桩基础施工（八）ppt课件

桩基础施工 组名：第八组 组员：张汉启 郭强 魏鑫 任江怀 王升 姚强 桩基础简介 （1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬 塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩 承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。 （2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦 桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确 保建筑物的倾斜不超过允许范围。 （3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向 刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力 矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。 （4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基 岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固 土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定， 且不产生过大的沉陷与倾斜。 桩基础的特点 桩基础的类型 （1）按承台底面所处的位置分有高承台桩和低承台 桩 （2）按桩的承载性状分有摩擦桩和柱桩 （3）按桩身的材料不同分有钢筋混凝土桩、预应力 混凝土桩、钢桩和组合材料桩等 （4）按桩的施工方法分有打入桩和就地钻（挖）孔 灌注桩 桩基础的构造 1.钻孔灌注桩施工 2.挖孔灌注桩施工 3.预制桩施工 1-1 钻孔灌注桩的特点及施工方法 特点： 1、与沉入桩中的锤击法相比，施工噪声和震动要小的多； 2、能建造比预制桩的直径大的多的桩； 3、在各种地基上均可使用； 4、施工质量的好坏对桩的承载力影响很大； 5、因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土质量较难控制 施工方法： 6、泥浆护壁施工法 7、全套管施工法 (3)泥浆制备: 钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、 冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔 内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥 浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地 层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差 ；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。 1-3钻孔 钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才 能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直 度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用) ，还要随时检查成孔是否有偏斜 现象。采用冲击式或冲抓式钻机施 时附近土层因受到震动而影响邻孔 稳固。所以钻好的孔应及时清孔， 下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻 孔的顺序也应实事先规划好，既要 保证下一个桩孔的施工不影响上个 桩孔，又要使钻机的移动距离不要 过远和相互干扰。 钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身 曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要 求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查 完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥 浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌 注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大 于20cm。 1-4 清孔 清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要 加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则 易出现断桩现象。 1-5 水下灌注混凝土 钻孔事故的预防及处理 1、 塌孔 2、钻孔偏斜 3、掉钻落物 4、糊钻和埋钻 5、扩孔和缩孔 6、梅花孔 7、卡锥 8、钻杆折断 9、钻孔漏浆 1 当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下活 动并转动至孔径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳，使钻 锥转动一个角度，有可能将钻锥提出。 2、卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法 ，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或掉 入的石块落下。 3、用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾住 后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试 探，有时能将冲锥提出。 4、在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。 5、用其他工具，如小的冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲出，将 卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将冲锥 提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。 6、用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥 处适当冲射一些时候，使卡点松动后强行提出。 7、使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。 8、用以上方法提升卡锥无效时，可试用水下爆破提锥法。将 防水炸药（少于1Kg）放于孔内，沿锥的滑槽放到锥底，而后 引爆，震松卡锥，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般是能提 出来的。 灌注事故的预防及处理 1、卡管 2、塌孔 3、埋管 4、钢筋笼上升 5、灌短桩头 6 、桩身夹泥断桩 7 、灌注桩补强方法 发生坍孔后，应查明原因，采取 相应的措施，如保持或加大水头、移 开重物、排除振动等，防止继续坍 孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥 土；如不继续坍孔，可恢复正常灌 注。 如坍孔仍不停止，坍塌部位较深 ，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出 ，同时将钢筋抓出，只求保存孔位， 再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实 时机成熟后，重新钻孔成桩 2-1 人工挖孔桩特点 人工挖孔桩施工方便、 速度较快、不需要大型机械 设备，挖孔桩要比木桩、混 凝土打入桩抗震能力强，造 价比冲锥冲孔、冲击锥冲 孔、冲击钻机冲孔、回旋钻 机钻孔、沉井基础节省。从 而在公路、民用建筑中得到 广泛应用。但挖孔桩井下作 业条件差、环境恶劣、劳动 强度大，安全和质量显得尤 为重要。场地内打降水井抽 水，当确因施工需要采取小 范围抽水时，应注意对周围 地层及建筑物进行观察，发 现异常情况应及时通知有关 单位进行处理。 2-2 施工准备 2-2-1灌注桩施工应具备下列资料： 1）建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料； 2）桩基工程施工图（包括同一单位工程中所有的桩基础）及图 纸会审纪要； 3）建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构 筑物、危房、精密仪器 车间等的调查资料； 4）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料； 5）桩基工程的施工组织设计或施工方案； 6）水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告； 7）有关荷载、施工工艺试验参考资料。 2-2-2施工组织设计应结合工程特点、有针对性地制 定相应质量管理措施，主要包括下列内容： 1）施工平面图、标明桩位、编号、施工顺序、水电线路 和临时设施的位置； 2）确定成孔机械、配套设备以及合理施工工艺的有 关资料； 3）施工作业计划和劳动力组织计划； 4）机械设备、备（配）件、工具（包括质量检查工具 ）、材料供应计划； 5）桩基施工时，对安全、劳动保护、防火、防雨、防台 风、爆破作业、文物和环境保护等方面应按有关规定执行； 6）保证工程质量、安全生产和季节性（冬、雨季）施工 的技术措施。 2-2-3 成桩机械必须经鉴定合格，不合格机械不得使用。 2-2-4 施工前应组织图纸会审，会审纪要连同施工图等作为 施 工依据并列入工程档案。 2-2-5 桩基施工用的临时设施，如供水、供电、道路、排 水、临设房屋等，必须在开工前准备就绪，施工场地应进行平 整处理，以保证施工机械正常作业。 2-2-6 基桩轴线的控制点和水准基点应设在不受施工影响的 地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。 2-3 桩基施工 桩基施工时应按现行有关规范规程并结合该工程的实际情 况采取有效的安全措施，确保桩基施工安全有序进行，深度大 于10米的桩孔应有送风装置，每次开工前5分钟送风； 桩孔挖掘前要认真研究地质资料，分析地质情况对可能出 现的流砂、流泥及有害气体等情况，应制定针对性的安全。 2-4 防护措施和注意事项 2-4-1 为防止作业人员上下孔时坠落，应配置安全可靠的爬梯员 上下必须使用安全爬梯严禁用其他方式上下孔。安全爬梯设置如下 图。 2-4-2 为防止物体打击，孔内作业人员一定要戴好安全帽 ，孔口设置高出地面30cm的井圈，弃土和工具等放置在 井圈外，挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四 周1m范围内，混凝土锁口上不得放置工具和站人。孔内 作业人员必须戴安全帽、身系安全带。施工前对卷扬机和 钢丝绳进行检查，确定其安全起吊能力后方可投入运行。 施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。 2-4-3 在桩孔内设置半月形安全防护板，防护板设置在孔底上方 2m位置处，安全防护板直接安设在前节混凝土护壁的错台上。安 全防护板采用钢筋焊接而成，加工时钢筋网间距为10cm，再在其 上焊接5mm钢板，在吊运提渣时井内人员站到安全防护板下部防止 物体坠落打击，安全防护板的加工及布设见下图 2-4-4 防止作业人员孔中毒和窒息，地下特殊地层中往往含有Co 、SO2、H2S或其他有毒气体，故每次下孔前，必须对孔内空气随 时进行监测，随时配备空压机和足够到井底的通风管。根据监测的 结果和孔底作业人员的需要，随时向孔内通风换气，复工前还应向 桩孔内由下而上吹风lO分钟；人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒 息等事故，必须在现场按应急措施规范要求实施抢救，根据情况及 时送医院进一步抢救治疗，并报当地建设行政主管部门和劳动、卫 生部门，以便采取相应措施。孔内作业人员应勤轮换，连续作业时 间不宜超过2小时，以防止疲劳引发安全事故。 2-4-5 防止作业人员孔中毒和窒息，地下特殊地层中往 往含有Co、SO2、H2S或其他有毒气体，故每次下孔前 ，必须对孔内空气随时进行监测，随时配备空压机和足够 到井底的通风管。根据监测的结果和孔底作业人员的需要 ，随时向孔内通风换气，复工前还应向桩孔内由下而 上 吹风lO分钟；人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事 故，必须在现场按应急措施规范要求实施抢救，根据情况 及时送医院进一步抢救治疗，并报当地建设行政主管部门 和劳动、卫生部门，以便采取相应措施。孔内作业人员应 勤轮换，连续作业时间不宜超过2小时，以防止疲劳引发 安全事故。 2-5 特殊问题的技术处理 2-5-1 遇到坚硬的孤石而无法掘进人工挖孔桩一旦遇到坚硬的孤 石而无法掘进问题非常棘手 一般在一个工程中，人工挖孔桩多数 为一柱一桩，而且桩位要求准确，这基本上排除了变更设计桩位 的可能性。如果对岩层进行人工开凿，速度慢，工效底，劳动强 度大且费用高。微差爆破法能够较好地解决好上述问题。 2-5-2 遭遇流沙，人工挖孔在开挖时，如遇细砂、粉砂层地质时 ，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，影响 施工进度，造成质量事故。针对不同的流砂情况采用不同的对策。 1.从桩井开挖施工先后顺序上采取对策 3.缩短每次护壁的高度4.采用刚柔相济维护材料堵塞。 2.下钢套筒。 2-5-3 地下水问题地下水是常遇到的问题，它给人工挖孔桩施工 带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围 的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工。如果遇 到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲 刷穿透，发生桩身质量问题。 2-5-4 采用冻结法处理不利土层冻结法处理地基主要技术内容是 利用人工制冷的方法把土壤中的水冻结成冰，形成冻土帷幕，用人 工冻土帷幕结构体来抵抗水土压力，防止桩孔壁的塌陷，以保证人 工开挖工作顺利进行。 3-1 预制桩施工 1.承载力较高，受地下水变化影响较小； 2.制作便利, 既可以现场预制,也可以工厂化生产； 3.可根据不同地质条件，生产各种规格和长度的桩； 4. 桩身质量可靠，施工质量比灌注桩易于保证；施工 速度快； 3-1-1 预制桩优点 3-1-2 预制桩缺点 1.因设计范围内地层分布很不均匀,基岩持力层顶面起 伏较大,桩的顶制长度较难掌握； 2.打入时冲击力大,对预制桩本身强度要求高,其成本较 高； 3-2 打桩方法 3-2-1 锤击法是用桩锤把桩击入地基的沉桩方法 特点 ：1.施工速度快，机械化程度高，适用范围广 2.产生较大的振动、挤土和噪声，在城区和夜间施 工有所限制 3.引起邻近建筑物或地下管线的附加沉降或隆起（ 故施工时应加强对邻近建筑物和地下管线的变形监测和 施工控制，并采取周密的防护措施） 适用条件：适用于松软土地质条件和较空旷的地区 锤击法图示 3-2-2 振动法是在桩顶装上振动器，使预制桩随着振动下 沉至设计标高 特点： 产生较大的振动、挤土和噪声（施工时应考虑 振动、噪音和挤土效应的影响） 使用条件：振动法适用于