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1、桩基础的组成与种类桩基础的组成与种类1组成：若干根桩承台（承台梁）2种类1）按受力性质分：摩擦桩 端承桩 摩擦-端承型桩 端承-摩擦型桩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、管4）按制作方法分：预制桩、灌注桩第1页/共94页待作承台的灌注桩待作承台的灌注桩第2页/共94页第一节第一节预制桩施工预制桩施工种类种类混凝土混凝土钢钢实心方桩实心方桩空心管桩空心管桩钢管桩钢管桩H型钢桩型钢桩异型钢桩异型钢桩第3页/共94页一、预制桩的制作1、混凝土预制桩的制作（1）制作尺寸：方桩：边长250550，200长度12m(工厂），30m（现场）管桩：直径400600壁厚
2、80100长度810m（每节，法兰）第4页/共94页要求：场地平整、坚实、沉降均匀重叠层数不宜4层隔离层不发生粘结强度30%施工顶尖连续,严禁中断构造要求强度不宜低于C30（C20），配筋率不宜0.8%(0.4%)纵向钢筋直径不宜14mm根数不宜8根（350）桩顶：箍筋加密、网片（2）制作方法：叠浇法，间隔施工法第5页/共94页第6页/共94页钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工第7页/共94页钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑第8页/共94页第9页/共94页2、钢桩的制作材料要求：符合设计要求、出厂证明、试验报告;每节长度不宜大于15m;防腐第10页/共94页二、预制桩的起吊、运输防止损坏(1)混
3、凝土强度：起吊移位7070设计强度运输、起吊就位100100设计强度一点吊距顶0.310.31L L(L=510m)，距顶0.290.29L L（L1116m）；两点吊距顶、距尖0.2070.207L L；(3)吊、运平稳，避免损坏。+MM(2)合理吊点：（正负弯矩值相等则均小）第11页/共94页第12页/共94页三预制桩堆放高度不超过四层（砼）；场地坚实、平整，排水畅通；支承点在吊点位置，垫木上下对齐。第13页/共94页四、预制桩沉桩方法：锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土软土。静力压桩法：80120t压桩机，适软弱土层软弱土层。振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土砂
4、土。水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留12m打入或振入。适坚硬土、砂石层坚硬土、砂石层。第14页/共94页、锤击法（）锤击沉桩机桩锤桩架动力装置第15页/共94页）桩锤落锤：自由下落、构简、使便；效率低，桩损大。锤重0.51.5t，动力卷扬机或人。（小直径小直径250、软土软土）柴油锤：(导杆式、筒式)构简、使便、速度快4080次/分、锤重27.2t；适于中型桩适于中型桩250800250800；不；不适过软土适过软土、噪音大、污染，限制。蒸汽锤：单动升耗能、自重降，力大慢310t，2530次/分；双动式双向耗能，效率高，0.66t；100200次/分；可打可拔。液压锤：无噪、无污、频
5、率高，价高。第16页/共94页）桩架作用：悬吊桩锤 吊桩就位 打桩导向类型 （常用）：多功能桩架：机动适应性好；大而装拆运麻烦 履带式桩架：移动方便，适用范围广。步履式桩架：移动方便，稳定性好,适应性强第17页/共94页履带式桩架多功能桩架第18页/共94页履带式桩架第19页/共94页多功能桩架第20页/共94页上海金泰BZ70全液压步履式桩架第21页/共94页桩锤的选择宜重锤低击锤重可以根据土质、桩的规格进行选择，如能进行锤击应力计算就更为科学。第22页/共94页打桩施工准备工作清除妨碍施工的地上和地下的障碍物，平整施工场地、定位放线、设置供电供水系统、安装打桩机等。第23页/共94页桩基轴
6、线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地点，水准点设置不少于两个，在施工过程中可据此检查桩位的偏差及桩的入土深度。确定打桩顺序：进行打桩试验：2根，检验工艺、设备是否符合要求。第24页/共94页（）打桩施工）打桩顺序：1)1)当桩中心距4 4倍桩径时，可：自中间向四周环绕或放射打；由中心向两侧对称打；分段对称打；2)2)当桩中心距 4 4倍桩径时，可按施工方便顺序打；3)3)当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；4)4)当桩尖设计标高不同时，先深后浅。避免 入土深度不一，导致不均匀沉降；难打易碎；邻桩移位倾斜。第25页/共94页桩的打设方向与土体挤密情况桩的打设方向与土体挤密情况第26页/
7、共94页2）打桩方法：工艺顺序：设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。要点：采用重锤低击，开始重锤落距宜低(0.6(0.60.8m),0.8m),正沉；桩入土一定深度（约m m）,桩尖不易产生偏移时，适当增大落距，送桩管 注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度）；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。第27页/共94页）接桩方法焊接焊接：应用最多：应用最多硫硫磺磺胶胶泥泥锚锚接接：适适用用软软土土层层，但但对对抗抗震震不不利利法兰连接法
8、兰连接：多用于砼管桩：多用于砼管桩第28页/共94页第29页/共94页硫磺：水泥：粉砂：聚硫780胶44:11:41:1第30页/共94页接桩速度快接桩速度快耗钢量大耗钢量大第31页/共94页接桩第32页/共94页第33页/共94页截桩第34页/共94页第35页/共94页（3）质量要求：1 1）满足承载力要求：端承桩控制最后贯入度为主(参考标高)摩擦桩控制沉桩标高为主(参考最后贯入度)2 2）偏差:桩位偏差：排桩偏轴100100，顺轴150150mmmm；群桩1/3桩径或边长；垂直偏差：1%;3 3）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/31/3桩长内无 水平裂缝。第36页/共94页、静力压桩
9、法特点：无振动、无噪声、无空气污染对桩身产生的应力小适用：闹市中心建筑、软土层闹市中心建筑、软土层不宜用：厚度大于m，中密以上砂夹层第37页/共94页第38页/共94页第39页/共94页第40页/共94页第41页/共94页吊桩静力压桩机第42页/共94页桩与桩管口焊接连接（接桩）第43页/共94页连续压桩第44页/共94页压入一节第45页/共94页射水为主砂夹卵石或坚硬土层中射水为辅粉质粘土或粘土中最后m时停止射水、水冲法与锤击或振动同用第46页/共94页、振动法适用：钢管桩（长度不大），型钢桩，混凝土预制桩软土、粉土、松砂土层软土、粉土、松砂土层不宜用：密实的粉性土，砾石及岩石特点：速度快、
10、使用方便、费用低、结构简单、维修方便耗电量大、噪声大、在硬质土中不易贯入第47页/共94页广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民影响不大的空旷地区。第48页/共94页复习题1、简述钢筋砼预制桩的现场制作方法。2、如何确定打桩顺序？3、简述锤击沉桩的质量控制？第49页/共94页第二节 灌注桩施工种类种类l干作业成孔l泥浆护壁成孔l套管成孔l爆扩成孔第50页/共94页 优点:适应各种地层变化,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪声小、宜在建筑物密集地区使用.缺点:质量不易控制、操作要求严格、养护占工期、成孔时有大量土浆、泥渣排出.第51页/共94页桩长控制桩长控制摩擦桩摩擦桩设计桩长设计桩
11、长端承摩擦端承摩擦设计标高设计标高+桩端入持力层桩端入持力层锤击沉管法施工时锤击沉管法施工时标高为主、贯入度为辅标高为主、贯入度为辅端承桩端承桩必须保证桩端进入持力层深度必须保证桩端进入持力层深度 （钻、冲、挖孔时）（钻、冲、挖孔时）锤击沉管法施工时锤击沉管法施工时贯入度为主、标高为辅贯入度为主、标高为辅第52页/共94页一、干作业成孔灌注桩（用于无地下水或已降水）1 1、成孔方式：螺旋钻深：820m,直径：300300600 600 人工挖孔第53页/共94页步履式螺旋钻机第54页/共94页第55页/共94页螺旋钻机第56页/共94页第57页/共94页2、施工(1)工艺顺序平整场地，挖排水沟
12、定桩位钻机对位、校垂直开钻出土清孔检查垂直度及虚土情况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第58页/共94页（2）施工要点土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度59cm，每层浇筑高度1.5m。（3）质量要求偏差要求：位置偏差70150mm；垂直度偏差1孔底虚土厚度：端承桩50mm；摩擦桩150mm。避免出现缩径和断桩第59页/共94页人工挖孔灌注桩吊钢筋笼第60页/共94页二、泥浆护壁成孔（用于有地下水）1、护壁泥浆（1
13、）作用及要求作用保护孔壁、防止塌孔、排出土渣、冷却与润滑钻头要求沉渣：端承50摩擦端承及端摩100，摩擦300第61页/共94页水龙头钻杆钻机回转装置泥浆泵泥浆池沉淀池泥浆循环方向钻头砂石泵钻头新泥浆流向沉淀池水龙头钻杆钻机回转装置泥浆循环方向（2 2）泥浆循环）泥浆循环第62页/共94页2、成孔机械冲击钻粉质粘土、砂土、砾石等潜水电钻地下水位以下（护筒）回转钻松散土、粘土、砂砾层、软硬岩层第63页/共94页（1）工艺顺序：平整场地、挖排水沟定桩位埋护筒配泥浆钻孔、灌泥浆清孔放钢筋骨架水下灌注混凝土。3.施工施工第64页/共94页（2）要点：.护筒直径比钻头大100，开设12个溢浆口，埋入土中
14、 1m；.泥浆比重1.1左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面；第65页/共94页.混凝土 C20，坍落度1622cm，骨料粒径 30mm；.导管最大外径比钢筋笼内径小100以上；.钢筋的混凝土保护层厚度 50mm（混凝土垫块）；.能埋管500600mm后剪断导柱塞铅丝；.提管时保证混凝土埋入 1m。（3）水下灌注要求：）水下灌注要求：第66页/共94页埋设的钢护筒泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆和使其高于地下水位。第67页/共94页泥浆池制浆护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。
15、第68页/共94页混凝土料斗浇筑混凝土导管钻孔灌注桩的施工现场若管理不善，易造成泥浆到处流淌，现场文明施工不够。第69页/共94页三、沉管灌注桩1.特点：能在土质很差，地下水位很高时施工适用：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填2.施工方法：锤击、振动3.工艺顺序：(P65)桩靴、钢管就位沉管检查管内有无砂、水放入钢筋骨架浇灌混凝土、提管。4.要点：防止钢管内进入泥浆、水；（麻麻、草草绳绳、浇浇前前检检查）查）灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动 防止 缩径、断桩 及 吊脚桩。（拔管速度：1m/min,0.30.8m/min1m/min,0.30.8m/min；坍落度、坍落度、高于地面，跳打
16、：跳打：5 5倍、倍、2m2m、50%)50%)第70页/共94页就位沉入浇筑成型边拔边浇放入钢筋笼继续浇筑第71页/共94页钢筋混凝土桩尖钢管活瓣桩尖第72页/共94页5.提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩：复打法单打时不放钢筋笼，混凝土初初凝凝前前原位打入、插筋灌注（扩大桩径）。振动沉管灌注桩：单振法灌满混凝土后，每原位振动510s，再上拔0.51m。复振法同复打法；反插法单振法拔管时，每上拔0.51m，向下反插0.30.5m。第73页/共94页1 1缩颈桩缩颈桩缩颈桩缩颈桩瓶颈桩，部分桩径缩小、桩截面积不符设计。瓶颈桩，部分桩径缩小、桩截面积不符设计。原因原因：拔管过快，管内混凝土存量过少
17、，拔管过快，管内混凝土存量过少，混凝土本身和易性差，出管扩散困难混凝土本身和易性差，出管扩散困难在在含水量大含水量大的粘性土中的粘性土中沉管沉管时，土体受到时，土体受到强烈扰强烈扰动动和和挤压挤压，产生，产生很高的孔隙水压力很高的孔隙水压力，拔管后，这种，拔管后，这种水压水压力便力便作用到作用到新浇筑的新浇筑的混凝土桩混凝土桩上，使桩身发生不同程度上，使桩身发生不同程度的缩颈现象。的缩颈现象。防治措施防治措施：要严格控制拔管速度，采用要严格控制拔管速度，采用“慢拔密击慢拔密击”；混凝土坍落度要符合要求混凝土坍落度要符合要求管内混凝土必须略高于管内混凝土必须略高于地面，以保持足够的压力，地面，以
18、保持足够的压力，使混凝土出管扩散正常。使混凝土出管扩散正常。专人随时测定混凝土的下落情况，专人随时测定混凝土的下落情况，遇有，复打处理遇有，复打处理。第74页/共94页2 2断桩断桩 断桩的裂缝为水平或略带倾斜，一般都贯通整个截面，常常出现于地面以下断桩的裂缝为水平或略带倾斜，一般都贯通整个截面，常常出现于地面以下1-3 1-3 m m软硬土层交接处。软硬土层交接处。断桩原因主要有断桩原因主要有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力水平推力和隆起上拔力的影响；和隆起上拔力的影响；软硬土层传递水平力不同，对桩产生软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力剪应力
19、；桩身混凝土终凝不久；强度弱，承受不了桩身混凝土终凝不久；强度弱，承受不了外力外力的影响。的影响。第75页/共94页避免断桩的措施如下：(1)布桩应坚持少桩疏排的原则，桩与桩之间中心距不宜小于35倍桩径；(2)桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干扰，因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线；(3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前，必须把影响范围内的桩施工完毕。第76页/共94页断桩的检查与处理断桩的检查与处理：在浅层在浅层(2(23m)3m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，
20、如桩已断，会感到浮振；已断，会感到浮振；深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理后，略增大面积或加上铁箍连接，再重新浇混凝土补做桩身。孔清理后，略增大面积或加上铁箍连接，再重新浇混凝土补做桩身。第77页/共94页 3 3、吊脚桩、吊脚桩 吊脚桩吊脚桩桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混进了桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混进了泥砂而形成松软层。泥砂而形成松软层。原因原因由于由于混凝土混凝土桩尖质量差桩尖质量差，强度不足，强度不足，沉管沉管时被时被打坏而挤人桩管内，且打坏而挤人桩管内，且拔管拔管时
21、冲击振动不够，桩尖未及时冲击振动不够，桩尖未及时被混凝土时被混凝土压出压出或或活瓣未及时张开活瓣未及时张开。预防：预防：要严格检查混凝土要严格检查混凝土桩尖的强度桩尖的强度(应不小于应不小于C30)C30)，以免桩尖被打坏而挤入管内。沉管时，用，以免桩尖被打坏而挤入管内。沉管时，用吊砣吊砣检查桩检查桩尖是否有缩入管内的现象。如果有，应及时拔出纠正并尖是否有缩入管内的现象。如果有，应及时拔出纠正并将桩孔填砂后重打。将桩孔填砂后重打。第78页/共94页四、爆扩灌注桩 步骤：成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。内容：爆桩
22、孔 爆扩大头第79页/共94页桩身坚土层承台混凝土垫层扩大头爆扩桩基础构造示意图第80页/共94页爆扩桩施工工艺钻孔放炸药管扩孔清土放炸药包灌混凝土爆扩大头放入钢筋骨架,灌注混凝土第81页/共94页五、人工挖孔灌注桩 安全要求：护壁、通风、联络、照明、人员上下桩直径8002000，最大3500。桩埋深一20m左右，最大40m扩底直径一1.3d3.0d，最大4500mm。第82页/共94页大直径扩底桩护壁构造示意第83页/共94页安全措施(1)施工人员进入孔内必须戴安全帽，孔内有人作业时，孔上必须有人监督防护。(2)孔内必须设置应急软爬梯供人员上下井；使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡
23、紧保险装置；不得用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下；电动葫芦使用前必须检验其安全起吊能力。(3)每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度超过10m时，应有专门向井下送风的设备，风量不宜少于25Ls。(4)护壁应高出地面200300mm，以防杂物滚入孔内；孔周围要设08m高的护栏。(5)孔内照明要用12V以下的安全灯或安全矿灯。使用的电器必须有严格的接地、接零和漏电保护器(如潜水泵等)。第84页/共94页第85页/共94页第86页/共94页重庆人工挖基础桩第87页/共94页第88页/共94页复习题2.1,2.4,2.5,2.61、预制桩叠浇预制时，桩与桩之间要
24、做隔离层（可涂皂脚、废机油或粘土石灰膏），以保证起吊时不互相粘结。叠浇层数，应由地面允许荷载和施工要求而定，一般不超过，上层桩必须在下层桩的混凝土达到设计强度等级的 以后，方可进行浇筑。A二层 B四层 C六层 D30%E50%F70%第89页/共94页2、预制桩的混凝土浇筑工作应由 连续浇筑，严禁中断，制作完成后，应洒水养护不少于7天。A由桩尖向桩顶 B由桩顶向桩尖3、预制打入桩垂直度偏差应控制在 以内。入土深度控制对摩擦桩应以标高为主为主，以最后贯入度作为参考，端承桩应以最后贯入度为主。4、接桩的方法有几种?焊接：应用最多硫磺胶泥锚接：适用软土层，但对抗震不利法兰连接：多用于砼管桩第90页/
25、共94页4、钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环成孔工艺有正循环、反循环 两种，其中 反循环工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。5泥浆在灌注桩成孔中有何作用?保、防、排、冷与润 6、什么叫套管成孔灌注桩？根据沉管方式不同，它又分为哪两种形式？7、沉管灌注桩出现缩径、断桩、吊脚的原因、预防措施、如果出现如何处理？第91页/共94页7沉管桩施工中常见问题的分析与处理沉管灌注桩施工时易发生断桩、缩颈、桩靴进水或进泥、吊脚桩等问题，施工中应加强检查并及时处理。1断桩断桩的裂缝为水平或略带倾斜，一般都贯通整个截面，常常出现于地面以下13m软硬土层交接处。断桩原因主要有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆
26、起上拔力的影响；软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力；桩身混凝土终凝不久；强度弱，承受不了外力的影响。避免断桩的措施如下：(1)布桩应坚持少桩疏排的原则，桩与桩之间中心距不宜小于35倍桩径；(2)桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干扰，因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线；(3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前，必须把影响范围内的桩施工完毕。断桩的检查与处理：在浅层(23m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理后，略增大面积或加上
27、铁箍连接，再重新浇混凝土补做桩身。第92页/共94页2缩颈桩缩颈桩又称瓶颈桩，是指部分桩径缩小、桩截面积不符合设计要求。缩颈桩产生的原因是：拔管过快，管内混凝土存量过少，混凝土本身和易性差，出管扩散困难造成缩颈；在含水量大的粘性土中沉管时，土体受到强烈扰动和挤压，产生很高的孔隙水压力，拔管后，这种水压力便作用到新浇筑的混凝土桩上，使桩身发生不同程度的缩颈现象。防治措施：在容易产生缩颈的土层中施工时，要严格控制拔管速度，采用“慢拔密击”；混凝土坍落度要符合要求且管内混凝土必须略高于地面，以保持足够的压力，使混凝土出管扩散正常。施工时可设专人随时测定混凝土的下落情况，遇有缩颈现象，可采取复打处理。
28、3桩尖进水、进泥砂桩尖进水、进泥砂常见于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土层，是由于桩管与桩尖接合处的垫层不紧密或桩尖被打破所致。处理办法：可将桩管拔出，修复改正桩靴缝隙或将桩管与预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后，用砂回填桩孔后重打；如果只受地下水的影响，则当桩管沉至接近地下水位时，用水泥砂浆灌人管内约05m作封底，并再灌1m高的混凝土，然后继续沉桩。若管内进水不多(小于200mm)时，可不作处理，只在灌第一槽混凝土时酌情减少用水量即可。4、吊脚桩吊脚桩即桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混进了泥砂而形成松软层。形成吊脚桩的原因是由于混凝土桩尖质量差，强度不足，沉管时被打坏而挤人桩管内，且拔管时冲击振动不够，桩尖未及时被混凝土压出或活瓣未及时张开。为了防止出现吊脚桩，要严格检查混凝土桩尖的强度(应不小于C30)，以免桩尖被打坏而挤入管内。沉管时，用吊砣检查桩尖是否有缩人管内的现象。如果有，应及时拔出纠正并将桩孔填砂后重打。第93页/共94页感谢您的观看。第94页/共94页