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1、第二章第二章 桩基础工程桩基础工程学习重点：钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及学习重点：钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工及质量检验标准，对泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方质量检验标准，对泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法。法。学习要求：学习要求：了解桩基础组成及分类；了解桩基础组成及分类；掌握预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事故产生掌握预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事故产生的原因和预防措施；了解静力压桩特点和施工方法；的原因和预防措施；了解静力压桩特点和施工方法；了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；了解泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理；掌握沉管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施工方法，掌握沉
2、管灌注桩、大直径人工挖孔灌注桩的施工方法，常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；了解预制桩、灌注桩质量检验标准。了解预制桩、灌注桩质量检验标准。桩基础是一种常用的基础形式桩基础是一种常用的基础形式。当天然地基上部土。当天然地基上部土层的土质不良，不能满足建筑物对地基强度和变形层的土质不良，不能满足建筑物对地基强度和变形等方面的要求时，往往采用桩基础。等方面的要求时，往往采用桩基础。桩基础是深基础应用最多的一种基础形式桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它，它由桩由桩身和承台组成，桩身全部或部分埋入土中，顶部与身和承台组成，桩身全部或部分埋入土中，顶部
3、与承台联成一体承台联成一体，在承台修筑上部建筑。，在承台修筑上部建筑。桩的作用是桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到承载力较大将上部建筑物的荷载传递到承载力较大的深处土层上的深处土层上，或者，或者使软弱土层挤密实使软弱土层挤密实以提高地基以提高地基土的承载能力，保证建筑物的稳定和减少其沉降。土的承载能力，保证建筑物的稳定和减少其沉降。桩按桩按受力情况受力情况分为分为端承桩端承桩和和摩擦桩摩擦桩两种两种(图图2.1)2.1)端承桩端承桩是穿过软弱土层，并将建筑物的荷载直接传递给坚硬是穿过软弱土层，并将建筑物的荷载直接传递给坚硬土层或岩层上的桩，这种桩土层或岩层上的桩，这种桩主要由桩尖来承受上部的荷
4、载主要由桩尖来承受上部的荷载。摩擦桩摩擦桩悬在软弱层中的桩，这种桩悬在软弱层中的桩，这种桩靠桩侧摩擦力和桩尖阻力靠桩侧摩擦力和桩尖阻力共同承受建筑物的荷载共同承受建筑物的荷载。桩按桩按制作方法制作方法分为分为预制桩预制桩和和灌注桩灌注桩预制桩用沉桩设备打入、压入、振入或旋入土中。预制桩用沉桩设备打入、压入、振入或旋入土中。灌注桩是先在桩位上成孔，在灌入混凝土成桩。灌注桩是先在桩位上成孔，在灌入混凝土成桩。桩按桩按制作材料不同制作材料不同分为分为钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢桩和木桩钢桩和木桩。桩桩按不同施工方法按不同施工方法又可分又可分为人工挖孔桩、钻孔
5、桩、冲孔桩、为人工挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩、静压桩、爆扩桩等静压桩、爆扩桩等。第一节第一节 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 第三节第三节 桩基工程的安全技术桩基工程的安全技术本本 章章 内内 容容本章本章小结小结 第二节第二节 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 第一节第一节 钢筋混疑土预制桩施工钢筋混疑土预制桩施工钢钢筋筋混混凝凝土土预预制制桩桩：在在预预制制构构件件厂厂或或施施工工现现场场预预制制，用用沉沉桩桩设设备备在在设设计计位位置置上上将将其其沉沉入入土土中中，其其特特点点：坚坚固固耐耐久久，不不受受地地下下水水或或潮潮湿湿环环境境影影响响，能能承承受受较较大大荷荷载载，施施工
6、工机机械械化化程程度度高高，进进度度快快，能能适适应应不不同同土层施工土层施工。钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。钢筋混凝土预制桩有钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩方形实心断面桩和和圆柱体空心断圆柱体空心断面桩面桩。钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。桩等资料，制定施工方案。其主要内容包括：其主要内容包括：做好施工现场的准备工作；桩的制做好施工现场的准备工作；桩的制作
7、、运输和堆放；打桩机具设备的选择；打桩顺序、作、运输和堆放；打桩机具设备的选择；打桩顺序、打桩方法的确定；打桩的质量与安全措施打桩方法的确定；打桩的质量与安全措施等。等。一、打桩前的准备工作一、打桩前的准备工作 1 1、清除障碍物清除障碍物 高空、地上及地下障碍物检测与处理。高空、地上及地下障碍物检测与处理。2 2、平整场地平整场地 场地必须平整、坚实，并做好场地排水措施。场地必须平整、坚实，并做好场地排水措施。3 3、抄平放线抄平放线在打桩现场附近设置在打桩现场附近设置2 24 4个水准点，并根据设计要求设定个水准点，并根据设计要求设定每个桩位，正式沉桩前应对桩位复查。每个桩位，正式沉桩前应
8、对桩位复查。较短的桩较短的桩（管桩及长度在（管桩及长度在1010m m以内的方桩）在以内的方桩）在预制厂预制厂制作，较长的桩在制作，较长的桩在施施工现场的预制场地或打桩现场工现场的预制场地或打桩现场制作。制作。桩长一般不得桩长一般不得大于断面边长或外直径的大于断面边长或外直径的5050倍倍。钢筋骨架的钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊，主筋接头位置应按规定错开主筋连接宜采用对焊，主筋接头位置应按规定错开。桩尖桩尖应对正应对正 纵轴线纵轴线。桩头部位钢筋，桩头部位钢筋，纵筋顶面的保护层和以下钢筋网格距离不宜过厚纵筋顶面的保护层和以下钢筋网格距离不宜过厚，应均匀，应均匀布置，以防锤击时打烂桩头。布置，以
9、防锤击时打烂桩头。多节桩的接头应在多节桩的接头应在同一纵轴线上预制，接头处要平整同一纵轴线上预制，接头处要平整，上下节钢筋和桩身，上下节钢筋和桩身减少偏差。减少偏差。预制桩的混凝土的预制桩的混凝土的粗集料应用碎石或碎卵石，粒径粗集料应用碎石或碎卵石，粒径5-40mm5-40mm，砼的，砼的浇捣应一浇捣应一次性完成次性完成，完成后洒水养护不少于，完成后洒水养护不少于7d7d。二、桩的制作、起吊、运输和堆放二、桩的制作、起吊、运输和堆放 （一）桩的制作（一）桩的制作表表2.1 2.1 预制桩钢筋骨架质量检验标准预制桩钢筋骨架质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法 主控项目1主筋距
10、桩顶距离 5用钢尺量2多节桩锚固钢筋位置 5用钢尺量3多节桩预埋铁件 3用钢尺量4主筋保护层厚度 5用钢尺量一般项目1主筋间距 5用钢尺量2桩尖中心线 10用钢尺量3箍筋间距 20用钢尺量4桩顶钢筋网片 10用钢尺量5多节桩锚固钢筋长度 10用钢尺量混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝，养护时间不少于7
11、d。桩的制作应按规定做好检查记录，以供验收时查用。桩的制作应按规定做好检查记录，以供验收时查用。钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表表2.22.2的规定。项序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法 单位数值主控项目1桩体质量检验 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 2桩位偏差 见本表 用钢尺量3承载力 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 一般项目1砂、石、水泥、钢材等原材料(现场预制时)符合设计要求 查出厂质保文件或抽样送检 2混凝土配合比及强度(现场预制时)符合设计要求检查称量及查试块记录 3成品桩外形 表面平整、颜色均匀、掉角深度10mm，蜂窝面积小于总面积0.5%直观 表2.
12、2 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准 项序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法 单位数值一般项目4成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、装、堆放引起的裂缝)深度20mm，宽度0.25mm，横向裂缝不超过边长的一半 裂缝测定仪，该基在地下水有侵蚀地区及锤击数超过500击的长桩不适用 5成品桩尺寸：横截面边长 桩顶对角线差 桩尖中心线 桩身弯曲矢高 桩顶平整度 mmmmmmmm5 1010L/10001.010L/1000秒表测定用钢尺量 用钢尺量 7硫 磺 胶 泥 接 桩：胶 泥 浇 筑 时 间 浇筑后停歇时间 minmin7秒表测定秒表测定8桩顶标高 mm50 水准仪 9停锤标准 设计要求现场实测或查
13、沉桩记录 预预制制桩桩应应在在浇浇筑筑的的混混凝凝土土达达到到设设计计强强度度的的70%70%方方可可起起吊吊；达达到到100%100%设设计计强强度度，才才能能运运输输。若若提提前前吊吊运运，必必须须采采取取措施并经过验算合格方可进行措施并经过验算合格方可进行。桩桩在在起起吊吊搬搬运运时时，要要注注意意保保护护桩桩身身，且且必必须须做做到到平平稳稳，避避免免冲冲击击和和振振动动，吊吊点点应应同同时时受受力力，吊吊点点位位置置应应符符合合设设计规定。计规定。如如无无吊吊环环，设设计计又又未未作作规规定定时时，可可按按图图2.3所所示示的的位位置置捆捆绑。绑。（二）桩的起吊和运输（二）桩的起吊和
14、运输打打桩桩前前需需将将桩桩运运到到现现场场堆堆放放，堆堆放放或或运运输输时时应应使使桩桩尖尖的方向符合桩吊升要求，避免打桩前因桩掉头发生困难。的方向符合桩吊升要求，避免打桩前因桩掉头发生困难。堆堆放放时时，地地面面必必须须平平整整、坚坚实实，垫垫木木间间距距应应根根据据吊吊点点确确定定，各各层层垫垫木木应应位位于于同同一一条条垂垂直直线线上上，最最下下层层垫垫木木适适当加宽，堆放层数不宜超过当加宽，堆放层数不宜超过4 4层。层。不同规格的桩应分别堆放。不同规格的桩应分别堆放。（三）桩的堆放（三）桩的堆放三、打桩机械设备三、打桩机械设备 打桩设备包括打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置桩锤、桩架和
15、动力装置。(1)(1)桩锤桩锤桩锤可选用桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤落锤、汽锤、柴油打桩锤。落落锤锤一一般般由由铸铸铁铁制制成成。重重量量一一般般为为0.52t0.52t。它它由由人人力力或或卷卷扬扬机机提提升升到到一一定定高高度度，然然后后自自由由落落下下击击打打桩桩顶顶(如如图图2.42.4)。汽汽锤锤是是利利用用蒸蒸汽汽或或压压缩缩空空气气为为动动力力的的打打桩桩机机械械，打打桩桩时时需需有有蒸蒸汽汽锅锅炉炉配配套套。分分单单动动汽汽锤锤和和双双动动汽汽锤锤(如如图图2.52.5)。柴油打桩锤柴油打桩锤利利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，
16、柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。振动锤振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。沉。锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考程度及施工条件等参考表表2.32.3选用。选用。表表2.3 锤重选择表锤重选择表 锤 型 柴 油 锤(t)202535456072锤的动力性能 冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2总 重(t)4.56.57.29.615.018.0冲击力(kN)200020002500250040004000500050007000700010000常用冲程(m)1.82.3桩 的 边长或直径 预制方桩、预应力管桩的边长或直径(cm)253535404045455050555560钢管桩直径(cm)40609090100持力层粘性土粉土 一般进入深度(m)121.52.5232.53.53435静力触探比贯入阻力Ps平均值(MPa)345555砂土一般进入深度(m)0.510.
