桩基础工程ppt课件.ppt

1l 在土木工程建设中，近年来各种大型建筑物，构筑物日益增多，在土木工程建设中，近年来各种大型建筑物，构筑物日益增多，规模愈来愈大，对基础工程的要求规模愈来愈大，对基础工程的要求越来越高越来越高。为了有效地把结构。为了有效地把结构的上部荷载传递到周围土层的土壤深处承载能力较大的土层上，的上部荷载传递到周围土层的土壤深处承载能力较大的土层上，桩基础被桩基础被广泛应用广泛应用到土木工程中。到土木工程中。第二章第二章 桩基础工程桩基础工程一、荷载传递的方式不同分类：一、荷载传递的方式不同分类： 端承桩端承桩：穿过软弱土层，而达到坚硬土层的桩。：穿过软弱土层，而达到坚硬土层的桩。以桩尖阻力承担全部荷载，控制以贯入度为主。以桩尖阻力承担全部荷载，控制以贯入度为主。 摩擦桩：摩擦桩：悬浮于软弱土层的桩。以桩身于土层的悬浮于软弱土层的桩。以桩身于土层的摩阻力承担全部荷载。桩尖进行持力层深度或桩尖摩阻力承担全部荷载。桩尖进行持力层深度或桩尖标高为参考。标高为参考。二、按照施工方法的不同，桩可分为预制桩和灌注二、按照施工方法的不同，桩可分为预制桩和灌注桩桩。2桩基静压设备桩基静压设备3 图图21 桩基桩基4567第一节预制桩施工第一节预制桩施工 一、预制桩的制作、起吊、运输和堆放一、预制桩的制作、起吊、运输和堆放（一）钢筋砼实心方桩（一）钢筋砼实心方桩1.概念概念 静压混凝土预制方桩是用静压混凝土预制方桩是用液压静力压桩机液压静力压桩机将预制混凝将预制混凝土方桩分节压入地基土层中成桩。土方桩分节压入地基土层中成桩。 方桩常用截面尺寸为方桩常用截面尺寸为30cm30cm、35cm35cm、40cm40cm、45cm45cm、50cm50cm、55cm55cm，常用节长为，常用节长为7m、8m、9m、10m、11m、12m、13m、14m、15m等等。等等。 2.特点特点 本法为本法为液压操作、自动化程度高；液压操作、自动化程度高； 行走方便，运转灵活行走方便，运转灵活，桩位定点精确，可提高桩基施，桩位定点精确，可提高桩基施工质量；工质量； 83.适用范围适用范围 本法适用于本法适用于软土、填土及一般粘性土层软土、填土及一般粘性土层中应用，特别中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩，适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩，但但不宜用于不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离以上硬隔离层的情况。层的情况。 施工速度快施工速度快，压桩速度每分钟可达，压桩速度每分钟可达2m，比锤击法可，比锤击法可缩短工期缩短工期1/3。 施工无噪声、无振动、无污染施工无噪声、无振动、无污染，沉桩采用全液压夹持，沉桩采用全液压夹持桩身向下施加压力，可避免打碎桩头，混凝土强度等级桩身向下施加压力，可避免打碎桩头，混凝土强度等级可降低可降低12级，配筋比锤击法可省钢筋级，配筋比锤击法可省钢筋40%左右；左右；94. 制作程序制作程序 现场制作场地现场制作场地整平、压实整平、压实场地地坪作场地地坪作三七灰土或三七灰土或浇筑混凝土浇筑混凝土弹线、支模、涂刷隔离剂弹线、支模、涂刷隔离剂绑扎绑扎钢筋骨钢筋骨架、架、安设安设吊环（或预埋吊装孔）吊环（或预埋吊装孔）浇筑浇筑混凝土混凝土养护养护至至30%强度拆模强度拆模支支间隔端头模板、间隔端头模板、刷刷隔离剂、隔离剂、绑绑钢钢筋筋浇筑间隔桩混凝土浇筑间隔桩混凝土同法间隔重叠制作第二层桩同法间隔重叠制作第二层桩（重叠层数一般不宜超过四层）。（重叠层数一般不宜超过四层）。 5. 施工要点施工要点 （1） 混凝土预制桩可在工厂或施工现场预制混凝土预制桩可在工厂或施工现场预制。现场预。现场预制多采用工具式木模板或钢模板，支在坚实平整的地坪上，制多采用工具式木模板或钢模板，支在坚实平整的地坪上，模板应平整牢靠，尺寸准确。用模板应平整牢靠，尺寸准确。用间隔重叠法间隔重叠法生产，桩头部生产，桩头部分使用钢模堵头板，并与两侧模板相互垂直，桩与桩间刷分使用钢模堵头板，并与两侧模板相互垂直，桩与桩间刷废机油或皂脚水并用塑料薄膜隔开，邻桩与上层桩的混凝废机油或皂脚水并用塑料薄膜隔开，邻桩与上层桩的混凝土须待邻桩或下层桩的混凝土达到设计强度的以后土须待邻桩或下层桩的混凝土达到设计强度的以后进行，重叠层数一般进行，重叠层数一般不宜超过四层不宜超过四层。10 (2).长桩可分节制作长桩可分节制作，单节长度应满足桩架的有效高度、，单节长度应满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装卸能力等方面的要求，并应制作场地条件、运输与装卸能力等方面的要求，并应避免避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。 (3).钢筋骨架主筋连接宜采用对焊或电弧焊，钢筋骨架主筋连接宜采用对焊或电弧焊，主筋接头主筋接头配置在同一截面内的数量不得超过配置在同一截面内的数量不得超过50%；相邻两根主筋接；相邻两根主筋接头截面的距离应不大于头截面的距离应不大于35d（d为主筋直径），且不少于为主筋直径），且不少于500mm。桩顶。桩顶1m范围内不应有接头。桩顶钢板预埋件位范围内不应有接头。桩顶钢板预埋件位置要准确，同时桩顶面和接头端面应平整，桩顶平面与桩置要准确，同时桩顶面和接头端面应平整，桩顶平面与桩纵轴线倾斜不应大于纵轴线倾斜不应大于3mm。 (4).混凝土强度等级应不低于混凝土强度等级应不低于C30，粗骨料用粗骨料用540mm碎石或卵石，用机械拌制混凝土，坍落度不大于碎石或卵石，用机械拌制混凝土，坍落度不大于6cm，接，接桩的接头处要平整，使上下桩能互相贴合对准。浇筑完毕桩的接头处要平整，使上下桩能互相贴合对准。浇筑完毕应覆盖洒水养护不小于应覆盖洒水养护不小于7d，并应自然养护，并应自然养护30d方可使用。方可使用。116.起吊起吊 当桩的混凝土达到设计强度标准值的当桩的混凝土达到设计强度标准值的70%后方可起吊，后方可起吊，吊点应设于设计规定之处，如设计无规定，可按下图所示吊点应设于设计规定之处，如设计无规定，可按下图所示位置位置设置设置吊点起吊。吊点起吊。图图22 桩的吊点位置桩的吊点位置12图图22 桩的吊点位置桩的吊点位置13图图22 桩的吊点位置桩的吊点位置147.运输运输 桩运输时的强度应达到设计强度标准值的桩运输时的强度应达到设计强度标准值的100%。长。长桩运输可采用平板拖车、平台挂车或汽车后挂小炮车运输桩运输可采用平板拖车、平台挂车或汽车后挂小炮车运输；短桩运输亦可采用载重汽车，现场运距较近，亦可采用；短桩运输亦可采用载重汽车，现场运距较近，亦可采用轻轨平板车运输。轻轨平板车运输。严禁严禁在现场以直接拖拉桩体方式代替装在现场以直接拖拉桩体方式代替装车运输。车运输。8.堆放堆放 桩应按规格、桩号桩应按规格、桩号分层叠置分层叠置，支承点应设在吊点或近，支承点应设在吊点或近旁处保持在同一垂直线上，各层垫木应上下对齐，并支承旁处保持在同一垂直线上，各层垫木应上下对齐，并支承平稳，堆放层数不宜超过平稳，堆放层数不宜超过4层层。（二）砼管桩（二）砼管桩 混凝土管桩是一种空心圆形细长构件，主要由混凝土管桩是一种空心圆形细长构件，主要由圆筒形圆筒形桩身、端头板和钢套箍桩身、端头板和钢套箍等组成，如图所示。等组成，如图所示。 15图图23预应力管桩示意图预应力管桩示意图16其制作工艺流程品质控制如下图其制作工艺流程品质控制如下图图图24 管桩制作工艺流程管桩制作工艺流程17图图25 管桩吊点位置管桩吊点位置18（三）钢管桩的制作、运输和堆放（三）钢管桩的制作、运输和堆放19确定打桩的顺序确定打桩的顺序 1.当基坑不大时，打桩应逐排打设或从两边开始向中间进行。如图当基坑不大时，打桩应逐排打设或从两边开始向中间进行。如图a、b图图25 打桩顺序打桩顺序202. 2. 对于密集群桩，对于密集群桩，自中间向两个方向或向四周对称施打如图自中间向两个方向或向四周对称施打如图c c、f f；当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。如当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。如e e图。图。 图图26 打桩顺序打桩顺序213. 当基坑较大时，应将基坑分为数段，当基坑较大时，应将基坑分为数段，而后在各段范围内而后在各段范围内分别进行，如图分别进行，如图d、g图图 图图27 打桩顺序打桩顺序224.对基础标高不一的对基础标高不一的桩，宜桩，宜先深后浅先深后浅，对，对不同规格的桩，宜不同规格的桩，宜先先大后小，先长后短大后小，先长后短，可使土层挤密均匀，可使土层挤密均匀，以防止位移或偏斜以防止位移或偏斜.。 23三、静力压桩三、静力压桩表表1 静力压桩机的选用静力压桩机的选用（一）压桩设备（一）压桩设备24静力压桩机静力压桩机25静力压桩机静力压桩机26（二）施工工艺（二）施工工艺 1、施工工艺流程、施工工艺流程 测量定位测量定位桩机就位桩机就位钎探钎探开桩、吊桩开桩、吊桩静压沉桩静压沉桩接桩接桩再静压沉桩、送桩再静压沉桩、送桩终止压桩终止压桩 2、施工工艺过程、施工工艺过程 (1)测量定位测量定位 施工前应根据施工图施工前应根据施工图放出放出轴线，轴线，定出定出每一个桩位，在桩位中心每一个桩位，在桩位中心打打一根短钢筋，一根短钢筋，涂涂上红漆，并在旁边上红漆，并在旁边撒撒上白灰，使标志明显。上白灰，使标志明显。 （2）桩机就位）桩机就位 现场所用的静力压桩机就位系用于行走装置来完成，它是由现场所用的静力压桩机就位系用于行走装置来完成，它是由横向行走（短船行走）、纵向行走（长船行走）和回转机构横向行走（短船行走）、纵向行走（长船行走）和回转机构组成。组成。 把船体把船体当作当作铺设的轨道，通过横向和纵向油缸的铺设的轨道，通过横向和纵向油缸的伸程和回程伸程和回程使桩机使桩机实现实现步履式的横向和纵向步履式的横向和纵向行走行走；当横向两油缸一只伸程，另一只回；当横向两油缸一只伸程，另一只回转可使桩机转可使桩机实现小角度回转实现小角度回转。桩机就位时。桩机就位时应对准应对准桩位，按额定的总桩位，按额定的总重量重量配置配置压重，压重，调整调整机架垂直度，并使桩机夹持钳口中心与地面上机架垂直度，并使桩机夹持钳口中心与地面上的桩位中心基本对准，的桩位中心基本对准，调平调平压桩机，再次压桩机，再次校核校核无误，将长步履（长无误，将长步履（长船）落地受力。船）落地受力。27(3)钎探钎探 在建筑物旧址及杂填土区施工时，应先将送桩钢管桩在建筑物旧址及杂填土区施工时，应先将送桩钢管桩压入一定深度进行钎探，并将在桩位置探明的旧基础、石压入一定深度进行钎探，并将在桩位置探明的旧基础、石块、废铁等障碍物清除或采取其它措施处理。块、废铁等障碍物清除或采取其它措施处理。(4)开桩、吊桩开桩、吊桩 当桩是在现场预制时，应尽量采用当桩是在现场预制时，应尽量采用即压即取即压即取的做法，的做法，尽可能尽可能减少减少二次搬运和堆放。吊桩前先二次搬运和堆放。吊桩前先开桩开桩，使桩身与桩，使桩身与桩堆堆剥离剥离，以避免吊桩时，以避免吊桩时拉裂拉裂桩身。用吊车将所要吊的桩桩身。用吊车将所要吊的桩翻翻离离桩堆，然后用钢丝绳桩堆，然后用钢丝绳绑住绑住桩上部约桩上部约1/3桩长处起吊预制桩长处起吊预制桩，并将桩尖缓慢地垂直桩，并将桩尖缓慢地垂直对准对准桩位中心。当桩入土桩位中心。当桩入土50cm时，开动油缸抱紧桩身。时，开动油缸抱紧桩身。 当桩在工厂预制时，应在静压沉桩前做好桩的当桩在工厂预制时，应在静压沉桩前做好桩的起吊、起吊、运输和堆放运输和堆放准备工作。准备工作。28 (5)静压沉桩静压沉桩 桩就位后，桩就位后，校正校正桩的桩的垂直度垂直度和桩机的和桩机的水平度水平度，保证桩的保证桩的纵横双向垂直偏差纵横双向垂直偏差不得超过不得超过0.5%。然后。然后启动启动压桩油缸，把桩徐徐压桩油缸，把桩徐徐压下压下，并应，并应控制控制施压速施压速度，一般不宜超过度，一般不宜超过2m/min。在压桩过程中，应认。在压桩过程中，应认真真记录记录好压桩时间，已好压桩时间，已入土入土的桩长和压力表读数，的桩长和压力表读数，以便以便判断判断桩的桩的质量和承载力质量和承载力，当压力表读数突然，当压力表读数突然上升或下降上升或下降时，应停机对照地质资料进行分析，时，应停机对照地质资料进行分析，判断是否遇到障碍物或产生断桩。判断是否遇到障碍物或产生断桩。29(6)接桩接桩 当桩长比较长的情况下，必须将长桩当桩长比较长的情况下，必须将长桩分节制作，逐节分节制作，逐节沉入沉入，在桩节之间进行接桩；当下节桩沉到桩顶离地面，在桩节之间进行接桩；当下节桩沉到桩顶离地面0.8m1.0m处将上节桩吊起，对准下节桩放下，调整上处将上节桩吊起，对准下节桩放下，调整上节桩，稍稍提起上节桩，节桩，稍稍提起上节桩，清理干净桩头清理干净桩头预埋铁件表面的水预埋铁件表面的水泥砂浆和杂物，即可进行泥砂浆和杂物，即可进行接桩接桩。 接桩可采用接桩可采用浆锚法和焊接法浆锚法和焊接法。当采用。当采用电焊接桩电焊接桩时，先时，先点焊点焊固定角钢，再固定角钢，再开始焊接开始焊接，先焊接，先焊接下节桩下节桩，待上节桩，待上节桩压压紧紧、对中调直对中调直后，再后，再焊接上节桩焊接上节桩。上下节桩节间的缝隙应。上下节桩节间的缝隙应用用铁件垫密焊牢铁件垫密焊牢，焊接时，焊接时应对角施焊应对角施焊，以，以减小减小焊缝变形引焊缝变形引起节点弯曲，焊缝必须起节点弯曲，焊缝必须连续、饱满连续、饱满。30(7)再静压沉桩、送桩再静压沉桩、送桩 焊接结束后，清除焊渣，自然冷却焊接结束后，清除焊渣，自然冷却510分钟分钟，再继续再继续静压沉桩、送桩静压沉桩、送桩，压桩应压到满足终止条，压桩应压到满足终止条件要求为止，以确保桩基的施工质量。件要求为止，以确保桩基的施工质量。 送桩时送桩器的中心线应与桩身送桩时送桩器的中心线应与桩身吻合一致吻合一致方可方可送桩；对端承桩，送桩送到压力值达到设计要求送桩；对端承桩，送桩送到压力值达到设计要求为止，持荷为止，持荷5分钟分钟；对摩擦桩，送桩送到桩长达到；对摩擦桩，送桩送到桩长达到设计要求为止，持荷设计要求为止，持荷5分钟。分钟。(8)终止压桩终止压桩 当压桩压到满足终止条件要求时，即可终止压当压桩压到满足终止条件要求时，即可终止压桩。桩。31四、预制桩施工对周围环境的影响及预防措施四、预制桩施工对周围环境的影响及预防措施（一）噪音影响及防护（一）噪音影响及防护1 1、音源控制防护、音源控制防护2 2、遮挡防护、遮挡防护3 3、控制打桩时间、控制打桩时间（二）振动影响及防护（二）振动影响及防护（三）土体挤压影响及防护（三）土体挤压影响及防护1 1、预钻孔沉桩法、预钻孔沉桩法2 2、合理安排打桩顺序和工艺、合理安排打桩顺序和工艺3 3、合理排水措施降低超孔隙水压力、合理排水措施降低超孔隙水压力4 4、设防挤防震沟、设防挤防震沟5 5、设置防挤防渗墙、设置防挤防渗墙32第二节第二节 砼灌注桩施工砼灌注桩施工一、钻孔灌注桩施工一、钻孔灌注桩施工（一）概念特点适用范围（一）概念特点适用范围1.1.概念概念 泥浆护壁钻孔灌注桩是泥浆护壁钻孔灌注桩是通过通过桩机在泥浆护壁条件下慢速钻进，桩机在泥浆护壁条件下慢速钻进，并利用并利用泥浆泵泥浆泵使泥浆进行使泥浆进行正循环或反循环正循环或反循环的方式对孔底排渣，成孔的方式对孔底排渣，成孔后利用水下法灌注混凝土而成的桩。后利用水下法灌注混凝土而成的桩。2.2.特点特点 护壁效果好，成孔质量高，施工无噪声、无振动、无挤压护壁效果好，成孔质量高，施工无噪声、无振动、无挤压；机；机具设备简单，操作简单，费用较低。可生成不同大小孔径和深度的具设备简单，操作简单，费用较低。可生成不同大小孔径和深度的桩。但成孔桩。但成孔速度慢、效率速度慢、效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。扩孔率较难控制。 3 3适用范围适用范围 适用于地下水位适用于地下水位较高的软、硬土层较高的软、硬土层，如淤泥、粘性土、砂土、，如淤泥、粘性土、砂土、砂砾、软质岩层等等。砂砾、软质岩层等等。 33回转钻孔机回转钻孔机34（二）钻孔机械设备（二）钻孔机械设备 常用设备主要包括：常用设备主要包括：正循环或反循环钻机、泵组、液压系统及正循环或反循环钻机、泵组、液压系统及空压机空压机等。等。35（三）施工工艺流程（三）施工工艺流程放样定位放样定位埋设护筒埋设护筒钻机就位，对中孔位钻机就位，对中孔位钻孔钻孔钢钢筋笼制作及吊装筋笼制作及吊装下导管下导管清孔清孔灌注砼、拔出导管。灌注砼、拔出导管。363738394041二、振动沉管灌注桩施工二、振动沉管灌注桩施工（一）概念特点适用范围（一）概念特点适用范围1.概念概念 振动沉管灌注桩系用振动桩机将带有振动沉管灌注桩系用振动桩机将带有活瓣式桩尖或钢活瓣式桩尖或钢筋混凝土预制桩靴的桩管筋混凝土预制桩靴的桩管（上部开有加料口），利用振动（上部开有加料口），利用振动锤产生的垂直定向锤产生的垂直定向振动和锤振动和锤、桩管自重及卷扬机桩管自重及卷扬机通过钢丝通过钢丝绳施加的拉力，边振边拔出桩管，使混凝土留在土中而成绳施加的拉力，边振边拔出桩管，使混凝土留在土中而成桩。桩。2.特点特点 1) 能适应复杂地层能适应复杂地层，不受持力层起伏和地下水位高，不受持力层起伏和地下水位高低的限制；低的限制； 2) 能用小桩管能用小桩管打出大截面桩打出大截面桩，有较高的承载力；，有较高的承载力； 3) 有有套管护壁套管护壁，可防止，可防止塌孔、缩径、断桩、桩塌孔、缩径、断桩、桩质量质量可靠；可靠； 42 4) 振动沉管桩属于低振幅次中频振动振动沉管桩属于低振幅次中频振动，对附近建筑物，对附近建筑物的振动影响以及噪声对环境的干扰都比较小；的振动影响以及噪声对环境的干扰都比较小； 5) 施工施工速度速度快，效率高，操作简便、安全快，效率高，操作简便、安全，同时费用，同时费用比较低，比预制桩可降低工程造价比较低，比预制桩可降低工程造价30%左右，但由于振动左右，但由于振动使土体受到扰动，会大大降低地基强度，因此土体需养护使土体受到扰动，会大大降低地基强度，因此土体需养护一定时间，才能恢复地基强度。一定时间，才能恢复地基强度。 3.适用范围适用范围 振动沉管灌注桩适用于在一般振动沉管灌注桩适用于在一般粘性土、淤泥、淤泥质粘性土、淤泥、淤泥质土、粉土、湿陷性黄土、稍密及松散的砂土和填土土、粉土、湿陷性黄土、稍密及松散的砂土和填土中使用；中使用；但在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的土层中，因易损坏桩但在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的土层中，因易损坏桩尖，不宜采用。尖，不宜采用。 43（二）振动沉管灌注桩的常用设备及材料要求（二）振动沉管灌注桩的常用设备及材料要求 主要机具设备包括主要机具设备包括：DZ60或或DZ90型振动锤、型振动锤、DJB14型步履式桩架、卷扬机、加压装置、桩管、桩尖或钢筋混型步履式桩架、卷扬机、加压装置、桩管、桩尖或钢筋混凝土预制桩靴等。桩管直径为凝土预制桩靴等。桩管直径为220370mm、长、长1028m。常用振动沉桩锤的技术性能见表，配套机具设备有：下。常用振动沉桩锤的技术性能见表，配套机具设备有：下料斗、料斗、1t机动翻斗车、机动翻斗车、J1-400型混凝土搅拌机、钢筋加工型混凝土搅拌机、钢筋加工机械、交流电焊机（机械、交流电焊机（32kVA）、氧割装置等。）、氧割装置等。 混凝土材料混凝土材料：混凝土强度等级不低于：混凝土强度等级不低于C15。水泥用。水泥用32.5号或号或42.5号普通水泥；碎石或卵石粒径不大于号普通水泥；碎石或卵石粒径不大于40mm，含泥量小于，含泥量小于3%；砂用中、粗砂，含泥量小于；砂用中、粗砂，含泥量小于5%，混凝，混凝土坍落度为土坍落度为810mm。 44振动沉管桩机振动沉管桩机45（三）振动沉管灌注桩的施工工艺（三）振动沉管灌注桩的施工工艺1施工工艺流程施工工艺流程 放样、定桩位放样、定桩位埋设预制桩尖埋设预制桩尖桩机就位桩机就位沉沉管管灌注砼灌注砼吊放钢筋笼、继续浇筑砼吊放钢筋笼、继续浇筑砼拔管。拔管。2施工工艺过程施工工艺过程 (1)放样定桩位：放样定桩位： 测量人员先测量人员先确定确定好控制点，再根据控制点好控制点，再根据控制点放出放出各桩位，各桩位，并在桩位中心并在桩位中心撒上撒上白灰作标记。白灰作标记。 (2)埋设预制桩尖埋设预制桩尖 按桩位按桩位挖土坑挖土坑，并，并埋设埋设预制桩尖，在埋设过程应随时预制桩尖，在埋设过程应随时观观测测，防止防止填土时桩尖位置偏差，桩尖中心与桩位中心应填土时桩尖位置偏差，桩尖中心与桩位中心应重重合合，偏差不得大于，偏差不得大于50mm，桩尖埋设好后，应，桩尖埋设好后，应复核校正复核校正。46(3)桩机就位桩机就位 桩机桩机通过通过卷扬机及轨道使桩机就位，并认真卷扬机及轨道使桩机就位，并认真调整调整水水平度，然后将桩管平度，然后将桩管对准对准桩位中心。桩位中心。放松放松卷扬机钢丝绳，卷扬机钢丝绳，利用桩机和桩管自重，把桩尖利用桩机和桩管自重，把桩尖竖直压入土中竖直压入土中。(4)沉管沉管 开动开动振动锤，同时振动锤，同时放松放松滑轮，使桩管逐渐滑轮，使桩管逐渐下沉下沉，并，并开动加压开动加压卷扬机，通过卷扬机，通过加压钢丝绳对钢管加压加压钢丝绳对钢管加压。沉管过。沉管过程中，应经常程中，应经常检查检查管内有无水或泥浆，如果管内有无水或泥浆，如果发现发现水或泥水或泥浆较多，应浆较多，应拔出拔出桩管，用砂回填桩孔后重新沉管，当桩桩管，用砂回填桩孔后重新沉管，当桩管管下沉下沉到设计标高时，到设计标高时，停止停止振动器振动。振动器振动。(5)灌注砼灌注砼 灌注砼之前灌注砼之前，经，经检查检查确认桩管内无吞桩尖或进泥、确认桩管内无吞桩尖或进泥、进水时，即可用吊斗将砼进水时，即可用吊斗将砼通过灌注漏斗通过灌注漏斗灌放桩管内。灌放桩管内。47(7)拔管：拔管： 当砼灌满后，应先当砼灌满后，应先启动启动振动箱片刻，再开动振动器和振动箱片刻，再开动振动器和卷扬机拔桩管，卷扬机拔桩管，边振边拔边振边拔，用锤子，用锤子敲击敲击桩管，根据声音判桩管，根据声音判断砼已从桩管中流出以后，方可继续断砼已从桩管中流出以后，方可继续拔桩管拔桩管。并应严格控。并应严格控制拔管速度不得大于制拔管速度不得大于0.5m/min，边振边拔。每提升，边振边拔。每提升0.51.0m，再把桩管下沉，再把桩管下沉0.30.5m，在拔管过程中分段，在拔管过程中分段添加砼，使管内砼面始终不低于地表面，或高于地下水位添加砼，使管内砼面始终不低于地表面，或高于地下水位1.01.5m以上，以上，以防砼中断形成缩径以防砼中断形成缩径。同时砼浇筑高度。同时砼浇筑高度应超过桩顶设计标高应超过桩顶设计标高0.5m，以确保适时修整桩顶，以确保适时修整桩顶，凿去凿去浮浆浮浆后，应确保桩顶后，应确保桩顶设计标高及混凝土设计标高及混凝土质量。质量。(6)吊放钢筋笼，继续浇筑砼吊放钢筋笼，继续浇筑砼 当桩管内砼大约当桩管内砼大约浇到浇到钢筋笼底部时，应钢筋笼底部时，应起吊起吊钢筋钢筋笼，从桩管内笼，从桩管内插入插入，利用钢索将钢筋笼，利用钢索将钢筋笼吊在吊在桩管内预桩管内预定的深度上，钢筋笼吊好后，继续浇注砼。定的深度上，钢筋笼吊好后，继续浇注砼。48（四）沉管桩施工中常见问题的分析和处理（四）沉管桩施工中常见问题的分析和处理1 1、断桩、断桩2 2、缩颈桩、缩颈桩3 3、桩尖进水、进泥砂、桩尖进水、进泥砂4 4、吊脚桩、吊脚桩49三、人工挖孔灌注桩施工三、人工挖孔灌注桩施工（一）概念、特点与适用范围（一）概念、特点与适用范围1.概念概念 人工挖孔灌注桩系用人工挖孔灌注桩系用人工挖孔成孔人工挖孔成孔，浇筑浇筑混凝土成桩混凝土成桩，挖孔扩底灌注桩，系在挖孔灌注桩的基础上，挖孔扩底灌注桩，系在挖孔灌注桩的基础上，扩大扩大桩底桩底尺寸而成。这类桩由于其尺寸而成。这类桩由于其受力性能可靠受力性能可靠，不需大型不需大型机具设机具设备，备，施工操作工艺简单施工操作工艺简单，在各地应用较为普遍，已成为大，在各地应用较为普遍，已成为大直径灌注桩施工的一种主要工艺方式。直径灌注桩施工的一种主要工艺方式。2.特点特点 单桩承载力高，单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小，可一柱一结构传力明确，沉降量小，可一柱一桩，不需承台，桩，不需承台，不需凿桩头不需凿桩头；可作；可作支承、抗滑、锚拉、挡支承、抗滑、锚拉、挡土土等用；可直接等用；可直接检查桩直径、垂直度和持力层检查桩直径、垂直度和持力层情况，桩质情况，桩质量可靠；施工机具设备较简单，都为工地常规机具，施工量可靠；施工机具设备较简单，都为工地常规机具，施工工艺操作简便，占场地小；工艺操作简便，占场地小；503适用范围适用范围 挖孔及挖孔扩底灌注桩适用于桩挖孔及挖孔扩底灌注桩适用于桩直径直径800mm以上，以上，无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量的砂、无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层砂卵石、姜结石的粘土层采用，特别适用于黄土层使用，采用，特别适用于黄土层使用，深度一般深度一般20m左右，可用于高层建筑、公用建筑、水工结左右，可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（如泵站、桥墩作支承、抗滑、挡土、锚拉桩之间）。构（如泵站、桥墩作支承、抗滑、挡土、锚拉桩之间）。对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层，不宜采用。积的含水量高的淤泥、淤泥质土层，不宜采用。 施工施工无振动、无噪声、无环境污染无振动、无噪声、无环境污染，对周围建筑物，对周围建筑物无影响无影响；可多桩同时进行，；可多桩同时进行，施工速度快，节省设备费用施工速度快，节省设备费用，降低降低工工程造价；但桩成孔工艺存在程造价；但桩成孔工艺存在劳动强度较大劳动强度较大，单桩施工速度，单桩施工速度较慢较慢，安全性，安全性较差较差等问题，这些问题一般可通过采取技术等问题，这些问题一般可通过采取技术措施加以克服。措施加以克服。 51人工挖孔桩人工挖孔桩52（二）构造要求（二）构造要求1、挖孔桩直径（、挖孔桩直径（d）一般为）一般为8002000mm，最大直，最大直径可达径可达3500mm；桩埋置深度（桩长）一般在；桩埋置深度（桩长）一般在20m左右左右，当要求增大承载力、底部扩底时，扩底直径一般为，当要求增大承载力、底部扩底时，扩底直径一般为1.33.0d，最大可达，最大可达4.5d，扩底直径大小按，扩底直径大小按(d1-d)h/2=1:4，h1=(d1-d)/4进行控制。进行控制。 2、一般可采用、一般可采用一柱一桩一柱一桩，如采用，如采用一柱两桩一柱两桩时，两桩时，两桩中心距不应小于中心距不应小于3d，两桩扩大头净距不小于，两桩扩大头净距不小于1m，上下，上下设置不小于设置不小于0.5m，桩底宜挖成，桩底宜挖成锅底形锅底形，锅底中心比四周，锅底中心比四周低低200mm，根据试验，它比平底桩可提高承载力，根据试验，它比平底桩可提高承载力20%以上。以上。53 3、桩底应支承在可靠的持力层上，支承桩大多采用、桩底应支承在可靠的持力层上，支承桩大多采用构造配筋构造配筋，配筋率以配筋率以0.4%为宜为宜，配筋长度一般为，配筋长度一般为1/2桩长桩长，且不小于，且不小于10m；用于作；用于作抗滑、锚固、挡土桩抗滑、锚固、挡土桩的配筋，按的配筋，按全长或全长或2/3桩长桩长配置，由计算确定。配置，由计算确定。箍筋彩和螺旋箍筋或箍筋彩和螺旋箍筋或封闭箍筋，不小于封闭箍筋，不小于8200mm，在桩顶，在桩顶1.0m范围内间距加范围内间距加密一倍，以提高桩的抗剪强度密一倍，以提高桩的抗剪强度。当钢筋笼长度超过。当钢筋笼长度超过4.0m时，为加强其时，为加强其刚度和整体性刚度和整体性，可每隔，可每隔2.0m设一道设一道820mm焊接加强筋焊接加强筋。钢筋笼长超过。钢筋笼长超过10m需分段拼接，拼接需分段拼接，拼接处应用焊接。桩混凝土强度等级不应低于处应用焊接。桩混凝土强度等级不应低于C20。 54图图28 人工挖孔桩和挖孔扩底灌注桩（人工挖孔桩和挖孔扩底灌注桩（a）圆）圆柱桩；柱桩；(b)扩底桩；扩底桩；55图图 2-8人工挖孔桩和挖孔扩底灌注桩人工挖孔桩和挖孔扩底灌注桩 (c)、(d)扩底桩群布设扩底桩群布设56（四）材料与机具设备的选用（四）材料与机具设备的选用 1、提升机具包括、提升机具包括：卷扬机配：卷扬机配三木塔或三木塔或1t以上单轨电动以上单轨电动葫芦（链条式）配提升葫芦（链条式）配提升金属架与轨道，活底吊桶金属架与轨道，活底吊桶；挖孔工；挖孔工具包括：具包括：短柄铁锹、镐、锤、钎短柄铁锹、镐、锤、钎。 2、水平运输工具包括、水平运输工具包括：双轮手推车或双轮手推车或1t机动翻斗车机动翻斗车；混凝土浇筑机具包括：混凝土浇筑机具包括：混凝土搅拌机（含计量设备）、小混凝土搅拌机（含计量设备）、小直径插入式振动器、插钎、串筒直径插入式振动器、插钎、串筒等。当水下浇筑混凝土时等。当水下浇筑混凝土时，尚应配，尚应配金属导管、吊斗、混凝土储料斗、提升装置（卷金属导管、吊斗、混凝土储料斗、提升装置（卷扬机或起重机等）、浇筑架、测锤以及钢筋笼吊放机械扬机或起重机等）、浇筑架、测锤以及钢筋笼吊放机械等等。其他机具设备包括：。其他机具设备包括：钢筋加工机具、支护模板、支撑、钢筋加工机具、支护模板、支撑、电焊机、吊挂式软爬梯电焊机、吊挂式软爬梯；36V低压变压器、井内外照明设低压变压器、井内外照明设施；桩孔深超过施；桩孔深超过20m，另配鼓风机、输风管；有地下水应，另配鼓风机、输风管；有地下水应配潜水泵及胶皮软管等。配潜水泵及胶皮软管等。57三角架三角架58（五）施工工艺流程（五）施工工艺流程 场地平整场地平整放线、定桩位放线、定桩位挖第一节桩孔土方挖第一节桩孔土方支模浇筑第一节混凝土护壁支模浇筑第一节混凝土护壁养护、拆除模板养护、拆除模板在在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装活动井盖、安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、活底吊土桶、排水垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等、通风、照明设施等第二节桩身挖土第二节桩身挖土清理桩孔四清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径壁、校核桩孔垂直度和直径支第二节模板、浇筑第二支第二节模板、浇筑第二节混凝土护壁节混凝土护壁重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直到设计深度壁工序，循环作业直到设计深度检查持力层后进行扩检查持力层后进行扩底（当不扩底时无此道工序）底（当不扩底时无此道工序）清理虚土、排除积水、清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层检查尺寸和持力层封底封底吊放钢筋笼就位吊放钢筋笼就位浇筑浇筑桩身混凝土。桩身混凝土。59（六）施工注意事项（六）施工注意事项1、桩孔开挖，应采用、桩孔开挖，应采用间隔开挖间隔开挖。2、每段挖土后必须掉线、每段挖土后必须掉线检查中心线位置是否正确检查中心线位置是否正确。3、防止防止土壁坍塌及流砂。土壁坍塌及流砂。4、浇筑桩身砼时，应注意清孔及防止积水，桩身砼应一、浇筑桩身砼时，应注意清孔及防止积水，桩身砼应一次连续浇筑完毕，不留次连续浇筑完毕，不留施工缝施工缝。5、必须指定好、必须指定好安全措施安全措施。6061第三节第三节 质量事故分析及处理质量事故分析及处理一、一、 桩基事故分类桩基事故分类 桩基事故按其性质可分为以下九类：桩基事故按其性质可分为以下九类： 1、施工测量放线错误、施工测量放线错误，导致整个建筑物，导致整个建筑物错位错位或或桩位偏差过桩位偏差过大。大。 2、单桩承载力达不到设计值。、单桩承载力达不到设计值。无论打（压）桩或灌注桩这无论打（压）桩或灌注桩这类事故均较常见。类事故均较常见。 3、灌注桩成桩中断事故。、灌注桩成桩中断事故。如钻孔灌注桩如钻孔灌注桩塌孔塌孔、水下浇注混、水下浇注混凝土出现凝土出现堵管堵管或或泥浆水导进入管泥浆水导进入管而停浇事故。而停浇事故。 4、灌注桩成桩质量差、灌注桩成桩质量差。包括桩底低。包括桩底低沉碴过厚、混凝土出现沉碴过厚、混凝土出现离析、桩身夹泥、混凝土强度离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、达不到设计要求、钢筋错位变形钢筋错位变形严严重等。重等。 5、断桩。、断桩。灌注桩和预制桩在施工过程中出现质量失控，均灌注桩和预制桩在施工过程中出现质量失控，均可发生断桩事故。其中预制桩断裂事故又可分为可发生断桩事故。其中预制桩断裂事故又可分为桩身断裂和接头桩身断裂和接头断裂断裂两种。两种。 62 6、桩基验收时出现的桩位偏差过大、桩基验收时出现的桩位偏差过大。如桩基施工中。如桩基施工中垂直度控制不严垂直度控制不严或基坑土方或基坑土方开挖不当开挖不当引起桩偏位。引起桩偏位。 7、灌注桩桩顶标高不足、灌注桩桩顶标高不足。常见的有两种情况，一是。常见的有两种情况，一是施工中桩施工中桩顶标高控制不严顶标高控制不严，在未达设计标高时，混凝土，在未达设计标高时，混凝土停浇；另一种是虽然桩顶标高达到设计要求，但因停浇；另一种是虽然桩顶标高达到设计要求，但因桩顶桩顶混凝土浇筑质量差混凝土浇筑质量差，出现混凝土疏松、强度低等现象，出现混凝土疏松、强度低等现象，需要凿除而出现桩顶标高不足。需要凿除而出现桩顶标高不足。 8、预制桩出现超送、预制桩出现超送。主要原因是。主要原因是地质报告不详地质报告不详，土，土层变化较大，配桩不合理。层变化较大，配桩不合理。 9、桩身倾斜过大、桩身倾斜过大。出现这种事故有两种，如预制桩。出现这种事故有两种，如预制桩在打（压）过程中在打（压）过程中垂直度控制不严垂直度控制不严造成造成桩身倾斜过大桩身倾斜过大；再者是由于再者是由于桩距较小桩距较小，在打（压）过程中出现挤土效应，在打（压）过程中出现挤土效应引起桩身倾斜。引起桩身倾斜。63l地下连续墙就是地下室普通基坑的围护地下连续墙就是地下室普通基坑的围护和地下室外墙的挡墙。为了充分利用城和地下室外墙的挡墙。为了充分利用城市空间，节约工程造价，使地下连续墙市空间，节约工程造价，使地下连续墙既作为地下室基坑的挡墙，又作为地下既作为地下室基坑的挡墙，又作为地下主体结构的一部分，即所谓的主体结构的一部分，即所谓的“两墙合两墙合一一”。64l导墙制作导墙制作导墙作用：在地下连续墙成槽前，应浇筑导导墙作用：在地下连续墙成槽前，应浇筑导墙及施工便道，导墙制作必须做到精心施工，墙及施工便道，导墙制作必须做到精心施工，导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高，导墙的作用是为成槽设备导向、存和标高，导墙的作用是为成槽设备导向、存储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定和防止储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定和防止土体坍落。关键要求是必须座于原状土上。土体坍落。关键要求是必须座于原状土上。65l导墙施工顺序：平整场地导墙施工顺序：平整场地测量放样测量放样挖挖槽槽浇筑导墙垫层砼浇筑导墙垫层砼钢筋绑扎钢筋绑扎立模板立模板浇筑砼浇筑砼养护养护设置横向支撑设置横向支撑施工便施工便道。整个地下连续墙导墙分为多段施工，道。整个地下连续墙导墙分为多段施工，每段施工长度每段施工长度60m左右。导墙接缝采用错左右。导墙接缝采用错缝搭接，并且与地下墙接缝错开，由预留缝搭接，并且与地下墙接缝错开，由预留的水平钢筋连接起来，使导墙成为整体。的水平钢筋连接起来，使导墙成为整体。6667686970l泥浆工艺泥浆工艺泥浆的作用：首先是护壁作用；其次是携泥浆的作用：首先是护壁作用；其次是携渣作用；再有就是冷却机具和切土滑润的渣作用；再有就是冷却机具和切土滑润的作用，减少机具磨损，延长机械寿命，提作用，减少机具磨损，延长机械寿命，提高挖槽效率。高挖槽效率。7172l 73l 工程实例工程实例 1l工程概况工程概况l 江苏省人民检察院办案技术楼工程位于江苏省人民检