章桩基础工程.pptx

《章桩基础工程.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《章桩基础工程.pptx（97页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、v了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；v掌握沉管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施工方法，常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；v了解预制桩、灌注桩质量检验标准。第1页/共97页桩基础桩基础是一种常用的深基础形式，它由若干个沉入土中的是一种常用的深基础形式，它由若干个沉入土中的桩桩和连接桩顶的和连接桩顶的承台承台组成。组成。桩的材料桩的材料可用砼、钢或组合材料组成。可用砼、钢或组合材料组成。桩的作用桩的作用：将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实：将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。以提高地基土的承载能力

2、和密实度。桩的直径不大于桩的直径不大于250250mmmm的称为的称为小直桩小直桩；250250mmmm800mm800mm的桩称为的桩称为中等直径桩中等直径桩；直径大于等；直径大于等于于800800mmmm的桩称为的桩称为大直径桩大直径桩。第2页/共97页 桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种(图2.1)v端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。v摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以

3、控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。第3页/共97页第4页/共97页 桩按施工方法分为：预制桩和灌注桩v预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；v灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。第5页/共97页2.1 钢筋混凝土预制桩施工 本章小结 本 章 内 容2.2 混凝土灌注桩施工 第6页/共97页2.1 钢筋混疑土预制桩施工钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中。特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能

4、承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。第7页/共97页钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面桩。钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。第8页/共97页2.1.1 施工准备 场地平整及周边障碍物处理 定桩位及埋设水准点：依据施工图设计要求，把桩基定位轴线桩的位置在施工现场准确地测定出来，并作出明显的标志。在打桩现场附近设置24个水准点，用以

5、抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地方。桩帽、垫衬和送桩设备机具等的准备。第9页/共97页管桩及长度在管桩及长度在1010m m以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作；预应力砼以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作；预应力砼空心管桩一般在工厂加工。空心管桩一般在工厂加工。模模板板：保保证证桩桩的的几几何何尺尺寸寸准准确确，使使桩桩面面平平整整挺挺直直；桩桩顶顶面面模模板板应应与与桩桩的的轴轴线线垂垂直直；桩桩尖尖四四棱棱锥锥面面呈呈正正四四棱棱锥锥体体，且且桩桩尖尖位位于于桩桩的的轴轴线线上上；底底模模板板、侧侧模模板板及及

6、重重叠叠法法生生产产时时，桩面间均应涂刷好隔离层，不得粘结。桩面间均应涂刷好隔离层，不得粘结。2.1.2 桩的制作、运输、堆放 第10页/共97页钢筋骨架：主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于30d0并不小于500mm。桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置(如图2.2所示)应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合表2.1的规定。第11页/共97页第12页/共97页表表2.1 2.1 预制桩钢筋骨架质量检验标准预制桩钢筋骨架质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法 主控项目1主筋距桩顶距离 5用钢

7、尺量2多节桩锚固钢筋位置 5用钢尺量3多节桩预埋铁件 3用钢尺量4主筋保护层厚度 5用钢尺量一般项目1主筋间距 5用钢尺量2桩尖中心线 10用钢尺量3箍筋间距 20用钢尺量4桩顶钢筋网片 10用钢尺量5多节桩锚固钢筋长度 10用钢尺量第13页/共97页混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝，养护时间不少于

8、7d。砼预制桩的砼强度等级不宜低于C30。钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表2.2的规定。第14页/共97页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(mm)(mm)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 1桩体质量检验桩体质量检验 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 2 2桩位偏差桩位偏差 见本表见本表 用钢尺量用钢尺量3 3承载力承载力 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范 一一般般项项目目1 1砂、石、水泥、钢材等原砂、石、水泥、钢材等原材料材料(现场预制时现场预制时)符合设计要

9、求符合设计要求 查查出出厂厂质质保保文文件件或或抽抽样送检样送检 2 2混凝土配合比及强度混凝土配合比及强度(现现场预制时场预制时)符合设计要求符合设计要求检检查查称称量量及及查查试试块块记记录录 3 3成品桩外形成品桩外形 表表面面平平整整、颜颜色色均均匀匀、掉掉角角深深度度1010mmmm，蜂蜂窝窝面积小于总面积面积小于总面积0.0.5%5%直观直观 表2.2 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准 第15页/共97页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(mm)(mm)检查方法检查方法 单位单位数值数值一一般般项项目目4 4成品桩裂缝成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、收缩裂缝或起吊、

10、装、堆放引起的裂缝装、堆放引起的裂缝)深深度度2020mmmm，宽宽度度0.0.25mm，横横向向裂裂缝缝不不超超过过边边长长的的一一半半 裂裂缝缝测测定定仪仪，该该基基在在地地下下水水有有侵侵蚀蚀地地区区及及锤锤击击数数超超过过500击的长桩不适用击的长桩不适用 5 5成品桩尺寸：横截面边长成品桩尺寸：横截面边长 桩顶对角线差桩顶对角线差 桩尖中心线桩尖中心线 桩身弯曲矢高桩身弯曲矢高 桩顶平整度桩顶平整度 mmmmmmmm5 101010 L/1000L/100021.01.01010L/1000L/1000秒表测秒表测定定用钢尺量用钢尺量 用钢尺量用钢尺量 7 7硫硫 磺磺 胶胶 泥泥

11、接接 桩桩：胶胶 泥泥 浇浇 筑筑 时时 间间 浇筑后停歇时间浇筑后停歇时间 minminminmin277秒表测秒表测定定秒表测秒表测定定8 8桩顶标高桩顶标高 mmmm50 50 水准仪水准仪 9 9停锤标准停锤标准 设计要求设计要求现场实测或查沉桩记录现场实测或查沉桩记录 第16页/共97页钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊；达到100%设计强度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。桩在起吊搬运时，必须平稳，避免冲击和振动；吊点、绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按图2.3所示的位置捆绑。砼桩在现场堆放层数不宜超过4层；堆放时

12、垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上。第17页/共97页第18页/共97页2.1.3 打入法施工 打入法也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，它施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区和夜间施工有所限制。2.1.3.1 打桩设备及选择 打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置等。第19页/共97页(1)桩锤 桩锤可选用落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤和振动锤等。落锤一般由铸铁制成。重0.22t。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升

13、到一定高度，然后自由落下击打桩顶(如图2.4)。费用低，但施工速度慢、效率低，桩顶易被打坏；适用于小直径桩，在软土层中应用较多。汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有单动汽锤和双动汽锤两种(如图2.5)。可用于打各种桩，也可在水下打桩并用于拔桩。第20页/共97页第21页/共97页第22页/共97页柴油打桩锤：利用汽缸内冲击体的冲击力与燃烧压力，推动锤体跳动夯击桩体。速度快，施工性能好。适用于各种土层及各类桩型。但施工时振动大、噪声高、废气污染严重。振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考表2.3选用。第2

14、3页/共97页表2.3 锤重选择表 锤 型 柴 油 锤(t)202535456072锤的动力性能 冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2总 重(t)4.56.57.29.615.018.0冲击力(kN)200020002500250040004000500050007000700010000常用冲程(m)1.82.3桩 的 边长或直径 预制方桩、预应力管桩的边长或直径(cm)253535404045455050555560钢管桩直径(cm)40609090100持力层粘性土粉土 一般进入深度(m)121.52.5232.53.53435静力触探比贯入阻力Ps平均值(MPa)345

15、555砂土一般进入深度(m)0.510.51.5121.52.5232.53.5标准贯入击数N(未修正)1525203030404045455050锤的常用控制贯入度(cm/10击)233548设计单桩极限承载力(kN)4001208001600250040003000500050007000700010000第24页/共97页(2)桩架 桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高+桩帽高度起锤移位高

16、度桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。履带式桩架(图2.6)以履带式起重机为主机，配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。第25页/共97页第26页/共97页 (3)动力装置 打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用空气锤时，应配备空气压缩机；当选用蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。第27页/共97页2.1.3.2 打桩顺序的确定 打桩顺序直接影响到桩基础的质量、施工速度及周围环境。应根据桩的桩距大小、规格、长短、设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为：逐段打设、自中部向四周打设

17、和由中间向两侧打设三种，如图2.7所示。v当桩的中心距小于4倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打(图2.7(c)，或由中间向四周施打(图2.7(b)。v当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设(图2.7(a)。第28页/共97页根据设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。第29页/共97页2.1.3.3 打桩打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入土一定深度(12m)稳定以后，再以规定落距施打。桩的施打原则是重锤低击，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏

18、，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土中。桩入土深度是否已达到设计位置，是否停止锤击，其判断方法和控制原则与桩的类型有关。第30页/共97页2.1.3.4 打桩质量要求和测量记录(1)打桩质量要求端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时，桩端设计标高可作参考；摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围时，贯入度可作参考。打(压)入桩(预制混凝土方桩、预应力管桩、钢桩)的桩位偏差，必须符合表2.4的规定。桩的承载力检验 第31页/共97页表2.4 预制桩(钢桩)桩位的允许偏差 项项项项 目目允允 许许 偏偏 差差(mm)1 盖有基础梁的桩：盖有基础梁的桩：(1)(1)垂直

19、基础梁的中心线垂直基础梁的中心线 (2)沿基础梁的中心线沿基础梁的中心线 100+0.01H 150+0.01H 2桩数为桩数为13根桩基中的桩根桩基中的桩 1003桩数为桩数为416根桩基中的桩根桩基中的桩 1/2桩径或边长桩径或边长 4桩数大于桩数大于16根桩基中的桩：根桩基中的桩：(1)(1)最外边的桩最外边的桩(2)中间桩中间桩1/3桩径或边长桩径或边长 1/2桩径或边长桩径或边长第32页/共97页(2)混凝土预制桩施工记录 打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测和记录，这是工程验收时检验质量的依据。各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录，见表2.5所示。表2.5 混凝土预制桩施

20、工记录 第33页/共97页2.1.3.5 打桩施工常见问题的分析在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。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，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。第34页/共97页(1)桩顶破碎 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、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质

21、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、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。(2)桩身被打断 制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等都可能引起桩身断裂。第35页/共97页(3)桩身位移、扭转或倾斜 桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜，桩身与桩帽、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 选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹。第36页/共97页2.1.3

22、.6 打桩过程中的注意事项桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁紧牢靠，连接成整体。打桩时，密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度应均匀，应避免因间歇时间过长，土的固结作用而使桩难以下沉。打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。严禁非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查，严格按操作规程进行施工，确保安全。第37页/共97页2.1.3.7 桩头的处理 打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩

23、身，要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。第38页/共97页2.1.4 静力压桩 静力压桩：利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。静力压桩(图2.8)广泛应用于闹市中心建筑较密集的地区。压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法；当第一节桩压入土中，其上端距地面1m左右时将第二节桩接上，继续压入。接桩的方法目前有三种：焊接法(图2.9)（应用最多）、法兰螺栓连接法、硫磺胶泥锚接法(

24、图2.10)（对抗震不利，且仅用于软土层）。第39页/共97页第40页/共97页第41页/共97页第42页/共97页2.2 混疑土灌注桩施工灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。灌注桩按成孔方法分为：泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。第43页/共97页2.2.1 干作业钻孔灌注桩 干作业钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为400mm、500mm、600mm，钻孔深度相应为12m、

25、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。第44页/共97页钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度5060cm。第45页/共97

26、页第46页/共97页2.2.2 泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。成孔机械：潜水钻机、冲击钻机、回转钻机等。泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。第47页/共97页2.2.2.1 埋设护筒和制备泥浆 钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒高2m左右，上部设12个溢浆孔，是用厚48mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用：定孔，保护孔口，防止地

27、面水流入，维持水头，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向等。在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1的泥浆。泥浆具有以下作用：保护孔壁、防止塌孔、排出土渣、冷却与润滑钻头的作用。第48页/共97页2.2.2.2 成孔 (1)潜水钻机成孔 潜水钻机成孔示意图如图2.12所示。潜水钻机是一种旋转式钻孔机械，其防水电机、变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。第49页/共97页第50页/共97页潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式，如图2.13所示。v正循环排渣法:泥浆由钻杆内部注入，并从钻杆底部喷出

28、，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入沉淀池，经沉淀的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。正循环工艺是依靠泥浆向上的流动将土渣提升，其提升力较小，孔底沉渣较多。v泵举反循环排渣法:泥浆由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，然后由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。反循环通过泵吸作用提升泥浆，泥浆上升的速度较高，排放土渣能力大；孔身大于30m的端承型桩宜采用反循环。第51页/共97页第52页/共97页(2)冲击钻成孔 冲击钻机是将冲锤式钻头用动力提升，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔(图2.14)。适用于粉质粘土、砂

29、土及砾石等。冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头(图2.15)。冲击钻机施工中需以钢护筒、掏渣筒及打捞工具等辅助作业。第53页/共97页第54页/共97页第55页/共97页冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.40.8m范围内应低提密冲，并及时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉34m以后，冲程可以提高到1.52.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。第56页/共97页(3)冲抓锥成孔冲抓锥(图2.16)锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下

30、落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。第57页/共97页第58页/共97页2.2.2.3 清孔 验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。泥浆护壁成孔清孔：对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至

31、喷出清水为止。对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆相对密度应控制在1.151.25。第59页/共97页2.2.2.浇筑水下混疑土 泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。水下混凝土浇筑常用导管法(图2.17)。浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。第60页/共97页第61页/共97页2.2.3 沉管灌注桩 沉管灌注桩：利用锤击打桩法

32、或振动沉管法，将带有钢筋砼桩尖或带有活瓣式钢制桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致)造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，形成所需要的灌注桩。利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为锤击沉管灌注桩(图2.18)；利用振动器振动沉管、拔管成桩，称为振动沉管灌注桩(图2.19)。第62页/共97页第63页/共97页第64页/共97页沉管灌注桩施工过程中，对土体有挤密作用和振动影响，施工中应结合现场施工条件，考虑成孔的顺序。v间隔一个或两个桩位成孔；v在邻桩混凝土终凝后成孔；v一个承台下桩数在5根以上者，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔。第65页/

33、共97页为了提高桩的质量和承载能力，振动灌注桩常采用单打法、复打法、翻插法等施工工艺。v单打法：在沉入土中的套管内灌满砼，开动振动器，振动510s，开始拔管，边拔边振。每拔0.51.0m，停拔振动510s，如此反复进行，直至全部拔出。v复打法：在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要进行局部复打。施工时，应保证前后两次沉管轴线重合，并在混凝土初凝之前进行。v翻插法：在套管内灌满砼后，先振动再拔管，每次拔高0.5m1.0m，向下反插0.3m0.5m，如此反复进行，直至拔出。第66页/共97页2.2.3.1 锤击沉管灌注桩 锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土砂土和人工填土地基。在管底未拔到桩

34、顶设计标高之前，轻击不得中断。施工中应做好施工记录：每米的锤击数和最后1m的锤击数；最后3阵，每阵10击的贯入度及落锤高度。其施工过程见图2.20所示。第67页/共97页锤击沉管灌注桩施工要点：v桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈，以防地下水渗入管内。沉管时先用低锤轻击，观察无偏移后，才正常施打。v拔管前，应先锤击或振动套管，在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。v桩管内混凝土尽量填满，拔管时要均匀，保持连续密锤轻击，并控制拔管速度，一般土层以不大于1m/min为宜，软弱土层与软硬交界处，应控制在0.3m0.8m/min以内。第68页/共97页v在管底未拔到桩顶设计标高前，倒打或轻击不得中断，

35、注意使管内的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出为止。v桩的中心距小于5倍桩管外径或小于2m时，均应跳打施工；中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后方可施打，以防止因挤土而使前面的桩发生桩身断裂。第69页/共97页2.2.3.2 振动沉管灌注桩 振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管。其施工过程为：v桩机就位v沉管 v上料 v拔管第70页/共97页2.2.3.3 沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法(1)颈缩v颈缩：桩身的局部直径小于设计要求的现象。v当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。v当拔管过快或混凝土

36、量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。v处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在5070mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。第71页/共97页(2)断桩 v断桩：桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。v原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。v处理方法：施工时，控制中心距离不小于4倍桩径；确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到50%设计强度后，再进行下根桩的施工。第72页/共97页(3)吊脚桩 v吊脚桩

37、：指桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。v原因：当地下水压力大时，或预制桩尖被打坏，或桩靴活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。v处理方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部反插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。第73页/共97页(4)混凝土灌注过量 如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能是由于孔底有洞穴，或者在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，强度大大降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大

38、而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前应详细了解现场地质情况，对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型。第74页/共97页2.2.4 人工挖孔大直径灌注桩 大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔，放置钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩基础。它由承台、桩身和扩大头组成(图2.21)。主要施工过程：挖孔（挖土、运土）、辅助工程（支护、降水、通风）和钢筋砼工程。优点：桩身直径大（1m5m），承载能力高；施工时可在孔内直接检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩底清孔除渣彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量。第75页/共97页第76页/共97页2.2.4.

39、1 人工挖掘成孔护壁方法施工 支护方法有钢筋砼护壁、沉井护壁和钢套管护壁等。(1)现浇混凝土护壁法施工 v分段开挖、分段浇筑混凝土护壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。v桩孔采取分段开挖，每段高度取决于土壁直立状态的能力，一般0.51.0m为一施工段，开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度。v支设护壁内模板后浇筑混凝土，其强度一般不低于C15，护壁混凝土要振捣密实；当混凝土强度达到1MPa(常温下约24h)可拆除模板，进入下一施工段。如此循环，直至挖到设计要求的深度。第77页/共97页(2)沉井护壁法施工 v沉井护壁法适合于强透水层。v沉井护壁施工是先在桩位上制作钢筋混凝土井筒，井筒下捣制

40、钢筋混凝土刃脚，然后在筒内挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷载来克服筒壁与土体之间的摩擦阻力，边挖边沉，使其垂直地下沉到设计要求深度。第78页/共97页2.2.4.2 施工中应该注意的几个问题 桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm，桩的垂直度偏差不得超过0.5%，桩径不得小于桩设计直径。挖掘成孔区内，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷载和机械振动。桩基础一定要坐落在设计要求的持力层上，桩孔的挖掘深度应由设计人员根据现场地基土层的实际情况决定。第79页/共97页人工挖掘成孔应连续施工，成孔验收后立即进行混凝土浇筑。认真清除孔底浮渣，排净积水，浇筑过程中防止地下水流入。人工挖掘成孔过程中，应严

41、格按操作规程施工。井面应设置安全防护栏，当桩孔净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应间隔挖孔施工。第80页/共97页2.2.5 灌注桩施工质量要求及完全技术 灌注桩施工质量检查包括成孔及清孔、钢筋骨架制作及安放、混凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段也应进行检查。第81页/共97页2.2.5.1 成孔质量检查及要求(1)桩位偏差必须符合表2.6的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。(2)灌注桩成孔深度的控制要求v锤击套管成孔，桩尖位于坚硬、硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土、风化岩土层时，应达到设

42、计规定的贯入度；桩尖位于其他软土层时，桩尖应达到设计规定的标高。v泥浆护壁成孔、干作业成孔，应达到设计规定的深度。v灌注桩的沉渣厚度：当以摩擦力为主时，不得大于150mm；当以端承力为主时不得大于50mm。第82页/共97页表2.6 灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差 序序号号成成 孔孔 方方 法法 桩径允桩径允许偏差许偏差(mm)mm)垂直度垂直度允许偏允许偏差差(%)(%)桩位允许偏差桩位允许偏差(mm)mm)1 13 3根根、单单排排桩桩基基垂垂直直中中心心线线方方向向和和群桩基础的边桩群桩基础的边桩 条形桩基沿中心线方条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间向和群桩基础的中间桩桩 1 1泥

43、浆护壁泥浆护壁灌注桩灌注桩 D1000mm D1000mm 50 50 11000mmD1000mm50 50 100+0.01100+0.01H H150+0.01150+0.01H H2 2套管成孔套管成孔灌注桩灌注桩 D500mmD500mm-20-201500mmD500mm1001001501503 3干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 -20-201170701501504 4人工挖孔人工挖孔桩桩 混凝土护壁混凝土护壁 +50+50 0.50.55050150150钢套管护壁钢套管护壁 +50+50111检查每根桩的实际灌注量检查每根桩的实际灌注量 8 8桩顶标高桩顶标高 mmmm+

44、30+30-50-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体 第90页/共97页2.2.5.4 施工验收资料桩基施工验收应包括下列资料：(1)工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单等。(2)经审定的施工组织设计、施工方案等。(3)桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单。第91页/共97页(4)桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐蔽记录及各分项工程质量检查验收单及施工记录。(5)成桩质量检查报告。(6)单桩承载力检测报告。(7)基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高图。第92页/共97页2.2.5.5 桩基础工程安全技术(1)桩基础工程施工区域，应实行

45、封闭式管理，进入现场的各类施工人员，必须接受安全教育，严格按操作规程施工，服从指挥，集中精力操作。(2)按不同类型桩的施工特点，针对不安全因素，制定可靠的安全措施，严格实施。第93页/共97页(3)对施工危险区域和机具(冲击、锤击桩机，人工挖掘成孔的周围，桩架下)，要加强巡视检查，对于有险情或异常情况时，应立即停止施工并及时报告，待查明原因，排除险情或加固处理后，方能继续施工。(4)打桩过程中可能引起停机面土体挤压隆起或沉陷，打桩机械及桩架应随时调整，保持稳定，防止意外事故发生。(5)加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。第94页/共97页本 章 小 结(1)桩基础是一种常用的深基础形式。当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基承载力不能满足设计要求时，宜采用桩基础。地质勘察报告是桩基础设计与施工的重要依据。(2)锤击沉桩施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但噪音、振动都会对周围环境产生影响。施工中尽可能采用预防措施，减少噪音、振动公害。第95页/共97页(3)灌注桩施工中包括有成孔、钢筋笼制作安装、清孔和灌注混凝土等施工过程，成桩工艺较复杂，湿作业成孔时成桩速度慢，其成桩质量与施工好坏密切相关，成桩质量难以进行直观检查。在灌注桩施工方案中要对质量事故认真分析，并采取相应的预防措施。第96页/共97页感谢您的观看！第97页/共97页