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1、桩基础简介,桩:是竖直或微倾斜的基础构件，它的横截面尺寸比长度小得多。 桩基础：由若干根桩和承台共同组成桩基础。上部荷载通过承台传递到各桩顶，再由桩传到较深的地层中去。,桩基础示意图,桩基础简介-桩的分类,桩基础按施工方法的不同分为两大类: 预制桩:是指预先制好的钢筋混凝土桩。通过锤击、静压或振动等方法沉入地基内到达所需要的深度，形成桩基础。 灌注桩:是在施工现场的桩位上，通过机械钻冲或人工挖掘等方法形成桩孔，然后在孔内下入钢筋笼，灌注混凝土，形成钢筋混凝土灌注桩。,桩 基 础 按 施 工 方 法 的 分 类,预 制 桩 施 工,预制桩包括钢筋混凝土方桩、管桩、钢管桩和锥形桩，其中以钢筋混凝土
2、方桩和钢管桩应用较多。,钢筋混凝土预制桩施工-一、桩的制作,桩的预制包括绑扎钢筋笼、支模板、混凝土的搅拌运输及浇筑、混凝土的养生等工序。 桩一般分节预制。,一、桩的制作,钢筋混凝土预制桩一般在预制厂制作，较长的桩在施工现场附近露天预制； 桩身钢筋包括主筋、箍筋和加强筋。预制桩骨架的允许偏差应符合规范的规定，桩顶和桩尖处的配筋应加强 ； 混凝土浇筑应由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断。桩顶和桩尖处不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。桩的制作偏差应符合规范的规定。,预制桩施工-二、桩的起吊、运输和堆放,起吊：吊点位置的选择随桩长而异。图示 运输：当运距不大时，可采用滚筒、卷扬机等拖动桩身运输；当运距较大时可
3、采用平板台车运输。运输过程中支点应与吊点位置一致。 堆放：桩在施工现场的堆放场地应平整、坚实，并不得产生不均匀沉陷。堆放时应设垫木，垫木的位置与吊点位置相同，各层垫木应上、下对齐，堆放层数不宜超过4层。,桩的堆放,吊点设置,桩的起吊,桩的运输,预制桩施工-三、打桩,沉桩方法有 锤击沉桩 振动沉桩 静力沉桩等 其中以锤击沉桩应用较为普遍。,1、锤击沉桩法施工（打桩机械）,1.桩架：主要由底盘、导向杆、斜撑、滑轮组等组成。桩架应能前后左右灵活移动，以便于对准桩位。 2.桩锤：施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤和振动桩锤。,1、锤击沉桩法施工,（1）打桩前的准备工作 打桩前应处理地
4、上、地下障碍物，对场地进行平整压实，放出桩基线并定出桩位，并在不受打桩影响的适当位置设置水准点，以便控制桩的入土标高；接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。 正式打桩前，还应进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符合要求。按照规范的规定，试桩不得少于2根。,1、锤击沉桩法施工,（2）打桩顺序 打桩顺序是否合理，直接影响打桩进度和施工质量。在确定打桩顺序时， 应考虑桩对土体的挤压位移对施工本身及附近建筑物的影响。一般情况下，桩的中心距小于4倍桩的直径时应拟定打桩顺序。 打桩顺序一般分为：逐排打、自中央向边缘打、自边缘向中央打和分段打等四种。,打桩顺序,逐排打,自中央向边缘打,分
5、段打,1、锤击沉桩法施工-打桩顺序,逐排打桩：桩架系单向移动，桩的就位与起吊均很方便，故打桩效率较高。但它会使土壤向一个方向挤压，导致土壤挤压不均匀，后面桩的打入深度将因而逐渐减小，最终会引起建筑物的不均匀沉降。 自边缘向中央打：则中间部分土壤挤压较密实，不仅使桩难以打入，而且在打中间桩时，还有可能使外侧各桩被挤压而浮起，因此上述两种打法均适用于桩距较大（4倍桩距）即桩不太密集时施工。 自中央向边缘打、分段打：是比较合理的施工方法，一般情况下均可采用。,1、锤击沉桩法施工,（3）打桩施工 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、锤击沉桩法施工,桩架移动和定位：桩机就
6、位时桩架应垂直，导杆中心线与打桩方向一致，校核无误后将其固定； 吊桩：将桩锤和桩帽吊升起来，其高度超过桩顶，再吊起桩身，送至导杆内，对准桩位调整垂直偏差； 定桩：桩位合格后，将桩帽或桩箍在桩顶固定，并将桩锤缓落到桩顶上，在桩锤的重量作用下，桩沉入土中一定深度达稳定位置，再校正桩位及垂直度，此谓定桩。,锤击沉桩法施工,打桩：定桩后才能进行打桩。打桩开始时，用短落距轻击数锤至桩入土一定深度后，观察桩身与桩架、桩锤是否在同一垂直线上，然后再以全落距施打，这样可以保证桩位准确桩身垂直。桩的施打原则是“重锤低击”，这样可使桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都能用于沉桩。 记录：打桩是
7、隐蔽工程，应做好打桩记录。,1、锤击沉桩法施工,停锤标准：开始打桩时需统计桩身每沉落1m所需锤击的次数。当桩下沉接近设计标高时，则应实测其最后贯入度。最后贯入度值，为每10击桩入土深度的平均值。设计和施工中所控制的贯入度是以合格的试桩数据为准。承受轴向荷载的摩擦桩，其控制入土深度应以标高为主，而以贯入度作为参考；端承桩的控制入土深度，则以贯入度为主，而以标高作为参考。,2、静力压桩,静力压桩：是在均匀软弱土中利用压桩架（型钢制作）的自重和配重，通过卷扬机的牵引传到桩顶，将桩逐节压入土中的一种沉桩方法。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。 压桩施工：一般情况下都采用分
8、段压入、逐节接长的方法，其程序如图。施工时，先将第一节桩压入土中，当其上端与压桩机操作平台齐平时，进行接桩。,静力压桩机,静力压桩机,静力压桩 (动画),a）准备压第一段,1第一段桩 2第二段桩 3第三段桩 4送桩 5接桩处,b）接第二段桩,c）接第三段桩,d）整根桩压平至地面,e）采用送桩压桩完毕,3、振动沉桩,振动沉桩适用于砂质粘土、砂土和软土地区的沉桩施工，不宜用在砾石和密实的粘土层中沉桩。,预制桩施工-四、接桩,接桩的方法有焊接结合、管式结合、硫磺砂浆钢筋结合、管桩螺栓结合（见图）等，接桩后，将第二节桩继续压入土中。每节桩的长度根据压桩架的高度而定,一般高为16m20 m。,预制桩施工
9、-接桩,a）焊接结合 b）管式结合,2预埋钢管 3预留孔洞,预制桩施工-接桩,c）硫磺胶泥钢筋结合 d）管桩螺栓结合,3-预留孔洞 4-预埋钢筋 5-法兰螺栓连接,预制桩施工- 五、送桩和截桩,送桩：当桩顶接近地面，而沉桩压力距规定值还有差值时，可以用另一节桩放在桩顶上向下压送，使沉桩压力达要求值。 截桩：各种预制桩打桩完毕后，为使桩顶符合设计高程，应将桩头或无法打入的桩身截去。,钢筋混凝土预制桩施工,施工工序主要包括： 1、桩的制作 2、起吊、堆放和运输 3、打桩 4、接桩 5、送桩和截桩,钢管桩施工,钢管桩的特点 1、抗锤击性好； 2、水平承载力大，适用于作为受地震力、波浪力和土压力等水平
10、力的结构物的基础桩； 3、外径壁厚的规格多，桩的尺寸选择范围广； 4、施工灵活方便，可根据持力层的标高灵活变更桩长，现场焊接可靠性高，桩基与上部结构连接容易； 5、费用高； 6、打桩噪声大，振动高；,钢管桩施工,钢管桩的结构分开口式、闭口式、半闭口式三种。 钢管桩沉桩方法可采用锤击法、振动法、静压法等,灌 注 桩 施 工,灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土的一种成桩方法。 灌注桩的施工方法，常用的有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等多种。,一、钻孔灌注桩,钻孔灌注桩是利用钻孔机在桩位成孔，然后在桩孔内放入钢筋骨架再灌混凝土而成的就地灌注桩。它能
11、在各种土质条件下施工，具有无振动、对土体无挤压等优点。常用的施工方法根据地质条件的不同可分为干作业成孔灌注桩和湿作业成孔灌注桩。,（一）干作业成孔灌注桩,干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。 干式成孔一般采用人工洛阳铲成孔或螺旋钻机成孔，它由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成。由螺旋钻头切削土体，切下的土随钻头旋转并沿螺旋叶片上升而排出孔外。示意图,螺旋钻孔灌注桩,螺旋钻机成孔效率高、无振动、无噪音，宜用于匀质粘土层，亦能穿透砂层，成孔直径一般为400600mm，成孔深度在12m以内。 目前，螺旋钻孔灌注桩在国内外发展很快
12、，除上述施工方法以外，还有若干种新的施工工艺，与之相应的成孔桩径和桩深也都有提高。可利用钻杆灌注混凝土，后插钢筋笼。,干作业灌注桩,主要施工工序： 钻进成孔、 钢筋笼制作、运输及安放 灌注混凝土成桩 余土清理等。,（二）湿作业成孔灌注桩,湿作业成孔是采用泥浆护壁作业成孔。 常用的湿作业成孔机械有正反循环回转钻机、冲抓锥成孔机、斗式钻头成孔机、冲击式钻孔机、潜水电钻、大直径旋入全套管护壁成孔钻机等，其中回转钻机是目前灌注桩施工用得最多的施工机械。 施工程序图,湿作业钻孔灌注桩施工,施工前的准备 （一）编写施工组织设计 （二）施工场地准备 （三）护筒的制作和埋设 （四）泥浆配置与循环处理系统,（三
13、）护筒的制作和埋设,钻孔灌注桩的桩孔上部预先埋设符合一定尺寸要求的钢制或混凝土圆筒，即护筒。,（三）护筒的制作和埋设,护筒的作用是： 1）控制桩位，导正钻具。 2）保护孔口，防止孔口土层坍塌。 3）提高孔内的水头高度，增加对孔壁静水压力以稳定孔壁。 4）护筒顶面可作为测量钻孔深度、钢筋笼下放深度、混凝土面位置及导管埋深的基准面。,（三）护筒的制作和埋设,护筒的一般要求 1）护筒内径 护筒内径应大于钻头直径，机动推锥和有钻杆导向的正反循环回转钻宜大2030cm；无钻杆导向的正、反循环潜水电钻和冲抓冲击锥宜大3040cm；深水处的护筒内径宜至少大40cm。 2）护筒顶端高度 护筒顶端应高出地下水位
14、1.01.5m 以上 高出施工水位1.01.5m 高出地面0.3m,（三）护筒的制作 和埋设,护筒的制作 钢制护筒一般采用410mm的钢板卷制而成。每节长1.52.0m，顶节护筒上部留有高400mm宽200mm左右的进出浆口，并焊有起拔吊环,每节护筒之间的连接方式有焊接、法兰连接等。 钢筋混凝土护筒多用于水域钻孔灌注桩施工。这种护筒一般在成桩时与桩身混凝土浇筑在一起，成为桩的一部分，不再起拔。,（三）护筒的制作和埋设,护筒的埋设 1）埋设护筒时要求 控制好护筒的顶端高度 保证护筒埋设位置与垂直度符合规范要求 护筒的倾斜度偏差不得大于1，并且选择合适的埋置深度。 2）护筒的埋设的方法 通常采用挖
15、坑埋设和填筑埋设两种方式。,（四）泥浆配置与循环及处理系统,1、泥浆的作用：稳定孔壁、携带和悬浮钻碴。 2、泥浆配制 泥浆是由粘土、清水和泥浆化学处理剂按一定的配比搅拌配制而成。 泥浆的性能指标主要有：比重、粘度、胶体率、含砂率、PH值等。 泥浆循环系统通常包括泥浆池、沉淀池、贮浆池或搅拌池、循环槽等。,泥浆池,湿作业钻孔灌注桩施工,施工前的准备 （一）编写施工组织设计 （二）施工场地准备 （三）护筒的制作和埋设 （四）泥浆配置与循环及处理系统,回转钻进成孔分类,根据泥浆入孔的方式的不同，可将湿作业成孔工艺分为两种施工方法 正循环回转钻进成孔 反循环回转钻进成孔,冲击钻进：是钻进卵砾石层最有效
16、的方法,冲击钻进,清孔工艺,一、清孔的目的及清孔质量标准 1、清孔目的 1）清除孔底沉碴，提高桩端承载力； 2）清除孔壁泥皮，提高桩身摩阻力； 3）减小孔内泥浆相对密度，便于导管法灌注水下混凝土。,清孔工艺,一、清孔的目的及清孔质量标准 2、清孔质量标准 JGJ9494建筑桩基技术规范规定 孔底500mm内泥浆比重小于1.25， 粘度28s，含砂率8， 孔底沉碴厚度：摩擦桩300mm，端承桩50mm，摩擦端承、端承摩擦100mm。,清孔方法,1、抽浆法 1）用反循环方法成孔时，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环515min左右就可完全清除孔底沉淀土。（第一次清孔） 2）正循环成孔，空气吸泥机清孔，以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。（第二次清孔） 3）正循环成孔，砂石泵或射流泵清孔，导管作为砂石泵或射流泵的吸浆管清孔。 （第二次清孔）,清孔方法,1、抽浆法：反循环
