建筑工程施工地基与基础工程介绍

第二章地地基与与基础工工程第一节地地基处理理第第二二节浅浅基基础施工工第第三三节桩桩基基础施工工10/26/20221石家庄铁铁道学院院建筑工工程系第一节地地基基处理在软弱地地基上建建造建筑筑物或构构筑物时时，一般般都应对对基础作作用范围围内的土土采取一一定的技技术加固固与处理理措施，，使之满满足基础础设计的的要求。。方法：换换填法、、预压法法、强夯夯法、振振冲法、、土与灰灰土挤密密桩法、、砂桩法法、水泥泥粉煤灰灰碎石桩桩法、深深层搅拌拌法、高高压喷射射注浆法法、夯实实水泥土土桩法和和托换法法等。10/26/20222石家庄铁铁道学院院建筑工工程系一、换填填法换填法就就是将基基础底面面下处理理范围内内的软弱弱土层部部分或全全部挖去去，然后后分层换换填强度度较高的的砂、砂砂石、粉粉煤灰及及其他性性能稳定定和无侵侵蚀性的的材料，，并夯压压或振实实至设计计要求的的密实度度。换填法常常用于轻轻型建筑筑地坪、、堆料场场地和道道路工程程等地基基处理。。适用于于淤泥、、淤泥质质土、湿湿陷性黄黄土、素素填土、、杂填土土地基及及暗塘、、暗沟等等的浅层层处理。。二、重锤锤夯实法法重锤夯实实法是用用起重机机械将夯夯锤提升升到一定定高度，，然后自自由落锤锤，不断断重复夯夯击以加加固地基基。重锤夯实实法一般般适用于于地下水水位距地地表0.8m以下稍湿湿的粘性性土、砂砂土、湿湿陷性黄黄土、杂杂填土和和分层填填土。10/26/20223石家庄铁铁道学院院建筑工工程系三、强夯夯法强夯法是是将夯锤锤从高处处自由落落下，给给地基以以强大的的冲击能能量，在在冲击波波和压应应力的作作用下，，迫使土土体中孔孔隙压缩缩，排除除孔隙中中的气和和水，使使土粒重重新排列列，迅速速固结，，从而提提高地基基土的强强度并降降低其压压缩性的的地基加加固方法法。强夯法适适用于处处理碎石石土、砂砂土、低低饱和度度的粉土土与粘性性土、湿湿陷性黄黄土、杂杂填土和和素填土土等地基基。10/26/20224石家庄铁铁道学院院建筑工工程系四、振冲冲法振冲法就就是利用用振冲器器水冲成成孔，填填以砂石石骨料，，借振冲冲器的水水平及垂垂直振动动，振密密填料，，形成碎碎石桩体体与原地地基构成成复合地地基以提提高地基基承载力力的方法法。10/26/20225石家庄铁铁道学院院建筑工工程系第二节浅浅基基础施工工依据埋置置深度的的不同，，基础可可分为浅浅基础及及深基础础两大类。。一般来讲讲，基础础埋深小小于5米的为浅浅基础，，大于或或等于5米的为深深基础。。一、常见见浅基础础的类型型按受力特特点分为为：刚性性基础和和柔性基基础。按构造型型式分为为：单独独基础、、条形基基础及联联合基础础。按使用的的材料分分为：灰灰土基础础、三合合土基础础、砖基基础、毛石基础础、混凝凝土和毛毛石混凝凝土基础础及钢筋筋混凝土土基础。。二、浅基基础施工工常见浅基基础，如如：灰土土基础、、三合土土基础、、砖基础础、毛石基础、、混凝土和和毛石混凝凝土基础及及钢筋混凝凝土基础的的施工见P73-80。10/26/20226石家庄铁道道学院建筑筑工程系第三节桩桩基础施施工一般多层建建筑物，当当地基较好好时多采用用天然地基基上的浅基基础，它造造价低、施施工简便。。如果天然然浅土层较较弱，可采采用机械压压实、强夯夯、堆载预预压、深层层搅拌、化化学加固等等方法进行行人工加固固，形成人人工地基。。如深部土土层也软弱弱，或建（（构）筑物物的上部荷荷载较大，，而且是对对沉降有严严格要求的的高层建筑筑、地下建建筑以及桥桥梁基础等等，则需采采用深基础础。桩基础是一一种常用的的深基础形形式，它由由桩和承台台组成。10/26/20227石家庄铁道道学院建筑筑工程系一、桩基础础的分类按承载性状状可分为：：摩擦型桩和端承型桩，前者又分分为摩擦桩桩、端承摩擦桩；；后者又分分为端承桩桩、摩擦端端承桩。按成桩时挤挤土状况可可分为：非非挤土桩、、部分挤土土桩和挤土土桩。按桩身材料料可分为:混凝土桩、、钢桩、组组合材料桩桩。按桩的施工工方法可分分为：预制桩和灌注桩两类。预制桩是在工厂或或施工现场场制成的各各种材料和和形式的桩桩（如木桩、混凝土土方桩、预预应力混凝凝土管桩、、钢管或型型钢的钢桩桩等），用用沉桩桩设设备备将将桩桩打打入入、、压压入入或或振振入入土土中中，，或或有有的的用用高高压压水水冲冲沉沉入入土土中中。。灌注注桩桩是在在施施工工现现场场的的桩桩位位上上用用机机械械或或人人工工成成孔孔，，然然后后在在孔孔内内灌注注混混凝凝土土而而成成。。根根据据成成孔孔方方法法的的不不同同分分为为钻钻孔孔、、挖挖孔孔、、冲冲孔孔灌灌注注桩，，沉沉管管灌灌注注桩桩和和爆爆扩扩桩桩。。10/26/20228石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系桩基基础础的的组组成成10/26/20229石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系二、、预预制制桩桩施施工工（一一））、、钢钢筋筋混混凝凝土土桩的预预制制、、起起吊吊、、运输输和和堆堆放放（二二））、、打打桩桩机机械械设设备备（三三））、、锤锤击击沉沉桩桩施施工工（四四））、、振振动动沉沉桩桩法法（五五））、、静静力力压压桩桩法法10/26/202210石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系（一一））、、钢钢筋筋混混凝凝土土桩的预预制制、、起起吊吊、、运运输输和和堆堆放放1.制作作―――保证证质质量量桩长长<30m、高强强度度：：>30MPa、钢筋筋对对焊焊接接长长、、桩桩尖尖和和桩桩顶钢钢筋筋加加密密（图）要点点：：叠制制≯4层，，上上下下隔隔离离，，下下层层混混凝凝土土达达30％设设计计强强度度后后再再浇浇上上层层；；钢筋筋接接长长用用对对焊焊，，接接头头错错开开；；混凝凝土土由由顶顶至至尖尖连连续续浇浇筑筑，，注注意意养养护护与与保保护护；；预应应力力管管桩桩离离心心成成型型，，直直径径400～500，壁壁厚厚80～100，节节长8～10m，C60。10/26/202211石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系2.起吊、、运输输－－防止损损坏(1)混凝土土强度度：起吊移移位――≮≮70％设计计强度度运输――≮≮100％设计计强度度(2)合理吊吊点：：应符符合设设计要要求，，若无无设计计要求求，则吊（（支））点位位置：：要使使起吊吊弯矩矩最小小(图)(3)吊、运运平稳稳，避避免损损坏。。3.堆放高度不不超过过四层层；地面坚坚实、、平整整，垫垫长枕枕木；；支承点点在吊吊点位位置，，垫木木上下下对齐齐。+M－M10/26/202212石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系桩的吊吊点位位置图图(a)1个吊点点；(b)2个吊点点；(c)3个吊点点；(d)4个吊点点10/26/202213石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系钢筋混混凝土土预制制桩制制作－－钢筋筋、模模板施施工10/26/202214石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系钢筋混混凝土土预制制桩制制作－－混凝凝土浇浇筑10/26/202215石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系（二））、打打桩机机械设设备打桩设设备包包括桩桩锤、、桩架架和动动力装装置。。（1）桩锤锤桩锤是是对桩桩施加加冲击击，将将桩打打入土土中的的主要要机具具。桩桩锤主主要有有落锤锤、蒸蒸汽锤锤、柴柴油锤锤和振振动锤锤等，，应根根据施施工现现场情情况、、机具具设备备条件件及工工作方方式和和工作作效率率等条条件选选择。。目前前应用用最多多的是是柴油油锤。。用锤击击沉桩桩时，，为防防止桩桩受冲冲击应应力过过大而而损坏坏，力力求采采用““重锤轻轻击”。如如采用用轻锤锤重击击，锤锤击功功能很很大一一部分分被桩桩身吸吸收，，桩不不易打打入，，且桩桩头容容易打打碎。。锤重重可根根据土土质、、桩的的规格格等进进行选选择，，如能能进行行锤击击应力力计算算则更更为科科学。。10/26/202216石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系桩锤种类

适用范围

优缺点

附注

落

锤

1．可用于各种桩

2．除轻型落锤(0.5~0.75t)可用人力外，一般均用卷扬机施打

构造简单、使用方便、冲击力大，能随意调整落距，但锤打速度慢，效率较低。

落锤是指桩锤用人力或机械拉升，然后自由落下，利用自重夯击桩顶。单作用汽锤适用于打各类桩

构造简单、落距短，对设备和桩头不易损坏，打桩速度及冲击力较落锤大，效率较高。

利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举，然后由锤的自重向下冲击沉桩。

双作用汽锤

1．适宜于打各类桩，便于打斜桩

2．使用压缩空气时，可在水下打桩

3．可用于拔桩

冲击次数多、冲击力大、工作效率高，可不用桩架打桩，但需锅炉或空压机，设备笨重，移动较困难。

利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举及下冲，增加夯击能量。

柴油打桩锤

1．最适用于打木桩、钢板桩

2．不适用于在过硬或过软的土中打桩

附有桩架、动力等设备，机架轻、移动便利、打桩快、燃料消耗少，有重量轻和不需要外部能源等优点。

利用燃油爆炸，推动活塞，引起锤头跳动。

振动沉桩锤

1．适用于打钢板桩、钢管桩、钢筋混凝土桩和木桩

2．宜用于砂土、塑性粘土及松软砂粘土

3．在卵石夹砂及紧密粘土中效果较差

沉桩速度快，适应性大，施工操作简易安全，能打各种桩并帮助卷扬机拔桩。

利用偏心轮引起激振，通过刚性连接的桩帽传到桩上。

10/26/202217石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系导杆式式柴油打打桩锤锤的工工作原原理图图1-汽缸；；2-喷嘴筒式柴柴油锤锤工作作原理理图10/26/202218石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系（2）桩架架桩架是是支持持桩身身和桩桩锤，，在打打桩过过程中中引导导桩的的方向向，并并保证证桩捶捶能沿沿着所所要求求方向向冲击击的打打桩设设备。。常用用的通通用桩桩架（（能适适应多多种桩桩锤））有两两种基基本形形式：：一种种是沿沿轨道道行驶驶的多多能桩桩架；；另一一种是是装在在履带带底盘盘上的的桩架架。①①多多能能桩架架：由由立柱柱、斜斜撑、、回转转工作作台、、底盘盘、及及传动动机构构组成成。它它的机机动性性和适适应性性很大大，在在水平平方向向可作作360°回转，，立柱柱可前前后倾倾斜，，底盘盘下装装有铁铁轮，，可在在轨道道上行行走。。这种种桩架架可适适应各各种预预制桩桩，也也可用用于灌灌注桩桩施工工。缺缺点点是机机构较较庞大大，现现场组组装和和拆迁迁比较较麻烦烦。②履履带式式桩架架：以以履带带式起起重机机为底底盘，，增加加立柱柱和斜斜撑用用以打打桩。。性能能较多多能桩桩架灵灵活，，移动动方便便，可可适应应各种种预制制桩施施工，，目前前应用用最多多。（3）动力力装置置动力装置置的配置置取决于于所选的的桩锤。。当选用用蒸汽锤锤时，则则需配备备蒸汽锅炉炉和卷扬扬机。10/26/202219石家庄铁铁道学院院建筑工工程系多能桩架架履带式桩桩架1—桩锤；2—桩帽；3—桩；4—立柱；5—斜撑；6—车体10/26/202220石家庄铁铁道学院院建筑工工程系打桩机外外形图(a)起重机式式打桩机机；(b)柴油打桩桩机1-立桩；2-桩；3-桩帽；4-桩锤；5-机体；6-支撑；7-斜撑；8-起重杆10/26/202221石家庄铁铁道学院院建筑工工程系（三）、、锤击沉沉桩施工工（1）施工前的的准备工工作平整压实实场地、、清障、、排水、、定位放放线、确确定打桩桩顺序、、设置水水准点、、试桩等等，见P86①-⑥。10/26/202222石家庄铁铁道学院院建筑工工程系（2）打桩顺顺序通常的顺顺序：逐逐排打、、自中央央向两边边（或四四周）、、自两边边向中央央、分段段打如何确定定打桩顺顺序：当桩距>4倍桩径时时打桩顺序序对质量量影响不不大，只只从提高高效率出出发确定定打桩顺顺序，选选择倒行行和拐弯弯次数最最少的顺顺序；当桩距<4倍桩径时时打桩顺序序会影响响地下土土层的挤挤压状态态，因此打打桩顺序序不仅对对施工效效率有影影响，而而且对质质量有影影响，应应根据工工程的特特点选择择自中央向向两边（（或四周周）或分分段打。10/26/202223石家庄铁铁道学院院建筑工工程系当桩距<4倍桩径时时,打桩顺序序对地下下土层挤挤压状态态的影响响(a)逐排打(b)自两边向向中央(c)自中央向向两边（（或四周周）(d)分段打根据基础础的设计计标高和和桩的规格，，宜按先深后浅浅、先大后小小、先长长后短的顺序进行打打桩。打桩顺序序和土壤壤挤密状状况图10/26/202224石家庄铁铁道学院院建筑工工程系（3）打桩施施工工艺顺序序：设置标尺尺→桩架架就位→→吊桩就就位→扣扣桩帽、、落锤、、脱吊钩钩→低锤锤轻打→正式式打（接接桩，截截桩，静静、动载载试验，，承台施施工）。。要点：采用重锤锤低击，，开始要要轻打；；注意贯入入度变化化，做好好打桩记记录（编编号、每每米锤击击数、桩桩顶标高高、最后贯入入度…）；如遇异常常情况（（贯入度度剧变；；桩身突突然倾斜斜、位移移、回弹弹；桩身身严重裂缝或或桩顶破破碎），，暂停施施打，与与有关单单位研究究处理。。接桩的方方法：焊接法、、法兰螺螺栓连接接法、硫硫磺浆锚锚法。10/26/202225石家庄铁铁道学院院建筑工工程系10/26/202226石家庄铁铁道学院院建筑工工程系10/26/202227石家庄铁铁道学院院建筑工工程系（4）打桩质量量控制主要指标标：平面面位置及及垂直度度偏差、、贯入度度、沉桩桩标高。。打桩（入入土深度度）控制制：摩擦桩：：以沉桩桩标高（（桩端设设计标高高）为主主、以贯贯入度为为辅；端承桩：：以贯入入度为主主、以沉沉桩标高高（桩端端设计标标高）为为辅。偏差:桩位偏差差：排桩―垂直于纵纵轴≯100，平行于于纵轴≯≯150mm；群桩－≯1/3桩径或边边长；垂直偏差差：≯1%；桩无严重重受损：：桩顶、桩桩身不打打坏，桩桩顶下1/3桩长内无无水平裂裂缝。对周围环环境无造造成严重重危害：：桩区及附附近地区区未有过过大的土土体隆起起和水平平位移。。10/26/202228石家庄铁道道学院建筑筑工程系打桩过程中中常遇到的的问题桩顶、桩身身被打坏：：与桩头钢筋筋设置不合合理、桩顶顶与桩轴线线不垂直、、混凝土强强度不足、、桩尖通过过过硬土层层、锤的落落距过大、、桩锤过轻轻等有关。。桩位偏斜：：当桩顶不平平、桩尖偏偏心、接桩桩不正、土土中有障碍碍物时都容容易发生桩桩位偏斜，，因此施工工时应严格格检查桩的的质量并按按施工规范范的要求采采取适当措措施，保证证施工质量量。桩打不下：：施工时，桩桩锤严重回回弹，贯入入度突然变变小，则可可能与土层层中夹有较较厚砂层或或其他硬土土层以及钢钢渣，孤石石等障碍物物有关。当当桩顶或桩桩身已被打打坏，锤的的冲击能不不能有效传传给桩时，，也会发生生桩打不下下的现象。。有时因特特殊原因，，停歇一段段时间后再再打，则由由于土的固固结作用，，桩也往往往不能顺利利地被打入入土中。所所以打桩施施工中，必必须在各方方面作好准准备，保证证施打的连连续进行。一桩打下邻邻桩上升：：桩贯入土中中，使土体体受到急剧剧挤压和扰扰动，其靠靠近地面的的部分将在在地表隆起起和水平移移动，当桩桩较密，打打桩顺序又又欠合理时时，土体被被压缩到极极限，就会会发生一桩桩打下，周周围土体带带动邻桩上上升的现象象。10/26/202229石家庄铁道道学院建筑筑工程系打入预制桩桩－第一节节桩体10/26/202230石家庄铁道道学院建筑筑工程系打入预制桩桩－电焊接接桩10/26/202231石家庄铁道道学院建筑筑工程系打入预制桩桩－末节桩桩体10/26/202232石家庄铁道道学院建筑筑工程系（四）、静静力压桩法法静力压桩是是利用静压压力将桩压压入土中，，施工中虽虽然仍然存存在挤土效效应，但没没有振动和和噪音，适适用于软弱弱土层和邻邻近有怕振振动的建（（构）筑物物的情况。。静力压桩机机有机械式式和液压式式之分，目目前使用的的多为液压压式静力压压桩机，压压力可达5000kN，如图示。10/26/202233石家庄铁道道学院建筑筑工程系图液压式静力力压桩机1—操纵室；2—电气控制台台；3—液压系统；；4—导向架；5—配重；6—夹持装置；；7—吊桩把杆；；8—支腿平台；；9—横向行走与与回转装置置；10—纵向行走装装置；11—桩10/26/202234石家庄铁道道学院建筑筑工程系静力压桩机机10/26/202235石家庄铁道道学院建筑筑工程系（五）、振振动沉桩法法振动法是利利用振动锤锤沉桩，将将桩与振动动锤连接在在一起，振振动锤产生生的振动力力通过桩身身带动土体体振动，使使土体的内内摩擦角减减小、强度度降低而将将桩沉入土土中。该方方法在砂土土中施工效效率较高。。10/26/202236石家庄铁道道学院建筑筑工程系图

振动动锤1—振动器；2—弹簧；3—竖轴；4—横梁；5—起重环；6—吸振10/26/202237石家庄铁道道学院建筑筑工程系三、灌注桩桩施工（一）、钻孔灌注桩桩（二）、套管成孔灌灌注桩（三）、挖孔灌注桩桩10/26/202238石家庄铁道道学院建筑筑工程系（一）、钻孔灌注桩桩施工A、干作业成孔孔灌注桩B、湿作业成孔孔灌注桩各种成孔方方法的适用用范围见P92表2-4。10/26/202239石家庄铁道道学院建筑筑工程系A、干作业成孔孔灌注桩1、成孔机械械：手摇钻钻机、洛阳阳铲、螺旋旋钻机螺旋钻机－长：钻杆杆长10m以上，φ400～600短：：钻钻杆杆长长3～5m，φ300～400类型型:全叶叶螺螺旋旋钻钻机机；；步步履履式式螺螺旋旋钻钻机机特点点：：钻头头切切削削；；叶叶片片排排土土；；干干作作业业应用用条条件件：：地下下水水以以上上的的粘粘性性土土；；Φ300~500mm；深深度度<8~12m10/26/202240石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系全叶叶螺螺旋旋钻钻机机图图1-导向向滑滑轮轮；；2-钢丝丝绳绳；；3-龙门门导导架架；；4-动力力箱箱；；5-千斤斤顶顶支支腿腿；；6-螺旋旋钻钻杆杆10/26/202241石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系步履履式式螺螺旋旋钻钻机机图图1-上盘盘；；2-下盘盘；；3-回转转滚滚轮轮；；4-行走走滚滚轮轮；；5-钢丝丝滑滑轮轮；；6-回转转中中心心轴轴；；7-行车车油油缸缸；；8-中盘盘；；9支撑撑轴轴10/26/202242石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系10/26/202243石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系2、施施工工要要点点a.土质质差差、、有有振振动动、、间间距距小小时时，，间间隔隔钻钻孔孔制制作作；；b.软塑塑土土层层、、含含水水量量大大－－用用疏疏纹纹叶叶片片钻钻杆杆；；可塑塑、、硬硬塑塑粘粘土土，，含含水水量量较较小小的的砂砂土土－－用用密密纹纹叶叶片片钻钻杆杆；；c.及时灌注混凝凝土，防止孔孔壁坍塌；d.浇混凝土时放放护筒，混凝凝土坍落度5～9cm，每层浇筑高度度≯1.5m。3、质量要求①偏差要求求：位置偏差差≯70～150mm；垂直度偏差≯≯1％②孔底虚土土厚度：端端承桩≯50mm；摩擦桩≯150mm。③避免出现缩颈颈和断桩10/26/202244石家庄铁道学学院建筑工程程系B、湿作业（泥泥浆护壁）成成孔灌注桩软土地基的深深层钻进，会会遇到地下水水问题。采用用泥浆护壁湿湿作业成孔能能够解决施工工中地下水带带来的孔壁塌塌落，钻具磨磨损发热及沉沉渣问题。常常用的湿作业业成孔机械有有冲抓锥成孔孔机、斗式钻钻头成孔机、、冲击式钻孔孔机、潜水电电钻、大直径径旋入全套管管护壁成孔钻钻机和工程水水文地质回转转钻机等，其其中回转钻机机是目前灌注注桩施工用得得最多的施工工机械，该钻钻机配有移动动装置，设备备性能可靠，，噪音和振动动小，效率高高，质量好。。适用于松散散土层、粘土土层、砂砾层层、软岩层等等地质条件。。回转钻机钻孔孔前，应先在在孔口处埋设设护筒，护筒筒的作用是固固定桩孔位置置、保护孔口口、防止塌孔孔、增加桩孔孔内水压。护护筒由3mm～5mm钢板制成，其其内径比钻头头直径大100mm，埋在桩位处，，其顶面应高高出地面或水水面400mm～600mm，周围用粘土填填实。10/26/202245石家庄铁道学学院建筑工程程系1、成孔机械冲抓钻冲击钻潜水电钻回转钻用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩用于粘性土、淤泥、砂土10/26/202246石家庄铁道学学院建筑工程程系1）回转钻机特点：钻头回转切削削泥浆循环排土土泥浆保护孔壁壁湿作业、地面面泥泞应用条件：地下水位较高高的硬粘土或或软石Φ<1m,深度20~30m多用于高层建建筑泥浆循环方式式：正循环：适合合小直径孔（Φ<0.8m)反循环：适合合大直径孔（Φ>0.8m)泥浆的作用：：排渣、护壁正循环的优缺缺点：优点：设备简单、操操作方便、小小孔径效率较高缺点：泥浆反流速度度低、排渣能能力弱反循环的优缺缺点：与正循环相反反10/26/202247石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系正循环环工艺艺原理理图1-钻头；；2-泥浆循循环方方向；；3-沉淀池池；4-泥浆池池；5-泥浆泵泵；6-水龙头头；7-钻杆；；8-回转装装置反循环环工艺艺原理理图1-钻头；；2-新泥浆浆流向向；3-沉淀池池；4-沙石泵泵；5--水龙头头；7钻杆；；7-回转装装置；；8-混合液液流向向10/26/202248石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系2）潜水水钻机机特点：：机理与与回转转钻机机相同同，但但动力力、变变速机机构、钻钻头联联在一一起位位于水水下，，故轻轻便泥浆正正循环环条件：：深度可可达50m、直径可可达0.8m地下水水位较较高的的一般般粘性性土、、淤泥泥质土土及砂土土10/26/202249石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系潜水钻钻机图图1-钻头；；2-潜水钻钻机；；3-电缆；；4-护筒；；5-水管；；6-滚轮；；7-钻杆；；8-电缆盘盘；9、10-卷扬机机；11-电压表表；12-开关10/26/202250石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系3）冲击击钻机机特点：：冲锥式式钻头头下落落冲击击破碎碎岩土土掏渣筒筒掏渣渣条件:岩石类类土10/26/202251石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系冲击击钻钻孔孔图图1-副滑滑轮轮；；2-主滑滑轮轮；；3-主杆杆；；4-前拉拉索索；；5-后拉拉索索；；6-斜撑撑；；7-卷扬扬机机；；8-导向向轮轮；；9-垫木木；；10-钢管管；；11-供浆浆管管；；12-溢流流口口；；13-泥浆浆流流槽槽；；14-护筒筒回回填填土土；；；；15-钻头头图冲冲抓抓锥锥10/26/202252石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系2.施工工过过程程泥浆浆护护壁壁成成孔孔灌灌注注桩桩施施工工程程序序图图10/26/202253石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系要点点：：1）护护筒筒直直径径比比钻钻头头大大100，开开设设1～2个溢溢浆浆口口，，埋埋入入土土中中≮≮1m；2）泥浆浆比比重重1.1左右右（（粘粘土土时时可可自自造造）），，随随钻钻随随灌灌，，保保持持高高于于水水位位面面；；水下下灌灌注注混混凝凝土土要要求求：：导管管法法①混凝凝土土≮C20，坍落落度度16～22cm，骨料料粒粒径径≯30mm；②导管管最最大大外外径径比比钢钢筋筋笼笼内内径径小小100以上上；；③钢钢筋筋的的混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度≮50mm（混凝凝土土垫垫块块））；；④能能埋埋管管500～600mm后剪剪断断导导柱柱塞塞铅铅丝丝；；⑤提提管管时时保保证证混混凝凝土土埋埋入入≮1m。10/26/202254石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系湿作作业业成成孔孔灌灌注注桩桩施施工工中中容容易易发发生生的的质质量量问问题题及及处处理理方方法法：：a.塌孔孔在成成孔孔过过程程中中或或成成孔孔后后，，有有时时在在排排出出的的泥泥浆浆中中不不断断出出现现气气泡泡，，有有时时护护筒筒内内的的水水位位突突然然下下降降，，这这是是塌塌孔孔的的迹迹象象。。其其形形成成原原因因主主要要是是土土质质松松散散、、泥泥浆浆护护壁壁不不好好、、护护筒筒水水位位不不高高等等所所致致。。如如发发生生塌塌孔孔，，应应探探明明塌塌孔孔位位置置，，将将砂砂和和粘粘土土（（或或砂砂砾砾和和黄黄土土））混混合合物物回回填填到到塌塌孔孔位位置置1m~2m，如塌塌孔孔严严重重，，应应全全部部回回填填，，等等回回填填物物沉沉积积密密实实再再重重新新钻钻孔孔。b.缩孔孔是指指孔孔径径小小于于设设计计孔孔径径的的现现象象。。是是由由于于塑塑性性土土膨膨胀胀造造成成的的，，处处理理时时可可反反复复扫扫孔孔，，以以扩扩大大孔孔径径。c.斜孔孔桩孔成孔孔后发现现较大垂垂直偏差差，是由由于护筒筒倾斜和和位移、、钻杆不不垂直、、钻头导导向部分分太短、、导向性性差、土土质软硬硬不一、、或遇上上孤石等等原因造造成。斜斜孔会影影响桩基基质量，，并会造造成施工工上的困困难。处处理时可可在偏斜斜处吊住住钻头，，上下反反复扫孔孔，直至至把孔位位校直；；或在偏偏斜处回回填砂粘粘土，待待沉积密密实后再再钻。10/26/202255石家庄铁铁道学院院建筑工工程系湿作业钻钻孔灌注注桩-护筒埋设设10/26/202256石家庄铁铁道学院院建筑工工程系湿作业钻钻孔灌注注桩-钻进施工工10/26/202257石家庄铁铁道学院院建筑工工程系湿作业钻钻孔灌注注桩-钢筋笼吊吊装10/26/202258石家庄铁铁道学院院建筑工工程系湿作业钻钻孔灌注注桩-混凝土浇浇筑10/26/202259石家庄铁铁道学院院建筑工工程系湿作业钻钻孔灌注注桩-泥浆运输输车辆10/26/202260石家庄铁铁道学院院建筑工工程系（二）、、挖孔灌注注桩在土木工工程中，，有些高高层建筑筑、大型型桥梁、、重要的的水利工工程由于于自重大大，底面面积小，，对地基基的单位位压力很很高，需需要大直直径的桩桩来承受受，但却却往往受受到钻孔孔设备的的限制而而难以完完成。在在这种情情况下，，人们较较多地采采用了挖挖孔灌注注桩。挖孔灌注注桩的施施工，是是测量定定位后开开挖工人人下到桩桩孔中去去，在井井壁护圈圈的保护护下，直直接进行行开挖，，待挖到到设计标标高，桩桩底扩孔孔后，对对基底进进行验收收，验收收合格后后下放钢钢筋笼，，浇筑混混凝土成成桩。挖挖孔时如如遇地下下水，可可使用潜潜水泵随随时将水水排除。。挖孔桩桩的桩径径一般为为1m~3m，桩深20m~40m，最深可达60m~80m。每根桩的承载载力为10000kN~40000kN，甚至可高达60000kN~70000kN。常用的井壁护护圈有下列几几种：a.混凝土护圈b.沉井护圈c．钢套管护护圈10/26/202261石家庄铁道学学院建筑工程程系应用：大直径径桩（1~5m)主要施工过程程：挖孔（挖土、、运土、扩底底、清孔）辅助工程（支支护、降水、、通风）钢筋混凝土工工程挖孔方法：机械挖土（×）：国外人工挖土（√√）：国内支护方法：钢筋混凝土护护圈：适用于无涌涌水或有涌水水但可通过排排降水方法排除工作作面涌水的土土层沉井护圈：适合强透水水层钢套管护圈：适合强透水水层10/26/202262石家庄铁道学学院建筑工程程系混凝土墩身施施工图在护圈保护下下开挖土方；；支模板浇筑混混凝土护圈；；浇筑墩身混凝凝土10/26/202263石家庄铁道学学院建筑工程程系（三）、套管成孔灌注注桩施工套管成孔灌注注桩又称为打打拔（沉）管管灌注桩。是是利用一根与与桩的设计尺尺寸相适应应的钢管，其其下端带有桩桩尖。采用锤锤击或振动的的方法将其沉沉入土中，然然后将钢筋笼笼放入钢管内内，再灌注混混凝土，并随随灌随将钢管管拔出，利用用拔管时的振振动将混凝土土捣实。可分为锤击击沉管灌注桩桩和振动沉管管灌注桩。应用：可塑、、软塑、流塑塑的粘性土，，稍密及松散散的砂土施工过程：打入钢管、、下钢筋笼、、边浇混凝土土边拔出钢管管主要要施施工工设设备备：振动动桩桩锤锤落锤锤或或蒸蒸汽汽锤锤桩靴靴：钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩靴靴、、钢钢活活瓣瓣桩桩靴靴主要要工工艺艺方方式式、、作作业业参参数数、、施施工工顺顺序序：：常见见质质量量问问题题工艺艺方方式式作业业参参数数施工工顺顺序序10/26/202264石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系施工工过过程程桩靴靴、、钢钢管管就就位位→→沉沉管管→→检检查查管管内内有有无无砂砂、、水水→→放放入入钢钢筋筋骨骨架架→→浇浇灌灌混混凝凝土土、、提提管管。。要点点：：防止止钢钢管管内内进进入入泥泥浆浆、、水水；；灌灌满满混混凝凝土土后后再再随随拔拔管管、、随随灌灌、、并并轻轻打打或或振振动动；；防防止止缩缩径径、、断断桩桩及及吊吊脚脚桩桩。。沉管管灌灌注注桩桩施施工工过过程程a）就位位；；b）沉套套管管；；c）初灌灌混混凝凝土土；；d）放置置钢钢筋筋笼笼、、灌灌注注混混凝凝土土；；e）拔管管成桩桩1——钢管管；；2——桩靴靴；；3——桩10/26/202265石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系10/26/202266石家家庄庄铁铁道道学学院院建建筑筑工工程程系系振动套管管成孔灌灌注桩设设备图1-导向滑轮轮；2-滑轮组；；3-振动桩锤锤；4-混凝土漏漏斗；5-桩管；6-加压钢丝丝绳；7-桩架；8-混凝土吊吊斗；9-活瓣桩靴靴；10-卷扬机；；11-行驶用钢钢管；12-枕木10/26/202267石家庄铁铁道学院院建筑工工程系锤击沉管管灌注桩桩设备图图1-桩锤；2-混凝土漏漏斗；3-桩管；4-桩架；5-混凝土吊吊斗；6-行驶用钢钢管；7-预制桩靴靴；8-卷扬机；；9-枕木10/26/202268石家庄铁铁道学院院建筑工工程系沉管灌注注桩机械械10/26/202269石家庄铁铁道学院院建筑工工程系钢活瓣桩桩尖1—桩管；2—锁轴；3—活瓣预制钢筋混凝土桩尖10/26/202270石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系沉管灌灌注桩桩钢筋筋混凝凝土预预制桩桩靴10/26/202271石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系振动沉沉管灌灌注桩桩的拔拔管方方法单打法法：即一一次拔拔管法法。拔拔管时时每提提升0.5m~1.0m,振动5~10s后，再再拔管管0.5~1.0m，如此反反复进进行，，直到全全部拔拔出为为止。。复打法法：即在在同一一桩孔孔内进进行两两次单单打，，或根根据要要求进进行局部复复打。。反插法法：钢管管每提提升0.5m，再下下沉0.3m(或提升升1m,下沉0.5m)，如此反反复进进行，，直到到全部部拔出出为止止。10/26/202272石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系复打法法示意意图(a)全部复复打；；(b)、(c)局部复复打1-单打桩桩；2-沉管；；3-第二次次浇筑筑混凝凝土；；4-复打桩桩10/26/202273石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系主要作作业参参数拔管速速度：：约1m/min（与土质质条件件有关关）一次拔拔管高高度：：0.5~1m左右振动时时间：：5~10s管内混混凝土土量：：>2m(第一次次尽量量灌满满）施工顺顺序：当桩距距<3.5桩径时时，为为避免免断桩桩可采采用跳跳打法法、或或间隔隔时间间打桩桩法。。10/26/202274石家庄庄铁道道学院院建筑筑工程程系常见质质量问问题及及原因因：断桩：桩身身混凝凝土强强度不不足，，桩桩距过过小，，受临临桩打打管时时挤压压所致致。缩颈：在饱饱和淤淤泥质质土中中拔拔管速速度快快或混混凝土土流动动性差差，或或混凝凝土装入入量少少，，使混混凝土土出管管扩散散性差差，空空隙水水压大大，挤挤向新浇混混凝土土，导导致桩桩径截截面缩缩小。。吊脚桩桩：桩靴靴强度度不够够，打打管时时被打打坏，，水或或泥沙沙进入入套管管；或或活瓣未未及时时张开开，导导致桩桩底部部隔空空。有隔层层：骨料料粒径径大或或混凝凝土和和易性性差或或拔管管速度度快，，导致致泥沙沙进入使使桩身身不连连续。。为避免免上述述问题题，除除了从从材料料方面面解决决外，，还必必须从从施工工工艺艺上解解决。。10/26/202275石家庄铁道道学院建筑筑工程系四、爆扩桩爆扩成孔灌灌注桩是用用钻孔爆扩扩成孔，孔孔底放入炸炸药，再灌灌入适量的的混凝土，，然后引爆爆，使孔底底形成扩大大头，再放放入钢筋茏茏，浇筑桩桩身混凝