第2章桩基础工程

1、第二章 桩基础工程 一 桩基概述一）桩的作用 1 将建筑物上部荷载直接 传到深层的持力层； 2 使软土挤密减少建筑物的沉降； 3 减少土的开挖量，土壁支撑和 排水设施等。软土层 建筑物桩基础持力层 二）桩的分类 1 根据 受力的不同 1）端承桩： 力主要由桩端承受 2）摩擦桩： 力由桩与其周围土的 摩擦力来承受。 2 按制作方式： 1）预制桩（混凝土预制桩截面形式有方形和管形） 2）灌注桩 3 按桩的材料： 1）木桩； 2）钢桩； 3）砼桩； 4）钢筋砼桩； 5）砂桩； 6）灰土桩 等PP NNPPff好土软土软土 二 钢筋砼桩预制桩的施工 一）桩的预制 1 制作 1）钢筋骨架的形成 主筋 箍

2、筋之间应焊接或绑扎好；主筋采用对焊或搭接焊，接头错开50%，桩的顶部应加钢筋网片，桩尖应加一根钢筋外露50100mm，以起导向作用（如下图示）桩主筋箍筋钢筋网片导向钢筋加密箍 桩钢筋骨架示意图 2）制作 （1）方法 ： 并列法； 间隔法；重叠法；翻模法。 （2）注意问题： 砼必须一次浇注完毕，养护不得少于7天，表面应平整不出现蜂窝麻面掉角，尺寸应符和设计要求。 2 桩的起吊及运输 1）起吊 强度达到设计70%后才能起吊，达到100%后才能运输。 2）起吊点的确定 利用正负弯矩相等的原则确定 一点吊 0.293 L0.707 L 二点吊 三点吊 L 为桩的长度0.207 L0.207 L0.58

3、6 L 0.145 L0.145 L 0.355 L0.355 L 二）桩的打入 1 打桩的准备工作 1）打桩前应作好场地的清理和平整工作。 2）放线确定桩位。 2 打桩顺序的确定(主要针对桩距小于或等于4倍桩径或截面边长) 1）由于桩入土后对其周围的土体有挤压作用，对打桩本身和周围建筑物有影响，所以应确定打桩的顺序。 2）常见的几种打桩顺序及其对土体的影响 （1）自一边向另一边逐排打土体挤压趋势（2）自中央向周边打 （3）分段打 3 打桩 1） 打桩的方法及设备 （1）方法 ：锤击沉桩，震动沉桩，静力压桩，水冲沉桩 （2）锤击沉桩 桩锤 ：落锤，气锤，柴油锤，震动锤 土体挤压趋势 桩架 作用

4、是吊桩就位，固定桩位，承受桩锤和桩的重量，在打桩的过程中引导锤和桩的方向，并保证桩锤能沿着所要求的方向冲击桩体。起重机桩桩架桩锤打桩示意图 2）打桩工艺 （1） 吊桩就位 桩架就位 桩就位（桩尖对位） 套桩帽 落锤。 （2）打桩 先用小落距（0.50.8m)轻击，使桩入土约12米后检查桩尖，若不发生偏移，增大落距，进入正常的打桩。 打桩中注意以下现象 A 桩锤的回弹情况； B 贯入度的变化； C 桩顶是否有打坏或打斜的现象； D 送桩； 接桩，截桩。 3）打桩质量控制 （1）满足最后贯入度的要求（对端承桩重点控制） （2）桩尖入土应达到设计的标高（对摩擦桩重点控制） （3）桩的平面位置及垂直度

5、的偏差应在容许范围内平面偏差不得大于100150mm，垂直度 1%桩长或不超过1/3 1个桩径或边长。（4）验收桩基时应交的资料 桩位测量放线图；工程地质报告；材料实验记录；桩的制作与打入记录；桩位竣工平面图；桩的实验报。4）打桩注意事项：因打桩对地基土有挤压和振动现象，故： （1）对临近的建筑物或构筑物要有防护措施，如挖防震沟。 （2）为防止超静压水，可以在临近建筑一侧按一定间距设滤水。 三、砼灌注桩施工 一）特点（与预制桩相比较） 1 桩在一定范围内可任意取定，可作成直径大深度深的桩，承载力高。 2 施工中对周围环境影响小。 3 施工中，操作要求严格，质量控制难度大，施工周期长。 二）分类

6、（按成孔方法） 1 钻孔灌注桩 2 人工挖孔灌注桩 3 沉管灌注桩 4 钻扩或爆扩灌注桩 三） 钻孔灌注桩施工 成孔方法：螺旋钻孔、潜水钻孔、冲击钻孔。 1 机械的选择 螺旋钻机： 用于地下水位以上，直径 300500mm最大直径可达800，深812m。 潜水钻机： 一般条件下都可使用，直径一般 1000， 深度可达2030m，最深可达50m。冲击钻头冲抓钻头2 施工工艺 1）埋设护筒：用48mm厚的钢板制作，埋入深度一般11.5m。作用：定位保护孔口，存储泥浆使其高于地下水位。2）泥浆护壁钻孔(用于潜水钻孔桩施工)： 泥浆 相对密度1.11.15,主要作用:护壁防止塌孔,携渣,润滑钻头降低发

7、热。3）清孔 ：端承桩沉渣50mm，两者兼有100mm，摩擦桩300mm。4）落放钢筋骨架5） 浇注混凝土： 一般采用导管法，混凝土应连续浇注，保证导管始终埋在混凝土中，同时应留试块 。施工过程示意图 放钢筋插导管浇砼成型成孔 3 施工中常见的问题 1）护筒冒水 2）钻孔倾斜 3）孔壁塌陷和紧缩 4）夹层或软弱层。 四）人工挖孔灌注桩 1 特点 单桩承载力高，受力性能好。设备简单，现场干净，可多目标施工，噪音少，质量易保证。 2 施工机具 电动葫芦，提土桶，潜水泵，鼓风机和输风管（为施工人员安全用），照明设施，对讲机点铃等 。 3 施工工艺 1）放线定桩位； 2） 开挖桩孔：分段开挖，一般取0

8、.51米一段； 3）支设护壁模板； 4）浇注护壁混凝土：第一段高出地面150200mm，起到护壁与防水的双重作用； 5）拆除模板继续下段施工； 6）清孔与验孔； 7）落放钢筋； 8）浇注混凝土。分段开挖成孔护壁未挖桩孔第一段护壁 4 施工中应注意的事项 1）保证成孔的质量：平面位置，垂直度，孔径，孔底土层情况； 2）防止土壁坍塌及流砂事故； 3）保证钢筋的保护层及混凝土的浇注质量； 4）必须制订切实可行的安全措施。落放钢筋浇注混凝土五）套管（或沉管）成孔灌注桩 1 含义：用锤击或振动的方法，将带有预制混凝土桩尖或钢活瓣桩尖的钢套管沉入土中，待沉到规定的深度后，立即在管中浇注混凝土，随后拔出钢套

9、管，并利用拔管时的冲击或振动使混凝土捣实而形成的桩，故又称沉管或打拔灌注桩 2特点：1）施工设备简单，桩长可随实际地质条件确定，经济效果也好，有地下水流砂淤泥土的条件优先使用 2）单桩承载能力低，在软土中易产生颈缩，施工过程中有挤土振动和噪音分类：锤击沉管灌注桩，振动沉管灌注桩它们的根本区别在桩靴不同预制桩靴活瓣桩靴4 锤击沉管灌注桩施工1）工艺过程：安装架 桩架就位 沉钢套管 吊钢筋笼 浇砼 拔管2）沉管的几种方法 单打法 复打法 反插法3)砼的质量要求坍落度80100mm，当小于40mm时应分层捣实 4）施工中常见的问题及处理方 （1）有隔层： 原因：由于管径小，砼骨料大，和易性差拔管速度过快造成 措施：控制砼的坍落度57cm骨料直径3cm，拔管速度2m/min （2）断桩： 原因：桩中心距过近，打邻近桩时受挤压，隆起产生上拔力。软硬土层中间传递水平变形大小不同，产生水平剪力，砼终凝不久受振动。 处理：应将断桩拔出，增大面积，加箍后重浇砼，施工中采用跳打法或相隔一定的技术间歇后打邻桩（3）瓶颈桩： 在含水率较大的软土层中沉管时，土受挤压便产生很高的空隙水压力，拔管后一旦出现压力大于空气侧压力，出现瓶颈现象（4）吊脚桩：一旦发生应填