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1、第三节桩基础工程,概述当地基较好时一般建筑物或构筑物多采用天然浅基础，它造价低、施工简便。如果地基土较弱，可采用机械压实、强夯、堆载预压、深层搅拌、化学加固等方法进行人工加固，进行地基处理。如深部土层有坚实土层或者土层也很软弱，或上部荷载较大，或对沉降有严格要求的建筑物、构筑物以及桥梁基础等，则往往需采用深基础。深基础主要有桩基础、墩基础、沉井和地下连续墙等几种类型。其中以桩基最为常用。,一、桩基的作用和分类,1、桩基的作用桩基的组成桩基础是由桩身和承台组成。根据承台与地面的相对位置不同，一般有低承台与高承台桩基之分。示意图桩基的作用传递荷载。提高土壤的承载力和密实度，从而保证建筑物的稳定性和
2、减少地基沉降。,2、桩的分类,按承载性质分类摩 擦 桩 ：在极限承载力下，桩顶荷载 由桩侧阻力承受；端承摩擦桩 ：在极限承载力下，桩顶荷载 主要由桩侧阻力承受；端 承 桩 ：在极限承载力下，桩顶荷载 由桩端阻力承受；摩擦端承桩：在极限承载力下，桩顶荷载 主要由桩端阻力承受。,桩的分类(a)端承桩；(b)摩擦桩1桩；2承台；3上部结构；4软弱土层；5下卧硬土层,按桩的使用功能竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷载桩、复合受荷载桩按桩身材料混凝土桩、钢桩、组合材料桩。按成桩方法非挤土桩（如干作业法桩、泥浆护壁法桩、套筒护壁法桩）部分挤土桩（如部分挤土灌注桩、预钻孔打入式预制桩等）挤土桩（如挤土灌注桩、
3、挤土预制桩等）按桩制作工艺：预制桩和现场灌注桩,二、混凝土预制桩,一 混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放,（一） 制作,混凝土预制方桩多数是在施工现场预制，亦可在预制厂生产； 混凝土预应力管桩则均在工厂生产。,第三节桩基础工程,1、截面： 方桩的截面边长多为250550mm； 管桩直径一般300800mm，常用的为400600mm、长度：单根桩或多节桩的单节长度，应根据桩架高度、 制 作条件、运输能力等确定。 工厂制作不超过12m；现场预制不超过 30m 、混凝土强度等级： 不宜低于C30（静压法沉桩时不宜低于C20）、桩身配筋： 锤击沉桩的纵向钢筋配筋率不宜小于0.8%； 静压桩不宜小于
4、0.4%； 桩顶一定范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片,方桩的叠浇法制作为节省场地，现场预制方桩多用叠浇法制作。重叠层数： 取决于地面允许荷载和施工条件，一般不宜超过4层。场地要求： 场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降。隔离剂： 桩与桩间应做好隔离层，桩与邻桩、底模间的接触面 不得发生粘结。浇筑时间： 上层桩或邻桩的浇筑，必须在下层桩或邻桩的混凝土 达到设计强度的30%后方可进行。,（二） 桩的起吊与运输,混凝土强度： 达到设计强度的70%方可起吊；达到100%方可运输和打桩。起吊吊点：应符合设计要求，一般吊点的设置如图2-1所示。,a）一点起吊；b）两点起吊；c）三点起吊图2-1 桩的合理
5、吊点,（三）堆放堆放桩的地面必须平整、坚实； 垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上； 堆放层数不宜超过4层； 不同规格的桩，应分别堆放。,预制桩沉桩（一） 锤击法施工 1打桩设备 2. 打桩前的准备工作 3. 打桩顺序 4. 打桩方法要点 5. 打桩的质量控制 6. 打桩的公害,. 打桩设备 打桩设备打桩机 打桩机主要包括: 桩锤、桩架和动力装置。,a桩 锤,（）桩 锤,柴油锤,柴油锤,振动沉拔桩锤,b. 桩锤的选择用锤击沉桩时，为防止桩受冲击应力过大而损坏，应采用“重锤轻击”。如采用轻锤重击，锤击功能很大一部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易打碎。 锤重一般根据土质、桩的规
6、格等进行选择，如能进行锤击应力计算则更为科学。,（）桩 架a桩架的作用悬吊桩锤，并为桩锤导向，它还能起吊桩并可在小范围内移动桩位。桩架的高度是选择桩架时需考虑的一个重要问题。 桩架的高度 = 桩长 + 滑轮组高度 + 桩锤高度 + 桩帽高度 + 起锤移位高度（取12m）,b桩架的形式多能桩架 （图2-2）多能桩架的机动性和适应性很大，水平方向可作360回转，立柱可前后倾斜，可在轨道上行走，但其机构较庞大。,图2-2 多能桩架,履带式桩架（图2-3） 履带式桩架以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑用以打桩。其性能灵活，移动方便，可适应各种预制桩施工，目前应用最多。,图2-3履带式桩架1-桩锤；2
7、-桩帽；3-桩；4-立柱；5-斜撑；6-车体,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。桩基轴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2个。在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度。,打入预制桩第一节桩体,（）打桩顺序 a避免挤土影响打桩顺序影响挤土方向，打桩向哪个方向推进，则向哪个方向挤土。根据桩群的密集程度，可选用下述打桩顺序：,a）由一侧向单一方向进行；b）由中间向两个方向进行；c）由中间向四周进行 图2-4 打桩顺序,b减小后施工的桩对先施工的桩的影响根据设计标高及桩的规格， 应遵循以下
8、原则： 宜先深后浅、先大后小、先长后短,锤击打入预制桩,（） 打桩方法 a控制入土时的垂直度插入土中的垂直度偏差不得超过0.5%，桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩身垂直下沉。 b桩头保护在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四周应有510mm的间隙，以防损伤桩顶。 c打桩开始锤击落距应较小，入土稳定后，最大落距不宜大于1m；打桩中遇有贯入度剧变或异常，应暂停打桩，研究处理；桩顶标高低于自然土面，则需用送桩管将桩送入土中。d接桩混凝土桩 焊接、法兰接以及硫磺胶泥锚接三种方法； 钢桩 一般均用焊接法。,如：,定位,起吊,打桩,预应力管桩施工接桩,桩头爆裂,环氧树脂补桩,桩上的裂缝.,预应
9、力管桩的质量检验动载试验,（） 打桩的质量控制,c贯入度与标高控制端承型桩 以贯入度控制为主， 桩尖进入持力层深度或桩尖 标高可作参考；摩擦型桩 以桩尖设计标高控制为主， 贯入度可作参考。,（） 打桩的公害 a公害 挤土、震动、噪音、大气污染等 b防止措施防止挤土影响 挖防振沟、砂井排水（或塑料排水板排水）、预钻孔取土打桩、采取合理打桩顺序、控制打桩速度等。 防止震动、噪音、大气污染等选择合适的打桩方法，如静力压桩、灌注桩等,二、静力压桩施工工艺,（一）特点与原理作业方法静力压桩是在软土地基上，利用静力压桩机或液压压桩机用无振动的静压力（自重和配重）将预制桩压入土中的一种沉桩新工艺。适用性：我
10、国沿海软土地基。特点：施工无噪音、无振动、节约材料、降低成本、提高施工质量、沉桩速度快。,工作原理通过安置在压桩机上的卷扬机的牵引，由钢丝绳、滑轮及压梁，将整个桩机的自重力（80150T）反压在桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。,（二）压桩的机械设备,机械静力压桩机 它由压桩架（桩架与底盘）、传动设备（卷扬机、滑轮组、钢丝绳）、平衡设备（铁块）、量测装置（测力计、油压表）及辅助设备（起重设备、送桩）等组成。液压静力压桩机由液压吊装机构、液压夹持、压桩机构（千斤顶）、行走及回转机构、液压及配电系统、配重铁等部分组成，该机具有体积轻巧，使用方便等特点。,液压静力压桩机,液压式静
11、力压桩机,液压式静力压桩机,（三）压桩工艺方法,施工程序测量定位桩机就位吊桩插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩终止压桩切割桩头压桩方法用起重机将预制桩吊运或用汽车运至桩机附近，再利用桩机自身设置的起重机将其吊入夹持器中，夹持油缸将桩从侧面夹紧，压桩油缸作伸程动作，把桩压入土层中。伸长完后，夹持油缸回程松夹，压桩油缸回程，重复上述动作，可实现连续压桩操作，直至把桩压入预定深度土层中。,3、桩拼接的方法,浆锚接头它是用硫磺水泥或环氧树脂配制成的粘结剂，把上段桩的预留插筋粘结于下段桩的预留孔内。焊接接头在每段桩的端部预埋角钢或钢板，施工时于上下段桩身相接触，用扁钢贴焊连成整体。,（四）压桩施工要
12、点,连续进行终压控制一般对纯摩擦桩，终压时以设计桩长为控制条件。对长度大于21m的端承摩擦型静压桩，应以设计桩长控制为主，终压力值作对照。对一些设计承载力较高的桩基，终压力值宜尽量接近压桩机满载值。对长1421m的静压桩，应以终压力达满载值为终压控制条件。对桩周土质较差且设计承载力较高的，宜复压12次为佳，对长度小于14m的桩，宜连续多次复压，特别对长度小于8m的短桩，连续复压的次数应适当增加。,终压值不能满足要求的处理送桩加深处理或补桩,四、现浇混凝土桩施工工艺,定义：现浇混凝土桩（亦称灌注桩）是一种直接在现场桩位上使用机械或人工等方法成孔，然后在孔内安装钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。分类：按
13、其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。,（一）钻孔灌注桩,作业方法钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇注混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而成的桩。分类 根据钻孔机械的钻头是否在土壤的含水层中施工，又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种施工方法。,1、泥浆护壁成孔灌注桩,作业方法：泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁并排出土渣而成孔。适用性：适用于地下水位较高的地质条件分类及适用性：按设备又分冲击钻、回旋钻及潜水钻成孔法。前两种适用于碎石土、砂土、粘性土及风化岩地基，后一种则适用于粘性土、淤泥、淤泥质土及砂土。,（1）施工设备,主要有冲击钻、回转钻及潜水钻机。潜水钻机由防水电机、变速机构和钻头等组成，是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下进行切削土壤成孔。,（2）施工方法,准备工作：场地平整，设排水沟，制备泥浆，做试桩成孔，设置桩基轴线定位点和水准点，放线定桩位等工作。开始钻孔：安装桩架及水泵设备，桩位处挖土埋设孔口护筒。桩架就位后，钻机进行钻孔。 护筒的作用：定位、保护孔口、存贮泥浆 泥浆的作用：护壁、携渣、润滑钻头、降低 钻头发热、减少钻进阻力钻进速度的控制,
