第二章 桩与地基基础工程

课程---《建筑施工与管理》第2章地基处理与桩基工程2.1基坑验槽2.2地基加固处理2.3桩基施工2.1基坑验槽2.1.1观察验槽2.1.2钎探验槽2.1.3洛阳铲验槽2.2地基加固处理2.2.1地基加固的原理：“将土质由松变实，将土的含水量由高变低”——Groundimprovement2.2.2地基加固的方法：“挖”

、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”2.2地基加固处理“挖”——挖除不厚软土。“填”——软土层厚大面积回填。“换”——将软土换填成硬土，做垫层。“夯”——夯击能夯实土，粘性土、湿陷黄土。“压”——排水固结土，砂桩。“挤”——挤密桩施工，如水泥粉煤灰碎石桩。“拌”——化学搅拌桩，如旋喷桩、深层搅拌桩等。2.3深基础工程2.3.1预制桩施工2.3.2灌注桩施工2.3.3其它深基础施工2.3.1概述一、深基础的类型桩基础墩基础地下连续墙沉井基础沉箱基础二、桩基础的组成与种类1．组成：若干根桩

承台（承台梁）2．种类1）按受力性质分：

摩擦桩端承桩抗拔（浮）桩2）按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土…3）按形状分：方、圆、多边、管4）按制作方法分：预制桩、灌注桩

预制桩沉桩方法：锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土。振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土。水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留1～2m打入或振入。适坚硬土、砂石层。钻孔锤击法：钻孔（留1～2m）、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。静力压桩法：80～120t压桩机，适软弱土层。灌注桩按成孔方法：钻孔法——一般土层沉管法——土质差、水位高爆扩法——土质好（粘性）、无地下水人工挖孔法——桩径大、土较好2.3.2钢筋混凝土打入桩的施工一、预制桩的制作、运输和堆放1．制作――宜由工厂加工，保证质量要点：叠制≯4层，上下隔离，下层混凝土达到30％再上层；钢筋接长用对焊，接头错开；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；预应力管桩离心成型，直径400～500，壁厚80～100，节长8～10m，C60。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。。(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、、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。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。灌注桩施工一、钻孔灌注桩：：施工无振动无噪音，但比同径预制制桩承载低、、沉降大。（一）干作业业法（用于无地下下水或已降水水）1、成孔机械械：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，扩孔径径可达3.5m2、施工(1)工艺顺顺序平整场地，挖挖排水沟→定桩位→钻机对位、校校垂直→开钻出土→清孔→检查垂直度及及虚土情况→放钢筋骨架→浇混凝土。（2）施工要点点①土质差、有有振动、间距距小时，间隔隔钻孔制作；；②软塑土层、、含水量大－－用疏纹叶片片钻杆；可塑、硬塑粘粘土，含水量量较小的砂土土－用密纹叶叶片钻杆；③及时灌注混混凝土，防止止孔壁坍塌；；④浇混凝土时时放护筒，混混凝土坍落度度5～9cm，每层浇筑高度度≯1.5m。（3）质量要要求①偏差要求：位置偏差≯≯70～150mm；垂直度偏差≯≯1％②孔底虚土厚度度：端承桩≯≯50mm；摩擦桩≯150mm。③避免出现缩径径和断桩（二）泥浆护护壁成孔（用于有地下下水）1、成孔机械械冲抓钻冲击钻潜水电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2、施工（1）工艺艺顺序：平整场地、、挖排水沟沟→定桩位→埋护筒→配泥浆→钻孔、灌泥泥浆→清孔→放钢筋骨架架→水下灌注混混凝土。（2）要点点：1）护筒直直径比钻头头大100，开设1～2个溢溢浆口，埋埋入土中≮≮1m；2）泥浆比比重1.1左右（粘粘土时可自自造），随随钻随灌，，保持高于于水位面；；3））水水下下灌灌注注要要求求：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以以上上；；③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能埋埋管管500～～600mm后剪剪断断导导柱柱塞塞铅铅丝丝；；⑤提管管时时保保证证混混凝凝土土埋埋入入≮1m。。二、、沉管管灌灌注注桩桩1.特特点点：：能在在土土质质很很差差，，地地下下水水位位很很高高时时施施工工2.施施工工方方法法：：锤击击沉沉入入钢管管法法振动动沉沉入入钢管管法法3.工工艺艺顺顺序序：：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。。4.要要点点：：防止止钢钢管管内内进进入入泥泥浆浆、、水水；；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止止缩缩径径、、断断桩桩及及吊吊脚脚桩桩。5.提高高桩桩承承载载力力的的方方法法锤击击沉沉管管灌灌注注桩桩：单打打法法———复打打法法———单单打打时时不不放放钢钢筋筋笼笼，，混混凝凝土土初初凝凝前前原原位位打打入入、、插插筋筋灌灌注注。。振动动沉沉管管灌灌注注桩桩：：单振振法法———灌灌满满混混凝凝土土后后，，每每原原位位振振动动5～～10s，，再上上拔拔0.5～～1m。。复振振法法———同同复复打打法法；；反插插法法———单单振振法法拔拔管管时时，，每每上上拔拔0.5～～1m，，向下下反反插插0.3～～0.5m。。三、、爆爆扩扩灌灌注注桩桩步骤骤：：成孔孔→→放放炸炸药药→→灌灌砂砂及及压压爆爆混混凝凝土土→→引引爆爆成成扩扩大大头头→→检检查查→→置置筋筋→→灌灌筑筑混混凝凝土土。。炸药药用用量量：：依扩扩大大头头径径及及土土质质而而定定，，可可用用计计算算、、试试验验、、查查表表三三法法。。内容容：：爆桩桩孔孔爆扩扩大大头头四、、人人工工挖挖孔孔灌灌注注桩桩安全全要要求求：：护壁壁、、通通风风、、联联络络、、照照明明、、人人员员上上下下2.4其它它深深基基础础施施工工一、、地地下下连连续续墙墙1.用用途途：深深基基坑坑的的支支护护结结构构＋建筑筑物物的的深深基基础础2.特特点点：刚刚度度大大，，挡挡土土又又挡挡水水，，可可用用于于任任何何土土质质，，施施工工无无振振动动、、噪噪音音低低；；成本本高高，，施施工工技技术术复复杂杂，，专专用用设设备备。。3.施施工工工工艺艺：导导墙墙施施工工→槽槽段段开开挖挖→→清清孔孔→→