地基与基础工程施工.docx

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1、地基与基础工程地基处理一、换土垫层法换土垫层按其回填材料的不同可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫 层、灰土垫层、矿渣垫层、粉煤灰垫层等。垫层的作用是提高浅基础 下地基的承载力，满足地基稳定要求；减少沉降量；加速软弱土层的 排水结固；防止持力层的冻胀或液化。目前国内常用的垫层施工方法, 主要有机械碾压法、重锤夯实法和振动压实（平板压实）法。换土垫 层法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗 沟、暗塘等的浅层处理或不均匀地基处理。当在建筑范围内上层软弱 土较薄时，可采用全部置换处理；对于建筑物范围内局部存在古井、 古墓、暗塘、暗沟或撤除旧基础的坑穴等，可采用局部换填法处理0 换填法的

2、处理深度通常控制在3m以内较为经济合理。换填法常用于 处理轻型建筑、地坪、堆料场及道路工程等。二、预压法预压法是在建筑物建造前，对建筑物进行预压，使土体中的水排 出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。预压法包 括堆载预压法、真空预压法、真空-堆载联合预压法、降水预压和电 渗排水预压等，后两种预压方法在工程上应用较少。预压法适用于淤 泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基。角，后浇筑中间。应注意防止上下台阶交接处混凝土出现蜂窝和脱空 现象。锥形基础如斜坡较陡，斜面应支模浇筑，并应注意防止模板上 浮。斜坡较平时，可不支模，注意斜坡及边角部位混凝土的导固密度, 振捣完后，再用人工将斜坡外

3、表修正、拍平、拍实。当基槽（坑）因土质不一挖成阶梯形式时，先从最低处浇筑， 按每阶高度，其各边搭接长度不应小于500m%混凝土浇筑完后，外露局部应适当覆盖，洒水养护；拆模后， 及时分层回填土方并夯实。预制桩基础施工桩基础是由沉入土中的桩和连接桩顶的承台组成。在平面上桩可 排列成一排或几排，桩顶由承台连接。桩基础的修筑方法是：先将桩 设置于地基中，然后在桩顶处浇筑承台，将假设干根桩连接成一个整体。桩基础的作用是将承台以上结构传来的荷载，通过承台将外荷载 传至桩顶，再由桩传到较深的地基土层中去。其中承台不仅将外力传 至桩顶，并箍住桩顶形成整体共同承受外力。各桩的作用是将所承受 的荷载通过桩侧土的摩

4、擦阻力和桩端土的支撑力传至地基土层中。按桩体材料的不同，桩可分为钢筋混凝土桩、钢桩、组合材料桩 （如钢管内填充混凝土）等。按土对桩的支撑性状分类，桩可分为端 承桩（桩穿过上部软弱土层，直接将荷载传至坚硬土层或岩层上）和 摩擦桩（桩穿过的软弱土层较厚，桩端达不到坚硬土层或岩层上，桩 顶的荷载主要靠桩身与土层之间的摩擦力来支撑）。按施工方法分类, 桩可分为预制桩和灌注桩。钢筋混凝土预制桩是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的。其特点是坚固耐久，不受地下水或潮 湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高、进度快，能适应 不同土层施工。目前最常用的预制桩是预应力混凝土管

5、桩。它是一种 细长的空心等截面预制混凝土构件，是在工厂经先张预应力、离心成 型、高压蒸养等工艺生产而成。管桩按桩身混凝土强度等级的不同分 为PC桩（C60、C70）和PHC桩（C80）；按桩身抗裂弯矩的大小分为 A型、AB型和B型（A型最大，B型最小）；外径有300mm. 400mm. 500mm、550mm600mm,壁厚为65125mm,常用节长为712m,特殊节长为45m。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。一、桩基础施工前的准备工作1 .打桩前的准备桩基础工程在施工前，应根据工程规模的大小和复杂程度，编制

6、整个分部工程施工组织设计或施工方案。沉桩前，现场准备工作的内 容有处理障碍物、平整场地、抄平放线、铺设水电管网、沉桩机械设 备的进场和安装以及桩的供应等。处理障碍物。打桩前，宜向城市管理、供水、供电、煤气、电 信、房管等有关单位提出申请，认真处理高空、地上和地下的障碍物; 对现场周围（一般为10nl以内）的建筑物、驳岸、地下管线等做全面 检查，必要时予以加固或采取隔振措施或撤除，以免打桩中由于振动 的影响引起倒塌。场地平整。打桩场地必须平整、坚实，必要时宜铺设道路，经 压路机碾压密实，场地四周应挖排水沟以利排水。抄平放线定桩位。在打桩现场附近设水准点，其位置应不受打 桩影响，数量不得少于两个，

7、用以抄平场地和检查桩的入土深度。要 根据建筑物的轴线控制桩定出桩基础的每个桩位，可用小木桩标记。 正式打桩之前，应对桩基的轴线和桩位复查一次。以免因小木桩挪动、 丧失而影响施工。桩位放线允许偏差为20mm。进行打桩试验。施工前应做不少于2根桩的打桩工艺试验，用 以了解桩的沉入时间、最终沉入度、持力层的强度、桩的承载力以及 施工过程中可能出现的各种问题和反常情况等，以便检验所选的打桩 设备和施工工艺，确定是否符合设计要求。确定打桩顺序。打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速 度，应根据桩的密集程度（桩距大小）、桩的规格、桩的长短、桩的 设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑。根据桩的密集程度，

8、 打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设 3种。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。反之，当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边 长时，应自中部向四周施打，或由中间向两侧对称施打。根据基础的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。桩帽、垫衬和送桩设备机具准备。2 .桩的制作、运输和堆放(1)桩的制作较短的桩多在预制厂生产。较长的桩一般在打桩现场附近或打桩 现场就地预制。桩分节制作时，单节长度应满足桩架的有效高度、制作场地条件、 运输与装卸能力的要求，同时应防止桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬 持力层中接桩，上节

9、桩和下节桩应尽量在同一纵轴线上预制，使上下 节钢筋和桩身减小偏差。如在工厂制作，为便于运输，单节长度不宜 超过12叫如在现场预制，单节长度不宜超过30ni。制桩时，应做好浇筑日期、混凝土强度、外观检查、质量鉴定等 记录，以供验收时查用。每根桩上应标明编号、制作日期，如不预埋 吊环，那么应标明绑扎位置。实心混凝土方桩现场预制时多采用工具式木模板或钢模板，支在 坚实平整的地坪上，模板应平整牢靠、尺寸准确。制作预制桩的方法 有并列法、间隔法、重叠法和翻模法等，现场多采用间隔重叠法施工, 如图2.6所示，一般重叠层数不宜超过4层。施工时，桩与桩、桩与 底模之间应涂刷隔离剂，防止黏结。上层桩或邻桩的浇筑

10、须在下层桩 或邻桩的混凝土到达设计强度的30%以后才能进行，浇筑完毕后要加 强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝。钢筋混凝土桩的预制程序为：压实、整平制作场地一场地地坪做 三七灰土或浇筑混凝土一支模一绑扎钢筋骨架、安设吊环一浇筑桩混 凝土一养护至30%强度拆模一支间隔端头模板、刷隔离剂、绑扎钢筋 一浇筑间隔桩混凝土一同法间隔重叠制作第二层桩一养护至70%强度 起吊一达100%强度后运输、堆放。桩的制作场地应平整、坚实，排水通畅，不得产生不均匀沉降， 以防桩产生变形。模板可保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整、挺直; 桩顶面模板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱锥面呈正四棱锥体，且桩尖 位于桩的轴线上。桩身配

11、筋与沉桩方法有关，锤击沉桩的纵向钢筋配筋率不宜小于 0. 8%,静力压桩不宜小于0. 4%,桩的纵向钢筋直径不宜小于14mm, 当桩截面宽度或直径大于或等于350mm时，纵向钢筋不应少于8根。 钢筋骨架主筋连接时宜采用对焊或电弧焊；主筋接头配置在同一截面 内的数量，对于受拉钢筋不得超过50%；相邻两根主筋接头截面的距 离应大于35倍的主筋直径，并不小于500mnio桩顶和桩尖直接受到 冲击力易产生很高的局部应力，故应在桩顶设置钢筋网片，一定范围 内的箍筋应加密；桩尖一般用钢板或粗钢筋制作，并与钢筋骨架焊牢。桩的混凝土强度等级应不低于C30,粗骨料用粒径为540mm的 碎石或卵石，宜用机械搅拌、

12、机械振捣；浇筑过程应严格保证钢筋位 置正确，桩尖对准纵轴线，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。混凝土 浇筑应由桩顶向桩尖方向连续浇筑，一次完成，不得中断，并应防止 一端砂浆积聚过多。桩顶与桩尖处不得有蜂窝、麻面和裂缝。浇筑完 毕应覆盖、洒水养护不少于7天。拆模时，混凝土应到达一定的强度, 保证不掉角，桩身不缺损。预制桩制作的允许偏差：横截面边长为5mm；保护层厚度为土 5mm,桩顶对角线之差为10mm；桩顶平面对桩中心线的位移为10mm； 桩身弯曲矢高不大于0.设桩长，且不大于20mm；桩顶平面对桩中心 线的倾斜不大于30mmo桩的外表

13、应平整、密实，掉角的深度不应超 过10mm,且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩外表全部面 积的0.5%,并不得过分集中；由于混凝土收缩产生的裂缝，深度不 得大于20nm1,宽度不得大于0.25nmi；横向裂缝长度不得超过边长的 一半（管桩、多角形桩不得超过直径或对角线的1/2）。（2）桩的运输当桩的混凝土强度到达设计强度标准值的70%后方可起吊，假设需 提前起吊，那么必须采取必要的措施并经强度和抗裂度验算合格后方可 进行。桩在起吊搬运时，必须做到平稳提升，防止冲击和振动，吊点 应同时受力，保护桩身质量。吊点位置应严格按设计规定进行绑扎。 假设无吊环，设计又无规定时，绑扎点的数量和位置按桩

14、长而定，应符 合起吊弯矩最小（或正负弯矩相等）的原那么。用钢丝绳捆绑桩时应加 衬垫，以防止损坏桩身和棱角。桩运输时的混凝土强度应到达设计强度标准值的100机 桩从制 作处运到现场以备打桩时，应根据打桩顺序随打随运，防止二次搬运 对于桩的运输方式，短桩运输可采用载重汽车，现场运距较近时，可 直接用起重机吊运，也可采用轻轨平板车运输；长桩运输可采用平板 拖车、平台挂车等运输。装载时桩的支撑点应按设计吊点位置设置， 并垫实、支撑和绑扎牢固，以防止运输中发生晃动或滑动。（3）桩的堆放桩堆放时，地面必须平整、坚实，垫木间距应根据吊点确定，各 层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层数不宜

15、超过4层。不同规格的桩，应分别堆放。二、锤击沉桩1 .打桩设备及选择打桩所用的机械设备主要由桩锤、桩架及动力装置3局部组成。 桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土中的机具；桩架的主要作用是支 持桩身和桩锤，并在打桩过程中保持桩的方向不偏移；动力装置一般 包括启动桩锤用的动力设施（取决于所选桩锤），如采用蒸汽锤时， 那么需配蒸汽锅炉、卷扬机等。（1）桩锤选择桩锤类型。常用的桩锤有落锤、柴油桩锤、单动汽锤、双 动汽锤、振动桩锤、液压锤桩等。常用的柴油锤和单缸两冲程柴油机一样，是依靠上活塞的往复运 动产生冲击进行沉桩作业的。a.燃料的供给和压缩开始。上活塞下落撞击燃油泵杠杆，使燃油泵将一定量柴油喷至下活

16、塞冲击面。当上活塞继续下落经过吸排气 口时，将排气口封闭，开始压缩汽缸内的空气。逐渐增加的空气压力 将下活塞和桩帽紧密地压在桩头上。b.冲击和爆炸。上活塞继续下降，克服压缩空气的阻力与下活 塞碰撞，即发生冲击，将下活塞冲击面上的柴油雾化飞溅至燃烧室内， 同时将桩打下。燃烧室内的油雾和高压空气混合后被点燃爆炸，爆炸 力继续将桩往下打，同时将上活塞向上弹起构成了一个工作循环。C.排气。上活塞被膨胀的气体继续向上推，当最后一道活塞环 离开排气口时，汽缸内燃烧的高温高压废气立即从排气口排出。d.扫气。上活塞继续向上运动，汽缸内产生局部真空，外部的 新鲜空气通过吸排气口进入汽缸，并彻底将废气扫出，燃油泵

17、的压油 杠杆被释放恢复原位，燃油泵重新吸入柴油。上活塞到达最高点之后, 由于自重作用向下降落，迫使汽缸内的气体进行搅动，使混合气体部 分排出汽缸外。筒式柴油打桩锤的打桩过程是气体压力和冲击力的联合作用。它 实现了上活塞对下活塞的一个冲击过程，然后产生一个爆炸力，即二 次打桩，这个力虽然比冲击力要小，但它是作用在已经被冲动了的桩 上，所以对桩的下沉还是有很大作用的。选择桩锤质量。用锤击法沉桩，选择桩锤是关键，一是锤的类 型，二是锤的质量。锤击应该有足够的冲击能量，施工中宜选择重锤 低击。桩锤过重，所需动力设备过大，会消耗过多的能源，不经济， 且易将桩打坏；桩锤过轻，必将增大落距，锤击功很大局部被

18、桩身吸 收，使桩身产生回弹，桩不易打入，且锤击次数过多，常常出现桩头 被打坏或使混凝土保护层脱落的现象，严重的甚至使桩身断裂。因此, 应选择稍重的锤，用重锤低击和重锤快击的方法效果较好。锤重一般 根据施工现场情况、机具设备性能、工作方式、工作效率等条件选择。（2）桩架桩架的形式有多种，常用的通用桩架（能适应多种桩锤）有两种 基本形式：一种是沿轨道行驶的多功能桩架，另一种是安装在履带底 盘上的履带式桩架。多功能桩架由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及 传动机构组成，如图2. 9所示。这种桩架的机动性和适应性很强，在 水平方向可作360。回转，立柱可前后倾斜，可适应各种预制桩及灌 注桩施工。缺点是机构

19、庞大，组装拆迁较麻烦。履带式桩架以履带式起重机为底盘，增加立柱与斜撑用以打桩。 此种桩架具有操作灵活、移动方便、施工效率高等优点，适用于各种 预制桩及灌注桩施工。选择桩架时应考虑以下因素。桩的材料、桩的截面形状与尺寸、桩的长度和接桩方式。桩的种类、数量、桩距及布置方式，施工精度要求。施工场地的条件，打桩作业环境，作业空间。所选定桩锤的形式、质量和尺寸。投入桩架的数量。施工进度要求及打桩速率要求。桩架高度必须适应施工要求，一般可按桩长分节接长，桩架高度 应满足以下要求：桩架高度二单节桩长+桩帽高度+桩锤高度+滑轮组高 度+起锤位移高度（12m）。2 .打桩工艺(1)打桩顺序打入的桩对土体有挤压作

20、用，先打入的桩常由于水平推挤而造成 偏移和变位，而后打入的桩那么难以到达设计标高或入土深度，造成土 体的隆起和挤压。打班顺序是否合理直接影响到桩基础的质量、施工 速度及周围环境，故应根据桩的密集程度、桩径、桩的规格、桩的设 计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定。当桩距大于或等于4倍桩的边长或桩径时，打桩顺序与土壤的挤 压关系不大，采用何种打桩顺序相对灵活。而当桩距小于4倍桩的边 长或桩径时，土壤挤压不均匀的现象会很明显，选择打桩顺序尤为重 要。当桩不太密集，桩的中心距大于或等于4倍桩的直径时，可采用 逐排打桩和自边缘向中间打桩的顺序。逐排打桩时，桩架单向移动， 桩的就位与起吊均很方

21、便，故打桩效率较高。但当桩较密集时，逐排 打桩会使土体向一个方向挤压，导致土体挤压不均匀，后面的桩不容 易打入，最终会引起建筑物的不均匀沉降。自边缘向中间打桩，当桩 较密集时，中间局部土体挤压较密实，桩难以打入，而且在打中间桩 时，外侧的桩可能因挤压而浮起。因此，这两种打设方法适用于桩不 太密集时的施工。当桩较密集时，即桩距小于4倍桩的直径时，一般情况下应采用 自中央向边缘打和分段打的方式。采用这两种打桩方式打桩时，土体 由中央向两侧或向四周均匀挤压，易于保证施工质量。此外，根据桩的规格、埋深、长度的不同，且桩较密集时，宜按1 .堆载预压法在地基基础施工前，通过在拟建场地上预先堆置重物，进行堆

22、载 预压，以使地基土固结沉降基本完成，通过地基土的固结以提高地基 承载力。预压荷载一般等于建筑物的荷载，为了加速压缩过程，预压 荷载也可比建筑物的重量大，称为超载预压。堆载预压可分为塑料排 水板或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。该法适用于各种软弱 地基，包括天然沉积土层或人工冲填土层，如沼泽土、淤泥水力冲填 土；较广泛用于冷藏库、油罐、机场跑道、集装箱码头等沉降要求比 较高的地基。通常，当软土层厚度小于4nl时，可采用天然地基堆载 预压法处理；当软土层厚度超过4m时，为加速预压过程，应采用塑 料排水板或砂井预压法处理地基。2 .真空预压法通过在需要加固的软土地基上铺设砂垫层，并设置竖向排水

23、通道 （砂井、塑料排水板），再在其上覆盖不透气的薄膜形成一密封层使 之与大气隔绝。然后用真空泵抽气，使排水通道保持较高的真空度， 在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力，孔隙水逐渐被吸出，从而使土 体到达固结。真空预压法一般能形成7892kPa的等效荷载，与堆载 预压法联合使用，可产生130kPa的等效荷载。加固深度一般不超过 20m o该法的施工要点是：先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设 宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用23层的聚氯乙稀薄 膜，按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、地面“先大后小、先深后浅、先长后短”的顺序打设，这样可防止后施工 的桩对先施工的桩产生挤压而

24、发生桩位偏斜。当一侧毗邻建筑物时， 由毗邻建筑物处向另一方向打设。打桩顺序确定后，还需要考虑打桩机是往后“退打”，还是向前 “顶打”，以便确定桩的运输和布置堆放。当桩顶头高出地面时，采 用往后退打的方法施工。当打桩后桩顶的实际标高在地面以下时，可 采用向前顶打的方法施工，只要现场条件许可，宜将桩预先布置在桩 位上，以防止场内二次搬运，有利于提高施工速度，降低费用。打桩 后留有的桩孔要随时铺平，以便行车和移动打桩机。(2)打桩施工的工艺过程打桩施工是确保桩基工程质量的重要环节，其主要工艺过程如 下。吊桩就位。打桩机就位后，先将桩锤和桩帽吊起，其高度应超 过桩顶，并固定在桩架上，然后吊桩并送至导杆

25、内，垂直对准桩位， 在桩的自重和锤重的压力下，缓缓送下插入土中，桩插入时的垂直度 偏差不得超过0.5%。桩插入土后即可固定桩帽和桩锤，使桩身、桩 帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应 加弹性衬垫，如硬木、麻袋、草垫等；桩帽和桩顶周围四边应有5 10mm的间隙，以防损伤桩顶。打桩。打桩开始时，采用短距轻击，一般为0. 50.8m,以保 证桩能正常沉入土中。待桩入土一定深度(12m)且桩尖不易产生 偏移时，再按要求的落距连续锤击。这样可以保证桩位的准确和桩身 的垂直。打桩时宜用重锤低击，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小, 桩头不易损坏，大局部能量都用于克服桩身与土的摩阻力和

26、桩尖阻 力，桩能较快地沉入土中。用落锤或单动汽锤打桩时，最大落距不宜 大于1m。用柴油锤时，应使锤跳动正常。在整个打桩过程中应做好 测量和记录工作，遇有贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、移位或有严 重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎等异常情况时，应暂停打桩, 及时研究处理。送桩。当桩顶标高低于地面时，借助送桩器将桩顶送入土中的 工序称为送桩。送桩时桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上，锤击送 桩将桩送入土中，送桩结束，拔出送桩管后，桩孔应及时回填或加盖。接桩。钢筋混凝土预制长桩受运输条件和桩架高度的限制，一 般分成假设干节预制，分节打入，在现场进行接桩。常用的接桩方法有 焊接法、法兰接法和硫磺胶泥锚

27、接法等。a.焊接法接桩。焊接法接桩目前应用最多。接桩时，必须对准 下节桩并保证垂直无误后，用点焊将拼接角钢连接固定，再次检查位 置正确无误后，进行焊接。施焊时，应两人同时对角对称地进行，以 防因节点变形不均匀而引起桩身歪斜，焊缝要连续饱满。接长后，桩 中心线的偏差不得大于10mm,节点弯曲矢高不得大于0. 1%桩长。b.法兰接桩法。法兰接桩法是用法兰盘和螺栓连接，其接桩速 度快，但耗钢量大，多用于预应力混凝土管桩。c.硫磺胶泥锚接法接桩。浆锚法接桩时，首先将上节桩对准下节桩，使四根锚筋插入锚筋孔中（直径为锚筋直径的2.5倍），下落 压梁并套住桩顶，然后将桩和压梁同时上升约200mm,以4根锚筋

28、不 脱离锚筋孔为度。此时，安设好施工夹箍（由4块木板，内侧用人造 革包裹40mm厚的树脂海绵块而成），将溶化的硫磺胶泥注满锚筋孔内 和接头平面上，然后将上节桩和压梁同时下落，当硫磺胶泥冷却并拆 除施工夹箍后，即可继续加荷施压。为保证接桩质量，应做到将锚筋刷净并调直；锚筋孔内应有完好 螺纹，无积水、杂物和油污；接桩时接点的平面和锚筋孔内应灌满胶 泥；灌注时间不得超过2min；灌注后的停歇时间应符合有关规定。截桩。当预制钢筋混凝土桩的桩顶露出地面并影响后续桩施工 时，应立即截桩头。截桩头前，应测量桩顶标高，将桩头多余局部凿 去。截桩一般可采用人工或风开工具（如风镐等）来完成。截桩时不 得把桩身混凝

29、土打裂，并保证桩身主筋伸入承台内，其锚固长度必须 符合设计规定。一般桩身主筋伸入混凝土承台内的长度：受拉时不少 于25倍主筋直径；受压时不少于15倍主筋直径。主筋上黏着的混凝 土碎块要清除干净。打桩质量的要求及控制。打桩质量包括两个方面的内容：一是 能否满足贯入度或标高的设计要求；二是打入后的偏差是否在施工及 验收规范允许范围以内。贯入度是指一阵（每10击为一阵，落锤、 柴油桩锤）或者Imin （单动汽锤、双动汽锤）桩的入土深度。为保证打桩的质量，应遵循以下原那么：端承桩即桩端到达坚硬土 层或岩层，以控制贯入度为主，桩端标高可作参考；摩擦桩即桩端位 于一般土层，以控制桩端设计标高为主，贯入度可

30、作参考。打（压） 入桩（预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩）的桩位偏差，必 须符合规范的规定。打斜桩时，斜桩的倾斜度的允许偏差不得大于倾 斜角正切值的15%0a.打桩停锤的控制原那么。为保证打桩质量，应遵循以下停打控 制原那么。 摩擦桩以控制桩端设计标高为主，贯入度可作为参考。 端承桩以贯入度控制为主，桩端标高可作参考。 贯入度已到达而桩端标高未到达时，应继续锤击3阵，按每阵 10击的平均贯入度不大于设计规定的数值加以确认，必要时施工控 制贯入度应通过试验与相关单位会商确定。此处的贯入度是指桩最后 10击的平均入土深度。b.打桩允许偏差。桩平面位置的偏差，单排桩不大于100mm, 多排桩一

31、般为0.51个桩的直径或边长；桩的垂直偏差应控制在 0. 5%之内；按标高控制的桩，桩顶标高的允许偏差为-50+100mm。c.承载力检查。施工结束后应对承载力进行检查。桩的静载荷 试验根数应不少于总桩数的1%,且不少于3根；当总桩数少于50根 时，应不少于2根；当施工区域地质条件单一，又有足够的实际经验 时，可根据实际情况由设计人员酌情而定。打桩过程控制。打桩时，如果沉桩尚未到达设计标高，而贯入 度突然变小，那么可能是土层中央有硬土层，或遇到孤石等障碍物，此 时应会同设计勘探部门共同研究解决，不能盲目施打。打桩时，假设桩 顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应立即暂停，分析原因，在 采取相应

32、的技术措施后，方可继续施打。打桩时，除了注意桩顶与桩身由于桩锤冲击被破坏外，还应注意 桩身受锤击应力而导致的水平裂缝。在软土中打桩时，桩顶以下1/3 桩长范围内常会因反射的应力波使桩身受拉而引起水平裂开裂的 地方常出现在易形成应力集中的吊点和蜂窝处，采用重锤低击和较软 的桩垫可减小锤击拉应力。打桩对周围环境影响的控制。打桩时，邻桩相互挤压导致桩位 偏移，产生浮桩，那么会影响整个工程质量。在已有建筑群中施工，打 桩还会引起已有地下管线、地面交通道路和建筑物的损坏和不平安。 为了防止或减小沉桩挤土效应和对邻近建筑物、地下管线等的影响， 施打大面积密集桩群时，可采取以下辅助措施。a.预钻孔沉桩，预钻

33、孔孔径比桩径（或方桩对角线）少50100mm, 深度视桩距和土的密实度、渗透性而定，深度宜为桩长的1/31/2, 施工时应随钻随打，桩架宜具备钻孔、锤击双重性能。b,设置袋装砂井或塑料排水板消除局部超孔隙水压力，减少挤 土现象。c.设置隔离板桩或开挖地面防震沟，消除局部地面震动。d.沉桩过程中应加强对邻近建筑物、地下管线等的观测和监护。三、静力压桩静力压桩是在软土地基上，利用静力压桩机或液压压桩机用无振 动的静力压力（自重和配重）将预制桩压入土中的一种新工艺。静力 压桩已被我国的大中城市较为广泛地采用，与普通的打桩和振动沉桩 相比，压桩可以消除噪声和振动的公害，故特别适用于医院和有防震 要求部

34、门附近的施工。压桩与打桩相比，由于防止了锤击应力，桩的混凝土强度及其配 筋只要满足吊装弯矩和使用期的受力要求就可以，因而桩的断面和配 筋可以减小；压桩引起的挤土也少得多，因此，压桩是软土地区一种 较好的沉桩方法。1 .静力压桩设备静力压桩机其工作原理是通过安置在压桩机上的卷扬机的牵引， 由钢丝绳、滑轮及压梁将整个桩机的自重力(800-1500 kN)反压在 桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。桩架的 高度为1040m,压入桩的长度可达37m,桩断面尺寸为400mmX 400mm500mm X500mmo近年来，我国引进的WYJ-200型和WYJ-400型压桩机，是液压操 纵的

35、先进设备。其静压力有2000kN和4000 kN两种，单根制桩长度 可达20mo2 .压桩工艺静力压桩适用于软弱土层，压桩机应配足额定的重量，可根据地 质条件、试压情况确定修正。假设桩在初压时，桩身发生较大幅度移位、 倾斜；在压力过程中单身实然下沉或倾斜，桩顶混凝土破坏或压桩阻 力剧变，那么应暂停压桩待研究处理。压桩施工前应做好定位放样及水平标高的控制，固定测点，各节 预制桩均应弹出中心线以利在接桩时便于控制垂直度。(1)测量放线定桩位根据提供的测量基准点用经纬仪放出各轴线，定出桩位。 每根桩施工前均用经纬仪复测，并请监理人员检查验收。(2)桩机就位将压桩机移至桩位处，观察水平仪和挂在压架上的

36、垂球，调平 机身。以导桩器中心为准，用垂球对准桩尖圆心，找准桩位。(3)吊桩、插桩驱动夹持油缸，将夹持板放置在适合的高度。 启动卷扬机吊起管桩，再将管桩(或桩段)吊入夹持梁内，夹持油缸 驱动夹持滑块，通过夹持板将管桩夹紧，然后压桩油缸做伸程动作， 使夹持机构在导向班架内向下运动，带动管桩挤入土中。微微启动压 桩油缸，将管桩压入土中0.51.0m后，用两台经纬仪双向调整桩身 垂直度。管桩插桩时必须校正管桩的垂直度，采用两台经纬仪距正在施工 的管桩约20m处成90。放置，两台经纬仪的观测结果均符合要求后 才能进行压桩。桩在进行吊装、运输与堆放时应注意以下几个方面。管桩吊装时宜采用两支点法，也可采用

37、勾吊法，吊钩钩于管桩 两端板处，绳索与桩身水平交角应不大于45。管桩在起吊、装卸、运输过程中，必须做到平稳，轻起轻放， 严禁抛掷、碰撞、滚落。管桩在运输、堆放时的支点位置距两端均为0.21L (L为管桩 长度)。堆桩场地要平稳坚实，不得产生过大的或不均匀的沉陷。支点 垫木的间距应与吊点位置相同，并保持在同一平面上，各层垫木应上 下对齐处于同一垂直线上，最下层的垫木应适当加宽。堆放位置和方 法应根据打桩位置、吊运方式以及打桩顺序等综合考虑。(4)压桩通过定位装置重新调整管桩的垂直度，然后启动压桩油缸，将管 桩慢慢压入土中。压桩油缸行程走满，夹持油缸伸程，然后压桩油缸 做回程动作，上述运动往复交替

38、，即可实现桩机的压桩工作。压桩时 要控制好施压速度。压桩必须连续进行，假设中断时间过长那么土体将恢复固结，使压入 阻力明显增大，增加了压桩的困难。压桩时应做好记录，特别对压桩 读数应记录准确。压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能会突然增大， 甚至因超过压桩能力而使桩机上抬。这时可以最大的压桩力作用在桩 顶，采用“停车再开、忽停忽开”的方法使桩缓慢下沉穿过砂层。如 果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采用截 去桩顶的方法。(5)接桩压桩施工，一般情况下都采用“分段压入、逐段接长”的方法。(6)继续压桩继续压桩的操作与压桩相同。(7)送桩当管桩(顶节桩)压到接近自然地面时

39、，用专用送桩器将桩压送 到设计标高，送桩器的断面应平整，器身应垂直，最后标高应用水准 仪控制。送桩结束后，卸出送桩器，回填桩孔。四、振动沉桩振动沉管灌注桩在振动锤竖直方向的往复振动作用下，桩管以一 定的频率和振幅产生竖向往复振动，减小了桩管与周围土体间的摩阻 力，当强迫振动频率与土体的自振频率相同时，土体结构因共振而破 坏。与此同时，桩管在压力作用下而沉入土中，在到达设计要求深度 后，边拔管、边振动、边灌注混凝土、边成桩。振动冲击沉管灌注桩是利用振动冲击锤在冲击和振动时的共同 作用，使桩尖对四周的土层进行挤压，改变土体的结构排列，使周围 土层挤密，桩管迅速沉入土中，在到达设计标高后，边拔管、边

40、振动、 边灌注混凝土、边成桩。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩的适用范围与锤击沉管 灌注桩基本相同，由于其贯穿沙土层的能力较强，因此还适用于稍密 碎石土层。振动冲击沉管灌注桩也可用于中密碎石土层和强风化岩 层。在饱和淤泥等软弱土层中使用时，必须采取保证质量措施，并经 工艺试验成功后才可使用。当地基中存在承压水层时，应谨慎使用。振动冲击沉管灌注桩具有施工噪声小、不产生废气、沉桩速度快、 施工简便、操作平安、结构简单、辅助设备少、质量轻、体积小、对 桩头的作用力均匀而使桩头不易损坏等特点。振动冲击沉管灌注桩还 可以用来拔桩，适于砂质黏土、沙土、软土地区施工，不宜用于砾石 和密实的黏土层。如用于沙

41、砾石和黏土层中，那么需配以水冲法辅助施 工。1 .振动沉桩设备振动沉桩设备是指用振动方法使桩振动而沉入地层的桩工机械。 作业时，桩与周围土壤产生振动，使桩面的摩擦阻力减小，桩杆由于 自重克服桩面及桩尖的阻力而穿破地层下沉。振动沉桩设备还可以利 用共振原理，加强沉桩效果。沉桩机由振动器、夹桩器、传动装置、电动机等组成，如图2. 17 所示。它的主要工作装置是振动冲击锤，如图2.18所示，在转轴上 有假设干块质量和形状相同的偏心块。每对转轴的偏心块对称布置，并 由一对相同的齿轮传动，转速相同，转向相反，因此，两轴运转时所 产生的扰动力在水平方向相互平衡抵消，防止沉桩机和桩的横向摆 动，在垂直方向扰

42、动力相互叠加，形成激振力促使桩身振动。转轴的 转速可以调节，因而振动器的激振频率、振幅和振动力也是可调的， 以适应各种不同规格的桩和不同性质的地层。振动器的变频有机械、 气压、液压或电磁等多种方式。振动器下部是夹桩器，备有各种不同 的规格尺寸，以便与各种不同截面的桩相连接，使沉桩机和桩连成一 体。夹桩器的操纵有杠杆式、液压、气压式等。2 .振动沉桩工艺(1)振动沉管施工法的类型 沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压结束后，应清除砂槽和腐 殖土层。应注意对周边环境的影响。该法适用于饱和均质黏性土及含薄层砂夹层的黏性土，特别适用 于新淤填土、超软土地基的加固。三、强夯法强夯法是利用近十吨或数十吨

43、的重锤从近十米或数十米的高处 自由落下，对土进行强力夯击并反复屡次，从而到达提高地基土的强 度并降低其压缩性的处理目的。强夯法又称动力固结法或动力压实 法。当需要时，可在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，用夯锤夯 击形成连续的强夯置换墩，称为强夯置换法。强夯法的作用机理是用很大的冲击能（一般为500-800 kJ）, 使土体中出现冲击波和很大的应力，迫使土中空隙压缩，土体局部液 化，夯击点周围产生裂隙形成良好的排水通道，使土中的空隙水（气） 顺利溢出，土体迅速固结，从而降低此深度范围内土体的压缩性，提 高地基承载力。同时，强夯技术可显著减少地基上的不均匀性，降低 地基差异沉降。强夯法适用于碎石

44、土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性 黄土、杂填土和素填土等地基，对于软土地基，一般来说处理效果不 显著。四、振冲法振冲法又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机 带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射振动沉管施工法一般有单打法、反插法、复打法等。施工方法应 根据土质情况和荷载要求分别选用。单打法。单打法即一次拔管法，拔管时每提升0.51.0m,振 动510 s；再拔管0.51.0%振动510 s,如此反复进行，直 至全部拔出为止。该法宜采用预制桩尖，一般情况下振动沉管灌注桩 均采用此法，单打法适用于含水量较小的土层。复打法。复打法是在同一桩孔内进行两次单打

45、，即按单打法制 成桩后再在混凝土桩内成孔并灌注混凝土。采用此法可扩大桩径，大 大提高桩的承载力，适用于软弱饱和土层。反插法。反插法是将套管每提升0.5m,再下沉0.3m,反插深 度不宜大于活瓣桩尖长度的2/3,如此反复进行，直至拔离地面。此 法也可扩大桩径，提高桩的承载力，适用于软弱饱和土层。（2）施工程序单打法、反插法、复打法的施工程序如下。桩机就位。将桩管对准预先埋设在桩位上的预制桩尖（采用钢 筋混凝土封口桩尖）或将桩管对准桩位中心，把桩尖活瓣合拢（采用 活瓣桩尖），然后放松卷扬机钢丝绳，利用桩机和桩管自重，把桩尖 竖直压入土中。振动沉管。开动振动锤，同时放松滑轮，使桩管逐渐下沉，并 开动

46、加压卷扬机，通过加压钢丝绳对钢管加压。当桩管下沉至设计标 高后，关停振动器。第一次灌注混凝土。利用吊斗向桩管内灌注混凝土。边拔管、边振动、边灌注混凝土。当混凝土灌满后即可拔管。 用振动沉管灌注桩拔管时，应先启动振动打桩机，振动片刻后再开始 拔管，并应在测得桩尖活瓣确已张开，或钢筋混凝土桩尖确已脱离， 混凝土已从桩管中流出以后，方可继续拔出桩管。拔管速度应控制在 1.5m/min以内，边拔边振，边向管内继续灌注混凝土，以满足灌注 量的要求。每拔起50cm,即停拔，再振动片刻，如此反复进行，直 至将桩管全部拔出。在淤泥层中，为防止缩颈，宜上下反复沉拔。相 邻的桩施工时，其间隔时间不得超过水泥的初凝

47、时间，中途停顿时， 应将桩管在停顿前先沉入土中。振动冲击沉管灌注桩的拔管速度应在 lm/min以内。桩锤上下冲击的次数不得少于70次/min；但在淤泥层 和淤泥质软土中，其拔管速度不得大于0.8m/niin。拔管时，应使桩 锤连续冲击至桩管全部从土中拔出为止。安放钢筋笼或插筋，成桩。当桩身配钢筋笼时，第一次混凝土 应先灌至笼底标高，然后安放钢筋笼，再灌注混凝土至桩顶标高。(3)施工时的主要事项单打法施工应遵守以下规定。a.必须严格控制最后30s的电流、电压值，其值按设计要求或 根据试桩和当地经验确定。b.桩管内灌满混凝土后，先振动510 s,再开始拔管，应边 振边拔，每拔0.51.0m停拔、振

48、动510 s,如此反复，直至桩管 全部拔出。c.在一般土层内，拔管速度宜为1.2用活瓣桩尖时宜慢，用预制桩尖时可适当加快，在软弱土层中，宜控制在0.60. 8m/mir)o反插法施工应遵守以下规定。a.桩管灌满混凝土之后，先振动再拔管，每次拔管高度为0.5 1.0m,反插深度为0.30.5m；在拔管过程中，应分段添加混凝土， 保持管内混凝土面始终不低于地外表或高于地下水位1.01.5m,拔 管速度应小于0. 5m/minob.在桩尖处的1.5m范围内，宜屡次反插，以扩大桩的端部断面。c.穿过淤泥夹层时，应当放慢拔管速度，并减小拔管高度和反 插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。混凝土的充盈系数不得小于1.0；对于混凝土充盈系数小于 1.0的桩，宜全长复打，对可能有断桩和缩颈的桩，应采用局部复打。 成桩后的桩身混凝土顶面标高应不低于设计标高500mmo全长复打桩 的入土深度宜接近原桩长，局部复打应超过断桩或缩颈区1m以上。全长复打桩施工时应遵守以下规定：第一次灌注混凝土应到达自 然地面；应随拔管随清除黏在管壁上和散落在地面上的泥土；前