地基与基础工程施工-桩基础施工

锤击打桩施工工艺1施工准备⑴技术准备1）熟悉基础施工图纸和工程地质勘察报告，准备有关的技术规范、规程，掌握施工工艺。2）编制施工组织设计，并对施工人员进行技术交底。⑵材料准备1）预制桩的制作质量符合规范要求，混凝土强度达到100%2）电焊接桩时，电焊条必须有合格证及质量证明单。3）打桩缓冲用硬木、麻袋、草垫等弹性衬垫。⑶施工机具准备1）打桩设备：包括桩锤、桩架和动力装置。锤型柴油锤（t）D25D35D45D60D72D80D100锤的动力性能冲击部分质量（t）2.53.54.56.07.28.010.0总质量（t）6.57.29.615.018.017.020.0冲击力（kN）2000～25002500～40004000～50005000～70007000～10000＞10000＞12000常用冲程（m）1.8～2.3预制桩规格预制方桩、预应力管桩的边长或直径（㎜）350～400400～450450～500500～550550～600600以上600以上钢管桩直径（㎜）400600900900～1000900以上900以上锤的常用控制贯入度（㎝/10击）2～33～54～85～107～12设计单桩极限承载力（kN）800～16002500～40003000～50005000～70007000～10000＞10000＞10000桩锤的选用应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现有施工条件等因素确定，柴油锤的锤重可根据表5-4选用。2）桩架：桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。3）动力装置：打桩动力装置是根据所选桩锤而定的。表5-4锤重选择表2打桩施工工艺流程锤击打桩施工工艺流程，如图5-7所示。3锤击打桩操作要求⑴桩位放线1）在打桩施工区域附近设置水准点，不少于2个，其位置以不受打桩影响为原则，轴线控制桩应设置在距最外桩5~10m处，以控制桩基轴线和标高。2）测量好的桩位用钢钎打孔深度>200，用白灰灌入孔内，并在其上插入钢筋棍。3）桩位的放样允许偏差：群桩20mm；单排桩10mm。⑵确定打桩顺序根据桩的密集程度（桩距大小）、桩的规格、设计标高、周边环境、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。打桩顺序一般分为逐排打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种。

根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。⑶桩机就位根据打桩机桩架下端的角度计初调桩架的垂直度，按打桩顺序将桩机移至桩位上，用线坠由桩帽中心点吊下与地上桩位点初对中。⑷起吊桩1）桩帽：桩帽宜做成贺筒型并设有导向脚与桩架导轨相连，应有足够的强度、刚度和耐打性。桩帽设有桩垫和锤垫，“锤垫”设在桩帽的上部，一般用竖纹硬木或盘圆层叠的钢丝绳制作，厚度宜取15～20cm。“桩垫”设在桩帽的下部套筒内，一般地用麻袋，硬纸板等材料制作。2）起吊桩：利用辅助吊车将桩送至打桩机桩架下面，桩机起吊桩送进桩帽内。3）对中：桩尖插入桩位中心后，先用桩和桩锤自重将桩插入地下30cm左右，桩身稳定后，调正桩身、桩锤桩帽的中心线重合，使打入方向成一直线。4）调直：用经纬仪测定桩的垂直度。经纬仪设置在不受打桩影响的位置，保证两台经纬仪与导轨成正交方向进行测定，使插入地面垂直偏差小于0.5％。⑸打桩1）桩开始打入时采用短距轻击，待桩入土一定深度（1~2m）稳定以后，再以规定落距施打。2）正常打桩宜采用重锤低击，柴油锤落距一般不超过1.5m，锤重参照表5-4选用。3）停锤标准①摩擦桩：以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅；（摩擦桩：桩端位于一般土层）②端承桩：以贯入度控制为主，桩端设计标高为辅；（端承桩：桩端达到坚硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土及风化岩）③贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，并按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值确认，必要时，施工控制贯入度应通过试验确定。4）打（压）入桩的桩位偏差，必须符合表5-5的规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15％（倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角）。项项目允许偏差1盖有基础梁的桩：

（1）垂直基础梁的中心线（2）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：

（1）最外边的桩（2）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设计标高的距离。表5-5预制桩（钢桩）桩位的允许偏差（mm)5）当遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停打桩，并分析原因，采取相应措施。6）打桩施工记录：打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测和记录，这是工程验收的依据。各项观测数据应填写《钢筋混凝土预制桩施工记录》，见表表C2-60-2所示。⑹接桩1）待桩顶距地面0.5~1m左右时接桩，接桩采用焊接或法兰连接。2）焊接接桩：①钢钣宜采用低碳钢，焊条宜采用E43。②对接前，上下端板表面应采用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。③接桩时，上下节桩段应保持顺直，在桩四周对称分层施焊焊，接层数不少于2层；错位偏差不大于2mm，不得采用大锤横向敲打纠偏。④焊好后，桩接头应自然冷却后方可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8min，严禁采用水冷却或焊好即施打。⑤焊接接头的质量检查，对于同一工程探伤抽样检验不得少于3个接头。锚筋锚筋孔浆锚法接桩节点构造螺栓孔螺栓法兰盘管桩法兰接桩节点构造焊接法接桩节点构造

预制桩接桩方法焊接法接桩适用于单桩承载力高、长细比大、桩基密集或须穿过一定厚度较硬土层、沉桩较困难的桩浆锚法与焊接法一样，使用阶段能同整根桩一样工作，传递垂直压力或拉应力。可节约钢材，操作简便，接桩时间比焊接法大为缩短法兰法主要用于砼管桩，由法兰盘和螺栓组成，接桩速度快，但制作工艺较复杂，用钢量大⑺送桩1）如果桩顶标高低于槽底标高，应采用送桩器送桩。2）送桩器：宜做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性。送桩器长度应满足送桩深度的要求，弯曲度不得大于1/1000。3）在管桩顶部放置桩垫，厚薄均匀，将送桩器下口套在桩顶上，调正桩锤、送桩器和桩三者的轴线在同一直线上。4）锤击送桩器将桩送至设计深度；送桩完成后及时将空孔回填密实。⑻截桩头打桩完成后，将多余的桩头截断；截桩头时，宜采用锯桩器截割，不得截断桩体纵向主筋；严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩常用螺旋钻机成孔，放入钢筋笼，浇灌混凝土而成的桩。适用于地下水位以上的粘性土、粉土，填土，中密砂土等各种软硬土中成孔。1施工准备⑴技术准备⑵材料准备⑶施工机具准备2螺旋钻成孔灌注桩施工工艺流程螺旋钻成孔灌注桩施工工艺流程，如图5-15所示。3螺旋钻成孔灌注桩操作要求⑴桩位放线1）根据轴线控制桩进行桩位放线，在桩位打孔，内灌白灰，并在其上插入钢筋棍。2）桩位的放样允许偏差：群桩20mm；单排桩10mm。⑶钻孔1）调直机架对好桩位（用对位圈），开动机器钻进、出土，达到控制深度后停钻、提钻。2）进钻过程中散落在地上的土，必须随时清除运走。3）当出现钻杆跳动、机架晃摇、钻不进尺等异常现象，应立即停钻检查。⑷清底1）钻到预定的深度后，必须在孔底进行空转清土，然后停止转动；提钻杆，不得回转钻杆。2）孔底的虚土厚度超过质量标准时，要分析原因，采取措施进行处理。3）钻孔完毕，应及时盖好孔口，移走钻机。⑸检查成孔质量1）孔深测定：用测绳、线锤测量孔深及虚土厚度。虚土厚度等于钻孔深度与测量深度的差值。虚土厚度端承桩不超过50mm，摩擦桩不超过150mm。2）桩位偏差：灌注桩的桩位偏差必须符合表5-10的规定。3）填写《干作业成孔灌注桩施工记录》，如表C2-60-5所示⑹安放钢筋笼1）吊放钢筋笼时，要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁；入孔时，清除骨架上的泥土和杂物。2）两段钢筋笼连接时，上下两节钢筋笼必须保证在同一竖直线上，2~3台焊机同时进行焊接，以缩短吊放钢筋笼时间。3）钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。⑺灌注混凝土1）混凝土坍落度一般宜为80~100mm。2）吊放串筒灌注混凝土。灌注混凝土时应连续进行，分层振捣密实，分层厚度以捣固的工具而定。3）混凝土浇到距桩顶1.5m时，可拔出串筒，直接浇灌混凝土。序号成孔方法桩径允许偏差（mm)垂直度允许偏差（％）桩位允许偏差（mm)1~3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩1泥浆护壁D≤1000mm±50<1D/6，且不大于100D/4，且不大于150D>1000mm±50100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌注桩D≤500mm-20<170150D>500mm1001503干成孔灌注桩-20<1701504人工挖孔桩混凝土护壁+50<0.550150钢套管护壁+50<1100200注：1、桩径允许偏差的负值是指个别断面。

2、采用复打、反插法施工的桩，其桩径允许偏差不受上表限制。3、H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D为设计桩径。4）混凝土灌注到桩顶时，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m，凿除浮浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。5）每浇注50m3必须有1组试件，小于50m3的桩,每根桩必须有1组试件。表5-10灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差钢筋笼制作1钢筋笼的制作⑴钢筋进场检验钢筋进场后，应做抗拉强度、屈服点、伸长率和冷弯试验。钢筋在加工之前，钢筋应平直，表面洁净、无油渍。⑵钢筋笼制作1）主筋焊接采用双面焊，焊缝长度不小于5d（d为钢筋直径）。2）盘圆钢筋调直，采用冷拉法调直钢筋时，HPB235级钢筋的冷拉率不大于4％。3）为加强钢筋笼刚度和整体性，可在主筋内侧每隔2.0m设一道φ16~20mm加劲箍；一般桩径大于1.2m时，加劲箍钢筋规格为φ20~25mm，且在加劲箍内设设置十字支撑、三角支撑或井字支撑，确保钢筋笼在存放、移动、吊装过程中不变形。如图5-13（a）所示。4）在加劲箍上标定主筋间距，将钢筋笼主筋点焊在加劲箍上；在主筋上画出螺旋筋的位置，用绑丝将螺旋筋与主筋绑扎牢固，并与主筋采用50％点焊连接。5）为便于吊运，长钢筋笼一般分两节制作，上下段主筋可采用帮条焊，如图5-13（c）所示；钢筋笼4周主筋上每隔2m设置耳环，控制保护层为5~7cm，如图5-13（b）所示。6）钢筋笼加工成型后，骨架顶端应设置吊环，并分规格摆放并挂标示牌。下面平垫方木并在钢筋笼两侧加木楔，以防钢筋笼滚落及变形。钢筋笼长度超过10m应分段拼接，每节主筋为通长钢筋，接头对焊连接，主筋与箍筋点焊固定，主筋保护层厚70mm，平整度误差不大于50mm，四侧主筋每隔5m设置耳环。钢筋笼就位应采用小型吊运机具或起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊连接。大直径灌注桩的钢筋笼加工项序检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1主筋间距±10用钢尺量2长度±10用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距±20用钢尺量3直径±10用钢尺量表5-9混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（mm）⑶钢筋笼的验收混凝土灌注桩钢筋笼的质量检验标准应符合表5-9的规定。泥浆护壁灌注桩泥浆护壁灌注桩采用钻机成孔，为防止塌孔，在孔内用相对密度大于1的泥浆进行护壁，成孔后放入钢筋笼，水下浇注混凝土而成的桩。适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土以及地质情况复杂，夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。1.泥浆护壁灌注桩施工工艺流程2.泥浆护壁灌注桩操作要求⑴桩位放线1）根据轴线控制桩进行桩位放线，在桩位打孔，内灌白灰，并在其上插入钢筋棍。2）桩位的放样允许偏差：群桩20mm；单排桩10mm。⑵泥浆制备1）护壁泥浆一般由水、高塑性黏土粘性土或膨润土按一定比例配置而成，可通过机械在泥浆池搅拌均匀，相对密度一般1.15~1.20。2）泥浆具保护孔壁、防止塌孔的作用，同时在泥浆循环过程中还可携带土渣排出钻孔，并对钻头具有冷却与润滑作用。泥浆池⑶埋设护筒1）护筒可用4～8㎜厚钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，上部宜开设1～2个溢浆孔；2）埋设护筒时，护筒中心线对正桩位中心，其偏差不大于50mm。3）护筒埋设深度：在黏性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m，护筒上口应高于地面500mm，护筒外分层回填夯实。护筒有导正钻具、控制桩位、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用。插打钢护筒⑷钻机就位钻机就位时，必须使钻具中心和护筒中心重合，保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上画出控制标尺，以便在施工中进行观测、记录。⑸钻孔排渣桩架及钻杆定位后，钻头可潜入水、泥浆中钻孔；边钻孔边向桩孔内注入泥浆，通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外再流入泥浆池。⑹清孔清孔分两次进行：钻孔深度达到设计要求，对孔深、孔径、桩孔垂直度等进行检查，符合要求后进行第一次清孔；钢筋骨架、导管安放完毕，混凝土灌注之前，应进行第二次清孔。⑺检查成孔质量1）孔深测定：用测绳、线锤测量孔深及沉渣厚度。沉渣厚度端承桩不超过50mm，摩擦桩不超过150mm。2）桩位偏差：灌注桩的桩位偏差必须符合表6-10的规定。3）填写《泥浆护壁成孔灌注桩施工记录》，如表C2-60-4所示。⑻安放钢筋笼吊装安放钢筋笼，同干作业成孔灌注桩。⑼灌注水下混凝土1）灌注水下混凝土采用钢制导管回顶法施工，导管内径为200~350mm，视桩径大小而定；2）导管安放前计算孔深和导管的总长度，第一节导管的长度一般为4~6m，标准节一般为2~3m，导管接口采用法兰连接，连接时必须加垫密封圈或橡胶垫，确保导管口密封性。3）开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300~500mm；首批灌注导管埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m；在灌注过程中，导管埋深宜控制在2~6m，严禁导管提出混凝土面，并应控制提拔导管速度，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差。5）应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8～1.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。6）每浇注50m3必须有1组试件，小于50m3的桩,每根桩必须有1组试件。人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩是指在桩位采用人工挖掘方法成孔，然后安放钢筋笼、灌注混凝土而成的桩。这类桩具有成孔机具简单，挖孔作业时无振动、无噪声、无环境污染，便于清孔和检查孔壁及孔底，施工质量可靠等特点，如图5-23所示。人工挖孔灌注桩直径一般为0.8-3m，最大可达4m，深度一般在20m左右，国内最深的为72m。1施工准备⑴技术准备、材料准备、作业条件准备，同干作业成孔灌注桩。⑵施工机具准备1）施工设备混凝土搅拌、振捣机械，钢筋加工机械以及通风供氧设备、扬程水泵等。2）工具用具辘轳、镐、锤、锹、洛阳铲、钢钎、吊桶、溜槽、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压12V，100W）、活动爬梯等。3）检测设备经纬仪、水准仪、坍落度筒、钢卷尺、测绳、线锤等。2人工挖孔灌注桩施工工艺流程人工挖孔扩底桩施工工艺流程，如图5-24所示。3人工挖孔桩操作要求⑴桩位放线1）开孔前，桩位应准确定位放样，在桩位外设置定位基准桩；以桩孔中心为圆心，桩身半径加护壁厚度为半径画圆，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。2）桩径（不含护壁）不得小于0.8m，且不宜大于2.5m；桩混凝土护壁的厚度不应小于100mm。3）桩位的放样允许偏差：群桩20mm；单排桩10mm。⑵人工挖孔1）人工挖孔从上到下分节开挖，每节桩孔高度一般在1m左右，土壁保持直立状态。2）当遇有流动性淤泥和可能出现涌砂时①将每节护壁的高度减小到300～500mm，并随挖、随验、随灌注混凝土；②或采用钢护筒或有效的降水措施。2）挖孔时，用辘轳和吊桶提升土方；每节下口直径比上口直径大100mm，以方便浇注护壁混凝土。3）当桩净距小于2.5m时，应采用间隔开挖；相邻排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。4）桩位轴线和高程设置在第一节护壁上口，每节桩孔开挖均应从桩位十字轴线垂直引测桩孔中心。⑶绑扎护壁钢筋分节绑扎护壁构造钢筋，一般不小于Φ8；插入下层护壁长度应大于200mm，上下主筋应搭接。⑷支护壁模板1）护壁模板高度取决于每节挖土高度，一般由4块至8块活动钢模板组合而成；模板上下端各设一道圆弧形钢圈作为内侧支撑，一般用粗钢筋或角钢做内支撑钢圈。2）安装护壁模板必须用桩中心点校正模板位置，并应由专人负责。3）第一节护壁顶面应比场地高出100~150mm，壁厚应比下面井壁厚度增加100~150mm；防止土块和杂物掉入桩孔。砼孔壁支护砖砌孔壁支护⑸灌注护壁混凝土1）混凝土强度按设计要求，护壁混凝土应振捣密实，坍落度控制在100mm以内。2）每节护壁均应在当日连续施工完毕，应根据土层渗水情况使用速凝剂；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。3）护壁模板应在灌注混凝土24h之后拆除；若使用快硬水泥可在4~6h之后拆模。4）发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强。⑹施工帷幕结构1）为了施工安全，人工挖孔扩底端桩应做帷幕结构；帷幕结构由土层锚杆和圈梁组成，圈梁将土层锚杆和最下节混凝土护壁联系成一个整体，如图6-23所示。2）根据勘察报告中各土层标高和土层厚度要求，待挖至圈梁标高后，用洛阳铲探测持力层，必须由勘察单位技术人员确认持力层标高。3）根据扩底端外扩斜角，先施工土层锚杆，然后施工圈梁。⑺开挖扩底端土方1）扩底端底面呈锅底形，锅底中心应对准桩孔中心；扩底端各部位尺寸必须满足设计要求。2）扩底端底部锅底标高，进入持力层尺寸必须满足设计要求。3）扩底端底部锅底曲率适宜，不得留存虚土。⑻检查成孔质量1）用测绳、钢尺测量孔深；用钢尺测量桩径。2）桩位偏差：灌注桩的桩位偏差必须符合表5-10的规定。⑼安放钢筋笼（同干作业成孔灌注桩）⑽灌注混凝土（同干作业成孔灌注桩）桩的制作、运输和堆放1桩的制作钢筋混凝土预制桩分为方桩和预应力管桩两种。混凝土方桩多数是在施工现场预制，也可在预制厂生产。可做成单根桩或多节桩，截面边长多为200~550mm，在现场预制，长度不宜超过30m；30m以上的桩应整体分段预制、打桩过程中逐段接长，每根桩的接头数量不宜超过3个；整体分段即预制桩整体支模、纵向主筋先通长铺设，再在分段处切断。在工厂制作，为便于运输，单节长度不宜超过12m。混凝土预应力管桩则均在工厂用离心法生产。管桩直径一般300~800mm，常用的为400~600mm。RC实心桩的制作RC实心桩的堆放先张法PC管桩后张法

PHC管桩⑴桩的制作方法为节省场地，现场预制方桩多用叠浇法制作，如图5-2所示。桩与桩之间应做好隔离层，桩与邻桩及底模之间的接触面不得粘连；上层桩或邻桩的浇注，必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30％以上时，方可进行；桩的重叠层数不应超过4层。⑵桩的制作要求1）场地要求场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降。2）制桩模板宜采用钢模板，模板应具有足够刚度，并应平整，尺寸应准确。3）钢筋骨架①主筋连接宜采用对焊和电弧焊，当大于Φ20时，宜采用机械连接。②允许偏差预制桩钢筋骨架的允许偏差应符合表5-2的规定。③桩顶桩尖构造桩顶一定范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片，如图5-3所示。

桩中钢筋应位置准确，主筋连接宜采用对焊和电弧焊，当钢筋直径≮20mm时，宜采用机械接头连接。同一截面的主筋接头数量不超过50%，相邻两根主筋接头截面的距离应＞35d，并≮500mm；桩顶、桩尖一定范围内不留接头。项序检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1主筋距桩顶距离±5尺量2多节桩锚固钢筋位置5尺量3多节桩预埋铁件±3尺量4主筋保护层厚度±5尺量一般项目1主筋间距±5尺量2桩尖中心线10尺量3箍筋间距±20尺量4桩顶钢筋网片±10尺量5多节桩锚固钢筋长度±10尺量表5-2预制桩钢筋骨架质量检验标准（mm）⑵桩的制作要求1）场地要求场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降。2）制桩模板宜采用钢模板，模板应具有足够刚度，并应平整，尺寸应准确。3）钢筋骨架①主筋连接。宜采用对焊和电弧焊，当大于Φ20时，宜采用机械连接。②允许偏差。预制桩钢筋骨架的允许偏差应符合表5-2的规定。③桩顶桩尖构造桩顶一定范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片，如图5-3所示。4）混凝土混凝土骨料粒径宜为5-40mm；强度等级不宜低于C30（静压法沉桩时不宜低于C20）；灌注混凝土时，宜从桩顶开始灌筑，并应防止另一端的砂浆积聚过多。桩型项目允许偏差（mm）钢筋混凝土实心桩横截面边长±5桩