三版施工技术助教盘第三章

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1、,本章重点： 打桩顺序选择原理、停锤标准、干作业螺旋钻孔灌注桩施工程序、套管成孔灌注桩常见质量问题分析与防治、泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆的作用、人工挖孔灌注桩方法的主要优缺点、桩基工程的质量标及安全技术、打桩机械选择方法、泥浆正反循环过程、各种桩基施工工艺的适用范围。,第三章 桩基工程,本章主要内容： 1.1 钢筋混凝土预制桩施工 1.2 混凝土灌注桩施工 1.3 桩基础施工质量验收与安全技术,第三章 桩基工程,1.1 钢筋混凝土预制桩施工 钢筋混凝土沉桩方法有锤击沉桩、振动沉桩和静力沉桩等。 一、锤击沉桩技术要点 1.打桩机械选择 主要包括桩锤、桩架和动力装置三个部分（图3-1）。桩锤：冲击力；

2、桩架：吊桩、导向；动力装置：驱动桩锤。 桩架行走移动装置常见滚筒、履带方式。 施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤（图3-2） 、柴油桩锤（冲击部分重0.16t）（图3-3）和振动桩锤；液压锤是最新型桩锤。选择锤重与锤型：根据桩锤适用范围及优缺点、经验可选择锤重与锤型；必要时可试桩，来验证所选择桩锤的正确性。,第三章 桩基工程,2.打桩顺序选择 打桩挤土影响附近桩、建筑物。 “桩规”（JGJ94-94）顺序： 密集桩群（一般认为，桩的中心距小于4倍桩径）自中央向两边或四周打。 当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打； 根据桩的设计标高，先深后浅； 根据桩的规格，先大后小，先长后

3、短。 其他打桩顺序分析（图3-4）：逐排打桩：土壤挤压不均匀，后面桩的打入深度减小。自边缘向中央打：中间桩难以打入。分段打是比较合理的施工方法，一般情况下均可采用。,第三章 桩基工程,3.其他打桩技术工作 打桩过程包括：桩架移动和定位、吊桩和定桩、打桩、截桩和接桩等。 1）记录：落锤、单动汽锤或柴油锤桩身每沉落1m所需锤击的次数及桩锤落距的平均高度，当桩下沉接近设计标高时，则应实测10击的桩入土深度，该贯入度适逢停锤时称为最后贯入度；当采用双动汽锤或振动桩锤时，记录桩每沉入1m的工作时间（但每分钟锤击次数记入备注栏），当桩下沉接近设计标高时，应记录每分钟的沉入量。 2）停锤标准：桩端位于一般土

4、层时，设计标高为主、贯入度为辅；桩端位于坚硬、硬塑的粘性土，中密以上的粉土、砂土、碎石类土，风化岩时，贯入度为主、设计标高为辅参考。贯入度达到而设计标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计值加以确认；设计标高达到而贯入度未达到时，应继续锤击至贯入度未达到贯入度达到。 控制贯入度以试桩为准，或参考经验。,第三章 桩基工程,二、静力压桩 压桩机：机械式见图3-5、液压式如图3-67（逐渐取代前者）。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。 1. 接桩与截桩技术 压桩（抱压、顶压）施工，一般分段压入（见图3-8）。接桩方法有：焊接、钢管连接、硫磺胶泥连接（

5、150熔化）、法兰连接（见图3-9）等，每节桩的长度根据压桩架的高度而定，一般高为412m。预应力管桩 接长方法见图3-10，管桩与承台连接接点见图3-11。 工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可截桩：凿穿+气割。,第三章 桩基工程,2. 先张法预应力管桩静力压桩质量控制（建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002） 1）桩检验外观及产品合格证书。 2）接桩用焊条应有产品合格证书，半成品硫磺胶泥送有关部门检验。 3）压桩用压力表应标定。 4）压桩过程中应检查压力、桩垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。重要工程应对电焊接桩的接头做10的探伤检查。对承受反力的

6、结构应加强观测。 5）施工结束后，应做桩的承载力（如静载试验）及桩体质量检验（如动载试验）。 6）其他检验项目：桩位偏差（与桩数有关，10cm左右）。,第三章 桩基工程,2.2灌注桩施工,图3-12灌注桩施工类型,第三章 桩基工程,一、灌注桩施工的通用技术 1.试成孔、试灌注。 2.在桩架或桩管上作出控制深度的标尺。 3.沉管法成孔时，桩管入土深度的控制与打入桩同。 4.钢筋笼箍筋、架立筋与主筋之间的接点可用电弧焊接等方法固定。 5.为了防止钢筋笼在装卸、运输和安装过程中变形，还可暂放支撑梁、安设支柱。 6.一般都在主筋外侧安设钢筋定位器，其处形呈圆弧状突起：圆钢、钢板。 7.钢筋笼可采用逐段

7、接长法放入孔内。 8.灌注混凝土：导管法、串筒法、短护筒直接投料法、混凝土泵。 9.灌注桩质量主要影响工艺过程：成孔、清孔、拔管、复打，钢筋笼制作、安放，混凝土配制、灌注等。,第三章 桩基工程,二、干作业螺旋钻孔灌注桩技术 分长螺旋钻（如图3-13）、短螺旋钻。 1.适用范围 不宜用于地下水位以下、碎石土层、淤泥层、淤泥质土层、含碎砖等杂填土。 2.长螺旋钻孔灌注桩施工程序 1）钻孔机就位 2）钻进 3）停止钻进及读钻孔深度 4）提起钻杆 5）测孔径、孔深和桩孔水平与垂直偏差 6）成孔质量检查 7）盖好孔口盖板 8）钻孔机移位 9）复测孔深和虚土厚度 10）放混凝土溜筒 11）放钢筋笼 12）

8、灌注混凝土 13）测量桩身混凝土的顶面标高 14）拔出混凝土溜筒,第三章 桩基工程,三、泥浆护壁钻孔灌注桩技术 泥浆的作用：护壁、携渣、润滑。有参数、处理问题。 参数：密度泥浆密度计、黏度漏斗法、含砂率含砂量测定器、胶体率量杯法、失水率失水量仪、泥皮厚度失水量仪、静切力静切力计、稳定性、PH值PH试纸共9项。 泥浆密度计：利用浮力原理，可采用金属浮子。 漏斗法粘度计：被测液体盛满特定容器后，在标准管孔内流出所需时间来标定液体的粘度。单位为秒。 NA1型泥浆含砂量计由一只装有200目筛网的滤筒和滤筒直径相应的漏斗及一只有0100刻度的玻璃测管组成。用清水冲洗筛网上所得的砂子，剔除残留泥浆。 泥浆

9、的胶体率测定方法是：将100mL泥浆倒入有刻度的量筒中，静放24h后，量筒顶部从泥浆中析出水的数量即为泥浆的胶体率。 NS-1型气压泥浆式失水量测定器：一定体积的泥浆在规定空气压力下流出的滤液量即为失水量。 技术参数: 1.泥浆加压：0.69MPa；2.过滤面积：45.60.5cm2 ；3.泥浆杯容量：240ml。 泥浆静切力计：用已知钢性系数的钢丝所悬挂的圆柱体,在稳定的泥浆杯中偏转的角度来测定。泥浆的静切力是指泥浆刚开始运动所需要的最低剪切应力。 泥浆稳定性的测定方法是：将一定量的泥浆倒入特制量筒(稳定性测定仪中)，静放24 h后测定上、下两部分泥浆的密度，用密度之差表示泥浆稳定性的好坏。

10、差值越小，泥浆的稳定性越好。 处理：脱水、干燥。,第三章 桩基工程,正反循环：正从钻杆出。砂石泵（真空泵）、泥浆泵、空压机、射流泵为动力（如图3-14）。 转盘式钻机如图3-15，潜水钻机（图3-16）钻杆不旋转，输送泥浆。水下浇筑混凝土：方法有导管法、挠性软管法、泵送法等，常用导管法（图3-17）。 导管法要点： 1）导管（约300mm直径）距孔底约0.3 m。太近堵管、太远进水。 2）漏斗及导管内混凝土量，保证埋管0.50.6m、超压力=0.025h4+ (0.025-1)h3h4。保证不进水、混凝土密实。 3）导管浇筑半径约2m。 4）表层混凝土保证不初凝，清除约0.2m厚。,第三章 桩

11、基工程 四、人工挖孔灌注桩 （一）主要优缺点 1.优点：1）机具简单，无振动、无噪声；2）工期短；3）孔底虚土能清除干净；4）造价低。 2.缺点：1）劳动条件差，文明程度低；2）容易发生伤亡。 （二）适用范围 不能：地下水的涌水量多且难以抽水的地层；有松砂层，尤其是在地下水位下有松砂层；孔中氧气缺乏或有毒气发生的地层。 （三）机具设备 1）电动葫芦（或手摇辘轳）和提土桶（吊笼），用于材料、弃土、人员的垂直运输。支架、工字轨道、电葫芦有防坠落装置；三木搭、卷扬机，木吊架或木辘轳和粗麻绳，可用于材料、弃土。 2）镐、锹、土筐、风镐等。 3）鼓风机和送风管。 4）潜水泵。 5）护壁模板、插捣工具。

12、6）应急软爬梯。,第三章 桩基工程 五、套管成孔灌注桩（又称为打拔管灌注桩） 钢管下有桩尖（如图3-18），锤击或振动沉管（如图3-1920），钢筋笼子放入钢管内，随灌随拔管随振动。适用于粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土、中密以下碎石土，特别是孔壁自立能力差的土。 1.施工或拔管方法有单打法、复打法和翻（反）插法 单打法：边拔边振。 复打法：同一桩孔内进行两次单打，或局部复打（初凝前，第二次加筋）。 翻（反）插法（对振动沉管）：反复大拔小沉（边拔边振）。,第三章 桩基工程,2.常见质量问题分析与防治 1）有隔层：桩身混凝土有空隙或泥砂；2）缩颈：局部桩径小于设计断面；3）吊脚桩：桩底空隙或松软

13、；4）断桩。,常见质量问题分析与防治,1.3 桩基础施工质量验收与安全技术 一、桩基础施工质量验收一般规定 1）桩位的放样允许偏差如下：群桩20mm；单排桩10mm。 2）桩基工种的桩位验收，除设计有规定外，应按下述要求进行：当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位进行检查时，桩基工程验收应在施工结束后进行。当桩顶设计标高低于施工场标高，送桩后无法对桩位进行检查时，对打入桩可在每根桩顶沉至场地标高时，进行中间验收，待全部桩施工结束，承台或底板开挖到设计标高后，再做最终验收。对灌注桩可对护筒位置做中间验收。 3）打（压）入桩（预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩）的桩

14、位偏差，必须符合表3-1的规定。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15（倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角）。 4）灌注桩的桩位偏差必须符合表3-2的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m，桩底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求，应按规范要求执行。每浇注50m3必须有1组试件，小于50m3的桩，每根桩必须有1组试件。 5）工程桩应进行承载力检验。对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的1，且不应少于3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根。 6）桩身质量应进行检验。对设计等级为甲级或地质条件复杂，成检

15、质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20，且不应少于10根；对混凝土预制桩及地下水位以上且终孔后经过核验的灌注桩，检验数量不应少于总桩数的10，且不得少于10根。每个柱子承台下不得少于1根。 7）对砂、石子、钢材、水泥等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法，应符合国家现行标准的规定。,第三章 桩基工程,二、静力压桩 1）静力压桩包括锚杆静压桩及其他各种非冲击力沉桩。 2）施工前应对成品桩（锚杆静压成品桩一般均由工厂制造，运至现场堆放）做外观及强度检验，接桩用焊条或半成品硫磺胶泥应有产品合格证书，或送有关部门检验，压桩用压力表

16、、锚杆规格及质量也进行检查。硫磺胶泥半成品应每100kg做一组试件（3件）。 3）压桩过程中应检查压力、桩垂直度、接桩间歇时间、桩的连接质量及压入深度。重要工程应对电焊接桩的接头做10的探伤检查。对承受反力的结构应加强观测。 4）施工结束后，应做桩的承载力及桩体质量检验。 5）锚杆静压桩质量检验标准应符合表3-3的规定。,三、混凝土预制桩 1）桩在现场预制时，应对原材料、钢筋骨架（见表3-4）、混凝土强度进行检查；采用工厂生产的成品桩时，桩进场后应进行外观及尺寸检查。 2）施工中应对桩体垂直度、沉桩情况、桩顶完整状况、接桩质量等进行检查，对电焊接桩，重要工程应做10的焊接缝探伤检查。 3）施工结束后，应对承载力及桩体质量做检验。 4）对长桩或总锤击数超过500击的锤击桩，应符合桩体强度及28d龄期的两项条件才能锤击。 5）钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合规范规定。,第三章 桩基工程,四、混凝土灌注桩 1）施工前应对水泥、砂、石子（如现场搅拌）、钢材等原材料进行检查，对施工组织设