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2.1概述2.2预制桩施工2.3灌注桩施工2.4地下连续墙施工第2章桩基础工程04:351/791.概念桩基础由桩和承台或承台梁组成。2.分类受力情况：端承桩、摩擦桩；施工方法：预制桩、灌注桩。（1）预制桩在现场或预制构件厂预制，运至现场沉（压）桩。按沉桩方法划分：打入沉桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等。（2）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。按成孔方法划分：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。2.1概述04:352/792.2.1施工准备2.2.2桩的制作、运输、堆放2.2.3打入法施工2.2.4静力压桩2.2预制桩施工04:353/79（1）场地平整、障碍物处理；（2）埋设水准点、轴线桩的测设及标示、定桩位；（3）桩帽、垫衬和送桩设备及机具的准备。在打桩现场附近设置2～4个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。水准点及桩基轴线的定位点及应设置在不受打桩影响的地方。2.2.1施工准备04:354/79预制厂制作（≤10m以内）及现场制作（较长的桩，20m左右）。1.模板桩尺寸准确，桩面平整挺直；顶模板应与桩轴线垂直；桩尖四棱锥面呈正四棱锥体，桩尖位于桩的轴线上；涂刷隔离层。2.钢筋主筋宜采用对焊；同一截面（搭接区段）内主筋接头数量不超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于30d且不小于500mm；桩顶和桩尖钢筋配置应作特殊处理；纵筋、钢筋网片及桩尖位置正确。2.2.2桩的制作、运输、堆放04:355/793.混凝土机拌、机捣。叠层法施工时，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。连续浇筑，不得留设施工缝。浇注完毕后，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7d。4.起吊、运输及堆放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。桩在起吊、运输及堆放时应符合弯矩最小原则。堆放层数≤4层，垫木间距同吊点位置，且上下一致。04:356/7904:357/791.打桩设备及选择（桩锤、桩架、动力装置）2.打桩顺序3.打桩4.桩头处理2.2.3打入法施工04:358/79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（旧标准昼：85dB、夜：禁止施工；新标准昼间70dB、夜间55dB）。2.2.3打入法施工04:359/791.打桩设备及选择（桩锤、桩架、动力装置）（1）桩锤：桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。落锤一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种。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。柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。04:3510/79落锤汽锤04:3511/79柴油锤04:3512/79振动锤04:3513/7904:3514/79（2）桩架桩架的作用：悬吊桩锤、固定桩身、为桩锤导向。桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。（3）动力装置打桩机械的动力装置根据所选桩锤而定。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。04:3515/792.打桩顺序D=4d（或b）时，应由中间向两侧对称施打或由中间向四周施打。D4d（或b）时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设。宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。04:3516/79打桩引起土壤应力变化示意04:3517/793.打桩（1）桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。（2）初打时，采用短距轻击；待桩入土一定深度(1～2m)稳定以后，再以规定落距施打。（3）桩的施打原则是重锤低击。沉桩控制：端承桩以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考；摩擦桩以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。04:3518/794.桩头处理（1）截凿结合、保护桩身；（2）桩身伸入承台；（3）主筋伸入承台（焊接接长）并与承台钢筋绑扎，长度应符合设计要求；04:3519/7904:3520/7904:3521/79表2-1混凝土预制桩施工记录04:3522/79预制桩试桩04:3523/79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。静力压桩利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机或其它液压设备，将压力作用于桩顶，迫使预制桩下沉。压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。接桩的方法：焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。2.2.4静力压桩04:3524/7904:3525/7904:3526/7904:3527/7904:3528/792.3.1干作业成孔灌注桩2.3.2泥浆护壁成孔灌注桩2.3.3沉管灌注桩2.3.4人工挖孔（大直径）灌注桩2.3灌注桩施工04:3529/792.3.1干作业成孔灌注桩2.3.2泥浆护壁成孔灌注桩2.3.3沉管灌注桩2.3.4人工挖孔（大直径）灌注桩2.3灌注桩施工04:3530/79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，节约钢材、振动小、噪声小等特点。按成孔方法分类：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。2.3灌注桩施工04:3531/79一般采用螺旋钻机钻孔。外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内无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。就位→对中→钻进→纠偏→清孔（空转、停转、提钻卸土）。吊放钢筋骨架（导向钢筋）分层（50～60cm）浇筑、捣实混凝土。2.3.1干作业成孔灌注桩04:3532/7904:3533/791.埋设护筒和制备泥浆2.成孔3.清孔4.水下混疑土浇筑2.3.2泥浆护壁成孔灌注桩04:3534/79泥浆护壁成孔是利用泥浆保护孔壁稳定的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：施工工艺：测定桩位→埋设护筒→桩机就位→制备泥浆→成孔→清孔→钢筋笼、导管→二次清孔→浇混凝土。2.3.2泥浆护壁成孔灌注桩04:3535/791.埋设护筒和制备泥浆放线定位→挖桩孔表层土→并埋设护筒。护筒高2m左右，上部设1～2个溢浆孔，护筒钢板厚4～8mm，其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用：固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。泥浆的作用：在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定，其作用为护壁、携渣、冷却、润滑。04:3536/79泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程图04:3537/792.成孔（1）潜水钻机成孔潜水钻机是一种旋转式钻孔机，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。04:3538/79正循环:由空心钻杆内部通入泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入泥浆池。反循环:通过启动砂石泵在钻杆内形成真空，土渣被吸出流入沉淀池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能携带较大的土渣。04:3539/79（2）冲击钻成孔冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔。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。冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.4～0.8m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3～4m以后，冲程可以提高到1.5～2.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。04:3540/7904:3541/7904:3542/79（3）冲抓锥成孔冲抓锥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。04:3543/793.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。泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa，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1.15～1.25。04:3544/7904:3545/794.水下混疑土浇筑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。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。04:3546/7904:3547/7904:3548/7904:3549/7904:3550/791.锤击沉管灌注桩2.振动沉管灌注桩3.沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法2.3.3沉管灌注桩(套管成孔灌注桩)04:3551/79沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中，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，便形成所需要的灌注桩。2.3.3沉管灌注桩(套管成孔灌注桩)04:3552/79在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。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；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。单打法(又称一次拔管法)：拔管时，每提升0.5～1.0m，振动5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，这样反复进行，直至全部拔出。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。翻插法：钢管每提升0.5m，再下插0.3m，这样反复进行，直至拔出。04:3553/7904:3554/7904:3555/79就位沉管浇筑边拔边浇成型放入钢筋笼继续浇筑04:3556/791.锤击沉管灌注桩（1）适用范围：适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基。（2）施工要点：防渗及缓冲作法，低锤锤击方式入桩。拔管前确保混凝土已流出套管。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0.8m/min以内为宜。在管底未拔到桩顶设计标高前，倒打或轻击不得中断，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。桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于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。04:3557/792.振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击