桩基础工程培训讲义ppt+45P

第二二章章桩桩基基础础工工程程预制制桩桩施施工工灌注注桩桩施施工工其它它深深基基础础施施工工第一一节节概概述述一、、深基基础础的的类类型型桩基基础础墩基基础础地下下连连续续墙墙沉井井基基础础沉箱箱基基础础二、、桩桩基基础础的的组组成成与与种种类类1．．组组成成：若干干根根桩桩承台台（承承台台梁梁））2．．种种类类1））按按受受力力性性质质分分：：摩擦擦桩桩端承承桩桩2）按材料分分：钢、混凝土、、钢筋混凝土土、钢管混凝凝土…3）按形状分分：方、圆、多边边、管4）按制作方方法分：预制桩、灌注注桩预制桩沉桩方方法：锤击法：以桩锤的冲冲击力将桩打打入软土。振动法：以振动桩机机带桩振动，，减少土与桩桩间摩阻，沉沉拔快，适砂砂土。水冲法：高压射水（（桩侧或桩内内）冲孔下沉沉，留1～2m打入或振入。。适坚硬土、砂砂石层。钻孔锤击法：钻孔（留1～2m）、注浆护壁、、提钻、插桩桩、锤击。用用于坚硬土层层。静力压桩法：80～120t压桩机，适软软弱土层。活动压梁油压表桩帽上段桩上段桩锚筋下段桩加压重物底盘轨道导笼口操作平台卷扬机加压钢丝绳滑轮组桩架导向笼静力压桩机构造原理图全液压式静力压桩机压桩示意图1－1灌注桩按成孔孔方法：钻孔法——一般土层沉管法——土质差、水位位高爆扩法——土质好（粘性）、无地下水人工挖孔法——桩径大、土较较好第二节钢筋混凝土打打入桩的施工工一、预制桩的制作作、运输和堆堆放1．制作――应由工厂加工工，保证质量量要点方法：并并列法；间隔法；重叠法叠制≯4层，上下隔隔离，下层30％再上层层；重叠法钢筋接长用对对焊，接头错错开；混凝土由顶至至尖连续浇筑筑，注意养护护与保护；预应力管桩离离心成型，直直径400～～500，壁壁厚80～100，节长长8～10m，C60。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、运输－－防止损坏(1)混凝土土强度：起吊移位――≮70％设计计强度运输、起吊就就位――≮100％设计强度一点吊――距顶0.31L(L=5~10m)，距顶0.29L（L＝11～16m）；两点吊――距顶、距尖0.207L；(3)吊、运平稳，，避免损坏。。+M－M(2)合理吊吊点：（正负弯矩值值相等则均小小）3．堆放高度不超过四四层；地面坚实、平平整，垫长枕枕木；支承点在吊点点位置，垫木木上下对齐。。二、打桩设备备：1、桩锤——落锤：构简、使便、、锤高可调；；效率低，桩桩损大。锤重重0.5～1.5t，动力:卷扬机机、人。柴油锤：(导杆式、筒式式)构简、使便、、自供能源、、适于中型桩桩；锤重0.12～6.0t；不适过软过硬硬土、噪音大大、污染，40～80次次/分。蒸汽锤：单动－升耗能、自重重降，力大慢慢1.5～15t，25～30次/分；双动式－双向耗能，效效率高，0.6～6t；100～～200次/分；可打打可拔。液压锤：无噪、无污、、频率高，复复杂、价高。。油气二压施施力长，贯入入度大。单动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图导杆式柴油锤锤工作原理图图筒式柴油锤工工作原理图2、桩架作用：支撑锤桩吊桩就位打桩导向类型（常用）：多功能桩架：机动适应性好好；大而装拆拆运麻烦。履带式桩架：移动方便，适适用范围广。。步履式桩架：：移动方便，稳稳定性好,适适应性强。履带式桩架多功能桩架3、桩锤选择择：（宜重锤低击击）类型选择：型号选择：1）依单桩设设计荷载计算冲击能E；E≥0.025P2）依E及资料初选桩锤重量；3）验算适用系数K：K＝[（锤总重M+桩重C）/E选]；（≤5，3.5，，2）4)验算合宜系数：M/C＝1～2三、打桩施工1、准备工作作（1）场地准备：清除地上、地地下障碍物，，平整、压实实场地，设置置排水沟；（2）放轴线、定桩桩位、设置水水准点（≮2个）；（3）确定打桩顺序序：（4）进行打桩试验验：≮2根，检验工工艺、设备是是否符合要求求。打桩顺序：1)当桩中中心距<4倍桩径时，可：①自中间间向四周环绕绕或放射打；②由中心向两两侧对称打；；③分段对称打打；2)当桩中中心距4倍桩径时，可按施工方便便顺序打；3)当桩的的规格不同时时，先大后小，先先长后短；4)当桩尖尖设计标高不不同时，先深后浅。避免入土深度不一一，导致不均均匀沉降；难打易碎；邻桩移位倾斜斜。2、打桩工艺艺：工艺顺序：设置标尺→桩桩架就位→吊吊桩就位→扣扣桩帽、落锤锤、脱吊钩→→低锤轻打→→正式打（接接桩，截桩，，静、动载试试验，承台施施工）。要点：采用重锤低击击，开始要轻轻打；注意贯入度变变化，做好打打桩记录（编编号、每米锤锤击数、桩顶顶标高、最后后贯入度…））；如遇异常情况况（贯入度剧剧变；桩身突突然倾斜、位位移、回弹；；桩身严重裂裂缝或桩顶破破碎），暂停停施打，与有有关单位研究究处理。3、质量要求求：1）满足承载载力要求：端承桩－控制制最后贯入度度为主(参考考标高)摩擦桩－控制制沉桩标高为为主(参考最最后贯入度)2）偏差:桩位偏差：排桩―偏轴≯≯100，顺顺轴≯150mm；群桩－≯1/3桩径或边长；；垂直偏差≯1%;3）桩不受损损：桩顶、桩身不不打坏，桩顶顶下1/3桩桩长内无水平平裂缝。四.静力压压桩静力压桩是借借助专用桩架架自重及桩架架上的压重，，通过液压系系统施加压力力在桩顶或桩桩身上，当施加给桩桩的静压力与与桩的入土阻阻力达到动态态平衡时，桩桩在自重和静静压力作用下下逐渐压入地地基中。静力力压桩具有低噪声、、低振动、低低冲击力、桩桩身拉应力小小、沉桩精度度高等特点，可在压桩施施工中测定压压桩阻力，可可预估和验证证桩的承载力力，是近年来来广泛应用的的沉桩方法。。(1)静力压桩机械械。静力压桩桩机有顶压式、箍压压式和前压式式三种类型。箍压式桩机（图2-41）由全液压操纵纵，行走机构构为新型的液液压步履机，，前后左右可可自由行走，，还可作任何何角度的回转转，以电动液液压油泵为动动力，最大压压桩力可达7000kN，配有起重装置置，可自行完完成桩的起吊吊、就位、压压桩和配重装装卸。它是利利用液压夹持持装置抱夹桩桩身，再垂直直压入土中，，可不受压柱柱高度的限制制。但由于受受桩架底盘尺尺寸的限制，，靠近已有建建筑物压桩时时，需保持足足够的施工距距离。图2-41前压式压桩机机是最新的压桩桩机型，其行行走机构有步步履式和履带带式。最大压压桩力可达1500kN。可自行插桩就就位，可作360°旋转。压桩高高度可达20m，有利于减少接接桩工序。由由于不受桩架架底盘的限制制，适宜在靠靠近已有建筑筑物压桩。(2)压桩工艺。静静力压桩工艺艺流程。场地清理和处处理→定位、、放样→尖桩桩就位、对中中、调直→压压桩→接桩→→再压桩→送送桩（或截桩桩）。1）场地清理和和处理。清除除施工区域内内高空、地上上、地下的障障碍物；平整整、压实场地地，并铺上100mm厚道渣。由于于静力压桩机机设备重，对对地面附加应应力大，应验验算其地耐力力，若不能满满足要求，应应对地表土加加以处理（如如碾压、铺毛毛石垫层等）），以防机身身沉陷。2）定位、放样样。施工前应定好好轴线和每一一个桩位，并并在桩位上有有明显标记。。如在较软的的场地施工，，由于桩机的的行走会挤走走预定标志，，在桩机就位位之后要重新新复核桩位。。3）桩尖就位、、对中、调直直。通过桩机自带带的起重机起起吊桩身，插插入夹持器内内就位；对于于液压步履式式行走机构的的压桩机，通通过起动纵向向和横向行走走油缸，将尖尖桩对准桩位位；开动夹持持油缸，将桩桩箍紧，调整整桩在两个方方向的垂直度度；开动压桩桩油缸，使桩桩压入土中1.0m左右，再次校校对垂直度。。4）压桩。由夹持油缸将将桩夹紧，然然后使压桩油油缸伸程，将将压力施加到到夹持桩身的的夹持器上，，通过夹持器器与桩身的摩摩擦力传递压压力，将桩压压入土中。压压桩过程要记记录桩入土深深度和压力表表读数的关系系，以判断压压桩质量及压压桩阻力。当压力表读数数突然上升或或下降时，要要对照地质资资料进行分析析，判断是否遇遇到障碍物或或产生断桩等等情况。5）接桩。当下一节桩压压到露出地面面0.8~1.0m时，开始接桩桩。接桩过程程不应放松上上节桩身的夹夹持系统。应应尽量缩短接桩桩时间，以防桩周与与土固结，压压桩力骤增，，造成压桩困困难。终止压桩控制制标准：对摩擦型桩以以达到桩端设设计标高为终终止压桩条件件；对于端承承摩擦型长桩桩以设计桩长长控制为主，，最终压力值值作对照；对承载力较高高的工程桩，，终压力值宜宜尽量接近或或达到压桩机机满载值；对对端承型短桩桩，以终压力力值达到压桩桩机满载值为为终止压桩条条件，并以满满载值复压。。量测压力的的仪表以定期期率定数据为为准。4.振动沉桩振动沉桩是借借助于桩顶上上的振动锤所所产生的振动动力，以减小小桩与土壤颗颗粒之间的摩摩擦力，使桩桩在自重与机机械力的作用用下沉入土中中。振动锤（图2-42）系由电动机、弹簧簧支承、偏心心振动块和桩桩帽组成。振动锤锤内的偏心振振动块分左右右对称两组，，其旋转速度度相等，方向向相反。当工工作时，两组组偏心块离心心力的水平分分力相抵消，，但垂直分力力则相叠加，，形成垂直方方向（向上或或向下）的振振动力。图2-42由于桩与振动动机是刚性连连接在一起，，故桩也随着着振动力沿垂垂直方向上下下振动而下沉沉。振动沉桩法主主要适用于砂砂石、黄土、、软土和亚粘粘土地基，在在饱和砂土中中的效果更为为显著，但在砂砾层层中采用时，，需配以水冲冲法。沉桩工工作应连续进进行，以防间间歇过久难以以沉。5.水冲沉桩水冲沉桩法是是利用高压水流流冲刷桩尖下下面的土壤，，以减少桩表表面与土壤之之间的摩擦力力和桩下沉时时的阻力，使桩身在自自重或锤击作作用下，很快快沉入土中（（图2-43）。射水停止止后，冲松的的土壤沉落，，又可将桩身身压紧。图2-43水冲沉桩设备备除桩架、桩桩锤外，还需需要高压水泵泵和射水管。施工中应使使射水管的末末端经常处于于桩尖以下0.3~0.4m处。当桩沉落落至最后1~2m时，不宜再用用水冲，应用用锤击将桩打打至设计标高高，以免冲松松桩尖的土壤壤，影响桩的的承载力。水冲法适用于于砂土、砾石石或其他较坚坚硬土层，特别对于打设设较重的混凝凝土桩更为有有效。但在附近有有旧房屋或结结构物时，由由于水流的冲冲刷将会引起起周边沉陷，，故在采取取措施前前，不得得采用此此法。第三节灌灌注桩桩施工一、钻孔灌注注桩：施工无振振动无噪音，，但比同径径预制桩桩承载低低、沉降降大。（一）干干作业法法（用于无无地下水水或已降降水）1、成孔孔机械：螺旋钻－长：钻杆长长10m以上,φ400～～600短：钻杆长长3～5m，φ300～400钻扩机：钻孔径径800～1200，，扩孔径径可达3.5m步履式螺螺旋钻机机2、施工工(1)工工艺顺序序平整场地地，挖排排水沟→定桩位→钻机对位位、校垂垂直→开钻出土土→清孔→检查垂直直度及虚虚土情况况→放钢筋骨骨架→浇混凝土土。钻孔螺旋钻孔孔机成桩工艺艺放入钢筋骨架浇筑混凝土清孔（2）施工工要点①土质差差、有振振动、间间距小时时，间隔隔钻孔制制作；②软塑土土层、含含水量大大－用疏疏纹叶片片钻杆；；可塑、硬硬塑粘土土，含水水量较小小的砂土土－用密密纹叶片片钻杆；；③及时灌灌注混凝凝土，防防止孔壁壁坍塌；；④浇混凝凝土时放放护筒，，混凝土土坍落度度5～9cm，每层浇筑筑高度≯≯1.5m。（3）质质量要求求①偏差要求求：位置偏偏差≯70～150mm；垂直度偏偏差≯1％②孔底虚土土厚度：端承承桩≯50mm；摩擦桩≯≯150mm。③避免出现现缩径和和断桩（二）泥泥浆护壁壁成孔（用于有有地下水水）1、成孔孔机械冲抓钻冲击钻潜水电钻钻回转钻反循环正循环用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩用于粘性土、淤泥、砂土冲击钻作作业示意意图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、施工工（1）工工艺顺序序：平整场地地、挖排排水沟→定桩位→埋护筒→配泥浆→钻孔、灌灌泥浆→清孔→放钢筋骨骨架→水下灌注注混凝土土。（2）要要点：1）护筒筒直径比比钻头大大100，开设设1～2个溢浆浆口，埋埋入土中中≮1m；2）泥浆浆比重1.1左左右（粘粘土时可可自造）），随钻钻随灌，，保持高高于水位位面；3）水下下灌注要要求：①混凝土≮C20，，坍落度16～22cm，骨料粒径径≯30mm；②导管最大大外径比比钢筋笼笼内径小小100以上；；③钢筋的混混凝土保保护层厚厚度≮50mm（混凝土垫垫块）；；④能埋管500～～600mm后剪断导导柱塞铅铅丝；⑤提管时保保证混凝凝土埋入入≮1m。水下浇注注混凝土土放入隔水水栓二、沉管灌注注桩1.特点点：能在土质质很差，，地下水水位很高高时施工工。2.施工工方法：：锤击沉入入钢管法振动沉入入钢管法3.工艺艺顺序：：桩靴、钢钢管就位位→沉管管→检查查管内有有无砂、、水→放放入钢筋筋骨架→→浇灌混混凝土、、提管。。4.要点点：防止钢管管内进入入泥浆、、水；灌满混凝凝土后再再随拔管管、随灌灌、并轻轻打或振振动；防止缩径径、断桩桩及吊脚脚桩。就位沉入浇筑成型边拔边浇放入钢筋笼继续浇筑钢筋混凝土桩尖钢管活瓣桩尖5.提高桩承承载力的的方法锤击沉管管灌注桩桩：单打法——复打法——单打打时不放放钢筋笼笼，混凝凝土初凝凝前原位位打入、、插筋灌灌注。振动沉管管灌注桩桩：单振法——灌满满混凝土土后，每每原位振振动5～～10s，再上拔0.5～～1m。复振法——同复复打法；；反插法——单振振法拔管管时，每每上拔0.5～～1m，向下反插插0.3～0.5m。三、爆扩扩灌注桩桩步骤：成孔→放放炸药→→灌砂及及压爆混混凝土→→引爆成成扩大头头→检查查→置筋筋→灌筑筑混凝土土。炸药用量量：依扩大头头径及土土质而定定，可用用计算、、试验、、查表三三法。内容：爆桩孔爆扩大头头桩身坚土层承台混凝土垫层扩大头爆扩桩基基础构造造示意图图爆扩桩施工工艺艺钻孔(直径50～60mm)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,灌注混凝土四、人工工挖孔灌灌注桩安全要求求：护壁、通通风、联联络、照照明、人人员上下下人工挖孔孔桩灌注注桩的特特点：设备简单单；噪音音小、振振动小、、无挤土土现象；；施工速速度快，可按施施工进度度要求决决定同时时开挖桩桩孔的数数量，必必要时各各桩孔可可同时施施工；土层情况况明确，可直接接观察到到地质变变化情况况，桩底底沉渣清清除干净净，施工质量量可靠；桩径不不受限制制，承载力大大。但人工工挖孔灌灌注桩施施工，工工人在井井下作业业，劳动动条件差差，施工工中应特特别重视视流砂、、流泥、、有害气气体等影影响，应应严格按按操作规规程施工工，制订可靠靠的安全全措施。。人工挖孔孔灌注桩桩的桩身身直径除除应满足足设计承承载力的的要求外外，还应考虑虑施工操操作的要要求，故桩身身直径不宜小于于800mm。桩底一般般都做扩扩大头，，扩底变变径尺寸寸通常按按（D1－D）/2：h＝1：4；h1≥（D1－D）/4进行控制制，如图图2-67所示示。大直径扩底桩护壁构造示意（1）施工机具具。人工挖孔孔灌注桩桩施工机机具主要要有垂直运输输工具：如电动动葫芦、、提土桶桶、软梯梯等。用用于施工工人员、、材料和和弃土等等垂直运运输。排水工具具：如潜水水泵。用用于抽出出桩孔中中的积水水。通风设备备：如鼓风风机、输输风管。。用于向向桩孔中中强制送送入空气气。挖掘工具具：如镐、、锹、土土筐等。。若遇到到坚硬的的土层或或岩石，，还需准准备风镐镐和爆破破设备。。此外，尚尚有照明灯、、对讲机机、电铃铃等。（2）施工工工艺。为了确保保施工的的安全，，人工挖挖孔过程程必须有有防止土土体坍滑滑的支挡挡措施。。支挡的的方法很很多，如如现浇混混凝土护护壁、喷喷射混凝凝土护壁壁、型钢钢或木板板桩工具具护壁、、沉井等等。当采采用现浇浇混凝土土护壁时时，护壁壁厚度一一般不少少于D/10+50mm，每段护壁壁高通常常取1.0m，并有1:0.1的坡度（（图2-67）。下面面以分段段现浇混混凝土护护壁为例例说明人人工挖孔孔桩灌注注桩的施施工工艺艺。1）按设计计图样放放线、定定桩位。2）开挖土土方。采取分分段开挖挖，每段段开挖高高度取决决于土壁壁保持直直立状态态的能力力，一般般取1.0m为一个施施工段，，开挖范范围为设设计桩芯芯直径加加护壁的的厚度。。3）绑扎护护壁钢筋筋。竖向钢钢筋上部部与上一一节护壁壁钢筋搭搭接绑扎扎，竖向向钢筋下下部可插插入土中中或弯入入孔内，，以便锚锚入下一一节护壁壁内。竖竖向钢筋筋与环向向钢筋间间用铁丝丝绑扎固固定。4）支设护壁壁模板。模板高高度取决决于开挖挖土方施施工段的的高度，，一般为为1m，由4～8块活动钢钢模钣（（或木模模板）组组合而成成。5）在模板顶顶放置操操作平台台。平台可可用角钢钢和钢钣钣制成半半圆形，，两个合合起来即即为一个个整圆，，用来临临时放置置混凝土土和浇筑筑混凝土土用。6)浇筑护壁壁混凝土土。护壁混混凝土起起着防止止土壁塌塌陷与防防水的双双重作用用，要求求捣实。。第一节节护壁厚厚度宜增增加100mm～150mm，上下节护护壁预埋埋钢筋拉拉结，护护壁混凝凝土的搭搭接长度度不得小小于50mm。7)拆除模板板继续下下一段土土方开挖挖。当护壁壁混凝土土达到1.2MPa，常温下约约24h方可拆除除模板。。开挖下下一段的的土方后后，再支支模、浇浇筑护壁壁混凝土土，每节节护壁均均应在当当日连续续施工完完毕，如如此循环环，直至至挖到设设计要求求的深度度。终孔后应应清理护护壁上的的泥土、、孔底残残渣和积积水，应应立即进进行隐蔽验收收、封底底和浇注注桩身混混凝土。。8)安放钢筋筋笼。绑扎好好钢筋笼笼后整体体安放。。9)浇筑桩身身混凝土土。浇筑桩桩身混凝凝土时，，混凝土土必须通通过溜槽槽，当高高度超过过3m时，应采采用串筒筒，串筒筒末端离离孔底高高度不宜宜大于2m，混凝土宜宜采用插插入式振振动器振振实。当当桩孔内内渗水量量过大，，积水过过多不便便排干，，则应用用导管法法浇筑水水下混凝凝土。人工挖孔孔灌注桩桩在开挖挖过程中中，须制定专专门的安安全措施施。如施工工人员进进入孔内内必须戴戴安全帽帽；孔内内有人时时，孔上上必须有有人监护护；护壁壁要高出出地面150～～200mm；挖出的土土方不得得堆在孔孔四周1.2m范围内，，以防滚滚入孔内内；孔周周围要设设置0.8m高的安全全防护栏栏杆；每每孔要设设置安全全绳及安安全软梯梯；孔下