第三章桩基础ppt课件.ppt

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1、扬州大学建工学院扬州大学建工学院路桥教研室路桥教研室张静张静 制作制作基础工程基础工程1第三章第三章 桩基础桩基础本章主要内容：本章主要内容：重点介绍桩基础的构造、施工工艺、设计计算方法及其单桩容重点介绍桩基础的构造、施工工艺、设计计算方法及其单桩容许承载力的确定。许承载力的确定。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述第二节第二节第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造第三节第三节第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工桩基础的施工桩基础的施工第四节第四节第四节第四节 单桩承载力单桩承载力单桩承载力单桩承载力第五节第五节第五节第五

2、节 基桩内力和位移计算基桩内力和位移计算基桩内力和位移计算基桩内力和位移计算第六节第六节第六节第六节 群桩基础的竖向分析及其验算群桩基础的竖向分析及其验算群桩基础的竖向分析及其验算群桩基础的竖向分析及其验算第七节第七节第七节第七节 承台计算承台计算承台计算承台计算第八节第八节第八节第八节 桩基础的设计桩基础的设计桩基础的设计桩基础的设计2第一节第一节 概述概述一、桩基础的组成一、桩基础的组成 若干根基桩若干根基桩+承台或系梁承台或系梁二、桩基础的特点二、桩基础的特点 承载力高，稳定性好，沉降小承载力高，稳定性好，沉降小而均匀，而且可以避免水下施工，简化而均匀，而且可以避免水下施工，简化施工设备

3、和技术要求，加快施工速度，施工设备和技术要求，加快施工速度，改善劳动条件。改善劳动条件。三、桩基础的作用三、桩基础的作用 1 1、桩、桩 将承台以上结构物传来的外力将承台以上结构物传来的外力通过承台，由桩传至较深的地基持力层通过承台，由桩传至较深的地基持力层以及桩侧土体中；以及桩侧土体中；2 2、承台（或系梁）、承台（或系梁）将外力传给各桩并箍住桩顶使将外力传给各桩并箍住桩顶使各桩共同作用。各桩共同作用。3第一节第一节 概述概述四、桩基础的适用条件四、桩基础的适用条件 1 1、荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较、荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或

4、人工地基在技术、经济上不合理时；深，采用浅基础或人工地基在技术、经济上不合理时；2 2、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，如、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，如采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；3 3、当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时，可以、当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时，可以采用桩基础穿过松软（高压缩）土层，将荷载传至较坚实（低压缩采用桩基础穿过松软（高压缩）土层，将荷载传至较坚实（低压缩性）土层，以减少结构物沉降并使沉降较均匀；同时桩基础还能增性）土层，以减少结构物沉降并使沉降较均匀；同时

5、桩基础还能增强结构物的抗震能力（但须注意强结构物的抗震能力（但须注意震动液化震动液化）；）；4 4、当施工水位或地下水位较高时；、当施工水位或地下水位较高时；4第一节第一节 概述概述 5 5、以上各种情况也可采用其它形式的深基础，需进行经济、以上各种情况也可采用其它形式的深基础，需进行经济、技术上的比较，但桩基础往往是优先考虑的深基础方案；技术上的比较，但桩基础往往是优先考虑的深基础方案；6 6 6 6、在同一桩基中，不宜同时采用、在同一桩基中，不宜同时采用、在同一桩基中，不宜同时采用、在同一桩基中，不宜同时采用摩擦桩摩擦桩摩擦桩摩擦桩和和和和柱桩柱桩柱桩柱桩，亦不宜采用，亦不宜采用，亦不宜采

6、用，亦不宜采用直径不同、材料不同和桩尖相差过大的桩；直径不同、材料不同和桩尖相差过大的桩；直径不同、材料不同和桩尖相差过大的桩；直径不同、材料不同和桩尖相差过大的桩；7 7 7 7、对于特殊大桥，必要时在施工前先作试桩进行荷载试验。、对于特殊大桥，必要时在施工前先作试桩进行荷载试验。、对于特殊大桥，必要时在施工前先作试桩进行荷载试验。、对于特殊大桥，必要时在施工前先作试桩进行荷载试验。*注意：注意：注意：注意：当土层的软弱层很厚时，桩底不能达到坚实土层，就需较多较当土层的软弱层很厚时，桩底不能达到坚实土层，就需较多较当土层的软弱层很厚时，桩底不能达到坚实土层，就需较多较当土层的软弱层很厚时，桩

7、底不能达到坚实土层，就需较多较长的桩来传递荷载，这时的桩基础稳定性稍差，沉降量也较大；当长的桩来传递荷载，这时的桩基础稳定性稍差，沉降量也较大；当长的桩来传递荷载，这时的桩基础稳定性稍差，沉降量也较大；当长的桩来传递荷载，这时的桩基础稳定性稍差，沉降量也较大；当覆盖层很薄时，桩基的稳定性也有问题，此时桩基就不一定是最佳覆盖层很薄时，桩基的稳定性也有问题，此时桩基就不一定是最佳覆盖层很薄时，桩基的稳定性也有问题，此时桩基就不一定是最佳覆盖层很薄时，桩基的稳定性也有问题，此时桩基就不一定是最佳形式。形式。形式。形式。5第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造一、桩与桩基础的分类一

8、、桩与桩基础的分类 1 1、按材料分、按材料分 钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩 木桩木桩 钢桩钢桩6第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 2 2、按承台位置分、按承台位置分 高桩承台桩基础（高桩承台）高桩承台桩基础（高桩承台）低桩承台桩基础（低桩承台）低桩承台桩基础（低桩承台）高桩承台高桩承台 承台底面位于地面（或冲刷线）承台底面位于地面（或冲刷线）以上；以上；部分桩身外露在地面以上（桩的部分桩身外露在地面以上（桩的自由长度为自由长度为 ）；）；高桩承台可减少墩台的坞工数量，高桩承台可减少墩台的坞工数量，避免或减少水下作

9、业，施工较为方便。避免或减少水下作业，施工较为方便。7第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 低桩承台低桩承台 承台底面位于地面（或冲刷线）以下；承台底面位于地面（或冲刷线）以下；自由长度自由长度 为零；为零；在水平力作用下，基桩的受力情况优于高桩承台，桩身内力在水平力作用下，基桩的受力情况优于高桩承台，桩身内力和位移都将小于在同样水平力作用下的高桩承台；在稳定性方面，和位移都将小于在同样水平力作用下的高桩承台；在稳定性方面，低桩承台也较高桩承台为好。低桩承台也较高桩承台为好。承台底面标高的要求承台底面标高的要求 冻胀土地区，承台底面在土中时，其埋深应符合胀冻土地区冻胀土地

10、区，承台底面在土中时，其埋深应符合胀冻土地区的最小埋深要求；的最小埋深要求；承台底面在水中时，其标高应在最低冰层底面以下承台底面在水中时，其标高应在最低冰层底面以下25cm25cm；当有强大的流冰、流筏或其它漂流物时，承台底面标高应保当有强大的流冰、流筏或其它漂流物时，承台底面标高应保证基桩不受直接撞击损伤。证基桩不受直接撞击损伤。8第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 3 3、按施工方法分类、按施工方法分类 非挤土桩：干作业法钻（挖）灌注桩、泥浆护壁法非挤土桩：干作业法钻（挖）灌注桩、泥浆护壁法灌注桩、灌注桩、套管护壁法灌注桩套管护壁法灌注桩 部分挤土桩：冲孔灌注桩、挤

11、扩孔灌注桩、预钻孔沉桩、部分挤土桩：冲孔灌注桩、挤扩孔灌注桩、预钻孔沉桩、敞口预应力混凝土管桩敞口预应力混凝土管桩 挤土桩：挤土桩：沉桩（锤击、静压、振动沉入的预制桩及闭口预沉桩（锤击、静压、振动沉入的预制桩及闭口预应力混凝土管桩等）应力混凝土管桩等）灌注桩基础灌注桩基础 钻孔灌注桩钻孔灌注桩用钻（冲）孔机械在土中形成桩孔，在孔内用钻（冲）孔机械在土中形成桩孔，在孔内放入钢筋骨架，灌注桩身砼而形成放入钢筋骨架，灌注桩身砼而形成 i i施工设备简单，操作方便，在公路桥涵中已经全面推广；施工设备简单，操作方便，在公路桥涵中已经全面推广；ii ii对于淤泥以及可能产生流砂或有承压水的地基，宜先做施工

12、对于淤泥以及可能产生流砂或有承压水的地基，宜先做施工工艺试验；工艺试验；iii iii桩径一般桩径一般0.8m0.8m 2.5m2.5m；桩长一般；桩长一般3030100m100m。9第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 挖孔灌注桩挖孔灌注桩依靠人工（或部分机械配合）在地基中挖出依靠人工（或部分机械配合）在地基中挖出桩孔，然后浇筑钢筋混凝土或混凝土而形成；桩孔，然后浇筑钢筋混凝土或混凝土而形成；i i不受施工设备限制，施工简单；能保证桩的质量；可以扩大不受施工设备限制，施工简单；能保证桩的质量；可以扩大桩底而增加桩底支承力；桩底而增加桩底支承力；ii ii一般适用于无地下

13、水或地下水量小的地层，对于可能发生流一般适用于无地下水或地下水量小的地层，对于可能发生流砂或含厚的软粘土地基，需进行孔壁支撑；砂或含厚的软粘土地基，需进行孔壁支撑；iii iii在地形狭窄、山坡陡峻处可以代替钻孔桩或较深的刚性扩在地形狭窄、山坡陡峻处可以代替钻孔桩或较深的刚性扩大基础；大基础；iv iv桩径较大，一般桩径较大，一般1.4m1.4m（规范规定（规范规定1.2m1.2m）；对于）；对于l l20m20m的的桩，为保证安全，很少采用挖孔的施工方法。桩，为保证安全，很少采用挖孔的施工方法。10第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 沉管灌注桩沉管灌注桩采用锤击或振动

14、的方法把带有桩尖的钢套管采用锤击或振动的方法把带有桩尖的钢套管沉入土层中成孔，在套管内放置钢筋笼，边灌注混凝土边拔套管而沉入土层中成孔，在套管内放置钢筋笼，边灌注混凝土边拔套管而形成的灌注桩。形成的灌注桩。i i也可将套管打入土中挤土成孔后向套管中灌注混凝土并拔出也可将套管打入土中挤土成孔后向套管中灌注混凝土并拔出套管成孔；套管成孔；ii ii适用于粘性土、砂性土地基；避免了可能产生的流砂、塌孔适用于粘性土、砂性土地基；避免了可能产生的流砂、塌孔以及由泥浆护壁带来的排渣问题；以及由泥浆护壁带来的排渣问题；iii iii桩径较小，一般桩径较小，一般在在0.6m0.6m以下以下；桩长一般在；桩长一

15、般在20m20m以内；以内；iv iv在软粘土中，由于挤压时产生的孔隙水压力易使混凝土桩出在软粘土中，由于挤压时产生的孔隙水压力易使混凝土桩出现缩颈现象现缩颈现象。11第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 爆扩桩爆扩桩就地成孔后，采用炸药爆炸扩大孔底，浇筑混凝就地成孔后，采用炸药爆炸扩大孔底，浇筑混凝土而形成的桩。土而形成的桩。i i提高桩的承载能力；提高桩的承载能力；ii ii适用于持力层较浅，以在粘性土中成型并支承在坚硬密实土适用于持力层较浅，以在粘性土中成型并支承在坚硬密实土层上为最理想的采用条件。层上为最理想的采用条件。12第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和

16、桩基础的类型及构造 沉入桩基础沉入桩基础 打入桩打入桩 振动下沉桩振动下沉桩 射水下沉桩射水下沉桩 静力压桩静力压桩 打入桩打入桩通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预制的桩通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预制的桩打入地基中达到所需的深度；打入地基中达到所需的深度；i i桩有钢筋混凝土实心桩或管桩、木桩或钢桩等；桩有钢筋混凝土实心桩或管桩、木桩或钢桩等；ii ii适用于桩径较小（一般适用于桩径较小（一般D D0.6m0.6m）；）；iii iii适用于地基土质为砂性土、粘性土、有承压水的粉砂、细适用于地基土质为砂性土、粘性土、有承压水的粉砂、细砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土的情况。砂

17、以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土的情况。13第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 振动下沉桩振动下沉桩 将大功率的振动打桩机安装在桩（预制的钢筋混凝土桩或将大功率的振动打桩机安装在桩（预制的钢筋混凝土桩或钢管桩）顶，利用振动力使桩沉入土中；钢管桩）顶，利用振动力使桩沉入土中；i i适用于可塑性的粘性土和砂土，对于抗剪强度受振动时有较适用于可塑性的粘性土和砂土，对于抗剪强度受振动时有较大降低的砂土等地基效果尤为显著；大降低的砂土等地基效果尤为显著；ii ii可采用射水辅助下沉。可采用射水辅助下沉。14第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 静力压桩

18、静力压桩 借助桩架自重及桩架上的压重，通过借助桩架自重及桩架上的压重，通过液压或滑轮组提供的静反力将预制桩压入土中。液压或滑轮组提供的静反力将预制桩压入土中。i i适用于较均质的可塑性粘性土地基，对于适用于较均质的可塑性粘性土地基，对于砂土及其它较坚硬土层，不宜采用；砂土及其它较坚硬土层，不宜采用；ii ii无振动、无噪音，能避免锤击时的桩身无振动、无噪音，能避免锤击时的桩身和桩顶的损伤；和桩顶的损伤；iiiiii分节长度受桩架限制，接头过多会影分节长度受桩架限制，接头过多会影响压桩效率。响压桩效率。15第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 管柱基础管柱基础 适用于静水、

19、有潮汐影响以及岩面起伏不平的河床；适用于静水、有潮汐影响以及岩面起伏不平的河床；施工方法施工方法 i i将预制的大直径（将预制的大直径（D D=1=15m5m左右）钢筋混凝土或预应力混凝土左右）钢筋混凝土或预应力混凝土管柱用大型的振动沉桩锤沿导向结构将桩垂直振动下沉至基岩，然管柱用大型的振动沉桩锤沿导向结构将桩垂直振动下沉至基岩，然后在管柱内钻岩成孔，下放钢筋笼，灌注砼，将岩层与管柱牢固连后在管柱内钻岩成孔，下放钢筋笼，灌注砼，将岩层与管柱牢固连接；接；ii ii管柱基础的施工不受季节限制，没有水下作业，但是需要大管柱基础的施工不受季节限制，没有水下作业，但是需要大量的施工机具，如振动沉桩锤、

20、凿岩机、大型的起重设备等，动力量的施工机具，如振动沉桩锤、凿岩机、大型的起重设备等，动力要求也比较高，一般在公路桥梁中较少采用；要求也比较高，一般在公路桥梁中较少采用；iii iii每节长度根据施工条件而定，一般采用每节长度根据施工条件而定，一般采用4m4m、8m8m、10m10m，接头，接头采用法兰盘或螺栓联接，但是需注意接头密实。采用法兰盘或螺栓联接，但是需注意接头密实。16第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 管柱构造管柱构造 多根桩柱式多根桩柱式 单根实体式单根实体式 i i多根桩柱式多根桩柱式 用水下砼封底，用承台将用水下砼封底，用承台将管柱群联成一刚性整体；管

21、柱群联成一刚性整体；ii ii单根实体式单根实体式 大直径管柱下沉后，填实大直径管柱下沉后，填实而形成。而形成。17第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 4 4、按受力条件分、按受力条件分 端承桩和摩擦桩端承桩和摩擦桩 竖直桩和斜桩竖直桩和斜桩 端承桩与摩擦桩端承桩与摩擦桩 端承桩端承桩 i i桩穿过较松软土层，桩底支承在岩石或硬土层等非压缩性土桩穿过较松软土层，桩底支承在岩石或硬土层等非压缩性土层时，基本依靠桩底土层抵抗力支承垂直荷载；层时，基本依靠桩底土层抵抗力支承垂直荷载；摩擦桩摩擦桩摩擦桩摩擦桩 i i i i桩穿过并支承在各种压缩性土层中，依靠桩侧摩阻力和桩底桩

22、穿过并支承在各种压缩性土层中，依靠桩侧摩阻力和桩底桩穿过并支承在各种压缩性土层中，依靠桩侧摩阻力和桩底桩穿过并支承在各种压缩性土层中，依靠桩侧摩阻力和桩底土层抵抗力支承竖向荷载；土层抵抗力支承竖向荷载；土层抵抗力支承竖向荷载；土层抵抗力支承竖向荷载；ii ii ii ii端承桩与摩擦桩在设计计算时采用的方法和有关参数不一样。端承桩与摩擦桩在设计计算时采用的方法和有关参数不一样。端承桩与摩擦桩在设计计算时采用的方法和有关参数不一样。端承桩与摩擦桩在设计计算时采用的方法和有关参数不一样。18第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 竖直桩和斜桩竖直桩和斜桩 按桩轴方向可分为竖直桩

23、、单向斜桩和多向斜桩；按桩轴方向可分为竖直桩、单向斜桩和多向斜桩；桩基是否需斜桩，确定怎样的斜度，应视荷载的具体情况和桩基是否需斜桩，确定怎样的斜度，应视荷载的具体情况和施工设备条件而定，一般当水平力和外力矩不大、桩的自由长度不施工设备条件而定，一般当水平力和外力矩不大、桩的自由长度不长、桩身刚度较大时，桩基均采用竖直桩；长、桩身刚度较大时，桩基均采用竖直桩；在拱桥墩台桩基设计时，有时需设斜桩以承受上部结构的水在拱桥墩台桩基设计时，有时需设斜桩以承受上部结构的水平推力，减少桩身平推力，减少桩身M M、Q Q和整个基础的侧向位移；和整个基础的侧向位移；桩轴线与竖直线所成的倾斜角的正切不宜小于桩轴

24、线与竖直线所成的倾斜角的正切不宜小于1/81/8，否则作，否则作用不大。用不大。19第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造二、桩与桩基础的构造二、桩与桩基础的构造 1 1、各种基桩的构造、各种基桩的构造 就地灌注钢筋混凝土桩就地灌注钢筋混凝土桩 钻（挖）孔灌注桩钻（挖）孔灌注桩 桩身一般是实心断面，砼等级不得低于桩身一般是实心断面，砼等级不得低于C25C25；钻孔桩设计直径一般钻孔桩设计直径一般8080250cm250cm；挖孔桩直径和边长一般；挖孔桩直径和边长一般120cm120cm。端承桩根据桩底受力情况如需嵌入岩层时，嵌入深度应满足端承桩根据桩底受力情况如需嵌入岩层时

25、，嵌入深度应满足N N和和M M的要求，同时不得小于的要求，同时不得小于0.5m0.5m。20第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 钢筋布置钢筋布置钢筋布置钢筋布置应按照应按照应按照应按照内力和抗裂性内力和抗裂性内力和抗裂性内力和抗裂性的要求布设的要求布设的要求布设的要求布设 长摩擦桩：根据桩身长摩擦桩：根据桩身长摩擦桩：根据桩身长摩擦桩：根据桩身M M M M分布情况分段配筋分布情况分段配筋分布情况分段配筋分布情况分段配筋 短摩擦桩和端承桩：可按短摩擦桩和端承桩：可按短摩擦桩和端承桩：可按短摩擦桩和端承桩：可按M M M Mmaxmaxmaxmax通长均匀布筋通长均匀布

26、筋通长均匀布筋通长均匀布筋 i i i i当按内力计算桩身不需配筋时，应在桩顶当按内力计算桩身不需配筋时，应在桩顶当按内力计算桩身不需配筋时，应在桩顶当按内力计算桩身不需配筋时，应在桩顶3 35m5m设构造钢筋；设构造钢筋；设构造钢筋；设构造钢筋；ii ii ii ii主筋不宜过细过少，主筋不宜过细过少，主筋不宜过细过少，主筋不宜过细过少，D D D D16mm16mm16mm16mm，每根桩不少于，每根桩不少于，每根桩不少于，每根桩不少于8 8 8 8根，同时净距根，同时净距根，同时净距根，同时净距宜为宜为宜为宜为8 8 8 835cm35cm35cm35cm，以保证灌注的砼能顺畅地从钢筋骨

27、架中溢出，如配筋，以保证灌注的砼能顺畅地从钢筋骨架中溢出，如配筋，以保证灌注的砼能顺畅地从钢筋骨架中溢出，如配筋，以保证灌注的砼能顺畅地从钢筋骨架中溢出，如配筋较大时，也将钢筋成束布置，每束不宜多于较大时，也将钢筋成束布置，每束不宜多于较大时，也将钢筋成束布置，每束不宜多于较大时，也将钢筋成束布置，每束不宜多于3 3 3 3根；根；根；根；iii iii iii iii箍筋箍筋箍筋箍筋D D D D8mm8mm8mm8mm，中距，中距，中距，中距200mm200mm200mm200mm300mm300mm300mm300mm；对于直径较大的桩或较长；对于直径较大的桩或较长；对于直径较大的桩或较

28、长；对于直径较大的桩或较长的骨架，一般沿骨架每隔的骨架，一般沿骨架每隔的骨架，一般沿骨架每隔的骨架，一般沿骨架每隔200200200200250cm250cm250cm250cm设置直径设置直径设置直径设置直径1616161632mm32mm32mm32mm的加劲箍一道；的加劲箍一道；的加劲箍一道；的加劲箍一道；iv iv iv iv钢筋保护层厚度钢筋保护层厚度钢筋保护层厚度钢筋保护层厚度6cm6cm6cm6cm；v v v v钻孔灌注桩常用的含筋率是钻孔灌注桩常用的含筋率是钻孔灌注桩常用的含筋率是钻孔灌注桩常用的含筋率是0.20.20.20.20.6%0.6%0.6%0.6%，较一般预制钢筋

29、混凝，较一般预制钢筋混凝，较一般预制钢筋混凝，较一般预制钢筋混凝土实心桩、管桩与管柱均低。土实心桩、管桩与管柱均低。土实心桩、管桩与管柱均低。土实心桩、管桩与管柱均低。21第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造22第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造23第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 钢筋混凝土预制桩钢筋混凝土预制桩 沉入桩沉入桩 桩的类型桩的类型实心圆桩、方桩（少数是矩形桩）、空心管桩、实心圆桩、方桩（少数是矩形桩）、空心管桩、管柱管柱 沉入桩和管柱的砼等级沉入桩和管柱的砼等级C C2525，管桩、管柱内填心砼，管桩、管柱

30、内填心砼C C1515；预制桩的构造特点预制桩的构造特点 i i钢筋混凝土管桩：直径钢筋混凝土管桩：直径D D=40=4080cm80cm，管壁最小厚度，管壁最小厚度8cm8cm；ii ii钢筋混凝土管柱：直径钢筋混凝土管柱：直径D D150cm150cm，管壁厚度宜为，管壁厚度宜为8 814cm14cm；iii iii方桩：桩长方桩：桩长l l10m25m25m时，采用预应力混凝土管柱。时，采用预应力混凝土管柱。25第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 沉入桩的连接沉入桩的连接 i i预制钢筋混凝土桩、管柱的分节长度应根据施工条件决定，预制钢筋混凝土桩、管柱的分节长度应

31、根据施工条件决定，并尽量减少接头数量；并尽量减少接头数量；ii ii沉入桩的连接一般采用法兰盘接头，接头强度不应低于桩身、沉入桩的连接一般采用法兰盘接头，接头强度不应低于桩身、管节强度，并应具有一定的刚度，以减少振动的能量损失，在沉桩管节强度，并应具有一定的刚度，以减少振动的能量损失，在沉桩和使用过程中接头不得松动和开裂，法兰盘不得突出管壁以外。和使用过程中接头不得松动和开裂，法兰盘不得突出管壁以外。木桩木桩 在盛产木材地区修筑或抢修桥梁以及建造施工便桥时，常在盛产木材地区修筑或抢修桥梁以及建造施工便桥时，常采用木桩。采用木桩。26第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 2

32、 2、桩的布置和间距、桩的布置和间距 布置形式布置形式 单排式单排式中小桥梁中小桥梁 多排式多排式大桥或水平推动较大时大桥或水平推动较大时 间距间距 摩擦桩中距摩擦桩中距 i i打入桩在桩尖处的中距打入桩在桩尖处的中距33D D（桩径或边长），对于软土地基（桩径或边长），对于软土地基宜适当增大；宜适当增大；ii ii振动下沉桩的中距振动下沉桩的中距44D D；iii iii钻孔桩中距钻孔桩中距2.52.5成孔直径；成孔直径；iv iv管柱中距可用管柱外径的管柱中距可用管柱外径的2.52.53.03.0倍；倍；v v如设有斜桩，则在承台底面中距不小于如设有斜桩，则在承台底面中距不小于1.51.5

33、D D。27第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 端承桩中距端承桩中距 i i支承在基岩上的沉桩中距支承在基岩上的沉桩中距2.52.5D D；ii ii支承或嵌固在基岩中的钻孔桩中距支承或嵌固在基岩中的钻孔桩中距2.02.0倍实际桩径；倍实际桩径；iii iii嵌入基岩的管柱中距嵌入基岩的管柱中距2.02.0倍外径；倍外径；钻（挖）孔扩底灌注桩中距不应小于钻（挖）孔扩底灌注桩中距不应小于1.51.5倍扩底直径或扩底倍扩底直径或扩底直径加直径加1.01.0米，取较大者。米，取较大者。边桩外侧到承台边缘的距离边桩外侧到承台边缘的距离 i iD D1m1m时，时，0.50.5D

34、 D且且25cm25cm；ii iiD D1m1m时，时，0.30.3D D且且50cm50cm；28第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造注意：注意：i i挖孔桩的中距，参照钻孔桩；挖孔桩的中距，参照钻孔桩；ii ii钻孔桩成孔直径：旋转钻按钻头直径增大钻孔桩成孔直径：旋转钻按钻头直径增大3 35cm5cm；冲击钻按；冲击钻按钻头直径增大钻头直径增大5 510cm10cm；冲抓钻按钻头直径增大；冲抓钻按钻头直径增大101020cm20cm；iii iii桩的最大中心距桩的最大中心距556 6D D；iv iv端承桩在桩尖处不发生压应力重叠现象，在施工许可的条件端承桩在桩尖

35、处不发生压应力重叠现象，在施工许可的条件下，中距可比摩擦桩适当减小；下，中距可比摩擦桩适当减小；v v盖梁的设计方法不同于承台，它是以连续梁为简图来进行设盖梁的设计方法不同于承台，它是以连续梁为简图来进行设计的，故不受到这方面的限制；计的，故不受到这方面的限制；vi vi摩擦桩的入土深度不得小于摩擦桩的入土深度不得小于4m4m，如有冲刷时，桩入土深度应，如有冲刷时，桩入土深度应自一般冲刷线算起。自一般冲刷线算起。29第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 3 3、承台的构造、桩与承台的连接、承台的构造、桩与承台的连接 承台和横系梁的构造承台和横系梁的构造 承台平面尺寸和形状

36、承台平面尺寸和形状 根据墩台身底面尺寸和形状以及基桩的平面布置而定，一根据墩台身底面尺寸和形状以及基桩的平面布置而定，一般采用矩形和圆端形；般采用矩形和圆端形；承台的构造承台的构造 i i厚度厚度1.5m1.5m，砼等级，砼等级C C2525，对于盖梁式承台可根据计算确定，对于盖梁式承台可根据计算确定，厚度亦不受限制；厚度亦不受限制；高桩承台：厚度一般为高桩承台：厚度一般为1.51.52.5m2.5m，C C2020；低桩承台：厚度一般为低桩承台：厚度一般为1.01.02.0m2.0m，C C1515。30第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 承台的配筋承台的配筋 在桩身

37、砼顶端平面内须设一层钢筋网，按每一方向在在桩身砼顶端平面内须设一层钢筋网，按每一方向在1m1m宽宽度内钢筋量度内钢筋量121215cm15cm2 2，D D=14=1418mm18mm；当桩顶主筋伸入承台连接时，钢筋须通过桩顶不得截断；当桩顶主筋伸入承台连接时，钢筋须通过桩顶不得截断；当桩顶直接埋入承台连接，桩顶作用在承台的压力超过当桩顶直接埋入承台连接，桩顶作用在承台的压力超过时，应在桩顶面上增设时，应在桩顶面上增设1 12 2层钢筋网。层钢筋网。横系梁横系梁 当用横系梁加强桩柱之间的整体性时，其高度取为当用横系梁加强桩柱之间的整体性时，其高度取为0.80.81.01.0倍桩柱直径，宽度可取

38、为倍桩柱直径，宽度可取为0.60.61.01.0倍的桩柱直径；砼倍的桩柱直径；砼C C2525；配筋可按横截面的；配筋可按横截面的0.1%0.1%布置。布置。31第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 桩与承台的连接桩与承台的连接 破桩头的连接方法破桩头的连接方法 i i当桩顶主筋伸入承台连接时，桩身嵌入承台内的深度采用当桩顶主筋伸入承台连接时，桩身嵌入承台内的深度采用10cm10cm；对于盖梁，桩身可不嵌入；对于盖梁，桩身可不嵌入；ii ii伸入承台的主筋做成喇叭形，约与竖直线成伸入承台的主筋做成喇叭形，约与竖直线成1515角（盖梁可角（盖梁可不受此限），其长度应符合规范

39、的锚固长度：光圆钢筋不受此限），其长度应符合规范的锚固长度：光圆钢筋30d30d（设（设弯钩）；螺纹钢筋弯钩）；螺纹钢筋35d35d（不设弯钩）；同时均不应小于（不设弯钩）；同时均不应小于60mm60mm；iii iii承台或盖梁内主筋应设箍筋或螺旋筋，其直径同桩身，间承台或盖梁内主筋应设箍筋或螺旋筋，其直径同桩身，间距距101020cm20cm。32第二节第二节 桩和桩基础的类型及构造桩和桩基础的类型及构造 不破桩头的连接方法不破桩头的连接方法 i i适用于不受拉力的桩；适用于不受拉力的桩；ii ii埋入长度：当埋入长度：当D D0.6m0.6m时，时，22D D；当当D D=0.6=0.6

40、1.2m1.2m时，时，1.2m1.2m；当当D D1.2m1.2m时，时，D D；管柱管柱 应将管壁中的螺纹主筋伸入承台长度应将管壁中的螺纹主筋伸入承台长度5050d d（不设弯钩）；（不设弯钩）；承受拉力的管柱，其与承台的连接和主筋的伸入长度应符合受力要承受拉力的管柱，其与承台的连接和主筋的伸入长度应符合受力要求。求。木桩木桩 桩顶嵌入承台内深度桩顶嵌入承台内深度50cm50cm；承受拉力的木桩，桩顶伸入；承受拉力的木桩，桩顶伸入承台的深度承台的深度33D D，并采取锚固措施，如将其顶部做成倒圆锥形，其，并采取锚固措施，如将其顶部做成倒圆锥形，其四周砼应采用螺旋钢筋加固等。四周砼应采用螺旋

41、钢筋加固等。33第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工一、钻孔灌注桩的施工一、钻孔灌注桩的施工 施工流程施工流程 工艺试验工艺试验基桩放样基桩放样场地准备场地准备护筒埋设护筒埋设桩机就位桩机就位泥浆泥浆 制备制备钻孔成孔钻孔成孔清孔清孔吊装钢筋笼吊装钢筋笼灌注水下混凝土灌注水下混凝土凿除桩头凿除桩头无损检测无损检测质量评定质量评定34第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工 钻孔准备钻孔准备 1 1、工艺试验、工艺试验 如设计要求或施工工艺需要时，应在现场作试桩，以核对如设计要求或施工工艺需要时，应在现场作试桩，以核对地基和水文地质情况，鉴定桩的承载力，并根据地层情况、施工条地基和水文地质情况，

42、鉴定桩的承载力，并根据地层情况、施工条件决定适当的施工方法。件决定适当的施工方法。2 2、基桩放样、基桩放样 根据已定出的墩台纵横中心线，定出基桩轴线和各基桩桩根据已定出的墩台纵横中心线，定出基桩轴线和各基桩桩位，并设置好固定桩志和护桩，以便施工时随时校核。位，并设置好固定桩志和护桩，以便施工时随时校核。35 第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工 3 3、场地准备、场地准备 当场地为旱地，应清除杂物，换挖软土，整平夯实；当场地为旱地，应清除杂物，换挖软土，整平夯实；场地是陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台，平台需牢场地是陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台，平台需牢固稳定；固稳定；场地是浅

43、水时，宜采用筑岛法施工；场地是浅水时，宜采用筑岛法施工；场地为深水或淤泥层较厚时，可搭设工作平台，平台需牢固场地为深水或淤泥层较厚时，可搭设工作平台，平台需牢固稳定，能承受工作时的所有静动荷载，并保证施工机械能安全进出；稳定，能承受工作时的所有静动荷载，并保证施工机械能安全进出；如水流平稳，水位升降缓慢，全部工序可在船舶或浮箱上进如水流平稳，水位升降缓慢，全部工序可在船舶或浮箱上进行，但须锚固稳定，以保证桩位准确；行，但须锚固稳定，以保证桩位准确；在流速较大时，可在钢板桩围堰内搭设钻孔平台，或其它方在流速较大时，可在钢板桩围堰内搭设钻孔平台，或其它方法。法。36第三节第三节 桩基础的施工桩基础

44、的施工 4 4、护筒埋置、护筒埋置 护筒作用护筒作用 固定桩位、钻孔导向；固定桩位、钻孔导向；保护孔口，防止孔口土层坍塌；保护孔口，防止孔口土层坍塌；隔离孔内外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位，以隔离孔内外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位，以稳固孔壁；稳固孔壁；护筒要求坚实牢固、耐用、不漏水、不变形，装卸方便，能护筒要求坚实牢固、耐用、不漏水、不变形，装卸方便，能重复使用；重复使用；37第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工 护筒入土深度较深时，宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除护筒入土深度较深时，宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入；在旱地上施工时，可先挖一个基坑再埋入护筒；土

45、等方法沉入；在旱地上施工时，可先挖一个基坑再埋入护筒；上埋式上埋式 下埋式下埋式 下沉埋设下沉埋设38第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工 护筒内径护筒内径 当护筒长度为当护筒长度为2 26m6m范围时，范围时，正反循环回旋钻，宜大正反循环回旋钻，宜大202030cm30cm；正反循环潜水电钻和冲抓、冲击钻，宜大正反循环潜水电钻和冲抓、冲击钻，宜大303040cm40cm；深水处的护筒内径至少应比桩径大深水处的护筒内径至少应比桩径大40cm40cm。护筒顶端高度护筒顶端高度 采用反循环回旋方法钻孔时，护筒顶端应高出地下水位采用反循环回旋方法钻孔时，护筒顶端应高出地下水位2.0m2.0m以上；

46、以上；采用正循环回旋方法钻孔时，护筒顶端泥浆溢出口底边，宜采用正循环回旋方法钻孔时，护筒顶端泥浆溢出口底边，宜高出地下水位高出地下水位1.01.02.0m2.0m以上；以上；当护筒处于旱地时，还应高出地面当护筒处于旱地时，还应高出地面0.3m0.3m；当孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位当孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m2.0m以上；以上；处于潮水影响地区时，应高于最高水位处于潮水影响地区时，应高于最高水位1.51.52.0m2.0m以上，并以上，并须采取稳定护筒内水头的措施。须采取稳定护筒内水头的措施。39第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工 护筒底端埋置深度护筒底端埋置

47、深度 旱地或浅水时，对于粘性土，旱地或浅水时，对于粘性土，1.01.01.5m1.5m；对于砂性土，；对于砂性土，应将护筒周围应将护筒周围0.50.51.0m1.0m范围内挖除，夯填粘性土至护筒底范围内挖除，夯填粘性土至护筒底0.5m0.5m；冰冻地区应埋入冻层以下冰冻地区应埋入冻层以下0.5m0.5m；深水及河床淤泥、软土较厚时，应尽可能深入到不透水层粘深水及河床淤泥、软土较厚时，应尽可能深入到不透水层粘性土内性土内1 11.5m1.5m；河床为软土、淤泥、砂土时，护筒底埋深应经过仔细研究决河床为软土、淤泥、砂土时，护筒底埋深应经过仔细研究决定，但定，但3m3m；有冲刷影响的河床，应埋入局部

48、冲刷线以下有冲刷影响的河床，应埋入局部冲刷线以下1.01.01.5m1.5m；护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压、不漏水；护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压、不漏水；护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压、不漏水；护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压、不漏水；护筒平面位置偏差护筒平面位置偏差护筒平面位置偏差护筒平面位置偏差5cm5cm5cm5cm，倾斜度偏差，倾斜度偏差，倾斜度偏差，倾斜度偏差1%1%1%1%。40第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工 5 5、制备泥浆、制备泥浆 泥浆在钻孔中的作用泥浆在钻孔中的作用 在孔内产生较大的静水压力，可防止坍孔；在孔内产生较大的静水压力，可

49、防止坍孔；泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，孔壁表面形成一层胶泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用，同时，在胶泥形成后能将孔内外水流切断，稳泥，具有护壁作用，同时，在胶泥形成后能将孔内外水流切断，稳定孔内水位；定孔内水位；泥浆重度较大，具有夹带钻渣作用，利用钻渣的排出。泥浆重度较大，具有夹带钻渣作用，利用钻渣的排出。41第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工 泥浆的组成泥浆的组成 由水、粘土、添加剂组成由水、粘土、添加剂组成 调制泥浆时，应先将粘土加水浸透，然后以搅拌机或人工拌调制泥浆时，应先将粘土加水浸透，然后以搅拌机或人工拌制；冲击钻孔时，可在钻孔内直接投放

50、粘土，以钻锥冲击成泥浆。制；冲击钻孔时，可在钻孔内直接投放粘土，以钻锥冲击成泥浆。采用正反循环回旋钻孔时，为回收泥浆原料和减少环境污染，采用正反循环回旋钻孔时，为回收泥浆原料和减少环境污染，均应设置泥浆循环净化系统。均应设置泥浆循环净化系统。钻进的过程中，可以边钻边试验，鉴定泥浆指标（主要是粘钻进的过程中，可以边钻边试验，鉴定泥浆指标（主要是粘度、含砂率、重度）。度、含砂率、重度）。42第三节第三节 桩基础的施工桩基础的施工 6 6、安装钻机及钻架、安装钻机及钻架 钻架钻架 钻孔、吊放钢筋笼、灌注水下砼的支架钻孔、吊放钢筋笼、灌注水下砼的支架 定型旋转钻机和冲击钻机都附加定型钻架；定型旋转钻机