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1、*1土木工程施工技术 同 济 大 学 土 木 工 程 学 院 建 筑 工 程 系 建 筑 施 工 教 研 室吴 水 根 二00二年十月*2第一讲工程桩的施工第一讲工程桩的施工*3桩基础概述： 根据传力和作用性质不同分为端承型桩和摩 擦型桩两大类 1、摩擦型桩：是指在竖向极限荷载作用下，桩顶 荷载全部或主要由桩侧阻力受力的桩，根据桩侧 阻力分担荷载的大小，磨擦型桩又分为磨擦桩和 端承磨擦桩两种。 2、端承型桩：是指在竖向荷载作用下，桩顶荷载 全部或主要由桩端阻力承受，桩侧阻力相对桩端 阻力而言较小，或可忽略不计的桩。根据桩端阻力发挥的程度和分担荷载的比例， 又可分为端承桩和磨擦端承桩两种 *4
2、根据材料不同分为：砼桩、钢桩、和组合材 料桩等n砼桩又分为预制桩和灌注桩两类。n钢桩有钢管桩、H型钢桩和工字型钢桩等。n组合材料桩是用两种材料组合的桩，如钢管桩 内填充砼等形式的组合桩。 根据成桩方法不同分为：挤土桩（如打入式 预制桩）、部分挤土桩（如钻孔打入式预制桩 ）和非挤土桩（如钻孔灌浇桩）等三种。*5第一章 钢筋混凝土预 制打入桩施工*61-1、预制桩的制作，起吊，运输,堆放制作：叠浇4层，下层砼30%强度后筑 上层（邻桩30%设计强度）并连续浇筑。 起吊、运输、堆放:（1、100%强度后才可 起吊，100%强度后才可运输（打桩）；2、 堆放搁置点与吊点上下一致且4层）*71-2、设备
3、 1. 桩锤 落锤构造简单，使用方便。轻锤重0.5 1.5t,重锤可达数吨。 柴油锤利用燃油爆炸的能量，推动活塞 往复运动产生冲击进行锤击打桩。重量有 0.12，0.6，1.2，1.8，2.5，4.0，6.0t等数 种，锤击次数次min.可用于大 型混凝土桩和钢管桩等。*8 蒸汽锤-利用蒸汽的动力进行锤击。单动 可打各种桩，重310t,双动因冲击频率高（ 次min）,工作效率高。适 宜打各种桩，也可在水下打桩并用于拔桩。 重0.66t 液压锤-一种新型的打桩设备。构造复 杂，造价高。 *9 桩锤选择根据现场情况及现有打桩设备条件,确定桩 锤类型后,还要选择桩锤重量,锤重的选择应 根据地质条件,
4、桩的类型与规格,桩的密集程 度,单桩极限承载力及现场施工条件等因素综 合考虑确定,其中地质条件影响最大.*101)按桩锤冲击能选择E25P 式中E-锤的一次冲击动能(kNm)P-单桩的设计荷载(kN) 2)按桩重量复核 K=(Q+q)/E 式中 K-适用系数 双动汽锤、柴油打桩锤 K5.0 单动汽锤 K3.5 落锤 K2.0Q-锤重（kN）；q-桩自重（包括送桩、桩 帽与桩垫）（kN）； 3)按经验选择桩锤*11*12注:1、适用于预制桩长2040m、钢管桩长 度4060m，且桩尖进入硬土层一定深度 。不适用于桩尖处于软土层的情况。2、标准贯入击数N值为未修正的数值。3、本表仅供选锤参考，不能
5、作为设计确 定贯入度和承载力的依据。*134) 校核锤重与桩重之比：按规范规定，桩锤的 重量应大于或等于桩的重量。当桩重力大20kN 时，可采用比桩轻的锤，但亦不能小于桩重的 75%，一般桩锤的重量大于桩重的1.52倍时,能 取得良好的效果。*14桩锤选用实例 某工程为预制钢筋混凝土桩（ =2500kg/m2 ），桩的长度、截面及单桩设计荷载可查表，送桩 及桩帽的重量为200kg，根据土质条件采用柴油打 桩机，试按冲击能E值、适用系数K选择桩锤，并用 桩重与锤重合宜比进行校核 (柴油打桩锤的技术数 据见表 1、21*152*162*172*180.940.75*192. 架桩 桩架是支持桩身和
6、桩锤，打桩时引导桩 的方向的打桩设备。 A. 多能桩架（立柱、斜撑、回转工 作台和底盘及传动机构组成）稳定性好，起吊能力大，可打较长（ 30m）的桩等优点，但桩架占地大，行 走、装拆麻烦。 B. 履带式桩架 履带式起重机为底盘+立柱+斜撑。移 动方便，可适用各种桩施工，应用最多、 行走方便、机动灵活。*201-3 打桩 1) 打桩顺序 A. 先深后浅，先大后小，先长后短 B. 密集桩群：自中间向两个方向或四周对称施打 C. 毗邻建筑物：远离建筑物 D. 逐排打，自中央向四边打，分段打（D3d粗骨料 B. 加劲箍：主筋外侧、主筋不放弯钩，所设弯钩不向内园伸露 （免妨导管工作） C. 内径应比导管
7、接头外径大100以上 D. 搬运和吊装防止变形，安放对准孔位，避免碰撞，就位后 立即固定 E. 主筋保护层允许偏差（水下浇捣20，非水下浇捣10） 粗骨料：卵石or碎石 dmax50,1/3d主筋净距（沉管桩） ；70，1/4d0（素砼桩） 试块：d0(桩径)1m：1组/根；1组/台班*372-2、泥浆护壁钻孔灌注桩 1、泥浆的制备和处理 制备：1）、自行造浆2）、制备泥浆：高塑性粘土；膨润土 泥浆护壁：1）、施工期间的泥浆面应高出地下水位1m, 水位涨落时，应高出最高水位1.5m以上 2）、清孔时不断置换泥浆3）、浇砼前，孔底500以内，p1.25，含砂率8%，粘度28s *382、正反循环
8、钻孔灌注桩 1）H30m的端承型桩采用反循环工艺成孔或清孔 2）护筒：A、准确、稳定、护筒中心与桩位中心的偏差50 B、内径钻头直径+100，其上部宜开设12个溢浆孔C、埋设深度：1.0m（粘土中），1.5m（砂土中 ） 3）钻进速度：A、松软土层：根据泥浆补给情况控制B、硬层或岩层中：以钻孔不发生跳动为准 4）清孔：A、泥浆指标p1.25，含砂率8%，粘度28sB、孔底沉碴（端承桩50；摩擦端承，端承摩擦桩100；摩擦桩300）*393、水下浇注砼 钢笼吊放隐藏工程验收水下浇注砼l 配合比： 1）好的和易性，坍落度180220，水泥用量360kg/m3 2）砂率40%45%，中粗砂，dmax
9、0.5m4）连续施工：每根桩的浇注时间按初盘砼的初凝时间5) 控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，泛浆高度须保 证暴露的桩顶砼达到强度设计值。*412-3 沉管灌注桩施工 2-3-1 锤击沉管桩 1、施工方法：单打法、复打法及反插法 2、施工规定： 1).群桩和桩中心距小于4倍桩径的桩基提出相应技 术措施（保证相邻桩身质量） 2).预制桩尖或钢桩尖加工质量和埋设位置与设计相符 且桩管与桩尖密封良好 3).每米锤击数和最后一米锤击数及准确测量最后三阵 ，每阵十锤的贯入度及落锤高度。 4).灌注砼沉管至标高立即灌砼（先灌至笼底；放 钢笼；再灌砼至桩顶标高）*42l 拔管：第一次应控制在能容纳第二次所
10、需灌入的砼量为限 速度要均匀:1m/min(一般土层)；0.30.8m/min（软弱土 层或软硬土层交界处） l 倒打、轻击不中断（单动汽锤50次/min；自由落锤40 次/min） l 砼充盈系数1.0，否则宜全长复打或局部复打（超1m以 上长度）对可能有断桩或缩颈桩 l 全长复打： A. 第一次至自然地面 B. 随拔管随清泥土（管壁和地面上） C. 轴线重合复打，且应于第一次砼初凝之前完成 D. 有钢筋时，坍落度80100，素砼6080*432-3-2 振动、振动冲击沉管灌注桩的施工 l 施工方法： A. 单打法：适用于含水量较小的土层，宜采用预制桩尖 B. 反插法，复打法：适用于饱和土层
11、 l 拔管速度：一般土层1.21.5m/min(活瓣宜慢；预制桩 尖可快)，软弱土层0.60.8m/min l 反插法： A. 灌满砼后先振动后拔管，0.51.0m/次，0.30.5m/次（ 反插），拔管中分段添加砼，保证管内砼面（A、不低于地表 面， B、高于地下水位1.01.5m以上），拔管速度 0.5m/min B. 桩尖处1.5m范围内，宜多次反插以扩大桩的端部断面 C. 穿过淤泥夹层时，应当放慢拔管速度，并减少拔管高度 和反插深度，在流动性淤泥中不宜使用反插法。*442-4 干作业成孔灌注桩 A、钻孔（扩底）灌注桩的施工； B、人工挖孔灌注桩的施工） (略)*45沉管灌注桩常遇问题v
12、断桩、缩颈、桩靴进水进泥及吊脚桩v断桩：地面以下1-3m的不同软硬土层交接处原因：A、桩距过小，挤压水平横向推力和隆起上 拔力影响产生剪应力水平裂缝措施：a.桩距3.5倍桩径; b. 跳打法或控制时间 法;减少对邻桩的影响。v缩颈（瓶颈桩）：在含水量大的粘性土中沉管时， 土体受强制扰动和挤压，产生很高的孔隙水压力，桩 管拔出后对新浇砼产生挤压导致缩颈；拔管过快，砼 量少或和易性差均会产生此现象。处理：复打法*46v桩靴进水、进泥：地下水位高，含水量大的淤泥和 粉砂土层处理：1、拔出桩管，修复改正桩靴缝隙后，用砂回 填桩孔重打2、地下水量大时，桩管沉到地下水位时，用 水泥砂浆灌入管内约0.5m作
13、封底，并再灌1m高砼然后 打下。v吊脚桩：桩底部的砼隔空，或砼中混进了泥砂而形 成松软层的桩。v 原因：预制桩靴被打坏而挤入套管内，拔管时桩 靴未及时被砼压出或桩靴活瓣未及时张开，如发现问 题应将套管拔出，填砂重打。*47*48第三章 钢桩的施工 *493-1钢桩的制作 1.材料应符合设计并有出厂合格证和试验报告 2.现场制作应有平整的场地及挡风防雨的措施 3.制作允许偏差1) 外径或断面尺寸（桩端部0.5%外径或边长 ；桩身1%外径或边长）2) 长度0；矢高1%桩长；端部平整度2（H 型桩1）3) 端部平面与桩身中心线的倾斜值2 4.分段长度1)满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装 卸
14、能力且15m2)避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接 桩 5.有侵蚀性或腐蚀性土层应防腐处理*503-2钢桩的焊接 1. 焊接规定： 1) 端部浮锈，油污等脏物须清除，保持干燥；下 节桩顶经锤击后的变形部分应割除 2) 焊接时应校正垂直度，对口间隙为23mm 3) 焊丝或焊条应烘干 4) 焊接应对称进行 5) 焊接应用多层焊、钢管桩各层焊缝的接头应错 开，焊渣应清除。 6) T00或雨雪天，须有可靠的焊接质量保证措施 。 7) 焊毕1min后才可锤击*518) 验收： A. 每个接头常规检查 a.上下节桩错口：钢管桩外径7003mm， 7002mm；H型钢桩 1mm b.咬边深度（焊缝）
15、 0.5 c.加强层高度（焊缝）0+2 d.加强层宽度（焊缝）0+3 B.5%接头做超声，探伤检查3个（同一工程） C.或2%接头做X拍片，探伤检查3个（同一工程 ） *523-3运输和堆存 1、场地平实，排水畅通 2、桩的两端应适当保护，钢管桩应设保护圈 3、搬运时应防止桩体撞击而造成桩端桩体损坏或弯 曲 4、钢桩应按规格、材质分别堆放，堆放层数不宜太 高，支点合理，防止滚动 钢管桩：900，三层 H型钢桩：六层600，四层400，五层 *533-4、沉桩 1. 预制桩打入标准均适用于钢桩 2. 钢管如锤击沉桩有困难，可在管内取土助沉 3. H型钢桩断面刚度较小，锤重4.5t ,锤击中预 防横向失稳 4. 持力层较硬时，H型钢桩不宜送桩 5. 有大块石等回填物，插桩前应清除保证沉桩 质量。*54第四章桩基工程质量及验收*554-1成桩质量检查 1、灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔、钢
