桩基工程的教案

桩基工程的教案第1页/共53页▲按材料分木桩、砂石（灰）桩—加固地基（排水固结、挤密土层）（钢筋）混凝土桩、钢管桩—承载力大。▲按沉桩方法分挤土桩—打入式和压入式预制桩，无需预先成孔。部分挤土桩—预钻孔打入式预制桩和部分挤土灌注桩。非挤土桩—非挤土灌注桩。混合桩等。▲按施工方法分预制桩—预制→运输→打桩灌注桩（即现浇桩）—成孔→安放钢筋笼→浇注混凝土第2页/共53页3.2混凝土预制桩施工主要施工过程：桩的预制、运输和沉入。3.2.1桩的预制

预制桩有实心桩与空心桩。工厂预制桩长一般不超过12m；工地预制不超过30m，且桩长L<50倍桩截面边长或直径。（1）桩的制作—并列法、间隔法、重叠法、翻模法重叠不超过四层；

底模和场地应平整坚实，防止浸水沉陷；上下层桩间及桩与底模之间刷隔离剂；下层需达到30%设计强度后上层方可浇筑；连续浇筑，不得留施工缝；浇水养护不少于7d。第3页/共53页（2）桩的起吊、运输混凝土强度要求应在混凝土强度达到70％设计强度后方可起吊，达到100％后方可运输和沉桩。桩起吊验算问：桩起吊时承受的荷载远小于使用阶段承受的上部结构荷载，因此可不进行桩的起吊验算？×答：关键是起吊阶段和使用阶段桩的内力性质不同，使用阶段主要为轴压力，起吊阶段为弯矩。内力性质不同，则不可比较大小第4页/共53页第5页/共53页◆桩的堆放

●堆放不得超过四层；

●上下层间设置垫木（按吊点位置确定间距、上下对齐）

●地面平整坚实，设有排水坡度。第6页/共53页第7页/共53页3.2.3桩的沉设

预制桩工机械主要有以下三类：主要方法：锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩、水冲沉桩预制桩工机械主要有以下三类：◆打桩机—锤击沉桩打桩机由桩锤和桩架组成，靠桩锤冲击桩头，使桩在冲击力的作用下贯入土中，故又称冲击式打桩机。根据桩锤驱动方式不同，可分为蒸汽、柴油和液压三种打桩机。◆振动沉拔桩机—振动沉桩振动沉拔桩机由振动桩锤和桩架组成。振动桩锤利用机械振动法使桩沉入或拔出。◆静力压桩机—静力沉桩静力压桩机采用机械或液压方式产生静压力，使桩在持续静压力作用下压入至所需深度。第8页/共53页3.2.3.1锤击沉桩（1）桩锤

⊙落锤—适用于粘土或含砂石较多的地基土；⊙蒸汽锤（单动气锤、双动气锤）—适用于各种桩；⊙电磁锤第9页/共53页第10页/共53页第11页/共53页第12页/共53页筒式柴油锤第13页/共53页第14页/共53页第15页/共53页第16页/共53页第17页/共53页（4）打桩注意事项◆隐蔽工程及时做好记录

◆严禁偏打桩锤、桩帽和桩身轴线重合，衬垫平整均匀，构造合适

◆桩顶衬垫弹性应适宜延长锤击作用时间和应力波波长，降低锤击应力值，从而提高打击效率和降低桩的损坏率。◆连续施打、入土速度均匀，不得间歇过长避免土的固结作用，使继续打桩阻力增大，不易打入土中

◆桩锤回弹过大且经常发生,应更换重锤。第18页/共53页◆桩锤突然有较大的回弹表明桩端遇阻，须减小锤的落距。◆桩下沉突然加大可能遇到软土层、洞穴或桩尖、桩身破坏等，应停止进行处理。◆送桩时桩身和送桩轴线一致◆打斜应拔出，用砂石填孔，重新插入施打。若拔桩困难，◆应在原桩附近再补打一桩。◆尽量避免送桩第19页/共53页（5）打桩质量要求与验收

贯入度或标高必须符合设计要求最后贯入度：在正常条件下进行（桩顶没有破坏、锤击没有偏心、锤落距符合规定、桩帽与弹性垫层正常），最后10击内桩的平均入土深度。

•桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩端进入持力层深度或桩尖标高可作为参考；

•当贯入度达到而桩端标高未到时应继续锤击3阵，每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值（一般在30-50mm）；

•桩端位于其它软土层时，以桩端设计标高控制为主，贯入度可作为参考。问：摩擦桩以设计标高控制为主，贯入度作为参考?√端承桩以贯入度控制为主，设计标高作为参考?√重要概念第20页/共53页

平面位置或垂直度必须符合施工规范要求•平面位置偏差不得大于100-150mm；•垂直度偏差不得超过0.5%；•桩身、桩帽、桩锤三者在同一垂直轴线上；•短桩接长的端面应平整，中心对齐；•挖土应制定合理的挖土方案，防止桩体位移或倾斜。

打入桩桩基工程的验收必须符合施工规范要求•当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，在打桩完毕后进行；•需送桩时，每桩至设计标高后应先中间验收，待打桩完开挖至设计标高后再作全面验收。•提交的资料：桩位测量放线图；工程地质报告；材料试验记录；桩的制作与打入记录；桩位竣工平面图；桩的静载各和动载试验及确定桩贯入度的记录。第21页/共53页3.2.3.2振动沉桩（1）工作原理：其主要装置为振动器，利用振动器所产生的激振力，使桩身产生高频振动。这时桩在其自重或很小的附加压力作用下沉入土中，或是在较小的提升力作用下而拔出土。第22页/共53页（2）振动沉桩作业图◆振动沉桩工作效率决定于振幅，离心力和静压力，振幅是决定沉桩速度的主要因素。◆静压力对桩的下沉也有很大的影响，只有当静压力（包括桩的自重）超过某值时才发现沉桩现象，振动沉桩机必须有足够的重量，必要时还应附加配重。第23页/共53页振动沉斜桩作业图第24页/共53页DZM系列液压振动锤(配挖掘机用)第25页/共53页（3）特点、优缺点特点

通过振动器的振动，减小桩和周围土体的摩擦力，在桩自重和附加压力作用下沉桩。优点：

噪音小，不产生废气，沉桩速度快，施工简便，操作安全，结构简单、铺助设备少、重量轻、体积小、对桩头的作用力均匀而使桩头不易损坏等特点，还可以用来拔桩。缺点

适于砂质粘土、砂土、软土地区施工，不宜用于砾石和密实的粘土层。如用于砂砾石和粘土层中，需配以水冲法辅助施工。第26页/共53页3.2.3.3静力压桩◆工作原理

依靠持续作用静压力，将桩压入或拔出的桩工机械。◆特点

噪声低、振动小、无污染，与冲击式施工方式比较，桩身不受冲击应力，损坏可能性小，施工质量好，效率高。不用试桩可以得出单桩承载力。适用于软弱土地基和压垂直桩，压斜桩困难。第27页/共53页第28页/共53页第29页/共53页第30页/共53页第31页/共53页第32页/共53页第33页/共53页3.3.1.1泥浆护壁成孔灌注桩第34页/共53页第35页/共53页第36页/共53页第37页/共53页第38页/共53页第39页/共53页第40页/共53页第41页/共53页第42页/共53页第43页/共53页第44页/共53页第45页/共53页3.3.2人工挖孔桩第46页/共53页3.3.3套管成孔灌注桩▲施工方法

将带有预制混凝土桩尖或钢活瓣桩尖的钢套管沉入土中，待沉到规定深度后，立即在管内浇筑混凝土或管内放入钢筋笼后浇注混凝土，随后拔出钢套管，并利用拔管时的冲击或振动使混凝土振捣密实而形成桩。▲分类——按照沉管方法分◎锤击沉管灌注桩◎振动沉管灌注桩预制混凝土桩尖第47页/共53页3.3.3.1锤击沉管灌注桩◆施工方法第48页/共53页注意事项

●浇砼前应检查管内有无泥浆或进水，少量时可用干水泥灰。●锤击沉管灌注桩桩身混凝土强度不低于C20，预制钢筋混凝土桩尖强度不低于C30。●桩尖和套管中心重合，两者之间垫缓冲材料。●桩身混凝土应连续浇注，分层振捣密实。●第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌入的砼量为限，不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查砼面的下降情况。●拔管速度要均匀，对一般土层以1为宜，在软弱土层及软硬土层交界处宜控制在0.3-0.8为宜。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打和轻击不得中断。第49页/共53页

●砼充盈系数（实际灌注砼体积与按设计桩身直径计算体积之比）不得小于1.0，成桩后的桩身砼顶面标高应至少高出设计标高500mm。●无论单打法还是复打法施工，混凝土从拌制到拔管结束，不得超过混凝土初凝时间。●锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在3.5倍桩管外径以内或小于2m时均应跳打，以防止土体挤压而断桩。中间空出的桩需待邻桩砼