第二章桩基础工程.ppt

第二章桩基础工程学习内容1.钢筋混凝土预制桩施工2.混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工灌注桩按成孔方法 1、基础的定义 工程结构物地面以下的部分结构构件，用来将上部结构荷载传给地基，是房屋、桥梁、码头及其他构筑物的重要组成部分。2、基础的分类 浅基础：条形基础、独立基础、满堂基础 深埋基础：桩基础、沉井基础、沉箱基础、地下连续墙等 3、桩基础 用承台火梁将沉入土层中若干根单桩联系起来，以承受上部结构的一种常用的基础形式。桩基桩基(a)(a)端承桩端承桩;(b);(b)摩擦桩摩擦桩(a)(a)(b)(b)4、桩基础的分类（1）、荷载传递的方式不同分类：端承桩：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。摩擦桩：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标高为参考。（2）、按照施工方法的不同，桩可分为预制桩和灌注桩。2-1钢筋混凝土预制桩施工优点：（优点：（常规挤土）承载力大，施工速度快，质量好，工常规挤土）承载力大，施工速度快，质量好，工艺简单，不受地下水影响。艺简单，不受地下水影响。缺点：耗钢量大，端承型桩有接桩和截桩，硬土沉桩困难。缺点：耗钢量大，端承型桩有接桩和截桩，硬土沉桩困难。截面形式截面形式实心桩：方形，边长一般实心桩：方形，边长一般200550mm空心桩：常圆形，离心法生产，有空心桩：常圆形，离心法生产，有RC、PC、PHC，外径，外径3001000mm单根桩长：由桩架的高度、运输决定单根桩长：由桩架的高度、运输决定施工包括施工包括:制作制作（运输（运输堆放堆放）起吊）起吊沉桩沉桩2.1.1桩的预制、吊运和堆放预制：桩长主要取决于运输条件及桩架高度，砼强度等级不宜低于30MPa。浇筑应由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断。起吊：砼达设计强度的70%方可起吊，达100%时方可运输。吊点位置随桩长而异。运输：运输过程中支点应与吊点位置一致。且随打随运。避免二次搬运。堆放：堆放场地应平整坚实。垫木间距由吊点确定，且上下对齐，堆放层数不宜超过4层。1.桩锤2.桩架3.动力设备2.1.2锤击沉桩设备的选择1.1.桩桩锤锤:落锤落锤汽锤汽锤液压锤液压锤柴油锤柴油锤单动汽锤单动汽锤双动汽锤双动汽锤 落落 锤锤 打入桩施工桩锤质量的选择：桩锤质量的选择：桩锤宜重锤低击桩锤宜重锤低击,锤重的选择应根据工程地质条件锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型桩的类型,结构结构,密集程度及施工条件。密集程度及施工条件。另外，锤的质量一般取桩质量的另外，锤的质量一般取桩质量的1-2倍，对倍，对20-25米的钢米的钢筋混凝土桩，锤质量至少是筋混凝土桩，锤质量至少是3吨，大于吨，大于25米的，锤的质量米的，锤的质量按每米桩质量的按每米桩质量的30-40倍取值。倍取值。2.2.桩架桩架:桩架高度桩架高度 H HH hH h1 1+h+h2 2+h+h3 3+h+h4 4+h+h5 5=桩长桩长+桩帽高度桩帽高度+桩锤高度桩锤高度+滑轮组滑轮组 高度高度 +起锤工作余位高度起锤工作余位高度(1(12m2m)3.动力装置 与桩锤类型有关：气锤以蒸汽作动力时，需配备蒸汽锅炉，若以压缩空气作动力时，应配备空气压缩机。1.静力压桩法：较均质的软土层中沉桩2.振动沉桩法：砂土、黄土、软土和亚粘土，在含水砂层更为显著3.水冲法沉桩：砂土、砾石或其他较坚硬的土层中沉桩2.1.3 特殊沉降方法1.根据桩的密集程度根据桩的密集程度:(a)自中间向两侧对称进行自中间向两侧对称进行(桩距桩距4d)(b)自中间向四周进行自中间向四周进行(桩距桩距4d)(c)由一侧向单一方向进行由一侧向单一方向进行(桩距桩距4d)2.1.4 沉降前的准备工作1.工艺工艺:清理场地清理场地安装桩架安装桩架吊桩就位吊桩就位打桩打桩贯入度贯入度:每锤击一次桩的入土深度每锤击一次桩的入土深度.最后贯入度最后贯入度:最后最后10击桩的平均入土深击桩的平均入土深度度.2.1.5 沉桩施工 1.1.质量控制质量控制:A.A.当桩尖位于硬土层当桩尖位于硬土层(如坚硬、硬塑的粘土、碎石土、中如坚硬、硬塑的粘土、碎石土、中 密以上的砂土或风化岩等密以上的砂土或风化岩等)时时(端承型桩），以贯入度控端承型桩），以贯入度控 制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高为参考；当贯制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高为参考；当贯 入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击3 3阵，每阵阵，每阵 1010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。B.B.当桩尖位于软土层时（摩擦型桩），以桩尖设计标高控当桩尖位于软土层时（摩擦型桩），以桩尖设计标高控 制为主，贯入度为参考；制为主，贯入度为参考；C.C.当控制指标已符合要求，而其它指标与要求相差较大时，当控制指标已符合要求，而其它指标与要求相差较大时，应与有关单位研究处理。应与有关单位研究处理。2.1.6 沉降质量控制与记录3.3.打桩施工记录打桩施工记录 :钢筋混凝土预制桩施工记录:施工单位 工程名称施工班组 桩的规格桩锤类型及冲击部分重量 自然地面标高桩帽重量 桩顶设计标高编号打桩日期桩入土每米锤击次数1234落距(mm)桩顶高出或低于设计标高(m)最后贯入度(mm/10击)备注工程负责人:记录:2.2 混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工优点：节约钢筋、模板，无需接桩、截桩优点：节约钢筋、模板，无需接桩、截桩缺点：技术间歇时间长，需严格控制施工质缺点：技术间歇时间长，需严格控制施工质量量灌注桩按成孔方法的不同分为钻孔灌注桩套管成孔灌注桩人工钻孔灌注桩1.成孔设备成孔设备螺旋钻孔机螺旋钻孔机循环水式钻孔机循环水式钻孔机潜水钻机潜水钻机2.2.1 钻孔灌注桩(a)(a)1 1(b)(b)(c)(c)(d)(d)(e)(e)(f)(f)(g)(g)2 27 77 74 46 65 53 3 钻孔压浆灌筑桩工艺流程钻孔压浆灌筑桩工艺流程 (a)(a)钻机就位钻机就位 ;(b);(b)钻进钻进;(c);(c)一次压浆一次压浆 (d)(d)提出钻提出钻 杆杆 ;(e);(e)下钢筋笼下钢筋笼 ;(f);(f)下碎石下碎石 ;(g);(g)二次补浆二次补浆 1-1-长螺旋钻机长螺旋钻机 ;2-;2-导流器导流器 ;3-;3-高压泵车高压泵车 ;4-;4-高压输浆高压输浆 管管;5-;5-灰浆过滤池灰浆过滤池 ;6-;6-接水泥浆搅拌桶接水泥浆搅拌桶 ;7-;7-注浆管注浆管螺旋钻孔机螺旋钻孔机(一)适用范围适用范围：地下水位以上的粘性土、：地下水位以上的粘性土、砂土及人工填土。砂土及人工填土。不宜用于地下水以下的不宜用于地下水以下的各类土及各类土及碎石土、碎石土、淤泥淤泥和淤泥质土。和淤泥质土。12345678 潜 水 钻1-泥浆管;2-防水电缆;3-电动机;4-齿轮减速器;5-密封装置;6-钻头;7-合金刃齿;8-钻尖潜水钻潜水钻 适宜用于地下水位较高的一般黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土地基土层中，该钻机成孔速度快，可达0.5-2m/min，成孔直径达800mm，深度可达50m。2.钻孔灌注桩施工工艺（1）干作业成孔灌注桩施工工艺钻孔 放钢筋笼 浇注混凝土（2）泥浆护壁成孔灌注桩施工艺 设泥浆池制备泥浆设泥浆池制备泥浆泥浆泥浆循环清渣循环清渣测定桩位测定桩位埋设护筒埋设护筒桩机就位桩机就位钻孔钻孔清孔清孔安放钢筋笼安放钢筋笼浇筑水下混凝土浇筑水下混凝土(一一)分类分类振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩 (振拔桩振拔桩)锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩2.2.2 套管成孔灌注桩1 12 23 34 45 56 68 8(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)(e)(e)振动沉管灌筑桩成桩工艺振动沉管灌筑桩成桩工艺 (e)(e)桩桩机机就就位位 ;(b);(b)沉沉管管;(c);(c)上上料料;(d);(d)拔拔出出桩桩管管;(e);(e)在桩顶在桩顶,部内混凝土内插入短钢筋并灌满混凝土部内混凝土内插入短钢筋并灌满混凝土1-1-振振动动锤锤 ;2-;2-加加压压减减振振弹弹簧簧 ;3-;3-加加料料 ;4-;4-桩桩管管;5-;5-活活瓣桩尖瓣桩尖 ;6-;6-上料斗上料斗 ;7-;7-混凝土桩混凝土桩 ;8-;8-短钢筋骨架短钢筋骨架(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)(e)(e)(f)(f)锤击沉管灌筑桩成桩工艺锤击沉管灌筑桩成桩工艺 (e)(e)就就位位 ;(b);(b)沉沉入入套套管管;(c);(c)开开始始浇浇灌灌混混凝凝土土;(d);(d)边边锤锤击击边边拔拔管管 ;(e);(e)下下钢钢筋笼筋笼 ,并继续浇灌并继续浇灌 混凝土混凝土 ;(f);(f)成型成型(二二)施工工艺施工工艺:桩机就位桩机就位安装桩尖安装桩尖 吊放桩管、扣上桩帽吊放桩管、扣上桩帽 振动或振动或 锤击沉管锤击沉管 放入钢筋笼放入钢筋笼 浇筑混凝土浇筑混凝土拔管成桩拔管成桩 (三三)桩尖桩尖(桩靴桩靴):):钢筋混凝土桩尖钢筋混凝土桩尖钢制活瓣桩尖钢制活瓣桩尖1 12 2(a)(a)(b)(b)桩靴示意图桩靴示意图(a)(a)钢筋混凝土钢筋混凝土 桩靴桩靴;(b);(b)钢活瓣桩靴钢活瓣桩靴 1-1-桩管桩管;2-;2-活瓣活瓣(四四)复打法复打法扩大灌注桩扩大灌注桩 :全部复打全部复打1.1.复打方式复打方式部分复打部分复打局部反插局部反插1 12 23 34 4(a)(a)1 12 23 34 4(b)(b)5 51 13 34 4(c)(c)复打法示意图复打法示意图 (a)(a)全部复打全部复打 ;(b),(c);(b),(c)局部复打局部复打 1-1-单打桩单打桩 ;2-;2-沉管沉管 ;3-;3-第二次浇筑混凝土第二次浇筑混凝土 ;4-;4-复打桩复打桩 ;5-;5-预加预加 1m1m设计要求设计要求 :提高桩的承载能力提高桩的承载能力2.2.复打条件复打条件施工要求施工要求 :处理工程事故处理工程事故桩管每次打入时桩管每次打入时 ,中心线应重合中心线应重合3.3.注意事项注意事项必须在第一次灌注的混凝土初凝前完成复打工作必须在第一次灌注的混凝土初凝前完成复打工作六、人工挖孔灌注桩六、人工挖孔灌注桩 :人工挖孔和挖孔扩底灌筑桩(a)圆柱桩;(b)扩底桩;(c)、（d）扩底桩群布置(b)(b)(c)(c)(d)(d)(a)(a)3dh h1 1 d1 1d1 110001000500500h h1 1 200200dd1、常用的护壁方法（1）混凝土护壁钻孔桩施工工艺：场地平整施工工艺：场地平整测定桩位放线测定桩位放线挖土至挖土至1m左左右深度右深度混凝土护壁施工混凝土护壁施工安设运土设备安设运土设备挖土与护壁循挖土与护壁循环施工直到设计要求的持力层环施工直到设计要求的持力层扩头及验收扩头及验收桩身施工桩身施工分段高度一般为分段高度一般为0.91.0m。混凝土强度。混凝土强度C30或或C25,厚度经计算确定，一般取厚度经计算确定，一般取100150mm,加配适量加配适量直径直径68mm的钢筋，相邻两节护壁之间用钢筋拉接。的钢筋，相邻两节护壁之间用钢筋拉接。（2）沉井护壁钻孔桩施工工艺：制作钢筋混凝土井筒 挖土 下沉 浇注混凝土（3）钢套管护壁钻孔桩施工工艺：测量定位 下沉 挖土 浇注混凝土2.2.注意事项注意事项 :(1)(1)保证桩孔的质量保证桩孔的质量 (2)(2)防止工程质量事故防止工程质量事故 (3)3)人身安生人身安生 :塌孔塌孔 窒息窒息 触电触电 B-4.5持力岩层BDD1 1h1 150050010000100001000100012001200平均平均20m20m505050505 54 43 32 21 1 人工挖孔桩构造图1-护壁;2-主筋;3-箍筋;4-地梁;5-桩帽