桩基工程概述.ppt

1、桩基工程概述,目 录,1 桩基类型与选型 2 桩基设计计算 3 预制桩施工 4 灌注桩混凝土配合比设计 5 泥浆护壁成孔灌注桩成孔与成桩工艺 6 挤土灌注桩与干作业法非挤土灌注桩 7 桩、土复合地基 8 桩基工程检测与验收 9 桩基工程预算,1 桩基的概念,桩基础简称桩基，是由基桩和连接于基桩桩顶的承台共同组成，承台与承台之间一般用承台梁相互联接。,地基,均质地基,复合地基,桩基础,（A）根据桩身与承台的高度,低承台桩基,高承台桩基,（B）根据建筑物或构筑物下桩数的多少,单桩基础,群桩基础,（C）建筑桩基安全等级可分为,一级,二级,三级,2 桩基础的发展历史,木桩,铸铁桩,钢桩,混凝土预制桩,

2、混凝土灌注桩,（1）初期阶段：人类历史记载到19世纪，主要的桩型是木桩和石桩； （2）发展阶段：19世纪中叶到20世纪20年代，主要是混凝土桩和钢筋混凝土桩； （3）现代化阶段：第二次世界大战后到现在，水泥土桩，特种桩（超大直径，超高强度，变截面等）系列以及砂桩、灰土桩和石灰桩等。,2.1 桩基技术发展的历史阶段,2.2 桩基的发展方向,大直径桩： 最大达到9m 微型桩： 50200cm 扩底桩: 机械法、爆扩法、夯扩法 桩后压浆技术： 采用新成孔方法： 采用新型材料：,3 基桩的分类,根据桩的功能、承载性状（荷载传递机理）、成桩方法、桩径大小及桩身材料的不同，可进行不同的分类。,3.1按桩身

3、材料分类,木桩,钢桩,混凝土桩,复合材料桩,3.2 按桩径大小分类,根据建筑桩基技术规范（JGJ94-94）分类： （1）小桩：d250mm (2) 中等直径桩：250mmd800mm （3）大直径桩：d800mm,3.3 按成桩方法分类,预制桩,灌注桩,预制桩,普通钢筋混凝土预制桩,预应力钢筋混凝土预制桩,锥形,螺旋形,结节形,常用的灌注桩,挖孔桩,沉管灌注桩,钻孔桩,扩底桩,旋喷桩,碎石桩、砂桩,4、预制桩,4.1 预制桩的分类,预制桩,钢管桩,钢筋混凝土桩,实心桩,管桩,4.2 沉桩方法,锤击法,振动法,静压法,旋入法,水冲法,钻孔法,4.2.1 锤击沉桩,特点及适用性：冲击力大，打桩速

4、度快，可打入较 大尺寸桩，振动大，噪音大，对周围建筑物影响大。适 用于粘土、粉砂、砂土及砂砾石地层，适用性较广。,施工设备,桩锤,桩架,动力装置,锤击沉桩桩锤的选择,桩锤,落锤,单动气锤,双动气锤,柴油锤,振动锤,4.2.2 静力压桩,优缺点:无冲击作用，对桩破坏小，可用C30以下低强桩，减少配筋率，降低成本30%，无噪音，无振动，挤土效应小，对周围影响小，不易产生偏斜，打桩精度高，质量好；压力作用较小（受桩架设备限制）。,5 泥浆护壁成孔灌注桩,钻孔灌注桩施工工艺流程图,5.1 成孔方法,目前常用的成孔方法：正、反循环回转钻进成孔，潜水钻成孔，螺旋钻成孔，冲抓孔，人工挖孔，或复合成孔（人工挖

5、孔+钻孔）,5.2 潜水钻机成孔,工作原理及机具设备： 潜水钻机密封后与钻头一起，位于孔底冲洗液中，由孔底潜水钻机直接驱动钻头钻进，属于孔底动力钻进，其钻渣可采用正、反循环方式排出。 潜水钻机动力由水下电机提供，带动钻头回转切削钻进，上部钻杆提升潜水电钻，平衡钻头反转矩及导向作用，钻杆本身不转动，而冲洗液靠专门管线循环，可正反循环。 因钻杆不转动，多采用方钻杆。 除单钻头潜水钻机外，还有2-3个钻头潜水钻机，和多钻头钻机，靠钻头自转和反向公转相平衡抵消转矩，因此可不用钻杆，省去接杆工序等辅助时间，实现连续钻进，效率更高。,5.3 冲抓成孔,工作原理： 冲抓成孔是利用冲抓锥张开的锥瓣向下冲击的动

6、能切入土层中，利用地面卷扬机带动钢丝绳提升冲抓锥，使切入土层中的锥瓣收拢并抓取土石，然后提出孔口卸渣，如此循环成孔，因此其主要钻进方式是冲抓切入土层而不是冲击破碎，其排渣方式锥瓣直接抓取并提出而不是冲洗液循环排渣，孔内冲洗液一般不循环，只起护壁作用。,6 挤土灌注桩与干作业法非挤土灌注桩,沉管灌注桩 夯扩灌注桩 爆扩灌注桩 干作业螺旋钻孔灌注桩 人工挖孔灌注桩,6.1 沉管灌注桩,概念 沉管灌注桩又称为套管成孔灌注桩，是国内目前应用最广泛的一种灌注桩。即采用振动法、锤击法或振动冲击法，将带有活瓣式金属桩尖或锥形封口桩尖或预制钢筋砼桩尖的钢管沉入土中，然后边灌注砼，边振动或边锤击，边拔出钢管而形

7、成灌注桩。,6.2 夯扩灌注桩,概念 夯扩桩是在锤击沉管灌注桩原理及设备基础上加以改进，增加一根内夯管，即先用锤击沉管法沉管成孔，下入砼后用内夯管将砼推出外管底口并将桩端夯扩成大桩头，形成扩大头桩，以提高桩端承载力。,6.3爆扩灌注桩,概念： 爆扩桩也属于扩大端头桩，先用机钻、铲挖或爆破等方法成孔，然后在孔底放置炸药包，孔内灌入砼后引爆将孔底炸成扩大头（砼充满孔底），再下笼，灌砼并振捣成桩。由于成孔条件所限，一般为短桩，桩长L10m。 扩大头直径一般为桩柱直径的2.53.5倍。,6.4干作业螺旋钻孔灌注桩,概念及工作原理 螺旋钻成孔方法是利用螺旋钻头切削土层钻进，钻渣沿螺旋叶片钻杆上升并排出地

8、面（孔口），类似于以前木工用的小螺旋钻钻孔。,6.5 人工挖孔桩,基本原理： 采用人工挖掘方法成孔，然后安放钢筋笼灌注混凝土而成桩，是一种施工方法最简单的桩型。,优点： 施工方法简单，施工机具简单，干法成孔，无污染、噪音，施工速度快，工期短，可多孔同时作业，桩孔质量可控性好，成桩直径大，可扩大桩端，单桩承载力高，可达到7000kN，常用一桩一柱式，桩身质量好，属端承桩类型。 缺点： 是孔内作业条件差，应防止人身安 全事故。 适用范围： 适用于地下水位以上施工各类地层，尤其是持力层较浅（60m以内）时，采用挖孔桩效果较好，但以下情况慎用： 在地下水位以下成孔且涌水量较大时，有流砂层，有深厚淤泥类

9、极软弱地层，孔内有毒气或严重缺氧时。,施工过程及有关注意事项,一般人工挖孔桩直径为8003500mm，扩大头D=1.22d，一般L25m。 流程：分段开挖支护孔壁开挖成孔（扩底）下钢筋笼排孔底积水灌注混凝土 重点是开挖和护壁工作，另外在开挖过程中应不停向孔内送风通气，开挖由人工从上到下分段进行，一般每段长度为0.81m，对松软地层每段0.5m，开挖工作应由中心向周边，弃土用桶吊运出孔口，若地层含水，应及时抽排水降水位。,7 桩、土复合地基,深层搅拌桩 干冲碎石桩 高压喷射注浆法,7.1 深层搅拌桩,概念及其目的： 是一种加固饱和软粘土地基的新方法，利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过深层搅拌机

10、机械，送入地下饱和软土地层并与之就地搅拌，使土与固化剂发生一系列物理化学反应，使软土结硬成具有整体性、水稳定性和一定强度的复合地基。 能提高地基的承载力，减少沉降量和提高边坡的稳定性，还可以作为地下防渗墙。,7.1.1湿法深层搅拌法,深层搅拌机是进行深层搅拌施工的关键机械，国内主要有中心管喷浆方式和叶片式喷浆方式两种。 工序： 机具就位预搅下沉制备水泥浆喷浆提升搅拌重复上、下搅拌成桩清洗钻具移机,7.1.2干法喷射搅拌法,施工机械主要由钻机、空气压缩机、发送器等组成。 它是喷气预搅下沉到位后向地层中喷入水泥或石灰干粉搅匀成桩，该法因不向地层中喷水，故加固桩强度较高，但应注意喷嘴堵塞，应适当加大喷气量和压力。,7.2 干冲碎石桩,概述与分类： 碎石桩：分为振冲碎石桩和干冲碎石桩。 振冲碎石桩： 振冲器高频振动+高压水（0.5MPa）通过喷嘴冲击孔底成孔清孔填石料振挤密实填石料再振直至桩顶。 干冲碎石桩： 套管（成孔管）内填石料冲锤冲击管内石料带动套管下沉至预定位置填石料稍提起套管冲锤冲