项目12 桩基础的施工课件

桩基础：若干根单桩+承台或承台梁任务12桩基础的施工

桩基(a)端承桩;(b)摩擦桩(a)(b)2022/11/251①钢筋混凝土桩可方便地按所需长度、断面形状与尺寸进行制作，材料易得，质量可控制与检验，强度高、刚度大，采用广泛。②预应力钢筋混凝土桩指将钢筋混凝土桩的部分或全部主筋作为预应力张拉钢筋，采用先张法或后张法对桩身混凝土施加预压应力，以减小桩身混凝土的锤击拉应力和弯拉应力，提高桩的抗冲（锤）击能与抗弯能力；其特点为：强度高、抗裂性好。③钢桩具有强度高、抗冲击疲劳和贯入能力强，方便割接和运输，质量可靠，沉桩速度快及挤土效应较小等特点；但造价高。按施工工艺：预制桩主要有：锤击式（打入式）、静压式和振动式。

任务12-1预制桩的施工2022/11/2521.预制桩的制作、起吊、运输和堆放

(1)制作①尺寸：截面200mm×200mm—600mm×600mm，单根长度一般不超过27m，如需打设30m以上桩，应分段制作。②预制方法：并列法、间隔法、叠浇法和土模法等。多采用重叠法间隔制作（一般不宜超过4层）。③钢筋构造：钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊或搭接焊。主筋接头配置应符合规范要求。④混凝土的浇筑：强度等级常用C30—C50，混凝土骨料应使用碎石或碎卵石，粒径宜为5—40mm。浇筑时应由桩顶向桩尖连续浇筑，严禁中断。混凝土洒水养护时间不少于7天，

2022/11/253(3)运输预制桩混凝土强度等级达到设计强度等级100%时方可运输。(4)堆放地面必须平整坚实，垫木间距应根据吊点确定，见图12-4，上下垫木应在同一垂直线上，最下层垫木应加宽些，堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩分别堆放。0.707tA0.2931ttBA0.207t0.586t0.2.7tt(a)

(b)图12-4混凝土桩垫木的位置（a）单点；(b)双点2022/11/2552.锤击沉桩(打入桩)(1)打桩机械及其选择①桩锤:落锤汽锤液压锤柴油锤单动汽锤双动汽锤落锤(a)普通落锤;(b)自动挂钩落锤打入桩施工2022/11/256(2)桩锤的选择:

桩锤宜重锤低击,锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型,结构,密集程度及施工条件,参照下表选用.锤型柴油锤(10kN)蒸汽锤(单动)(10kN)1.82.53.2473～4710锤型资料冲击部分重

1.8

2.5

3.2

4.6

7.2

3～4

5.5

9锤总重

4.2

6.5

7.2

9.6

183.5～4.5

6.7

11锤冲击力～200180～200300～400400～500600～1000～230～300350～400常用冲程(m)

1.8～2.30.6～0.80.5～0.70.4～0.6适用桩规格预制方桩,管桩的边长或直径(cm)

30～40

35～45

40～50

45～5555～60

35～45

40～45

40～50钢管桩直径(cm)

ø40

ø60

ø90粘性土一般进入深度(m)

1～21.5～2.5

2～3

2.5～3.5

3～5

1～21.5～2.5

2～3桩尖可达到静力触探P2平均值(0.1Mpa)

30

40

50

>50

>50

30

40

50砂土一般进入深度(m)

0.5～1

0.5～1

1～21.5～2.5

2～3

0.5～1

1～1.5

1.5～2桩尖可达到标准贯入击数N值

15～25

20～30

30～40

40～45

50

15～25

20～30

30～40岩石(软质)桩尖可进入深度(m)强风化

0.50.5～1.0

1～2

2～3

0.5

0.5～1中等风化表层

0.51

1～2表层锤的常用控制贯入度(cm/10击)

2～3

3～5

4～8

3～5设计单桩极限承载力(10kN)

40～120

80～160160～200300～500500～1000

60～140150～300250～400选择锤重参考表2022/11/2572022/11/2582022/11/2510(3)打桩顺序:根据桩的密集程度:

(a)自中间向两侧对称进行(桩距≤4d)(b)自中间向四周进行(桩距≤4d)

(c)由一侧向单一方向进行(桩距>4d)2022/11/2512(2)打桩前的准备工作①清理障碍物、平整场地，材料、机具准备及接通水、电源；②进行打桩试验，检验设备和工艺是否符合要求，试桩不得少于2根；③确定打桩顺序：应对称均衡打桩。即中部向四周打设或中间向两侧打设的沉桩顺序，当桩的规格、埋深和长度不同时，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行施打。④设置水准点及定桩位：控制桩顶标高和桩位。(3)锤击沉桩的施工工艺①定锤吊桩桩锤就位，桩锤、桩帽和桩身应在同一直线上，尽量避免偏心。桩插入土中应校正其垂直度。桩在桩重和锤重作用下沉入土中一定深度而达到稳定后，应再校正一次垂直度。②喂桩预制钢筋混凝土方桩的喂桩比较困难，因此，在喂桩时，为能自由转动直立的桩身，施工人员往往用铁板做成一个“大扳手”，扳手的钳口做成一个四方形，内口比桩边长大20mm左右，钳口外配一个大手把。当钳口钳住桩身后，推动手柄，垂直的桩身就能左右转动，方便对中就位。2022/11/2514③打桩打桩时应“重锤低击”、“低提重打”，始打要用小落距（一般为0.6m左右），入土一定深度（约1-2m）后再全落距击打，见图12-1。打桩过程中，如突然出现桩锤回弹，贯入度突增，锤击时桩弯曲、倾斜、颠动、桩顶破坏加剧等，则表明桩身可能已破坏。打桩过程中应用经纬仪监视桩身正直。每根桩宜一气打成，以免桩身产生吸附而增加阻力，降低贯入度。④接桩一般混凝土预制桩接头不宜超过2个，预应力管桩接头不宜超过4个。应避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中时接桩。接头的连接方法有三种：焊接法、浆锚法、螺栓连接法。⑤送桩及截桩头当沉桩有送桩要求时，应对桩顶平面位置进行中间验收。送桩时，要选用合适的送桩工具，并使送桩工具中心线与桩身中心线吻合一致。送桩结束，即拔出送桩工具，并应及时将桩孔填盖。当桩顶露出地面影响后续桩施工时，应立即截桩头；而桩顶在地面以下或不影响后续桩施工时，可结合凿桩头进行。预制混凝土桩可用人工或风动工具来截除。⑥收锤沉桩最终的停止锤击标准：当桩尖位于坚硬、硬塑的黏性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩石等土层时，以贯人度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。当桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高控制为主，贯入度作参考。3.打桩应注意的事项2022/11/2515打桩施工记录:钢筋混凝土预制桩施工记录:施工单位工程名称施工班组桩的规格桩锤类型及冲击部分重量自然地面标高桩帽重量桩顶设计标高编号打桩日期桩入土每米锤击次数1234……落距(mm)桩顶高出或低于设计标高(m)最后贯入度(mm/10击)备注工程负责人:记录:2022/11/25164静力压桩特点:无噪声、无振动、节约钢筋、可预估和验证桩承载力。静力压桩机机械式液压式2022/11/2517

如:YZY650型——最大压入力为6500KN

ZYJ680型——额定压桩力为6800KN(a)(e)11215255321553215534(b)(d)(c)压桩架操作平台线地平线

压桩程序示意图(a)准备压第一段桩;(b)接第二段桩;(c)接第三段桩;(d)整根桩压平至地面;(e)采用送桩压桩完毕

1-第一段;2-第二段;3-第三段;4-送桩;5-接桩处2022/11/2518沉桩方式

锤击沉桩静力压桩24113（a）（b）（c）（d）（e）

预应力管桩施工工艺流程

(a)测量放样、桩机和桩就位对中调直;(b)锤击下沉;(c)电焊接桩;(d)再锤击、再接桩、再锤击;(e)收锤,测贯入度

1-打桩机;2-打桩锤;3-桩;4-接桩2022/11/2520任务12-2灌注桩的施工1.准备工作（1）准备场地施工前应将场地平整好，以便安装钻架进行钻孔。当墩台位于无水岸滩时钻架位置处应整平夯实，清除杂物，挖换软土；场地有浅水时，宜采用土或草袋围堰筑岛。当场地为深水或陡坡时，可用木桩或钢筋混凝土桩搭设支架，安装施工平台支承钻机（架）。深水中在水流较平稳时，也可将施工平台架设在浮船上，就位锚固稳定后在水上钻孔。（2）埋置护筒护筒的作用是：固定桩位，并作钻孔导向；保护孔口防止孔口土层坍塌；隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁。因此埋置护简要求稳固、准确。护筒制作要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便和能重复使用。一般用木材、薄钢板或钢筋混凝土制成。护筒内径应比钻头直径稍大，旋转钻须增大0.1~0.2m，冲击或冲抓钻增大0.2~0.3m。2022/11/25212.钻孔旋转钻机成孔一般有两种方法，根据地质条件和施工习惯选择。①正循环钻进成孔，其原理示意。它适用于黏土、淤泥质土、强风化岩石等地质条件，一般工效较低。②反循环钻进成孔，其原理示意。它适用于中粗砂、砾石、卵石等地质条件，一般工效较高。3.清孔清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证灌注的钢筋混凝土质量。清孔应达到的要求是浇注混凝土前孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25，含砂率≤8%，粘度≤28s。清孔的方法有：（1）抽浆清孔用空气吸泥机吸出含钻渣的泥浆而达到清孔。由风管将压缩空气输进排泥管，使泥浆形成密度较小的泥浆空气混合物，在水柱压力下，沿排泥管向外排出泥浆和孔底沉渣，同时用水泵向孔内注水，保持水位不变直至喷出清水或沉渣厚度达设计要求为止，这种方法适用于孔壁不易坍塌、各种钻孔方法成孔的柱桩和摩擦桩。2022/11/2523（2）掏渣清孔用掏渣筒掏清孔内粗粒钻渣，适用于冲抓、冲击成孔的摩擦桩。（3）换浆清孔正、反循环旋转机可在钻孔完成后不停钻、不进尺，继续循环换浆清渣，直至达到清理泥浆的要求。它适用于各类土层的摩擦桩。4.钢筋笼的吊放钢筋笼骨架吊放前，应检查孔底深度是否符合要求；孔壁有无防碍骨架吊放和正确就位的情况。钢筋骨架吊装可利用钻架或另立扒杆进行。吊放时应避免骨架碰撞孔壁，并保证骨架外混凝土保护层厚度，应随时校正骨架位置。钢筋骨架达到设计标高后，牢固定位于孔口。钢筋骨架安装完毕后，须再次进行孔底检查，有时须进行二次清孔，达到要求后即可灌注水下混凝土。5.灌注水下混凝土目前，我国多采用直升导管法灌注水下混凝土。

2022/11/25246.沉管灌注桩施工按使用桩锤和成桩工艺不同，分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、振动冲击沉管灌注桩和沉管夯扩灌注桩。使用锤击式桩锤或振动式桩锤将带有桩尖的钢管沉入土中，造成桩孔，然后放入钢筋笼、浇筑混凝土，最后，拔出钢管，形成所需的灌注桩。沉管桩对周围环境有噪音、振动、挤压等影响。7.人工挖孔灌注桩施工人工挖孔灌注桩主要包括两项内容：一是人工挖孔，二是灌注混凝土。有关灌注混凝土的施工可按钻孔灌注桩的施工，方法相同，其差别在于不是水下灌注混凝土。人工挖孔桩采用人工呈竖向井孔，经逐段浇注混凝土护壁、安放钢筋笼后浇注而成。人工挖孔桩的直径根据承载力的大小由计算确定，一般为0.8～2.0m，最大直径可达3.5m。视桩端土质情况，可采取不扩底和扩底两种形式，