深基础工程课件

第二章深基础工程§2~1钢筋混凝土预制桩施工

§2~2灌注桩施工§2~3地下连续墙施工§2~4沉井基础施工第二章深基础工程§2~1钢筋混凝土桩基分类1.按受力性能分：端承桩、摩擦桩、抗拔（浮）桩2.按材料分：木桩、碎石桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢桩3.按形状分：方、圆、多边、管、工字型4.按施工方法分：（1）预制桩：打入桩、静压桩、水冲沉桩、振动沉桩、锚杆静压桩（2）灌注桩：钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、挖孔灌注桩、沉管灌注桩、爆扩桩桩基分类1.按受力性能分：端承桩、摩擦桩、抗拔（浮）桩第二章-深基础工程[课件]§2~1钢筋混凝土预制桩施工一、预制桩的制作、起吊、运输和堆放1、制作（1）短桩、预应力管桩——预制厂制作预应力管桩离心成型，直径400、500，壁厚95、100、125，节长5～15m，C80。（2）长桩（＞10m）——现场制作A.预制方法（支模方法）：并列法、间隔法、重叠法。B.叠制≯4层，上下隔离，下层30％设计强度后再上层。C.主筋接长宜用对焊，接头错开。D.混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护。§2~1钢筋混凝土预制桩施工一、预制桩的制作、起吊、运输第二节混凝土预制桩施工第二节混凝土预制桩施工第二节混凝土预制桩施工第二节混凝土预制桩施工2、起吊（1）起吊强度：70%设计强度（2）吊点位置：由设计决定

A.当吊点≤3个时，应使正负弯矩相等一点吊――距顶0.31L(L=5~10m)，距顶0.29L（L＝11～16m）；两点吊――距顶、距尖0.207L；

B.当吊点＞3个时，应使反力相等3、运输运输强度――≮100％设计强度4．堆放（1）堆放层数不超过四层；（2）地面坚实、平整，垫长枕木；（3）支承点在吊点位置，垫木上下对齐。+M－M2、起吊+M－M第二章-深基础工程[课件]二、沉桩前的准备工作1、场地准备：清除地上、地下的障碍物，平整、压实场地，设置排水沟；2、放轴线、定桩位、设置水准点（≮2个）；3、确定桩基施工方案打桩顺序：4、试桩：检验工艺、设备是否符合要求，确定沉桩标准。三、沉桩施工1、打入桩（1）打桩设备：

A.桩锤宜用重锤低击，忌用轻锤高击。一般锤重是桩重的1.5~2倍时，效果较好。规范规定：桩锤的重量应大于或等于桩的重量，当桩重大于20KN时，可采用比桩轻的桩锤，但不能小于75%桩重。二、沉桩前的准备工作a.落锤：

锤重0.5～2.0t，适用于在粘土和含砾土较多的土中打桩。构造简单、使用方便、锤高可调；效率低，桩易损伤。b.柴油锤：

锤重0.3～18.0t，不适用于松软土或硬土中打桩。构造简单，使用方便，自供能源；噪音大、污染，40～80次/分。c.蒸汽锤：单动－升耗能、降靠自重，锤重1.0～15t，25～30次/分；桩锤落距短，打桩速度及冲击力大，效率较高，适宜各类型桩。双动－双向耗能，锤重0.6～7t，100～200次/分；冲击次数多，冲击力大，效率高，适宜一般打桩、拔桩、打斜桩、水下打桩。d.液压锤：无噪音、无污染、频率高，复杂、价高。油气二压施力长，贯入度大。a.落锤：筒式柴油锤工作原理图筒式柴油锤工作原理图导杆式柴油锤工作原理图导杆式柴油锤工作原理图单动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图单动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图

B.桩架a.作用：支撑锤桩，吊桩就位，打桩导向。b.类型（常用）：多功能桩架：机动适应性好；大而装拆运麻烦。履带式桩架：移动方便，适用范围广。 C.动力装置

根据桩锤类型而定

B.桩架履带式桩架多功能桩架履带式桩架多功能桩架（2）打桩顺序：A.当桩中心距＜4倍桩径时，应考虑打桩顺序。

a.桩使土壤受挤压，产生：

Ⅰ.桩入土深度不一，导致建筑物不均匀沉降；

Ⅱ.桩难打易碎；

Ⅲ.邻桩移位倾斜。b.措施：

Ⅰ.自中间向四周环绕或放射打；

Ⅱ.由中心向两侧对称打；

Ⅲ.分段对称打。B.当桩中心距≥4倍桩径时，可按施工方便顺序打；C.当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；D.当桩尖设计标高不同时，先深后浅。（2）打桩顺序：第二章-深基础工程[课件]（3）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（包括接桩）→截桩、送桩→静、动载检测→承台施工（4）接桩方法：焊接法（5）桩入土深度的控制：

A.端承桩－以控制最后贯入度为主，标高为参考。

B.摩擦桩－以控制沉桩标高为主，最后贯入度为参考。每十击为一阵，最后贯入度是最后三阵的平均贯入度。

（3）工艺顺序：打入预制桩第一节桩体打入预制桩第一节桩体打入预制桩电焊接桩打入预制桩电焊接桩打入预制桩末节桩体打入预制桩末节桩体第二章-深基础工程[课件]第二章-深基础工程[课件]（6）观测与记录：编号、每米锤击数、桩锤落距、桩顶标高、贯入度…（7）其它注意事项：

A.开始打桩时先采用短落锤轻打，待桩入土1～2米后，再以全落锤施打。B.打桩要连续打。

C.注意防止锤击偏心。

D.随时注意灌入度的变化。

E.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。（6）观测与记录：（8）打桩中常见问题的分析和处理：

A.桩顶、桩身被打坏

B.打歪

C.打不下

D.一桩打下，邻桩上浮（9）打入桩优缺点：A.优点：效率高，适用广，质量有保证，承载力高。

B.缺点：混凝土强度等级高，配筋多，噪音大，振动大。

（8）打桩中常见问题的分析和处理：2、静压桩（1）原理：利用压桩架的自重和配重，将桩压入土中。（2）压桩机类型：

A.顶压式

B.抱压式（3）静压力：80~500t（4）桩长：≤15米（5）优缺点：

A.优点：质量有保证，承载力高，无噪音，无振动，混凝土强度等级可稍低，配筋稍少。

B.缺点：不适用于砂土地基。2、静压桩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全液压式静力压桩机压桩示意图1－1全液压式静力压桩机压桩示意图1－13、水冲沉桩（1）原理：利用高压水流冲刷桩尖下面的土壤，以减小桩表面与土壤之间的摩擦力和桩下沉时的阻力，使桩身在自重或锤击（振动）作用下，很快沉入土中。待冲水停止后，冲松的土壤沉落，将桩身压紧。（2）最后1~2米不宜再冲水，宜用锤击（振动）将桩打到设计标高。（3）优缺点：

A.优点：质量有保证，承载力高，噪音小，振动小，特别适用于砂土、碎石或其它坚硬土层，与打入法联合使用，可提高工效40~80%。

B.缺点：水流冲刷易引起附近建筑物沉陷。3、水冲沉桩4、振动沉桩（1）原理：借助固定于桩头上的振动沉桩机所产生的振动力，以减少桩与土颗粒之间的摩擦力，使桩在自重与机械力的作用下沉入土中。（2）优缺点：

A.优点：设备构造简单，使用方便，效能高，所消耗动力小。

B.缺点：适用范围窄，主要用于砂土、黄土、软土、亚粘土层中，最好是含水砂层，不宜用于粘性土以及土层中夹有孤石的情况。4、振动沉桩5、锚杆静压桩（1）原理：基础底板预留孔洞、预埋锚杆（每洞4个），待建筑物结构施工到一定阶段（三、四层以上），利用压桩架、油压千斤顶将桩压入土中，浇筑混凝土使桩与基础底板连成整体。（2）接桩方法：浆锚法（硫磺砂浆锚筋法）（3）优缺点：

A.优点：小设备，施工方便，无噪音，无振动，可调整建筑物沉降，桩身混凝土强度等级低，配筋少。

B.缺点：不适用于砂土地基。5、锚杆静压桩四、预制桩桩位的允许偏差

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》表5.1.3

项项目允许偏差1盖有基础梁的桩：⑴垂直基础梁的中心线⑵沿基础梁的中心线100+0.01H150+0.01H2桩数为1~3根桩基中的桩1003桩数为4~16根桩基中的桩1/2桩径或边长4桩数大于16根桩基中的桩⑴最外边的桩⑵中间桩1/3桩径或边长1/2桩径或边长注：H为施工现场地面标高与桩顶标高的距离。四、预制桩桩位的允许偏差

《建筑地基基础工程施工质量验§2~2灌注桩施工一、冲钻孔灌注桩：

施工无振动无噪音，不挤土，但比同径预制桩承载低、沉降大。1、干作业法（用于无地下水或已降水）（1）成孔机械：螺旋钻－长：钻杆长10m以上,φ400～600

短：钻杆长3～5m，φ300～400钻扩机：钻孔径800～1200，扩孔径可达3.5m§2~2灌注桩施工一、冲钻孔灌注桩：步履式螺旋钻机步履式螺旋钻机第二章-深基础工程[课件]（2）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（2）工艺顺序：钻孔螺旋钻孔机成桩工艺放入钢筋骨架浇筑混凝土（3）施工要点：

A.土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；

B.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；

C.及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；

D.浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度5～9cm，每层浇筑高度≯1.5m。

（4）质量要求：

A.偏差要求：位置偏差≯70～150mm垂直度偏差≯1％

B.孔底虚土厚度：端承桩≯50mm

摩擦桩≯150mm

C.避免出现缩径和断桩（3）施工要点：2、泥浆护壁成孔（用于有地下水）（1）成孔机械：冲抓钻冲击钻潜水电钻回转钻反循环正循环（2）工艺顺序：平整场地、挖排水沟→定桩位→埋设护筒→桩机就位→钻（冲）孔、灌泥浆→清孔→安放钢筋骨架→

水下灌注混凝土用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩用于粘性土、淤泥、砂土2、泥浆护壁成孔（用于有地下水）用于碎石土、砂土、粘性土、风第二章-深基础工程[课件]冲击钻作业示意图冲击钻作业示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（3）施工要点：

A.护筒直径比钻头大100，开设1～2个溢浆口，埋入土中≮1m；

B.泥浆比重1.1左右，随钻随灌，保持高于水位面；

C.水下混凝土灌注：导管法

（3）施工要点：第二章-深基础工程[课件]第二章-深基础工程[课件]（4）常见问题的分析与处理A.护筒冒水：护筒周围填土不密实，或护筒受碰。B.孔坍塌：土质松散，泥浆比重太小，护筒水位不高。C.钻孔偏斜：钻杆不垂直，土质复杂。D.混凝土超灌量：扩孔过大，土质复杂。E.桩身混凝土离析：套管水平移动，套管拔出混凝土面，套管距桩底尺寸过大，混凝土配合比差。F.沉渣未清干净：泥浆沉淀。（4）常见问题的分析与处理二、沉管灌注桩1、特点：直径400、500，桩较浅（一般＜30米），适用于粘土、淤泥、砂土、人工填土，振动沉管还可用于中密的碎石地基，在有地下水、流砂、淤泥的情况特别适合。2、施工方法：锤击、振动、静压沉入钢管法3、工艺顺序：放样→埋设桩尖→钢套管就位并校正垂直度→沉管(锤击、振动或静压）至要求的贯入度或设计标高→检查管内有无砂、水→放入钢筋骨架→浇灌混凝土，同时边锤击或振动边拔出套管4、要点：防止钢管内进入泥浆、水；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。二、沉管灌注桩就位沉入浇筑成型边拔边浇放入钢筋笼继续浇筑就位沉入浇筑成型边拔边浇放入钢筋笼钢筋混凝土桩尖钢管活瓣桩尖钢筋混凝土桩尖钢管活瓣桩尖5.

常用方法：（1）单打法灌满混凝土后，每上拔0.5～1m，振动5～10s，再拔管，再振动。拔管速度＜1.5m/s（一般＜1m/s，软土＜0.8m/s），桩截面比套管扩大约30%。第二章-深基础工程[课件]（2）复打法第一次灌注混凝土施工完毕（不放钢筋笼），拔出套管，在混凝土初凝前原位打入，安放钢筋笼灌注混凝土。根据需要可全部复打或局部复打。桩截面比套管扩大约80%。

（3）反插法拔管时，每上拔0.5～1m，向下反插0.3～0.5m。拔管速度＜0.5m/s，桩截面比套管扩大约50%。桩尖处（1.5m范围）可多次反插，形成扩大头。（2）复打法6、常用事故分析：（1）有隔层

A.原因：混凝土骨料粒径过大；和易性差；拔管速度过快等。

B.预防：骨料粒径≯3cm；坍落度≮5~7cmm；拔管速度≯1m/s（淤泥≯0.8m/s）。（2）断桩

A.原因：桩距过小，打邻桩时受挤压；终凝不久受到外力或振动。

B.预防：桩中心距＞3.5倍桩径；跳打法，待混凝土养护至50%设计强度等级后再打相邻的桩。6、常用事故分析：（3）缩径

A.原因：在含水量大的淤泥或软土中沉管使土受挤产生很大的孔隙水压力，拔管后挤向新浇混凝土；混凝土和易性差；拔管过快；混凝土出管扩散性差等。

B.预防：复打法或反插法；坍落度≮5~7cmm；拔管速度≯0.8m/s；管内至少保留2m高混凝土以产生扩散压力。第二章-深基础工程[课件]三、人工挖孔灌注桩1、特点：

桩径大（≥700mm），单桩承载能力高，孔的质量好，能观察到土质情况；劳动力消耗大，效率低，工期长。2、施工方法：人挖人扩桩；机钻人扩桩；机钻机扩桩。3、工艺顺序：（现浇混凝土护壁）

定位→架设小型机架→开挖→立模→浇护壁混凝土→养护→拆模→开挖→‥‥→开挖→排除积水→浇桩身混凝土至钢筋笼底部→安放钢筋笼→浇桩身混凝土三、人工挖孔灌注桩4、护壁护圈形式：

混凝土护圈、钢套管护圈5、应注意解决的问题流泥流砂、降低地下水、安全（孔壁坍塌、通风、照明、联络、吊装、人员上下）第二章-深基础工程[课件]大直径扩底桩护壁构造示意大直径扩底桩护壁构造示意桩身施工示意图桩身施工示意图四、爆扩灌注桩1、特点：成孔方法简便，节省劳动力；桩一般较浅（3~6m，＜10m）。适用于地下水位以上的粘性土、黄土，不能用于砂土、软土。2、施工工艺：（1）一次爆扩法：

A.药壶法：钻导孔（直径40~70）→放少量炸药先爆个小头→放炸药炸桩身和扩大头→检查→安放钢筋笼→浇桩身混凝土

四、爆扩灌注桩

B.无药壶法钻导孔（直径40~70）→放炸药（底部放纯炸药，中、上部放锯末炸药）→炸桩身和扩大头→检查→安放钢筋笼→浇桩身混凝土（2）二次爆扩法：钻导孔（直径40~70）→放炸药管炸桩身→放炸药包，填盖一层150~200厚砂土大头→灌注第一次混凝土（量为扩大头体积的一半）→炸扩大头→检查→安放钢筋笼→浇桩身混凝土3、炸药用量：

依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。B.无药壶法桩身坚土层承台混凝土垫层扩大头爆扩桩基础构造示意图桩身坚土层承台混凝土垫层扩大头爆扩桩基础构造示意图二次爆扩桩施工工艺钻孔(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,灌注混凝土二次爆扩桩施工工艺钻孔放炸药管扩孔清土放炸药包爆扩大头放入钢五、砂石灌注桩1、施工工艺：按沉管灌注桩成孔→拔出钢管灌入砂石并分层灌筑、捣实，或随砂石灌入逐渐拔出钢管2、作用：（1）靠挤紧土壤颗粒间的空隙，以提高地基的承载能力，加固松软饱和土壤中的地基。（2）迅速排除土壤中的饱和水，加速地基的下沉和稳定。3、特点：

桩较浅，桩径220~320mm，间距1.8~4.0倍桩径，五、砂石灌注桩六、水泥搅拌桩（深层搅拌桩）1、施工工艺：

先钻孔到设计标高，边提升钻头边高压灌注水泥浆。2、作用：利用水泥浆加固地基，一般用于土方开挖时的挡水、护坡。3、特点：用作基坑支护时，不需要布置井点，不易倾覆；但水平方向位移不能很好地控制。4、粉喷桩：当含水量很大时，高压喷射水泥，则为粉喷桩。六、水泥搅拌桩（深层搅拌桩）§2~3地下连续墙施工一、施工顺序：

泥浆制作挖导沟→筑导墙→划分、开挖槽段→放接头管→清基、换浆→吊放钢筋笼→水下浇筑混凝土→置放出泥浆→泥浆处理拔接头管

§2~3地下连续墙施工一、施工顺序：地下连续墙施工过程示意图地下连续墙施工过程示意图二、作用：1、挡土；2、防渗；3、地下结构的一部分；4、深基础。

第二章-深基础工程[课件]三、特点：1、优点：（1）刚度大；（2）深度大；（3）挡土又挡水，无须放坡、支撑、降水等；（4）受荷后变形小，施工无振动、噪音低；（5）能靠近已有建筑物施工；（6）可用于任何土质；（7）用作逆筑法施工。三、特点：2、缺点：（1）成本高；（2）施工技术复杂；（3）需专用设备；（4）泥浆多，污染大。

第二章-深基础工程[课件]四、施工工艺：1、挖导沟、筑导墙（1）作用：A.防止槽口坍塌；

B.存贮泥浆；

C.地下连续墙定位；

D.挖槽机具导向；

E.挖槽机具、钢筋笼、导管的支撑点。（2）截面尺寸：深度1~2m，厚度100~200mm，导墙间距比墙厚大40~60mm，顶面宽400mm×2，顶面略高于地面，导墙内墙面应垂直，顶面应水平。四、施工工艺：（3）注意事项：

A.拆模后应设支撑；

B.混凝土到达设计强度等级以前，应禁止重型机械设备在导墙附近停置或作业，以防止导墙开裂和位移变形。2、划分单元槽段（1）原则：不影响槽壁稳定。（2）考虑因素：现场水文地质条件，附近现有建筑物情况，挖槽时槽壁的稳定性，挖槽机械类型，钢筋笼重量，混凝土供应能力，地下连续墙构造等。（3）注意事项：3、泥浆制作（1）作用：护壁、携砂、冷却、润滑。（2）组成：

A.高塑性粘土或膨润土：颗粒极细小、遇水显著膨胀、粘性和可塑性都很大的特殊粘土。

B.掺和物：

a.加重剂b.增粘剂c.分散剂d.堵漏剂（3）特性：触变特性3、泥浆制作第二章-深基础工程[课件]（4）对泥浆性能的要求：

A.比重B.粘度C.稳定性D.PH值