【教学课件】第二章桩基础工程.ppt

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1、建筑施建筑施工技工技术术授课人：李佳鹏 电话建筑施工技建筑施工技术上课人：李佳鹏 电话建筑施工技建筑施工技术上课人：李佳鹏电话2.1地基基础及加固地基基础及加固 任何建筑物都必须有可靠的地基及基础。建筑物的全部重量（包括各种荷载）最终通过基础传给地基，所以，对某些地基的处理及加固就成为基础工程施工中的一项重要内容。在施工过程中如发现地基土质过软或过硬，不符合设计要求时，应本着使建筑物各部位沉降趋于一致，以减小地基不均匀沉降的原则对地基进行处理。第第2章章 地基与基础地基与基础2.1地基处理及加固地基处理及加固2.2浅埋式钢筋砼基础施工浅埋式钢筋砼基础施工2.3桩基工程桩基工程 2.4工程实践案

2、例工程实践案例一、地基定义：一、地基定义：建筑物基础底部下方一定深度与范围内的土层，建筑物基础底部下方一定深度与范围内的土层，承受由基础传来的建筑物荷载。承受由基础传来的建筑物荷载。二、地基要求：二、地基要求：1.1.均应保证具有足够的强度和稳定性。均应保证具有足够的强度和稳定性。2.2.在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定；稳定；3.3.不产生过大的沉降或不均匀的沉降变形，以不产生过大的沉降或不均匀的沉降变形，以确保建筑物的正常使用。确保建筑物的正常使用。2.1 地基处理及加固地基处理及加固地基即指建筑物基础以下的土体，地基的主要作用是承托建筑物地

3、基即指建筑物基础以下的土体，地基的主要作用是承托建筑物的基础；的基础；基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基不能满足地基强度和变形的要求，则必须事先地基。若天然地基不能满足地基强度和变形的要求，则必须事先要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。地基加固处理的原理是：将土质由松变实，将水的含水量由高变地基加固处理的原理是：将土质由松变实，将水的含水量由高变低。即可达到地基加固的目的。常用的人工地基处理方法有换填低。即可达到地基加固的目的。常

4、用的人工地基处理方法有换填法、重锤夯实法、机械碾压法、挤密桩法、深层搅拌法、化学加法、重锤夯实法、机械碾压法、挤密桩法、深层搅拌法、化学加固法等固法等 换填法换填法挖：挖去表面的软土层，将基础埋置在承载力较大的基岩或挖：挖去表面的软土层，将基础埋置在承载力较大的基岩或坚硬的土层上。坚硬的土层上。填：软土层很厚，而又需要大面积进行加固处理，则可在原填：软土层很厚，而又需要大面积进行加固处理，则可在原有的软土层上直接回填一定厚度的好土或砂石、矿石等。有的软土层上直接回填一定厚度的好土或砂石、矿石等。换：就是将挖与填相结合，即换土垫层法，施工时先将基础下一换：就是将挖与填相结合，即换土垫层法，施工时

5、先将基础下一定范围内的软土挖去，而用人工填筑的垫层作为持力层，按其回填定范围内的软土挖去，而用人工填筑的垫层作为持力层，按其回填的材料不同可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等。的材料不同可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等。（一）换土垫层法一）换土垫层法1 1、人工级配砂石换土地基：、人工级配砂石换土地基：（1 1）方法：用碎石和砂拌和均匀，分层夯实而形成垫层层。）方法：用碎石和砂拌和均匀，分层夯实而形成垫层层。其承载能力可达其承载能力可达300kp300kp。（2 2）适用：一般黏性土地基加固，施工简单，费用较低。）适用：一般黏性土地基加固，施工简单，费用较低。（3 3）材料

6、要求：）材料要求：1 1）石料：其颗粒不应大于）石料：其颗粒不应大于40mm40mm。砂石内不得含有杂质。砂石内不得含有杂质 2 2）砂料：其颗粒不得大于）砂料：其颗粒不得大于5mm5mm，且不应夹有其他杂质。，且不应夹有其他杂质。（4）施工要点：）施工要点：1）铺设前应先检查基槽，待合格后方可施工。（地基验槽）铺设前应先检查基槽，待合格后方可施工。（地基验槽）2）砂石地基底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，施工应）砂石地基底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，施工应按现深后浅的程序进行。土面应挖成踏步或斜坡搭接，搭接处应按现深后浅的程序进行。土面应挖成踏步或斜坡搭接，搭接处应夯压密实。夯压

7、密实。3）人工级配的砂、石材料，应按级配拌合均匀，再进行铺填捣）人工级配的砂、石材料，应按级配拌合均匀，再进行铺填捣实。实。4）施工时，砂石搅拌均，控制其含水量、厚度、夯打遍数，应）施工时，砂石搅拌均，控制其含水量、厚度、夯打遍数，应分层铺筑，分层夯压实，每层的铺筑厚度不宜超过表分层铺筑，分层夯压实，每层的铺筑厚度不宜超过表21规定数规定数值，分层厚度可用样桩控制。值，分层厚度可用样桩控制。5）应先采取排水措施，在无水情况下施工。（无水施工）应先采取排水措施，在无水情况下施工。（无水施工）6）不得在墙角、柱墩下接缝，上下错缝不小于）不得在墙角、柱墩下接缝，上下错缝不小于500mm，接缝，接缝

8、隙隙 处应充分夯实。（接缝规范）处应充分夯实。（接缝规范）7 7）冬期施工时，不得采用夹有冰块的砂石作地基，并应采取）冬期施工时，不得采用夹有冰块的砂石作地基，并应采取 措施防止砂石内水分冻结。措施防止砂石内水分冻结。8 8）砂石打完后，应及时进行基础封闭。）砂石打完后，应及时进行基础封闭。表表2.1 2.1 砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量 振捣方式振捣方式每层铺筑厚每层铺筑厚度（）度（）施工时最优含施工时最优含水量（水量（）施工说明施工说明备注备注平振法平振法2002501520用平板式振捣器往复振捣用平板式振捣器往复振捣不宜用于细纱或不宜用于细纱或

9、含泥量较大的砂含泥量较大的砂所铺筑的砂垫层所铺筑的砂垫层插振法插振法振捣器插入深度饱和饱和（1）插入式振捣器）插入式振捣器（2）插入间距可根据机械振幅大小）插入间距可根据机械振幅大小决定决定（3）不应插入下卧粘性土层）不应插入下卧粘性土层（4）插入式振捣器插入完毕后所留）插入式振捣器插入完毕后所留的孔洞，应用砂填实的孔洞，应用砂填实水撼法水撼法250饱和饱和（1）注水高度应超过每次铺筑面）注水高度应超过每次铺筑面（2）钢叉摇撼捣实，插入点间距为）钢叉摇撼捣实，插入点间距为100，钢叉分四齿，齿的间距，钢叉分四齿，齿的间距800，长，长300，木柄长，木柄长90，重，重40N湿陷性黄土、膨湿陷性

10、黄土、膨胀土地区不得使胀土地区不得使用用夯实法夯实法1502008121.用木夯或机械夯用木夯或机械夯2.木夯重木夯重400N，落距落距4005003.一夯压半夯，全面夯实一夯压半夯，全面夯实适用于砂石地基适用于砂石地基碾压法碾压法25035081260100KN压路机往复碾压压路机往复碾压（1）适用于大面）适用于大面积砂垫层积砂垫层（2）不宜用于）不宜用于3水位以下的砂垫水位以下的砂垫层层（5）质量验收标准和方法）质量验收标准和方法砂和砂石地基的质量验收标准：砂和砂石地基的质量验收标准应符合表砂和砂石地基的质量验收标准：砂和砂石地基的质量验收标准应符合表22的规定的规定 表表22项项序序 检

11、查方法检查方法允许偏差或允许值允许偏差或允许值 检查方法检查方法 单位单位 数值数值主主控控项项目目 1地基承载力地基承载力 设计要求设计要求按规定方法按规定方法 2配合比配合比 设计要求设计要求检查拌合时的体积比或总量比检查拌合时的体积比或总量比 3压实系数压实系数 设计要求设计要求现场实测现场实测一一般般项项目目 1砂石料有机含量砂石料有机含量%5焙烧法焙烧法 2砂石料含泥量砂石料含泥量%5水洗法水洗法 3石料粒径石料粒径 mm100筛分法筛分法 4含水量（与最优含水量比较含水量（与最优含水量比较%2烘干法烘干法5分层厚度（与设计要求相比较）分层厚度（与设计要求相比较）mm50水准仪水准仪

12、（1 1）砂和砂石地基（垫层）砂和砂石地基（垫层）禁忌1:用干细砂或含泥量大的砂铺设砂地基 现象、危害性:干细砂含水量低，孔隙率大，难以振捣，压夯实；含泥量大的砂铺设砂地基，阻塞排水通道，不利于下层地基孔隙水排出，两者都造成地基承载力降低，变形大。防治措施:砂地基宜用颗粒级配良好，质地坚硬的中砂或粗砂。当用细砂应掺加25%30%的粒径20-50mm的卵石（或碎石），但要分布均匀；或掺加一定比例的中、粗砂拌均，在最优含水量下分层铺设，振捣或压、夯实；砂含泥量应小于5%，兼作排水地基时，含泥量不得超过3%。禁忌禁忌2 2：人工级配砂石地基不拌合均匀铺设 现象、危害性：现象、危害性：人工级配砂石地基

13、配合比例是通过试验确定，如不拌合均匀铺设，将使地基中存在不同比例的砂石料，甚至出现砂窝或石子窝，使密实度达不到要求，降低地基承载力，在荷载作用下产生不均匀沉陷。防治措施：防治措施：人工级配砂石料必须按体积比或重量比准确计量，用人工或机械拌合均匀，分层铺填夯、压实；不合要求的部位应挖出，重新拌合均匀，再按要求铺填夯、压密实。禁忌禁忌3 3：地基底面标高不一时，不挖成阶梯或斜坡搭接，不采取先深后浅的顺序铺设 现象、危害性现象、危害性 地基底面标高不同时，采取按原自然边坡不挖成阶梯或斜坡搭接，不按先深后浅的顺序，不分层直接下料铺设，在斜坡面处很难以夯压密实，使斜坡处承载力不足，且易产生滑动，使地基产

14、生不均匀下沉。防治措施防治措施 地基底面标高不同时，边坡应挖成阶梯形（或平缓斜坡搭接，按先深后浅的顺序分层铺设，搭接处充分夯、压密实。禁忌禁忌4 4局部软弱土层不处理就施工 现象、危害性现象、危害性在地基中存在局部软弱土层，不经处理就直接在其上施工砂或砂石地基，将在该部位形成软弱土夹层，降低地基强度，产生不均匀沉降。防治措施防治措施将局部软弱土层挖出，基底夯实后分层回填灰土或砂、砂石料，仔细夯压实；如软弱土层为厚度较小的淤泥或淤泥质土，可采取挤淤处理。在软弱土面上填块石、片石等，将其压入以置换和挤出软弱土，再在其上施工砂或砂石地基。砂石换土垫层沉降缝地基处理不均匀沉降导致地梁断裂不均匀沉降导致

15、墙体开裂不均与沉降处理人工挖孔桩处理不均匀沉降不均匀沉降人工挖孔桩施工1.庄孔为直立孔壁，桩底1m厚3:7砂石垫层，每层虚铺厚度0.2m，夯实后继续往上铺，砂石完成后，作100厚C10砼封闭层。2.孔壁涂刷沥青（为保证地坪不被拉裂）。3制作绑扎钢筋。4.桩芯砼浇注。强夯地基施工强夯地基施工 强夯法具有施工速度快、造价低、设备简单、能处理的土壤类别多等特点。施工时用起重机将很重的锤（一般为8t-40t)起吊至高处（一般为6m-30m),使其自由落下，产生的巨大冲击能量和振动能量给地基以冲击和振动，从而在一定范围内提高地基土的强度，降低其压缩性，达到地基受力性能改善的目的。强夯法适用于碎石土、砂性

16、土、粘性土、湿陷性黄土和回填土地基等的加固处理。一般加固深度1.22.0m，强度提高可达30%。施工要点施工要点l施工前应进行地基勘察和试夯，试夯面积不小10m10m，对试夯前后的变化情况进行对比，以确定正式夯击施工时的技术参数。l场地应做好排水工作，地下水位高时应采取降低水位措施，冬季施工要采取防冻措施。l夯点的布置应根据基础底面形状确定，施工时按由内向外、隔行跳打原则进行，夯实范围应大于基础边缘3 m。l每夯击一遍完后，应测量场地平均下沉量，然后用土将夯坑填平，方可进行下一遍夯击。l强夯施工时应对每一夯实点的夯击能量、夯击次数和每次夯沉量等做好详细的现场记录。强强 夯夯 压压 实实 2.2

17、地基局部处理（1）松土坑的处理）松土坑的处理1）当坑的范围较小（在基槽范围内），可将坑中松软土挖）当坑的范围较小（在基槽范围内），可将坑中松软土挖出，使坑底及四壁均见天然土为止，回填与天然土压缩性相出，使坑底及四壁均见天然土为止，回填与天然土压缩性相近的材料。近的材料。2）当坑的范围较大（超过基槽边沿）或因条件限制，槽壁）当坑的范围较大（超过基槽边沿）或因条件限制，槽壁挖不到天然土层时，则应将该范围内的基槽适当加宽。挖不到天然土层时，则应将该范围内的基槽适当加宽。3）如坑在槽内所占范围较大（长度在）如坑在槽内所占范围较大（长度在5m以上），且坑底土以上），且坑底土质与一般槽底天然土质相同，可将

18、此部分基础加深，做质与一般槽底天然土质相同，可将此部分基础加深，做1：1踏步与两端相接，踏步多少根据坑深而定，但每步高不大于踏步与两端相接，踏步多少根据坑深而定，但每步高不大于0.5m，长不小于，长不小于1.0m.（2）局部软硬土的处理 当基础下局部遇基岩、旧墙基、大孤石、老灰土、化粪池、大树根、砖窑底等，均应尽可能挖除，以防建筑物由于局部落于较硬物上造成不均匀沉降，而使上部建筑物开裂。若基础一部分落于基岩或硬土层上，一部分落于软弱土层上，基岩表面坡度较大，则应在软土层上采用现场钻孔灌注桩至基岩；或在软土部位作砼或砌块石支承墙（或支墩）；或将基础以下基岩凿去0.30.5m深，填以中粗砂或砂混合

19、物作软性褥垫，实质能调整岩土交界部位地基的相对变形，避免应力集中出现裂缝；或采取加强基础和上部的刚度，来克服软硬地基的不均匀变形。如基础一部分落于原土层上，另一部分落于回填土地基上时，开在填土部位用现场钻孔灌注桩或钻孔爆扩桩直至原土层，使该部位上部荷载直接传至原土层，以避免地基的不均匀沉降。基坑平面图基础平面图基坑局部处理平面图2.3浅埋式钢筋砼基础施工一般工业与民用建筑在基础设计中多采用天然浅基础，它造价低施工简便。常用的浅基础类型有条式基础、杯形基础、筏式基础和箱形基础等。一、条式基础一、条式基础条式基础包括柱下钢筋砼独立基础（图2-3）和墙下钢筋砼条形基础（图2-4）。1.构造要求（1）

20、锥形基础（条形基础）边缘高度h不宜小于200mm；阶梯形基础的每阶高度h1宜为300500mm。（2）垫层厚度一般为100mm，砼强度等级为C100，基础砼强度等级不宜低于c15。（3）板底受力钢筋的最小直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm.当有垫层时钢筋保护层不宜小于35mm，无垫层时不宜小于70mm。2.施工要点（1）基坑（槽）应进行验槽，局部软弱土层应挖去，用灰土或砂石分层回填夯实至基底相平。基坑（槽）内浮土、积水、淤泥、垃圾、杂物应清除干净。验槽后地基砼应立即浇筑，以免地基土被扰动。（2）垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模。铺放钢筋网片时底部用与砼保护层同厚度的水泥砂浆垫塞，以

21、保证位置正确。（3）在浇筑前，应清除模板上的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂物。（4）基础砼宜分层连续浇筑完成。阶梯形基础的每一台阶高度内应分层浇捣，每浇筑完一台阶应稍停0.51.0h，待其初步获得沉实后，再浇筑上层，以防止下台阶砼溢出，在上台阶根部出现烂脖子，台阶表面应基本抹平。（5）锥形基础的斜面部分模板应随砼浇捣分段支设并顶压紧，以防模板上浮变形，边角处的砼应注意捣实。严禁斜面部分不支模，用铁锹拍实。（6）基础上有插筋时，要加以固定，保证插筋位置的正确，防止浇捣砼发生位移。砼浇筑完毕，外露表面应覆盖浇水养护。基坑扎钢筋基坑完成的钢筋基坑完成的钢筋基坑支模板基槽扎钢筋检查基槽模板几何尺寸基槽浇

22、完第一阶砼基础验收二、杯形基础 杯形基础常用作钢筋砼预制柱基础，基础中预留凹槽（即杯口），然后插入预制柱，临时固定后，即在四周空隙中灌细石砼。其形式有一般杯口基础、双杯口基础和高杯口基础等（图2-5）。三、筏式基础筏式基础由钢筋砼底板、梁组成，试用于地基承载力较低而上部结构荷载很大的场合。其外形和构造上象倒置钢筋砼楼盖，整体刚度大，能有效将各柱子的沉降调整得较为均与。筏式基础一般可分为梁板式和平板式两类（图2-7）。1.构造要求（1）砼强度等级不宜低于C20，钢筋保护层厚度不小于35mm。（2）基础平面布置应尽量对称，以减小基础荷载的偏心距。板底厚度不宜小于200mm，梁截面和板厚按计算确定，

23、梁顶高出底板顶面不小于300mm，梁宽不小于250mm。（3）底板一般宜设厚度为100mm的C10砼垫层，每边伸出基础底板不小于100mm。2.施工要点（1）施工前，如地下水位较高，可采用人工降低地下水位至基坑底不少于500mm。（2）施工时，可采用先在垫层上绑扎底板、梁的钢筋和柱子锚固插筋，浇注底板砼，待达到25%设计强度后，再在底板上支梁模板，继续浇注完梁部分砼；也可采用底板和梁模板，一次同时支好，砼一次连续建筑完成，梁侧模板采用支架支承并固定牢固。（3）砼浇筑时一般不留施工缝，必须留设时，应按施工缝要求处理，并应设置止水带。（4）基础浇筑完毕，表面应覆盖和洒水养护，并防止地基被水浸泡。四

24、、箱形基础箱形基础是由钢筋砼底板、顶板、外墙以及一定数量的内墙隔墙构成封闭的箱体。2.2桩基础工程一般建筑物都应该充分利用地基土层的承载能力，而尽量采用浅基础。但若浅层土质不良，无法满足建筑物对地基变形和强度方面的要求时，可以利用下部坚实土层或岩层作为持力层，这就要采取有效的施工方法建造深基础了。深基础主要有桩基础、墩基础、沉井和地下连续墙等几种类型，其中以桩基础最为常用。一、桩的作用和分类一、桩的作用和分类1.作用桩基一般由设置于土中的桩和承接上部结构的承台组成（图2-9）。桩的作用在于将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土层上；或使软弱土层挤压，以提高土壤的承载力和密实度，从而保证建筑

25、物的稳定性和减少地基沉降。决大多数桩基的桩数不止一根，而将各根桩在上端（桩顶）通过承台练成一体。2.分类（1）按承载性质分 摩擦型桩、端承型桩（2）按桩的使用功能分 竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷载桩、复合受荷载桩。（3）按桩制作工艺分 预制桩和现场灌注桩，现在使用较多的是现场灌注桩。2.2 桩基工程桩基工程1-柱；2-承台梁；3-承台；4-桩；5-桩基持力层按桩的受力情况，桩可分摩擦型按桩的受力情况，桩可分摩擦型桩和端承型桩。桩和端承型桩。(a)端承桩(b)摩擦桩 钢筋混凝土预制桩施工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预应力混凝土管桩采用先张法预应力工艺采用先张法预应力

26、工艺先张法采用离心工艺成型先张法采用离心工艺成型2.2.3 2.2.3 钢筋混凝土灌注桩施工钢筋混凝土灌注桩施工灌注桩是直接在施工现场的桩位上成孔，然后在孔内灌注混凝土灌注桩是直接在施工现场的桩位上成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成。与预制桩相比，具有施工噪声低，振动小、挤或钢筋混凝土而成。与预制桩相比，具有施工噪声低，振动小、挤土影响小、无需接桩等优点。但成桩工艺复杂，施工速度较慢，质土影响小、无需接桩等优点。但成桩工艺复杂，施工速度较慢，质量影响因素较多。根据成孔工艺的不同，分为泥浆护壁钻孔灌注量影响因素较多。根据成孔工艺的不同，分为泥浆护壁钻孔灌注桩、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩和

27、人工挖孔灌注桩。桩、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩和人工挖孔灌注桩。分类（分类（按成孔方法按成孔方法）（1）钻孔灌注桩）钻孔灌注桩（2）沉管灌注桩）沉管灌注桩（3）人工挖孔灌注桩）人工挖孔灌注桩（4）钻扩或爆扩成孔灌注桩钻扩或爆扩成孔灌注桩 等等1.干作业成孔灌注桩 干作业成孔灌注桩是利用螺旋钻孔机在桩位上成孔，放入钢筋笼后浇砼成桩。干作业成孔灌注桩适用于地下水位以上的各种软硬土层中成桩。螺旋钻孔机长杆螺旋钻钻头外径有400mm、500mm、600mm几种，钻孔深度分别为12m、10m、8m。钻孔施工时，应注意保持钻杆的垂直度，以防斜孔。螺旋钻孔机利用叶片的输土作用，可随钻进而自动清土。清孔后应一

28、次性整体吊放钢筋笼，每层厚度不大于1.5m。当灌注桩为无钢筋砼时，可在提过程中利用钻杆管孔直接灌注砼。2.2.泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆护壁钻孔灌注桩 用钻孔机械进行灌注桩成孔时，为防止塌孔，在孔内用相对密度用钻孔机械进行灌注桩成孔时，为防止塌孔，在孔内用相对密度大于大于1 1的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺。的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺。泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同，可分为冲击泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同，可分为冲击成孔灌注桩、冲抓成孔灌注桩、回转钻成孔灌注桩和潜水钻成孔灌成孔灌注桩、冲抓成孔灌注桩、回转钻成孔灌注桩和潜水钻成孔灌注桩。其中以回转钻成孔灌注桩应

29、用最多。注桩。其中以回转钻成孔灌注桩应用最多。回转钻机具有钻头回转切削、泥浆循环排土、泥浆保护孔壁。施回转钻机具有钻头回转切削、泥浆循环排土、泥浆保护孔壁。施工时是一种湿作业方式；可用于各种地质条件。根据泥浆循环方工时是一种湿作业方式；可用于各种地质条件。根据泥浆循环方式，分为正、反循环两种施工方法。式，分为正、反循环两种施工方法。泥浆护壁成孔用泥浆保护孔壁并排出土渣而成孔，适用地下水位泥浆护壁成孔用泥浆保护孔壁并排出土渣而成孔，适用地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎(砾砾)石土及风化岩层；以石土及风化岩层；以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化

30、较大的岩层。及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。干作业成孔适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密干作业成孔适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。实以上的砂土、风化岩层。图图2-4回旋钻机工作示意图回旋钻机工作示意图 图图2-5 潜水钻机工作示意图潜水钻机工作示意图 1-座盘座盘;2-斜撑斜撑;3-塔架塔架;4-电机电机;5-卷扬机卷扬机;1-钻头钻头;2-钻机钻机;3-电缆电缆;4-泥浆压入或排出泥浆压入或排出管管;6-塔架塔架;7-转盘转盘;8-钻杆钻杆;5-滚轮滚轮;6-方钻杆方钻杆;7-电缆滚筒电缆滚筒;8-卷扬机卷扬机;9-卷扬

31、机卷扬机;9-泥浆输送管泥浆输送管10-钻头钻头 10-防暴开关防暴开关;11-电流电压表电流电压表;12-起动开关起动开关潜水钻机潜水钻机 1一钻头；2一潜水钻机；3一电缆；4一护筒；5一水管；6一滚轮支点；7一钻杆；8一电缆盘；9一卷扬机；10一控制箱泥浆护壁成孔潜水钻机成孔泥浆护壁成孔潜水钻机成孔 潜水钻机：一般条件下都可使用，钻孔直径可达潜水钻机：一般条件下都可使用，钻孔直径可达1m,深度可达深度可达2030m，最深可达，最深可达50m。这是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速这是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以机构和钻头连在一起，

32、加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下进行切削土壤成孔。下进行切削土壤成孔。回旋钻机成孔回旋钻机成孔 回旋钻机是由动力装置带动钻机的回旋装置转动，并带动带有钻回旋钻机是由动力装置带动钻机的回旋装置转动，并带动带有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。切削形成的土渣，通过泥浆循环头的钻杆转动，由钻头切削土壤。切削形成的土渣，通过泥浆循环排出桩孔。排出桩孔。回旋钻机回旋钻机1一座盘；一斜撑；一塔架；一电机；一卷扬机；一塔架；一转盘；8一钻杆；9一泥浆输送管；10一钻头 冲击钻成孔和冲抓锥成孔冲击钻成孔和冲抓锥成孔 图图2-6 冲击钻成孔示意图冲击钻成孔示意图 图图2-7 双绳冲抓锥施工布置双绳冲抓锥施

33、工布置1-副滑轮副滑轮;2-主滑轮主滑轮;3-主杆主杆;4-前拉索前拉索;1-钻孔钻孔;2-护筒护筒;3-冲抓锥冲抓锥;5-后拉索后拉索;6-斜撑斜撑;7-双滚筒卷扬机双滚筒卷扬机;4-开合钢丝绳开合钢丝绳;5-吊起钢丝绳吊起钢丝绳;8-导向轮导向轮;9-垫木垫木;10-钢管钢管;11-供浆管供浆管;6-天滑轮天滑轮;7-转向滑轮转向滑轮;8-钻架钻架 12-溢流口溢流口;13-泥浆溜槽泥浆溜槽;9-横梁横梁;10-双筒卷扬机双筒卷扬机;14-护筒回填土护筒回填土;15-钻头钻头 11-水头高度水头高度;12-地下水位地下水位 冲击钻成孔冲击钻成孔 主要用于在岩土层中成孔，成孔时将冲锥式钻主要

34、用于在岩土层中成孔，成孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层，然后用掏渣筒头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层，然后用掏渣筒来掏取孔内的渣浆来掏取孔内的渣浆。冲击钻机冲击钻机1一滑轮；一滑轮；2一主杆；一主杆；3一拉索；一拉索；4一斜撑；一斜撑；5一卷扬机；一卷扬机；6一垫木；一垫木；7一钻头一钻头3.人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩是指孔桩采用人工挖掘方法进行成孔，然后按放钢筋笼，浇筑砼而成的桩。其施工特点是设备简单；无噪音无振动、不污染环境，对施工现场周围原有建筑物的影响小；施工速度快，可按施工进度要求决定同时开挖钻孔的数量，必要时，各桩孔可同时施工；土层情况明确，

35、可直接观察到地质变化，桩底沉渣能清除干净，施工质量可靠。尤其当高层建筑选用大直径的灌注桩，而其施工现场又在狭窄的市区时，采用人工挖孔比机械挖孔具有更大的适应性。但缺点是人工耗量大，安全操作条件差等。1.施工设备一般孔根据孔径、孔深和现场具体情况加以选用，常用的有：电动葫芦、提土桶、潜水泵、鼓风机和输风管、镐、锹、土筐、照明灯、对讲机及电铃等。2.施工工艺场地平整放线定桩位挖第一节桩孔土方支模浇灌第一节砼护壁在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装活动井盖、设置垂直运输架、安装卷扬机（或电动葫芦）、吊土桶、潜水泵、鼓风机（换气用）、照明设备等挖第二节桩孔土方清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径拆上节

36、模板、支第二节模板，浇筑第二节砼护壁重复上述施工过程直至设计深度检查持力层后进行扩底对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层全面检查验收请虚土、排除孔底积水吊放钢筋笼浇筑桩身砼。（1）按设计图纸放线、定桩位。（2）开挖桩孔土方。采取分段开挖，每段高度取决于土壁保持直立状态而不塌方的能力，一般取0.51.0m为一施工段。（3）支设护壁模板。模板高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为1m，由4块至8块活动钢模板组合而成，支成有锥度的内模。（4）放置操作平台。内模支设后，吊放用角钢制成的两个半圆形合成的操作平台入桩孔内，置于内模顶部，以放置料具和浇筑砼操作之用。（5）浇筑护壁砼。护壁砼起着防止土壁塌陷与防

37、水的双重作用，因而浇筑时要注意捣实。上下段护壁要错位搭接5075mm以便起连接上下段之用。（6）拆除模板继续下段施工。当护壁砼达到1MPa（常温下约经24h）后，方可拆除模板，开挖下段的土方，再支模浇筑砼，如此循环，直至挖到设计要求的深度。（7）排除孔底积水，浇筑桩身砼。当桩孔挖到设计深度，并检查孔底土质是否已达到设计要求后，再在孔底挖成扩大头。待桩孔全部成型后，用潜水泵抽出孔底的积水，然后立即浇筑砼。当砼浇筑至钢筋笼的底面设计标高时，再吊入钢筋笼，并继续浇筑桩身砼而形成桩基。3.质量要求（1）必须保证桩孔的挖掘质量。桩孔挖成后应有专人下孔检查，如土质是否符合勘察报告，扩孔几何尺寸与设计是否相

38、符，孔底虚土残渣情况要作为隐蔽验收记录归档。（2）按规程规定桩孔中心线的平面位置偏差不大于20mm，桩的垂直度偏差不大于1%桩长，桩径不得小于设计直径。（3）钢筋骨架要保证不变形，箍筋与主筋要点焊，钢筋笼入孔内后，要保证与孔壁间有足够的保护层。（4）砼坍落度宜在100mm左右，用浇灌漏斗桶直落，避免离析，必须振捣密实。4.安全措施 因工人和技术人员要下到孔内工作，故人工挖孔桩的施工安全施工应予以特别重视，要制定周密可靠的安全技术措施、安全操作规程、并严格认真执行，经常检查。具体内容包括以下几点。（1）护壁要高出地面150200mm，以防杂物滚入孔内。（2)井口作业要系安全带，井下下操作人员必须

39、戴安全帽。（3孔内严禁放炮，以防震动土壁，造成事故。（4）桩孔内设36V低压安全照明。用鼓风机向孔下送新鲜空气，防止有害气体中毒。（5）加强对孔壁土层涌水情况的观察，发现异常情况，及时处理。（6）人员上下可利用吊桶，但要配备滑车、粗绳或绳梯，供停电时应急使用。（7）挖出的土石方应及时运离孔口，不得不得堆放在孔口四周1m范围内，机动车辆通行不得对井壁的安全造成影响。（8）施工现场的一切电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。（9）各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。（10）多桩孔同时成孔时，应采取间隔

40、挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑动。人工挖孔桩放线人工挖孔桩第一阶人工挖孔桩平面正在施工的人工挖孔桩人工挖孔桩平面人工挖孔桩施工现场正在施工的人工挖孔桩挖孔桩安全防护挖孔桩施工检查挖孔桩已完工的挖孔桩已完工的基础工程 钻孔灌注桩浇注混凝土前，对已成孔的中心位置、钻孔灌注桩浇注混凝土前，对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度等进行认真检查。孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度等进行认真检查。桩的类型桩的类型孔底沉渣允许厚度孔底沉渣允许厚度（mmmm）端承桩端承桩5050摩擦端承桩、端承摩摩擦端承桩、端承摩擦桩擦桩100100摩擦桩摩擦桩300300 灌注桩水下灌注混凝土灌注桩水下灌

41、注混凝土 隔水栓分软、硬两类，硬隔隔水栓分软、硬两类，硬隔水栓一般采用强度等级为水栓一般采用强度等级为C20C20的混的混凝土制作，宜制成圆柱形，其高凝土制作，宜制成圆柱形，其高度宜比直径大，其直径宜比导管度宜比直径大，其直径宜比导管内径小。橡胶垫圈厚，直径比导内径小。橡胶垫圈厚，直径比导管内径大。使隔水栓应有良好的管内径大。使隔水栓应有良好的隔水性能，保证顺利出水。隔水隔水性能，保证顺利出水。隔水栓构造如左图栓构造如左图2-202-20所示。另外，所示。另外，采用隔水滑阀、隔水底盖也可起采用隔水滑阀、隔水底盖也可起到与隔水栓相同的作用。软隔水到与隔水栓相同的作用。软隔水栓一般采用充气球胆，但

42、只适合栓一般采用充气球胆，但只适合于大直径桩使用。于大直径桩使用。水下灌注混凝土的施工程序是：安设导管水下灌注混凝土的施工程序是：安设导管设隔水栓使其与导管内水面贴紧并用铁丝悬吊在设隔水栓使其与导管内水面贴紧并用铁丝悬吊在导管下口导管下口灌注首批混凝土灌注首批混凝土剪断铁丝使隔水栓剪断铁丝使隔水栓下落下落连续灌注混凝土，提升导管连续灌注混凝土，提升导管拔出护筒。拔出护筒。图图2-22 导管插入深度不同时混凝土拌合物的扩散情况导管插入深度不同时混凝土拌合物的扩散情况(a)插入深度不够时；插入深度不够时；(b)正常深度时正常深度时 混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（表混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（

43、表2.5）项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值检查方法检查方法主控项主控项目目1主筋间距主筋间距10用钢尺量用钢尺量2长度长度100用钢尺量用钢尺量一般项一般项目目1钢筋材质检验钢筋材质检验设计要求设计要求抽样送检抽样送检2箍筋间距箍筋间距20用钢尺量用钢尺量3直径直径10用钢尺量用钢尺量 混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准(mm)表表2.5灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 表表2.6序序号号成孔方法成孔方法桩径桩径允许允许偏差偏差(mm)(mm)垂直度垂直度允允许偏差许偏差(%)(%)桩位允许偏差桩位允许偏差(

44、mm)(mm)1 13 3根、单排根、单排桩基垂直于中桩基垂直于中心线方向和群心线方向和群桩基础的边桩桩基础的边桩条形桩基沿中条形桩基沿中心线方向和群心线方向和群桩基础的中间桩基础的中间桩桩1 1泥浆护泥浆护壁钻孔壁钻孔桩桩5050/6,/6,且不大于且不大于100100/4,/4,且不大于且不大于1501505050100+0.01H100+0.01H150+0.01H150+0.01H2 2套管成套管成孔灌注孔灌注桩桩-20-2070701501501001001501503 3干成孔灌注桩干成孔灌注桩-20-20 70701501504 4人工挖人工挖孔桩孔桩混凝土护混凝土护壁壁+50+

45、505050150150钢套管护钢套管护壁壁+50+50100100200200 1)主控项目主控项目 桩位：见表桩位：见表2.6及说明。及说明。孔深：全数测量。检测方法用钻杆成孔的，在一孔深：全数测量。检测方法用钻杆成孔的，在一次清孔前用钻杆入孔长度来量测计算，在二次清孔后用次清孔前用钻杆入孔长度来量测计算，在二次清孔后用重锤测，孔深要求只深不浅，允许偏差值是重锤测，孔深要求只深不浅，允许偏差值是+300mm。桩体质量检验：检验数量和方法根据设计规定，桩体质量检验：检验数量和方法根据设计规定，若设计无规定时，可按建筑工程基桩检测技术规范若设计无规定时，可按建筑工程基桩检测技术规范JGJ/T1

46、06-2002选用，对甲级设计等级和地质条件复杂的选用，对甲级设计等级和地质条件复杂的检验数量不应少于桩总数的检验数量不应少于桩总数的30%，且不应少于，且不应少于20根；其根；其他桩基工程的抽验数不应少于桩总数他桩基工程的抽验数不应少于桩总数20%且不少于且不少于10根。根。桩基验收桩基验收 桩身混凝土强度：单桩混凝土灌注量小于桩身混凝土强度：单桩混凝土灌注量小于50m3的，的，每桩一组试件，大于每桩一组试件，大于50m3的每的每50m3留置一组试件，全数检留置一组试件，全数检查混凝土试件报告；对桩体质量检验中有缺陷的桩可用钻查混凝土试件报告；对桩体质量检验中有缺陷的桩可用钻芯取样送检的方法

47、检验，可以对桩身强度和桩体完整性有芯取样送检的方法检验，可以对桩身强度和桩体完整性有一个全面的评价。一个全面的评价。承载力：检验方法和检验标准按建筑工程基桩检承载力：检验方法和检验标准按建筑工程基桩检测技术规范测技术规范JGJ/T106-2002规定进行，检测数量和检测方规定进行，检测数量和检测方法设计有要求时按设计要求实施。如设计没有规定时，应法设计有要求时按设计要求实施。如设计没有规定时，应采用静载荷试验方法，检验桩数不少于总数的采用静载荷试验方法，检验桩数不少于总数的1%，且不应，且不应少于少于3根，当桩总数少于根，当桩总数少于50根时，不应少于根时，不应少于2根。根。2）一般项目）一般

48、项目 垂直度：检验时间、方法、数量见前垂直度：检验时间、方法、数量见前中中条说明，记录在单条说明，记录在单桩成孔班报表上。桩成孔班报表上。桩径：检验方法、数量见前桩径：检验方法、数量见前中中条说明，记录在工程桩竣工条说明，记录在工程桩竣工平面图上。平面图上。泥浆相对密度（粘土或砂性土中）：泥浆相对密度控制在范围泥浆相对密度（粘土或砂性土中）：泥浆相对密度控制在范围内，在二次清孔后全数检测，取泥浆距孔底处取样，密度数据记录内，在二次清孔后全数检测，取泥浆距孔底处取样，密度数据记录在灌注混凝土前隐蔽工程验收记录上。在灌注混凝土前隐蔽工程验收记录上。泥浆面标高：应高于地下水位内，目测护筒内泥浆面的标

49、高，泥浆面标高：应高于地下水位内，目测护筒内泥浆面的标高，从成孔开始至灌注混凝土前全程监控，发现泥浆面标高不足时应立从成孔开始至灌注混凝土前全程监控，发现泥浆面标高不足时应立即补足以防坍孔。泥浆面标高数据记录在制桩不同阶段的质量记录即补足以防坍孔。泥浆面标高数据记录在制桩不同阶段的质量记录中，例如开孔通知单，成孔班报表，钢筋笼沉放下灌注导管、二次中，例如开孔通知单，成孔班报表，钢筋笼沉放下灌注导管、二次清孔后的隐蔽工程验收记录、水下混凝土灌注记录等表式中。清孔后的隐蔽工程验收记录、水下混凝土灌注记录等表式中。沉渣厚度：端承桩沉渣厚度：端承桩50mm，摩擦桩，摩擦桩150mm。全数检测，水下混。

50、全数检测，水下混凝土灌注桩用沉渣仪或重锤测量，记录在二次清孔后隐蔽工程验收记录。凝土灌注桩用沉渣仪或重锤测量，记录在二次清孔后隐蔽工程验收记录。混凝土坍落度：水下混凝土灌注桩混凝土坍落度要求控制在范围混凝土坍落度：水下混凝土灌注桩混凝土坍落度要求控制在范围内，每根桩最少检测一次，坍落度有变化时重测，数据应按混凝土灌注深内，每根桩最少检测一次，坍落度有变化时重测，数据应按混凝土灌注深度记录在水下混凝土灌注记录表中。度记录在水下混凝土灌注记录表中。钢筋笼安装深度：钢筋笼分节制作检验合格后，在桩孔口分节安装，钢筋笼安装深度：钢筋笼分节制作检验合格后，在桩孔口分节安装，桩顶标高比场地标高低桩顶标高比场