第二章 桩基础.ppt

1、1.现场采用重叠法制作预制桩时，重叠层数不宜超过（ ）层。 A、1B、2C、3D、4 2.现场采用重叠法制作预制桩时，上层桩或邻桩的灌筑应在下层桩或邻桩砼达到设计强度的（ ）才能进行。 A、30%B、50%C、75%D、100% 3.预制砼方桩制作时，砼浇筑顺序为（ ）。 A、由桩顶向桩尖浇筑 B、由桩尖向桩顶浇筑 C、由中间向两端浇筑 D、由两端向中间浇筑 4.钢筋砼预制桩达到设计强度的（ ）后才可起吊。 A、30%B、50%C、70%D、100%,5.钢筋砼预制桩达到设计强度的（ ）后才可运输。 A、40%B、50%C、75%D、100% 6.以下桩锤能用于水下打桩、打斜桩和拔桩的有：（

2、）。 A、落锤B、单动汽锤C、双动汽锤D、柴油锤 7.预制桩打桩时，土层为松软土层，下列哪一种桩锤不适用于打桩。（ ） A、液压锤B、落锤C、柴油锤D、汽锤 8.预制桩采用锤击打设时，关于桩锤选择，正确的方法应是：（ ）。 A、轻锤低击B、重锤高击C、重锤低击D、轻锤高击,9.预制桩的表面应平整密实掉角深度不应超过（）mm混凝土收缩裂缝不得大于（）mm。 A、10，30 B、15，20 C、15，30 D、10，20 10.在选择桩锤锤重时应考虑的因素是（）多。 A、地质条件B、桩的类型与规格C、桩的密集程度 D、单桩极限承载力 E、现场施工条件 11.在沉桩前、现场定位放线时，需设置的最少水

3、准点是（）。 A、1个B、2个C、3个D、4个 12.预制桩的常用的吊点布置方法有（）多。 A、一点吊装B、二点吊装C、五点吊装D、三点吊装 E、六点吊装 13.桩锤的种类： 14.打桩机械设备主要包括 15.重锤低击的优点是：,16.关于桩堆放时垫木设置要求不正确的是（） A垫木间距根据吊点确定 B垫木位置根据起重机的位置确定 C最下层垫木应适当加宽 D各层垫木应位于同一垂直线上。 17.预制桩钢筋骨架的主筋连接宜采用（） A绑扎连接 B搭接焊 C帮条焊 D对焊 18.下列说法正确的是（） A预制桩制作完成后，应洒水养护不少于5d B多节接长桩的上节桩和下节桩应必须在同一纵轴线上预制。 C桩

4、顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。 D桩长不得小于桩断面外直径的50倍。,19.预制桩的制作方法 桩基础按制作方法分为,第二章 桩基工程,桩基础是一种常用的基础形式 适用于当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基的强度不能满足设计要求,将上部建筑结构的荷载传递到承载能力较大的深处土层上， 或者使软土层挤密实，以提高其承载能力，保证建筑物的稳定和减少其沉降。 土质较差和地下水的地区进行开槽施工： 打桩作为临时土壁支撑，以防止塌方，也可起防水、防流砂的作用。,桩的作用,桩身和承台。,桩身,承台板,柱,墙,承台梁,桩身,桩基础的组成,桩的分类,按荷载的传递方式可划分为端承型桩和摩擦型桩。,（1）按

5、承台位置的高低分高承台桩基础承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁、码头工程中。低承台桩基础承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。,按制作方法可分为 预制桩 在工厂或施工现场制成的各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入、振入或旋入土中。 灌注桩 在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。 灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。,按制作材料可分为 钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢桩和木桩等。 钢筋混凝土桩 可以预制也可以现浇。根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择。 钢桩 常用的有直径2501

6、200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高。我国目前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中，重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm，长60mm左右的钢管桩。 木桩 目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。,按截面形式分 方形截面桩 制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250550mm。 圆形空心桩 是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品，其

7、直径有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度自2m12m不等。,2.2.1钢筋混凝土预制桩施工,预制方桩,预应力管桩,预应力混凝土管桩,钢筋混凝土预制桩施工,桩基础工程施工的内容： 现场的准备工作 桩的制作、运输和堆放 打桩机具设备的选择 打桩顺序、方法的确定 打桩的质量与安全措施。,打桩前的准备工作 清除障碍物 平整场地并设定桩位 设置水准点 不少于2个 组织料具进场 确定沉桩顺序,桩的制作,短桩 多数在预制厂生产， 长桩 打桩现场附近的预制场地预制或在打桩现场就地预制。 桩的制作方法： 重叠法、并列法、间隔法,贯入度是指在地基土中用重力击打贯入体时，贯入体进入土中的深

8、度。贯入体可以是桩，也可以是一定规格的钢钎。进行贯入测试的目的，是通过贯入度判断地基土的软硬程度，从而确定桩基或地基土的承载能力。 打桩贯入度：贯入度一般是指锤击桩每10击进入的深度mm，用（mm/10击）表示，如在强风化花岗岩中最后贯入度（吨的锤）一般为（mm/10击）,贯入度,钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工,混凝土方桩的截面边长多为 200550 mm ，可做成单根桩或多节桩，单节长度应根据桩架高度、制作场地、运输和装卸能力而定。 应避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。 如在工厂制作，为便于运输，单节长度不宜超过 12 m ；如在现场预制，长度不宜超过 30 m 。桩的接头不

9、宜超过 2 个。 混凝土强度等级不宜低于 C30 （静压法沉桩时不宜低于 C20 ）。 为防止桩顶击碎，浇注预制桩的混凝土时，宜从桩顶开始浇筑，并应防止另一端的砂浆积聚过多。 为多节桩，上节桩和下节桩尽量在同一纵轴线上制作，使上下钢筋和桩身减少偏差。桩的预制先后次序应与打桩次序对应，进行流水施工，以缩短施工工期。 桩的主筋上端以伸至最上一层钢筋网之下为宜，并应连成“ ”形，这样能更好地接受和传递桩锤的冲击力。主筋必须位置正确，桩身混凝土保护层要均匀，不可过厚，否则打桩时容易剥落，桩身保护层厚不宜小于30mm。,一般桩长不得大于桩断面的边长或外直径的50倍。 主筋宜采用对焊 几根主筋的接头位置应

10、按规定错开 桩尖应对正纵轴线 混凝土的粗集料应用碎石或碎卵石，粒径宜5-40mm，桩顶到桩尖连续浇灌捣实一次完成，完成后，应洒水养护不少于7d. 采用重叠法制作时，上层桩或邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。重叠层数不宜超过4层。,对接电阻焊（以下简称对焊）是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。对焊的生产率高、易于实现自动化，因而获得广泛应用。,对焊,桩的质量规定： 见p51,混凝土局部酥松，砂浆少、石子多，石子之间出现空隙，形成的蜂窝状孔洞。其形成的原因有细集料不足、工作性差、集料太大等。 蜂窝产生原因 蜂窝产生的原因是：混凝土配合比

11、不当或砂、石予、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石于多； 混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实； 下料不当或下料过高，未设串通使石子集中，造成石子砂浆离析；混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够；模板缝隙未堵严，水泥浆流失；钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小；基础、柱、墙根部未稍加间歇就继续灌上层混凝土。,建筑蜂窝简介,蜂窝防治措施 蜂窝防治的措施：认真设计、严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确，混凝土拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过过2m应设串筒或溜槽：浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振：模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防

12、止漏浆；基础、柱、墙根部应在下部浇完间歇115h，沉实后再浇上部混凝土，避免出现“烂脖子”。 小蜂窝：洗刷干净后，用1：2或1：25水泥砂浆抹平压实；较大蜂窝，凿去蜂窝处薄弱松散颗粒，刷洗净后，支模用工程师品牌的A3耐久性高强修补料进行仔细填塞捣实，较深蜂窝，如清除困难，可埋压浆管、排气管，表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后，进行水泥压浆处理。,麻面 麻面的现象是混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成租糙面，但无钢筋外露现象。 其产生的原因是： 模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏；模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面；

13、摸板拼缝不严，局部漏浆；模扳隔离刑涂刷不匀，或局部漏刷或失效混凝土表面与模板粘结造成麻面；混凝土振捣不实，气泡未悱出，停在模板表面形成麻点。,防治的措施 模板去面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物，浇灌混凝土前，模板应浇水充分湿润，模板缝隙，应用油毡纸、腻子等堵严，模扳隔离剂应选用长效的，涂刷均匀，不得漏刷；混凝土应分层均匀振捣密实，至排除气泡为止；表面作粉刷的，可不处理，表面无粉刷的，应在麻面部位浇水充分湿润后，用原混凝土配合比去石子砂浆，将麻面抹平压光。处理缺损厚度在5mm以下的请况可以，使用工程师耐久性薄层修补料进行面层修复。5mm以上的情况需要使用工程师耐久性高强修补料进行修补。其中

14、新老混凝土交接处，还需要进行界面处理，预防后期空鼓以及表面脱落等危害发生。,桩的起吊和运输,混凝土预制桩的混凝土强度达到设计强度的 70% 方可起吊；达到 100% 方可运输。如提前起吊，必须采取措施并经验算合格方可进行。 桩在起吊和搬运时，必须平稳，并且不得损坏。吊点应符合设计要求，一般节点的设置如下,衬垫保护，以免损坏棱角。 吊点同时离地。 长距离运输，平板拖车或轻轨平板车。 垫木的支点位置即为桩起吊的吊点。 各垫木位于同一条垂直线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩应分别堆放。,打桩设备包括： 桩锤、桩架及动力设备。 桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土中的机具； 桩

15、架的作用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；吊桩就位，悬吊桩锤，支撑桩身。 动力装置包括驱动桩锤及卷扬机用的动力设备。,打桩机械设备,履带式桩架,滚筒式桩架,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。 A、落锤 是指桩锤用人力或卷扬机拉升，然后自由落下，利用自重夯击桩顶。 优缺点： 构造简单、使用方便、冲击力大，能随意调整落距，但锤打速度慢，效率较低。 适用范围 小型工程,B. 汽锤 分为单动汽锤和双动汽锤。 单动汽锤 利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举，然后由锤的自重向下冲击沉桩。 优缺点： 构造简单、落距短，对设备和桩头不易损坏

16、，打桩速度及冲击力较落锤大，效率较高。 适用范围 适于打各类桩。,双动汽锤 利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举及下冲，增加夯击能量。 优缺点： 冲击次数多、冲击力大、工作效率高，可不用桩架打桩，但需锅炉或空压机，设备笨重，移动较困难，用途广 。 适用范围 既能打桩，也能拔桩，还能打水下桩和斜桩。,单动汽锤：单动汽锤的锤重30150KN，适用于打各种桩。 双动汽锤：双动汽锤的锤重 (770KN)，适用于打各种桩，并可以用于拔桩和水下打桩。,单动汽锤 1进气孔； 2活塞； 3汽缸； 4桩； 5出汽孔；,双动汽锤 1进气孔； 2活塞； 3汽缸； 4桩； 5出汽孔； 6锤砧； 7壳体。,单动汽锤： 单

17、动汽锤的冲击部分为汽缸，活塞是固定于桩顶上的，动力为蒸气。其工作过程和原理是：将锤固定于桩顶上，用软管连接锅炉阀门，引蒸气入汽缸活塞上部空间，因蒸气压力推动而升起汽缸，当升到顶端位置时，停止供汽并排出汽体，汽锤则借自重下落到桩顶上击桩。如此反复循环进行，逐渐把桩打入土中。单动汽锤的锤重30150KN，具有落距小，冲击力大的优点，其打桩速度较自由落锤快，适用于打各种桩。,双动汽锤 双动汽锤的冲击部分为活塞，动力是蒸汽。汽缸是固定在桩顶上不动的，而汽锤是在汽缸内，由蒸汽推动而上下运动。其工作过程和原理是：先将桩锤固定在桩顶上，然后将蒸汽由汽锤的汽缸调节阀进入活塞下部，由蒸汽的推动而升起活塞，当升到

18、最上部时，调节阀在压差的作用下自动改变位置，蒸汽即改变方向而进入活塞上部，下部汽体则同时排出。如此反复循环进行而逐渐把桩打入土中。,柴油打桩锤（分为导杆式和筒式） 利用燃油爆炸，推动活塞，引起锤头跳动 优缺点： 附有桩架、动力等设备，机架轻、移动便利、打桩快、燃料消耗少，有重量轻和不需要外部能源等优点。 适用范围 最宜用于打木桩、钢板桩；不适于在过硬或过软的土中打桩。,振动桩锤 优缺点： 沉桩速度快，适应性大，施工操作简易安全，能打各种桩并帮助卷扬机拔桩。 适用范围 适宜于打钢板桩、钢管桩、钢筋混凝土和土桩；宜用于砂土，塑性粘土及松软砂粘土；在卵石夹砂及紧密粘土中效果较差。,采用重锤低击，开始

19、要轻打； 连续施打，减少回弹固结； 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）； 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。,、作用 吊桩就位，悬吊桩锤和支撑桩身，并在打桩过程中，引导桩锤和桩的方向，使其沿着所要求的方向冲击，不发生偏移 、桩架的选择 选择桩架时，应考虑桩锤的类型、桩的长度和施工条件等因素。桩架的高度由桩的长度、桩锤高度、桩帽厚度及所用滑轮组的高度来确定。此外，还应留13m的高度做为桩锤的伸缩余地。 桩架高度 = 桩长 + 桩锤高度 + 滑轮组高度 + 桩帽高度 + （12m）的起锤工

20、作余地,桩架,常用的桩架形式有以下三种： 滚筒式桩架： 多功能桩架： 履带式桩架,动力装置 动力设备包括驱动桩锤用的动力设施，如卷扬机、锅炉、空气压缩机和管道、绳索和滑轮等。,振动沉桩机 原理 借助于固定在桩头上的振动沉桩机所产生的振动力，使土颗粒间的排列状况改变，体积收缩，以减小桩与土颗粒间的摩擦力，使桩在自重和机械力作用下沉入土中。 适用范围 适用于砂质土和钢板桩的下沉和上拔，但不宜用于粘性土及土层中夹有孤石的土层。,静力压桩 静力压桩是在软弱土层中，利用静压力(压桩机自重及配重)将预制桩逐节压入土中的一种 沉桩法。,静力压桩在一般情况下是分段预制，分段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架

21、高度，通常6m左右压桩桩长可达30m以上，桩断面为400mm400mm。接桩方法可采用焊接法、硫磺胶泥锚接法等。,静力压桩施工工艺 原理、特点及适用范围： 原理通过压桩机上的卷扬机的牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的自重力反压在桩顶上，迫使预制桩下沉； 特点无噪音、无振动； 适用范围扩建工程、城市内桩机工程中的软土地基； 压桩机械设备机械静力压桩机和液压静力压桩机； 断,压桩工艺方法： 施工工序：测定定位桩机就位吊桩插桩桩身对中调值沉桩、接桩、停止压桩切割桩头； 压桩方法； 桩拼接方法（浆锚接头、焊接接头）； 压桩施工要点 压桩应连续进行，停歇后压桩力将增大； 压桩的终压控制：桩长控制（

22、摩擦型桩），桩长控制为主、终压力为辅（端承摩擦桩）； 静力压桩单桩竖向承载力，可通过桩的终止压力来判,能消除噪声和振动，特别适用于需要有安静的工作环境和防震要求的部门附近施工。,操作过程,静力压桩(图214)利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的重力(8001500kN)反压在桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。,压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然增大，甚至超过压桩能力而使桩机上抬。这时可以最大的压桩力作用在桩顶，采取停车再开、忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以

23、采取截去桩顶的办法。 压桩与打桩相比: （1）由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小; （2）压桩引起的挤土也小的多，因此压桩是软土地区一种较好的沉桩方法。,防止土向一个方向挤压，这样有可能最后打入的桩难打或者桩的入土深度减少，直接影响打桩进度和施工质量。 打桩顺序是否合理，还应考虑挤土对周围环境（如建筑物）的影响。 （1) 当桩中心距4倍桩径时， 可：自中间向四周打设； 由中心向两侧对称打； 分段对称打。 （2) 当桩中心距4倍桩径时，可按施工方便打； （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

24、不同时，先深后浅。,打桩顺序,第一种打桩顺序，打桩推进方向宜逐排改变，以免土壤朝一个方向挤压，而导致土壤挤压不均匀，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。对于大面积的桩群，宜采用后两种打桩顺序，以免土壤受到严重挤压，使桩难以打入，或使先打入的桩受挤压而倾斜。大面积的桩群，宜分成几个区域，由多台打桩机采用合理的顺序进行打设。打桩时对不同基础标高的桩，宜先深后浅，对不同规格的桩，宜先大后小，先长后短，宜防止桩的位移或偏斜。 为减少挤土影响，确定沉桩顺序的原则应入下： a、从中间向四周沉设，由中及外； b、从靠近现有建筑物最近的桩位开始沉设，由近及远； c、先沉设入土深度深的桩，由深及浅； d

25、、先沉设断面大的桩，由大及小。 e、先沉设长度大的桩，由长及短。,打桩施工常见问题的分析 在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。 发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。 工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。,(1)桩顶破碎,打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，如果桩顶钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。,(2)桩身被打断,制作时