土木工程施工技术课件：基础工程-2

1、2、静力压桩沉桩原理：以压桩机架自重或配重通过机械或液压装置将桩压入土中。适用条件：软土地基。施工特点：对桩顶无伤害，无噪音。 机械庞大、笨重移动不便工作效率较低。压桩机：机械式 液压式2、静力压桩机械式（绳索式）压桩液压式（抱压式）压桩2、静力压桩施工工艺：场地清理测量定位尖桩就位、对中、调直压桩接桩再压桩截桩液压静力压桩、焊接桩2.2（钢筋）混凝土灌注桩施工灌注桩: 是在施工现场的桩位上先成孔，然后在孔内灌注砼，或者加入钢筋后再灌注混凝土而形成。分类：泥浆护壁成孔灌注桩沉管灌注桩人工挖孔灌注桩干作业螺旋钻孔灌注桩2.2.1泥浆护壁成孔灌注桩原理：利用原土自然造浆或人工造浆进行护壁，将被钻头

2、切下的土排出孔外成孔，然后安放钢筋笼，水下灌注混凝土成桩。适用范围：地下水位较高的黏性土、粉土、砂土填土、碎石土及风化岩层。1.埋设护筒护筒的作用固定桩孔位置防止地面水流入保护孔口增高桩孔内水压力为成孔导向2.2.1泥浆护壁成孔灌注桩埋设护筒的一般要求：护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50；护筒可用48厚钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，上部宜开设12个溢浆孔；护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m。护筒下端外侧应采用黏土填实；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求；受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩，护筒应加高加深，必要时应打入不透水层

3、。2.2.1泥浆护壁成孔灌注桩2.成孔1）冲击钻成孔原理：卷扬机悬吊冲击锤反复冲击，击碎坚硬土层或岩层，部分碎渣挤入孔壁，大部分掏出孔外。特点：设备简单，适用性强，不能连续作业（每冲击3-4m掏渣一次），效率较低2）潜水钻 （旋挖钻）钻孔 工作原理：潜水电钻在水下旋转切土，以高压泥浆或水射向孔底，被切土形成泥浆排出孔外。施工特点：成孔直径500-1500,深20-30m，适用于软土、砂土、砂夹卵石等土层卸土：不能变成泥浆的块石进入钻头，提钻排出。3）冲抓锥成孔 工作原理：靠冲击和重力切土，形成泥浆，以高压水射向孔底，被切土形成泥浆排出孔外。 适用于：软土、砂土、砂夹卵石等土层。施工工艺测定桩位

4、埋设护筒桩机就位制备泥浆泥浆循环出渣机械钻孔清孔安放钢筋骨架浇筑水下混凝土施工要点埋设护筒：护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，护筒内径比钻头直径大100200mm。泥浆制备：控制泥浆的相对密度、黏度、含砂率、胶体率等指标。清孔：实时清理孔底沉渣。安放钢筋笼：避免碰壁，保持保护层厚度。浇筑水下混凝土：用导管法浇筑，导管提升不宜过快，控制混凝土塌落度（160220mm）。2.2.2套管成孔灌注桩（沉管灌注桩）原理 1）用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致)，造成桩孔， 2）（放入钢筋骨架）、浇筑混凝土，

5、随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。（1）锤击沉管灌注桩 施工要点：沉管时先用低锤锤击，观察无偏移后，才正常施打。注意打桩顺序。 拔管前，应先锤击或振动套管，在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。拔管时要均匀，保持连续密锤轻击，并控制拔管速度。管内应保持不低于2米高的混凝土。就位锤击沉管放钢筋笼灌注混凝土拔钢管施工工艺：（2）振动沉管灌注桩施工要点：注意打桩顺序。 拔管前，应先振动套管，在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。拔管时要均匀，保持连续振动，并控制拔管速度。就位振动沉管放钢筋笼灌注混凝土拔钢管施工工艺（3）静力沉管复合扩底桩施工要点：测量放线，桩机就位； 压

6、内外管至设计标高；拔出内管，放入石块或混凝土（扩底），灌注混凝土。安放钢筋笼；压住混凝土拔出外管。沉管灌注桩常采用的施工工艺单打法(又称一次拔管法)：拔管时，每提升0.51.0m，振动510s，然后再拔管0.51.0m，这样反复进行，直至全部拔出。复打法：在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要进行局部复打。施工时，应保证前后两次沉管轴线重合，并在混凝土初凝之前进行。反插法：钢管每提升0.5m，再下插0.3m，这样反复进行，直至拔出。沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法 （1）颈缩现象：桩身的局部直径小于设计要求的现象。 原因：拔管后新灌注的混凝土桩局部范围受挤压形成颈缩。 当拔管过快或混凝

7、土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在5070mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。（2）断桩现象：桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。 原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。 处理方法：中心距离小于4倍桩径时，以对称为原则确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。 采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后，再进行下根桩的施工。 （3）吊脚桩现象：桩底部混凝土没有落实到孔底地基土层上。

8、原因：地下水压力大。预制桩尖被打坏，或桩靴活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内。由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。预防方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。（4）混凝土灌注过量 现象：灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上。原因：孔底有洞穴在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，强度大大降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。处理方法：施工前详细了解现场地质情况，对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混

9、凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型2.2.3人工挖孔桩原理：人工挖掘成孔。施工工艺过程：人工挖掘成孔安放钢筋笼浇筑混凝土应用条件：地下水位低，桩径较大的粘土地基。施工要点：注意塌方、流沙、有害气体。人工挖掘成孔护壁方法施工 护壁措施有现浇混凝土护壁、沉井护壁、喷射混凝土护壁 (1)现浇混凝土护壁法施工 即分段开挖、分段浇筑混凝土护壁，其强度一般不低于C15，护壁混凝土要振捣密实；当混凝土强度达到1MPa(常温下约24h)可拆除模板，进入下一施工段。如此循环，直至挖到设计要求的深度。 (2)沉井护壁法施工先在桩位上制作钢筋混凝土井筒，井筒下捣制钢筋混凝土刃脚，然后在筒内挖土掏空，井筒

10、靠其自重或附加荷载来克服筒壁与土体之间的摩擦阻力，边挖边沉，使其垂直地下沉到设计要求深度。施工要点钻1m左右提钻甩土一次；正转钻孔，反转甩土；到预定深度后，放入钢筋笼，浇注混凝土2.2.4螺旋钻孔灌注桩原理螺旋钻机在桩位钻孔，放入钢筋笼子，浇筑混凝土成桩。适用范围：地下水位以上的各类土层。钻孔直径：300-800mm；深度：26m以内2.3地下连续墙原理在工程开挖土方之前,用挖槽机械在泥浆护壁的情况下开挖槽段，至设计深度；清除泥渣后，将加工好的钢筋骨架放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑混凝土置换出泥浆；单元槽段由特制的接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。地下连续墙的功能挡土墙；防渗墙；

11、建筑地下部分的外墙；整个建筑物的基础。施工特点适用于各种土质施工时振动小、噪音低对邻近的结构和地下设施影响小。防渗性能好；无需降水，无需放坡可用于“逆筑法”施工施工工艺1）开挖导沟，修筑导墙导墙作用：为连续墙定线、定标高、支撑地面机械的施工荷载、稳定土体、存放泥浆等。2）泥浆护壁泥浆兼有：护壁、携渣、冷却和润滑作用。3）分段挖槽设备：多头钻机、抓斗式挖槽机、冲击钻等。4）清槽换浆吸出底部泥浆、沉淀处理后注回槽内。5）放入接头管及钢筋骨架注意对中、垂直、上部担在导墙上。6）浇混凝土由导管将混凝土直接灌注到槽底部。注：由于混凝土中有泥浆混入，强度降低，实验室配制强度应提高5MPa。2.5沉井基础与管柱基础2.5.1沉井基础以混凝土或钢筋混凝土制成井筒，在井内挖土，井筒在自重作用下克服摩擦力下沉，下沉接近工作面时接续下一节井筒直至设计标高。筒内填筑混凝土或砂砾石，顶部浇注混凝土顶板，形成深埋基础。注：沉井兼有土壁支护、防水围堰、混凝土模板的作用。2.5沉井基础与管柱基础2.5.2管柱基础适用范围：水面上施工。结构特点：由（预应力）钢筋混凝土管柱群或钢管柱群、钢筋混凝土承台组成的基础结构形式。分类：高承台管柱基础：承台位于地面或河床面以上；低承台管柱基础；承台位于地面或河床