02 桩基础工程刘淼

1、第二章 桩基础工程预制桩施工灌注桩施工1 预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等； 灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等桩按施工方法分为预制桩和灌注桩2 桩基础的组成与种类1组成： 若干根桩 承台（承台梁）2种类1）按受力性质分： 摩擦桩 端承桩 摩擦-端承型桩 端承-摩擦型桩2）按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土3）按形状分： 方、圆、多边、管4）按制作方法分： 预制桩、灌注桩3待作承台的灌注桩4第一节 预制桩施工种类混凝土钢实心方桩空

2、心管桩钢管桩H型钢桩异型钢桩5一、预制桩的制作1、混凝土预制桩的制作（1）制作尺寸： 方桩：边长250550，200 长度12m( 工厂）， 30m（现场） 管桩：直径400600 壁厚80100 长度810m（每节，法兰）6要求：场地平整、坚实、沉降均匀 重叠层数不宜4层 隔离层不发生粘结 强度30% 施工顶尖连续,严禁中断 构造要求强度不宜低于C30（C20）， 配筋率不宜0.8%(0.4%) 纵向钢筋直径不宜14mm 根数不宜8根（350） 桩顶：箍筋加密、网片 （2）制作方法：叠浇法，间隔施工法7892、钢桩的制作材料要求：符合设计要求、 出厂证明、试验报告; 每节长度不宜大于15m;

3、 防腐10二、预制桩 的起吊、运输 防止损坏(1)混凝土强度： 起吊移位70设计强度 运输、起吊就位100设计强度 一点吊距顶0.31L (L=510m)， 距顶0.29L（L1116m）； 两点吊距顶、距尖0.207L；(3)吊、运平稳，避免损坏。+MM(2)合理吊点：（正负弯矩值相等则均小）1112三预制桩堆放高度不超过四层（砼）；场地坚实、平整，排水畅通；支承点在吊点位置，垫木上下对齐。13四、预制桩沉桩方法：锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土。静力压桩法：80120t压桩机，适软弱土层。振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土。水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉

4、，留12m打入或振入。适坚硬土、砂石层。14、锤击法（）锤击沉桩机桩锤桩架动力装置15）桩锤落锤：自由下落、构简、使便；效率低，桩损大。锤重0.51.5t，动力卷扬机或人。（小直径250、软土）柴油锤：(导杆式、筒式) 构简、使便、速度快4080次/分、锤重27.2t；适于中型桩250800；不适过软土、噪音大、污染，限制。蒸汽锤：单动升耗能、自重降，力大慢310t，2530次/分；双动式双向耗能，效率高，0.66t；100200次/分；可打可拔。液压锤：无噪、无污、频率高，价高。16）桩架作用： 悬吊桩锤 吊桩就位 打桩导向类型 （常用）： 多功能桩架：机动适应性好；大而装拆运麻烦 履带式桩

5、架：移动方便，适用范围广。 步履式桩架：移动方便，稳定性好,适应性强17履带式桩架多功能桩架18（）打桩施工）打桩顺序： 1) 当桩中心距4倍桩径时， 可：自中间向四周环绕或放射打； 由中心向两侧对称打； 分段对称打； 2) 当桩中心距4倍桩径时，可按施工方便顺序打； 3) 当桩的规格不同时，先大后小，先长后短； 4) 当桩尖设计标高不同时，先深后浅。避免 入土深度不一，导致不均匀沉降； 难打易碎； 邻桩移位倾斜。19桩的打设方向与土体挤密情况202）打桩方法：工艺顺序： 设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。要点： 采用重锤低击，开

6、始重锤落距宜低(0.60.8m),正沉；桩入土一定深度（约m）,桩尖不易产生偏移时，适当增大落距，送桩管 注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度）； 如遇异常情况（贯入度剧变；桩身突然倾斜、位移、回弹；桩身严重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，与有关单位研究处理。21）接桩方法焊接：应用最多硫磺胶泥锚接：适用软土层，但对抗震不利法兰连接：多用于砼管桩2223硫磺：水泥：粉砂：聚硫780胶44:11:41:124接桩速度快耗钢量大25接桩2627截桩2829（3）质量要求：1）满足承载力要求： 端承桩控制最后贯入度为主(参考标高) 摩擦桩控制沉桩标高为主(参考最后贯入度)

7、2）偏差: 桩位偏差：排桩偏轴100，顺轴150mm； 群桩 1/3桩径或边长； 垂直偏差 ： 1 % ;3）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/3桩长内无 水平裂缝。30、静力压桩法特点：无振动、无噪声、无空气污染对桩身产生的应力小适用：闹市中心建筑、软土层不宜用：厚度大于m， 中密以上砂夹层31323334 吊桩 静力压桩机35桩与桩管口焊接连接（接桩）36连续压桩37压入一节38射水为主砂夹卵石或坚硬土层中射水为辅粉质粘土或粘土中最后m时停止射水、水冲法与锤击或振动同用39、振动法适用：钢管桩（长度不大），型钢桩， 混凝土预制桩 软土、粉土、松砂土层不宜用：密实的粉性土，砾石及岩石特点

8、：速度快、使用方便、费用低、结构简单、维修方便耗电量大、噪声大、在硬质土中不易贯入40 广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民影响不大的空旷地区。41复习题1、简述钢筋砼预制桩的现场制作方法。2、如何确定打桩顺序？3、简述锤击沉桩的质量控制？42第二节 灌注桩施工种类干作业成孔泥浆护壁成孔套管成孔爆扩成孔43 优点:适应各种地层变化, 无需接桩, 施工时无振动、无挤土、噪声小、 宜在建筑物密集地区使用. 缺点:质量不易控制、操作要求严格、 养护占工期、 成孔时有大量土浆、泥渣排出.44 桩长控制摩擦桩设计桩长端承摩擦设计标高+桩端入持力层锤击沉管法施工时标高为主、贯入度为辅端承桩必须

9、保证桩端进入持力层深度 （钻、冲、挖孔时）锤击沉管法施工时贯入度为主、标高为辅45一、干作业成孔灌注桩（用于无地下水或已降水）1、成孔方式： 螺旋钻深：820m, 直径：300600 人工挖孔46步履式螺旋钻机4748螺旋钻机49502、施工 (1)工艺顺序 平整场地，挖排水沟定桩位钻机对位、校垂直开钻出土清孔检查垂直度及虚土情况放钢筋骨架浇混凝土。钻孔螺旋钻孔机成桩工艺放入钢筋骨架浇筑混凝土清孔51 （2）施工要点 土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作； 软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆； 可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆； 及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌； 浇混凝土时放护筒，

10、混凝土坍落度59cm，每层浇筑高度1.5m。 （3）质量要求 偏差要求：位置偏差70150mm； 垂直度偏差1 孔底虚土厚度： 端承桩50mm； 摩擦桩150mm。 避免出现缩径和断桩52人工挖孔灌注桩吊钢筋笼53二、泥浆护壁成孔（用于有地下水） 1、护壁泥浆 （1）作用及要求作用保护孔壁、防止塌孔、排出土渣、 冷却与润滑钻头要求沉渣：端承50 摩擦端承及端摩100 ， 摩擦30054水龙头钻杆钻机回转装置泥浆泵泥浆池沉淀池泥浆循环方向钻头砂石泵钻头新泥浆流向沉淀池水龙头钻杆钻机回转装置泥浆循环方向（2）泥浆循环55 2、成孔机械 冲击钻粉质粘土、砂土、砾石等 潜水电钻地下水位以下（护筒） 回

11、转钻松散土、粘土、砂砾层、 软硬岩层56 埋设的钢护筒 泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆和使其高于地下水位。57泥浆池制浆 护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。58混凝土料斗浇筑混凝土导管 钻孔灌注桩的施工现场若管理不善，易造成泥浆到处流淌，现场文明施工不够。59三、沉管灌注桩1.特点：能在土质很差，地下水位很高时施工 适用：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填2.施工方法：锤击、振动3.工艺顺序：(P65) 桩靴、钢管就位沉管检查管内有无砂、水放入钢筋骨架浇灌混凝土、提管。4.要点： 防

12、止钢管内进入泥浆、水；（麻、草绳、浇前检查） 灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动 防止缩径、断桩及吊脚桩。 （拔管速度：1m/min,0.30.8m/min； 坍落度、高于地面，跳打：5倍、2m、50%)60就位沉入浇筑成型边拔边浇放入钢筋笼继续浇筑61钢筋混凝土桩尖钢管活瓣桩尖625. 提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩： 复打法单打时不放钢筋笼，混凝土初凝前原位打入、插筋灌注（扩大桩径）。振动沉管灌注桩： 单振法灌满混凝土后，每原位振动510s，再上拔0.51m。 复振法同复打法； 反插法单振法拔管时，每上拔0.51m，向下反插0.30.5m。631缩颈桩缩颈桩瓶颈桩，部分桩径缩小、桩

13、截面积不符设计。 原因：拔管过快，管内混凝土存量过少，混凝土本身和易性差，出管扩散困难在含水量大的粘性土中沉管时，土体受到强烈扰动和挤压，产生很高的孔隙水压力，拔管后，这种水压力便作用到新浇筑的混凝土桩上，使桩身发生不同程度的缩颈现象。防治措施：要严格控制拔管速度，采用“慢拔密击”；混凝土坍落度要符合要求管内混凝土必须略高于地面，以保持足够的压力，使混凝土出管扩散正常。专人随时测定混凝土的下落情况，遇有，复打处理。642断桩 断桩的裂缝为水平或略带倾斜，一般都贯通整个截面，常常出现于地面以下1-3 m软硬土层交接处。断桩原因主要有： 桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起上拔力的影响

14、； 软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力； 桩身混凝土终凝不久；强度弱，承受不了外力的影响。65避免断桩的措施如下：(1)布桩应坚持少桩疏排的原则，桩与桩之间中心距不宜小于35倍桩径；(2)桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干扰，因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线； (3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前，必须把影响范围内的桩施工完毕。66断桩的检查与处理： 在浅层(23m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振； 深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理后，略增大面积或

15、加上铁箍连接，再重新浇混凝土补做桩身。67 3、吊脚桩 吊脚桩桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混进了泥砂而形成松软层。 原因由于混凝土桩尖质量差，强度不足，沉管时被打坏而挤人桩管内，且拔管时冲击振动不够，桩尖未及时被混凝土压出或活瓣未及时张开。 预防：要严格检查混凝土桩尖的强度(应不小于C30)，以免桩尖被打坏而挤入管内。沉管时，用吊砣检查桩尖是否有缩入管内的现象。如果有，应及时拔出纠正并将桩孔填砂后重打。68四、爆扩灌注桩 步骤：成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。 炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。内容：爆桩孔 爆扩大头69桩身坚土层承台混凝土垫

16、层扩大头爆扩桩基础构造示意图70爆扩桩施工工艺钻孔放炸药管扩孔清土放炸药包灌混凝土爆扩大头放入钢筋骨架,灌注混凝土71五、人工挖孔灌注桩 安全要求： 护壁、通风、联络、照明、人员上下 桩直径8002000，最大3 500。 桩埋深一20m左右，最大40m 扩底直径一1.3d3.0d，最大4 500mm。 72大直径扩底桩护壁构造示意73安全措施 (1)施工人员进入孔内必须戴安全帽，孔内有人作业时，孔上必须有人监督防护。 (2)孔内必须设置应急软爬梯供人员上下井；使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自 动卡紧保险装置；不得用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下；电动葫芦使用前必须检验其安全起吊能

17、力。 (3)每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度 超过10m时，应有专门向井下送风的设备，风量不宜少于25 Ls。 (4)护壁应高出地面200300 mm，以防杂物滚入孔内；孔周围要设08m高的护栏。 (5)孔内照明要用12V以下的安全灯或安全矿灯。使用的电器必须有严格的接地、接零和 漏电保护器(如潜水泵等)。74复习题2.1, 2.4, 2.5, 2.61、预制桩叠浇预制时，桩与桩之间要做隔离层（可涂皂脚、废机油或粘土石灰膏），以保证起吊时不互相粘结。叠浇层数，应由地面允许荷载和施工要求而定，一般不超过 ，上层桩必须在下层桩的混凝土达到设计强度等级的 以

18、后，方可进行浇筑。A二层 B四层 C六层 D30% E50% F70%752、预制桩的混凝土浇筑工作应由 连续浇筑，严禁中断，制作完成后，应洒水养护不少于7天。A由桩尖向桩顶 B由桩顶向桩尖3、预制打入桩垂直度偏差应控制在 以内。入土深度控制对摩擦桩应以标高为主为主，以最后贯入度作为参考，端承桩应以最后贯入度为主。4、接桩的方法有几种?焊接：应用最多 硫磺胶泥锚接：适用软土层，但对抗震不利 法兰连接：多用于砼管桩764、钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环成孔工艺有正循环、反循环 两种，其中 反循环工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。5泥浆在灌注桩成孔中有何作用?保、防、排、冷与润 6、什么叫套管成孔灌注

19、桩？根据沉管方式不同，它又分为哪两种形式？7、沉管灌注桩出现缩径、断桩、吊脚的原因、预防措施、如果出现如何处理？ 777沉管桩施工中常见问题的分析与处理沉管灌注桩施工时易发生断桩、缩颈、桩靴进水或进泥、吊脚桩等问题，施工中应加强检查并及时处理。 1断桩断桩的裂缝为水平或略带倾斜，一般都贯通整个截面，常常出现于地面以下13 m软硬土层交接处。断桩原因主要有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起上拔力的影响；软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力；桩身混凝土终凝不久；强度弱，承受不了外力的影响。避免断桩的措施如下：(1)布桩应坚持少桩疏排的原则，桩与桩之间中心距不宜小于35倍桩径；(2)桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干扰，因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线； (3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前，必须把影响范围内的桩施工完毕。断桩的检查与处理：在浅层(23m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理后，略增大面积或加上铁箍连接，再重新浇混凝土补做桩身。782缩颈桩缩颈桩又称瓶颈桩，是指部分桩径缩小、桩截面积不符合设