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1、2018/11/18,1,一、深基础：桩基础、墩基础、沉井基础、 沉箱基础、地下连续墙 二、桩基础：若干根单桩 + 承台或承台梁,基础工程,2018/11/18,2,1.桩基础分类： 按受力情况分类： 摩擦型桩：桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受； 端承型桩：桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受； 按施工方法分类：预制桩和灌注桩 按排土分类： 挤土桩：打入、静压、振动、预钻孔、沉管、拧入等 非挤土桩：钻孔、挖孔 按材料分类：木、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢管桩,2018/11/18,3,2.桩的发展： 提高承载力 向攻克桩成孔难点方向发展； 向低公害方向发展。,2018/11/18,4,2.1 钢筋混凝
2、土预制桩 优点：（常规挤土）承载力大，施工速度 快，质量好，工艺简单，不受地 下水影响。 缺点：耗钢量大，端承型桩有接桩和截 桩，硬土沉桩困难。 截面形式：实心桩：方形，边长一般 200550mm 空心桩：常圆形，离心法生产， 有 RC、PC、PHC，外径 300 1000mm 单根桩长：由桩架的高度、运输决定 施工包括: 制作 （运输 堆放 ） 起吊 沉桩,2018/11/18,5,一、制作: 混凝土强度等级不宜低于 C30,一般为C40C50 制作：(1)叠浇法：一般4层，下层桩或邻桩混凝土达到 30%fcuk（设计强度），才能浇上层桩或邻桩 (2)钢筋要求：允许偏差（接头、位置、间距等）
3、 (3)混凝土：由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断 (4)制作偏差，质量外观 长桩一般分节制作，工厂预制每节 12m，现场 预制每节30m，注意节点位置。,2018/11/18,6,2018/11/18,7,2018/11/18,8,二、起吊和运输: 钢筋混凝土预制桩应在 混凝土达到设计强度标准值 的75%方可起吊 ,达到100%方 能运输和打桩 .,三、沉桩方式: 1.锤击沉桩 2.静力压桩 3.振动沉桩 4.水冲沉桩,0.707l,0.293l,0.207l,0.207l,0.586l,0.145l,0.145l,0.355l,0.355l,l,桩的合理吊点位置 (a)-点起吊;(b)两点起吊
4、;(c)三点起吊,(a),(b),(c),2018/11/18,9,四、锤击沉桩(打入桩) (一)打桩机具:,1.桩锤:,落锤,汽锤,液压锤,柴油锤,单动汽锤,双动汽锤,落 锤 (a)普通落锤;(b)自动挂钩落锤,打入桩施工,2018/11/18,10,2018/11/18,11,2018/11/18,12,柴油锤.swf,2018/11/18,13,2.桩架: 桩架高度 H H h1 + h2 + h3 + h4 + h5 =桩长+桩帽高度+桩锤高度+滑轮组高度 +起锤工作余位高度(12m),桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。,例题: 预制桩设计进桩总长度为60米，每根桩长是10
5、米，桩垫厚度0.5米，桩锤高度1.2米，滑轮组高度2米，起重余位高度1米，计算桩架高度。,2018/11/18,14,(二)桩锤的选择: 桩锤宜重锤低击 ,锤重的选择应根据工程地质条件 、 桩的类型 ,结构,密集程度及施工条件 ,参照下表选用 .,选择锤重参考表,2018/11/18,15,设:Q2=2Q1 H1=2H2 有:Q1H1=Q2H2 但,动量:T=Q 得:T2= T1,2gH,2,H1,H2,Q1,Q2,两种打桩方法 (a)“轻锤高击”;(b)“重锤低击”,(a),(b),2018/11/18,16,(三)打桩顺序: 1.根据桩的密集程度（平面布置） (a)自中间向两侧对称进行 (
6、桩距 4d) (b)自中间向四周进行 (桩距 4d) (c)由一侧向单一方向进行 (桩距 4d),2018/11/18,17,2. 根据基础的设计标高：先深后浅 3. 根据桩的规格：先大后小，先长后短 4. 行走路线：顶打（摩擦型桩，端承型桩送桩） 退打（端承型桩）,(四)打桩施工: 1.工艺:清理场地 安装桩架 吊桩就位 打桩 贯入度:每锤击一次桩的入土深度 . 最后贯入度:最后10击桩的平均入土深度 .,2018/11/18,18,2.质量控制: A. 当桩尖位于硬土层(如坚硬、硬塑的粘土、碎石土、中 密以上的砂土或风化岩等)时(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
7、为参考；当贯 入度已达到而桩尖标高未达到时，应继续锤击3阵，每阵 10击的平均贯入度不应大于规定的数值。 B. 当桩尖位于软土层时（摩擦型桩），以桩尖设计标高控 制为主，贯入度为参考； C. 当控制指标已符合要求，而其它指标与要求相差较大时， 应与有关单位研究处理。,2018/11/18,19,3、打桩施工常见问题的分析,在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。 发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。,（1）桩顶破碎 打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，如果桩顶
8、钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。,（2）桩身被打断 制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等都可能引起桩身断裂,（3）桩身位移、扭转或倾斜 桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜，桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石等都会引起桩身位移、扭转或倾斜。,（4）桩锤回跃，桩身回弹严重 选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃
9、；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹,2018/11/18,20,3.打桩施工记录 :,钢筋混凝土预制桩施工记录 : 施工单位 工程名称 施工班组 桩的规格 桩锤类型及冲击部分重量 自然地面标高 桩帽重量 桩顶设计标高,工程负责人: 记录:,2018/11/18,21,五、静力压桩： 特点:无噪声、无振动、节约钢筋、可预估和验证桩承载力。,2018/11/18,22,如:YZY650型最大压入力为 6500KN ZYJ680型额定压桩力为 6800KN,2018/11/18,23,2.桩的接头型式 ：焊接、浆卯连接、法兰连接,3,2,1,3,1,4,5,6,5,7,15d,16d,(a),
10、(b),桩的接头型式 (a)、(b)焊接接合;(c)管式接合;(d)管桩螺栓接合;(e)硫磺砂浆锚筋接合 1-角钢与主筋焊接;2-钢板;3-焊缝;4-预埋钢管;5-浆锚孔 6-预埋法兰;7-预埋锚筋;d-锚栓直径,(c),(d),(e),2018/11/18,24,六、先张预应力管桩： （预应力混凝土中）,D,1,预应力管桩示意 1-桩身;2-钢套箍;3-端头板;D-外径;t-壁厚,3,2,3,2,t,1.组成:桩身、端头板、钢套箍,2.分类,预应力管桩(代号PC桩):混凝土强度 C60,高强预应力管桩(代号PHC桩):混凝土强度 C80,3.规格,外径3001000mm,壁厚60130mm,
11、每节桩长 15m,2018/11/18,25,4.沉桩方式,锤击沉桩,静力压桩,2,4,1,1,3,（a）,（b）,（c）,（d）,（e）,预应力管桩施工工艺流程 (a)测量放样、桩机和桩就位对中调直;(b)锤击下沉; (c)电焊接桩;(d)再锤击、再接桩、再锤击;(e)收锤,测贯入度 1-打桩机;2-打桩锤;3-桩;4-接桩,2018/11/18,26,2018/11/18,27,2018/11/18,28,2018/11/18,29,2018/11/18,30,2018/11/18,31,2.2 混凝土及钢筋混凝土灌注桩 优点：节约钢筋、模板，无需接桩、截桩 缺点：技术间歇时间长，需严格控
12、制施工质量,灌注桩适用范围,2018/11/18,32,一、干作业成孔灌注桩 : (一)适用范围：地下水位以 上的粘性土、砂土及人工填土。 不宜用于地下水以下的 各类土及碎石土、 淤泥和淤泥质土。,2018/11/18,33,液压步履式长螺旋钻机 1-减速箱总成;2-臂架;3-钻杆;4-中间导向套 ;5-出土装置; 6-前支腿;7-操 纵室;8-斜撑;9-中盘;10-下盘;11-上盘;12-卷扬机;13-后支腿;14-液压系统,2018/11/18,34,（a）,（b）,（c）,（d）,钻扩机钻孔示意图 (a)钻头;(b)钻孔;(c)扩孔;(d)机扩钻孔桩;,2018/11/18,35,(三)
13、要求： 1.钻孔灌注桩混凝土强度等级 C15,水下灌注时C20; 2.灌注桩混凝土应分层浇筑和振捣 ,每层高度不得大于1.5m; 3.钻孔桩一定要处理孔底虚土 .,2018/11/18,36,二、湿作业成孔灌注桩 又称泥浆护壁成孔灌注桩 ,泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层 (一)施工工艺: 设泥浆池 制备泥浆 泥浆循环清渣 测定桩位埋设护筒桩机就位成孔清孔安放钢筋笼 浇筑水下混凝土,2018/11/18,37,2018/11/18,38,(二)埋设护筒： 作用定位导向，保护孔口，维持水头 要求直径钻头D+100mm（回转钻）
14、 +200mm（冲击钻） 埋设深度粘土1m，砂土 1.5m，保证泥浆面高于地下 水位1m以上;高于地面 30 60cm 地表土层较好，开钻后不坍孔，可不埋设护筒,GL,2m以上,护简入土深度,护简,地下水位,GL,2m以上,护简入土深度,泥 浆,地下水位,泥 浆,(a),(b),地下水位与孔内水位的关系 (a)地下水位较浅时;(b)地下水位较深时,2018/11/18,39,(三)成孔： 机械： 1.冲击钻碎石土、砂土、粘性土、淤泥、岩层等，直径800 、1000、1200等 2.冲抓锥较松散粘土、粉质粘土、砂卵石层及它软质土层，直径 450600mm 3.潜水钻粘性土、淤泥、淤泥质土、砂土、风化岩石等，直径 500 1500mm，深达50m,2018/11/18,40,2018/11/18,41,2018/11/18,42,(四)泥浆护壁： 1.作用护壁 、排渣 、冷却、润滑 2.制备原土造浆：当土质为粘土和粉质粘土时， 加清 水； 排渣时泥浆比重为 1.11.2。 制备泥浆：IP17粘性土(除去杂质)+水( + 稳 定浆 )；干净泥浆比重1.1左右，排 出泥浆1.2 1.4，当穿过
