《深基础工程》PPT课件.ppt

3.2 预制桩施工,3.2.1钢筋混凝土预制桩的制作、运输和堆放 （一）桩的制作 较长的桩在施工现场预制。所用混凝土强度等级不宜低于C30 主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不超过50,同一根钢筋两个接头的间距应大于30倍钢筋直径，并不小于500mm,（二）桩的起吊、运输和堆放 钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70方可起吊；达到设计强度的100%才能运输和打桩。 桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定。吊点位置的选择随桩长而异，并应符合起吊弯矩最小的原则,桩在施工现场的堆放场地必须平整、坚实。堆放时应设垫木，垫木的位置与吊点位置相同，各层垫木应上、下对齐，堆放层数不宜超过4层。,3.2.2沉桩前的准备工作 1清除地上、地下障碍物，对场地进行平整并做好排水工作。 2放出桩的基准线并定出桩位，在不受打桩影响的适当位置设置水准点， 3接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。 4进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符合要求。 5确定打桩顺序,3.2.3桩的沉没 3.2.3.1锤击沉桩的施工 （一）打桩机械 打桩机主要包括：桩架、桩锤和动力装置三个部分,2.2.2 预制桩沉桩：,1锤击沉桩：（打入桩）,是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中。,打桩机具：,桩锤、桩架、动力装置,桩锤：,落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤、振动锤。,桩架：,作用：悬吊桩锤、固定桩身、为桩锤导向。 种类：（按行走方式）滚筒式、轨道式、步履式、履带式 高度确定：,打桩施工：,准备工作：,三通一平 材料机具 打桩试验 确定打桩顺序：4d时，,履带式桩架,多功能桩架,1桩锤的选择 桩锤应根据地质条件、桩的类型、桩的长度、桩身结构强度、桩群密集程度以及施工条件等因素来确定，其中尤以地质条件影响最大。 当桩锤重大于桩重的的152倍时，沉桩效果较好。 2桩架的选择 桩架的选择应考虑桩锤类型、桩的长度和施工现场的条件等因素。 桩架的高度 = 桩长桩锤高度滑轮组高起锤移位高度安全工作间隙,3动力装置的选择 动力装置的选择应根据桩锤的类型来确定。 （二）沉桩前的准备工作 1清除地上、地下障碍物，对场地进行平整并做好排水工作。 2放出桩的基准线并定出桩位，在不受打桩影响的适当位置设置水准点， 3接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。 4进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符合要求。 5确定打桩顺序,打桩顺序一般分为：逐排打、自边缘向中央打、自中央向边缘打和分段打等四种,（三）打入桩的施工工艺 1桩机就位 2吊桩 3打桩 4接桩 5送桩 6截桩：,图26 打入桩施工,图27 汽锤 (a)单动汽锤；(b)双动汽锤； 1汽缸；2活塞；3活塞杆；4桩；5活塞上部；6换向阀门；7锤的垫座；8冲击部分,打入预制桩第一节桩体 打入预制桩第一节桩体见图210。,打入预制桩电焊接桩 打入预制桩电焊接桩见图211。,打桩施工工艺：,桩架就位 吊桩就位 检查桩垂直度 扣桩帽 打桩,重锤低击,打桩质量控制：,满足贯入度及桩尖设计标高要求 桩位偏差在允许范围之内,接桩：,焊接接桩、浆锚法、法兰接桩,打桩常见问题：,桩顶、桩身破坏； 打歪； 滞桩； 浮桩。,对桩顶的冲击能量小，动量大，桩顶不易损坏，大部分能量用于克服桩身摩擦力与桩尖阻力；落距小，打桩速度快，效率高；另外，桩身反弹小，反弹张力波产生的拉应力不致使桩身被拉坏。,（四）打桩过程中常见的问题 （1）桩顶、桩身被打坏。 （2）桩位偏斜。 （3）桩打不下。 （4）一桩打下邻桩升起。 。,3.2.3.2 振动沉桩 振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动，使其改变排列组织，产生收缩和位移，这样桩表面与土层间的摩擦力就减少，桩在自重和振动力共同作用下沉人士中（图2-9）。 适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更适合于打钢板桩，同时借助起重设备可以拔桩。,3.2.3.3静力压桩 静力压桩（图2-7）是借助压桩机及其配重将桩压入土中，此法适用于软弱土层。由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。,（一）静力压桩的施工工艺 施工程序为： 测量定位压桩机就位吊桩、插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩送桩终止压桩截桩。,图213 静力压桩机,2静力压桩：,是利用压桩机桩架自重和配重的静压力，将桩逐节压入土中。,特点：,节约钢筋、砼，降低造价，无噪音、无振动，对周围环境影响小。,适用范围：,软土地基、城市中心、建筑物密集处、精密工厂扩建等。,压桩机械：,机械式、液压式,施工方法：,分段压入 L6m 硫磺胶泥接桩,3振动沉桩：,是利用振动箱的振动力将桩沉入土中。,原理：,偏心块 力传桩 桩传土 土松 f 沉桩,适用范围：,粘土、松散砂土、软土，更适合打钢板桩。,4水冲沉桩：,用高压水冲刷桩尖部土壤，减小桩下沉阻力。,（二）施工注意事项 1压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接桩时也应保证上下接桩的轴线一致，并使接桩时间尽可能地缩短，否则，间歇时间过长会由于土体固结导致发生压不下去的事故。 2当桩接近设计标高时，不可过早停压，否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。 3压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然增大，可采取停车再开。忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采取截桩的办法。,3.2.3.4水冲沉桩法 射水法沉桩又称水冲法沉桩，是将射水管附在桩身上，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，以减少土对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩身表面涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力，使桩借自重（或稍加外力）沉入土中 射水法沉桩的特点是：当在坚实的砂土中沉桩，桩难以打下或久打不下时，使用射水法可防止将桩打断，或桩头打坏；比锤击法可提高工效24倍，节省时间，加快工程进度。 本法最适用于坚实砂土或砂砾石土层上的支承桩，在粘性土中亦可使用。,3.3灌注桩施工,灌注桩是在施工现场的桩位上就地成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成。根据成孔方法的不同可以分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注桩等。 注桩与预制桩相比由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有节省钢材、降低造价、无需接桩及截桩等优点。,3.3.1.1泥浆护壁成孔灌注桩 （一）埋设护筒 1护筒的作用 护筒作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止塌孔，增加桩孔内水压。 2护筒的埋设 （二）泥桨的制备 1护壁泥浆的作用 （1）护壁。 （2）携砂。 （3）冷却。（4）润滑。,2泥浆的制备 泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂量、pH值、稳定性等要符合规定的要求。 （三）成孔 1潜水钻机成孔 2回转钻机成孔 3冲击钻成孔 4冲抓锥成孔,2.3 灌注桩施工,2.3.1 干作业螺旋钻孔灌注桩：,300600mm 820m,适用范围：地下水位较低，土质为填土层、粘性土层、粉土层、 砂土层和粒径不大的砾砂层。,施工工艺：确定成孔顺序 桩机就位 成孔 钢筋笼 浇砼 桩承台,钻头的类型：锥式钻头、平底钻头、耙式钻头。,成孔方法：长螺旋、短螺旋（正转钻进、反转提土）,2.3.2 泥浆护壁钻孔灌注桩：,泥浆的作用：护壁、携渣、冷却、润滑。,施工工艺：测定桩位 埋设护筒 桩基就位 成孔 清孔 钢筋笼 浇砼,成孔机械：回转钻机、冲击钻、潜水钻机。,（四）泥浆循环排渣 泥浆循环排渣可分为正循环排渣和反循环排渣法。,(五)清孔 钻孔达到要求的深度后要清除孔底沉渣，以防止灌注桩沉降过大、承载力降低，这个过程称为清孔。 当孔壁土质较好，不易塌孔时，可用空气吸泥机清孔，同时注入清水，清孔后泥浆相对密度应控制在1.1左右；孔壁土质较差时，宜用反循环排渣法清孔，,（六）水下浇筑混凝土,水下混凝土浇注最常用的是导管法。 混凝土强度不应小于C20，混凝土选用的粗骨料粒径，不宜大于30mm，且不得大于钢筋间最小净距的13，坍落度为160220mm，含砂率宜为4045，宜采用中砂。混凝土保护层厚度不应小于50mm.。导管最大外径应比钢筋笼内径小100mm以上。,(七)常见质量问题及处理方法 1塌孔。如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上12m，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实后再重新钻孔。 2缩孔。处理时可用钻头反复扫孔，以扩大孔径。 3斜孔。处理时可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。,3.3.1.2干作业成孔灌注桩 干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。 干作业成孔一般采用螺旋钻机 (录象）,1.干作业钻孔灌注桩施工过程如图217所示。 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400mm、500mm、600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。 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。 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。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5060cm。 螺旋桩(动画),3.3.2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。 人工挖孔灌注桩适用于土质较好。对软土、流砂及地下水位较高，涌水量大的土层不宜采用。 (一)人工挖孔桩的施工机具 1电动葫芦或手动卷扬机，提土桶及三脚支架。 2潜水泵：用于抽出孔中积水。 3鼓风机和输风管：用于向桩孔中强制送人新鲜空气。 4镐、锹、土筐等挖土工具，若遇坚硬土层或岩石还应 配风镐等。 5照明灯、对讲机、电铃等。,(二)一般构造要求 桩直径般为8002000mm，最大直径可达3 500mm。桩埋置深度一般在20m左右，最大可达40m。底部采取不扩底和扩底两种方式，扩底直径13d30d，最大扩底直径可达4 500mm。一般采用一柱一桩.,图226 人工挖孔和挖孔扩底灌注桩 (a)圆柱桩 (b)扩底桩 (c) 、(d)扩底桩群布设,(三)施工工艺 人工挖孔桩的护壁常采用现浇混凝土护壁，也可采用钢护筒或采用沉井护壁等。采用现浇混凝土护壁时的施工工艺过程如下： 1测定桩位、放线。 2开挖土方。 3支撑护壁模板。 4在模板顶放置操作平台。 5浇筑护壁混凝土。 6拆除模板继续下一段的施工。 7安放钢筋笼、浇筑混凝土。,图218 钻孔灌注桩-护筒埋设,(四)施工注意事项 1桩孔开挖，当桩净距小于2倍桩径且小于25 m时， 应采用间隔开挖。 2每段挖土后必须吊线检查中心线位置是否正确， 3防止土壁坍塌及流砂。 4浇筑桩身混凝土时，应注意清孔及防止积水，桩身棍凝土应一次连续浇筑完毕，不留施工 缝。 5必须制定好安全措施。,3.3.3沉管灌注桩 套管成孔灌注桩是利用锤击或振动方法将带有桩尖（桩靴）的桩管（钢管）沉入土中成孔。当桩管打到要求深度后，放人钢筋骨架，边浇筑混凝土，边拔出桩管而成桩， 施工工艺主要包括：就位沉钢管放钢筋笼浇筑混凝土拔钢管,（一）桩靴与桩管 桩靴可分为钢筋混凝土预制桩靴和活瓣式桩靴两种 。,（二）成孔 常用的成孔机械有振动沉管机和锤击沉桩机 群桩基础或桩中心距小于335倍的桩径，应制定