地基与基础工程-预制桩施工（建筑施工课件）

地基与基础工程预制桩施工基础分类：1、按深度分为天然基础、深基础；2、按承载性状不同，桩可分为摩擦型桩、端承型桩，如下图所示；3、按桩径（设计直径d）大小，桩可以非为小直径桩（d≤250mm）、中等直径桩（250mm<d<800mm）和大直径桩（d≥800mm）。4、按成桩方法分类，桩可分为非挤土桩和部分挤土桩。非挤土桩包括干作业法钻（挖）孔灌注桩、泥浆护壁法钻（挖）孔灌注桩、套管护壁法钻（挖）孔灌注桩；部分挤土桩包括长螺旋压灌灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入（静压）预制桩、打入（静压）式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩；挤土桩包括沉管灌注桩、沉管夯（挤）扩灌注桩、打入（静压）预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩；5、按桩身材料不同，可分为钢桩、钢筋混凝土桩、钢管混凝土桩和木桩等；6、按施工方法不同，可分为预制桩和灌注桩。基础分类：CONTENTS课程标准知识3知识4知识2知识1知识5知识6预制桩的制作、运输和堆放锤击沉桩静压沉桩震动沉桩水冲沉桩预制桩施工常遇问题及预防处理方法预制桩施工：预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。预制桩主要有混凝土预制桩和钢桩两大类，其中预制桩常用的类型有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩，见下图。一、预制桩的制作、运输和堆放1、混凝土实心方桩的制作、起吊、运输和堆放桩中的钢筋骨架主筋连接宜采用对焊或电弧焊，主筋接头应相互错开，同一截面内的接头数量不得超过50%，桩顶1m范围内不应有接头。桩尖一般用钢板制作，在绑扎钢筋骨架时就把钢板桩尖焊好。浇筑完毕后，应护盖洒水养护不少于7d。预制桩钢筋骨架允许偏差应符合表2-1的规定。（a）1个吊点（b）2个吊点（c）3个吊点灌注混凝土预制桩时，现场预制宜用钢模板。当采用重叠法生产时，桩与桩之间做好隔离层，使桩与邻桩或底模间的接触面不发生粘贴；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。混凝土设计强度达到70%及以上方可起吊，桩起吊时应采取相应措施，保证安全平稳，保护桩身质量。混凝土实心桩吊点应符合设计要求，按吊桩弯矩最小的原则设置吊点，如下图所示。一、预制桩的制作、运输和堆放1、混凝土实心方桩的制作、起吊、运输和堆放预应力混凝土空心桩，在吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞；单节桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊。预应力混凝土空心桩的堆放场地应平整坚实，最下层与地面接触的垫木应有足够的宽度和高度。堆放时桩应稳固，不得滚动；应按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放、宜单层堆放；2、预应力混凝土空心桩的起吊、运输和堆放一、预制桩的制作、运输和堆放3、钢桩的制作、运输和堆放：钢桩可采用管型、H型或其他异型钢材，钢桩的分段长度宜为12~15m。钢管桩的桩端可采用带加强箍（带内隔板、不带内隔板）或不带加强箍（带内隔板、不带内隔板）的敞口形式以及平底、锥底的闭口形式，见下图。钢桩一般两点起吊。钢桩的堆放场地应平整、坚实、排水通畅；桩两端应有适当保护措施，钢管桩应设保护圈。一、预制桩的制作、运输和堆放二、锤击沉桩1、沉桩机械：（1）施工中常见的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油汽锤和振动桩锤。各桩锤的适用范围与特点等如表所示二、锤击沉桩1、沉桩机械：（2）桩架桩架是将桩吊到打桩位置，并在打桩过程中引导桩的方向，保证桩锤能沿要求的方向冲击。桩架高度一般按桩长、桩锤高度、滑轮组高、起锤移位高度、安全工作间隙等共同决定。桩架的形式多样，常用的有步履式桩架及履带式桩架两种，见下图二、锤击沉桩1、沉桩机械：（3）动力装置包括驱动桩锤及卷扬机用的动力设备在选择打桩机具时，应根据地基土壤的性质、工程的大小、桩的种类、施工期限、动力供应条件和现场情况确定。二、锤击沉桩2、施工前的准备工作：（1）平整场地，清除桩基范围障碍物，修设桩机进入道路，做好排水措施。（2）测量放线，定桩轴线。（3）检查打桩设施。（4）确定打桩顺序二、锤击沉桩2、施工前的准备工作：（4）确定打桩顺序。一般打桩顺序的总原则是先深后浅、先中间后周边、先密集区域后稀疏区域、先近已有建筑物后远处已有建筑物（必要时与已有建筑间挖减震沟），当没有上述条件限制时也可以从一端退打。打桩顺序一般分为逐排打、自边缘向中央打、自中央向边缘打和分段打等四种，见下图。二、锤击沉桩3、沉桩施工工艺:二、锤击沉桩4、接桩：接桩是指按设计要求，按桩的总厂分节预制运至现场，先将第一根桩打入，将第二根桩垂直吊起和第一根桩相连后，再继续打桩，直至打入设计的深度为止。良好的接头构造形式，不仅应满足足够的强度、刚度及耐腐蚀性要求，而且还应符合制造工艺简单、质量可靠，接头整体性强与桩材其他部分应具有相同断面和强度等，在搬运、打入过程中不易损坏，现场连接操作简便迅速等条件。此外也应做到接触紧密，以减少锤击能量损耗二、锤击沉桩4、接桩：混凝土预制桩的接桩采用焊接、浆锚法、法兰连接或机械快速连接（螺纹式、啮合式）等方法，如下图所示。二、锤击沉桩钢桩一般采用焊接法接桩，下图示意了钢管桩焊接法按桩节点构造。4、接桩：三、静压沉桩1、静压沉桩特点：（1）桩机全部采用液压装置驱动，压力大，自动化程度高，纵横移动方便，运转灵活；（2）桩定位精确，不易产生偏心，可提高桩基施工质量；（3）施工无噪声、无振动、无污染；（4）采用全液压夹持桩身向下施加压力，可避免锤击应力，打碎桩头，配筋比锤击法可省40%；（5）效率高，施工速度快，压桩速度每分钟可达2m，正常情况下每台班可完15根，比锤击法可缩短工期1/3；（6）压施工安全可靠，便于拆装维修，运输等；（7）存在压桩设备较笨重，要求边桩中心到已有建筑物间距较大，压桩力受一定限制，有一定的挤土效应等问题。三、静压沉桩2、静力压桩施工工艺：三、静压沉桩3、静力压桩压桩顺序、终压条件：（1）压桩顺序宜根据场地工程地质条件确定，对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，宜先对该区域进行压桩；当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，宜先施压长桩后施压短桩。（2）应根据现场试压桩的试验结果确定终压力标准；终压连续复压次数应根据桩长及地质条件等因素确定；对于入土深度大于或等于8m的桩，复压次数可为2~3次；对于入土深度小于8m的桩，复压次数可为3~5次；稳压压桩力不得小于终压力，稳定压桩的时间宜为5~10s。四、震动沉桩振动沉桩主要是利用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拔出土。振动器如右图所示，一般都是采用机械式，由两根装有偏心块的轴组成。这两根相向转动的轴上装有相同的偏心块，借助两根轴上的偏心块所产生的离心力，垂直方向上的外力。五、水冲沉桩水冲沉桩又称射水法沉桩，是将射水管附在桩身上，用压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，以减少土对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩身表面涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力，使桩借自身重力沉入土中，其施工装置见下图。动画实例介绍砼、钢预制桩施工工艺六、预制桩施工常遇问题及预防处理方法1、打桩常遇问题及原因分析2、打桩的质量控制桩的施打原则是“重锤低击”，这样可使桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都能用于沉桩。如果采用“轻锤高击”，则所得的动量较小，而桩锤对桩头的冲击大，因而回弹大，将消耗较多的能量，且易导致桩头易损坏。六、预制桩施工常遇问题及预防处理方法打桩的控制原则:(1）桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考；桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高控制为主，贯入度