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1、1术语及原则术语及原则 一、术语一、术语 桩基础-由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。苦桩身全部埋于土中，承台底面 与土体接触则称低承台，否则称高承台 群桩基础-由 2 根以上基桩组成的桩基础。 基桩-群桩基础中的单桩 单桩竖向极限承载力-单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续 承载的变形时所对应的最大荷载，它取决于对桩的支承阻力和桩身的材料强度 基桩竖向承载力设计值-单桩竖向极限承载力标准值除以抗力分项系数 SP(预制桩取 1.6、灌注桩取 1.7) 单桩竖向承载力标准值-是根据几根桩试验的单桩竖向极限承载力，按有关公式 统计求的。即基本值乘以“回归修正系数” 单桩竖向承载力特征值
2、-正常使用极限状态计算采用的单桩承载力的值。其涵义 为在发挥正常使用功能时，所允许采用的抗力设计值，它等于单桩竖向抗压极限承载力 统计值除以安全系数 2。二、一般原则二、一般原则 1、打桩顺序：打桩顺序安排不合理，往往会造成成桩位偏位、上拔、地面隆起过 多，邻近建筑物和地下管线破坏等事故。 通常宜遵循下列基本原则： 根据桩的密集程度及周围建(构)筑物的情况，按流水法分区考虑打桩顺序： a、若桩较密集，且距周围建(构)筑物较远、施工场地较开阔时，宜从中间向四周进 行； b、若桩较密集，场地狭长、两端距建(构)筑物较远时，宜从中间向两端进行； c、若桩较密集，且一侧靠近建(构)筑物时，宜从毗邻建(
3、构)筑物的一侧开始由近及 远地进行。 根据基础设计标高，宜先深后浅。 根据桩的规格，宜先大后小，先长后短。 根据高层建筑主楼(高层)与裙房(低层)的关系，宜先高后低。 根据桩的分布状况，宜先群桩后单桩。 根据桩的打入精度要求，宜先低后高。 打桩顺序确定后， 还需考虑打桩机是“退打” ， 还是往前“钉打” ， 以便考虑布桩及运输。2、桩停止锤击或终压的控制原则： 桩端(指桩的全断面)位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度可作 参考； 桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上的粉土、砂土、碎石类以上以及风化 岩时，以贯入度或压桩力控制为主，桩端标高可作参考； 贯入度或压桩力已达到而桩端标高未达
4、到时，应继续锤击 3 阵，按每阵 10 击 的贯入度或压桩力不大于设计规定的数值加以确认，必要时贯入度应通过试验或与有关 单位协商解决； 当贯入度或压桩力剧变或桩身突起倾斜、移位，或桩身、桩顶出现严重裂纹等情况， 应停止沉桩，分析原因及时与有关单位研究处理。2一、桩基工程发展概况一、桩基工程发展概况 桩基础是人类在软弱地基上建造建构筑物的一种创造，是最古老、最基本的一种基 础类型。桩的应用至今已有 1200 年1400 年的历史，这是 1981 年美国考古学者在智利 蒙特维尔德附近森林里发现的支承于木桩上木屋，经放射性碳 60 测定的判断。我国考 古学家于 19731978 年在浙江省余姚市河
5、姆渡村及西安半坡村遗址发掘了新石器时代 的文化遗址，占地约 4 万的大量木结构遗存，其中木桩 60180mm、方桩 60100mm，板桩厚 1440mm，经碳同位素测定，其时代大约距今 60007000 年， 这是全球迄今发现的规模最大的遗存。 使用木桩的延续时间较长，直至上世纪三十年代，在上海建造的如南京路上的国际 饭店、锦江饭店等 20 层左右的当时属标志性建筑物都还采用了 10 米多长的木桩，随着 时代的变迁、科技的发展，至上世纪未，上海建造的如 88 层浦东的金贸大厦等超高层 建筑时，已采用了 83 米长的钢管桩。从木桩、钢管桩，从 10 多米至 83 米，展示了桩 基础技术的发展轨迹
6、，标志着 20 世纪后 50 年及 21 世纪初我国桩基础技术的巨大发展。 特别是近代，由于新材料和施工机械的出现，为桩基础的飞跃发展创造了条件。今天它 已成为高层建筑、大桥、码头和石油海洋平台等最常用的基础形式。在施工技术进步、 桩型开发应用和设计理论研究等各方面至今仍然异常活跃，显示出桩基础强大的生命力 和广阔的发展前景。二、桩的类型二、桩的类型 桩可按不同的方法进行分类，不同类型的桩具有不同的承载性能，施工沉桩时对环 境的不同影响、不同的造价指标，各适用于不同的条件。 桩的综合分类见表 1。 表 1 桩的分类方法桩的类型按桩制作工艺划分预制桩灌注桩 按沉桩工艺划分打入桩静压桩沉管桩钻孔桩
7、人工挖孔桩 按挤土效应划分挤土挤土挤土不挤土不挤土 按桩身材料划分钢筋混凝土、钢钢筋混凝土、素混凝土1、按承载性状分类、按承载性状分类 a、摩擦型桩包括摩擦桩和端承摩擦桩两种： 摩擦桩：指桩端没有良好持力层的纯摩擦桩，是指在竖向极限承载力作用下，桩顶 荷载全部由桩侧阻力承受。 端承摩擦桩：指桩端具有较好的持力层，有一定端阻力，但在极限承载力作用下， 桩顶荷载主要由桩侧主力承受。 b、端承型桩包括端承桩和摩擦端承桩两种： 端承桩：指桩端有非常坚硬的持力层，且桩长不长(/d10)的情况下，在极限承 载力作用下，桩顶荷载由桩端承受。 摩擦端承桩：指在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受。32
8、、按桩的使用功能分类、按桩的使用功能分类 是指桩在使用状态下，按桩的抗力性能和工作机理进行分类。不同使用功能的桩基， 有不同的构造要求和不同的计算内容。 竖向抗压桩：主要承受建筑物竖向荷载的桩，应进行竖向荷载力计算，必要时，还 需桩基沉降计算，验算软弱下卧层的承载力以及负摩擦力等。 竖向抗拔桩：基坑工程中抗浮验算不能满足要求时，需设置承受上拔力的桩。应进 行桩身强度、抗裂计算及抗拔力验算，且钢筋应通长配置。 水平受荷桩：主要承受水平荷载的桩，应进行桩身强度和抗裂验算及水平承载力和 位移验算。 复合受荷桩：承受竖向、水平荷载均较大的桩，应按竖向抗压、水平受荷桩要求进 行验算。3、按桩身材料分类、
9、按桩身材料分类 混凝土桩：指灌注桩及混凝土预制桩。一般常用的桩，但超长桩(/d100)时不能 充分发挥地基土对桩的支承作用。 钢桩：指采用钢材制成的管桩和型钢桩，由于钢材强度高，可用于超长桩。 组合材料桩：指由两种材料组合而成的桩型，以发挥各种材料的特点，获得最佳的 技术经济效果，如钢管混凝土桩等。4、按其用途功能分类、按其用途功能分类 基础桩、围护桩、锚桩、标志桩、控沉桩、隔离桩等。5、按成桩对环境的影响分类、按成桩对环境的影响分类 挤土桩：指打入、压入式的灌注桩、预制实体桩或封闭式管桩，由沉桩过程中，周 围土体受到桩体的挤压作用，土中超孔隙小压力增长，土体发生隆起，易造成周围建筑 物变形开
10、裂，市政管线断裂，造成水或煤气的泄漏，危害公众。部分挤土桩：部分挤土灌注桩、预钻孔打入式预制桩、打入式敞口管桩(形成土塞， 其长度 35m，视土质而定)。 非挤土桩：指干作法，泥浆护壁、套管护壁法的钻(冲)孔、挖孔桩。6、按桩径大小分类、按桩径大小分类 小桩：d250mm，由于桩径小，使用施工机械、施工场地及施工方法一般较为简 单，常用于基础加固(树根桩、静压锚杆托换桩)和复合桩基础。 中等直径桩：250mmd800mm。长期以来工民建大量使用。 大直径桩：d800mm，此桩单桩承载力较高，除大直径钢管桩外，多数为钻、冲、 挖孔灌注桩，通常用于高重型建(构)筑物基础，如高架道路、桥梁等。7、按
11、桩的制作方法分类、按桩的制作方法分类 预制桩：指在地面上制作桩身，然后采用经击、振动或静压的方法将桩沉至设计标 高的桩型。4灌注桩：指在设计桩位用钻、冲或挖等方法成孔，然后在孔中灌注混凝土成桩的桩 型。三、我国现有的桩型体系三、我国现有的桩型体系 由于我国地域辽阔，各地自然地质条件差别较大，东西部地区经济发展水平很不平 衡，施工技术水平也有很大差异，因此在桩基设计与施工上有极大的多元化，几乎所有 的桩型都在使用。在有些地区已经否定的方法可能在别的地区还在发展，先进的现代化 工艺设备和传统的比较陈旧的工艺设备并存，大直径桩与小直径桩并存、预制桩与灌注 桩并存、挤土桩与非挤土桩并存、锤击、振动与静
12、压桩方法并存，钻孔、冲孔与人工挖 孔的成孔方法并存。在我国各种桩型几乎都可以有它的合适的土质、环境和需求，都有 其应有的价值与地位。桩型上的这种特点主要由经济上的考虑和技术发展的不同两个原 因造成的。因此，必须因地制宜，从实际出发选择桩型。 我国在各类工程中所应用的桩型体系如下：当前将搅拌桩划归地基处理范畴。四、桩基工程特点四、桩基工程特点 桩基施工与上部结构施工相比，桩基施工具有下列特点：预制桩钢筋混凝土桩预应力混凝土管桩钢桩H 型钢桩方桩实心空心管桩开口闭口先张法后张法大直径钢绞线钢筋钢板桩钢管桩-钻成孔不配筋扩底直身(预制圆锥形桩尖)冲击成孔抓握成孔螺旋成孔钻孔压浆(无砂砼)人工挖孔桩沉
13、管灌注桩灌注桩机械成孔桩51、隐蔽性：桩基工程的施工对象是在地面以下，属隐蔽工程，工程质量控制的要 求高，前期工作质量对后续工作的影响大，其质量隐患一般难以发现，如不及时发现， 事后的补救非常困难。 2、复杂性：影响桩基工程质量的因素比较多，有设计方案的合理性、施工工艺、 设备、材料、检测、勘察等都对工程质量有重要影响，对这些因素的影响在事先又比较 难以发现，一旦发现，往往就已造成隐患。 3、风险性：它的风险性比上部结构大得多，由于工作上的失误所造成的损失将是 巨大的。 4、时效性：桩基施工过程中环节步步紧扣，具有很强的时效性，超过时间，将 造成不可挽回的后果，如在密实砂层中的过长时间停压，灌
14、注桩第二次清孔后不马上浇 筑混凝土等造成桩压不到设计标高，沉渣厚度过大，降低桩的承载力。五、桩基工程常遇的问题、原因及处理方法五、桩基工程常遇的问题、原因及处理方法 混凝土预制方桩混凝土预制方桩常遇问题主要原因处理方法锤 击 法桩顶混凝土强度不够；桩顶保护层过厚；网片筋未焊 牢或层数不够；主筋端面不在同一平面；桩顶平面与 桩身轴线不垂直；桩帽顶板变形过大，凹凸不平；锤 垫或桩垫选择不当或已被打破；最终贯入度定得过小， 进入硬持力层过深；偏打；锤过重或过轻。加强桩质量的现场验收及制作过程的监督； 桩顶剔平补强；选择与沉桩过程中相匹配的 桩锤；采用重锤低击；纠正桩帽变形；选择 合适锤垫或桩垫；确定
15、合适的贯入度或进入 硬持力层的深度；及时纠斜。桩顶破裂静 压 法桩顶部位砂浆多、石子少；主筋不在同一平面上；桩 身强度达不到要求；桩顶平面与桩身轴线不垂直，桩 顶保护层过厚；网片未焊穿或层数不够；压桩力过大。 送桩器不匹配；堆载不够。加强桩质量的现场验收及对供桩单位的实地 抽查；选用合适的压桩机械和与桩径匹配的 送桩器。堆载质量宜为压桩力的 1.2 倍。锤 击 法桩身质量不符合要求(砼强度不够)；桩身弯曲超过规 定，遇硬层持力层后过打；桩入土后遇地下硬物折断； 与节桩相接时，上、下两节不一致，而产生曲折；运 输、堆放过程中支点位置不当或起吊、操作不当，沉 桩前已有裂纹；桩身有蜂窝或漏(振)不密
16、实；重锤重 击；沉桩过程中调桩。加强桩质量现象验收，不合格桩不使用；控 制锤击次数，不疲劳过打；严格执行操作规 程；桩入土后，不得调桩。 桩身破裂静 压 法桩身质量不符合要求(砼强度不够)；压桩过程中调整； 压桩力过大；桩的弯曲度太大；桩长细比过大；运输、 堆放过程中未按有关规程执行，造成沉桩时的裂纹等； 堆载不够、抬机。加强桩身质量的现场验收。根据实践经验， 选用合适的供桩单位。压机配重应满足施工 要求。桩顶 位移 或者 桩身 倾斜 过大打压桩机自身未调平导致导杆不垂直； 桩位或桩机就位精度不足，地下障碍物或软弱土层； 上、下节桩轴线不一致； 桩帽或送桩器选用和使用不当； 焊接质量不良，松动或不在同一轴线上； 桩尖不正，不在中心轴线上，打桩顺序不合理或挤土 效应明显及压桩机走机挤压； 基坑开挖，不合理堆土。沉桩过程中随时调整导杆垂直度； 沉桩前复核桩位及机位； 预防、加强测量； 重新选用、正确使用桩帽
