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1、复习提问：复习提问：*1.沉入桩的种类有哪些（部分）？*2.打桩顺序应注意什么？课题课题2 2 桩基础施工桩基础施工 2.2 2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工 适用于中密、稍松的砂类土和一般碎石类土的地基。适用于中密、稍松的砂类土和一般碎石类土的地基。一、桩的种类及特点一、桩的种类及特点 1. 1. 木桩木桩 临时的打桩支架或农村小桥一般采用木桩。临时的打桩支架或农村小桥一般采用木桩。特点：特点：材料来源方便，价格低廉；材料来源方便，价格低廉； 施工操作的技术简单，调节桩长较容易；施工操作的技术简单，调节桩长较容易； 耐久性差，承载力低；耐久性差，承载力低； 易弯曲，材质不均，多节。易弯曲
2、，材质不均，多节。 2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工 2. 2. 钢筋砼桩钢筋砼桩 特点：强度高、匀质、不透水、耐腐蚀，材料特点：强度高、匀质、不透水、耐腐蚀，材料简单，调整桩长较困难，在砂砾和坚岩上打桩困简单，调整桩长较困难，在砂砾和坚岩上打桩困难，抗拉力差，易产生噪声和振动。难，抗拉力差，易产生噪声和振动。 2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工 3. 3. 预应力砼桩预应力砼桩 特点：比钢筋砼桩强度高，抗压能力，不易特点：比钢筋砼桩强度高，抗压能力，不易弯曲、挠度小，不易开裂，抗弯曲和抗拉强度弯曲、挠度小，不易开裂，抗弯曲和抗拉强度好，韧性差，对地震瞬时水平力的影响不能恢好，韧性差，对
3、地震瞬时水平力的影响不能恢复。复。 2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工4. 4. 高强度砼桩高强度砼桩 特点：比预应力材料强度更高的砼桩，其截面特点：比预应力材料强度更高的砼桩，其截面形式为空心管，用高压蒸汽养护而成。形式为空心管，用高压蒸汽养护而成。5. 5. 钢管砼桩（桥梁工程较少用）钢管砼桩（桥梁工程较少用）6. 6. 钢桩钢桩7. 7. 板桩式基础板桩式基础 二、桩的制作二、桩的制作 2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工三、沉入桩机械设备（锤击沉桩设备）三、沉入桩机械设备（锤击沉桩设备） 锤击沉桩的主要设备有桩锤、桩架及动力装置。锤击沉桩的主要设备有桩锤、桩架及动力装置。1. 1.
4、桩锤桩锤 坠锤坠锤: 速度慢、效率低速度慢、效率低单动汽锤：单动汽锤：起落锤速度快、效率高起落锤速度快、效率高双动汽锤：双动汽锤：可用于水下打桩及打斜桩可用于水下打桩及打斜桩柴油机桩锤：柴油机桩锤：燃料消耗少、沉桩效率高。燃料消耗少、沉桩效率高。振动沉桩机锤振动沉桩机锤种类种类2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工2. 2. 桩锤的选择桩锤的选择 按桩长和桩截面按桩长和桩截面 按锤重与桩重的比值按锤重与桩重的比值 按桩周与桩尖的阻力选择按桩周与桩尖的阻力选择 2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工3. 3. 桩架桩架作用作用： 起吊桩锤、吊桩、插桩、吊射水管及桩在下沉过程起吊桩锤、吊桩、插桩、吊射
5、水管及桩在下沉过程中的导向作用。中的导向作用。要求要求： 桩架在结构上有足够强度、刚度、稳定性、保护在桩架在结构上有足够强度、刚度、稳定性、保护在打桩过程中动力作用下，桩架不发生移位和变形。打桩过程中动力作用下，桩架不发生移位和变形。 2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工4. 4. 送桩送桩 用于当桩顶被锤击低于龙门架而仍需继续沉入时，用于当桩顶被锤击低于龙门架而仍需继续沉入时，即需把桩顶送到地面下必要深度处。即需把桩顶送到地面下必要深度处。沉入桩施工2.2 沉入桩基础施工沉入桩基础施工四、打桩注意事项四、打桩注意事项 1.1.打桩顺序由基础的一端向另一端进行，也可从中间向两打桩顺序由基础的一
6、端向另一端进行，也可从中间向两端打。端打。 2.2.打桩前应校正桩位、垂度、倾斜度；打桩前应校正桩位、垂度、倾斜度； 3.3.开始打桩时，桩顶用桩帽或桩垫保护；开始打桩时，桩顶用桩帽或桩垫保护； 4.4.打桩有困难时，不宜硬打，以免损坏桩身，要采取辅助打桩有困难时，不宜硬打，以免损坏桩身，要采取辅助措施；措施； 5.5.每根沉桩应一次完成，不得中途而废，若时间过久，桩每根沉桩应一次完成，不得中途而废，若时间过久，桩四周的摩阻力恢复，增加了沉桩的困难；四周的摩阻力恢复，增加了沉桩的困难； 6.6.应随时掌握桩下沉方向，以防桩基偏移；应随时掌握桩下沉方向，以防桩基偏移； 7.7.应随时观测打桩情况
7、，记录桩的应随时观测打桩情况，记录桩的贯入度贯入度。 最后贯入度，锤击桩最后贯入度，锤击桩时，最后十击的平均时，最后十击的平均下沉值。下沉值。本课小结：本课小结：1. 1. 了解沉入桩的种类以及桩的制作。了解沉入桩的种类以及桩的制作。2. 2. 了解沉入桩的各种机械设备。了解沉入桩的各种机械设备。本课作业：本课作业：1.1.简述锤击沉桩的注意事项。简述锤击沉桩的注意事项。 复习提问：复习提问：*1.沉入桩的种类有哪些（部分）？*2.送桩的作用是什么？课题课题2 2 桩基础施工桩基础施工 2.3 2.3 钻孔灌注桩基础施工钻孔灌注桩基础施工定义：定义：采用不同的钻孔方法在土中形成一定直径井孔，采
8、用不同的钻孔方法在土中形成一定直径井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架吊入井孔中，灌注砼成为达到设计标高后，将钢筋骨架吊入井孔中，灌注砼成为桩基础。桩基础。特点：特点：桩长可以依据持力层的起伏而变化，钢筋用量较桩长可以依据持力层的起伏而变化，钢筋用量较少，便于施工，故应用较为普遍。少，便于施工，故应用较为普遍。 课题课题2 2 桩基础施工桩基础施工钻孔方法：钻孔方法：冲击法冲击法冲抓法冲抓法旋转法旋转法用冲击钻机或卷扬机带动冲锥，借助锥头用冲击钻机或卷扬机带动冲锥，借助锥头自重下落产生的冲击力反复冲击破碎土石自重下落产生的冲击力反复冲击破碎土石或把土石挤入孔壁中，用泥浆浮起钻渣，或把土石挤入孔壁中
9、，用泥浆浮起钻渣，或用抽渣筒或空气吸泥机排出钻渣而形成或用抽渣筒或空气吸泥机排出钻渣而形成钻孔。钻孔。用冲抓锥靠自重产生冲击力切入土层或用冲抓锥靠自重产生冲击力切入土层或破碎土层，叶瓣抓土，弃土以形成钻孔。破碎土层，叶瓣抓土，弃土以形成钻孔。用人力或钻机，通过钻杆带动锥或钻头旋转切削土用人力或钻机，通过钻杆带动锥或钻头旋转切削土壤，用泥浆浮起排钻渣形成钻孔。壤，用泥浆浮起排钻渣形成钻孔。钻孔灌注桩的施工工艺流程钻孔灌注桩的施工工艺流程 埋设护筒埋设护筒埋设护筒埋设护筒 场地准备场地准备场地准备场地准备制备泥浆制备泥浆制备泥浆制备泥浆钻孔钻孔钻孔钻孔清底清底清底清底钢筋笼制作与吊装钢筋笼制作与吊
10、装钢筋笼制作与吊装钢筋笼制作与吊装灌注水下砼灌注水下砼灌注水下砼灌注水下砼场地准备场地准备 场地为旱地时，应平整场地，清除杂物，换除软土，场地为旱地时，应平整场地，清除杂物，换除软土，夯打密实；夯打密实； 场地为陡坡时，可用枕木或木挑架搭设坚固稳定的场地为陡坡时，可用枕木或木挑架搭设坚固稳定的工作平台；工作平台； 场地为浅水时，宜采用筑岛法；场地为浅水时，宜采用筑岛法； 场地为深水时，可搭水上工作平台；若水流平稳，场地为深水时，可搭水上工作平台；若水流平稳，钻机可设在船上钻孔但必须锚固稳定，以免造成偏位；钻机可设在船上钻孔但必须锚固稳定，以免造成偏位；若流速较大，可采用钢丝网水泥薄壁浮运沉井，
11、就位若流速较大，可采用钢丝网水泥薄壁浮运沉井，就位后灌水、下沉、定位。后灌水、下沉、定位。埋设护筒埋设护筒 钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌，甚至发生流砂现象，钻孔内若能保持比地下水位高的甚至发生流砂现象，钻孔内若能保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能稳定孔壁，防止坍孔。水头，增加孔内静水压力，能稳定孔壁，防止坍孔。护筒的作用护筒的作用护筒的要求护筒的要求护筒的埋设护筒的埋设1.固定桩位，引导钻锥方向；固定桩位，引导钻锥方向；2.隔离地面
12、水免其流入井孔，保隔离地面水免其流入井孔，保护孔口；护孔口；3.保证孔内水位高出地下水位或保证孔内水位高出地下水位或施工水位一定高度，形成静水压施工水位一定高度，形成静水压力以保护孔壁。力以保护孔壁。1.要求坚固耐用，不漏水；要求坚固耐用，不漏水；2.护筒内径应比钻孔直径大，每护筒内径应比钻孔直径大，每节长度约节长度约23cm；3.护筒顶端高度的要求。护筒顶端高度的要求。见见P127.制备泥浆制备泥浆 泥浆的作用泥浆的作用1.在钻孔时悬浮钻渣，加固孔壁、防止坍孔，起护壁作用；在钻孔时悬浮钻渣，加固孔壁、防止坍孔，起护壁作用；2.用以冷却钻头，防止钻头冲击时产生高温而变形。用以冷却钻头，防止钻头
13、冲击时产生高温而变形。泥浆的制作泥浆的制作1.粘土应经严格挑选，不得含砂石、石膏等杂物；粘土应经严格挑选，不得含砂石、石膏等杂物；2.优质粘土干块放入水中不分解而只膨胀，用刀切开时呈光优质粘土干块放入水中不分解而只膨胀，用刀切开时呈光滑、明亮的表面；滑、明亮的表面；3.泥浆可用搅拌机或其它简易方法加水制作。泥浆可用搅拌机或其它简易方法加水制作。制备泥浆制备泥浆 泥浆的性能泥浆的性能1.比比 重：泥浆与重：泥浆与4时同体积水的重量比，一般时同体积水的重量比，一般1.05 1.02g/cm3；2.粘度：见课本粘度：见课本P97。一般为。一般为1622秒；最大可达秒；最大可达35秒；秒；3.含砂率：
14、一般小于含砂率：一般小于4；4.酸碱度：酸碱度：PH一般以一般以810为适当；为适当；5.静切力：静止的泥浆，受外力开始流动所需最小的力；静切力：静止的泥浆，受外力开始流动所需最小的力；6.胶体率：泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗料与水胶体率：泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗料与水 分离的程度；分离的程度；7.失水量：越小越好。失水量：越小越好。成孔工艺成孔工艺 根据井孔中土（钻渣）的取出方法不同，钻孔的根据井孔中土（钻渣）的取出方法不同，钻孔的方法和原理可分很多种，重点掌握以下三种：方法和原理可分很多种，重点掌握以下三种：螺旋钻孔螺旋钻孔正循环回转钻孔正循环回转钻孔反循环回转钻孔反循环回
15、转钻孔钻孔事故的预防及处理钻孔事故的预防及处理1. 坍孔坍孔原因：原因：1）泥浆比重不够及其它泥浆性能指标不符合要求；）泥浆比重不够及其它泥浆性能指标不符合要求；2）掏渣后未及时补充水或泥浆，或钻孔通过砂砾等强透）掏渣后未及时补充水或泥浆，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够；水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够；3）护筒埋置太浅，下端孔口漏水；）护筒埋置太浅，下端孔口漏水；4）在松软砂层中钻进，进尺太快；）在松软砂层中钻进，进尺太快；5）爆破处理孔内弧石和探头石，炸药量过大，造成过大）爆破处理孔内弧石和探头石，炸药量过大，造成过大振动振动;6）孔内水位低于地下水位
16、，清孔操作不当，供水管口直）孔内水位低于地下水位，清孔操作不当，供水管口直接冲刷孔壁，清孔时间过久或清孔后停顿过久。接冲刷孔壁，清孔时间过久或清孔后停顿过久。钻孔事故的预防及处理钻孔事故的预防及处理2. 钻孔偏斜钻孔偏斜：1）钻孔中遇有较大的弧石或探头石；）钻孔中遇有较大的弧石或探头石；2）钻头受力不均；）钻头受力不均；3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；4）钻杆弯曲，接头不正；）钻杆弯曲，接头不正；5）钻机底座产生不均匀沉降。）钻机底座产生不均匀沉降。钻孔偏斜钻孔偏斜预防和处理（预防和处理（P119）钻孔事故的预防及处理钻孔事故的预防及处理3. 糊钻糊钻： 在软
17、塑粘土层回转钻进，因进尺过快，钻渣量大，在软塑粘土层回转钻进，因进尺过快，钻渣量大，出浆口堵塞而造成糊钻。出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理：预防处理：选用刮板齿小，出浆口大的钻锥，若已严选用刮板齿小，出浆口大的钻锥，若已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除钻锥残渣。重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除钻锥残渣。钻孔事故的预防及处理钻孔事故的预防及处理4. 扩孔和缩孔扩孔和缩孔： 扩孔扩孔原因：孔壁坍塌。原因：孔壁坍塌。 缩孔缩孔原因：原因： 钻锥焊补不及时，钻锥严重磨耗；钻锥焊补不及时，钻锥严重磨耗；地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。预防处理：预防处理：扩孔扩孔：
18、按塌孔事故处理；：按塌孔事故处理；缩孔缩孔：可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。：可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。钻孔事故的预防及处理钻孔事故的预防及处理5. 钻杆折断钻杆折断钻杆在操作时，因碰撞会使钻头随断杆掉进孔内。钻杆在操作时，因碰撞会使钻头随断杆掉进孔内。6. 钻孔漏浆钻孔漏浆1）漏水漏浆若是护筒造成的，可堵住，并用粘土加固；）漏水漏浆若是护筒造成的，可堵住，并用粘土加固；2）若很严重或因埋设不妥造成时，则应重新埋设；）若很严重或因埋设不妥造成时，则应重新埋设；3）若是孔壁松散，泥浆护壁较差造成时，应在孔内重新回）若是孔壁松散，泥浆护壁较差造成时，应在孔内重新回填粘土，待沉淀密实一
19、段时间后，再重新加强泥浆护壁，填粘土，待沉淀密实一段时间后，再重新加强泥浆护壁，继续钻进。继续钻进。7. 卡钻卡钻8. 掉钻落物掉钻落物9. 梅花孔梅花孔清清 孔孔1. 目的：目的： 1）抽、换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底）抽、换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力；沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力； 2）为灌注水下砼创造良好条件，使测深正确，灌注顺利；）为灌注水下砼创造良好条件，使测深正确，灌注顺利；2. 要求：要求： 终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久，使泥终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久，使泥浆、钻渣沉
20、淀增多，造成清孔工作的困难，甚至坍孔，浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难，甚至坍孔，清孔后应在最短时间内灌注砼。清孔后应在最短时间内灌注砼。清清 孔孔3. 方法：方法： 1）抽浆法（清孔较彻底）抽浆法（清孔较彻底） 2）换浆法）换浆法 3）掏渣清孔）掏渣清孔 钢筋笼制作与吊装钢筋笼制作与吊装1. 钢筋骨架制作方法：钢筋骨架制作方法： 1）卡板成型法）卡板成型法 2）支架成型法）支架成型法 3）箍筋成型法）箍筋成型法 4）加劲筋成型法）加劲筋成型法 钢筋笼制作与吊装钢筋笼制作与吊装2. 钢筋骨架保护层的设置：钢筋骨架保护层的设置： 保护层一般保护层一般68cm1）. 绑扎砼预制块：绑扎砼预制块
21、： 砼预制垫块为砼预制垫块为15020080mm3，靠钻锥孔壁方向，靠钻锥孔壁方向制成弧面，靠骨架的一面制成平石，并有十字槽。一制成弧面，靠骨架的一面制成平石，并有十字槽。一般沿钻孔竖向每隔般沿钻孔竖向每隔2.0米左右设一道，每道沿圆周对米左右设一道，每道沿圆周对称地设置称地设置4次。次。优：优：同孔壁接触面大，制作简单，设置方便；同孔壁接触面大，制作简单，设置方便；缺：缺：用铅丝绑扎在骨架上，碰撞就易碎落。用铅丝绑扎在骨架上，碰撞就易碎落。其他方法，见课本其他方法，见课本P129灌注水下砼灌注水下砼1. 机械设备：机械设备： 1）导管：用钢板卷制焊成或采用无缝钢管制作。）导管：用钢板卷制焊成
22、或采用无缝钢管制作。 2）漏斗、溜槽、储料斗）漏斗、溜槽、储料斗 3）混凝土的运输、提升和导管的升降）混凝土的运输、提升和导管的升降 4）隔水栓、阀门）隔水栓、阀门2. 砼的配制：砼的配制： 水泥的强度等级不宜低于水泥的强度等级不宜低于42.5号，水泥初凝时间不号，水泥初凝时间不宜早于宜早于2.5小时，砼的配合比含砂率宜采用小时，砼的配合比含砂率宜采用0.40.5，水灰比宜采用水灰比宜采用0.50.6，坍落度采用，坍落度采用 180 250，每，每m3的水下砼用量不得少于的水下砼用量不得少于350kg。灌注水下砼灌注水下砼3. 施工方法：施工方法：4. 灌注事故的预防及处理灌注事故的预防及处理
23、 灌注水下砼时，导管埋入砼的深度一般宜控制在灌注水下砼时，导管埋入砼的深度一般宜控制在24米较好，任何时候不得少于米较好，任何时候不得少于1米或大于米或大于6米。米。灌注桩补强灌注桩补强 导管进水导管进水卡管卡管坍孔坍孔埋管埋管钢筋笼上升钢筋笼上升浇短桩头浇短桩头夹泥断桩夹泥断桩1.成孔的质量检验（表成孔的质量检验（表212）2.砼抗压强度试件砼抗压强度试件 每根桩应制作每根桩应制作2-4组（每组组（每组3个试块）的砼试件。个试块）的砼试件。3. 无破损检验桩的完整性无破损检验桩的完整性1）超声波检测法（声波透射法）超声波检测法（声波透射法）2）动力检验法）动力检验法4. 抽芯试验抽芯试验桩身砼钻探取芯桩身砼钻探取芯芯样外观检查芯样外观检查芯样抗压强度试验芯样抗压强度试验钻孔灌注桩的质量检验钻孔灌注桩的质量检验本课小结：本课小结：1. 1. 掌握钻孔灌注桩的施工工艺流程。掌握钻孔灌注桩的施工工艺流程。2. 2. 掌握正循环、反循环成孔工艺。掌握正循环、反循环成孔工艺。3. 3. 了解灌注桩的质量检验方法。了解灌注桩的质量检验方法。
