第3章桩基础工程精选PPT.ppt

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1、第3章桩基础工程第1页，本讲稿共77页桩基础组成：桩基础组成：由沉入土中的桩和承台组成由沉入土中的桩和承台组成 桩的材料：桩的材料：砼、钢或组合材料砼、钢或组合材料 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。密实以提高地基土的承载能力和密实度。3 33 3.1 11 1 概述概述概述概述第2页，本讲稿共77页 桩的分类：桩的分类：第3页，本讲稿共77页 桩的分类：桩的分类：端承桩端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构是穿过软弱土层而达到坚硬土

2、层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；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（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）作参考）摩擦桩摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高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侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受 （施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考）（施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考）第4页，本讲稿共77页预制

3、桩预制桩：是一种预先制作然后将其运至工地，并：是一种预先制作然后将其运至工地，并用沉桩设备将其沉入土中而成的桩用沉桩设备将其沉入土中而成的桩 按入土方法不同可分按入土方法不同可分锤击桩、静力压桩、水冲沉桩、振动沉锤击桩、静力压桩、水冲沉桩、振动沉桩桩等等灌注桩灌注桩：是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，：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再浇筑混凝土而成的桩 按成孔方法不同有按成孔方法不同有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩及及爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩等等 桩的分类：桩的分类：第5页，本讲稿共77页3 33

4、 3.2 22 2 预制桩施工预制桩施工预制桩施工预制桩施工钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩：在在预预制制构构件件厂厂或或施施工工现现场场预预制制，用用沉沉桩设备在设计位置上将其沉入土中。桩设备在设计位置上将其沉入土中。特特点点：坚坚固固耐耐久久，不不受受地地下下水水或或潮潮湿湿环环境境影影响响，能能承承受受较较大大荷荷载载，施施工工机机械械化化程程度度高高，进进度度快快，能能适适应应不不同同土土层层施施工。工。我国目前广泛采用的一种桩型。我国目前广泛采用的一种桩型。第6页，本讲稿共77页钢筋混凝土预制桩分类：钢筋混凝土预制桩分类：方形实心断面桩（方桩，方形实心断面桩（方桩，预制厂制作预制厂制

5、作）、圆柱体空心）、圆柱体空心断面桩（管桩，断面桩（管桩，工厂制作工厂制作）钢筋混凝土预制桩施工流程：钢筋混凝土预制桩施工流程：预制运输沉桩验收预制运输沉桩验收 第7页，本讲稿共77页制作：制作：原材料要求：原材料要求：粗骨料、粗骨料、细骨料、水泥、钢筋细骨料、水泥、钢筋 P63P63 3.2.1 3.2.1 桩的预制、起吊、运输、堆放桩的预制、起吊、运输、堆放 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应作特殊处理。桩顶和桩尖钢筋配置应作特殊处理。第8页，本讲稿共77页 预应力管桩的生产在工厂内进行，利用高强螺旋肋的钢丝作为

6、预应力筋，混凝土强预应力管桩的生产在工厂内进行，利用高强螺旋肋的钢丝作为预应力筋，混凝土强度等级可达度等级可达C60C80，采用离心法生产，蒸汽养护。，采用离心法生产，蒸汽养护。预应力混凝土管预应力混凝土管桩的桩端加强钢桩的桩端加强钢板套箍板套箍 管桩钢丝管桩钢丝 螺旋箍筋螺旋箍筋第9页，本讲稿共77页预应力混凝土管桩表示方法：预应力混凝土管桩表示方法：PC-PC-预应力混凝土管桩预应力混凝土管桩PHCPHC预应力高强混凝土管桩预应力高强混凝土管桩外径：外径：300300、350350、400400、450450、500500、550550、600600、800800、1000mm1000mm

7、砼强度：不低于砼强度：不低于C50C50或或C80C80长度：长度：7-15m7-15m混混凝凝土土有有效效预预压压应应力力值值：4.04.0（A A型型）、6.06.0（ABAB型型）、8.08.0（B B型型）、10.010.0（C C型）型）PC-300(70)A-C60-7PC-300(70)A-C60-7管桩理解：管桩理解：为预应力混凝土管桩，桩外径为预应力混凝土管桩，桩外径300mm300mm，壁厚，壁厚70mm70mm，砼为，砼为C60C60，桩长，桩长7m7m，有效预应力值为，有效预应力值为4.0N/mm24.0N/mm2第10页，本讲稿共77页起吊、运输：起吊、运输：钢钢筋筋

8、混混凝凝土土预预制制桩桩应应达达到到设设计计强强度度的的70%70%才才可可起起吊吊，达达到到100%100%设设计强度才能运输和打桩计强度才能运输和打桩 吊吊点点、绑绑扎扎点点的的数数量量及及位位置置按按桩桩长长而而定定，应应符符合合起起吊吊弯弯矩矩最最小的原则（即跨中与吊点的弯矩相等的原则）小的原则（即跨中与吊点的弯矩相等的原则）当桩长大于当桩长大于13m 13m 时采用支点法，两支点设在离桩两端时采用支点法，两支点设在离桩两端0.21L 0.21L 处；处；当桩长不大于当桩长不大于13m13m时，可采用直接进行水平起吊，采用专用吊钩钩住时，可采用直接进行水平起吊，采用专用吊钩钩住管桩两端

9、内壁直接进行水平起吊。管桩两端内壁直接进行水平起吊。第11页，本讲稿共77页堆放：堆放：不不同同直直径径管管桩桩允允许许堆堆放放层层数数不不同同，直直径径越越大大允允许许堆堆放放层层数数越越少少：例例550mm550mm砼桩在现场堆放层数不宜超过砼桩在现场堆放层数不宜超过4 4层层 堆放时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堆放时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12页，本讲稿共77页 试桩定桩位确定沉桩顺序试桩定桩位确定沉桩顺序 1 1、试桩：不少于、试桩：不少于2 2根，确定施工参数（如贯入度等）根，确定施工参数（如贯入度等）2 2、定桩位：多用小木桩、

10、定桩位：多用小木桩 3 3、确定沉桩顺序：逐排、自中间向四周、分段、确定沉桩顺序：逐排、自中间向四周、分段3.2.2 3.2.2 沉桩准备沉桩准备 原则：先深后浅、先大后小、先长后短原则：先深后浅、先大后小、先长后短第13页，本讲稿共77页3.2.2 3.2.2 桩的沉设桩的沉设预制桩沉设方法分类：预制桩沉设方法分类：锤击沉桩、锤击沉桩、振动沉桩、振动沉桩、静力压桩、静力压桩、水冲沉水冲沉桩桩 1 1、锤击沉桩、锤击沉桩 锤锤击击沉沉桩桩又又称称打打桩桩，是是利利用用桩桩锤锤落落到到桩桩顶顶上上的的冲冲击击力力来来克克服服土土对对桩桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种施工方法的阻力，

11、使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种施工方法 优优点点：施施工工速速度度快快，机机械械化化程程度度高高，适适用用范范围围广广，是是混混凝凝土土预制桩常用的沉桩方法预制桩常用的沉桩方法 缺缺点点：施施工工时时噪噪声声较较大大，且且对对地地表表层层有有振振动动，在在城城区区和和夜夜间间施施工工有所限制有所限制 第14页，本讲稿共77页打桩设备及选择打桩设备及选择 打桩设备包括打桩设备包括桩锤桩锤、桩架桩架和和动力装置等动力装置等。(1)(1)桩锤桩锤 桩桩锤锤分分类类：落落锤锤、蒸蒸汽汽锤锤、柴柴油油锤锤、振振动动锤锤等等落落锤锤：一一般般用用钢钢或或铸铸铁铁制制成成，重重0.0.5 52 2t

12、t，利利用用绳绳索索或或钢钢丝丝绳绳通通过过吊吊钩钩由由卷卷扬扬机机沿沿桩桩架架导导杆杆提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶 特特点点：费费用用低低，但但施施工工速速度度慢慢、效效率率低低，桩桩顶顶易被打坏易被打坏 适用范围：适用范围：小直径桩，在软土层中应用较多小直径桩，在软土层中应用较多第15页，本讲稿共77页蒸蒸汽汽锤锤：是是以以高高压压蒸蒸汽汽或或压压缩缩空空气气为为动动力力的的打打桩桩机机械械，有有单单动动汽汽锤锤和和双动汽锤两种。双动汽锤两种。特点特点：打桩速度快、效率高：打桩速度快、效率高适适用用范范围围：可可用用于于打打各各种种桩桩，也也可可

13、在在水水下下打打桩桩并并用用于于拔拔桩桩。常常用用于较软弱土层中打桩于较软弱土层中打桩第16页，本讲稿共77页柴油打桩锤：柴油打桩锤：利用柴油爆炸时膨胀产生的压力将桩锤抬起，然后自由落利用柴油爆炸时膨胀产生的压力将桩锤抬起，然后自由落下冲击桩顶把桩打入土中下冲击桩顶把桩打入土中特点：特点：速度快，施工性能好，但施工时振动大、噪声高、废气污染速度快，施工性能好，但施工时振动大、噪声高、废气污染严重严重适用范围：适用范围：适用于各种土层及各类桩型适用于各种土层及各类桩型振动锤：振动锤：是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉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锤重选择应根据地质

14、条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考条件等参考表表3 3.1.1选用。选用。锤重一般依设计选择，并经试桩确认。锤重一般依设计选择，并经试桩确认。第17页，本讲稿共77页 广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民影响不大的空旷地区影响不大的空旷地区影响不大的空旷地区影响不大的空旷地区第18页，本讲稿共77页(2)(2)桩架桩架 桩桩架架是是支支持持桩桩身身和和桩桩锤锤，在在打打桩桩过

15、过程程中中引引导导桩桩的的方方向向及及维维持持桩桩的的稳稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。桩架高度：桩架高度：根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定 桩桩架架高高度度=桩桩长长+桩桩锤锤高高度度+滑滑轮轮组组高高+桩桩帽帽及及锤锤垫垫高高度度起起锤锤移移位位高高度（度（1-2m1-2m）桩架按移动方式分类：桩架按移动方式分类：轮胎式、履带式、轨道式等轮胎式、履带式、轨道式等履带式桩架操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工履带式桩架操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩

16、的施工第19页，本讲稿共77页打桩打桩打桩工艺：打桩工艺：桩桩机机就就位位第第一一节节桩桩起起吊吊就就位位打打第第一一节节桩桩第第二二节节起起吊吊就就位位接桩打桩至持力层或设计标高接桩打桩至持力层或设计标高打打桩桩原原则则：宜宜采采用用重重锤锤低低击击（桩桩锤锤对对桩桩头头的的冲冲击击小小，回回弹弹也也小小，桩桩头头不不易易损损坏坏，大大部部分分能能量量都都用用于于克克服服桩桩身身与与土土的的摩摩阻阻力力和和桩桩尖尖阻阻力力上上，桩桩能能较快地沉入土中）较快地沉入土中）桩桩开开始始打打入入时时，应应控控制制锤锤的的落落距距，采采用用短短距距轻轻击击；待待桩桩入入土土一一定定深度深度(1(12

17、2m)m)稳定以后，再以规定落距施打稳定以后，再以规定落距施打第20页，本讲稿共77页打桩过程中的注意事项打桩过程中的注意事项1 1、做好预制桩施工记录：、做好预制桩施工记录：打打桩桩工工程程属属隐隐蔽蔽工工程程，施施工工中中应应做做好好每每根根桩桩的的观观测测和和记记录录，这这是工程是工程验验收收时检验质时检验质量的依据量的依据第21页，本讲稿共77页打桩过程中的注意事项打桩过程中的注意事项2 2、严禁偏打：桩锤、桩帽、桩身轴线重合、严禁偏打：桩锤、桩帽、桩身轴线重合3 3、桩垫适宜、桩垫适宜4 4、速度均匀，连续施打、速度均匀，连续施打5 5、桩架垂直平稳，桩帽与桩顶锁紧牢靠、桩架垂直平稳

18、，桩帽与桩顶锁紧牢靠6 6、密切观察桩锤回弹、桩身下沉变化情况、密切观察桩锤回弹、桩身下沉变化情况 7 7、送桩：送桩器或桩送桩，一般不宜大于、送桩：送桩器或桩送桩，一般不宜大于2m2m 8 8、专人巡视检查周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使、专人巡视检查周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用情况用情况第22页，本讲稿共77页1 1、贯入度或设计标高质量要求、贯入度或设计标高质量要求 贯入度：指锤击桩每贯入度：指锤击桩每1010击进入的深度击进入的深度mmmm，用（，用（mm/10mm/10击）表示击）表示 最后贯入度：锤击桩最后最后贯入度：锤击桩最后1010击桩的平均入土深度击桩的

19、平均入土深度质质量量控控制制要要求求：端端承承桩桩以以最最后后贯贯入入度度为为主主，桩桩端端标标高高作作参参考考；摩摩擦擦桩桩以以桩端标高控制为主，贯入度作参考桩端标高控制为主，贯入度作参考 2 2、桩位偏差要求：不大于、桩位偏差要求：不大于100-150mm100-150mm3 3、桩垂直度偏差：不超过、桩垂直度偏差：不超过0.5%0.5%4 4、承载力检验：动载、静载试验符合要求、承载力检验：动载、静载试验符合要求 打桩质量要求与验收打桩质量要求与验收第23页，本讲稿共77页打桩施工常见问题的分析打桩施工常见问题的分析打打桩桩施施工工中中遇遇见见的的问问题题：桩桩顶顶破破碎碎，桩桩身身断断

20、裂裂，桩桩身身位位移移、扭扭转转、倾倾斜斜，桩桩锤跳跃，桩身严重回弹锤跳跃，桩身严重回弹主主要要原原因因：钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩制制作作质质量量、沉沉桩桩操操作作工工艺艺、土土层层复复杂杂等等第24页，本讲稿共77页(1)(1)桩顶破碎桩顶破碎 桩桩顶顶直直接接受受到到桩桩锤锤的的冲冲击击而而产产生生很很高高的的局局部部应应力力，如如果果桩桩顶顶钢钢筋筋网网片片配配置置不不当当、混混凝凝土土保保护护层层过过厚厚、桩桩顶顶平平面面与与桩桩的的中中心心轴轴线线不不垂垂直直及及桩桩顶顶不不平平整整等等制制作作质质量量问问题题都都会会引引起起桩桩顶顶破破碎碎。在在沉沉桩桩工工艺艺方方面面，若

21、若桩桩垫垫材材料料选选择择不不当当、厚厚度度不不足足，桩桩锤锤施施打打偏偏心心或或施施打打落落距距过过大大等等也也会会引引起起桩桩顶破碎。顶破碎。(2)(2)桩身断裂桩身断裂 制制作作时时，桩桩身身有有较较大大的的弯弯曲曲凸凸肚肚，局局部部混混凝凝土土强强度度不不足足，在在沉沉桩桩时时桩桩尖尖遇遇到到硬硬土土层层或或孤孤石石等等障障碍碍物物，增增大大落落距距，反反复复过过度度冲冲击击等等都可能引起桩身断裂。都可能引起桩身断裂。第25页，本讲稿共77页(3)(3)桩身位移、扭转或倾斜桩身位移、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，桩架倾桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中

22、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。都会引起桩身位移、扭转或倾斜。(4)(4)桩锤跳跃，桩身回弹严重桩锤跳跃，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，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。桩身则严重回弹。第26页，本讲稿共77页桩头的处理桩头的处理 截截桩桩：打打完完预预制制桩桩开开挖挖基基坑坑时时，按按设设计计要要求求的的桩桩顶顶标标高高将将桩桩头头多余的部分截去多余的部分

23、截去 要要求求：截截桩桩头头时时不不能能破破坏坏桩桩身身，要要保保证证桩桩身身的的主主筋筋伸伸入入承承台台，长长度应符合设计要求度应符合设计要求 第27页，本讲稿共77页桩头的处理桩头的处理第28页，本讲稿共77页2 2、静力压桩、静力压桩 静静力力压压桩桩：在在软软土土地地基基上上，利利用用桩桩机机本本身身产产生生的的静静压压力力将将预预制制桩桩分分节节压压入入土土中的一种沉桩方法中的一种沉桩方法特点特点：无噪声、无振动、施工简便、速度快：无噪声、无振动、施工简便、速度快适适用用范范围围：常常用用于于土土质质均均匀匀的的软软土土地地基基的的沉沉桩桩施施工工，目目前前广广泛泛应应用用于闹市中心

24、建筑较密集的地区于闹市中心建筑较密集的地区施施工工方方法法：采采取取分分节节压压入入、逐逐段段接接长长的的施施工工方方法法。当当第第一一节节桩桩压压入土中，其上端距地面入土中，其上端距地面1 1m m左右时将第二节桩接上，继续压入左右时将第二节桩接上，继续压入第29页，本讲稿共77页 吊桩吊桩 静力压桩机静力压桩机第30页，本讲稿共77页 连续压桩连续压桩第31页，本讲稿共77页 压入一节压入一节第32页，本讲稿共77页 桩与桩管口焊接连接（接桩）桩与桩管口焊接连接（接桩）第33页，本讲稿共77页3 3、接桩、接桩 接桩的主要方法：接桩的主要方法：焊接法焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺胶泥锚接法法

25、兰螺栓连接法、硫磺胶泥锚接法焊焊接接法法：在在桩桩上上下下接接头头处处预预埋埋铁铁件件，上上下下桩桩头头对对正正后后用用金金属属现现场场焊焊牢牢连连接接适用范适用范围围：单桩设计单桩设计承承载载力高，力高，细长细长比大、比大、桩桩基施工困基施工困难难的的桩桩（目前应用最多）（目前应用最多）第34页，本讲稿共77页硫硫磺磺胶胶泥泥锚锚接接法法：在在下下节节桩桩预预留留垂垂直直锚锚筋筋孔孔，上上节节预预留留伸伸出出锚锚筋筋，将将熔化的硫磺胶泥注熔化的硫磺胶泥注满锚满锚筋孔并溢出筋孔并溢出桩桩面，落下上面，落下上桩头桩头互相胶互相胶结结适用范适用范围围：对抗震不利，仅用于软土层对抗震不利，仅用于软土

26、层第35页，本讲稿共77页3.3 3.3 3.3 3.3 混疑土灌注桩施工混疑土灌注桩施工混疑土灌注桩施工混疑土灌注桩施工混混凝凝土土灌灌注注桩桩：直直接接在在桩桩位位上上用用机机械械成成孔孔或或人人工工挖挖孔孔，在在孔孔内内安安放放钢钢筋筋、灌灌注混凝土而成型的桩。注混凝土而成型的桩。特点特点：受地层变化影响小：受地层变化影响小,一次成型不需要接桩，振动小、噪声小一次成型不需要接桩，振动小、噪声小 分分类类：按按成成孔孔方方法法分分为为钻钻孔孔灌灌注注桩桩（泥泥浆浆护护壁壁、干干作作业业）、人人工工挖挖孔灌注桩、沉管灌注桩等孔灌注桩、沉管灌注桩等 第36页，本讲稿共77页桩成孔顺序要求桩成孔

27、顺序要求：对土无挤密作用：成孔顺序无特殊要求对土无挤密作用：成孔顺序无特殊要求对对土土有有挤挤密密作作用用（沉沉管管灌灌注注桩桩、爆爆破破灌灌注注桩桩）：间间隔隔1-21-2桩桩成成孔孔；邻邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；群桩基础的中间桩先成孔等桩混凝土初凝前或终凝后成孔；群桩基础的中间桩先成孔等检验方法：检验方法：静静载载试试验验（承承载载力力）、低低应应变变法法（桩桩身身）、高高应应变变法法（桩桩身身、承承载载力力）、声波透射法（桩身）、钻芯法（桩身）等声波透射法（桩身）、钻芯法（桩身）等由具有相应检测资质的单位承担，并出具检测报告由具有相应检测资质的单位承担，并出具检测报告第37页，本讲稿

28、共77页施工工艺流程：施工工艺流程：测测定定桩桩位位埋埋设设护护筒筒桩桩机机就就位位制制备备泥泥浆浆机机械械成成孔孔泥泥浆浆循循环环出出渣渣清清孔孔安安放放钢钢筋筋笼笼安安设设导导管管浇浇筑筑水水下下混混凝凝土土拔除护筒拔除护筒特特点点：稳稳定定孔孔壁壁的的机机械械钻钻孔孔方方法法，通通过过循循环环泥泥浆浆将将切切削削碎碎的的泥泥渣渣屑悬浮后排出孔外，适用范围广屑悬浮后排出孔外，适用范围广成孔机械：成孔机械：潜水钻机、冲击钻机、回转钻机等潜水钻机、冲击钻机、回转钻机等3.3.1 3.3.1 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 第38页，本讲稿共77页（1 1）埋设护筒和制备泥浆）埋设护筒和制

29、备泥浆 护护筒筒制制作作：高高2 2m m左左右右（埋埋入入1-1.5m)1-1.5m)，用用厚厚4 48 8mmmm钢钢板板制制成成，内内径径应大于钻头直径应大于钻头直径100-100-200200mmmm 护护筒筒作作用用：定定孔孔，保保护护孔孔口口，防防止止地地面面水水流流入入，防防止止塌塌孔孔，成成孔孔时时引导钻头的方向引导钻头的方向 泥泥浆浆制制备备：建建专专用用泥泥浆浆池池，用用粘粘土土或或膨膨润润土土和和水水混混合合，制制成成相相对对密密度度为为1.11.1-1.15-1.15的泥浆的泥浆 泥泥浆浆作作用用：保保护护孔孔壁壁、防防止止塌塌孔孔、排排出出土土渣渣、冷冷却却与与润润滑

30、滑钻钻头头第39页，本讲稿共77页 泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆和使泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆和使其高于地下水位其高于地下水位 埋设的钢护筒埋设的钢护筒第40页，本讲稿共77页钢护筒钢护筒水上搭操作平台，进行钻孔灌注桩施工，埋设钢护筒。水上搭操作平台，进行钻孔灌注桩施工，埋设钢护筒。第41页，本讲稿共77页 护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，

31、不塌孔。泥浆池制浆泥浆池制浆第42页，本讲稿共77页（2 2）成孔）成孔 钻钻机机就就位位后后，校校正正钻钻具具中中心心对对准准护护筒筒中中心心，边边钻钻孔孔边边注注入泥浆，泥浆液面高于地下水位入泥浆，泥浆液面高于地下水位1.0m1.0m以上以上（3 3）清孔清孔 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。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。清清孔孔方方法法：对对于于稳稳定定性性较较差差的的孔孔壁壁采采用用泥泥浆浆循循环环法法清清孔孔或或抽抽筒筒排排渣，清孔后的泥浆相对密度应控制在渣，清孔后的泥浆相对密度应控制在1.151.151.251.25

32、第43页，本讲稿共77页（4 4）混疑土浇筑）混疑土浇筑 水下混凝土浇筑常用导管法水下混凝土浇筑常用导管法工工艺艺：吊吊放放钢钢筋筋笼笼放放入入导导管管导导管管及及漏漏斗斗灌灌混混凝凝土土剪剪断断隔隔水水栓栓或或球塞随浇混凝土随提升导管拔除导管成桩球塞随浇混凝土随提升导管拔除导管成桩混混凝凝土土材材料料要要求求：强强度度等等级级（高高一一等等级级）、和和易易性性、坍坍落落度度、粗粗细细骨料、配合比（通过试验确定）骨料、配合比（通过试验确定）钢筋笼吊放要求：钢筋笼吊放要求：保护层，加强箍筋保护层，加强箍筋其其它它要要求求：导导管管内内及及漏漏斗斗灌灌的的混混凝凝土土量量应应保保证证导导管管下下端

33、端一一次次埋埋入入混混凝土面以下凝土面以下0.80.8m m以上以上第44页，本讲稿共77页3.3.2 3.3.2 干作业钻孔灌注桩干作业钻孔灌注桩 工艺：工艺：钻机就位钻孔清孔吊放钢筋笼浇筑混凝土钻机就位钻孔清孔吊放钢筋笼浇筑混凝土适适用用条条件件：成成孔孔深深度度内内没没有有地地下下水水的的一一般般粘粘土土层层、砂砂土土及及人人工工填填土土地地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。设设备备：一一般般采采用用螺螺旋旋钻钻机机钻钻孔孔。螺螺旋旋钻钻头头外外径径分分别别为为400mm400mm、500mm500mm、600mm600mm，钻孔深度相应为，钻孔深度

34、相应为1212m m、10m10m、8m8m。清孔清孔：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：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。转清土，然后停止旋转，提钻卸土。砼灌注砼灌注：分层浇筑、分层捣实，每层厚度：分层浇筑、分层捣实，每层厚度50506060cmcm第45页，本讲稿共77页3.3.3 3.3.3 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩 人人工工挖挖孔孔灌灌注注桩桩是是采采用用人人工工挖挖掘掘方方法法成成孔孔，放放置置钢钢筋筋笼笼，浇浇筑筑混混凝凝土土而成的桩基础，由桩身和扩大头组成。而成的桩基础，由桩身和扩大头组成。优优

35、点点：桩桩身身直直径径大大（1 1m m5m5m），承承载载能能力力高高；施施工工时时可可在在孔孔内内直直接接检检查查成成孔孔质质量量，观观察察地地质质土土质质变变化化情情况况；桩桩底底清清孔孔除除渣渣彻彻底底、干干净，易保证混凝土浇筑质量。净，易保证混凝土浇筑质量。缺点缺点：开挖效率低，安全条件差：开挖效率低，安全条件差第46页，本讲稿共77页支护方法有现浇钢筋砼护壁、沉井护壁和钢套管护壁等。支护方法有现浇钢筋砼护壁、沉井护壁和钢套管护壁等。现浇护壁工艺：现浇护壁工艺：挖挖孔孔（挖挖土土、运运土土）支支护护壁壁模模板板搭搭设设操操作作平平台台浇浇护护壁壁砼砼向向下继续挖孔、护壁放钢筋笼浇混凝

36、土辅助工程（降水、通风）下继续挖孔、护壁放钢筋笼浇混凝土辅助工程（降水、通风）说明：说明：1 1、分分段段开开挖挖、分分段段浇浇筑筑混混凝凝土土护护壁壁，既既能能防防止止孔孔壁壁坍坍塌塌，同同时起到防水作用；时起到防水作用；2 2、每段高度取决于土壁直立状态的能力，一般、每段高度取决于土壁直立状态的能力，一般0.0.9 91.1.2m2m为一施工段；为一施工段；3 3、开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度；、开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度；4 4、混混凝凝土土强强度度达达到到1 1MPa(MPa(常常温温下下约约2424h)h)可可拆拆除除模模板板，进进入入下下一一施施工段；工段；5

37、 5、护壁厚护壁厚150-300mm150-300mm，上下段错位搭接，上下段错位搭接第47页，本讲稿共77页施工中应该注意的几个问题施工中应该注意的几个问题 1 1、位置及垂直度偏差：符合规范要求；、位置及垂直度偏差：符合规范要求；2 2、挖挖掘掘成成孔孔区区内内，不不得得堆堆放放余余土土和和建建筑筑材材料料，并并防防止止局局部部集集中中荷荷载载和和机机械振动。械振动。3 3、桩桩基基础础一一定定要要坐坐落落在在设设计计要要求求的的持持力力层层上上，桩桩孔孔的的挖挖掘掘深深度度应应由由设设计计人员根据现场地基土层的实际情况决定。人员根据现场地基土层的实际情况决定。4 4、桩井面应、桩井面应设

38、置安全防护栏设置安全防护栏。第48页，本讲稿共77页3.3.4 3.3.4 沉管灌注桩沉管灌注桩 沉沉管管灌灌注注桩桩：利利用用锤锤击击打打桩桩法法或或振振动动沉沉管管法法，将将带带有有钢钢筋筋砼砼桩桩尖尖或或带带有有活活瓣瓣式式钢钢制制桩桩靴靴的的钢钢管管沉沉入入土土中中(钢钢管管直直径径应应与与桩桩的的设设计计尺尺寸寸一一致致)造造成成桩桩孔孔，然然后后放放入入钢钢筋筋骨骨架架并并浇浇筑筑混混凝凝土土，随随之之拔拔出出套套管管，利利用用拔拔管时的振动将混凝土捣实，形成所需要的灌注桩管时的振动将混凝土捣实，形成所需要的灌注桩特点特点：施工设备简单、桩长可随实际地质：施工设备简单、桩长可随实际

39、地质 条件确定、单桩承载力低，在软条件确定、单桩承载力低，在软 土中易产生颈缩土中易产生颈缩振动钢套管成孔灌注桩振动钢套管成孔灌注桩第49页，本讲稿共77页工艺：工艺：桩架就位沉钢套管吊放钢筋骨架浇筑混凝土拔管成桩桩架就位沉钢套管吊放钢筋骨架浇筑混凝土拔管成桩成孔顺序：成孔顺序：间隔一个或两个桩位成孔；间隔一个或两个桩位成孔；在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；一个承台下桩数在一个承台下桩数在5 5根以上者，根以上者，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔。中间的桩先成孔，外围的桩后成孔。第50页，本讲稿共77页1)1)振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩 振动沉管灌注桩采用振动锤

40、将钢套管沉入土中成孔。振动沉管灌注桩采用振动锤将钢套管沉入土中成孔。适适用用条条件件：一一般般粘粘性性土土、淤淤泥泥质质土土、淤淤泥泥、粉粉土土、湿湿陷陷性性黄黄土土、松散至中密砂土松散至中密砂土、人工填土等、人工填土等施工过程：施工过程：桩机就位桩机就位沉管沉管 放钢筋笼放钢筋笼上料浇砼上料浇砼 拔管：边振边拔拔管：边振边拔第51页，本讲稿共77页施工方法：施工方法：单打法、复打法、反插法单打法、复打法、反插法等等单打法：单打法：在沉入土中的套管内灌满砼，开动振动器，振动在沉入土中的套管内灌满砼，开动振动器，振动5 51010s s，开始拔，开始拔管，边拔边振。每拔管，边拔边振。每拔0.50

41、.51.01.0m m，停拔振动，停拔振动5 51010s s，如此反复进行，直，如此反复进行，直至全部拔出。至全部拔出。复打法：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。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。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。（桩径扩大（桩径扩大80%80%左右）左右）反插法：反插法：在套管内灌满砼后，先振动再拔管，每次拔高在套管内灌满砼后，先振动再拔管，每次拔高0.50.5m m1.0m1.0m，向，向下反插下反插0.30.3m m0.5m0.5m，如此

42、反复进行，直至拔出。，如此反复进行，直至拔出。（桩径扩大（桩径扩大50%50%左右）左右）第52页，本讲稿共77页施工要点及质量要求：施工要点及质量要求：砼坍落度砼坍落度：80-100mm80-100mm或或60-8060-80 套管内砼高度：套管内砼高度：不少于不少于2m2m 施工顺序：施工顺序：桩中心距小于桩中心距小于4 4倍套管外径，用跳打法或邻桩砼初凝倍套管外径，用跳打法或邻桩砼初凝前施工完毕前施工完毕第53页，本讲稿共77页2 2）锤击沉管灌注桩）锤击沉管灌注桩 适用条件适用条件：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土地基等：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土地基等施工方法施工方法：

43、A.A.桩尖与桩管接口处垫麻绳桩尖与桩管接口处垫麻绳(或草绳或草绳)垫圈，以防地下水渗入管内。垫圈，以防地下水渗入管内。B.B.沉管时先用低锤轻击，观察无偏移后，再正常施打沉管时先用低锤轻击，观察无偏移后，再正常施打。C.C.拔管前，应先锤击套管，在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。拔管前，应先锤击套管，在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。D.D.在管底未拔到桩顶设计标高之前，低锤密击不得中断在管底未拔到桩顶设计标高之前，低锤密击不得中断。E.E.拔拔管管速速度度，一一般般土土层层以以不不大大于于1 1m/minm/min为为宜宜，软软弱弱土土层层与与软软硬硬交交界界处处，应控制在应控制在0.

44、30.3m m0.8m/min0.8m/min以内。以内。F.F.可采用可采用复打法复打法。第54页，本讲稿共77页施工要点及质量要求：施工要点及质量要求：砼坍落度：砼坍落度：80-100mm80-100mm或或60-80mm60-80mm砼浇筑砼浇筑：连续浇筑，分层振捣，每层高度：连续浇筑，分层振捣，每层高度1-1.5m1-1.5m施工顺序施工顺序：中心距小于：中心距小于5 5倍套管外径或倍套管外径或2m2m，用跳打法或邻桩砼初凝前施，用跳打法或邻桩砼初凝前施工完毕工完毕施工记录：施工记录：总锤击数和最后总锤击数和最后1 1m m的锤击数；最后的锤击数；最后3 3阵，每阵阵，每阵1010击的

45、贯击的贯入度及落锤高度。入度及落锤高度。防水方法防水方法：有地下水或泥浆时，在套管内先灌入：有地下水或泥浆时，在套管内先灌入1.5m1.5m左右封左右封 底砼再沉管底砼再沉管第55页，本讲稿共77页3 3）沉管灌注桩容质量通病及处理方法沉管灌注桩容质量通病及处理方法 (1)(1)缩颈：桩身的局部直径小于设计要求的现象缩颈：桩身的局部直径小于设计要求的现象出现原因：出现原因：A.A.当当在在淤淤泥泥和和软软土土层层沉沉管管时时，由由于于受受挤挤压压的的土土壁壁产产生生空空隙隙水水压压，拔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管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩;B.B

46、.当当拔拔管管过过快快或或混混凝凝土土量量少少，或或混混凝凝土土拌拌和和物物和和易易性性差差时时，周周围围淤淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。处理方法：处理方法：拔拔管管时时保保持持管管内内混混凝凝土土面面高高于于地地面面，使使之之具具有有足足够够的的扩扩散散压压力力，控控制制混混凝凝土土坍坍落落度度;拔拔管管时时采采用用复复打打法法，并并严严格格控控制制拔管的速度。拔管的速度。第56页，本讲稿共77页(2)(2)断桩断桩 断桩：桩身局部分离或断裂，一段桩没有混凝土。断桩：桩身局部分离或断裂，一段桩没有混凝土。原因：原因：桩桩距距离离太太近近，相相邻邻桩桩施

47、施工工时时混混凝凝土土还还未未具具备备足足够够的的强强度度，已形成的桩受挤压而断裂。已形成的桩受挤压而断裂。处理方法：处理方法：施施工工时时，控控制制中中心心距距离离不不小小于于4 4倍倍桩桩径径；确确定定打打桩桩顺顺序序和和行行车车路路线线，减减少少对对新新灌灌注注混混凝凝土土桩桩的的影影响响。采采用用跳跳打打法法或或等等已已成成型型的的桩桩混凝土达到混凝土达到50%50%设计强度后，再进行下根桩的施工。设计强度后，再进行下根桩的施工。第57页，本讲稿共77页(3)(3)吊脚桩吊脚桩 吊吊脚脚桩桩：指指桩桩底底部部混混凝凝土土隔隔空空或或松松软软，没没有有落落实实到到孔孔底底地地基基土土层层

48、上上的现象。的现象。原因：原因：当当地地下下水水压压力力大大时时，或或预预制制桩桩尖尖被被打打坏坏，或或桩桩靴靴活活瓣瓣缝缝隙隙大大时时，水水及及泥泥浆浆进进入入套套筒筒钢钢管管内内，或或由由于于桩桩尖尖活活瓣瓣受受土土压压力力，拔拔管管至至一一定定高高度度才才张张开开，使使得得混混凝凝土土下下落落，造造成成桩桩脚脚不不密密实实，形成松软层。形成松软层。处理方法：处理方法：为为防防止止活活瓣瓣不不张张开开，开开始始拔拔管管时时，可可采采用用密密张张慢慢拔拔的的方方法法，对对桩桩脚脚底底部部进进行行局局部部反反插插几几次次，然然后后再再正正常常拔拔管管。桩桩靴靴与与套套管管接接口口处处使使用用性

49、性能能较较好好的的垫垫衬衬材材料料，防防止止地地下下水水及及泥泥浆浆的渗入。的渗入。第58页，本讲稿共77页(4)(4)混凝土灌注过量混凝土灌注过量 如如果果灌灌桩桩时时混混凝凝土土用用量量比比正正常常情情况况下下大大1 1倍倍以以上上，这这可可能能是是由由于于孔孔底底有有洞洞穴穴，或或者者在在饱饱和和淤淤泥泥中中施施工工时时，土土体体受受到到扰扰动动，强强度度大大大大降降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。因因此此，施施工工前前应应详详细细了了解解现现场场地地质质情情况况，对对于于在在饱饱和和淤淤泥泥软软土土

50、中中采采用用沉沉管管灌灌注注桩桩时时，应应先先打打试试桩桩。若若发发现现混混凝凝土土用用量量过过大大时时，应应与设计单位联系，改用其他桩型。与设计单位联系，改用其他桩型。第59页，本讲稿共77页3.4 3.4 灌注桩施工质量要求及安全技术灌注桩施工质量要求及安全技术 灌灌注注桩桩施施工工质质量量检检查查包包括括成成孔孔及及清清孔孔、钢钢筋筋骨骨架架制制作作及及安安放放、混混凝凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。施施工工前前应应对对水水泥泥、砂砂、石石子子、钢钢材材等等原原材材料料进进行行检检查查，对对施施工工组组织织设设计计中中制定的施工顺序、监测手段