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1、建筑第2章 地基处理与桩基础工程修改OK Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2.1 2.1 地基处理地基处理一、一、影响建筑物的地基的因素影响建筑物的地基的因素u强强度及度及稳稳定性定性u压缩压缩与不均匀沉降与不均匀沉降u地下水流失、潜地下水流失、潜蚀蚀和管涌、液化和管涌、液化u失失稳稳和震陷和震陷二、地基二、地基处处理的方法理的方法换填法换填法灰土挤密桩法灰土挤密桩法深层搅拌桩法深层搅拌桩法高压喷射注浆高压喷射注浆法三、地基处理的原则三、地基处理的原
2、则u 将将局局部部软软弱弱层层或或硬硬物物尽尽可可能能挖挖除除，回回填填与与天天然然土土压压缩缩性性相近的材料，分层夯实；相近的材料，分层夯实；u 处处理理后后的的地地基基应应保保证证建建筑筑物物各各部部位位沉沉降降量量趋趋于于一一致致，以以减少地基的不均匀下沉。减少地基的不均匀下沉。四、换填法四、换填法1 1、施工工艺过程：、施工工艺过程：挖软弱层挖软弱层回填回填夯实夯实2 2、适用范围、适用范围 淤泥淤泥 淤泥质土淤泥质土 湿陷性黄土湿陷性黄土 素填土素填土 杂填土杂填土3 3、材料要求、材料要求砂土灰土4 4、施工要点、施工要点 施工前先验槽、清松土、打底夯两遍。分层铺填，厚度20030
3、0mm，灰土用机械打夯或碾压；砂土用振动碾压。灰土垫层不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝，上下缝距不得小于500mm，接缝处夯实。灰土夯实后3d内不得泡水。土料的施工含水量控制在最优含水量范围内。5 5、质量检验、质量检验施工中检查分层铺设的厚度，上下两层的搭接长施工中检查分层铺设的厚度，上下两层的搭接长度，加水量，夯压遍数和压实系数。度，加水量，夯压遍数和压实系数。用贯入仪检验垫层质量（现场压实系数与贯入度用贯入仪检验垫层质量（现场压实系数与贯入度相对应），压实系数检验用环刀法，取样点在每相对应），压实系数检验用环刀法，取样点在每层的层的2/3的深度处。的深度处。分层检验垫层的质量，当该层的
4、压实系数符合设分层检验垫层的质量，当该层的压实系数符合设计要求后，铺填上层。计要求后，铺填上层。施工结束后，检查换填的垫层的地基承载力。施工结束后，检查换填的垫层的地基承载力。五、灰土挤密桩法五、灰土挤密桩法原理：首先在基础地面形成若干个桩孔，再将灰土分层填原理：首先在基础地面形成若干个桩孔，再将灰土分层填入并压实，以提高地基的承载力或水稳性。入并压实，以提高地基的承载力或水稳性。适用范围：用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土适用范围：用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。和杂填土等地基。六、振冲法六、振冲法n原理：利用振动和水冲加固土体的方法。原理：利用振动和水冲加固土
5、体的方法。n适用范围：适用范围：振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20KPa20KPa的黏性土、粉的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土。土、饱和黄土和人工填土。振冲密实法适用于处理砂土和粉土。振冲密实法适用于处理砂土和粉土。n施工工艺：定位施工工艺：定位成孔成孔清孔清孔填料填料振实振实七、深层搅拌法七、深层搅拌法原理：深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机在边坡土体需原理：深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机在边坡土体需要加固的范围内，将要加固的范围内，将软土与固化剂强制拌合软土与固化剂强制拌合，使软土硬结，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土
6、，又称为成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩。水泥土搅拌桩。固化剂：水泥浆或水泥砂浆，水泥的掺量为加固土重的固化剂：水泥浆或水泥砂浆，水泥的掺量为加固土重的 7 7 1515，水泥砂浆的配合比为，水泥砂浆的配合比为1 1：1 1或或 1 1：2 2。施工工艺：深层搅拌机定位施工工艺：深层搅拌机定位预搅下沉预搅下沉制浆制浆喷浆搅拌喷浆搅拌复搅下沉复搅下沉提升提升关机关机清洗清洗移动至下一根桩移动至下一根桩八、高压喷射处理方法八、高压喷射处理方法n原理：就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预原理：就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压设备使浆液或
7、水成为定位置，以高压设备使浆液或水成为200Mpa200Mpa左右的高压流左右的高压流从喷嘴中射出来，冲击破坏土体。从喷嘴中射出来，冲击破坏土体。n施工工序：钻机就位施工工序：钻机就位钻孔钻孔插管插管喷浆喷浆拔管冲洗拔管冲洗补一补一 浅基础浅基础分类分类n按使用材料的性能分类：按使用材料的性能分类：刚性基础（无筋扩展基础）刚性基础（无筋扩展基础）柔性基础（扩展基础）柔性基础（扩展基础）n按构造形式分类：按构造形式分类：独立基础独立基础条形基础条形基础筏板基础筏板基础箱形基础箱形基础用于混合房屋的承重墙下，由素砼垫层、砼底板、大放脚组成。（一）、墙下钢筋砼条基（一）、墙下钢筋砼条基2 2、施工工
8、艺与施工要点、施工工艺与施工要点n基坑验槽混凝土垫层弹线支模扎钢筋（包括插筋）浇混凝土养护（不少于7天）n施工缝的留设1 1、构造要求、构造要求（二）、（二）、钢筋砼独立基础钢筋砼独立基础控制锥体斜面坡度正确，斜面模板支护好，混凝土浇筑分层支设，严禁斜面部分不支模。（三（三)筏形基础筏形基础适用于有地下室或地基承载能力较低而上部荷载较大的基础。适用于有地下室或地基承载能力较低而上部荷载较大的基础。施工工艺与施工要点施工工艺与施工要点n施工工艺：施工准备（降低地下水位等）基坑开挖 铺垫层铺垫层扎底板、梁钢筋、柱插筋扎底板、梁钢筋、柱插筋浇地板混浇地板混凝土凝土支梁模板支梁模板浇梁混凝土浇梁混凝土
9、两种情况底板和梁模板一次支好，混凝土一次浇筑底板和梁模板一次支好，混凝土一次浇筑n 施工要点施工要点 筏形混凝土基础应一次连续浇筑完成，不宜留施工缝。筏形混凝土基础应一次连续浇筑完成，不宜留施工缝。必须留施工缝时应留垂直缝于次梁中部的必须留施工缝时应留垂直缝于次梁中部的1/31/3跨度范围内。砼浇筑跨度范围内。砼浇筑方向应平行于次梁长度方向，平板式应平行于基础长边方向。方向应平行于次梁长度方向，平板式应平行于基础长边方向。在基础底板预埋沉降观测点，定期观测，加强养护。在基础底板预埋沉降观测点，定期观测，加强养护。（四）、四）、箱形基础箱形基础 由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数量的纵横墙构成的封
10、闭箱体。适用于上部结构分布不均匀的高层建筑物的基础。施工要点施工要点 施工时应做好基施工时应做好基坑开挖、支护、排坑开挖、支护、排水、浇筑（止水带、水、浇筑（止水带、后浇带留设，大体后浇带留设，大体积砼施工积砼施工，基坑回，基坑回填）等工作填）等工作2.2 桩基础桩基础 桩基础构造桩基础构造 n桩基础包括：桩体和承台。桩基础包括：桩体和承台。n荷载传递路径：荷载传递路径：上部结构上部结构桩的分类桩的分类n按荷载传递机理分：按荷载传递机理分：桩端阻力桩端阻力 桩侧阻力桩侧阻力 地基地基桩桩承台承台上部结构上部结构承台承台桩桩地基地基端承桩端承桩摩擦桩摩擦桩n按材料分按材料分 木桩、砂石（灰）桩木
11、桩、砂石（灰）桩加固地基（排水固结、挤密土加固地基（排水固结、挤密土层）层）（钢筋）混凝土桩、钢管桩（钢筋）混凝土桩、钢管桩承载力大。承载力大。n按沉桩方法分按沉桩方法分 挤土桩挤土桩打入式和压入式预制桩，无需预先成孔。打入式和压入式预制桩，无需预先成孔。部分挤土桩部分挤土桩预钻孔打入式预制桩和部分挤土灌注桩。预钻孔打入式预制桩和部分挤土灌注桩。非挤土桩非挤土桩非挤土灌注桩。非挤土灌注桩。混合桩等。混合桩等。n按施工方法分按施工方法分 预制桩：预制桩：灌注桩（即现浇桩）：灌注桩（即现浇桩）：成孔成孔安放钢筋笼安放钢筋笼浇注混凝土浇注混凝土预制预制运输运输打桩打桩2.2.1 混凝土预制桩施工混凝
12、土预制桩施工 主要施工过程：主要施工过程：桩的预制、运输和沉入。桩的预制、运输和沉入。一、一、桩的预制桩的预制 工厂预制桩长一般不超过工厂预制桩长一般不超过12m；工地预制不超过；工地预制不超过30m，且桩长且桩长L50倍桩截面边长或直径倍桩截面边长或直径 预制桩有预制桩有实心桩实心桩与与空心桩空心桩。这就是方桩，简写这就是方桩，简写RC桩桩方桩的端头方桩的端头 方桩的桩尖方桩的桩尖这就是钢管桩简写这就是钢管桩简写SP桩桩u(1)桩的制作桩的制作并列法、间隔法、重叠法、翻模法并列法、间隔法、重叠法、翻模法 重叠不超过四层；重叠不超过四层；底模和场地应平整坚实，防止浸水沉陷；底模和场地应平整坚实
13、，防止浸水沉陷；上下层桩间及桩与底模之间刷隔离剂；上下层桩间及桩与底模之间刷隔离剂；下层需达到下层需达到30%设计强度设计强度后上层方可浇筑；后上层方可浇筑；连续浇筑，不得留施工缝；连续浇筑，不得留施工缝；浇水养护不少于浇水养护不少于7d。重重叠叠法法施施工工要要求求 根据什么确定层数？根据什么确定层数？地面允许荷载和施工条件确定层数地面允许荷载和施工条件确定层数提高桩的抗冲击能力提高桩的抗冲击能力u（2）桩的起吊、运输）桩的起吊、运输混凝土强度要求混凝土强度要求 应在混凝土强度达到应在混凝土强度达到70设计强度后方可起吊，设计强度后方可起吊，达到达到100后方可运输和沉桩。后方可运输和沉桩。
14、桩起吊验算桩起吊验算 问问：桩起吊时承受的荷载远小于使用阶段承受的上：桩起吊时承受的荷载远小于使用阶段承受的上部结构荷载，因此可不进行桩的起吊验算？部结构荷载，因此可不进行桩的起吊验算？答：关键是起吊阶段和使用阶段桩的内力性质不同，关键是起吊阶段和使用阶段桩的内力性质不同，使用阶段主要为轴压力，起吊阶段为弯矩。使用阶段主要为轴压力，起吊阶段为弯矩。内力性质不同，则不可比较大小内力性质不同，则不可比较大小桩的吊点布置桩的吊点布置确定原则确定原则：吊点间的跨中弯矩与吊点处负弯矩相等。吊点间的跨中弯矩与吊点处负弯矩相等。常见的吊点位置如下图示常见的吊点位置如下图示:一个吊点一个吊点两个吊点两个吊点三
15、个吊点三个吊点预制桩吊点的合理位置图预制桩吊点的合理位置图桩的堆放桩的堆放 l堆放不得超过四层；堆放不得超过四层；l上下层间设置垫木（上下层间设置垫木（按吊点位置确定间距、上下对齐按吊点位置确定间距、上下对齐）l地面平整坚实，设有排水坡度。地面平整坚实，设有排水坡度。预制桩预制桩地地坪坪垫木垫木二、二、沉桩前的准备工作沉桩前的准备工作 u沉桩顺序确定的原则沉桩顺序确定的原则 从中间向四周沉没，由中及外；从中间向四周沉没，由中及外；从靠近建筑物最近的桩位起，由近及远；从靠近建筑物最近的桩位起，由近及远；先深后浅；先大后小。先深后浅；先大后小。u结合考虑结合考虑“退沉桩退沉桩”还是向前还是向前“顶
16、沉桩顶沉桩”。清除障碍物清除障碍物平整场地平整场地沉桩试验沉桩试验抄平放线抄平放线定桩位定桩位确定沉桩顺序确定沉桩顺序逐排沉放逐排沉放自中间向四周沉放自中间向四周沉放分段沉放分段沉放三、三、桩的沉设桩的沉设主要方法：主要方法：锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩、水冲沉桩锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩、水冲沉桩 预制桩工机械主要有以下三类：预制桩工机械主要有以下三类：打桩机打桩机锤击沉桩锤击沉桩 打桩机由桩锤和桩架组成，靠桩锤冲击桩头，打桩机由桩锤和桩架组成，靠桩锤冲击桩头，使桩使桩在冲击力的作用下在冲击力的作用下贯入土中，故又称冲击式打贯入土中，故又称冲击式打桩机。根据桩锤驱动方式不同，可分为蒸汽、柴
17、油桩机。根据桩锤驱动方式不同，可分为蒸汽、柴油和液压三种打桩机。和液压三种打桩机。振动沉拔桩机振动沉拔桩机振动沉桩振动沉桩 振动沉拔桩机由振动桩锤和桩架组成。振动桩振动沉拔桩机由振动桩锤和桩架组成。振动桩锤锤利用机械振动利用机械振动法使桩沉入或拔出。法使桩沉入或拔出。静力压桩机静力压桩机静力沉桩静力沉桩 静力压桩机采用机械或液压方式产生静压力，静力压桩机采用机械或液压方式产生静压力，使桩使桩在持续静压力作用下在持续静压力作用下压入至所需深度。压入至所需深度。u锤击沉桩锤击沉桩（1）桩锤桩锤 l落锤落锤适用于粘土或含砂石较多的地基土；适用于粘土或含砂石较多的地基土；l蒸汽锤（单动气锤、双动气锤蒸
18、汽锤（单动气锤、双动气锤）适用于各种桩；适用于各种桩；l电磁锤电磁锤l柴油锤柴油锤工作原理工作原理：单缸二冲程自由活塞式发动机以柴油为燃料，利用柴单缸二冲程自由活塞式发动机以柴油为燃料，利用柴油点燃爆炸时膨胀产生的压力，将桩锤抬起，然后自由落油点燃爆炸时膨胀产生的压力，将桩锤抬起，然后自由落下冲击桩顶。如此循环反复运动，将桩打入土中。下冲击桩顶。如此循环反复运动，将桩打入土中。分类分类：导杆式、筒式。导杆式、筒式。特点特点：不需另带动力设备，但污染大，噪音大。不需另带动力设备，但污染大，噪音大。适用适用：除过硬，过软地基外可打各种桩。除过硬，过软地基外可打各种桩。（2）桩架）桩架 l作用作用：
19、吊桩就位、固定桩位置、承受桩锤和桩的重量、打桩过吊桩就位、固定桩位置、承受桩锤和桩的重量、打桩过程中引导锤和桩的方向，并保证桩锤能够沿着所要求的方向程中引导锤和桩的方向，并保证桩锤能够沿着所要求的方向冲击桩体。冲击桩体。l分类：分类：塔式、直式、悬挂式、三点支撑履带行走式。塔式、直式、悬挂式、三点支撑履带行走式。l行走机构行走机构：滚管式、轨道式、轮胎式、汽车式、履带式和步履式等。滚管式、轨道式、轮胎式、汽车式、履带式和步履式等。l桩架高度：桩架高度：=桩长桩长+滑轮组高（滑轮组高（2m）+锤高锤高+桩帽高桩帽高+安装空隙安装空隙（0.5m）l悬挂履带式打桩架悬挂履带式打桩架 以履带起重机为底
20、盘，以履带起重机为底盘，用吊臂用吊臂2悬吊桩架立柱悬吊桩架立柱6，立，立柱柱6下面与车体下面与车体1通过支撑叉通过支撑叉7相连接。由于桩架、桩锤相连接。由于桩架、桩锤的重量较大，重心高且前移，的重量较大，重心高且前移，容易使起重机失稳。所以通容易使起重机失稳。所以通常在车体上增加一些配重。常在车体上增加一些配重。立柱在吊臂端部的安装比较立柱在吊臂端部的安装比较简单。为了能方便的调整立简单。为了能方便的调整立柱的垂直度，立柱下端与车柱的垂直度，立柱下端与车体支撑连接一般都是采用丝体支撑连接一般都是采用丝 杠和液压式等伸缩可调的机杠和液压式等伸缩可调的机构。构。缺点：缺点：横向稳定性较差，立柱横向
21、稳定性较差，立柱的悬挂不能很好的保持垂直。的悬挂不能很好的保持垂直。这一点限制了这一点限制了不能用于打斜不能用于打斜桩桩。l三点式履带桩架三点式履带桩架 同样是以履带式起重机同样是以履带式起重机为底盘，但在使用时必须作为底盘，但在使用时必须作较多的改动。首先要拆除吊较多的改动。首先要拆除吊臂，增加两个斜撑，斜撑臂，增加两个斜撑，斜撑2下下端用球铰支持在液压支腿的端用球铰支持在液压支腿的横梁上使两个斜撑的下端在横梁上使两个斜撑的下端在横向保持较大间距，构成稳横向保持较大间距，构成稳定的三点支撑结构，如图所定的三点支撑结构，如图所示。示。三点式桩架在性能上是三点式桩架在性能上是比较理想的，工作幅度
22、小，比较理想的，工作幅度小，具有良好的稳定性，其次还具有良好的稳定性，其次还可通过斜撑的伸缩使立柱倾可通过斜撑的伸缩使立柱倾斜，以斜，以适应打斜桩适应打斜桩的需要。的需要。全液压履全液压履带式三支带式三支点打桩架点打桩架（3）打桩工艺）打桩工艺l吊桩就位吊桩就位 l打桩打桩 轻锤高击轻锤高击 动量小，锤对桩头冲击大，回弹大，桩头容动量小，锤对桩头冲击大，回弹大，桩头容易损坏、桩难以入土。易损坏、桩难以入土。重锤低击重锤低击 动量大，锤对桩头冲击小，回弹小，桩头不动量大，锤对桩头冲击小，回弹小，桩头不易被打碎、桩能很快入土；落距小，效率高易被打碎、桩能很快入土；落距小，效率高。打桩宜采用重锤低击
23、、低提重击打桩宜采用重锤低击、低提重击为什么为什么？这是我们的放线工在放桩位，一般是用全站仪，这次用的经纬仪这是我们的放线工在放桩位，一般是用全站仪，这次用的经纬仪 放好桩位后，桩机转场就位放好桩位后，桩机转场就位打桩前对桩材进行检查打桩前对桩材进行检查开始打桩开始打桩 在接第二节桩之前对桩材的法在接第二节桩之前对桩材的法兰盘进行除锈兰盘进行除锈 接第二节桩接第二节桩上下两节桩对好，并校好垂直度后，进行焊接现在一般用上下两节桩对好，并校好垂直度后，进行焊接现在一般用CO2气保焊气保焊等焊缝冷却后再进行一次锤击沉桩，冷却时间规范要求等焊缝冷却后再进行一次锤击沉桩，冷却时间规范要求1分钟以上分钟以
24、上 如有上节桩再继续接桩锤击，如没有了就用送桩器进行送桩如有上节桩再继续接桩锤击，如没有了就用送桩器进行送桩 打好桩后留下的桩洞是要进行回填的或加盖板子防止发生危险打好桩后留下的桩洞是要进行回填的或加盖板子防止发生危险 挖出来的成桩挖出来的成桩 桩锚反力桩锚反力静载静载试验试验锚桩反力静载试验和堆载试验都可以测出桩的极限承载力锚桩反力静载试验和堆载试验都可以测出桩的极限承载力动测试验：动测试验：小应变用的仪器小应变用的仪器小应变只能检测桩身完整性，并且只能测小应变只能检测桩身完整性，并且只能测50倍桩径的倍桩径的长度，但大应变不仅能测桩身完整性还能没桩的承载长度，但大应变不仅能测桩身完整性还能
25、没桩的承载力，这张是大应变的检测仪器。它还需要吊车和重锤力，这张是大应变的检测仪器。它还需要吊车和重锤配合配合（4）打桩注意事项）打桩注意事项l隐蔽工程及时做好记录隐蔽工程及时做好记录 l严禁偏打严禁偏打 桩锤、桩帽和桩身轴线重合，衬垫平整均匀，构桩锤、桩帽和桩身轴线重合，衬垫平整均匀，构造合适造合适 l桩顶衬垫弹性应适宜桩顶衬垫弹性应适宜 延长锤击作用时间和应力波波长，降低锤击应延长锤击作用时间和应力波波长，降低锤击应力值，从而提高打击效率和降低桩的损坏率。力值，从而提高打击效率和降低桩的损坏率。l连续施打、入土速度均匀，不得间歇过长连续施打、入土速度均匀，不得间歇过长 避免土的固结作用，使
26、继续打桩阻力增大，不易避免土的固结作用，使继续打桩阻力增大，不易打入土中打入土中 l桩锤回弹过大且经常发生桩锤回弹过大且经常发生,应更换重锤。应更换重锤。l桩锤突然有较大的回弹桩锤突然有较大的回弹 表明桩端遇阻，须减小锤的落距。表明桩端遇阻，须减小锤的落距。l桩下沉突然加大桩下沉突然加大 可能遇到软土层、洞穴或桩尖、桩身破坏等，可能遇到软土层、洞穴或桩尖、桩身破坏等，应停止进行处理。应停止进行处理。l送桩时桩身和送桩轴线一致送桩时桩身和送桩轴线一致 l打斜打斜 应拔出，用砂石填孔，重新插入施打。若拔应拔出，用砂石填孔，重新插入施打。若拔桩困难，应在原桩附近再补打一桩。桩困难，应在原桩附近再补打
27、一桩。l尽量避免送桩尽量避免送桩（5）打桩质量要求与验收打桩质量要求与验收 l贯入度或标高必须符合设计要求贯入度或标高必须符合设计要求 最后贯入度最后贯入度：在正常条件下进行（桩顶没有破坏、锤：在正常条件下进行（桩顶没有破坏、锤击没有偏心、锤落距符合规定、桩帽与弹性垫层正常），击没有偏心、锤落距符合规定、桩帽与弹性垫层正常），最后最后10击内桩的平均入土深度。击内桩的平均入土深度。桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩端进入和砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩端进入持力层深度或桩尖
28、标高可作为参考；持力层深度或桩尖标高可作为参考；当贯入度达到而桩端标高未到时应继续锤击当贯入度达到而桩端标高未到时应继续锤击3阵，每阵阵，每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值（一般在击的平均贯入度不应大于规定的数值（一般在30-50mm）；）；桩端位于其它软土层时，以桩端设计标高控制为主，贯入桩端位于其它软土层时，以桩端设计标高控制为主，贯入度可作为参考。度可作为参考。问：问：摩擦桩以设计标高控制为主，贯入度作为参考摩擦桩以设计标高控制为主，贯入度作为参考?端承桩以贯入度控制为主，设计标高作为参考端承桩以贯入度控制为主，设计标高作为参考?重要概念重要概念 l平面位置或垂直度必须符合施工规范
29、要求平面位置或垂直度必须符合施工规范要求 平面位置偏差不得大于平面位置偏差不得大于100-150mm；垂直度偏差不得超过垂直度偏差不得超过0.5%；桩身、桩帽、桩锤三者在同一垂直轴线上；桩身、桩帽、桩锤三者在同一垂直轴线上；短桩接长的端面应平整，中心对齐；短桩接长的端面应平整，中心对齐；挖土应制定合理的挖土方案，防止桩体位移或倾斜。挖土应制定合理的挖土方案，防止桩体位移或倾斜。l打入桩桩基工程的验收必须符合施工规范要求打入桩桩基工程的验收必须符合施工规范要求 当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，在打桩完毕后进当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，在打桩完毕后进行；行；需送桩时，每桩至设计标高后应
30、先中间验收，待打桩完开需送桩时，每桩至设计标高后应先中间验收，待打桩完开挖至设计标高后再作全面验收。挖至设计标高后再作全面验收。提交的资料：桩位测量放线图；工程地质报告；材料试验提交的资料：桩位测量放线图；工程地质报告；材料试验记录；桩的制作与打入记录；桩位竣工平面图；桩的静载记录；桩的制作与打入记录；桩位竣工平面图；桩的静载各和动载试验及确定桩贯入度的记录。各和动载试验及确定桩贯入度的记录。u振动沉桩振动沉桩 （1）工作原理：其主要装置为振动器，）工作原理：其主要装置为振动器，利用振动器所利用振动器所产生的激振力，使桩身产生高频振动产生的激振力，使桩身产生高频振动。这时桩在其自重或。这时桩在
31、其自重或很小的附加压力作用下沉入土中，或是在较小的提升力作很小的附加压力作用下沉入土中，或是在较小的提升力作用下而拔出土。用下而拔出土。（2）振动器工作原理）振动器工作原理 振动器产生激振力的方法如下：振动器都是采用机械振动器产生激振力的方法如下：振动器都是采用机械式，由两根装有偏心块的轴组成。这两根轴上装有相同的式，由两根装有偏心块的轴组成。这两根轴上装有相同的偏心块，但偏心块，但两根轴相向转动两根轴相向转动。这时两根轴上的偏心块所产。这时两根轴上的偏心块所产生的离心力，在生的离心力，在水平方向上的分力互相抵消水平方向上的分力互相抵消，而其，而其垂直方垂直方向上的分力则迭加起来向上的分力则迭
32、加起来（3）振动沉桩）振动沉桩 作业图作业图l振动沉桩工作效率振动沉桩工作效率决定于振幅，离心决定于振幅，离心力和静压力力和静压力，振幅，振幅是决定沉桩速度的是决定沉桩速度的主要因素。主要因素。l静压力对桩的下沉静压力对桩的下沉也有很大的影响，也有很大的影响，只有当静压力（包只有当静压力（包括桩的自重）超过括桩的自重）超过某值时才发现沉桩某值时才发现沉桩现象现象，振动沉桩机，振动沉桩机必须有足够的重量，必须有足够的重量，必要时还应附加配必要时还应附加配重。重。动动力力装装置置操操纵纵杆杆电电线线隔振隔振器器电电动动机机不不平平衡衡块块桩桩n振动沉斜桩作业图振动沉斜桩作业图 起重装置起重装置动力
33、装置动力装置打打桩桩机机桩桩（5）特点、优缺点）特点、优缺点l特点特点 通过振动器的振动，减小桩和周围土体的摩通过振动器的振动，减小桩和周围土体的摩擦力，在桩自重和附加压力作用下沉桩擦力，在桩自重和附加压力作用下沉桩。l优点优点 噪音小，不产生废气，沉桩速度快，施工简噪音小，不产生废气，沉桩速度快，施工简便，操作安全，结构简单、铺助设备少、重量轻、便，操作安全，结构简单、铺助设备少、重量轻、体积小、对桩头的作用力均匀而使桩头不易损坏体积小、对桩头的作用力均匀而使桩头不易损坏等特点，等特点，还可以用来拔桩还可以用来拔桩。l缺点缺点 适于砂质粘土、砂土、软土地区施工，适于砂质粘土、砂土、软土地区施
34、工，不宜不宜用于砾石和密实的粘土层。如用于砂砾石和粘土用于砾石和密实的粘土层。如用于砂砾石和粘土层中，需配以水冲法辅助施工。层中，需配以水冲法辅助施工。u静力压桩静力压桩 工作原理工作原理 依靠持续作用静压力，依靠持续作用静压力，将桩压入或拔出的桩工机械。将桩压入或拔出的桩工机械。特点特点 噪声低、振动小、无污噪声低、振动小、无污染，与冲击式施工方式比较，染，与冲击式施工方式比较，桩身不受冲击应力，损坏可桩身不受冲击应力，损坏可能性小，施工质量好，效率能性小，施工质量好，效率高。高。不用试桩可以得出单桩不用试桩可以得出单桩承载力承载力。适用于软弱土地基和压适用于软弱土地基和压垂直桩，压斜桩困难
35、垂直桩，压斜桩困难u沉桩对周边环境的影响及防治沉桩对周边环境的影响及防治（1）对环境的影响对环境的影响 l锤击法、振动法沉入预制桩和套管成孔法沉入灌注锤击法、振动法沉入预制桩和套管成孔法沉入灌注桩桩施工时产生噪音、振动冲击、废气，并引起土施工时产生噪音、振动冲击、废气，并引起土体挤压隆起位移，影响原有建筑和地下管线等。体挤压隆起位移，影响原有建筑和地下管线等。l泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩泥浆中含有水泥成份，泥浆中含有水泥成份，PH在在10-12。（2）防治措施防治措施 l采用预钻孔桩。采用预钻孔桩。l采用机械或人工成孔灌注桩。采用机械或人工成孔灌注桩。l设置防振沟，基坑支护。设置防振
36、沟，基坑支护。l在有条件的城市，明令禁止锤击法或振动法沉桩。在有条件的城市，明令禁止锤击法或振动法沉桩。2.2.2 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 主要施工过程：主要施工过程：成孔、安放钢筋笼和混凝土浇注。成孔、安放钢筋笼和混凝土浇注。（1）灌注桩分类）灌注桩分类按照成孔设备和成孔方法分类按照成孔设备和成孔方法分类 套管成孔套管成孔锤击和振动灌注桩锤击和振动灌注桩 爆扩成孔爆扩成孔爆扩灌注桩爆扩灌注桩 钻孔成孔钻孔成孔泥浆护壁和干作业成孔灌注桩泥浆护壁和干作业成孔灌注桩 挖孔成孔挖孔成孔人工挖孔桩人工挖孔桩挤土挤土 成孔成孔取土取土成孔成孔（2）灌注桩成孔顺序）灌注桩成孔顺序 l取土成孔取土
37、成孔 成孔对周边土壤无挤密或冲击作用成孔对周边土壤无挤密或冲击作用 按成孔设备行走最方便的线路等现场条件确定。按成孔设备行走最方便的线路等现场条件确定。l挤土成孔挤土成孔 成孔对周边土壤有挤密或冲击作用成孔对周边土壤有挤密或冲击作用 u每隔每隔12个桩位成孔；个桩位成孔；u在邻桩初凝前或终凝后成孔；在邻桩初凝前或终凝后成孔；u群桩基础中，先中间桩后周围桩；群桩基础中，先中间桩后周围桩；u同一桩基的爆扩桩，先浅后深。同一桩基的爆扩桩，先浅后深。（3）灌注桩成孔控制深度）灌注桩成孔控制深度l套管成孔套管成孔 必须保证设计桩长。必须保证设计桩长。l摩擦桩摩擦桩 以标高控制为主，以贯入度（或贯入速度）
38、为辅。以标高控制为主，以贯入度（或贯入速度）为辅。l端承桩端承桩 以贯入度（或贯入速度）控制为主，以标高为辅。以贯入度（或贯入速度）控制为主，以标高为辅。l钻孔成孔钻孔成孔 保证桩孔进入硬土层达到设计深度，清理孔底沉保证桩孔进入硬土层达到设计深度，清理孔底沉 渣。渣。一、一、钻孔灌注桩钻孔灌注桩 根据钻头是否在含水层中施工，分为：根据钻头是否在含水层中施工，分为：泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆护壁钻孔灌注桩和干作业钻孔灌注桩。和干作业钻孔灌注桩。优点优点 无振动、无挤土、噪音小，对周边建筑物影无振动、无挤土、噪音小，对周边建筑物影响小，适宜于硬、半硬、硬塑和软塑粘性土。响小，适宜于硬、半硬、硬塑和软塑
39、粘性土。缺点缺点 承载力低，沉降量大。承载力低，沉降量大。重点重点 u泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆材料泥浆材料 泥浆主要是膨润土或粘土和水的混合物。泥浆主要是膨润土或粘土和水的混合物。孔内泥浆液面高于地下水位以上孔内泥浆液面高于地下水位以上1m，泥浆的相对密度为，泥浆的相对密度为1.1-1.15，排出时为，排出时为1.2-1.4。l泥浆的作用泥浆的作用 泥浆产生的液柱压力可平衡水压力，并对孔壁有一定的侧泥浆产生的液柱压力可平衡水压力，并对孔壁有一定的侧压力，成为孔壁的一种压力，成为孔壁的一种液态支撑液态支撑；泥浆中胶质颗粒在泥浆压力下，渗入孔壁表面孔隙中，形泥浆中胶质颗粒在泥浆压
40、力下，渗入孔壁表面孔隙中，形成一层泥皮，从而可防止塌孔，成一层泥皮，从而可防止塌孔，护壁护壁。灌进的泥浆比重小，排出的比重大，从而灌进的泥浆比重小，排出的比重大，从而携渣携渣排出泥土。排出泥土。泥浆还具有泥浆还具有润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作等作用。用。清孔清孔 端承桩沉渣厚度不得大于端承桩沉渣厚度不得大于50mm，摩擦端承和端承摩，摩擦端承和端承摩擦沉渣不得大于擦沉渣不得大于100mm，摩擦桩不大于，摩擦桩不大于300mm。吊放钢筋笼吊放钢筋笼 l长度为桩长的长度为桩长的1/2-1/3当全长超过当全长超过12m时分段制作。时分段制作。l接头错开
41、接头错开500，同一截面不超过，同一截面不超过50%，每每2m焊焊12加强环，加强环，有有60-80钢筋保护层措施（定位钢筋环、定位垫块）钢筋保护层措施（定位钢筋环、定位垫块）水下浇筑砼水下浇筑砼 l导管口先用球塞堵住，导管口下沉至底表上约导管口先用球塞堵住，导管口下沉至底表上约300mm处处 l首次灌注的砼应满足导管口埋入砼首次灌注的砼应满足导管口埋入砼500mm以上，管内砼以上，管内砼顶面高出地下水面顶面高出地下水面2.5m左右左右 l开管（剪断铁丝、球塞被砼顶出）开管（剪断铁丝、球塞被砼顶出）l提升导管提升导管0.5-3m/h施工中常见问题处理施工中常见问题处理 l护筒冒水护筒冒水 原因
42、原因埋设护筒时周围填土不密实，或碰动护筒埋设护筒时周围填土不密实，或碰动护筒 处理处理粘土填实加固；严重下沉或位移的返工重埋。粘土填实加固；严重下沉或位移的返工重埋。l孔壁缩颈孔壁缩颈 易发生处易发生处在软土地区，尤其地下水位高，软硬土层交界处。在软土地区，尤其地下水位高，软硬土层交界处。现象现象钻杆上提或下放钢筋笼时受阻钻杆上提或下放钢筋笼时受阻 原因原因泥浆相对密度不当、桩间距过密，成桩施工间隔太短，泥浆相对密度不当、桩间距过密，成桩施工间隔太短，钻头磨损过大。钻头磨损过大。处理处理泥浆相对密度控制在泥浆相对密度控制在1.15左右，施工跳开左右，施工跳开1-2个桩位钻个桩位钻孔，成桩间隔孔
43、，成桩间隔72h以上，定期更换钻头。以上，定期更换钻头。l孔壁塌陷孔壁塌陷 现象现象孔内冒水泡，筒内水位突然下降。孔内冒水泡，筒内水位突然下降。原因原因土质松散，泥浆不良（泥浆过稀或质量指标失控）；土质松散，泥浆不良（泥浆过稀或质量指标失控）；泥浆吸出量过大，护筒内水位高度不够，碰撞孔壁。泥浆吸出量过大，护筒内水位高度不够，碰撞孔壁。处理处理如钻进中塌孔，保持孔内水位，加大泥浆相对密度，如钻进中塌孔，保持孔内水位，加大泥浆相对密度，减少泥浆排除量，以稳定孔壁；严重者回填砂与粘土混合物减少泥浆排除量，以稳定孔壁；严重者回填砂与粘土混合物至塌孔位以上至塌孔位以上1-2m，沉积稳定后重钻。，沉积稳定
44、后重钻。l钻孔倾斜钻孔倾斜 原因原因钻杆不直，土质松软不一，遇上孤石或旧基础等。钻杆不直，土质松软不一，遇上孤石或旧基础等。处理处理改用慢转速，提动钻头扫孔纠正；严重者回填砂与改用慢转速，提动钻头扫孔纠正；严重者回填砂与粘土混合物至偏斜处以上粘土混合物至偏斜处以上1-2m，沉积稳定后重钻。，沉积稳定后重钻。u干作业成孔灌注桩施工干作业成孔灌注桩施工 施工方法施工方法 利用钻孔机械（机动或人工）在桩位处进行利用钻孔机械（机动或人工）在桩位处进行钻孔钻孔，待，待钻孔深度达到设计要求后，立即进行钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔清孔，然后，然后钢筋笼吊钢筋笼吊入入桩孔中，再桩孔中，再浇注混凝土浇注
45、混凝土而成的桩。而成的桩。适用条件适用条件 适用于适用于地下水位以上的干土层地下水位以上的干土层中桩基的成孔施工。中桩基的成孔施工。成孔方式成孔方式 l螺旋钻成孔螺旋钻成孔螺旋钻机螺旋钻机 （利用钻头的刃口切削土，并沿螺旋输送土）（利用钻头的刃口切削土，并沿螺旋输送土）l钻孔扩底钻孔扩底钻孔扩机钻孔扩机 l人工成孔人工成孔机动或人工洛阳铲机动或人工洛阳铲2.2.3 人工挖孔桩人工挖孔桩 2.2.4 套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩 施工方法施工方法 将带有预制混凝土桩尖或钢活瓣桩尖的将带有预制混凝土桩尖或钢活瓣桩尖的钢套管沉入钢套管沉入土中，待沉到规定深度后，立即在管内土中，待沉到规定深度后，立即
46、在管内浇筑混凝土或管内浇筑混凝土或管内放入钢筋笼后浇注混凝土放入钢筋笼后浇注混凝土，随后，随后拔出钢套管拔出钢套管，并利用拔管并利用拔管时的冲击或振动使时的冲击或振动使混凝土振捣密实混凝土振捣密实而形成桩。而形成桩。分类分类按照沉管方法分按照沉管方法分l锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩 l振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩u锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩施工方法施工方法 l单打法单打法 l复打法复打法扩大桩直径，提高混凝土密实度和承载力扩大桩直径，提高混凝土密实度和承载力 沉管成孔沉管成孔吊放钢筋笼吊放钢筋笼浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管混凝土振捣密实混凝土振捣密实成桩成桩沉管成孔沉管成
47、孔浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管第二次沉管第二次沉管浇注混凝土浇注混凝土成桩成桩注意事项注意事项 l浇砼前应检查管内有无泥浆或进水，少量时可用干水泥灰。浇砼前应检查管内有无泥浆或进水，少量时可用干水泥灰。l锤击沉管灌注桩桩身混凝土强度不低于锤击沉管灌注桩桩身混凝土强度不低于C20，预制钢筋混，预制钢筋混凝土桩尖强度不低于凝土桩尖强度不低于C30。l桩尖和套管中心重合，两者之间垫缓冲材料。桩尖和套管中心重合，两者之间垫缓冲材料。l桩身混凝土应连续浇注，分层振捣密实。桩身混凝土应连续浇注，分层振捣密实。l第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌入的砼量为第一次拔管高度应控制在能容
48、纳第二次所需灌入的砼量为限，不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检限，不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查砼面的下降情况。查砼面的下降情况。l拔管速度要均匀，对一般土层以拔管速度要均匀，对一般土层以1为宜，在软弱土层及软为宜，在软弱土层及软硬土层交界处宜控制在硬土层交界处宜控制在0.3-0.8为宜。在管底未拔到桩顶设为宜。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打和轻击不得中断。计标高之前，倒打和轻击不得中断。l砼充盈系数（实际灌注砼体积与按设计桩身直径计算体积砼充盈系数（实际灌注砼体积与按设计桩身直径计算体积之比）不得小于之比）不得小于1.0，成桩后的桩身砼顶面标高应至少高，成桩
49、后的桩身砼顶面标高应至少高出设计标高出设计标高500mm。l无论单打法还是复打法施工，混凝土从拌制到拔管结束，无论单打法还是复打法施工，混凝土从拌制到拔管结束，不得超过混凝土初凝时间。不得超过混凝土初凝时间。l锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在3.5倍桩管外径以内或小于倍桩管外径以内或小于2m时均应跳打，以防止土体挤时均应跳打，以防止土体挤压而断桩。压而断桩。中间空出的桩需待邻桩砼强度达到设计强度标中间空出的桩需待邻桩砼强度达到设计强度标准值的准值的50%以后方可施工。以后方可施工。l当为提高承载力或补救缺陷而采用复打法施工时，复打
50、应当为提高承载力或补救缺陷而采用复打法施工时，复打应在初次浇筑的砼初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必须在初次浇筑的砼初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必须重合。重合。u振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩 n注：注：振动沉管与振动沉桩原理相同振动沉管与振动沉桩原理相同施工方法施工方法 l单打法单打法 n反插法反插法扩大桩直径，提高承载力扩大桩直径，提高承载力 l复打法复打法与锤击沉管灌注桩相同与锤击沉管灌注桩相同 沉管成孔沉管成孔浇注满混凝土浇注满混凝土振动拔管振动拔管混凝土振捣密实混凝土振捣密实成桩成桩沉管成孔沉管成孔浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管第二次沉管第二次沉管浇注混凝土浇注混