第2章桩基础工程公开课课件.ppt

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1、第一节第一节 桩基础施工桩基础施工基基础埋置深度埋置深度5m5m的称的称为浅基浅基础.基基础埋置深度埋置深度5m,5m,则称称为深基深基础.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 桩基础桩基础、沉井及地下连续墙等、沉井及地下连续墙等 桩基础的特点桩基础的特点具有承载力高、稳定性好、沉降及具有承载力高、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及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用广泛使用。一、桩基础的组成与类型一、桩基础的组成与类型 1组成组成桩桩承台承台(承台梁)(承台梁)

2、将软弱土将软弱土层挤密实层挤密实以提高地以提高地基土的承基土的承载能力和载能力和密实度。密实度。将上部建将上部建筑物的荷筑物的荷载传递到载传递到深处承载深处承载力较强的力较强的土层上,土层上,一、桩基础的组成与类型一、桩基础的组成与类型 1组成组成桩桩承台承台(承台梁)(承台梁)2类型类型1 1)按受力性质分:)按受力性质分:端承桩端承桩 和和 摩擦桩摩擦桩端承摩擦桩端承摩擦桩 摩擦端承桩摩擦端承桩一、桩基础的组成与类型一、桩基础的组成与类型 1组成组成桩桩承台承台(承台梁)(承台梁)2类型类型1 1)按受力性质分:)按受力性质分:2 2)按材料分)按材料分:钢、混凝土、:钢、混凝土、钢筋混凝

3、土钢筋混凝土、钢、钢 管混凝土管混凝土3 3)按形状分)按形状分:方、圆、方、圆、多边多边4 4)按施工方法分)按施工方法分:预制桩、预制桩、灌注桩灌注桩一、桩基础的组成与类型一、桩基础的组成与类型 1组成组成桩桩承台承台(承台梁)(承台梁)2类型类型1 1)按受力性质分:)按受力性质分:2 2)按材料分)按材料分:钢、混凝土、:钢、混凝土、钢筋混凝土钢筋混凝土、钢、钢 管混凝土管混凝土3 3)按形状分)按形状分:方、圆、方、圆、多边多边4 4)按施工方法分)按施工方法分:预制桩、预制桩、灌注桩灌注桩一、桩基础的组成与类型一、桩基础的组成与类型 1组成组成桩桩承台承台(承台梁)(承台梁)2类型

4、类型1 1)按受力性质分:)按受力性质分:2 2)按材料分)按材料分:钢、混凝土、:钢、混凝土、钢筋混凝土钢筋混凝土、钢、钢 管混凝土管混凝土3 3)按形状分)按形状分:方、圆、方、圆、多边多边4 4)按施工方法分)按施工方法分:预制桩、预制桩、灌注桩灌注桩 目前我国普通混凝土预制桩截面尺寸目前我国普通混凝土预制桩截面尺寸可达可达600mm600mm600mm600mm,预应力高强混凝土管,预应力高强混凝土管桩最大直径已达桩最大直径已达1300mm1300mm,预制桩沉桩深度,预制桩沉桩深度可达可达70m70m以上。以上。目前我国灌注桩挖孔桩最大直径达目前我国灌注桩挖孔桩最大直径达8 8米,米

5、,钻孔最大直径达钻孔最大直径达5 5米,最大深度达米,最大深度达150150米米 二、钢筋混凝土预制桩施工二、钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土桩的形式钢筋混凝土桩的形式1.1.实心方桩实心方桩2.2.预应力空心的管桩预应力空心的管桩钢筋混凝土预制桩施工前,制定施钢筋混凝土预制桩施工前,制定施工方案。工方案。主要内容包括:主要内容包括:桩的预制、运输、桩的预制、运输、施工方法、选择沉桩机械、确定打桩顺施工方法、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二、钢筋混凝土预制桩施工(一)预制桩制作、运输和堆放(一)预制桩制作、运

6、输和堆放(视频)(视频)1.1.实心方桩实心方桩 截面尺寸截面尺寸250mm-550mm250mm-550mm;预制短桩(预制短桩(1010米以内)多由工厂生产米以内)多由工厂生产;长桩一般在现场预制长桩一般在现场预制 (单节一般在单节一般在2727米以内米以内,如桩长超过单节如桩长超过单节桩允许长度,则将桩预制成几节,在打桩桩允许长度,则将桩预制成几节,在打桩过程中逐节接长。)过程中逐节接长。)1)1)制制作作:叠叠浇浇制制作作,不不宜宜超超过过四四层层。桩桩间间涂涂隔隔离离剂剂,下下层层或或邻邻桩桩混混凝凝土土达达到到设设计计强强度度的的3030以后方可进行。以后方可进行。2)2)强强度度

7、等等级级C30C30,机机械械搅搅拌拌、振振捣捣,由由桩桩顶顶向向桩桩尖尖连连续续浇浇筑筑捣捣实实,一一次次完完成成,洒洒水水养养护护不不少于少于7d7d。3)3)桩桩达达到到设设计计强强度度的的7070后后方方可可起起吊吊,达达到到设设计强度计强度100100后方可进行运输和沉桩。后方可进行运输和沉桩。4 4)吊点应符合设计规定()吊点应符合设计规定(P60-P60-桩吊点位置)桩吊点位置)5 5)远距离)远距离-汽车;近汽车;近-卷扬机拖,桩下垫滚筒卷扬机拖,桩下垫滚筒6)6)桩桩堆堆放放时时,地地面面必必须须平平稳稳、坚坚实实;垫垫木木间间距距应应按按吊吊点点位位置置设设定定;各各层层垫

8、垫木木应应位位于于同同一一垂垂直线上直线上制作、运输和堆放要点制作、运输和堆放要点1)1)制制作作:叠叠浇浇制制作作,不不宜宜超超过过四四层层。桩桩间间涂涂隔隔离离剂剂,下下层层或或邻邻桩桩混混凝凝土土达达到到设设计计强强度度的的3030以后方可进行。以后方可进行。2)2)强强度度等等级级C30C30,机机械械搅搅拌拌、振振捣捣,由由桩桩顶顶向向桩桩尖尖连连续续浇浇筑筑捣捣实实,一一次次完完成成,洒洒水水养养护护不不少于少于7d7d。3)3)桩桩达达到到设设计计强强度度的的7070后后方方可可起起吊吊,达达到到设设计强度计强度100100后方可进行运输和沉桩。后方可进行运输和沉桩。4 4)吊点

9、应符合设计规定()吊点应符合设计规定(P60-P60-桩吊点位置)桩吊点位置)5 5)远距离)远距离-汽车;近汽车;近-卷扬机拖,桩下垫滚筒卷扬机拖,桩下垫滚筒6)6)桩桩堆堆放放时时,地地面面必必须须平平稳稳、坚坚实实;垫垫木木间间距距应应按按吊吊点点位位置置设设定定;各各层层垫垫木木应应位位于于同同一一垂垂直线上直线上制作、运输和堆放要点制作、运输和堆放要点图22钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工图22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二、钢筋混凝土预制桩施工(一)预制桩制作、运输和堆放(一)预制桩制作、运输和堆放 1.1.实心方桩实心方桩 2.2.预应力空心管桩预

10、应力空心管桩 强度高、质量稳定、经济、施工方便、强度高、质量稳定、经济、施工方便、对周围建筑物影响小。对周围建筑物影响小。混凝土强度可达混凝土强度可达C60-C80C60-C80,外径,外径400-400-008m-008m,壁厚,壁厚50-70mm50-70mm,单根桩长不超过,单根桩长不超过20m 20m。二、钢筋混凝土预制桩施工二、钢筋混凝土预制桩施工(一)预制桩制作、运输和堆放(一)预制桩制作、运输和堆放 (二)预制桩沉桩(二)预制桩沉桩 (二)钢筋混凝土预制桩沉桩(二)钢筋混凝土预制桩沉桩一)锤击法一)锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入土层。以桩锤的冲击力将桩打入土层。二)静力压桩法二)

11、静力压桩法:80-120t80-120t压桩机,适软弱土层。压桩机,适软弱土层。三)振动法三)振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,适砂土适砂土(二)钢筋混凝土预制桩沉桩(二)钢筋混凝土预制桩沉桩一)锤击法一)锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入土层。以桩锤的冲击力将桩打入土层。二)静力压桩法二)静力压桩法:80-120t80-120t压桩机,适软弱土层。压桩机,适软弱土层。三)振动法三)振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,适砂土适砂土一)捶击沉桩(打入法)施工一)捶击沉桩(打入法)施工锤击法也称打入法,是

12、利用桩锤落到锤击法也称打入法,是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力,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使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。种打桩施工方法。特点:特点:施工速度快,机械化程度高,适用施工速度快,机械化程度高,适用范围广,但施工时有噪声范围广,但施工时有噪声 ,在城区和,在城区和夜间施工有所限制。夜间施工有所限制。一)捶击沉桩(打入法)施工一)捶击沉桩(打入法)施工1.1.打桩设备打桩设备2.2.打桩前的准备工作打桩前的准备工作 3.3.打桩施工打桩施工一)捶击沉桩(打入法)施工一)捶击沉桩(打入法)施工1.1.打桩设备打桩

13、设备2.2.打桩前的准备工作打桩前的准备工作 3.3.打桩施工打桩施工1.1.打桩设备打桩设备打桩设备包括:打桩设备包括:(1)(1)桩锤桩锤(2)(2)桩架桩架(3)(3)动力装置动力装置(1)(1)桩锤桩锤桩锤的选择桩锤的选择桩锤可选用落锤、汽锤、柴油桩锤可选用落锤、汽锤、柴油锤锤 。落锤落锤落锤一般由铸铁制成。它利用落锤一般由铸铁制成。它利用卷扬机将锤提升到一定高度,然后自卷扬机将锤提升到一定高度,然后自由落下击打桩顶由落下击打桩顶(如下图如下图)。(1)(1)桩锤桩锤桩锤的选择桩锤的选择桩锤可选用落锤、汽锤、柴油桩锤可选用落锤、汽锤、柴油锤锤 。落锤落锤落锤一般由铸铁制成。它利用落锤一

14、般由铸铁制成。它利用卷扬机将锤提升到一定高度,然后自卷扬机将锤提升到一定高度,然后自由落下击打桩顶由落下击打桩顶(如下图如下图)。落锤重:落锤重:5-15KN每分钟打:每分钟打:6-20次次特点:构造简单;使特点:构造简单;使用方便;效率用方便;效率低低使用范围:普通粘土使用范围:普通粘土或砾石较或砾石较多的土中多的土中打桩。打桩。动画动画汽锤汽锤 汽锤是以高压蒸汽或压缩空气汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械,有单动汽锤和双为动力的打桩机械,有单动汽锤和双动汽锤两种动汽锤两种 。单动汽锤单动汽锤 双动汽锤双动汽锤锤重锤重 15-150KN 6-60KN15-150KN 6-60KN捶击

15、捶击/分钟分钟 60-80 100-20060-80 100-200特点特点 效率较高效率较高 效率高效率高适用适用 各类桩在各各类桩在各 各类桩在各各类桩在各 类土中施工类土中施工 类土中施工类土中施工 水下打桩水下打桩 打斜桩拔桩打斜桩拔桩 柴油锤柴油锤 柴油锤利用燃油爆炸来推动柴油锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩。活塞往返运动进行锤击打桩。柴油锤原理柴油锤原理(动画动画)捶击捶击/分钟:分钟:40-8040-80次次 适用:非过软或过硬土质。适用:非过软或过硬土质。其原因在于:过软土质桩锤反跳其原因在于:过软土质桩锤反跳高度过小,使燃烧室压力过小,燃高度过小,使燃烧室压力过小

16、,燃油熄火,造成工作中断;反之,反油熄火,造成工作中断;反之,反跳高度过大,桩顶、身被打坏。跳高度过大,桩顶、身被打坏。柴油锤柴油锤 柴油锤利用燃油爆炸来推动柴油锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩。活塞往返运动进行锤击打桩。柴油锤原理柴油锤原理(动画动画)捶击捶击/分钟:分钟:40-8040-80次次 适用:非过软或过硬土质。适用:非过软或过硬土质。其原因在于:过软土质桩锤反跳其原因在于: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,反油熄火,造成工作中断;反之,反跳高度过大,桩顶、身被打坏。跳高度过大,桩顶、身被打坏。锤重的

17、选择锤重的选择锤重选择应根据地质条件、工程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结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考规范选用。等参考规范选用。锤重的选择锤重的选择锤重选择应根据地质条件、工程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结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考规范选用。等参考规范选用。1.1.打桩设备打桩设备打桩设备包括:打桩设备包括:(1)(1)桩锤桩锤(2)(2)桩架桩架(3)(3)动力装置动力装置(2)(2)桩架桩架 桩架是支持桩身和桩锤,在打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桩过程中引导桩的方向及维持桩的

18、稳定,并保证桩锤沿着所要求方向稳定,并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。冲击的设备。桩架高度桩架高度=桩长桩长+桩锤高度桩锤高度+滑轮滑轮组高组高 桩架类型:桩架类型:轮胎式、履带式、轨道式轮胎式、履带式、轨道式 履带式桩架履带式桩架1 1导架;导架;2 2桩锤;桩锤;3 3桩帽;桩帽;4 4桩;桩;5 5吊车吊车1.1.打桩设备打桩设备打桩设备包括:打桩设备包括:(1)(1)桩锤桩锤(2)(2)桩架桩架(3)(3)动力装置动力装置1.1.打桩设备打桩设备打桩设备包括:打桩设备包括:(1)(1)桩锤桩锤(2)(2)桩架桩架(3)(3)动力装置动力装置1.1.打桩设备打桩设备打桩设备包括:打桩设

19、备包括:(1)(1)桩锤桩锤(2)(2)桩架桩架(3)(3)动力装置动力装置(3)(3)动力装置动力装置落锤落锤卷扬机卷扬机 气锤气锤应配备空气压缩机;应配备空气压缩机;蒸汽锤蒸汽锤则要配备蒸汽锅炉和则要配备蒸汽锅炉和蒸汽绞盘蒸汽绞盘 柴油锤柴油锤柴油柴油 一)捶击沉桩(打入法)施工一)捶击沉桩(打入法)施工1.1.打桩设备打桩设备2.2.打桩前的准备工作打桩前的准备工作 3.3.打桩施工打桩施工2.2.打桩前的准备工作打桩前的准备工作 1 1)清理障碍物、场地平整)清理障碍物、场地平整 2 2)材料机具就位、接通水、电)材料机具就位、接通水、电 3 3)试桩()试桩(2 2个)个)其目的:检

20、验机械其目的:检验机械 确定打桩方案和打桩技术确定打桩方案和打桩技术 4 4)确定打桩顺序确定打桩顺序 5 5)抄平、放线、定桩位、设标尺(观察控)抄平、放线、定桩位、设标尺(观察控制桩的入土深度)制桩的入土深度)1.1.逐排单向打设逐排单向打设 2.2.自中部向四周打设自中部向四周打设 3.3.由中间向两侧对称打设由中间向两侧对称打设 当桩的中心距不大于当桩的中心距不大于4 4倍桩的倍桩的直径或边长时,应采取直径或边长时,应采取 2 2、3 3。当桩的中心距大于当桩的中心距大于4 4倍桩的边倍桩的边长或直径时,长或直径时,1 1。当桩规格、埋深、长度不同时当桩规格、埋深、长度不同时先深后浅、

21、先大后小、先长后短的先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。顺序进行打桩。一)捶击沉桩(打入法)施工一)捶击沉桩(打入法)施工1.1.打桩设备打桩设备2.2.打桩前的准备工作打桩前的准备工作 3.3.打桩施工打桩施工一)捶击沉桩(打入法)施工一)捶击沉桩(打入法)施工1.1.打桩设备打桩设备2.2.打桩前的准备工作打桩前的准备工作 3.3.打桩施工打桩施工一)捶击沉桩(打入法)施工一)捶击沉桩(打入法)施工1.1.打桩设备打桩设备2.2.打桩前的准备工作打桩前的准备工作 3.3.打桩施工打桩施工3 3、打桩施工、打桩施工:(1 1)工艺顺序:)工艺顺序:准准备备桩桩架架就就位位吊吊桩桩就就

22、位位放放衬衬垫垫层层扣扣桩桩帽帽、落落锤锤、脱脱吊吊钩钩校校正正低低锤锤轻轻打打(0.5-0.5-0.8m0.8m)正式打桩正式打桩接桩接桩送桩送桩截桩。截桩。(2 2)要点:)要点:1 1)低锤轻打:定位()低锤轻打:定位(1-2m)1-2m)2 2)正正式式打打桩桩:重重锤锤低低击击(冲冲量量小小,动动量量大大,不不易损坏桩顶和桩身,效率高)易损坏桩顶和桩身,效率高)3 3)注意贯入度变化,做好打桩记录)注意贯入度变化,做好打桩记录(见下表)(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

23、,与有关单位研究处理。身严重裂缝或桩顶破碎),暂停施打,与有关单位研究处理。3 3、打桩施工、打桩施工:(1 1)工艺顺序:)工艺顺序:准准备备桩桩架架就就位位吊吊桩桩就就位位放放衬衬垫垫层层扣扣桩桩帽帽、落落锤锤、脱脱吊吊钩钩校校正正低低锤锤轻轻打打(0.5-0.5-0.8m0.8m)正式打桩正式打桩接桩接桩送桩送桩截桩。截桩。(2 2)要点:)要点:1 1)低锤轻打:定位()低锤轻打:定位(1-2m)1-2m)2 2)正正式式打打桩桩:重重锤锤低低击击(冲冲量量小小,动动量量大大,不不易损坏桩顶和桩身,效率高)易损坏桩顶和桩身,效率高)3 3)注意贯入度变化,做好打桩记录)注意贯入度变化,

24、做好打桩记录(见下表)(见下表)4 4)接桩)接桩混凝土预制桩接头不宜超过混凝土预制桩接头不宜超过2(4)个。)个。接头的连接方法有:接头的连接方法有:焊接法、法兰、浆锚法。焊接法、法兰、浆锚法。混凝土预制桩接头不宜超过混凝土预制桩接头不宜超过2(4)个。)个。接头的连接方法有:接头的连接方法有:焊接法、法兰、浆锚法。焊接法、法兰、浆锚法。混凝土预制桩接头不宜超过混凝土预制桩接头不宜超过4个。个。接头的连接方法有:接头的连接方法有:焊接法、浆锚法。焊接法、浆锚法。浆锚法浆锚法(视频)(视频)5 5)送桩)送桩须借助送桩器(钢管制成)须借助送桩器(钢管制成)6 6)截桩)截桩当桩顶露出地面并影响

25、后续桩施工时,当桩顶露出地面并影响后续桩施工时,应立即进行截桩头,应立即进行截桩头,而桩顶在地面以下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。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,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。并保留桩身主筋深入承台内的锚固长度。(截桩视频截桩视频)当桩顶露出地面并影响后续桩施工时,当桩顶露出地面并影响后续桩施工时,应立即进行截桩头,应立即进行截桩头,而桩顶在地面以下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

26、。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,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。并保留桩身主筋深入承台内的锚固长度。(截桩视频截桩视频)(二)钢筋混凝土预制桩沉桩(二)钢筋混凝土预制桩沉桩一)锤击法一)锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入土层。以桩锤的冲击力将桩打入土层。二)静力压桩法二)静力压桩法:80-120t80-120t压桩机,适软弱土层。压桩机,适软弱土层。三)振动法三)振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻

27、,适砂土适砂土二)静力压桩静静力力压压桩桩是是利利用用压压桩桩机机桩桩架架自自重重及及桩桩架架上上的的压压重重(配配重重)的的静静压压力力将将预预制制桩桩逐逐节节土土中中的的沉桩方法。沉桩方法。静静力力压压桩桩具具有有低低噪噪声声、低低振振动动、钢钢筋筋水水泥泥用用量量少少,造造价价低低。是是近近年年来来广广泛泛应应用用的的沉沉桩桩方方法。法。适用于软土地区城市中心及建筑物密集处。适用于软土地区城市中心及建筑物密集处。二)静力压桩静静力力压压桩桩是是利利用用压压桩桩机机桩桩架架自自重重及及桩桩架架上上的的压压重重(配配重重)的的静静压压力力将将预预制制桩桩逐逐节节土土中中的的沉桩方法。沉桩方法

28、。静静力力压压桩桩具具有有低低噪噪声声、低低振振动动、钢钢筋筋水水泥泥用用量量少少,造造价价低低。是是近近年年来来广广泛泛应应用用的的沉沉桩桩方方法。法。适用于软土地区城市中心及建筑物密集处。适用于软土地区城市中心及建筑物密集处。1.1.静力压桩工艺流程静力压桩工艺流程 场场地地清清理理和和处处理理定定位位、放放样样尖尖桩桩就就位位、对对中中、调调直直压压桩桩接接桩桩再再压压桩桩送送桩桩(或截桩)(或截桩)1.1.静力压桩工艺流程静力压桩工艺流程 场场地地清清理理和和处处理理定定位位、放放样样尖尖桩桩就就位位、对对中中、调调直直压压桩桩接接桩桩再再压压桩桩送送桩桩(或截桩)(或截桩)(二)钢筋

29、混凝土预制桩沉桩(二)钢筋混凝土预制桩沉桩一)锤击法一)锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入土层。以桩锤的冲击力将桩打入土层。二)静力压桩法二)静力压桩法:80-120t80-120t压桩机,适软弱土层。压桩机,适软弱土层。三)振动法三)振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,适砂土适砂土三)振动沉桩三)振动沉桩振振动动沉沉桩桩是是借借助助于于桩桩顶顶上上的的振振动动锤锤所所产产生生的的振振动动力力,以以减减小小桩桩与与土土壤壤颗颗粒粒之之间间的的摩摩擦擦力力,使使桩桩在在自自重重与与机机械械力力的的作作用用下下沉沉入入土中土中。振振动动沉沉桩桩法法主主要

30、要适适用用于于砂砂石石、黄黄土土、软软土土和和亚亚粘粘土土地地基基,在在饱饱和和砂砂土土中中的的效效果果更更为为显显著著,但但在在砂砂砾砾层层中中采采用用时时,需需配配以以水水冲冲法法。沉沉桩桩工工作作应应连连续续进进行行,以以防防间间歇歇过过久久难以沉。难以沉。第二节第二节 预制桩施工预制桩施工一、钢筋混凝土预制桩施工一、钢筋混凝土预制桩施工(一)预制桩制作、运输和堆放一)预制桩制作、运输和堆放(二)钢筋混凝土预制桩沉桩(二)钢筋混凝土预制桩沉桩二、钢管桩施工二、钢管桩施工三、预制桩常见的质量问题及三、预制桩常见的质量问题及处理方法处理方法三、预制桩常见的质量问题及处理方三、预制桩常见的质量

31、问题及处理方法法1.桩身断裂或桩顶破碎桩身断裂或桩顶破碎1)入土前桩身断裂)入土前桩身断裂2)成桩过程中断裂、破碎)成桩过程中断裂、破碎2.桩顶位移或桩身偏斜桩顶位移或桩身偏斜3.沉桩达不到设计深度沉桩达不到设计深度4.浮桩浮桩 三、预制桩常见的质量问题及处理方三、预制桩常见的质量问题及处理方法法1.桩身断裂或桩顶破碎桩身断裂或桩顶破碎1)入土前桩身断裂)入土前桩身断裂2)成桩过程中断裂、破碎)成桩过程中断裂、破碎2.桩顶位移或桩身偏斜桩顶位移或桩身偏斜3.沉桩达不到设计深度沉桩达不到设计深度4.浮桩浮桩 三、预制桩常见的质量问题及处理方三、预制桩常见的质量问题及处理方法法1.桩身断裂或桩顶破

32、碎桩身断裂或桩顶破碎1)入土前桩身断裂)入土前桩身断裂2)成桩过程中断裂、破碎)成桩过程中断裂、破碎2.桩顶位移或桩身偏斜桩顶位移或桩身偏斜3.沉桩达不到设计深度沉桩达不到设计深度4.浮桩浮桩 第二章第二章 桩基础工程桩基础工程主要内容主要内容第一节第一节概述概述第二节第二节预制桩施工预制桩施工第三节第三节灌注桩施工灌注桩施工第三节第三节混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工特点特点噪声低、振动小、桩长和噪声低、振动小、桩长和直径可按设计要求变化自如、桩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、含钢量低等特层、挤土影响小、含钢量低等特点。但成

33、桩工艺较复杂、成桩速点。但成桩工艺较复杂、成桩速度较预制打入桩慢、成桩质量与度较预制打入桩慢、成桩质量与施工水平有密切关系。施工水平有密切关系。第三节第三节混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工特点特点类型类型(成孔方法不同)(成孔方法不同)一、钻孔灌注桩一、钻孔灌注桩 二、套管成孔灌注桩二、套管成孔灌注桩 三、人工挖孔大直径灌注桩三、人工挖孔大直径灌注桩四、爆破成孔灌注桩四、爆破成孔灌注桩 一、钻孔灌注桩一、钻孔灌注桩 (一)干作业成孔灌注桩(一)干作业成孔灌注桩 干作业成孔一般采用干作业成孔一般采用螺旋钻机螺旋钻机钻孔,钻孔,吊吊放钢筋笼,浇筑混凝土。放钢筋笼,浇筑混凝土。螺旋钻头外径分别为螺旋

34、钻头外径分别为400mm400mm、500mm500mm、600mm600mm,钻孔深度相应为,钻孔深度相应为12m12m、10m10m、8m8m。适用于适用于成孔深度内没有地下水的一般粘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土层、砂土及人工填土地基,不适于有地,不适于有地下水的土层和淤泥质土。下水的土层和淤泥质土。1.1.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩2.2.湿作业成孔灌注桩湿作业成孔灌注桩一、钻孔灌注桩一、钻孔灌注桩 (一)干作业成孔灌注桩(一)干作业成孔灌注桩 1.1.工艺顺序工艺顺序1.1.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩2.2.湿作业成孔灌注桩湿作业成孔灌注桩 平平整

35、整场场地地定定桩桩位位钻钻机机对对位位、校校垂垂直直开开钻钻出出土土 (视视频频)清清孔孔放放钢钢筋筋骨骨架架浇混凝土浇混凝土。钻孔钻孔螺旋钻孔机成桩工艺螺旋钻孔机成桩工艺放入钢筋骨架放入钢筋骨架浇筑混凝土浇筑混凝土清孔清孔干作业钻孔灌注桩其他作业方式: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扩底干作业钻孔灌注桩干作业钻孔灌注桩其他作业方式: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扩底干作业钻孔灌注桩2.钻孔压浆成桩法钻孔压浆成桩法工艺原理工艺原理 先用螺旋钻机钻孔至要求深度,通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过钻杆芯管利用钻头处的喷

36、嘴向孔内自下而上高压喷注制备好的水泥和骨料至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桩顶设计标高,最后再由孔底向上高压补浆。补浆。干作业钻孔灌注桩其他作业方式: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扩底干作业钻孔灌注桩2.钻孔压浆成桩法钻孔压浆成桩法工艺原理工艺原理 先用螺旋钻机钻孔至要求深度,通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桩顶设计标高,最后再由孔底向上高压补浆。补浆。干作业钻孔灌

37、注桩其他作业方式: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扩底干作业钻孔灌注桩2.钻孔压浆成桩法钻孔压浆成桩法工艺原理工艺原理 特特 点点 由于高压注浆时水泥浆的渗透扩散,防止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。注桩有明显提高。无振动、无噪声、又能在流砂、卵石、地无振动、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下水位高、易塌孔等复杂地质条件下顺利成孔成桩。成桩。干作业钻孔灌注桩其

38、他作业方式: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扩底干作业钻孔灌注桩2.钻孔压浆成桩法钻孔压浆成桩法工艺原理工艺原理 特特 点点这种方法的成桩桩径一般为这种方法的成桩桩径一般为300-1000mm300-1000mm,深,深度可达度可达50m.50m.干作业钻孔灌注桩其他作业方式: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扩底干作业钻孔灌注桩2.钻孔压浆成桩法钻孔压浆成桩法工艺原理工艺原理 特特 点点这种方法的成桩桩径一般为这种方法的成桩桩径一般为300-1000mm300-1000mm,深,深度可达度可达50m.50m.一、钻孔灌注桩一、钻孔灌注桩 (一)干作业

39、成孔灌注桩(一)干作业成孔灌注桩 (二)湿作业成孔灌注桩(二)湿作业成孔灌注桩(又称泥浆护壁成孔灌注桩又称泥浆护壁成孔灌注桩)1.1.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩2.2.湿作业成孔灌注桩湿作业成孔灌注桩(二)泥浆护壁成孔灌注桩(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泥浆护壁成孔是指机械钻孔时利用泥浆保护稳定孔壁浆保护稳定孔壁。它通过循环泥浆将切。它通过循环泥浆将切削的泥石渣屑悬浮后排出孔外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适用于成孔深度内有地下水或土质较差的土层。差的土层。(二)泥浆护壁成孔灌注桩(二)泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔是指机械钻孔时利

40、用泥泥浆护壁成孔是指机械钻孔时利用泥浆保护稳定孔壁浆保护稳定孔壁。它通过循环泥浆将切。它通过循环泥浆将切削的泥石渣屑悬浮后排出孔外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适用于成孔深度内有地下水或土质较差的土层。差的土层。(二)泥浆护壁成孔灌注桩(二)泥浆护壁成孔灌注桩1.1.施工工艺流程施工工艺流程要点说明:要点说明:1 1)埋设护筒)埋设护筒护筒埋设护筒埋设3-5mm3-5mm钢板制成的圆筒内径大于钢板制成的圆筒内径大于钻头直径钻头直径100-200,100-200,侧面有溢浆孔。侧面有溢浆孔。作用:保护孔口、定位、防作用:保护孔口、定位、防止地面水流入;增高桩孔内止地

41、面水流入;增高桩孔内水压力,防止塌孔水压力,防止塌孔埋入粘土中深度不宜小于埋入粘土中深度不宜小于1.0m;1.0m;埋入砂土中深度不宜小埋入砂土中深度不宜小于于1.5m1.5m顶面高出地面顶面高出地面0.4-0.6m0.4-0.6m并应并应保持孔内泥浆面高出地下水保持孔内泥浆面高出地下水位位1-2m1-2m(二)泥浆护壁成孔灌注桩(二)泥浆护壁成孔灌注桩1.1.施工工艺流程施工工艺流程(二)泥浆护壁成孔灌注桩(二)泥浆护壁成孔灌注桩1.1.施工工艺流程施工工艺流程2)制备泥浆)制备泥浆 作用:渗填到孔壁土层孔隙中渗填到孔壁土层孔隙中,避免孔内漏避免孔内漏水水 ,保持护筒内水压稳定;,保持护筒内

42、水压稳定;泥浆相对密度大,加大了孔内的水压泥浆相对密度大,加大了孔内的水压力,可以力,可以稳固孔壁稳固孔壁,防止塌孔防止塌孔;通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出,起到后排出,起到携砂、排土携砂、排土的作用;的作用;冷却钻头冷却钻头。制备泥浆制备泥浆 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

43、泥浆含砂率它以泥浆经筛网过滤后体积的变化来确它以泥浆经筛网过滤后体积的变化来确定,用百分比来表示定,用百分比来表示 粘度粘度它是由粘度计中流出它是由粘度计中流出500 ml500 ml的泥浆所需的泥浆所需的时间来计算,单位秒的时间来计算,单位秒 胶体率胶体率是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可将将100mL100mL泥浆倒入泥浆倒入100mL100mL的量杯中,用玻璃片盖上,的量杯中,用玻璃片盖上,静置静置24h24h后、测量量杯上部水体积。后、测量量杯上部水体积。时其体积如为时其体积如为5mL5mL,则胶体率为,则胶体率为1001005=955

44、=95,即,即9595 泥浆含砂率泥浆含砂率它以泥浆经筛网过滤后体积的变化来确它以泥浆经筛网过滤后体积的变化来确定,用百分比来表示定,用百分比来表示 粘度粘度它是由粘度计中流出它是由粘度计中流出500 ml500 ml的泥浆所需的泥浆所需的时间来计算,单位秒的时间来计算,单位秒 胶体率胶体率是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可将将100mL100mL泥浆倒入泥浆倒入100mL100mL的量杯中,用玻璃片盖上,的量杯中,用玻璃片盖上,静置静置24h24h后、测量量杯上部水体积。后、测量量杯上部水体积。时其体积如为时其体积如为5mL5mL,则胶体率为

45、,则胶体率为1001005=955=95,即,即9595 泥浆含砂率泥浆含砂率它以泥浆经筛网过滤后体积的变化来确它以泥浆经筛网过滤后体积的变化来确定,用百分比来表示定,用百分比来表示 粘度粘度它是由粘度计中流出它是由粘度计中流出500 ml500 ml的泥浆所需的泥浆所需的时间来计算,单位秒的时间来计算,单位秒 胶体率胶体率是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法可将将100mL100mL泥浆倒入泥浆倒入100mL100mL的量杯中,用玻璃片盖上,的量杯中,用玻璃片盖上,静置静置24h24h后、测量量杯上部水体积。后、测量量杯上部水体积。时其体积如为时

46、其体积如为5mL5mL,则胶体率为,则胶体率为1001005=955=95,即,即9595 (二)泥浆护壁成孔灌注桩(二)泥浆护壁成孔灌注桩1.1.施工工艺流程施工工艺流程成孔成孔回转钻机回转钻机(国内灌注桩施工中最常用的方法之一)(国内灌注桩施工中最常用的方法之一)潜水钻机潜水钻机冲击钻机冲击钻机冲抓锥冲抓锥机机械械 1 1)回转钻机)回转钻机 通通过过钻钻机机回回转转装装置置带带动动钻钻杆杆和和钻头回转切削破碎岩土钻头回转切削破碎岩土.回回转转钻钻机机成成孔孔按按其其排排渣渣方方式式分分为为正正循循环环回回转转钻钻成成孔孔和和反反循循环环回回转转钻成孔钻成孔两种。两种。正循环回转钻成孔正循

47、环回转钻成孔钻头钻头泥浆循环方向泥浆循环方向沉淀池沉淀池泥浆池泥浆池泥浆泵泥浆泵水龙头水龙头钻杆钻杆钻机回转装置钻机回转装置反循环回转钻成孔反循环回转钻成孔砂石泵砂石泵反循环回转钻成孔反循环回转钻成孔砂石泵砂石泵反循环回转钻成孔反循环回转钻成孔砂石泵砂石泵二者就使用效果对比二者就使用效果对比反循环钻优于正循环钻,排查反循环钻优于正循环钻,排查速度是正循环钻进的速度是正循环钻进的40倍。倍。桩径均可达桩径均可达1米,但正循环深米,但正循环深度不宜超过度不宜超过40米,如桩长大于米,如桩长大于40米用反循环钻。米用反循环钻。成孔成孔回转钻机回转钻机(国内灌注桩施工中最常用的方法之一)(国内灌注桩施

48、工中最常用的方法之一)潜水钻机潜水钻机冲击钻机冲击钻机冲抓锥冲抓锥机机械械2)2)潜水钻机潜水钻机 潜水钻机是将动力装置沉入孔潜水钻机是将动力装置沉入孔内泥浆中,电动机通过变速箱带动钻内泥浆中,电动机通过变速箱带动钻头旋转切土。头旋转切土。排查方式同回转钻机排查方式同回转钻机正循环或正循环或反循环排渣法反循环排渣法 。反循环反循环(动画动画)正循环正循环(动画动画)反循环反循环(动画动画)正循环正循环(动画动画)2)2)潜水钻机潜水钻机 潜水钻机是将动力装置沉入孔潜水钻机是将动力装置沉入孔内泥浆中,电动机通过变速箱带动钻内泥浆中,电动机通过变速箱带动钻头旋转切土。头旋转切土。排查方式同回转钻机

49、排查方式同回转钻机正循环或正循环或反循环排渣法反循环排渣法 。潜水钻体积小、质量轻、灵活、成潜水钻体积小、质量轻、灵活、成孔速度快、适用于地下水位高的淤泥孔速度快、适用于地下水位高的淤泥质土、粘性土、砂质土。质土、粘性土、砂质土。孔径达孔径达600-600-800800,深度,深度5050米。米。2)2)潜水钻机潜水钻机 潜水钻机是将动力装置沉入孔潜水钻机是将动力装置沉入孔内泥浆中,电动机通过变速箱带动钻内泥浆中,电动机通过变速箱带动钻头旋转切土。头旋转切土。排查方式同回转钻机排查方式同回转钻机正循环或正循环或反循环排渣法反循环排渣法 。潜水钻体积小、质量轻、灵活、成潜水钻体积小、质量轻、灵活

50、、成孔速度快、适用于地下水位高的淤泥孔速度快、适用于地下水位高的淤泥质土、粘性土、砂质土。质土、粘性土、砂质土。孔径达孔径达600-600-800800,深度,深度5050米。米。成孔成孔回转钻机回转钻机(国内灌注桩施工中最常用的方法之一)(国内灌注桩施工中最常用的方法之一)潜水钻机潜水钻机冲击钻机冲击钻机冲抓锥冲抓锥机机械械3 3)冲击钻)冲击钻 适用适用各种软土及风各种软土及风化岩层化岩层孔径孔径600-1200600-1200深度深度3030米米成孔成孔回转钻机回转钻机(国内灌注桩施工中最常用的方法之一)(国内灌注桩施工中最常用的方法之一)潜水钻机潜水钻机冲击钻机冲击钻机冲抓锥冲抓锥机机

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