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第一节桩基础施工基础埋置深度＜5m的称为浅基础.基础埋置深度≥5m,则称为深基础.独立基础条形基础筏板基础箱形基础桩基础、沉井及地下连续墙等桩基础的特点具有承载力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震性能强以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用。一、桩基础的组成与类型1．组成桩承台（承台梁）将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，一、桩基础的组成与类型1．组成桩承台（承台梁）2．类型1）按受力性质分：端承桩和摩擦桩端承摩擦桩摩擦端承桩一、桩基础的组成与类型1．组成桩承台（承台梁）2．类型1）按受力性质分：2）按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土…3）按形状分：方、圆、多边4）按施工方法分：预制桩、灌注桩目前我国普通混凝土预制桩截面尺寸可达600mm×600mm，预应力高强混凝土管桩最大直径已达1300mm，预制桩沉桩深度可达70m以上。目前我国灌注桩挖孔桩最大直径达8米，钻孔最大直径达5米，最大深度达150米二、钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土桩的形式1.实心方桩2.预应力空心的管桩钢筋混凝土预制桩施工前，制定施工方案。主要内容包括：桩的预制、运输、施工方法、选择沉桩机械、确定打桩顺序、以及沉桩过程中的技术和安全措施。二、钢筋混凝土预制桩施工（一）预制桩制作、运输和堆放（视频）1.实心方桩截面尺寸250mm---550mm；预制短桩（10米以内）多由工厂生产;长桩一般在现场预制(单节一般在27米以内,如桩长超过单节桩允许长度，则将桩预制成几节，在打桩过程中逐节接长。）1)制作：叠浇制作，不宜超过四层。桩间涂隔离剂，下层或邻桩混凝土达到设计强度的30％以后方可进行。2)强度等级≥C30，机械搅拌、振捣，由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，一次完成，洒水养护不少于7d。3)桩达到设计强度的70％后方可起吊，达到设计强度100％后方可进行运输和沉桩。4）吊点应符合设计规定（P60-桩吊点位置）5）远距离-汽车；近-卷扬机拖，桩下垫滚筒6)桩堆放时，地面必须平稳、坚实；垫木间距应按吊点位置设定；各层垫木应位于同一垂直线上制作、运输和堆放要点图2－2钢筋混凝土预制桩制作－钢筋、模板施工二、钢筋混凝土预制桩施工（一）预制桩制作、运输和堆放1.实心方桩2.预应力空心管桩强度高、质量稳定、经济、施工方便、对周围建筑物影响小。混凝土强度可达C60---C80，外径400--008m，壁厚50--70mm，单根桩长不超过20m。二、钢筋混凝土预制桩施工（一）预制桩制作、运输和堆放（二）预制桩沉桩（二）钢筋混凝土预制桩沉桩一）锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入土层。二）静力压桩法：80-120t压桩机，适软弱土层。三）振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，适砂土一）捶击沉桩（打入法）施工锤击法也称打入法，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。特点：施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有噪声，在城区和夜间施工有所限制。一）捶击沉桩（打入法）施工1.打桩设备2.打桩前的准备工作3.打桩施工1.打桩设备打桩设备包括：(1)桩锤(2)桩架(3)动力装置(1)桩锤①桩锤的选择桩锤可选用落锤、汽锤、柴油锤。②落锤落锤一般由铸铁制成。它利用卷扬机将锤提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶(如下图)。落锤重：5-15KN每分钟打：6-20次特点：构造简单；使用方便；效率低使用范围：普通粘土或砾石较多的土中打桩。动画③汽锤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。单动汽锤双动汽锤锤重15-150KN6-60KN捶击/分钟60-80100-200特点效率较高效率高适用各类桩在各各类桩在各类土中施工类土中施工水下打桩打斜桩拔桩④柴油锤柴油锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩。柴油锤原理(动画)捶击/分钟：40-80次适用：非过软或过硬土质。其原因在于：过软土质桩锤反跳高度过小，使燃烧室压力过小，燃油熄火，造成工作中断；反之，反跳高度过大，桩顶、身被打坏。⑤锤重的选择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规范选用。1.打桩设备打桩设备包括：(1)桩锤(2)桩架(3)动力装置(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。①桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高②桩架类型：轮胎式、履带式、轨道式履带式桩架1－导架；2－桩锤；3－桩帽；4－桩；5－吊车1.打桩设备打桩设备包括：(1)桩锤(2)桩架(3)动力装置(3)动力装置落锤—卷扬机气锤—应配备空气压缩机；蒸汽锤—则要配备蒸汽锅炉和蒸汽绞盘柴油锤—柴油一）捶击沉桩（打入法）施工1.打桩设备2.打桩前的准备工作3.打桩施工2.打桩前的准备工作1）清理障碍物、场地平整2）材料机具就位、接通水、电3）试桩（≧2个）其目的：检验机械确定打桩方案和打桩技术4）确定打桩顺序5）抄平、放线、定桩位、设标尺（观察控制桩的入土深度）1.逐排单向打设2.自中部向四周打设3.由中间向两侧对称打设当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应采取2、3。当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，1。当桩规格、埋深、长度不同时先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。一）捶击沉桩（打入法）施工1.打桩设备2.打桩前的准备工作3.打桩施工3、打桩施工：（1）工艺顺序：准备→桩架就位→吊桩就位→放衬垫层→扣桩帽、落锤、脱吊钩→校正→低锤轻打（0.5-0.8m）→正式打桩→接桩→送桩→截桩。（2）要点：1）低锤轻打：定位（1-2m)2）正式打桩:重锤低击（冲量小，动量大，不易损坏桩顶和桩身，效率高）3）注意贯入度变化，做好打桩记录（见下表）如遇异常情况（贯入度剧变；桩身突然倾斜、位移、回弹；桩身严重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，与有关单位研究处理。3、打桩施工：（1）工艺顺序：准备→桩架就位→吊桩就位→放衬垫层→扣桩帽、落锤、脱吊钩→校正→低锤轻打（0.5-0.8m）→正式打桩→接桩→送桩→截桩。（2）要点：1）低锤轻打：定位（1-2m)2）正式打桩:重锤低击（冲量小，动量大，不易损坏桩顶和桩身，效率高）3）注意贯入度变化，做好打桩记录（见下表）4）接桩混凝土预制桩接头不宜超过2（4）个。接头的连接方法有：焊接法、法兰、浆锚法。混凝土预制桩接头不宜超过4个。接头的连接方法有：焊接法、浆锚法。浆锚法（视频）5）送桩须借助送桩器（钢管制成）6）截桩当桩顶露出地面并影响后续桩施工时，应立即进行截桩头，而桩顶在地面以下不影响后续桩施工时，可结合凿桩头进行。预制混凝土桩可用人工或风动工具（如风镐等）来截除。不得把桩身混凝土打裂，并保留桩身主筋深入承台内的锚固长度。（截桩视频）（二）钢筋混凝土预制桩沉桩一）锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入土层。二）静力压桩法：80-120t压桩机，适软弱土层。三）振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，适砂土二）静力压桩静力压桩是利用压桩机桩架自重及桩架上的压重（配重）的静压力将预制桩逐节土中的沉桩方法。静力压桩具有低噪声、低振动、钢筋水泥用量少，造价低。是近年来广泛应用的沉桩方法。适用于软土地区城市中心及建筑物密集处。1.静力压桩工艺流程场地清理和处理→定位、放样→尖桩就位、对中、调直→压桩→接桩→再压桩→送桩（或截桩）（二）钢筋混凝土预制桩沉桩一）锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入土层。二）静力压桩法：80-120t压桩机，适软弱土层。三）振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，适砂土三）振动沉桩•振动沉桩是借助于桩顶上的振动锤所产生的振动力，以减小桩与土壤颗粒之间的摩擦力，使桩在自重与机械力的作用下沉入土中。•振动沉桩法主要适用于砂石、黄土、软土和亚粘土地基，在饱和砂土中的效果更为显著，但在砂砾层中采用时，需配以水冲法。沉桩工作应连续进行，以防间歇过久难以沉。第二节预制桩施工一、钢筋混凝土预制桩施工（一）预制桩制作、运输和堆放（二）钢筋混凝土预制桩沉桩二、钢管桩施工三、预制桩常见的质量问题及处理方法三、预制桩常见的质量问题及处理方法1.桩身断裂或桩顶破碎1）入土前桩身断裂2）成桩过程中断裂、破碎2.桩顶位移或桩身偏斜3.沉桩达不到设计深度4.浮桩第二章桩基础工程主要内容第一节概述第二节预制桩施工第三节灌注桩施工第三节混凝土灌注桩施工特点——噪声低、振动小、桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层、挤土影响小、含钢量低等特点。但成桩工艺较复杂、成桩速度较预制打入桩慢、成桩质量与施工水平有密切关系。第三节混凝土灌注桩施工特点——类型——（成孔方法不同）一、钻孔灌注桩二、套管成孔灌注桩三、人工挖孔大直径灌注桩四、爆破成孔灌注桩一、钻孔灌注桩（一）干作业成孔灌注桩干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔，吊放钢筋笼，浇筑混凝土。螺旋钻头外径分别为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。1.干作业成孔灌注桩2.湿作业成孔灌注桩一、钻孔灌注桩（一）干作业成孔灌注桩1.工艺顺序1.干作业成孔灌注桩2.湿作业成孔灌注桩平整场地→定桩位→钻机对位、校垂直→开钻出土（视频）→清孔→放钢筋骨架→浇混凝土。钻孔螺旋钻孔机成桩工艺放入钢筋骨架浇筑混凝土清孔干作业钻孔灌注桩其他作业方式：1.扩底干作业钻孔灌注桩干作业钻孔灌注桩其他作业方式：1.扩底干作业钻孔灌注桩2.钻孔压浆成桩法工艺原理——先用螺旋钻机钻孔至要求深度，通过钻杆芯管利用钻头处的喷嘴向孔内自下而上高压喷注制备好的水泥和骨料至桩顶设计标高，最后再由孔底向上高压补浆。干作业钻孔灌注桩其他作业方式：1.扩底干作业钻孔灌注桩2.钻孔压浆成桩法工艺原理——特点——由于高压注浆时水泥浆的渗透扩散，防止了断桩、缩颈、桩间虚土等现象的发生，还有局部膨胀扩径，因此，其单桩承载力比普通灌注桩有明显提高。无振动、无噪声、又能在流砂、卵石、地下水位高、易塌孔等复杂地质条件下顺利成孔成桩。干作业钻孔灌注桩其他作业方式：1.扩底干作业钻孔灌注桩2.钻孔压浆成桩法工艺原理——特点——这种方法的成桩桩径一般为300-1000mm，深度可达50m.一、钻孔灌注桩（一）干作业成孔灌注桩（二）湿作业成孔灌注桩（又称泥浆护壁成孔灌注桩）1.干作业成孔灌注桩2.湿作业成孔灌注桩（二）泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔是指机械钻孔时利用泥浆保护稳定孔壁。它通过循环泥浆将切削的泥石渣屑悬浮后排出孔外。适用于成孔深度内有地下水或土质较差的土层。（二）泥浆护壁成孔灌注桩1.施工工艺流程要点说明：1）埋设护筒——护筒埋设3-5mm钢板制成的圆筒内径大于钻头直径100-200,侧面有溢浆孔。作用：保护孔口、定位、防止地面水流入；增高桩孔内水压力，防止塌孔埋入粘土中深度不宜小于1.0m;埋入砂土中深度不宜小于1.5m顶面高出地面0.4-0.6m并应保持孔内泥浆面高出地下水位1-2m（二）泥浆护壁成孔灌注桩1.施工工艺流程2）制备泥浆作用：渗填到孔壁土层孔隙中，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用；冷却钻头。制备泥浆作用：制备方法原土造浆粘性土中成孔时，可在孔中注入清水，钻头切削土屑并与水搅拌，利用原土自成泥浆，泥浆比重控制在1.1-1.2。制备泥浆其他土中成孔，用高塑性粘性土适当加入外加剂制备泥浆，泥浆比重应控制1.1-1.5。制备泥浆作用：制备方法泥浆性能指标：施工中经常测定黏度、含砂率、胶体率泥浆含砂率——它以泥浆经筛网过滤后体积的变化来确定，用百分比来表示粘度——它是由粘度计中流出500ml的泥浆所需的时间来计算，单位秒胶体率——是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可将100mL泥浆倒入100mL的量杯中，