《情景二桩基工程》PPT课件.ppt

1、情景二 桩基工程,建筑工程管理专业,情景二 桩基工程,1、预制桩施工 2、灌注桩施工 3、桩土复合地基,情景二 桩基工程,桩基础是用承台或梁将沉入土中的桩联系起来，以承受上部结构的一种常用的基础形式。 当天然地基土质不良，不能满足建筑物对地基变形和强度方面的要求时，常常采用桩基础将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土(岩)层上，以保证建筑物的稳定和减少其沉降量。同时，当软弱土层较厚时，采用桩基础施工，可省去大量的土方开挖、支撑、排(降)水设施，一般均能获得良好的经济效果。因此，桩基础在建筑工程中应用广泛。,情景二 桩基工程,分类： 按桩的传力和作用性质，桩可分为端承桩和摩擦桩两种。 1）端

2、承桩是穿过上部软弱土层而达到下部持力层(岩石、砾石层、砂层或坚硬土层)上的桩，上部结构荷载主要是由桩尖阻力来平衡。 2）摩擦桩是把建筑物的荷载传布在桩四周土中及桩尖下土中的桩，其大部分荷载靠桩四周表面与土的摩擦力来支承。,情景二 桩基工程,按桩身的材料来分有木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩和钢桩等。 按桩的截面形状分为：实心桩和空腹桩。 按桩的施工方式可分为预制桩和灌注桩两大类。,情景二 桩基工程,1）预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩，然后用沉桩设备将桩沉入(打、压、振)土中。钢筋混凝土预制桩(含预应力钢筋混凝土桩)施工速度快，适用于穿透中间层较软弱或夹有不厚的

3、砂层、持力层埋置深度及变化不大、地下水位高、对噪声及挤土影响无严格限制的地区； 2）灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成。灌注桩适用于严格限制噪声、振动、挤土影响、持力层起伏较大的地区。,第一节 预制桩施工,一、钢筋混凝土预制桩 1、钢筋混凝土预制桩(简称预制桩)是运用比较多的一种桩型，具有制作方便、质量可靠、材料强度高、耐腐蚀性强、承载力高、价格低等特点。 2、预制桩常用的截面形式有混凝土方形实心截面、圆柱体空心截面以及预应力混凝土管形截面。,第一节 预制桩施工,3、桩的预制 预制桩在制作时，桩内应设纵向钢筋或预应力筋 (或丝)和横向钢筋(或箍)，

4、以便承受桩在运输、起吊和下沉时产生的弯曲应力和冲击力。 4、桩的起吊 预制桩达到设计强度等级的70后方可起吊，达到设计强度的100后才可以运输和沉桩。,第一节 预制桩施工,第一节 预制桩施工,5、桩的运输 一般情况下，应根据打桩顺序和速度随打随运，可以避免二次搬运。运到施工现场的桩或在施工现场预制的桩，应有质量合格证，并按规定进行检查编号。 6、桩的堆放 桩堆放时，场地必须平整、坚实，桩按规格、桩号分类分层叠置，堆放层数不宜超过四层，支承点应设在吊点处，各垫木应在同一垂直线上，最下层垫木适当加宽。,第一节 预制桩施工,二、预制桩的沉桩方法 （一）锤击沉桩 锤击法沉桩也称打桩，是利用桩锤下落到桩

5、顶产生的冲击能而使桩沉入土中。,第一节 预制桩施工,1、打桩设备 主要有桩锤、桩架以及动力装置三部分。 （1）桩锤。 桩锤是对桩施加冲击力，把桩沉入土中的主要机具。桩锤有落锤、汽锤(单动和双动)、柴油锤、液压锤和振动锤等。,第一节 预制桩施工,（2）桩架 桩架的主要作用是在沉桩过程中保持桩的正确位置和在打桩过程中引导锤、桩的方向并保证桩锤按所要求的方向冲击桩体。常用的桩架有滚筒式桩架、多功能桩架、履带式桩架,第一节 预制桩施工,2、打桩施工 （1）打桩顺序 由于打桩对土体的挤密作用，使先打的桩因受水平推挤而造成 偏移和变位，或被垂直挤拔造成浮桩，而后打入的桩因土体挤密，难以达到设计标高或入土深

6、度，或造成土体隆起和挤压，截桩过大。因此，进行群桩打入施工时，为了保证打桩工程质量，防止周围建筑物受土体挤压的影响，打桩前应根据桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架的移动方便等因素来正确选择打桩顺序。,第一节 预制桩施工,第一节 预制桩施工,（2）打桩施工：桩架移动和定位、吊桩和定桩、打桩、接桩等 1)吊桩就位。 按既定的打桩顺序，先将桩架移动至设计所定的桩位处并用缆风绳等稳定，然后将桩运至桩架下，用桩架上的滑轮组，由卷扬机将桩提升为直立状态。对准桩位中心，缓缓放下插入土中。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5。,第一节 预制桩施工,桩就位后，在桩顶安上桩帽，然后放下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤、桩帽和桩

7、身中心线应在同一垂直线上。在桩的自重和锤重的压力下，桩便会沉入一定深度，等桩下沉达到稳定状态后，再一次检查其平面位置和垂直度，校正符合要求后，即可进行打桩。为了防止击碎桩顶，应在混凝土桩的桩顶和桩帽之间、桩锤与桩帽之间放上硬木、麻袋等弹性衬垫作缓冲层。,第一节 预制桩施工,2)打桩 (1)打桩开始时，应先采用小落距(0.50.8m)轻击桩顶，使桩正常沉入土中12m后，检查桩身垂直度以及桩尖偏移，当符合要求后，再逐渐增大至规定落距，直至将桩沉到设计要求的深度。 (2)打桩的方法有重锤低击和轻锤高击两种。轻锤高击所获得的动量小，冲击力大，其回弹也大，桩头易损坏，在实际工程中一般不用；重锤低击获得的

8、动量大，桩锤对桩顶的冲击小，其回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都用以克服桩周边土壤的摩阻力而使桩下沉。,第一节 预制桩施工,3)接桩 方法： 当设计的桩较长，但由于打桩机高度有限或预制、运输等因素，只能采用分段预制、分段打入的方法，需在打桩现场的打入过程中将桩接长。 接长预制钢筋混凝土桩的方法有焊接法、法兰盘连接法和浆锚法三种。,第一节 预制桩施工,4）质量要求 沉桩的质量主要是看能否满足贯入度或设计标高的要求以及打入后桩的偏差是否在规定的范围内。质量控制的原则是： 1）桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的沙土或风化岩等持力层时，以贯入度控制为主，以桩尖进入持力层的深度或桩尖标高作

9、为参考；,第一节 预制桩施工,2）贯入度已达到要求而桩尖标高未达到要求时，应继续锤击三阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值； 3）桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高为主，贯入度作为参考； 4）打桩时，如控制指标已符合要求，而其他指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理； 5）贯入度应通过试桩确定，或做打桩试验与有关单位确定。,第一节 预制桩施工,（二）振动沉桩 静力压桩是利用静压力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。 （三）静力压桩 静力压桩是利用静压力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。静力压桩机工作原理是在预制桩的压入过程中，以桩机重力(自重和配重)作为作用力，克服压桩过程中桩身周

10、围的摩擦力和桩尖阻力，将桩压入土中。静力压桩适用于软土地区的桩基施工。,第一节 预制桩施工,特点： 静力压桩法与锤击沉桩法相比，具有如下的特点： （1）锤击沉桩需要在桩顶产生很大的锤击应力，才能使桩身克服各种摩阻力而沉入土中，因而在预制桩时，其混凝土的强度等级不应低于C30，在使用过程中，混凝土强度等级不需要C30，有部分材料不能充分发挥其作用。,第一节 预制桩施工,（2）使用静力压桩无噪音、无振动，对周围环境的干扰和影响较小，特别适用于对噪音、振动有特殊要求的区域施工，如扩建工程、市区内基础工程，精密仪器车间的扩建、改建工程。,第一节 预制桩施工,（3）锤击沉桩时，桩顶要承受锤击应力，因此桩

11、顶、桩身容易被打碎，产生质量事故；当打桩顺序不合理时，土体会水平挤动，其表面严重隆起，严重影响桩基质量。静力压桩，桩顶不会承受锤击应力，可以避免桩顶破碎和桩身开裂，同时，压入桩所引起的桩周围土体隆起和水平位移比沉桩小得多，因而对土体结构的破坏程度和破坏范围要比锤击沉桩小，可以确保施工质量，提高施工速度。,第一节 预制桩施工,（4）由于静力压桩的摩阻力与桩的承载力有线性关系，因此，不需要做试验试桩便可得出单桩承载力。 静力压桩施工中，一般是采用分段预制、分段压入、逐段接长的方法.,第一节 预制桩施工,（四）水冲沉桩 水冲沉桩是在桩旁插入一根与之平行的射水管，利用高压水流冲刷桩尖下的土体，以减少桩

12、表面与土体间的摩阻力和桩尖下端土的阻力，使桩在自重或锤击作用下沉入土中.,第二节 灌注桩施工,灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土的一种成桩方法。 灌注桩的施工方法：钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等多种。 一、钻孔灌注桩 常用的施工方法根据地质条件的不同分为干作业成孔灌注桩、湿作业成孔灌注桩。,第二节 灌注桩施工,1干作业成孔灌注桩施工成孔时若无地下水或地下水很小，基本上不影响工程施工时，称为干作业成孔。主要适用于北方地区和地下水位低的土层； 2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护壁，钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔

13、外而成孔，而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。,第二节 灌注桩施工,二、挖孔灌注桩 常用的井壁护圈有下列几种：混凝土护圈、沉井护圈、钢套管护圈。 特点是：单桩的承载能力高，受力性能好，既能承受垂直荷载，又能承受水平荷载；人工挖孔灌注桩，具有机具设备简单，施工操作方便，占用施工场地小，无噪音，无振动，不污染环境，对周围建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，工期缩短，造价低等优点，因此得到广泛应用。,第二节 灌注桩施工,三、套管成孔灌注桩 依据使用桩锤和成桩工艺不同，分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、振动冲击沉管灌注桩和沉管夯扩灌注桩等。 1、锤击沉管时采用落锤或蒸汽锤将

14、钢管打入土中 2、振动沉管是将钢管上端与振动沉桩机刚性连接，利用振动力将钢管打入土中。,第二节 灌注桩施工,这类灌注桩的施工工艺是： 使用锤击式桩锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉人土中，造成桩孔，然后放人钢筋笼、浇筑混凝土，最后拔出钢管，形成所需的灌注桩，沉管桩对周围环境有噪音、振动、挤压等影响。,第二节 灌注桩施工,四、爆扩成孔灌注桩 爆扩成孔灌注桩简称爆扩桩，是由桩柱合扩大头两部分组成。施工时先是用人工或机械钻孔，然后在桩孔底部放下炸药包，并填筑混凝土，借爆炸力积压周围的土层，形成需要的扩大头，接着将钢筋骨架放入桩孔内浇筑桩柱的混凝土。,第三节 桩土复合地基,土木工程的地基问题可以概括为： 1、强度和稳定性问题 2、压缩及不均匀沉降问题 3、地基的渗漏将超过容许值 4、地震、机器、以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起的危害,第三节 桩土复合地基,地基处理的方法： 1、采取措施使土中孔隙减少，土颗粒之间靠近，密度加大，土的承载力提高。 2、地基中掺加各种物料，通过物理化学作用把吐颗粒胶结在一起，是地基承载力提高，刚度加大，变形