桩基础工程4.ppt

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1、第二章第二章 桩基础工程桩基础工程 引言引言 2.1 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 2.2 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 2.3 桩基础工程常见的质量事故及防治桩基础工程常见的质量事故及防治 2.4 地下连续墙地下连续墙引言引言 一般多层建筑物当地基较好时多采用天然浅基础，它造价低、施工简便。如果天然浅土层较弱，可采用机械压实、强夯、堆载预压、深层搅拌、化学加固等方法进行人工加固，形成人工地基。如深部土层也软弱，或建（构）筑物的上部荷载较大，而且是对沉降有严格要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等，则需采用深基础。桩基础分类桩基础分类 按承载性能分类按承载性能分类 桩按承载性能

2、可分为端承桩端承桩和摩擦桩摩擦桩。端承桩在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受；摩擦桩在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧与土的摩擦力和桩端阻力承受。按施工方法分类按施工方法分类 按桩的施工方法，桩可分为预制桩预制桩和灌注桩灌注桩两类。预制桩预制桩是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、压入或振入土中，或有的用高压水冲沉入土中。灌注桩灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔，然后在孔内灌注混凝土而成。按成孔方法不同按成孔方法不同 挖孔、钻孔、冲孔灌注桩挖孔、钻孔、冲孔灌注桩 沉管灌注桩沉管灌注桩 爆扩桩爆扩桩2.1 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 一、钢筋混凝土

3、预制桩的制作、运输和堆放一、钢筋混凝土预制桩的制作、运输和堆放 (一一)桩的制作桩的制作 较短的桩(10m)多在预制厂预制 较长的桩(10m；27m)在施工现场预制 断面边长250550 桩身纵向配筋率：锤击沉桩0.8%静压沉桩0.5%0.8%纵筋直径14 桩身宽度或直径350时，纵筋8根 箍筋直径68 砼：C30C40，机械搅拌，机械振捣，洒水养护7天，同时预埋吊环或标明绑扎位置 主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不超过50 同一根钢筋两个接头的间距应大于30倍钢筋直径，并不小于500mm （二）桩的起吊和运输（二）桩的起吊和运输 钢筋混凝土预制桩

4、应在混凝土达到设计强度的70方可起吊起吊；达到设计强度的100%且养护期须满28天天，才能运输运输和打桩和打桩。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定。吊点位置的选择随桩长而异，并应符合起吊弯矩弯矩最小最小的原则。（三）桩的堆放（三）桩的堆放 桩在施工现场的堆放场地必须平整平整、坚实坚实。堆放时应设垫木垫木，垫木的位置与吊吊点点位置相同，各层垫木应上、下对齐上、下对齐，堆放层数宜4层。二、锤击沉桩的施工二、锤击沉桩的施工（一）定义（一）定义 锤击沉桩法是利用桩锤下落产生的冲击能量，克服土体对桩的阻力，将桩沉入土中的一种方法。(二二)优缺点优缺点 优点：优点：施工速度快、机械化程度 高、适应范围广

5、。缺点：缺点：施工时易产生挤土、噪音、振动。(三三)打桩设备及选用打桩设备及选用 1 桩锤桩锤 落锤：落锤：适合于普通土和砾石较多 的土层。单动汽锤单动汽锤：适用于各种桩在各类 土中施工。双动汽锤双动汽锤：一般打桩工程，钢板 桩、斜桩。柴油桩锤柴油桩锤：广泛用于各种打桩。实践证明，1)当桩锤重是桩重的1.52倍时，沉桩效果较好；2)当桩重2t时，可采用比桩轻的桩锤，但亦不能桩重的75%。即宜采用“重锤低击重锤低击”，原因原因：锤的重量大而落距小，这样桩锤不易产生回弹，不致损坏桩头，且桩易打入土中；反之，若“轻锤高击”则桩锤易产生回弹，易损坏桩头，桩难以打入土中，不仅拖延工期，更影响桩的质量。2

6、 桩架桩架 考虑桩锤类型、桩长和施工条件等因素。桩架的高度桩架的高度=桩长+桩帽高度+桩锤高度+滑 轮组高+桩锤起落高度(12m)3 动力装置动力装置 根据桩锤的类型来确定。落锤：落锤：以电源为动力，再配置电动卷扬机、变压器、电缆等。汽锤：汽锤：以高压饱和蒸汽为驱动力，配置蒸 汽锅炉、蒸汽绞盘等。柴油锤：柴油锤：桩身本身有燃烧室，不需外部动 力设备。（四）打桩前的准备工作（四）打桩前的准备工作 1 清除地上、地下障碍物，对场地场地进行平平 整整并做好排水等工作。2 接通水水、电电管线，准备好施工机具施工机具。3 进行打桩试验打桩试验，以便检验设备和工艺是否 符合要求。4 放出桩的基准线并定出桩

7、位定出桩位，在不受打桩 影响的适当位置设置水准点水准点。5 确定打桩顺序。1)稀桩(桩中心距4倍桩边长或桩径)a 逐排打逐排打:由一侧向单一方向逐排施打 b 自边缘向中央打自边缘向中央打:由两侧同时向中间施打 此两法桩架单方向移动，打桩效率高 2)密桩(桩中心距4倍桩边长或桩径)a 自中央向边缘打自中央向边缘打:由中间向两侧对称施打 b 分段打分段打:由中间向四周分段施打 此两法土体挤压均匀，易保证施工质量(五五)打桩工艺打桩工艺 桩机就位 吊桩 打桩 接桩 再打桩 截桩 (六六)注意事项注意事项 1 桩插入桩位时，垂直度偏差垂直度偏差要0.5%。2 桩锤桩锤、桩帽桩帽和桩身中心线桩身中心线应

8、在同一垂线同一垂线。3 初打桩初打桩时，桩锤落距桩锤落距宜为0.60.8m，待 桩入土到12m，且桩尖不发生偏移时，逐渐提高锤距到规定值。4 作好记录(隐蔽工程)。(七七)打桩过程中常见的问题打桩过程中常见的问题 1)桩顶破碎桩顶破碎 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桩顶钢筋网片配置不当、混混凝土保护层过厚凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等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桩垫材料选择不当、厚厚度不足度不足，桩锤施打偏心桩锤施打偏心或施打落距过大等施打落距

9、过大等也会引起桩顶破碎。(2)桩身被打断桩身被打断 制作时，桩身有较大的弯曲凸肚弯曲凸肚，局部混凝局部混凝土强度不足土强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物障碍物，增大落距增大落距，反复过度冲击等反复过度冲击等都可能引起桩身断裂。(3)桩身位移、扭转或倾斜桩身位移、扭转或倾斜 桩尖四棱锥制作偏差大桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中桩尖与桩中心线不重合心线不重合的制作原因，桩架倾斜桩架倾斜，桩身桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石桩尖遇孤石等都会引起桩身位移、扭转或倾斜。(4)桩锤回跃，桩身回弹严重桩锤回跃，桩身回弹严重

10、 选择桩锤较轻桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹。（5）桩打不下）桩打不下 在市区打桩，如初入土12m就打不下去，贯入度突然变小，桩锤严重回弹，这可能是遇上旧的灰土或混凝土基础等障碍物遇上旧的灰土或混凝土基础等障碍物，必要时应彻底清除或钻透后再打，或者将桩拔出，适当移位后再打。贯入度贯入度：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度。的深度。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。最后贯入度最后

11、贯入度：打桩施工时，最后贯入度贯入度的测定和记录，对于落锤、单动汽锤和柴油锤取最后10击的入土深度；而对于双动汽锤取最后1分钟的桩入土深度。测量贯入度的要求测量贯入度的要求：在规定的条件下进行，即桩顶无损坏、锤击在规定的条件下进行，即桩顶无损坏、锤击无偏心、在规定锤的落距下和桩貌与桩垫工作正常。如果贯入度无偏心、在规定锤的落距下和桩貌与桩垫工作正常。如果贯入度已经达到要求而桩尖标高尚未达到时，应继续锤击已经达到要求而桩尖标高尚未达到时，应继续锤击3阵，其每阵阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值。击的平均贯入度不应大于规定的数值。（6）一桩打下，邻桩上升）一桩打下，邻桩上升 这种现象多

12、在软土中发生，若布桩较布桩较密，打桩顺序又欠合理密，打桩顺序又欠合理时，一桩打下，将影响到邻桩上升，或将邻桩拉断，或引起周围土坡开裂、建筑物裂缝。（八）问题处理（八）问题处理 工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩立即暂停打桩，施工施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明单位应与勘察、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。技术措施后，方可继续施工。三、静力压桩施工三、静力压桩施工(一一)定义定义 静力压桩施工是在软土地基上，利用静力压桩机或液压压桩机用无振动的静压力，将预制桩压入土中的

13、一种沉桩工艺。(二二)优缺点优缺点 优点：优点：无振动、无噪音、无锤击应力，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则可，因而桩的断面和配筋可以减小，降低造价，适合在城市中心和建筑物密集处以及精密工厂扩建工程等施工。缺点：缺点：施工速度慢，不适用紧急工程。(三三)静力压桩的施工工艺静力压桩的施工工艺 桩位定位桩机就位吊桩、插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩截桩。(四四)施工注意事项施工注意事项 1 压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压使桩保持轴心受压，接桩时也应保证上下接桩的轴线一致轴线一致，并使接桩时间尽可能地缩短缩短，否则，间歇时间间歇时间过长会由于土体固结导致发生压不下

14、去的事故。2 当桩接近设计标高时，不可过早停压，否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。3 压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然增大，可采取停车再开采取停车再开、忽停忽开忽停忽开的办法，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，可以采取截桩的办法。四、振动沉桩施工四、振动沉桩施工 定义：振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动振动器器所产生的激振力激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动，使其改变排列组织，产生收缩和位移，这样桩表面与土层间的摩擦力就减少，桩在自重和振动力共同作用下沉人土中。适用范围：粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更适合于打钢板桩，

15、同时借助起重设备可以拔桩。五、射水沉桩法五、射水沉桩法 定义：定义：射水沉桩又称水冲沉桩，是将射水管射水管附在桩身上，用高压水流束将桩尖下的土体冲刷松软，减少桩身下沉阻力，同时水流及土的颗粒沿桩身涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力，使桩借自重（或稍加外力）沉入土中。特点：特点：当在坚实的砂土中沉桩，桩难以打下或久打不下时，使用射水法可防止将桩打断，或桩头打坏；比锤击法可提高工效24倍，节省时间，加快工程进度。适用范围：适用范围：坚实砂土或砂砾石土层，在粘性土中亦可使用。2.2 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 一一 定义定义 灌注桩是在施工现场桩位上就地成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成

16、。二二 优缺点优缺点 优点：优点：噪音低、振动小、挤土影响小、单桩承 载力大、节省钢材、降低造价、设计变 化自如、无需接桩及截桩等优点。缺点：缺点：工艺复杂、施工慢、质量影响因素较多。三、按成孔方法不同分类三、按成孔方法不同分类(一一)钻孔灌注桩钻孔灌注桩 1、干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 2、泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩(二二)套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩 (三三)人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩(四四)爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩 1 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 定义：定义：干作业成孔灌注桩是先用螺旋钻机在桩位处钻孔，然后在孔中放入钢筋笼，再浇筑混凝土成桩。适用范围：适用范围：地下水位以地下水位以上上的各种软硬土中成孔，且成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。2 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 1）定义：）定义：泥浆护壁成孔灌注桩是利用原土自然造浆或人工造浆浆液进行护壁，通过循环泥浆将被钻头切下的土块挟带排出孔外成孔，然后安放绑扎好的钢筋笼，水下灌注混凝土成桩。2）施工工艺）施工工艺 （1）埋设护筒）埋设护筒 护筒的作用护筒的作用 a 固定桩孔位置；b 防止地面