土木工程施工：桩基础工程

1、第二章第二章 桩基础工程桩基础工程 学习重点：学习重点： 高强预应力管桩施工及质量检验高强预应力管桩施工及质量检验 混凝土灌注桩施工及质量检验混凝土灌注桩施工及质量检验 灌注桩灌注桩 灌注桩基的承台灌注桩基的承台管桩管桩 本章讲解内容：本章讲解内容： 2.1 2.1 桩基础介绍；桩基础介绍； 2.2 2.2 预应力高强混凝土管桩预应力高强混凝土管桩制做制做及质量检验；及质量检验； 2.3 2.3 预应力高强混凝土管桩预应力高强混凝土管桩施工施工及质量检验；及质量检验； 2.4 2.4 混凝土灌注桩施工及质量检验。混凝土灌注桩施工及质量检验。 2.1 桩基础介绍桩基础介绍 桩基础是深基础应用最多

2、的一 种基础形式，它由若干个沉入土 中的桩桩和连接桩顶的承台承台或承台 梁组成。 桩的作用是将上部建筑物的荷 载传递到深处承载力较强的土层 上，或将软弱土层挤密实以提高 地基土的承载能力和密实度。 2.1.1 桩基础构成桩基础构成 2.1.2 桩的分类桩的分类 （1）桩按受力情况分为）桩按受力情况分为端承桩端承桩和和摩擦桩摩擦桩 端承桩是穿过软弱土层而达到 坚硬土层或岩层上的桩，上部结 构荷载主要由岩层阻力承受； 摩擦桩完全设置在软弱土层中， 将软弱土层挤密实，以提高土的 密实度和承载能力，上部结构的 荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地 基土之间的摩擦阻力共同承受。 2.1.2 桩的分类桩的分类 （

3、2）桩按施工方法分为）桩按施工方法分为预制桩预制桩与与灌灌 注桩注桩 2.2 2.2 预应力高强混凝土管桩制做及质量检验；预应力高强混凝土管桩制做及质量检验； 2.2.12.2.1预应力高强混凝土管桩介绍预应力高强混凝土管桩介绍 管桩钢筋骨架管桩钢筋骨架 管桩管桩 管箍与端板管箍与端板 2.2.12.2.1预应力高强混凝土管桩介绍预应力高强混凝土管桩介绍 视频视频1：淄博建华制管：淄博建华制管 视频视频2：济宁曙光制管：济宁曙光制管 2.2 2.2 预应力高强混凝土管桩制做及质量检验；预应力高强混凝土管桩制做及质量检验； 2.2.12.2.1预应力高强混凝土管桩介绍预应力高强混凝土管桩介绍 产

4、品品种和代号产品品种和代号 管桩按混凝土强度等级分为预应力混凝土管桩 和预应力高强混凝土管桩。预应力混凝土管桩 代号为，预应力高强混凝土管桩的代号为 （强度规定为C80）。 2.2 2.2 预应力高强混凝土管桩制做及质量检验；预应力高强混凝土管桩制做及质量检验； 2.2.12.2.1预应力高强混凝土管桩介绍预应力高强混凝土管桩介绍 产品规格、型号产品规格、型号 按管桩按外径分为：300mm、350mm、400mm、 450mm、500mm、550mm、600mm、 800mm 、 1000mm。 按管桩混凝土有效预压应力值分为型，型， 型和型。型、型、型和型管桩的混凝土 有效预压应力值分别为

5、4.0N/mm2,6.0N/mm2,8.0N/mm2,10.0N/mm2。 u 产品质量等级产品质量等级 管桩按外观质量和尺寸偏差分为管桩按外观质量和尺寸偏差分为 优等品、一等品和合格品。优等品、一等品和合格品。 2.2.12.2.1预应力高强混凝土管桩介绍预应力高强混凝土管桩介绍 u标记示例标记示例 500 100 12 13476 2.2.2 生产工艺流程生产工艺流程 钢筋骨架制作钢筋骨架制作 模具内填充混凝模具内填充混凝 土土填料填料 液压张拉机张拉液压张拉机张拉 离心成型离心成型蒸汽养护蒸汽养护脱模脱模 原材料质量要求原材料质量要求 （1）水泥：应采用标号不低于的硅酸盐水泥、普通硅酸盐

6、水泥、 矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，其质量应分别符合GB175， GB1344的规定。 （2）骨料：细骨料宜采用洁净的天然硬质中粗砂，细度模数为2.3 3.4，其质量应符合GB/T14684的规定 ；粗骨料应采用碎石，其最大 粒径应不大于25mm，且应不超过钢筋净距的3/4，其质量应符合 GB/T14685规定。 （3）钢材：预应力钢筋应采用预应力混凝土用钢棒、预应力混凝土用 钢丝，其质量应分别符合YB/T111、GB/T5223的规定；螺旋筋宜采用冷 拔低碳钢丝、低碳钢热轧圆盘条，其质量应分别符合GB50204、 GB/T701的规定。 （4）端板、桩套箍宜采用Q235，其质量应符合G

7、B/T700的规定。 2.2.3 原材料及构造要求原材料及构造要求 构造要求构造要求 （1）预应力钢筋的加工：钢筋应清除油污，不应有局部弯曲，端 面应平整，单根管桩同束钢筋中，下料长度的相对差值应不大于 L/5000。钢筋和螺旋筋的焊接点的强度损失不得大于该材料标准强 度的5%。钢筋墩头强度不得低于该材料标准强度的90%。 （2）钢筋骨架：预应力钢筋沿其分布圆周均匀配置，最小配筋率 不低于 0.4%，并不得少于六根。 螺旋筋的直径应根据管桩规格而 确定，外径450mm以下，螺旋筋的直径应不小于4mm；外径 500- 600mm，螺旋筋的直径不应小于5mm，外径 800-1000mm，螺旋 筋直

8、径不应小于6mm。管桩螺距最大不超过110mm，管桩两端螺 旋筋的长度范围10001500mm，螺距范围在4060mm。 （3）接头：管桩接头宜采用端板焊接。管桩接头端板的宽度不得 小于管桩的壁厚。接头的端面必须与桩身的轴线垂直。 2.2.3 原材料及构造要求原材料及构造要求 （1 1）混凝土强度）混凝土强度：混凝土质量控制应符合GB50164的规定。预应 力混凝土管桩用混凝土强度等级不得低于C50，预应力高强混凝 土管桩用混凝土强度等级不得低于C80； （2 2）混凝土保护层）混凝土保护层：预应力筋的混凝土保护层厚度不得小于25 ， （3 3）外观质量）外观质量：见表2。 （4 4）尺寸允许

9、偏差）尺寸允许偏差：见表3。 （5 5）抗弯性能）抗弯性能：当加载至表中的极限弯矩时，管桩不得出现 下列任何一种情况：）受拉区混凝土裂缝宽度达到1.5； ）受拉钢筋被拉断；）受压区混凝土破坏。见表4。 2.2.4 技术要求技术要求 2.3 2.3 预应力高强混凝土管桩施工及质量检验预应力高强混凝土管桩施工及质量检验 视频视频1：桩机施工：桩机施工视频视频2：压桩：压桩 视频视频3：送桩：送桩视频视频1：夹桩机构：夹桩机构 2.3 2.3 预应力高强混凝土管桩施工及质量检验预应力高强混凝土管桩施工及质量检验 2.3.1 管桩施工管桩施工 2.3.1.1 一般规定一般规定 2.3.1.1.1管桩基

10、础施工前，应具备下列文件和资料：管桩基础施工前，应具备下列文件和资料： 拟建场地的工程水文地质资料；拟建场地的工程水文地质资料； 拟建场地周边环境的有关资料；拟建场地周边环境的有关资料； 经审查批准的施工图设计文件；经审查批准的施工图设计文件； 现场或其他可供参考的试桩资料或附近类似桩基工程的现场或其他可供参考的试桩资料或附近类似桩基工程的 经验资料；经验资料； 管桩的产品合格证及说明书。管桩的产品合格证及说明书。 2.3.1.1.2 2.3.1.1.2 管桩基础施工前应做好下列准备工作：管桩基础施工前应做好下列准备工作： 组织有关单位会审图纸，形成图纸会审记录； 场地完成三通一平、排水畅通，

11、并满足打桩所需的地面 承载力； 处理场内影响管桩施工的高空及地下障碍物； 编制施工组织设计或管桩施工专项方案； 设置高程控制点和轴线定位点; 选定进场的打桩设备，其性能满足设计的技术要求（最最 大压桩力大压桩力与适应直径适应直径）； 对桩基施工作业人员进行技术及安全交底。 2.3.1.1.3 沉桩方法： 可采用锤击或静压等沉桩方式，静压沉桩机械(液压)的型号 如下。 压机 型号 性能 YZY l20 YZY 160-180 YZY 240-280 YZY 3000-360 YZY 400-460 YZY 500- 600 最大压桩力 (kN) 1200 1600- 1800 2400- 280

12、0 3000- 3600 4000-46005000-6000 适 用 管 桩 最小桩 径 (mm) 300300300400400500 最大桩 径 (mm) 300400500500550600 单桩极限承 载力(kN) 600-1000 1000- 2000 1700- 3000 2100- 3800 800-46003500-5500 桩端持力层标准 贯入度值（N值) 15-2020-2520-3530-4030-5030-55 穿透中密密实 砂层厚度 (m) 1约22-33-45-658 2.3.1.2 2.3.1.2 管桩接桩管桩接桩( (或连接或连接) ) 管桩的连接根据情况可采

13、用机械连接和端板焊接连接，管 桩接头不宜超过3个。 下列情况宜采用管桩机械连接:1 1 地基基础设计等级为甲级 的建筑的管桩；2 2 管桩为抗拔桩；3 3 地下水对混凝土有弱腐 蚀以上作用时；4 4 管桩接头在中等液化等级和以上的土层；5 5 土对桩身约束较差时；6 6 挤土效应明显时。 机械连接采用“预应力混凝土管桩机械快速连接接头”。 为保证管桩机械连接接头有效传递弹性波,在管桩连接之前, 在桩端处涂抹15mm厚的胶泥。 管桩的接桩采用桩端板焊接法时，焊条的选用应符合设计和现行国 家标准的要求，接桩焊接除应满足建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81的要求外，还应符合下列规定：焊接时宜先在坡口圆

14、周上对 称点焊4-6点，待上下节桩固定后拆除导向箍，再分层施焊，施焊 宜由两个持证上岗的焊工对称进行；拼接处坡口槽电焊应分三层对 称进行，内层焊必须清理干净后方能施焊外一层，焊缝应连续饱满， 其外观质量应符合二级焊缝的要求； 施焊完成的桩接头应自然冷 却后才能连续沉桩，自然冷却时间锤击法沉桩时不应少于l5min， 静压法沉桩时不应少于10min，不得用水冷却和焊好即沉；当采用 二氧化碳气体保护焊时，其自然冷却时间不应少于5 min。 管桩一般不宜截桩，如遇特殊情况确需截桩时，截桩宜采用锯桩器， 严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。 2.3.2 管桩施工质量检验管桩施工质量检验 管桩质量；管

15、桩质量； 平面位置；平面位置； 压桩顺序；压桩顺序； 桩顶与桩底高程；桩顶与桩底高程； 沉桩终压力（沉桩终压力（1.5倍单桩极限承载力）；倍单桩极限承载力）； 承载力检验承载力检验静载试验或高应变法试验；静载试验或高应变法试验； 完整性检验完整性检验低应变法检验。低应变法检验。 2.3.2.1 施工质量控制与检验内容施工质量控制与检验内容 管桩质量的施工现场检验；管桩质量的施工现场检验； 型式检验报告； 桩规格型号、长度、桩径、壁厚、端头平面、 配筋； 桩身混凝土强度、养护龄期、桩身外观质量； 管桩的出厂检验报告、产品合格证； 电焊条产品合格证、规格、品种。 施工的桩平面位置；施工的桩平面位置

16、； 管桩顶平面位置的允许偏差（d为管桩外径） 项 目 允许偏差值(mm) 柱下单桩80 单排或双排桩条形 桩基 垂直于条形桩 基横向轴的桩 100 平行于条形桩 基纵向轴的桩 150 承台桩数为24根的桩。100 承台桩数为516 根的桩 周边桩100 中间桩 d3或150两者中 较大者 承台桩数多于16根 的桩 周边桩150 中间桩d2 施工压桩顺序；施工压桩顺序； u先深后浅 u先中间后周边 u先密集区域后稀疏区域 u先近已有建筑物后远已有建筑物 视频：压桩顺序 桩顶与桩底高程；桩顶与桩底高程； u截桩后的桩顶标高允许偏差为10mm； u整根桩身垂直度允许偏差不超过1。 沉桩终压力沉桩终压

17、力 桩端达到坚硬、硬塑的粘性土，中密以上粉 土、砂土、全风化岩、风化岩等设计持力层， 以最终压桩力为准；对PHC管桩而言，最终 压桩力应控制在1.5倍左右的单桩竖极限抗 压强度标准值 承载力检验承载力检验 u数量：检测要求应按下列 规定：在同一条件下检测桩 数不得少于总桩数的1，且 不得少于3根。总桩数在50根 以内时不得少于2根。 u方法方法：工程桩完成并达 到休止时间后应进行承载 力检验，承载力检测优先 考虑采用静载荷试验，也 可采用高应变动测法进行 检测。 视频：静载荷试验 图片：高应变动测法 完整性检验完整性检验低应变法检验低应变法检验 u方法方法：管桩的桩身完整性检测 应采用低应变动

18、测法，其检测要 求按有关规程执行； u数量：数量：PTC桩抽检数量不应少于 总桩数的30，且不得少于20根； PC、PHC桩抽检数量不应少于总桩 数的20，且不得少10根； 视频：低应变检测视频：低应变检测 2.3.2.2 竣工资料要求竣工资料要求 1 1 管桩的出厂合格证、产品说明书； 2 2 管桩进场验收记录； 3 3 桩位测量放线图，包括桩位复核签证单； 4 4 工程地质勘察报告； 5 5 图纸会审记录及设计变更联系单；图纸会审记录及设计变更联系单； 6 6 经批准的施工组织设计或管桩施工专项方案 及技术交底资料； 桩基工程验收时应提交下列资料或文件： 7 7 沉桩施工记录汇总，包括桩位编号图； 8 8 管桩接桩隐蔽验收记录； 9 沉桩工程竣工图(桩位实测偏位情况、补桩位置、试 桩位置)； 10 10 质量事故处理记录；质量事故处理记录； 1