第二章地基基础工程课件

第二章.桩基础工程

掌握桩基础（预制桩、灌注桩）的施工方法，以及质量事故产生的原因、预防措施和根治方法。地基:建筑物作用下基底下方产生变形的土层.

天然地基人工地基基础:将建筑物荷载传给地基的下部结构.天然地基上的浅基础浅基础人工地基上的浅基础深基础第二章.桩基础工程

掌握桩基础（预制桩、灌注桩）的施工方法，11浅基础

类型:根据受力特点分为:刚性和柔性基础刚性基础材料:砖、毛石、混凝土、三合土等刚性角------宽高比(不能超过允许值)

柔性基础：钢筋混凝土根据构造分为:独立基础;带形基础;交梁基础;筏板基础.1浅基础

类型:22桩基础工程预制桩施工灌注桩施工其它深基础施工墩基础地下连续墙沉井基础沉箱基础2桩基础工程预制桩施工灌注桩施工墩基3桩基础的组成与种类1．组成：桩身承台（承台梁）2．种类1）按受力性质分：

摩擦桩端承桩抗拔（浮）桩2)按成桩方法:非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩3）按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土…4）按形状分：方、圆、多边、管5）按制作方法分：预制桩、灌注桩

桩基础的组成与种类2．种类3）按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝4桩型和成桩工艺的确定根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土质、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料等因素确定桩型和成桩工艺的确定根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能52.1钢筋混凝土预制桩的施工一、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。2.1钢筋混凝土预制桩的施工一、预制桩的制作、运输和堆放62、运输

－－防止损坏(1)混凝土强度：

起吊移位――≮70％设计强度

运输、起吊就位――≮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。+M－M(2)合理吊点：（正负弯矩值相等则均小）2、运输

－－防止损坏(1)混凝土强度：7第二章地基基础工程ppt课件83．堆放高度不超过四层；地面坚实、平整，垫长枕木；支承点在吊点位置，垫木上下对齐。3．堆放高度不超过四层；9二、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。二、预制桩沉桩方法：锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土。10三、锤击法施工

（一）打桩设备（桩锤、桩架、动力装置）1、桩锤——落锤：构简、使便、锤高可调；效率低，桩损大。锤重0.5～1.5t，动力卷扬机、人。柴油锤：(导杆式、筒式)

构简、使便、自供能源、适于中型桩；锤重0.12～6.0t；不适过软过硬土、噪音大、污染，40～80次/分。蒸汽锤：单动－升耗能、自重降，力大慢1.5～15t，25～30次/分；双动式－双向耗能，效率高，0.6～6t；100～200次/分；可打可拔。液压锤：无噪、无污、频率高，复杂、价高。油气二压施力长，贯入度大。

三、锤击法施工

（一）打桩设备（桩锤、桩架、动力装置）1、桩11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12导杆式柴油锤工作原理图导杆式柴油锤工作原理图13筒式柴油锤工作原理图筒式柴油锤工作原理图143、桩锤选择：（宜重锤低击）类型选择：据现场、机具、工作效率等确定型号选择：宜重锤低击。锤过重，动力设备大，不经济；过轻，加大落距，桩不易打入，桩头易被打坏。选用重锤低击、重锤快击效果较好。1）依单桩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＝1～23、桩锤选择：（宜重锤低击）类型选择：据现场、机具、工作效率15（二）、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；大而装拆运麻烦履带式桩架：移动方便，适用范围广。 滚筒式桩架：移动方便，稳定性好,适应性强（二）、桩架作用：支撑锤桩16履带式桩架多功能桩架履带式桩架多功能桩架17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18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1－119第二章地基基础工程ppt课件20第二章地基基础工程ppt课件21第二章地基基础工程ppt课件22第二章地基基础工程ppt课件23第二章地基基础工程ppt课件24第二章地基基础工程ppt课件25第二章地基基础工程ppt课件26打桩施工1、准备工作（1）场地准备：清除地上、地下障碍物，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）确定打桩顺序：（4）进行打桩试验：≮2根，检验工艺、设备是否符合要求。打桩施工1、准备工作27打桩顺序：1)当桩中心距＜4倍桩径时，可：①自中间向四周环绕或放射打；②由中心向两侧对称打；③分段对称打；2)当桩中心距4倍桩径时，可按施工方便顺序打；3)当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；4)当桩尖设计标高不同时，先深后浅。避免

入土深度不一，导致不均匀沉降；难打易碎；邻桩移位倾斜。打桩顺序：1)当桩中心距＜4倍桩径时，避免入土深度不一，28桩的打设方向与土体挤密情况桩的打设方向与土体挤密情况292、打桩工艺：工艺顺序：场地准备、桩位定位、桩架定位、桩定位、打桩、接桩、送桩、截桩。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（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。2、打桩工艺：工艺顺序：场地准备、桩位定位、桩架定位、桩定位30要点：桩就位，进行控制垂直度<0.5%采用重锤低击，开始要轻打；待桩沉入1～2米时可增大落距，逐渐按规定进行击打。控制指标：桩身每沉入1米所需锤击数（时间）；

贯入度：以一定落距测每阵（10击）的沉入值。注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度…）；打桩入土速度均匀，锤击间歇时间不要过长；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。要点：桩就位，进行控制垂直度<0.5%313、质量要求：1）满足承载力要求－－－停打原则：摩擦桩－控制桩端标高为主(参考最后贯入度)端承桩－控制最后贯入度为主(参考标高)，贯入度符合要求而桩端标高未达到时应继续锤击3阵，每阵贯入度不大于设计的数值加以确认。2）偏差:桩位偏差：排桩―偏轴≯100，顺轴≯150mm；

群桩－

≯1/3桩径或边长；垂直偏差

≯1%;3）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。3、质量要求：1）满足承载力要求－－－停打原则：324、接桩

焊接法、法兰连接、浆锚法焊接法：位置、垂直度、两人同时对角进行施焊、焊缝饱满、注意防腐等。浆锚法：硫磺胶泥连接－－－热塑冷硬。钢筋、孔、表面应干净，无杂物、油污、水，注意灌注时间及温度。法兰连接：法兰盘和螺栓，速度快、耗钢量大，多用于管桩。4、接桩

焊接法、法兰连接、浆锚法焊接法33四、静力压桩法

wjy-200wjy-400注意：设备自重为极限压桩力的1.2~1.5倍地表强度应满足要求压同一根桩应缩短压桩时间，以防桩周与土固结四、静力压桩法

wjy-200wjy-400注意：342.3.2灌注桩施工

现场成孔、放钢筋、浇筑混凝土灌注桩按成孔方法：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灌注桩施工

现场成孔、放钢筋、浇筑混凝土灌注桩按成35准备工作A、确定成孔施工顺序：挤密桩、锤击、振动桩间隔1～2个桩位成孔；在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；一承台下有五根以上，中间先成孔，外围后成孔。B、成孔深度控制：C、钢筋笼制作：主筋、箍筋直径、间距、位置；保护层厚度；接头位置应符合规定。D、混凝土的配制：标号、石子品种、粒径等。准备工作A、确定成孔施工顺序：36待作承台的灌注桩待作承台的灌注桩37二、沉管灌注桩1.特点：能在土质很差，地下水位很高时施工2.施工方法：锤击沉入钢管法振动沉入钢管法3.工艺顺序：

桩靴、钢管就位→沉管→检查管内有无砂、水→放入钢筋骨架→浇灌混凝土、提管。二、沉管灌注桩1.特点：能在土质很差，地下水位很高时施工384.要点：垂直度控制≤0.5％；

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，并保证管内混凝土不少于2米高度拔管时控制速度≤1m/min(软弱土层0.8m/min），并进行连续密锤低击不停；防止缩径、断桩及吊脚桩。4.要点：垂直度控制≤0.5％；39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40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415.

提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩：单打法——复打法——单打时不放钢筋笼，混凝土初凝前原位打入、插筋灌注。振动沉管灌注桩：单振法——灌满混凝土后，每原位振动5～10s，再上拔0.5～1m。复振法——同复打法；反插法——单振法拔管时，每上拔0.5～1m，向下反插0.3～0.5m。5.

提高桩承载力的方法42一、钻孔灌注桩：施工无振动无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大。（一）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一、钻孔灌注桩：43步履式螺旋钻机步履式螺旋钻机44第二章地基基础工程ppt课件452、施工(1)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、施工(1)工艺顺序钻孔螺旋钻孔机成桩工艺放入钢筋骨架浇46（2）施工要点

①土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；②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；③及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；④浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度5～9cm，每层浇筑高度≯1.5m。

（3）质量要求①偏差要求：位置偏差≯70～150mm；垂直度偏差≯1％②孔底虚土厚度：端承桩≯50mm；

摩擦桩≯150mm。③

避免出现缩径和断桩（2）施工要点47（二）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

反循环正循环用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩用于粘性土、淤泥、砂土（二）泥浆护壁成孔（用于有地下水）1、成孔机械用于碎48冲击钻作业示意图冲击钻作业示意图49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502、施工（1）工艺顺序：平整场地、挖排水沟→定桩位→埋护筒→配泥浆→钻孔、灌泥浆→清孔→放钢筋骨架→水下灌注混凝土。（2）要点：1）护筒直径比钻头大100，开设1～2个溢浆口，埋入土中≮1m；2）泥浆比重1.1左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面；2、施工（1）工艺顺序：513）水下灌注要求：①混凝土≮C20，坍落度16～22cm，骨料粒径≯30mm；②导管最大外径比钢筋笼内径小100以上；③钢筋的混凝土保护层厚度≮50mm（混凝土垫块）；④能埋管500～600mm后剪断导柱塞铅丝；⑤提管时保证混凝土埋入≮1m。3）水下灌注要求：①混凝土≮C20，坍落度16～22cm，骨52第二章地基基础工程ppt课件53三、爆扩灌注桩步骤：成孔→放炸药→灌砂及压爆混凝土→引爆成扩大头→检查→置筋→灌筑混凝土。炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。内容：爆桩孔爆扩大头三、爆扩灌注桩步骤：成孔→放炸药→灌砂及压爆混凝土→引爆54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55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筋骨56四、人工挖孔灌注桩

安全要求：护壁、通风、联络、照明、人员上下四、人工挖孔灌注桩57大直径扩底桩护壁构造示意大直径扩底桩护壁构造示意58第四节其它深基础施工一、地下连续墙1.用途：深基坑的支护结构＋建筑物的深基础2.特点：刚度大，挡土又挡水，可用于任何土质，施工无振动、噪音低；成本高，施工技术复杂，专用设备。3.施工工艺：导墙施工→槽段开挖→清孔→插入接头管和钢筋笼→水下浇筑混凝土→（初凝后）拔出接头管。4.支承及与基础底板、结构墙体的连接：第四节其它深基础施工一、地下连续墙59地下连续墙施工过程示意图地下连续墙施工过程示意图60导杆液压抓斗构造SF型多头钻成槽机导杆液压SF型多头61二、墩基础（即大直径扩底灌注桩）

直径>0.8m。（桩径2.5m、底径5m、承千吨）方法：1)人挖人扩桩；2)机钻人扩桩,干法；3)机钻机扩桩,湿法。要求：防塌壁；须降水、通风、通讯、照明。设备：1)风镐、八字护壁；2)钻扩机。施工工艺：护壁挖孔→扩底→放入钢筋笼→浇筑混凝土二、墩基础（即大直径扩底灌注桩）直径>0.8m。（桩径262墩身施工示意图墩身施工示意图63三、沉井基础1、用途：重型设备基础；桥墩；取水结构；超高层建筑物基础；2、施工工艺