入度为主,标高作为参考.２.质量要求能否满足贯入度或标高的设计要求.打入后的偏差是否在施工及验收规范允许范围之内.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工３.常见问题分析及处理在实际施工中,常会发生打歪、打坏、打不下去等问题.原因:工艺操作;桩的制作质量;土层变化复杂.(１)顶、桩身被打坏:１)顶局部应力集中.２)保护层太厚,受冲击而剥落.３)桩垫材料不合适或已被打坏.４)桩的顶面与桩的轴线不垂直.５)沉桩速度慢,出现过打现象.６)桩身强度不高.(２)打歪:上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工１)桩顶不平,桩尖偏心,注意检查验收.２)就位倾斜.３)遇到障碍物,挖出重打.(３)打不下:１)已打至硬土层或厚砂层,应停止,并查明情况,与设计部门研究处理.２)遇到障碍物,“重锤低击”穿过,不能则排除.３)中途停歇过长,土壤重新固结,摩擦力增大.４)桩锤过轻,无力使桩下沉,应更换.５)一桩打下,邻桩上升,重新确定打桩顺序.(４)桩突然下沉:１)遇软土层,查明原因再打.２)断桩,接桩再打.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工(二)静压桩质量控制(１)静压桩沉桩时,压桩的压力要根据现场的地质条件,通过对静力触探比贯入阻力平均值和标准贯入试验值评估沉桩的可能性,选择好的压桩机械设备.(２)根据地质条件,单桩竖向极限承载力以及布桩密集程度等因素,压桩机应按定额总重量配制压重,压机的重量(不含静压桩机大履和小履重量)不宜小于单桩极限承载力的１.２倍.(３)压表必须经有资质的法定检测单位鉴定,并有鉴定合格证.(４)压桩沉桩控制应按设计标高,压桩力和稳压下沉量相结合的原则,并根据地质条件和设计要求综合确定.(５)桩端进入坚硬、硬塑黏性土,中密以上粉土、砂土土层时,静压桩的压桩力为主要控制指标,桩端标高在征得设计单位同意后,可作为辅助控制指标.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工(６)压桩桩端进入持力层,达到综合确定的压桩力要求,但未达到设计标高时,宜保持稳压１~２min,稳压下沉量可根据地区经验确定.(７)压桩施工过程中,不得任意调整和校正桩的垂直度,避免对桩身产生较大的次生弯矩.静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中,除机械故障外,不得停止沉桩施工.(８)压桩过程中,应检查压力桩的垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度.(９)压桩施工结束后,应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量.(１０)沉桩质量控制.１)沉桩前,应清除周边和地下障碍物,平整场地,桩机移动范围内场地的地基承载力应满足桩机运行和机架垂直度的要求.上一页下一页返回任务一钢筋混凝土预制桩施工２)沉桩顺序一般采用先深后浅,自中间向两边对称前进,或自中间向四周进行.３)桩插入土中定位时的垂直度偏差不得超过０.５％.４)送桩结束后,应及时用碎石或黄砂回填密实.(１１)压桩过程中,不能随意中止,如因操作必需,停歇时间要短.中途停歇时间不得超过２h,严禁中途停压造成沉桩困难.上一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工现浇混凝土桩(亦称灌注桩)是一种直接在现场桩位上使用机械或人工等方法成孔,然后在孔内安装钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩.按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等.灌注桩的特点如下:(１)设备简单、节省材料,降低造价(２０％~４０％).(２)不用预制、吊装、运输,适用于偏僻地区.(３)根据荷载配筋,不考虑沉桩与吊装应力.(４)不需截桩和接桩.(５)振动噪声较轻,适用于市区内施工.(６)表面粗糙与土结合良好,增大承载力.下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工一、泥浆护壁成孔灌注桩施工泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法.其通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外,适用于有地下水和无地下水的土层.成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等.泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程为测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土.１.埋设护筒和制备泥浆(１)钻孔前,在现场放线定位,按桩位挖去桩孔表层土,并埋设护筒.护筒高２m左右,上部设１~２个溢浆孔,是用４~８mm厚钢板制成的圆筒,其内径应比钻头直径大２００mm.护筒的作用是固定桩孔位置,保护孔口,防止地面水流入,增加孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头的方向.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工(２)在钻孔过程中,向孔中注入相对密度为１.１~１.５的泥浆,使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实,避免孔内漏水,保持护筒内水压稳定;泥浆相对密度大,加大了孔内的水压力,可以稳固孔壁,防止塌孔;通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出,起到携砂、排土的作用.２.成孔(１)潜水钻机成孔.１)工作方式.潜水钻机是一种旋转式钻孔机.其防水电机变速机构和钻头密封在一起,由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔.注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外.２)排渣方式.潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环排渣两种方式,如图２-３所示.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工①正循环排渣法:在钻孔过程中,旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后,利用泥浆泵压送高压泥浆,经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出,与切削成浆状的碎泥渣混合,携带泥土沿孔壁向上运动,从护筒的溢流孔排出.②反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内,直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外.

(２)冲击钻成孔.１)冲击钻机通过机架、卷扬机将带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度,靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔.２)冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等,一般常用十字形冲击钻头.３)冲孔前应埋设钢护筒,并准备好护壁材料.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工４)冲击钻机就位后,校正冲锤中心对准护筒中心,在冲程０.４~０.８m范围内应低提密冲,并及时加入石块与泥浆护壁,直至护筒下沉３~４m以后,冲程可以提高到１.５~２.０m,转入正常冲击,随时测定并控制泥浆相对密度.５)施工中,应经常检查钢丝绳损坏情况,卡机松紧程度和转向装置是否灵活,以免掉钻.(３)冲抓锥成孔.１)冲抓锥头(图２-４)上有一重铁块和活动抓片,通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度,下落时松开卷筒刹车,抓片张开,锥头便自由下落冲入土中,然后开动卷扬机提升锥头,这时抓片闭合抓土.冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣,依次循环成孔.２)冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工３)适用于松软土层(砂土、黏土)中冲孔,但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工.３.清孔(１)验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况;清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土,以减少桩基的沉降量,提高承载能力.(２)泥浆护壁成孔清孔时,对于土质较好不易坍塌的桩孔,可用空气吸泥机清孔,气压为０.５MPa,使管内形成强大高压气流向上涌,同时不断地补足清水,被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出,直至喷出清水为止.(３)对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣,清孔后的泥浆相对密度应控制在１.１５~１.２５.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工４.浇筑水下混凝土(１)泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的,故称为浇筑水下混凝土.(２)水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级,必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定.(３)水下混凝土浇筑常用导管法.(４)浇筑时,先将导管内及漏斗灌满混凝土,其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下０.８m以上,然后剪断悬吊隔水栓的钢丝,混凝土拌合物在自重作用下迅速排出球塞进入水中.二、干作业钻孔灌注桩施工(１)干作业钻孔灌注桩施工过程如图２-５所示.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工(２)干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔.螺旋钻头外径分别为ϕ４００mm、ϕ５００mm、ϕ６００mm,钻孔深度相应为１２m、１０m、８m.其适用于成孔深度内没有地下水的一般黏土层、砂土及人工填土地基,不适用于有地下水的土层和淤泥质土.(３)钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,开钻时先慢后快,减少钻杆的摇晃,及时纠正钻孔的偏斜或位移.(４)钻孔至规定要求深度后,进行孔底清土.清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出,减少桩的沉降.其方法是钻机在原深处空转清土,然后停止旋转,提钻卸土.(５)钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定,绑扎牢固,防止变形.用导向钢筋送入孔内,同时,防止泥土杂物掉进孔内.钢筋骨架就位后,应立即灌注混凝土,以防塌孔.灌注时,应分层浇筑、分层捣实,每层厚度为５０~６０cm.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工三、沉管灌注桩施工沉管灌注桩是指利用锤击打桩法或振动打桩法,将带有活瓣式桩靴或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中,然后,边浇筑混凝土(或先在管内放入钢筋笼)边锤击或振动拔管而成.前者称为锤击沉管灌注桩;后者称为振动沉管灌注桩.(一)沉管灌柱桩的分类沉管灌柱桩可分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、夯压成型沉管灌注桩、振动冲击沉管灌注桩等.１.锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩是采用落锤、蒸汽锤或柴油锤将钢套管沉入土中成孔,然后灌注混凝土或钢筋混凝土,抽出钢管而成.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工(１)施工设备.锤击沉管灌注桩机械设备示意图如图２-６所示.(２)施工方法.施工时,先将桩机就位,吊起桩管,垂直套入预先埋好的预制混凝土桩尖,压入土中.桩管与桩尖接触处应垫以稻草或麻绳垫圈,以防地下水渗入管内.(３)质量要求.１)锤击沉管灌注桩混凝土强度等级应不低于C２０;混凝土坍落度,在有筋时宜为８０~１００m,无筋时宜为６０~８０m;碎石粒径,有筋时不大于２５mm,无筋时不大于４０mm;桩尖混凝土强度等级不得低于C３０.２)当桩的中心距桩管外径的５倍以内或小于２m时,均应跳打.中间空出的桩顶待邻桩的混凝土达到设计强度的５０％以后,方可施工.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工３)桩位允许偏差:群桩不大于０.５d(d为桩管外径),对于两个桩组成的基础,在两个桩的连线方向上偏差不大于０.５d,垂直此线的方向上则不大于１/６d;墙基由单桩支承的,平行墙的方向偏差不大于０.５d,垂直墙的方向不大于１/６d.２.振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩是采用激振器或振动冲击桩锤将钢套管沉入土中成孔而成的灌注桩,其沉管原理与振动沉桩完全相同.(１)施工方法.施工时,先安装好桩机,将桩管下端活瓣合起来,对准桩位,徐徐放下桩管,压入土中,勿使偏斜,即可开动激振器沉管.当桩管下沉到设计要求的深度后,便停止振动,立即利用吊斗向管内灌满混凝土,并再次开动激振器,边振动边拔管,同时,在拔管过程中继续向管内浇筑混凝土.如此反复进行,直至桩管全部拔出地面后即形成混凝土桩身.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工(２)分类.振动沉管灌注桩可采用单振法、反插法或复振法施工.１)单振法.在沉入土中的桩管内灌满混凝土,开动激振器５~１０s,开始拔管,边振动边拔.每拔０.５~１.０m,如此反复,直至桩管全部拔出.在一般土层内拔管速度宜为１.２~１.５m/min,在较软弱土层中,不得大于０.８~１.０m/min.单振法施工速度快,混凝土用量少,但桩的承载力低,适用于含水量较少的土层.２)反插法.在桩管内灌满混凝土后,先振动再开始拔管.每次拔管高度０.５~１.０m,向下反插深度０.３~０.５m.如此反复进行并始终保持振动,直至桩管全部拔出地面.反插法能扩大桩的截面,从而提高了桩的承载力,但混凝土耗用量较大,一般适用于饱和软土层.３)复振法.施工方法及要求与锤击沉管灌注桩的复打法相同.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工(３)质量要求.１)振动沉管灌注桩的混凝土强度等级不宜低于C１５;混凝土坍落度,在有筋时宜为８０~１００mm,无筋时宜为６０~８０mm;集料粒径不得大于３０mm.２)在拔管过程中,桩管内应随时保持有不小于２m高度的混凝土,以便有足够的压力,防止混凝土在管内的阻塞.３)振动沉管灌注桩的中心距不宜小于４倍桩管外径,否则应采取跳打.相邻的桩施工时,其间隔时间不得超过混凝土的初凝时间.４)为保证桩的承载力要求,必须严格控制最后两个两分钟的沉管贯入度,其值按设计要求或根据试桩和当地长期的施工经验确定.５)桩位允许偏差同锤击沉管灌注桩.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工(二)沉管灌注桩施工要点用桩靴时,靴与管之间要加垫防涌、缓冲,用管靴入土时必须密闭.边拔边振,速度均匀.为扩大桩径或出现缩径,断桩可采用反插或复打.当S≤５d时,应采用跳打法,补桩时邻桩混凝土强度必须大于５０％.(三)施工中常见问题及处理方法(１)断桩.断桩一般都发生在地面以下软硬土层的交接处,并多数发生在黏性土中,砂土及松土中则很少出现.产生断桩的主要原因是桩距过小,受邻桩施打时挤压的影响;桩身混凝土终凝不久就受到振动和外力,以及软硬土层之间传递水平力大小不同,对桩产生剪应力等.其处理方法是经检查有断桩后,应将断桩段拔去,略增大桩的截面面积或加箍筋后,再重新浇筑混凝土.或者在施工过程中采取预防措施,如施工中控制桩的中心距不小于３.５倍桩径,采用跳打法或控制时间间隔的方法,使邻桩混凝土达设计强度等级的５０％后,再施打中间桩等.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工(２)瓶颈桩.瓶颈桩是指桩的某处直径缩小形似“瓶颈”,其截面面积不符合设计要求.多数发生在黏性土、土质软弱、含水率高,特别是饱和的淤泥或淤泥质软土层中.产生瓶颈桩的主要原因是:在含水率较大的软弱土层中沉管时,土受挤压便产生很高的孔隙水压,拔管后便挤向新灌的混凝土,造成缩径.拔管速度过快,混凝土量少,和易性差,混凝土出管扩散性差也造成缩径现象.其处理方法是:施工时,应保持管内混凝土略高于地面,使其有足够的扩散压力,拔管时采用复打或反插办法,并严格控制拔管速度.(３)吊脚桩.吊脚桩是指桩的底部混凝土隔空或混进泥砂而形成松散层部分的桩.其产生的主要原因是:预制钢筋混凝土桩尖承载力或钢活瓣桩尖刚度不够,沉管时被破坏或变形,因而水或泥砂进入桩管;拔管时桩靴未脱出或活瓣未张开,混凝土未及时从管内流出等.其处理方法是:应拔出钢管,填砂后重打;或者可采取密振动慢拔,开始拔管时先反插几次再正常拔管等预防措施.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工(４)桩尖进水进泥.桩尖进水进泥常发生在地下水位高或含水量大的淤泥和粉质泥土土层中.其产生的主要原因是:钢筋混凝土桩尖与桩管接合处或钢活瓣桩尖闭合不紧密;钢筋混凝土桩尖被打破或钢活瓣桩尖变形所导致.其处理方法是:将桩管拔出,清除管内泥砂,修整桩尖钢活瓣变形缝隙,用黄砂回填桩孔后再重打;若地下水位较高,待沉管至地下水位时,先在桩管内灌入０.５m厚度的水泥砂浆作封底,再灌１m高度混凝土增压,然后再继续下沉桩管.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工四、人工挖孔灌注桩施工人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔,然后安放钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩.其施工特点是设备简单;无噪声,无振动,不污染环境,对施工现场原有建筑物的影响小;施工速度快,可按施工进度要求决定开挖桩孔的数量,必要时各桩孔可同时施工;土层情况明确,可直接观察到地质变化,桩底沉渣能清除干净,施工质量可靠.尤其当高层建筑选用大直径的灌注桩,而其施工现场又在狭窄的市区时,采用人工挖孔比机械挖孔具有更大的适应性.但其缺点是人工耗量大,开挖效率低,安全操作条件差等.上一页下一页返回任务二钢筋混凝土灌注桩施工１