最新土木工程施工-第5讲砼预制桩施工PPT课件.ppt

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1、土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业桩的分类桩的分类 桩基础由桩基础由桩桩和和承台承台组成：组成：按承载性状分按承载性状分端承桩端承桩磨擦桩磨擦桩端承桩端承桩磨擦端承桩磨擦端承桩端承磨擦桩端承磨擦桩磨擦桩磨擦桩桩基础构造示意图桩基础构造示意图第第5 5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工共共3232页页 第第1 1页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工邵阳学院

2、邵阳学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2 预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工方法有预制桩的沉桩施工方法有锤击法锤击法、静力压桩法静力压桩法、振动法振动法和和水冲法水冲法。锤击法锤击法共共3232页页 第第8 8页页第第5 5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工静力压桩法静力压桩法振动法振动法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 打桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。打桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。 2.1.1 桩锤桩锤 2.1 锤击法锤击法 落锤落锤 构造简单、施

3、工方便，锤重一般构造简单、施工方便，锤重一般0.51.5t，用，用卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低、对桩身速度慢、效率低、对桩身损伤大。损伤大。 汽锤汽锤 利用利用蒸汽蒸汽或或压缩空气压缩空气为动力进行锤击。有为动力进行锤击。有单动单动和和双动双动之分，单动式汽锤锤重之分，单动式汽锤锤重315t，锤击频率，锤击频率4060次次/min，落落距短、速度快、效率高、适宜打各类桩距短、速度快、效率高、适宜打各类桩；双动式汽锤锤重；双动式汽锤锤重0.63.5t，锤击频率锤击频率100135次次/min，可打斜桩、水下打桩和拔桩可打斜桩、水下打桩和拔

4、桩。目前已较。目前已较少使用。少使用。2 2 预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工共共3232页页 第第9 9页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 柴油锤柴油锤构造简单、施工方便，有构造简单、施工方便，有导杆式导杆式和和筒式筒式两种，锤重两种，锤重27.2t，由于噪音、，由于噪音、振动和空气污染等公害，在城市施工日益受振动和空气污染等公害，在城市施工日益受到限制，不适用硬土和软土中打桩；到限制，不适用硬土和软土中打桩； 液压打桩锤液压打桩锤 无噪音、冲击频率高，无噪音、冲击频率高，并适合水下打桩，是并适合水下打桩，是理想理想的冲击式打桩设备的冲击式打桩设备，但构，但构造复

5、杂、造价较高。造复杂、造价较高。国内最大的国内最大的D180筒式柴油锤筒式柴油锤HHP系列液压打桩锤系列液压打桩锤2.1 2.1 锤击法锤击法共共3232页页 第第1010页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业柱锤的选择柱锤的选择 锤击法沉桩施工，锤击法沉桩施工，桩锤选择是关键桩锤选择是关键。首先应根据施工。首先应根据施工条件选择桩锤的类型，然后决定锤重，一般锤重大于桩重条件选择桩锤的类型，然后决定锤重，一般锤重大于桩重的的1.52倍时效果较为理想（桩重大于倍时效果较为理想（桩重大于2t 时可采用比桩轻时可采用比桩轻的锤，但不宜小于桩重的的锤，但不宜小于桩重的75%）。

6、）。施工中应施工中应“重锤轻击重锤轻击”( (锤的重量大而锤的重量大而落距小落距小) )，这样桩极易打入土中，不会打，这样桩极易打入土中，不会打坏桩头，也不会产生桩身回跃坏桩头，也不会产生桩身回跃( (回弹回弹) )；桩锤过轻时，则会出现桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击轻锤高击”， 极易损坏桩头，桩也难以打入土中。极易损坏桩头，桩也难以打入土中。共共3232页页 第第1111页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.1.2 桩架桩架 桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设备。桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设备。常用

7、的桩架有常用的桩架有多功能桩架多功能桩架和和履带式桩架履带式桩架。 多功能桩架：多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。机构组成。优点：优点：机动性机动性和适应性较大和适应性较大，水平方向可，水平方向可作作3603600 0回转，回转，立柱可倾斜，立柱可倾斜，可适应各种预可适应各种预制桩和灌注桩制桩和灌注桩；缺点：缺点：机构机构庞大，组装拆庞大，组装拆 迁较麻烦迁较麻烦。共共3232页页 第第1212页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 履带式桩架履带式桩架 以履带式起重机为底盘，加装立

8、以履带式起重机为底盘，加装立柱及传动机构用以打桩。性能灵活，柱及传动机构用以打桩。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。的施工。共共3232页页 第第1313页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.1.3 打桩前的施工准备工作打桩前的施工准备工作 清除地上或地下障碍物清除地上或地下障碍物 平整场地平整场地 定位定位放线放线通电、通水通电、通水 安设打桩机安设打桩机。 桩基轴线的定位点应设置桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处；在不受打桩影响处； 每个桩位打一个小木桩；每个桩位打一个小木桩； 打桩

9、地区附近设置不少于打桩地区附近设置不少于2个水准点，供施工过程中检查桩位个水准点，供施工过程中检查桩位的偏差和桩的入土深度。的偏差和桩的入土深度。注意：注意：打桩前对桩管进行检查打桩前对桩管进行检查共共3232页页 第第1414页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.1.4 打桩顺序打桩顺序 直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求综合考虑。工程特点和工期要求综合考虑。 由一侧向单一方向打由一侧向单一方向打( (逐排打逐排打) )：桩的就位和起吊方桩的就位

10、和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压，桩距便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压，桩距4倍桩径时，土壤倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序；桩，应考虑跳打或变换打桩顺序； 自中间向两个方自中间向两个方向打：向打：适宜大面积的桩群；适宜大面积的桩群； 自中间向四周打：自中间向四周打：适宜大面积的桩群。适宜大面积的桩群。共共3232页页 第第1515页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业注意：注意： 对标高不一的桩应遵循对

11、标高不一的桩应遵循“先深后浅先深后浅”的原则的原则 ；对不同规格；对不同规格的桩，应遵循的桩，应遵循“先大后小、先长后短先大后小、先长后短”的原则。的原则。点击动画点击动画锤击法沉桩锤击法沉桩共共3232页页 第第1616页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.1.5 打桩方法打桩方法 桩插入土中时的桩插入土中时的垂直度偏差不超过垂直度偏差不超过0.5%，固定桩锤和桩帽固定桩锤和桩帽, ,使桩、桩帽、桩锤在使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。，确保桩能垂直下沉。 开始沉桩应开始沉桩应起锤轻压起锤轻压并并轻轻击数锤击

12、数锤，观察桩身、桩架、桩锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，始可转入正常施打。等垂直一致，始可转入正常施打。 打桩过程中，如遇打桩过程中，如遇桩身倾桩身倾斜、桩位位移、贯入度剧变、桩斜、桩位位移、贯入度剧变、桩顶或桩身严重裂缝或破碎顶或桩身严重裂缝或破碎等异常等异常情况，情况， 应应暂停打桩暂停打桩，处置后再行处置后再行施工施工。桩身定位桩身定位共共3232页页 第第1717页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 采用采用送桩法送桩法将桩顶标高低于地面的桩送入土中将桩顶标高低于地面的桩送入土中时，桩与送桩杆应在时，桩与送桩杆应在同一轴线上同一

13、轴线上，拔出送桩杆后，拔出送桩杆后，桩桩孔应及时回填孔应及时回填。安装送桩杆安装送桩杆 送桩施打送桩施打 桩已打入地面以下桩已打入地面以下共共3232页页 第第1818页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.1.6 多节桩的接桩多节桩的接桩 常用接桩方法有常用接桩方法有焊接、法兰连接焊接、法兰连接或或硫磺胶泥锚接硫磺胶泥锚接。前二种方法。前二种方法适用于各类土层，后一种适用于软土层。适用于各类土层，后一种适用于软土层。焊接接桩：焊接接桩：钢板宜用低碳钢板宜用低碳钢，焊条宜用钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再对称焊接；，先四角点焊固定，再

14、对称焊接；法兰接桩：法兰接桩：钢钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；硫磺胶泥锚接桩硫磺胶泥锚接桩的硫磺胶泥配的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。合比应通过试验确定。焊接接桩焊接接桩共共3232页页 第第1919页页2.1 2.1 锤击法锤击法土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.2 静力压桩静力压桩 静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、无噪静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、无噪音，但存在音，但存在挤土效应挤土效应。适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）。适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。当存在厚度大于筑

15、物的情况。当存在厚度大于2m的中密砂夹层时，不宜采用静力的中密砂夹层时，不宜采用静力压桩。压桩。 静力压桩机有静力压桩机有机械式机械式和和液压式液压式之之分，目前使用的多分，目前使用的多为为液压式静力压桩液压式静力压桩机机，压力可达，压力可达7000kN。2 2 预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工共共3232页页 第第2020页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 静力压桩多采用静力压桩多采用分段预制、分段预制、分节压入、逐段接长分节压入、逐段接长。当下节桩。当下节桩压入土中后压入土中后上端距地面上端距地面0.81m时接长上节桩，继续压入。每根时接长上节桩，继续压入。每根

16、桩的压入、接长应连续。桩的压入、接长应连续。 初压时如桩身发生较大移初压时如桩身发生较大移位、倾斜，压入过程中桩身突位、倾斜，压入过程中桩身突然下沉或倾斜，桩顶砼破坏或然下沉或倾斜，桩顶砼破坏或压桩阻力剧变时，应暂停压桩，压桩阻力剧变时，应暂停压桩，及时研究处理。及时研究处理。静力压桩的分节压入、接长静力压桩的分节压入、接长静力压桩施工现场静力压桩施工现场2.2 2.2 静力压桩静力压桩共共3232页页 第第2121页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业桩机就位桩机就位吊起管桩吊起管桩静力压桩静力压桩GZY700D全液压全液压高效静力压桩机高效静力压桩机点击动画点击动画

17、静力压桩静力压桩共共3232页页 第第2222页页2.2 2.2 静力压桩静力压桩土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.3 振动沉桩振动沉桩 振动法是将振动锤吊至预制桩顶上，将桩头套入与振动箱连接振动法是将振动锤吊至预制桩顶上，将桩头套入与振动箱连接的桩帽或液压夹桩器内夹紧，振动锤产生的的桩帽或液压夹桩器内夹紧，振动锤产生的激振力激振力通过桩身通过桩身带动土带动土体振动体振动，使土颗粒间的摩擦力大大减小，桩在自重和机械力作用下，使土颗粒间的摩擦力大大减小，桩在自重和机械力作用下沉入土中。振动法沉桩设备构造简单、使用方便、效率较高。沉入土中。振动法沉桩设备构造简单、使用方

18、便、效率较高。 适用于适用于沉钢板沉钢板桩、钢管桩桩、钢管桩及及长长度在度在15m内的细长内的细长钢筋砼预制桩钢筋砼预制桩，在砂土中效率最在砂土中效率最高，粘土中略差。高，粘土中略差。DZM100液压振动锤液压振动锤共共3232页页 第第2323页页2 2 预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业二台桩锤联动打钢管桩二台桩锤联动打钢管桩DZJ135振动桩锤振动桩锤白马河特大桥振动沉桩白马河特大桥振动沉桩2.3 2.3 振动沉桩振动沉桩共共3232页页 第第2424页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业世界最大的液压振动锤

19、世界最大的液压振动锤 APE公司在大直径超重钢圆筒和砼圆筒振沉设备方面居于世公司在大直径超重钢圆筒和砼圆筒振沉设备方面居于世界领先地位。最大的界领先地位。最大的APE600型振动锤偏心力矩为型振动锤偏心力矩为230kg.m， 激振激振力为力为4830KN。APE600型振动锤型振动锤 APE600锤构造锤构造APE600型振动锤型振动锤4台联动在台联动在美国奥克兰美国奥克兰- -旧金山大桥沉桩施工旧金山大桥沉桩施工共共3232页页 第第2525页页2.3 2.3 振动沉桩振动沉桩土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.4 射水沉桩射水沉桩 射水沉桩法往往与锤击（或振动）法

20、同时使用。在砂夹卵石射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以层或坚硬土层中，一般以射水为主射水为主，锤击锤击或或振动为辅振动为辅；在粉质粘；在粉质粘土或粘土中，一般以土或粘土中，一般以锤击锤击或或振动为主振动为主，射水为辅射水为辅，并，并控制射水时控制射水时间和水量间和水量。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。 下沉空心桩，一般用下沉空心桩，一般用单管桩内射水单管桩内射水，当下沉较深或土层较密

21、，当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩，将实，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩，将射水管对称装在射水管对称装在桩身两侧桩身两侧，并可沿桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲，并可沿桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。土。2 2 预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工共共3232页页 第第2626页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落；桩插吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落；桩插正立稳后，压上桩帽桩锤，开始桩主要靠自重下沉，用较小水压正立稳后，压上桩帽桩锤，开始桩主要靠自重下沉，用较小

22、水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。下沉渐趋缓控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（810m）已能保持桩身垂直）已能保持桩身垂直度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。注意注意： 不论采取何种射水施工方法，在不论采取何种射水施工方法，在沉至距设计标高沉至距设计标高1-1.5m时，应停止射水时，应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动沉桩拔出射水管，用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。至设计深度，以保证桩的承载力。射水沉桩施工要点射水沉桩施工要点2.4 2.4 射

23、水沉桩射水沉桩共共3232页页 第第2727页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.5 水中沉桩水中沉桩 桥梁施工常需进行水下沉桩。当河流水浅时，可搭设施工便桥桥梁施工常需进行水下沉桩。当河流水浅时，可搭设施工便桥或脚手架安置桩架进行水中沉桩施工。当河流较宽较深时，可采用：或脚手架安置桩架进行水中沉桩施工。当河流较宽较深时，可采用： 先筑围堰后沉桩法：先筑围堰后沉桩法：临近河岸、水不深的桩可采用。临近河岸、水不深的桩可采用。 先沉桩后筑围堰法：先沉桩后筑围堰法：适用较深水中沉桩。适用较深水中沉桩。先沉桩后吊放钢吊箱围堰先沉桩后吊放钢吊箱围堰 先沉桩后筑钢板桩围堰先沉桩

24、后筑钢板桩围堰2 2 预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工共共3232页页 第第2828页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 在较深较宽的江在较深较宽的江面上使用专用沉桩船面上使用专用沉桩船进行水中沉桩。进行水中沉桩。 沉桩船沉桩沉桩船沉桩金塘大桥金塘大桥钢管桩沉桩施工钢管桩沉桩施工多功能打桩船多功能打桩船2.5 2.5 水中沉桩水中沉桩共共3232页页 第第2929页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 用吊箱围堰施工水中桩基用吊箱围堰施工水中桩基 在深水中修筑高桩承台，可采用吊箱围堰法拼装水上工作平台在深水中修筑高桩承台，可采用吊箱围堰法拼装水

25、上工作平台, ,进行沉桩施工和承台砼浇筑。其施工程序是：进行沉桩施工和承台砼浇筑。其施工程序是： 近岸边水上拼装近岸边水上拼装吊箱围堰吊箱围堰吊箱围堰吊箱围堰水上浮运水上浮运下沉下沉插插打外围堰定位桩打外围堰定位桩固固定吊箱围堰定吊箱围堰插打桩插打桩基基灌注水下封底砼灌注水下封底砼抽水并拆除送桩抽水并拆除送桩灌注承台砼灌注承台砼灌注墩灌注墩身砼身砼共共3232页页 第第3030页页2.5 2.5 水中沉桩水中沉桩土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业3 预制桩的沉桩质量控制预制桩的沉桩质量控制 桩的垂直偏差应控制在桩的垂直偏差应控制在1%以内，平面位置的偏差，单排以内，平面

26、位置的偏差，单排桩不大于桩不大于100mm，多排桩为，多排桩为1/21个桩的直径或边长。个桩的直径或边长。 承受轴向荷载的磨擦桩的入土深度控制，以承受轴向荷载的磨擦桩的入土深度控制，以标高为主标高为主，贯贯入度为参考入度为参考；按标高控制的桩，桩顶标高的允许误差为；按标高控制的桩，桩顶标高的允许误差为50mm。 端承桩的入土深度以端承桩的入土深度以最后贯入度控制为主最后贯入度控制为主，标高作为参考标高作为参考。 如遇桩顶位移或上升涌起、桩身倾斜、桩头击碎严重、桩身如遇桩顶位移或上升涌起、桩身倾斜、桩头击碎严重、桩身断裂、沉桩达不到设计标高等严重情况时，应断裂、沉桩达不到设计标高等严重情况时，应

27、暂停施工暂停施工，采取相应，采取相应措施处理后方可继续施打。措施处理后方可继续施打。共共3232页页 第第3131页页第第5 5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业4 预制桩头的截桩预制桩头的截桩 承台施工前要按承台底标高对已验收合格的预制桩进行截桩承台施工前要按承台底标高对已验收合格的预制桩进行截桩处理，截去高出的桩身砼，剔出桩身受力主筋锚入承台内。截桩处理，截去高出的桩身砼，剔出桩身受力主筋锚入承台内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。施工应防止对桩身的过大震动和破坏。预应力管桩预应力管桩加焊锚固钢筋加焊锚固钢筋截桩作业中截桩作业中 截桩后截桩后浇注砼垫层浇注砼垫层点击点击截桩录像截桩录像共共3232页页 第第3232页页第第5 5讲讲 砼预制桩施工砼预制桩施工34 结束语结束语