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第二章桩基工程•本章要点•掌握桩基础的施工工艺、质量验收标准及检测方法，重点掌握桩基础的施工要点和质量检查要求。•本章难点•桩基础的施工工艺和施工要点。•2.1桩基的作用和分类•l.作用•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，从而保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。•2.分类•(1)按承载性质分1)摩擦型桩2)端承型桩•(2)按桩身材料分•(3)按成桩方法分•(4)按桩制作工艺分•2.2混凝土预制桩工程•分类•混凝土预制桩可分为普通钢筋混凝土方桩、预应力混凝土方桩、预应力混凝土管桩、普通钢筋混凝土三角桩等等。•施工工艺•预制桩施工工艺主要包括桩预制、桩的吊装、运输、堆放，打桩等工艺。•(1)施工工艺流程1)制桩工艺流程：2)钢筋骨架制作工艺流程:3)打桩工艺流程:(4)静力压桩施工工艺图3.2机械静力压桩机1一桩架;2一桩;3一卷扬机;4一底盘;5顶梁;6一压梁;7一桩帽图3.3液压静力压桩机1一操作室;2一夹持与压桩机构3一配重铁块;4一回转机构;5一电控系统;6一液压系统;7一导向架;8一长船行走机构;9一支腿式底盘结构;10一液压起重机•5.施工方法•桩的吊桩、运输、堆放:桩强度达到设计强度的75%方可起吊。•沉桩施工工艺方法•1)定位放线2)标高确定•3)确定施工顺序4)桩机就位•5)吊桩就位6)校正垂直度•7)开锤打桩8)接桩•9)停锤•2.3混凝土灌注桩工程•灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼，灌注混凝土而成。•分类混凝土灌注桩按成孔方法不同分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、螺旋成孔灌注桩、冲击成孔灌注桩和旋挖成孔灌注桩。根据各工艺不同，钻孔桩有正、反循环成孔;沉管桩有锤击沉管、振动沉管和夯扩沉管;螺旋成孔有长、短螺旋成孔。•钻孔灌注桩(正、反循环)施工工艺泥浆循环护壁是用泥浆循环来保护孔壁，排除土碴而成孔。钻孔灌注桩(正、反循环)施工工艺流程：2.3.2钻孔灌注桩(正、反循环)施工工艺人工挖孔桩施工工艺流程2.3.3人工挖孔桩施工工艺2.3.5冲击成孔灌注桩施工工艺1.钢绳冲击成孔灌注桩工艺流程:2.钢绳冲击成孔灌注桩施工工艺:冲击反循环工艺流程:2.3.6旋挖成孔灌注桩施工工艺旋挖成孔灌注桩工艺流程•旋挖成孔灌注桩施工工艺要点:•(1)钻斗提升速度:钻斗提升时，泥浆在钻斗与孔壁之间的流动速度加快易造成孔壁坍塌，故须控制钻斗提升速度。•(2)旋挖钻进:•1)根据地层正确选择钻斗类型，软土层选择楔形齿，小切削角，小刃角、齿宽稍大;硬土层则选用较大切削角、较窄的弯曲齿套;•2)孔口护筒应高出地面20一30cm，保持泥浆液面高度，以形成足够的泥浆柱压力，并随时向孔内补充泥浆。•(3)清孔:旋挖钻进至设计终孔标高后，将钻斗留在原处继续旋转数圈，将孔底虚土尽量装入斗内，起钻后仍需对孔底虚土进行清理。干式旋挖，可向孔底投入素混凝土捣实或直接将虚土捣实;使用泥浆的孔可向孔内投入素混凝土捣实。2.3.7沉管灌注桩施工工艺图3.4锤击沉管灌注桩桩l一钢丝绳;2一滑轮组;3一吊斗钢丝绳;4一桩锤;5一桩帽;6一混凝土漏斗;7一套管;争桩架;9混凝土吊斗;10一回绳;11一钢管;12-桩尖;13一卷扬机;14一枕木•施工方法•施工时，先将桩机就位，吊起桩管，垂直套入预先理好的预制混凝土桩尖，压入土中。•桩管与桩尖接触处应垫以稻草绳或麻绳垫圈，以防地下水渗入管内。当检查桩管与桩锤、桩架等在同一垂直线上，即可在桩管上扣上桩帽，起锤沉管。•先用低锤轻击，观察无偏移后方可进入正常施工，直至符合设计要求深度，并检查管内有无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。桩管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管要均匀，第一次拔管高度控制在能容纳第二次所需灌入的混凝土量为限，不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停，并控制拔出速度。在管底未拔到桩顶计标高之前，倒打或轻击不得中断。拔管时应注意使管内的混凝土量保持略高于地而，直到桩管全部拔出地面为止。2.3.8灌注桩质量检验•1.桩位偏差:桩位允许偏差和桩的位置及成孔方法不同而不同。•2.孔深误差:测钻杆、套管长度或用重锤测实际孔深。•3.桩体质量检查:应用动力法检测或钻芯取样至桩尖下500m。有设计要求的，按设计要求方法检测。•4.承载力:设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验，数量不少于总桩数1%，且不少于3根。总桩数少于50根时，为2根。对地质条件、桩型，成桩机具和工艺相同、同一单位施工的桩基。检验桩数不少于总桩数的5%，且不少于5根。•5.垂直度误差:人工挖孔混凝土护壁桩为0.5%，其他桩为1%。检查护筒、钻杆的垂直度或吊垂检查或用探孔器检查。•6.桩径误差:套管成孔、干成孔的桩径为±20mm;泥浆护壁钻孔为±50mm;人工挖孔为±50mm。用尺量或井径器检查。•7.泥浆比重(黏土、砂性土中):1.15一1.20。用比重计测量。•8.沉渣厚度:端承桩≤50mm。摩擦桩≤300mm。用沉渣仪或吊锤测量。•9.混凝土坍落度:水下灌注160一220mm;干灌注施工70一100mm。灌注前或灌注过程中用坍落度仪测量。•10.钢筋笼安装深度，±100mm，尺量检查。2.3.10主要工程质缝通病与治理•钻孔灌注桩、沉管桩、人工挖孔桩、螺旋成孔灌注桩、冲击成孔灌注桩、旋挖桩共性质量通病有桩位偏差、垂直度偏差超过规范要求。•(1)桩位偏差:•1)桩位偏位的主要原因:•a.测量放线有误或放样标识点变位，而未加以校核纠正。•b.设备安装不水平，钻具回转中心或冲锤中心没有对正桩中心点。•c.开孔施工时，遇孤石或坚硬障碍导致施工设备位移。•d.灌注过程中钢筋笼未固定好导致桩位偏移。•2)桩位偏位的预防措施及处理方法:•a.加强测量放线定位的精确性，及时检查和校正坐标控制点和水准点。•b.设备安装要水平、周正，桩中心、钻具中心、设备回转(冲击)中心三点一线。•c.开孔时要轻压慢转(或采用小冲击规程)，遇有孤石或坚硬障碍物应及时采取措施。•d.固定钢筋笼使钢筋笼中心与桩中心一致，并时刻观察钢筋笼的固定情况。•(2)桩身弯曲:•1)桩身弯曲的主要原因:•a.施工过程中，钻机移位或钻机未保持水平状态，挖孔桩未及时进行垂直度校正。•b.采用超规程技术参数，尤其是自由加压。•c.地层情况，软硬互层或遇有孤石。•d.桩端进入持力层时，岩石风化不均匀。•e.钻杆或螺旋钻杆弯曲。•2)预防措施及处理方法:•a.施工过程中保持钻机不位移和水平状态，挖孔施工及时校正孔深垂直度。•b.采用合理规程技术参数。•c.遇软硬互层或孤石时，应控制钻进速度;采用冲、捞、抓的方法消除孤石的影响。•d.桩端持力层风化不均匀时，应采用孔底加压或小规程冲击钻进。•小结•地基基础在建筑物中的作用非常突出，如何根据地质、水文、周围环境要求选择合理的施工方案，对施工的质量、进度、安全及成本起到至关重要的作用。•本章系统介绍了常用的桩基础，包括各自的适用范围、施工工艺、质量验收标准等。•复习思考题•1.试述桩基的作用和分类。•3.静力压桩机有何特点?适用范围如何?施工时应注意哪些问题?•4.现浇混凝土桩的成孔方法有几种？各种方法的特点及适用范围如何?•5.灌注桩常易发生哪些质量问题?如何预防和处理?•6.试述人工挖孔灌注桩的施工艺和施工中应注意的主要问题。•7.简述灌注桩工程质量验收要求。