各种桩基施工工艺

1、、桩基工程施工、学习要求：精通桩基的组成和分类预制桩的施工顺序的确定、注意事项、了解质量事故发生的原因和预防措施了解静压力桩的特征和施工方法泥浆保护壁的造孔，精通人工挖孔工程的过程和技术原理掌握水中混凝土注入的施工方法和要点了解熟悉常见质量事故的预防和处理、安全施工措施的预制桩、灌注桩的质量检测标准。 桩基础是深基础应用最多的基础形式，它由几个下沉到土中的桩和连接桩顶的承台或复梁构成。 桩的作用是将上部建筑物的载荷传递给深承载力强的土(岩)层，或压实弱的土层以提高地基土的承载能力和密度。 、桩基的作用、组成、分类、桩根据受力的情况，端承桩和摩擦桩两种(图2.1 )端承桩是通过软弱的土层达到硬土

2、层或岩层的桩，结构荷载主要以在岩层阻力受到施工时控制边界岩的深度为主，对沉渣厚度的要求很严格。 桥梁施工中的端承桩大多要求嵌岩。 摩擦桩设置在完全软弱的土层上，以桩端阻力、桩身侧面和地基土的摩擦阻力承受载荷，施工时以控制桩端设计海拔(长度)为主。 桩端为硬土层者有摩擦端桩、摩擦端桩。 桥梁施工中的摩擦桩，通常没有拉深作用。 桩根据施工方法，预制桩和灌注桩的预制桩根据在土中沉积的方法，可以分为桩、水打沉桩、振动沉桩和压力桩等打桩，是在桩的位置钻孔，放入钢筋骨架，浇筑混凝土的桩。 灌注桩根据造孔方法不同，有钻孔灌注桩、钻孔灌注桩、衬套造孔灌注桩及爆扩造孔灌注桩等。 一、钢筋混凝土基桩的施工，钢筋混

3、凝土基桩：在基础构件厂和施工现场做好基础，用基桩设备在设计位置沉入土中，其特点：坚固耐用，不受地下水和湿气环境的影响，能承受大的负荷，施工机械化程度高，进度快，适应不同的土层施工钢筋混凝土基桩目前在中国广泛采用的桩型多用于住宅建设工程，桥梁工程少。 钢筋混凝土基桩有方形实心截面桩和圆柱空心截面桩。 在施工钢筋混凝土基桩前，应当根据施工图的设计要求、桩的类型、造孔过程对土的压迫情况、地质勘探和试桩等资料，制定施工方案。 其主要内容是：确定施工方法、选择打桩机械、确定打桩顺序、预制、运输和打桩中的技术和安全措施。 1.1施工准备、现场平坦度和周边障碍物处理的桩的位置和埋设水平根据施工图的设计要求，

4、在施工现场准确测量了桩基轴线桩的位置，作出了明显的标志。 打桩现场附近设置24个水准点，以此作为拍摄平坦的地方和检查桩的入土深度的依据。 桩基轴线的定位点和水准点请设置在不受打桩影响的地方。 桩基、衬砌和送桩设备的机械准备，管桩和长度在10m以内的方桩在预制工厂制作，长方桩在打桩现场制作。 模板中桩的几何尺寸正确，桩面平坦而笔直的桩的上面模板必须垂直于桩的轴线，桩头四角锥形面呈正四棱锥体，当桩头通过位于桩轴线上的底模板、侧模板及重叠法生产时，在桩面之间涂上隔离层，并进行粘合1.2桩的制作、运输、堆叠、铁筋骨格的主筋连接应采用焊接焊接，主筋接头在同一截面中配置的数量在50%以下； 同一钢筋的两个

5、管件的距离必须大于30d0且大于或等于500mm。 由于桩顶和桩尖直接受到冲击力容易产生高局部应力，所以桩顶和桩尖钢筋的配置(如图2.2所示)必须进行特殊处理。 钢结构制作允许偏差必须符合表. 1的规定。表. 1预制桩钢架质量检验标准，混凝土制作应用机械搅拌，用机械振动浇筑混凝土过程中钢筋位置准确，桩尖对应准纵轴线，纵钢筋上部保护层不应过厚，钢筋网距离正确，锤时桩顶破坏和桩身孔用层压法生产时，上层桩和邻接桩的浇筑应在下层桩和邻接桩的混凝土强度达到设计强度的30%后再进行。 浇筑完成后，立即加强养护，防止混凝土收缩引起的裂缝，养护时间在7d以上。 钢筋混凝土基桩的质量检验标准必须符合表2的规定。

6、 表. 2钢筋混凝土基桩的质量检验标准，钢筋混凝土基桩只有达到设计强度的70%才能吊起100%的设计强度，才能运输和打桩。 提前运输的，必须采取措施通过管理。 桩在吊起搬运时要保持平稳，避免冲击和振动。 吊点必须同时受力，吊点的位置必须符合设计规定。 没有吊环，设计没有规定时，捆扎点的数量和位置由桩的长度决定，吊弯力矩满足最小的原则，可以在图2.3所示的位置捆扎。 1.3打入法施工、打入法也称为锤击法，是利用桩锤落在桩上的冲击力克服土对桩的抵抗，使桩沉到规定的深度，达到保持力层的打桩法。 锤子桩是混凝土基桩常用的打桩方法，施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时碰撞噪音和对地表层有振动，

7、对城市和夜间施工有限制。 2.1.3.1打桩设备和选择，打桩设备包括打桩、桩基础和动力装置。 (1)桩锤桩锤可以选择落锤、汽锤、柴油机桩锤和振动锤。 57348； 落锤一般是铸铁制的。 有穿心锤和龙门锤两种，重量为0.22t。 利用绳索和钢丝，通过钩子从卷扬机沿着桩基导轨提升到一定的高度，在桩上自由落下来敲击(图2.4 )。 电机锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机，有单动电机锤和双动电机锤两种(图2.5 )。 柴油打桩锤利用燃料爆炸推进活塞往复运动进行锤打，柴油打桩锤与桩基、动力设备相结合，构成柴油打桩机。 振动锤利用机械强制振动，使通过桩帽传递到桩上的桩下沉。 砝码选择要根据地质条件、工

8、程结构、桩类型、密集度和施工条件等参考表。 表3锤重选择表，(2)桩基础是支撑桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向，维持桩的稳定，保证桩锤向要求方向冲击的设备。 桩基一般由底盘、导杆、吊起设备、支柱等构成。 根据桩的长度、桩的高度、施工条件等选择桩基，决定桩基的高度。 桩基础高度=桩长桩锤高度用滑轮组高桩基础用钢材制作，移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。 履带式桩基(图2.6 )以履带式起重机为主机，具备桩基作业装置而构成。 操作灵活，移动方便，适合各种预制桩和灌注桩施工。 (3)动力装置打桩机械的动力装置由选定的打桩锤决定。 采用气锤时，请搭载空气压缩机。选择蒸汽锤时，请设置蒸汽锅炉和绞车

9、。 1.3.2打桩顺序的确定，打桩顺序直接影响桩基础的质量和施工速度，必须综合考虑桩子的密集度(桩子距离的大小)、桩的规格、长度、桩的设计标高、工作面的配置、工期的要求等，合理地确定打桩顺序。 根据桩的密集度，打桩的顺序如图2.7所示，分为阶段性设置、从中部向四方设置、从中间向两侧设置三种。 在桩中心距离为4倍以下的桩的直径或边的长度的情况下，从中央向两侧对称地打(图2.7(c ) )，或从中央向周围打(图2.7(b ) )。 当桩的中心距离大于4倍的桩边的长度或直径时，可以采用上述两种方法，或一列一列地设置在一个方向上(图2.7(a ) )。根据基础的设计标高和桩的规格，应该按深浅、大小、长

10、短的顺序打桩。 1.3.3打桩机所处位置时，桩基必须垂直平稳，导向中心线必须与打桩方向一致。 当桩子开始打入时，必须控制锤子的落下距离，采用短距离攻丝的桩子进入土中稳定到一定深度(12m )后，以规定的落差进行击打。 桩的施工原则是重锤低打击，对桩头的冲击小，反弹小，桩头不易损坏，大部分能量用于克服桩和土的摩擦阻力和桩的前端阻力，桩可以很快下沉。 桩的入土深度是否达到了设计位置，是否停止了锤，其判断方法和控制原则与桩的类型有关。 1.3.4打桩质量要求和测量记录；(1)打桩质量要求端桩的最终贯入度在设计规定贯入度的数值以下时，桩端设计标高在作为参考的摩擦桩端的标高达到设计规定的标高范围时，贯入

11、度可作为参考。 灌注桩(预制混凝土角桩、先张法预应力管桩、钢桩)的桩的位置偏差，必须符合表2.4的规定。 桩承载力检测，表. 4预制桩(钢桩)桩位的允许偏差，(2)混凝土预制桩施工记录打桩工程是隐蔽工程，施工中应进行各桩的观测和记录，这是工程检测时质量检测的依据。 各观测数据记录在混凝土基桩的施工记录中，如表2.5所示。 表2.5混凝土预制桩的施工记录、1.3.5打桩施工常见问题分析、打桩施工过程中遇到各种问题，如桩头破碎、桩身断裂、桩身变位、扭转、倾斜、打桩跳跃、桩身重排斥等。 产生这些问题的原因是钢筋混凝土基桩的制作质量、打桩工作技术和复杂的土层等三个方面的原因。 根据工程和施工检查规范，

12、打桩过程中出现上述问题时，应当立即停止打桩。 施工部门可以和调查、设计部门共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后继续施工。 (1)打桩时，打桩直接受到打桩的冲击而产生很高的局部应力，打桩钢筋网的配置不适当，混凝土保护层过厚，打桩平面和打桩的中心轴线不垂直，以及打桩不均匀等制作质量问题会引起打桩。 打桩技术中，如果桩基材料的选择不正确，厚度不足，打桩的偏心和打落距离过大等，也会引起桩顶的破碎。 (2)桩身中断制作时，桩身有较大的弯曲腹，局部混凝土强度不足，打桩时桩头撞到硬土层和孤石等障碍物，落差增大，反复过度冲击等可能引起桩身的破坏。 (3)桩身的位移、扭曲或倾斜桩头四角锥

13、的制作偏差大，桩头和桩中心线重叠的制作原因、桩基倾斜、桩身和桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工作业原因以及桩头孤立等引起桩身的位移、扭曲或倾斜。 (4)桩基跳跃，桩基跳跃激烈的桩基的选择很轻，如果能引起大桩基跳跃的桩头有坚硬的障碍物，桩身就会严重反弹。 1.3.6打桩中的注意事项，打桩机定位后，桩基要垂直稳定，桩帽和桩基要紧紧连接，连接成一体。 打桩时，要仔细观察桩身下沉贯入度的变化。 正常情况下，沉桩要连续施工，打土速度要均匀，间歇时间长，必须避免因土的固定作用而使桩难以下沉。 打桩时振动大，对土体有压迫作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，施工过程中需要专家进行巡回检查，发

14、现和处理有关问题。 严禁非施工人员进入打桩现场。经常检查桩机的正常运行、桩基的稳定，严格按照操作规程进行施工，确保安全。 1.3.7桩头的处理，在打完各种预制桩后挖基坑时，根据设计要求的桩头高程，将桩头多馀的部分切掉。切断桩头时不能破坏桩体。 必须保证桩体的主筋进入承台。 长度应该满足设计要求。 当桩顶标高小于设计标高时，在桩的位置挖一个喇叭口，切下桩头混凝土，剥离主筋焊接至设计要求长度，与承台钢筋结合，用桩身和强度等级的混凝土与承台一起打桩身。 1.4静力桩、静力桩常用于利用无噪音、无振动的静压力将桩压入土中，土质均匀的软土地基沉桩施工。 静力压桩(图2.8 )利用桩基的自重和重物，用卷扬机

15、牵引，用绳索、滑轮和推梁将桩基整体的重力(8001500kN )压在桩基上，克服桩基下沉时与土的摩擦力，使预制桩下沉。 打桩工程一般采用分阶段压入、分阶段延长的施工方法。 桩的接合方法现在有焊接法(图2.9 )、法兰螺栓接合法、硫膏锚定法(图2.10 )三种。 二、疑问土灌注桩的施工、灌注桩：直接在桩的位置用机械挖孔，人工挖孔，在孔内放置钢筋，灌注混凝土成型而成的桩。 与预制桩相比，灌注桩不限于地层的变化，不需要切割接桩和桩，具有节省钢材、振动小、噪音小等特点。 灌注桩按造孔方法分为泥浆保护壁造孔灌注桩、沉管灌注桩、干燥作业灌注桩、人工灌注桩等。 2.1干作业钻孔灌注桩、干作业钻孔灌注桩的施工

16、过程如图2.11所示。 干燥作业中钻孔一般是用螺旋钻钻孔。 螺旋钻头的外径分别为400mm、500mm、600mm，钻头深度为12m、10m、8m。 适合造孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，而不适合没有地下水的土层或泥质土。 钻机定位后，钻杆垂直于桩的位置中心，打开钻头时缓慢后，减少钻杆的摇晃，立即纠正钻头的变形和位移。 钻到规定的要求深度后，进行洞底清土。 清孔的目的是取出孔内的浮土、虚土，减少桩的沉降。 方法：挖掘机在原来的深度空转清土，然后停止旋转，挖掘去除土。 铁筋骨格的主筋、箍筋、直径、根数、间隔和主筋保护层应当符合设计规定，牢固地捆扎，防止变形。 在把导向筋插入孔

17、的同时，防止泥土的垃圾掉入孔中。 钢筋骨架定位后，必须马上浇入混凝土，以防止孔坍塌。 注入时，按层打设，按层压固，每层的厚度为5060cm。 2.2在泥浆保护壁上打孔打桩，在泥浆保护壁上打孔是一种利用泥浆保护稳定洞壁的机械钻孔方法。 这适用于使切削后的泥石屑用循环泥浮游并排出洞外，没有地下水和地下水的土层。 造孔机械有潜水钻、冲击钻、冲孔锥等。 在泥浆保护壁上钻孔打桩的施工方法的流程：测量桩的位置、埋设保护筒、定位桩机、制作泥浆、在机器(潜水钻头、冲击钻头等)上钻孔、放出泥浆的循环渣、钻孔、放置钢筋骨架、打入水中混凝土。 喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓航空保护筒的上部设有12个溢流孔

18、，是厚度48mm的钢板制的圆筒，内径必须大于钻头直径200mm。 保护筒的作用是固定桩孔的位置，保护孔，防止水从地面流入，提高孔内的水压力，防止孔塌，形成孔时引导钻头的方向。 保护筒的顶部高施工水位1.5m，比地面高0.3m，保护筒内的泥浆顶部的海拔总是比外部水位至少高1m。 向钻孔中注入相对密度为1.11.4的泥浆。 一般的1.21.3； 易崩地层可提高到1.4左右。 泥浆的作用：稳定水压，使桩孔内的孔壁土层中的空隙密集渗透，防止孔内漏水，稳定保护筒内水压的保护壁泥浆相对密度大，增大孔内水的压力，能巩固孔壁，防止孔塌的浮渣通过循环泥浆切削的泥石2.2.2成孔、(1)旋转(潜水)挖掘机成孔旋转挖掘机成孔模式图如图2.12所示。 旋转钻是旋转式钻头，防水马达的变速机构和钻头被密封，用桩基和钻杆定位后，就能潜入水和泥中钻孔。 注入泥浆后，用正循环或反循环排渣法将孔内的切削土粒、石屑排出孔外。 旋转挖掘机的造孔炉渣如图2.13所示，有正循环炉渣和反循环炉渣两种方式。