地基基础施工 教学课件 ppt 作者 牛学超 第07章 桩基础施工

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1、第7章 桩基础施工,知识目标 掌握桩基础的分类和构造知识，熟知不同类型桩基础的适应条件、各部分的配筋和材料要求、施工工序和施工工艺等，理解泥浆护壁灌注桩的成桩原理和施工要点。 能力目标 能陈述桩基础施工质量检测方法、验收要点和缺陷种类，描述预制桩和灌注桩施工工艺过程，正确选择施工机械，协助工程师编写施工方案。,7.1 概述,7.1.1 桩基础的适用范围 荷载大、对沉降要求严格限制的建筑物，如高层房屋建筑和大型建筑等。 地面堆载过大的单层工业厂房及露天栈桥、仓库等。 解决相邻建(构)筑物因地基沉降而产生的相互影响问题。 对倾斜位移有特殊要求的建(构)筑物，如电视塔、烟囱等。 活载较大的建(构)筑

2、物，如筒仓、油库等。 配备重级工作制吊车的单层厂房，如冶金厂房等。 抗地震液化和地震区软弱地基的处理。 作为重大或精密机械设备的基础，或用于动力机械基础以降低基础振幅等。 临水岸坡的水工建筑物，如码头、采油平台等。,高层建筑 地层稳定性差 重型设备,7.1.2 桩基础分类,按荷载的传递方式分类 按桩身材料分类 按施工方法分类 按桩的使用功能分类,摩擦型桩 端承型桩,木桩 混凝土桩 钢筋混凝土桩 钢桩 组合材料桩,预制桩 灌注桩,竖向抗压桩 竖向抗拔桩 水平受荷桩 复合受荷桩,7.1.3 桩基础的构造要求,组成： 若干根桩 承台（承台梁） 高承台桩 低承台桩,1桩 2承台 3上部结构,承台底面位

3、于地面以上,承台底面位于地面以下,7.1.3 桩基础的构造要求,桩距,桩径,配筋率,混凝土,摩擦型桩不宜小于桩身直径3倍。 扩底灌注桩不宜小于扩底直径的1.5倍，当扩底直径大于2m时，桩端净距不宜小于1m。,宜为桩身直径的l3倍。 应考虑特殊土及震陷液化等。 嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整岩体的最小深度不宜小于0.5m。,打入式预制桩不宜小于0.8%； 静压预制桩不宜小于0.6%； 灌注桩当桩身直径为3002000mm时，截面配筋率可取0.65%0.2%； 水平荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承装根据计算确定。,桩长,扩底灌注桩的扩底直径，不应大于桩身直径的3倍； 其它类型的桩径应根据土层状况和

4、单桩承载力确定； 一般介于0.4m2.5m之间。,受水平荷载和弯矩较大的桩，配筋长度应通过计算确定； 桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时，配筋长度应穿过淤泥、淤泥质土层或液化土层； 坡地岸边的桩、8度及8度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩钢筋应通长配制； 桩径大于600mm的钻孔灌注桩，构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。,配筋长度,预制桩的混凝土强度等级不应低于C30，采用静压法沉桩时可适当降低，但不宜低于C20； 灌注桩不应低于C15，水下灌注混凝土不得低于C20，混凝土预制桩尖不得低于C30； 预应力桩不应低于C40。,7.1.3 桩基础的构造要求,承台宽度不应小于500mm；

5、承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长，且桩外边缘至承台边缘距离一般不应小于150mm； 条形承台梁，边缘挑出不应小于75mm； 条形承台和柱下独立桩基承台的厚度不应小于300mm。,承台,承台尺寸,承台混凝土,强度等级不宜小于C15。,承台配筋构造,承台梁的纵向主筋直径不宜小于12mm，架立筋直径不宜小于10mm，箍筋直径不宜小于6mm； 柱下独立桩基承台的受力钢筋应通长配置；圆形、多边形、方形和矩形承台配筋宜按双向均匀布置，钢筋直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm； 对三角形三桩承台应按三向板带均匀配置，最里面三根钢筋相交围成的三角形应位于柱截面范围以内

6、。,7.1.3 桩基础的构造要求,假设教科书P256地基平面边界作为桩基础布置的外边界，根据桩基础的构造要求，并不计承台的材料用量（承台底面离底面距离为2m），采用灌注桩，设计桩基础，并计算钢筋的用量和混凝土的用量。,课堂练习,建议将练习结果整理成作业上交。,7.2 预制桩基础施工,7.2.1 钢筋混凝土预制桩的制作与调运 预制桩是指到达设计位置和标高前已预先制作成形的桩。 桩的制作要点： 采用重叠间隔法生产，重叠层数一般不宜超过四层。 重叠间隔法生产待下层桩混凝土强度达到设计强度的30%时，用同样的方法制作上一层桩。 制作完后，应覆盖洒水养护不少于7d；若用蒸汽养护，在蒸养后，还应适当进行自

7、然养护，30d才能使用。,7.2 预制桩基础施工,7.2.1 钢筋混凝土预制桩的制作与调运 质量要求 应符合预制桩制作允许偏差。 桩的表面应平整、密实，掉角的深度不应超过10mm，局部蜂窝和掉角的缺陷总面积不得超过该桩表面全部面积的0.5%，并不得过分集中。 由于混凝土收缩产生的裂缝，深度不得大于20mm，宽度不得大于0.25mm；横向裂缝长度不得超过边长的一半(管桩、多角形桩不得超过直径或对角线的1/2)。 桩顶或桩尖处不得有蜂窝、麻片、裂缝和掉角。,7.2 预制桩基础施工,（2）桩的起吊 混凝土预制桩达到设计强度等级的75%后方可起吊。 （3）桩的运输和堆放 混凝土强度： 起吊移位70设计

8、强度 运输、起吊就位100设计强度 合理吊点：（正负弯矩值相等则均小） 一点吊：距顶0.31L (L=510m)， 距顶0.29L（L1116m）； 两点吊：距顶、距尖0.207L；,7.2.2 钢筋混凝土预制桩打入法施工,（1）打桩设备与选择 桩锤及其选择 桩架,（2）打桩施工工艺 装机就位-起吊预制桩-对位插桩-打桩-接桩-送桩-检查验收-移动装机。,7.2.2 钢筋混凝土预制桩打入法施工,4）质量技术标准 钢筋混凝土预制桩的质量必须符合设计要求和建筑地基基础工程施工质量验收规范的规定，并有出厂合格证。 打桩的标高或贯入度、桩的接头处理，必须符合设计要求。 允许偏差项目见表7-2,7.2.

9、3 钢筋混凝土预制桩静力压桩施工,（1）特点及原理 （2）压桩机械设备 静力压桩机分机械式和液压式两种。机械式静力压桩机由桩架、卷扬机、加压钢丝绳、滑轮组和活动压梁组成。 （3）压桩方法 压桩机就位后，将预制桩吊入夹持器中，对准桩位、调整好垂直度后，用夹持千斤顶将桩夹紧，然后开动主液压千斤顶加压，桩即被压入土中。接着放松夹持千斤顶，主液压千斤顶回程复位，重复上述动作，继续压桩，直至把桩压到设计标高。 静压预制钢筋混凝土桩常用的接桩方法为焊接法或浆锚法。,7.2.4 钢筋混凝土预制桩可能出现的问题,（1）桩身断裂 （2）桩顶碎裂 （3）沉桩达不到设计要求 （4）桩顶有位移 （5）桩身倾斜 （6）

10、接桩处松脱开裂,7.2.5预应力管桩和钢桩施工简介,（1）钢筋混凝土预应力管桩 预应力混凝土管桩一般在预制厂用离心法生产。桩径有300mm、400mm、500mm等，管壁内设1222mm主筋10根20根，外面绕以6mm螺旋箍筋，多以C30混凝土制造。 用离心法成型，混凝土中多余的水分由于离心力而甩出，故混凝土致密，强度高，抵抗地下水和其它腐蚀的性能好。混凝土管桩制作程序如图7-11所示。 （2）钢桩 使用范围： 严格限制沉桩挤土影响的地区； 持力层起伏较大的地区； 桩基投资较大的工程。 工程上采用的钢桩有钢板桩、型钢桩和钢管桩三大类,7.2.6 职业技能训练,桩基础质量检验 （1）实训目的 通

11、过桩基础的质量检测实训，深刻理解桩基础质量标准，从而有助于在施工中加强质量管理和控制。 （2）实训项目与任务 利用学校实训基地的桩基础作为检测对象。如果学校实训基地没有可供检测的桩基础，教师应该在实训前调查好当地可供检测的桩基础，实训时带领学生前去实训。,习 题,1 简述钢筋混凝土预制桩的制作、运输和堆放要点。 2 简述钢筋混凝土预制桩的打桩顺序。 3 试述打桩施工要点和桩基质量要求。,7.3 灌注桩基础施工,7.3.1 泥浆护壁成孔灌注桩 工作原理 （1）材料要求 水泥、水、粘土、外加剂、钢筋 （2）施工设备 潜水钻 （3）施工工艺,施工流程图,7.3.1 泥浆护壁成孔灌注桩,（3）施工工艺

12、 1）护筒施工 2）采用导管法灌注水下混凝土 混凝土拌和物运输 导管法浇筑水下混凝土 水下混凝土的配制 首批灌注混凝土数量的要求 灌注水下混凝土的技术要求 3）成品保护措施,7.3.1 泥浆护壁成孔灌注桩,可能问题防治 1）护筒周围冒浆 2）孔壁坍塌-泥浆的浓度 3）钻孔偏斜-钻孔垂直度 4）孔底虚土-沉渣的影响 5）断桩-混凝土的浇灌 6）孤石的处理 7）钢筋笼的悬吊,7.3.1 泥浆护壁成孔灌注桩,（4）施工要点 桩孔的定位放线必须准确，误差严格控制在规范规定的范围以内。 必须严格控制成孔质量，保证成孔后的平面布置、垂直度、有效直径、孔深符合设计和规范要求。 钢筋笼放入后必须进行二次清孔。

13、 严格控制泥浆土料的质量，必须选用优质高塑性粘土或膨润土拌制。 保证护筒埋设准确、稳定，护筒中心与桩位中心对正且应垂直。 保证钢筋笼的绑扎正确牢固。浇筑混凝时严格防止钢筋上浮。 严格控制混凝土的配合比。 使用隔水性能好，并能顺利排出的隔水栓。严禁使用袋装混凝土或砂、编织袋装砂等不合格隔水栓。,习 题,泥浆护壁钻孔灌注桩施工时导管内径为250mm，钻孔直径为600mm，泥浆比重为1.15，混凝土比重为2.4，计算： 平衡泥浆压力时导管内混凝土的高度h1。 计算第一罐混凝土的数量。 重点回顾： 泥浆护壁钻孔灌注桩施工中容易出现的问题及防治。 几个重要的数据：1.11.2, 0.8m,7.3.2 螺

14、旋钻成孔灌注桩,（1）材料准备 水泥、砂、钢筋、火烧丝、垫块、外加剂 （2）施工设备 长螺旋钻孔灌注桩和短螺旋钻孔灌注桩两种,（3）施工工艺 施工流程为：桩机就位，调整垂直度成孔清除孔底松土沉渣成孔质量检查安放钢筋笼或插筋放置孔口护孔漏斗浇筑混凝土拔出孔口护孔漏斗。,7.3.2 螺旋钻成孔灌注桩,1）操作工艺 钻孔机就位 钻孔调直机架 测量孔深垂直度及虚土厚度 孔底土清理 按表逐项填好桩孔施工记录 吊放钢筋笼 浇灌混凝土 雨期、冬期施工,7.3.2 螺旋钻成孔灌注桩,（4）施工要点 1）钻孔完毕，应及时盖好孔口。 2）注意土质变化。 3）边浇筑混凝土边振捣。 4）钢筋笼的堆放、运输、起吊、入孔

15、等。 5）钻杆异常停车检查。 6）随时测量顶部标高。,（5）可能问题防治 1）孔底虚土多 2）孔形不完整 3）桩孔偏斜,7.3.2 螺旋钻成孔灌注桩,(6) 质量技术标准 原材料和混凝土强度必须符合设计和混凝土施工质量验收规范规定。混凝土浇筑量严禁小于计算体积。 桩孔深度允许偏差为+300mm，只能深不能浅，孔底沉渣厚度端承桩不大于50mm，摩擦桩不大于150mm。,浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆处理，必须符合设计和建筑地基基础工程施工质量验收规范规定。 桩孔测量放线，平面位置及垂直度允许偏差应符合建筑地基基础工程施工质量验收规范规定。 钢筋笼质量检验标准见泥浆护壁成孔桩质量标准。 混凝土浇筑质

16、量标准见泥浆护壁灌注质量标准。,习 题,1 反循环钻孔灌注桩的施工顺序。 2 反循环钻孔灌注桩泥浆护壁原理和排渣原理。 3 反循环钻孔灌注桩施工中有哪些问题，如何处理。 重点：泥浆护壁成孔灌注桩技术关键点。,7.3.3 职业技能训练,楼泥浆护壁钻孔灌注桩施工组织设计编制 1）实训目的 通过泥浆护壁钻孔灌注桩施工组织设计编制的编制，让学生更加熟练地基基础施工组织设计的编制方法，熟练掌握泥浆护壁钻孔灌注桩的工程量的计算、机械设备的选型、施工组织和施工工艺等。 2）实训项目条件与任务要求 以学校教学楼（或其他适宜做实训练习的建筑物）所在位置为模拟工地，完成泥浆护壁钻孔灌注桩施工组织设计。假设工程完成后为现在的建筑，以目前的建筑物外墙线作为基础的边界。每组利用一个建筑物作为设计条件，全班需要约6栋建筑物。组内每人的桩基参数各不相同，如表7-9所示，每人完成一份报告。,