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1、地基与桩基础工程PPT课件Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望本章主要内容：本章主要内容：l 软弱地基的加固处理软弱地基的加固处理 l 浅基础工程施工浅基础工程施工 l 桩基础工程桩基础工程 l 工程实践案例工程实践案例 ( (自学自学) )第第一节一节 软弱地基的加固处理软弱地基的加固处理l 软弱地基指高压缩土地基。高压缩性土分软弱地基指高压缩土地基。高压缩性土分为自然沉积的为自然沉积的(如淤泥，泥炭等如淤泥，泥炭等)和人工堆积的和人工堆积的(如建筑垃圾、生活垃圾、工业
2、废料、炉渣等如建筑垃圾、生活垃圾、工业废料、炉渣等)。在进行软弱地基加固处理时，应根据高压缩性在进行软弱地基加固处理时，应根据高压缩性土的特性不同，不能采用相同的方法去处理，土的特性不同，不能采用相同的方法去处理，否则，将会造成许多人为事故。例如，在否则，将会造成许多人为事故。例如，在10年年前有人将强夯法用于夯击淤泥类土，变成了橡前有人将强夯法用于夯击淤泥类土，变成了橡皮土，越夯越坏。还有用碎石桩去改良淤泥质皮土，越夯越坏。还有用碎石桩去改良淤泥质土，造成六层土，造成六层 房屋下沉超过房屋下沉超过1 m，并且歪斜。，并且歪斜。这些教训是很深刻的。这些教训是很深刻的。 l 一一. 软弱地基加固
3、的原理软弱地基加固的原理l 当工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱当工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或强度不足或压缩性大压缩性大)，不能作为天然地基时，可针对不同情况，采取各，不能作为天然地基时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，提高承载力、增加种人工加固处理的方法，以改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。l 地基加固的原理是：地基加固的原理是：“将土质由松变实将土质由松变实”，“将土的含水将土的含水量由高变低量由高变低”，即可达到地基加固的目的。工程实践中各种加，即可达到地基加固的目的。工
4、程实践中各种加固方法，如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、固方法，如机械碾压法、重锤夯实法、挤密桩法、化学加固法、预压固结法、深层搅拌法等均是从这一加固原理出发。但在拟预压固结法、深层搅拌法等均是从这一加固原理出发。但在拟定地基加固处理方案时，应充分考虑地基与上部结构共同工作定地基加固处理方案时，应充分考虑地基与上部结构共同工作的原则，从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均应采取相的原则，从地基处理、建筑、结构设计和施工方面均应采取相应的措施进行综合治理，严禁单纯对地基进行加固处理，否则，应的措施进行综合治理，严禁单纯对地基进行加固处理，否则，不仅会增加工程费用，反而难以达到理想的
5、效果。不仅会增加工程费用，反而难以达到理想的效果。 l 具体的加固措施有：具体的加固措施有：l (1) 改变建筑体形，简化建筑平面。具有复杂的平改变建筑体形，简化建筑平面。具有复杂的平面和立面的建筑，即使承载力完全相同，也将引起严面和立面的建筑，即使承载力完全相同，也将引起严重的破坏。重的破坏。 l(2) 调整荷载差异。调整荷载差异。l(3) 合理设置沉降缝。沉降缝位置宜设在：地基不同土层的交合理设置沉降缝。沉降缝位置宜设在：地基不同土层的交接处，或地基同一土层厚薄不一处；建筑平面的转折处；荷载接处，或地基同一土层厚薄不一处；建筑平面的转折处；荷载或高度差异处；建筑结构或基础类型不同处；分期建
6、筑的交界或高度差异处；建筑结构或基础类型不同处；分期建筑的交界处；局部地下室的边缘；过长房屋的适当部位。处；局部地下室的边缘；过长房屋的适当部位。l(4) 采用轻型结构、柔性结构。采用轻型结构、柔性结构。l(5) 加强房屋的整体刚度，如采用横墙承重方案或增加横墙；加强房屋的整体刚度，如采用横墙承重方案或增加横墙；增设圈梁；减小房屋的长高比；采用筏增设圈梁；减小房屋的长高比；采用筏l式基础、筏片基础、箱形基础等。式基础、筏片基础、箱形基础等。l(6) 对基础进行移轴处理，当偏心荷载较大时，可使基础轴线对基础进行移轴处理，当偏心荷载较大时，可使基础轴线偏离柱的轴线。偏离柱的轴线。 l (7) 施工
7、中正确安排施工顺序和施工进度，如对相邻的建筑，施工中正确安排施工顺序和施工进度，如对相邻的建筑，应先施工重、高（即荷载重、高度大）的建筑，后施工轻、低应先施工重、高（即荷载重、高度大）的建筑，后施工轻、低（即荷载轻、高度小）的建筑；对软土地则应放慢施工速度，（即荷载轻、高度小）的建筑；对软土地则应放慢施工速度，以便使地基能排水固结，提高承载力。否则，施工速度过快，以便使地基能排水固结，提高承载力。否则，施工速度过快，将造成较大的孔水压力，甚至使地基发生剪切破坏。将造成较大的孔水压力，甚至使地基发生剪切破坏。l二、地基加固的方法二、地基加固的方法l 根据地基加固的原理，可采取不同的加固方根据地基
8、加固的原理，可采取不同的加固方法。这些加固方法，可归纳为法。这些加固方法，可归纳为“挖、填、换、挖、填、换、夯、压、挤、拌夯、压、挤、拌”七个字。七个字。l三三. 常用地基检验技术常用地基检验技术l 1. 基槽检验技术基槽检验技术 - 轻便触探法轻便触探法l 基坑开挖后，基底七的情况是否符合设计基坑开挖后，基底七的情况是否符合设计要求需要检验。目前施工部门常用钎探法。但要求需要检验。目前施工部门常用钎探法。但是，这种方法有两个缺点：一是得不到质的概是，这种方法有两个缺点：一是得不到质的概念；二是人为因素太大，探深只有念；二是人为因素太大，探深只有2. 5m。 在在目前新区大面积开发情况下，局部
9、填土较深、目前新区大面积开发情况下，局部填土较深、情况不明时，基槽检验带有检查地基承载力性情况不明时，基槽检验带有检查地基承载力性质，因此，应采用轻便触探试验。质，因此，应采用轻便触探试验。 l 2. 标准贯入试验法标准贯入试验法l 它由标准贯人器它由标准贯人器(或圆锥探头或圆锥探头)、触探杆和、触探杆和穿心锤组成穿心锤组成 。用来配合勘察钻孔取土试验，。用来配合勘察钻孔取土试验，进一步确定钻孔间土层的分布变化情况，适进一步确定钻孔间土层的分布变化情况，适用于砂、粉土、粘性土及颗粒直径较小的碎用于砂、粉土、粘性土及颗粒直径较小的碎石土。设备简单，易于操作，探深可达石土。设备简单，易于操作，探深
10、可达50余余米，在划分土层方面它比较准确。通过贯入米，在划分土层方面它比较准确。通过贯入锤击数的大小，与取样结合对比可得到可靠锤击数的大小，与取样结合对比可得到可靠而详尽的地质剖面。在确定土的承载力及砂而详尽的地质剖面。在确定土的承载力及砂的孔隙比、液化等方面属于间接测定，需要的孔隙比、液化等方面属于间接测定，需要与当地土的载荷试验及其它试验结果经过统与当地土的载荷试验及其它试验结果经过统计，得出相关的经验系数，才能使用。计，得出相关的经验系数，才能使用。l3. 载荷试验法载荷试验法l 对于最大加载量按土的类型决定，但不小于对于最大加载量按土的类型决定，但不小于设计荷载的两倍。加载分设计荷载的
11、两倍。加载分810级进行，待每级进行，待每级沉降稳定后，才继续加下一级荷载。稳定的级沉降稳定后，才继续加下一级荷载。稳定的标准为每小时的沉降量小于标准为每小时的沉降量小于0. 1 mm。当沉降。当沉降速率不符合稳定要求时，应继续观测；如速率不符合稳定要求时，应继续观测；如24 h内达不到稳定标准或沉降急剧增大时即可停止内达不到稳定标准或沉降急剧增大时即可停止试验。试验。 l 4. 沉降观测法沉降观测法l 沉降观测是检查建筑物地基及基础施工质量沉降观测是检查建筑物地基及基础施工质量的一个重要手段。由于基础工程的隐蔽性，地的一个重要手段。由于基础工程的隐蔽性，地基土质的不均匀性，以及上部结构荷载不
12、均匀基土质的不均匀性，以及上部结构荷载不均匀等因素，有可能造成沉降差异过大、房屋开裂等因素，有可能造成沉降差异过大、房屋开裂或倾斜。在高层建筑逐渐增多的情况下，已经或倾斜。在高层建筑逐渐增多的情况下，已经发生过数次因人们视觉偏差引起的倾斜争议，发生过数次因人们视觉偏差引起的倾斜争议，由于有系统的沉降观测资料，这些争议才平息由于有系统的沉降观测资料，这些争议才平息了下来。了下来。 第二节第二节 浅基础工程施工浅基础工程施工l本节主要内容本节主要内容l一、垫层施工一、垫层施工l二、浅基础施工二、浅基础施工一、垫层施工一、垫层施工l为了使基础与地基有较好的接触面，把基础承为了使基础与地基有较好的接触
13、面，把基础承受的上部结构荷载比较均匀地传给地基，常常受的上部结构荷载比较均匀地传给地基，常常在基础底部设置垫层。按地区不同，目前常用在基础底部设置垫层。按地区不同，目前常用的垫层材料有：灰土、碎砖（或碎石、卵石）的垫层材料有：灰土、碎砖（或碎石、卵石）三合土、砂或砂石以及低强度等级的混凝土等三合土、砂或砂石以及低强度等级的混凝土等垫层。垫层。l垫层施工以前，应检查基槽的位置、尺寸、标垫层施工以前，应检查基槽的位置、尺寸、标高是否符合设计要求，槽（坑）壁是否稳定。高是否符合设计要求，槽（坑）壁是否稳定。基槽底部如被雨雪或地下水浸软时，还必须将基槽底部如被雨雪或地下水浸软时，还必须将浸软的土层挖去
14、，或夯填厚浸软的土层挖去，或夯填厚20cm左右的碎石左右的碎石（或卵石），然后才可以进行垫层施工。（或卵石），然后才可以进行垫层施工。（一）灰土垫层施工（一）灰土垫层施工l灰土垫层是用石灰和粘土拌合均匀，然后分层灰土垫层是用石灰和粘土拌合均匀，然后分层夯实而成。灰土的体积配合比例是夯实而成。灰土的体积配合比例是3 3：7 7或或2 2：8 8，常用，常用3 3：7 7，故称，故称“三七灰土三七灰土”。三七灰土垫。三七灰土垫层具有就地取材、造价低廉、施工简便等优点，层具有就地取材、造价低廉、施工简便等优点，一般适用于地下水位较低，基槽经常处于较为一般适用于地下水位较低，基槽经常处于较为干燥状态的
15、基础。干燥状态的基础。l灰土垫层施工完毕后，应及时进行基础施工，灰土垫层施工完毕后，应及时进行基础施工，并迅速回填土。并迅速回填土。（二）砂或砂石垫层施工（二）砂或砂石垫层施工l砂或砂石垫层材料，宜采用颗粒级配良好，质砂或砂石垫层材料，宜采用颗粒级配良好，质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、卵石和碎石。也地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、卵石和碎石。也可采用细砂，但宜掺入一定数量的卵石或碎石，可采用细砂，但宜掺入一定数量的卵石或碎石，其掺量按设计规定。此外，如石屑、工业废料其掺量按设计规定。此外，如石屑、工业废料经过试验合格后亦可作为垫层的材料。所用砂经过试验合格后亦可作为垫层的材料。所用砂石材料都不应含有草
16、根、垃圾等杂质；含泥量石材料都不应含有草根、垃圾等杂质；含泥量要低于要低于3%3%，石子最大粒径不宜大于，石子最大粒径不宜大于5cm5cm。（二）砂或砂石垫层施工（二）砂或砂石垫层施工l砂石垫层应注意级配必须良好，人工级配的砂、砂石垫层应注意级配必须良好，人工级配的砂、石（石（体积比为体积比为1:11:11:21:2）拌合均匀后，方可铺）拌合均匀后，方可铺填捣实。垫层底面宜铺设在同一标高上，如深填捣实。垫层底面宜铺设在同一标高上，如深度不同，垫层面应挖成踏步搭接，施工时，应度不同，垫层面应挖成踏步搭接，施工时，应先深后浅，搭接处应注意捣实。分段施工接头先深后浅，搭接处应注意捣实。分段施工接头也
17、应做成斜坡，每层错开也应做成斜坡，每层错开0.50.51.0m1.0m，并充分，并充分捣实。砂石垫层捣实方法根据不同条件，可选捣实。砂石垫层捣实方法根据不同条件，可选用振实，夯实或压实等方法进行。用振实，夯实或压实等方法进行。（三）碎砖三合土垫层（三）碎砖三合土垫层l碎砖三合土垫层是由石灰、粗砂和碎砖按碎砖三合土垫层是由石灰、粗砂和碎砖按1：2：4的比例拌合而成。石灰用未熟化的灰块，的比例拌合而成。石灰用未熟化的灰块，临时加水熟化；砂用粗砂或中砂；碎砖用断砖临时加水熟化；砂用粗砂或中砂；碎砖用断砖打碎，粒径为打碎，粒径为35cm。这三种材料加水拌合均匀后，倒入基槽中，这三种材料加水拌合均匀后，
18、倒入基槽中，与灰土相同，需分层夯实。打夯至少三遍，与灰土相同，需分层夯实。打夯至少三遍，碎砖三合土垫层完成后，最好要曝晒一天，碎砖三合土垫层完成后，最好要曝晒一天，等灰浆略干再在上面薄铺一层粗砂，并夯实等灰浆略干再在上面薄铺一层粗砂，并夯实平整，以利于基础施工的弹线工作。平整，以利于基础施工的弹线工作。二、浅基二、浅基础施工施工l浅浅基基础：指指基基础埋埋置置深深度度小小于于基基础的的宽度度或或小小于于5m深深时的基的基础工程。工程。l按照受力状按照受力状态不同分不同分刚性基性基础和和柔性基柔性基础。刚性性基基础：指指用用抗抗压极极限限强强度度比比较大大，而而受受弯弯、受受拉拉极极限限强强度度
19、较小材料所建造的基小材料所建造的基础。柔柔性性基基础：如如钢筋筋混混凝凝土土基基础，它它抗抗压、抗抗弯弯、抗抗拉拉强强度度都很大。都很大。l刚性性基基础不不配配置置受受力力钢筋筋，但但基基础的的宽高高比比B/H或或刚性性角角有有一一定定限限制制即即基基础的的挑挑出出部部分分（从从砖墙边缘至至基基础边缘）不宜）不宜过大。大。l柔柔性性基基础需需配配置置受受力力钢筋筋，基基础宽度度可可不不受受宽高高比比的的限限制制，主主要要用用于于建建筑筑物物上上部部结构构荷荷载较大大、地地基基较软的情况下。的情况下。图图2-1 基础基础（一）刚性基础（一）刚性基础l1.毛石基础施工毛石基础施工毛石基础是用爆破法
20、开采得来的不规则石块与砂浆砌筑而毛石基础是用爆破法开采得来的不规则石块与砂浆砌筑而成。成。用于砌筑基础的毛石强度应满足设计要求。块体大小一般用于砌筑基础的毛石强度应满足设计要求。块体大小一般以宽和高为以宽和高为2030cm，长为，长为3040cm较为合适。砌筑用较为合适。砌筑用的砂浆常用水泥砂浆、混合砂浆，但其强度等级按设计要的砂浆常用水泥砂浆、混合砂浆，但其强度等级按设计要求选用。求选用。施工时，放出基础轴线、边线，然后在适当位置立上皮数施工时，放出基础轴线、边线，然后在适当位置立上皮数杆，拉上准线。毛石应根据皮数杆上准线分层砌筑（一般杆，拉上准线。毛石应根据皮数杆上准线分层砌筑（一般两层两
21、层30cm左右）。先砌转角处的角石，角石砌好后即把准左右）。先砌转角处的角石，角石砌好后即把准线移到角石上，再砌里外两面的面石，面石要表面方正，线移到角石上，再砌里外两面的面石，面石要表面方正，并使方正面外露。最后砌中间部分的腹石，腹石要按石块并使方正面外露。最后砌中间部分的腹石，腹石要按石块形状交错放置，使石块间的缝隙最小。形状交错放置，使石块间的缝隙最小。毛石基础毛石基础图图2-2 毛石基础毛石基础 图图2-3 基础皮数基础皮数杆杆毛石基础施工的质量要求毛石基础施工的质量要求l（1 1）砌砌体体砂砂浆应密密实饱满，组砌砌方方法法应正正确确，不不得得有有通通缝。墙面面每每0.7 0.7 m
22、m2 2 内内，应砌砌入入丁丁字字石石一一块，水平距离不，水平距离不应大于大于2 2米。米。l（2 2）砂砂浆平平均均强强度度不不低低于于设计要要求求的的强强度度等等级，任任意意一一组试块的的最最低低不不得得低低于于设计强强度度等等级的的75%75%。l（3 3）砌体的允）砌体的允许偏差在偏差在规范范规定范定范围内。内。2.砖基础施工砖基础施工l砖基基础由由垫层、基基础砌砌体体的的扩大大部部分分（俗俗称称大大放放脚脚）和和基基础墙三三部部分分组成成。一一般般适适用用于于土土质较好好，地地下下水水位位较低的地基上。低的地基上。砖基础施工的质量要求砖基础施工的质量要求l（1 1）砌筑砂浆必须密实饱
23、满，水平灰缝的砂）砌筑砂浆必须密实饱满，水平灰缝的砂浆饱满度不得低于浆饱满度不得低于80%80%。l（2 2）砂浆试块的平均强度不得低于设计的强）砂浆试块的平均强度不得低于设计的强度等级，任意一组试块的最低值不得低于设计度等级，任意一组试块的最低值不得低于设计强度等级强度等级75%75%。l（3 3）组砌方法应正确，不应有通缝，转角处）组砌方法应正确，不应有通缝，转角处和交接处的斜槎和直槎应通顺密实。直槎应按和交接处的斜槎和直槎应通顺密实。直槎应按规定加拉结钢筋。规定加拉结钢筋。l（4 4）预埋件、预留洞应按设计要求留置。）预埋件、预留洞应按设计要求留置。l（5 5）砖基础的允许偏差应在规定范
24、围以内。）砖基础的允许偏差应在规定范围以内。3.混凝土与毛石混凝土基础施工混凝土与毛石混凝土基础施工l混凝土与毛石混凝土基础混凝土与毛石混凝土基础适用于适用于层数较高（三层以上）层数较高（三层以上）的房屋，特别是地基潮湿或地下水位较高时。的房屋，特别是地基潮湿或地下水位较高时。l基础混凝土应基础混凝土应分层浇注分层浇注，使用插入式振捣器捣实。对，使用插入式振捣器捣实。对于阶梯形基础，每一阶梯内应分层浇筑捣实。于阶梯形基础，每一阶梯内应分层浇筑捣实。l如基础上有如基础上有插筋插筋时，在浇捣过程中要保持插筋位置固时，在浇捣过程中要保持插筋位置固定，不得使其浇捣混凝土时而发生位移。定，不得使其浇捣混
25、凝土时而发生位移。l为了节约水泥，在浇筑混凝土时，可投入为了节约水泥，在浇筑混凝土时，可投入30%30%左右的左右的毛石（毛石（30%30%为毛石与混凝土的体积比），这种基础称为毛石与混凝土的体积比），这种基础称为为毛石混凝土基础毛石混凝土基础。图图2-5 混凝土或毛石混凝土基础混凝土或毛石混凝土基础（二）钢筋混凝土基础施工（二）钢筋混凝土基础施工l钢筋混凝土基础适用于上部结构荷载大，地基钢筋混凝土基础适用于上部结构荷载大，地基较软弱，需要较大底面尺寸的情况。较软弱，需要较大底面尺寸的情况。l钢筋混凝土基础主要包括钢筋混凝土基础主要包括支模、扎筋、浇筑混支模、扎筋、浇筑混凝土、养护、拆模凝土、
26、养护、拆模等工序。等工序。l1.钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础l钢筋混凝土条形基础一般用于混合结构民用房钢筋混凝土条形基础一般用于混合结构民用房屋的承重墙下，是由素混凝土垫层、钢筋混凝屋的承重墙下，是由素混凝土垫层、钢筋混凝土底板、大放脚组成，如图土底板、大放脚组成，如图2-6所示。如土质所示。如土质较好且又较干燥时，也可不用垫层、而将钢筋较好且又较干燥时，也可不用垫层、而将钢筋混凝土底板直接做在夯实的土层上。混凝土底板直接做在夯实的土层上。1.1.钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础l钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础的主筋（受力钢筋）的主筋（受力钢筋）沿墙体横向放置在基沿墙体横向放
27、置在基础底面，直径一般为础底面，直径一般为881616，分布筋，分布筋沿纵向布置。沿纵向布置。l混凝土保护层混凝土保护层3.5cm3.5cm（有垫层时）（有垫层时）或或7 cm7 cm（无垫层时）。（无垫层时）。2.杯形基础杯形基础l杯形基础主要用于装配式杯形基础主要用于装配式钢筋混凝土柱基础，如图钢筋混凝土柱基础，如图2-72-7所示。一般形式为杯所示。一般形式为杯口基础，钢筋混凝土柱与口基础，钢筋混凝土柱与杯口接头采用细石混凝土杯口接头采用细石混凝土灌缝。灌缝。钢筋混凝土杯形基础施工中的注意点钢筋混凝土杯形基础施工中的注意点l（1 1）混凝土一般应按台阶高度分层浇筑，并用插入）混凝土一般应
28、按台阶高度分层浇筑，并用插入式振动器振实。式振动器振实。l（2 2）浇捣杯口混凝土时，应特别注意杯口模板尺寸）浇捣杯口混凝土时，应特别注意杯口模板尺寸和位置的准确性，以利柱子的安装。和位置的准确性，以利柱子的安装。l（3 3）杯形基础在浇筑时，应注意将杯底混凝土面比）杯形基础在浇筑时，应注意将杯底混凝土面比设计标高设计标高降低降低5cm5cm左右，以使柱子制作长度有误差时左右，以使柱子制作长度有误差时便于调整。便于调整。l（4 4）在基础拆除模板或基坑回填土后，应根据轴线）在基础拆除模板或基坑回填土后，应根据轴线控制桩在杯口上表面弹出柱子中心线位置，以作为柱控制桩在杯口上表面弹出柱子中心线位置
29、，以作为柱子安装时固定及校正位置的依据。在杯口内侧弹一标子安装时固定及校正位置的依据。在杯口内侧弹一标高控制线（杯口水平线、高程线），用作控制杯口底高控制线（杯口水平线、高程线），用作控制杯口底抄平的标高。抄平的标高。3.3.筏形基础施工筏形基础施工l筏形基础是由底板、梁等整体组成。当上部结构荷载筏形基础是由底板、梁等整体组成。当上部结构荷载较大，地基承载力较低时，可以采用筏形基础。筏形较大，地基承载力较低时，可以采用筏形基础。筏形基础在外形和构造上象倒置的钢筋混凝土楼盖，分为基础在外形和构造上象倒置的钢筋混凝土楼盖，分为梁板式和平板式两类，如图梁板式和平板式两类，如图2-82-8所示。所示。
30、l梁板式筏形基础用于荷载较大的情况，平板式筏形基梁板式筏形基础用于荷载较大的情况，平板式筏形基础一般在荷载不大，柱网较均匀且间距较小的情况下础一般在荷载不大，柱网较均匀且间距较小的情况下采用。采用。l由于筏形基础的整体刚度较大，能有效将各柱子的沉由于筏形基础的整体刚度较大，能有效将各柱子的沉降调整得较为均匀。在多高层建筑中被广泛采用。降调整得较为均匀。在多高层建筑中被广泛采用。图图2-8 筏形基础筏形基础筏形基础施工操作程序筏形基础施工操作程序(1)(1)l（1 1）基坑开挖时，若地下水位较高，应采取人工降低地）基坑开挖时，若地下水位较高，应采取人工降低地下水位法使基坑底下不少于下水位法使基坑
31、底下不少于500mm500mm，保证基坑在无水情况，保证基坑在无水情况下进行开挖施工。下进行开挖施工。l（2 2）筏形基础混凝土浇筑前，应清理基坑、支设模板、）筏形基础混凝土浇筑前，应清理基坑、支设模板、铺设钢筋。木模板要浇水湿润，钢模板面要涂刷隔离剂。铺设钢筋。木模板要浇水湿润，钢模板面要涂刷隔离剂。l（3 3）混凝土浇筑方向应）混凝土浇筑方向应平行于次梁长度方向平行于次梁长度方向，对于平板，对于平板式筏形基础则应式筏形基础则应平行于基础长边方向平行于基础长边方向。l（4 4）混凝土应一次浇灌完成，若不能整体浇灌完成，则）混凝土应一次浇灌完成，若不能整体浇灌完成，则应留设垂直施工缝，并用木板
32、挡住。施工缝留设位置：当应留设垂直施工缝，并用木板挡住。施工缝留设位置：当平行于次梁长度方向浇筑时，应留在次梁中部平行于次梁长度方向浇筑时，应留在次梁中部1/31/3跨度范跨度范围内；对平板式可留设在任何位置，但施工缝应平行于底围内；对平板式可留设在任何位置，但施工缝应平行于底板短边且不应在柱脚范围内。板短边且不应在柱脚范围内。筏形基础施工操作程序筏形基础施工操作程序(2)(2)l在施工缝处继续浇灌混凝土时，将施工缝表面清扫干净，在施工缝处继续浇灌混凝土时，将施工缝表面清扫干净，清除水泥薄层和松动石子等，并浇水湿润，铺上一层水泥清除水泥薄层和松动石子等，并浇水湿润，铺上一层水泥浆或与混凝土成分
33、相同的水泥砂浆，再继续浇筑混凝土。浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆，再继续浇筑混凝土。l对于梁板式筏形基础，梁高出底板部分应分层浇筑，每层对于梁板式筏形基础，梁高出底板部分应分层浇筑，每层浇灌厚度不宜超过浇灌厚度不宜超过200mm200mm。当底板上或梁上有立柱时，混。当底板上或梁上有立柱时，混凝土应浇筑到柱脚顶面，留设水平施工缝，并预埋连接立凝土应浇筑到柱脚顶面，留设水平施工缝，并预埋连接立柱的插筋。水平施工缝处理与垂直施工缝相同。柱的插筋。水平施工缝处理与垂直施工缝相同。l（5 5）混凝土浇灌完毕，在基础表面应覆盖草帘和洒水养）混凝土浇灌完毕，在基础表面应覆盖草帘和洒水养护，并不少于护，并不
34、少于7d7d筏形基础。待混凝土强度达到设计强度的筏形基础。待混凝土强度达到设计强度的25%25%以上时，即可拆除梁的侧模。以上时，即可拆除梁的侧模。 l（6 6）混凝土基础达到设计强度的）混凝土基础达到设计强度的30%30%时，进行基坑回填。时，进行基坑回填。4.4.箱形基箱形基础施工施工l箱箱形形基基础主主要要是是由由钢筋筋混混凝凝土土底底板板、顶板板、侧墙及及一一定定数数量量纵横横墙构构成成的的封封闭箱箱体体，如如图2-9所所示示。它它是是多多层和和高高层建建筑筑中中广广泛泛采采用用的的一一种种基基础形形式式，以以承承受受上上部部结构构荷荷载，并并把把它它传递给地基。地基。l箱箱形形基基础
35、中中部部可可在在内内隔隔墙开开门洞洞作作地地下下室室。这种种基基础整整体体性性和和刚度度都都好好，调整整不不均均匀匀沉沉降降的的能能力力及及抗抗震震能能力力较强强，可可消消除除因因地地基基变形形使使建建筑物开裂的可能性。筑物开裂的可能性。l适适用用于于软土土地地基基，在在非非软土土地地基基出出于于人人防防，抗抗震考震考虑和和设置地下室置地下室时，也常采用箱形基，也常采用箱形基础。图图2-9 箱形基础箱形基础箱形基础施工要点箱形基础施工要点（1 1）l箱箱形形基基础深深基基坑坑开开挖挖工工程程应在在认真真研研究究建建筑筑场地地、工工程地程地质和水文地和水文地质资料的基料的基础上上进行施工行施工组
36、织设计。l（1）箱形基）箱形基础基坑开挖。基坑开挖。基基坑坑开开挖挖应验算算边坡坡稳定定性性，并并注注意意对基基坑坑邻近近建建筑物的影响。筑物的影响。l（2）基基坑坑开开挖挖如如有有地地下下水水，应采采用用明明沟沟排排水水或或井井点点降水等方法，保持作降水等方法，保持作业现场的干燥。的干燥。l（3）箱箱基基的的基基底底是是直直接接承承受受全全部部建建筑筑物物的的荷荷载载，必必须是土质良好的持力层。须是土质良好的持力层。l（4）箱箱形形基基础础的的底底板板、顶顶板板及及内内外外墙墙的的支支模模和和浇浇筑筑，可可采采用用内内外外墙墙和和顶顶板板分分次次支支模模浇浇筑筑方方法法施施工工。外外墙墙接接
37、缝应设榫接或设止水带。缝应设榫接或设止水带。箱形基础施工要点箱形基础施工要点（2 2）l（5 5）箱基的底板、顶板及内外墙宜连续浇灌）箱基的底板、顶板及内外墙宜连续浇灌完毕。完毕。l（6 6）箱基底板的厚度，一般都超过）箱基底板的厚度，一般都超过1.0 m1.0 m，其，其整个箱基的混凝土体积常达数千立方。因此，整个箱基的混凝土体积常达数千立方。因此，箱形基础的混凝土浇筑属于大体积钢筋混凝土箱形基础的混凝土浇筑属于大体积钢筋混凝土的浇灌问题（详见第的浇灌问题（详见第4 4章第章第3 3节）。节）。l（7 7）箱基施工完毕，应抓紧做好基坑回填工）箱基施工完毕，应抓紧做好基坑回填工作，尽量缩短基坑
38、暴露时间。回填前要做好排作，尽量缩短基坑暴露时间。回填前要做好排水工作，使基坑内始终保持干燥状态。应分层水工作，使基坑内始终保持干燥状态。应分层夯实。夯实。 后浇带施工后浇带施工第三节第三节 桩基础工程桩基础工程 l一一. 概述概述l当天然地基土质不良，无法满足建筑物对地基变形和当天然地基土质不良，无法满足建筑物对地基变形和强度要求时，可采用桩基础。它是由若干根单桩组成，强度要求时，可采用桩基础。它是由若干根单桩组成，并在单桩的顶部用承台联结成一整体，如图并在单桩的顶部用承台联结成一整体，如图2-10所所示。示。l作用：将上部建筑结构的荷载传递到深处承载力较大作用：将上部建筑结构的荷载传递到深
39、处承载力较大的土层上，或使软土层挤实，以提高土壤的承载力和的土层上，或使软土层挤实，以提高土壤的承载力和密实度，保证建筑物的稳定和减少其沉降量。密实度，保证建筑物的稳定和减少其沉降量。l 1.荷载传递的方式不同分类：荷载传递的方式不同分类：l（1）端承桩）端承桩 （2）摩擦桩）摩擦桩l2按施工方法不同分类：按施工方法不同分类：l（1）预制桩）预制桩 （2）灌注桩）灌注桩图图2-10 桩基础示意图桩基础示意图（3 3）端承桩与摩擦桩的区别）端承桩与摩擦桩的区别l受力不同：受力不同：端承桩端承桩主要以桩尖阻力承担全部荷主要以桩尖阻力承担全部荷载，而载，而摩擦桩摩擦桩主要靠桩身于土层的摩阻力承担主要
40、靠桩身于土层的摩阻力承担全部荷载。全部荷载。l施工控制不同：施工控制不同：端承桩端承桩施工时以控制贯入度为施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高作为参考。主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高作为参考。摩擦桩摩擦桩施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可做参考。度可做参考。贯入度，指最后贯入度，施工中一般采用最后三次贯入度，指最后贯入度，施工中一般采用最后三次每击每击10锤的平均入土深度作为标准，由设计通过锤的平均入土深度作为标准，由设计通过试桩确定。试桩确定。二二. . 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工l(一一) 桩的制作、起吊、运输和堆放桩的
41、制作、起吊、运输和堆放l常用钢筋混凝土预制桩有混凝土实心方桩和预常用钢筋混凝土预制桩有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。较短的桩多在预制厂生应力混凝土空心管桩。较短的桩多在预制厂生产，较长的桩可在现场或现场附近制作。产，较长的桩可在现场或现场附近制作。1. 桩的制作桩的制作l桩主筋应根据桩截面大小设计确定，主筋连接宜采用对焊；主桩主筋应根据桩截面大小设计确定，主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不超过不超过50%50%；同一根钢筋两个接头的间距应大于；同一根钢筋两个接头的间距应大于30d30d
42、，并不小于，并不小于500mm500mm。预制桩箍筋直径为。预制桩箍筋直径为6 68mm8mm，间距不大于，间距不大于200mm200mm。预制桩。预制桩骨架的允许偏差应符合规范的规定。骨架的允许偏差应符合规范的规定。l混凝土的强度等级为混凝土的强度等级为C30C30C40C40。现场制作混凝土预制桩时，混。现场制作混凝土预制桩时，混凝土浇筑应由桩顶向桩尖连续浇注捣实，一次完成，制作完后，凝土浇筑应由桩顶向桩尖连续浇注捣实，一次完成，制作完后，养护的时间不少于养护的时间不少于7d7d。2. 桩的起吊、运输和堆放桩的起吊、运输和堆放l混凝土达到设计强度等级的混凝土达到设计强度等级的70%70%后
43、，方可起吊，达后，方可起吊，达到设计强度等级的到设计强度等级的100%100%方可进行运输。桩在起吊方可进行运输。桩在起吊时必须保证平稳，吊点位置和数目应符合设计规时必须保证平稳，吊点位置和数目应符合设计规定（随桩长而异）。定（随桩长而异）。2. 桩的起吊、运输和堆放（续）桩的起吊、运输和堆放（续）l桩的运输方式在运距不大时，可用起重机吊运，桩的运输方式在运距不大时，可用起重机吊运，当运距较大时，常用平板拖车，并且桩下要设当运距较大时，常用平板拖车，并且桩下要设置活动支座。经过搬运的桩，必须进行外观检置活动支座。经过搬运的桩，必须进行外观检查，如质量不符合要求，应视具体情况，与设查，如质量不符
44、合要求，应视具体情况，与设计单位共同研究处理。计单位共同研究处理。l桩的堆放场地必须平整坚实，垫木间距应根据桩的堆放场地必须平整坚实，垫木间距应根据吊点确定，并应设在同一垂线上，最下层垫木吊点确定，并应设在同一垂线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层数不宜超过四层。不同规应适当加宽，堆放层数不宜超过四层。不同规格的桩，应分别堆放。格的桩，应分别堆放。(二二) 锤击沉桩（打入法）施工锤击沉桩（打入法）施工l锤击法是利用桩锤的冲击能量将桩沉入土中，锤击沉锤击法是利用桩锤的冲击能量将桩沉入土中，锤击沉桩是钢筋混凝土预制桩最常用的沉桩方法。桩是钢筋混凝土预制桩最常用的沉桩方法。l1. 打桩设备及选择打桩设
45、备及选择l打桩设备包括打桩设备包括桩锤桩锤、桩架桩架和和动力装置动力装置。l桩锤桩锤对桩施加冲击力，将桩沉入土中。对桩施加冲击力，将桩沉入土中。l桩架桩架将桩吊到打桩位置，并在打入过程中引导桩的将桩吊到打桩位置，并在打入过程中引导桩的方向，保证桩锤能沿要求方向冲击。方向，保证桩锤能沿要求方向冲击。l动力装置动力装置提供沉桩的动力，包括启动桩锤用的动力提供沉桩的动力，包括启动桩锤用的动力设施，如卷扬机、锅炉、空气压缩机等。设施，如卷扬机、锅炉、空气压缩机等。(1) (1) 桩锤的选择桩锤的选择l施工中常用的桩锤有；施工中常用的桩锤有；落锤、单动气锤、双动落锤、单动气锤、双动气锤、柴油锤和液压锤，
46、气锤、柴油锤和液压锤，其适用范围见其适用范围见表表2-1所所示。示。表表2-1 桩锤适用范围桩锤适用范围(2) (2) 桩架的选择桩架的选择l桩架的选择应考虑桩锤类型、桩的长度和施工条件等桩架的选择应考虑桩锤类型、桩的长度和施工条件等因素。因素。l桩架高度桩架高度一般按一般按桩长桩长+ +桩锤高度桩锤高度+ +滑轮组高滑轮组高+ +起锤移位起锤移位高度高度+ +安全工作间隙安全工作间隙等决定。等决定。l常用的桩架有步履式桩架及履带式桩架两种。常用的桩架有步履式桩架及履带式桩架两种。l（1 1）步履式桩架如图）步履式桩架如图2-122-12所示，液压步履式打桩机所示，液压步履式打桩机以步履方式移
47、动桩位和回转，不需枕木和钢轨，机动以步履方式移动桩位和回转，不需枕木和钢轨，机动灵活，移动方便，打桩效率高。灵活，移动方便，打桩效率高。 l（2 2）履带式桩架如图）履带式桩架如图2-132-13所示，它以履带式起重机所示，它以履带式起重机为底盘，并增加由导杆和斜撑组成的导架，性能比多为底盘，并增加由导杆和斜撑组成的导架，性能比多功能桩架灵活，移动方便，适用范围较广。功能桩架灵活，移动方便，适用范围较广。桩架桩架(3) (3) 动力装置动力装置l动力装置的配置根据所选的桩锤性质决定，动力装置的配置根据所选的桩锤性质决定，当选用蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷当选用蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷扬
48、机。扬机。2. 施工前的准备工作施工前的准备工作l1.1.清除影响施工的地上和地下的障碍物，平整施工场清除影响施工的地上和地下的障碍物，平整施工场地，作好排水工作。地，作好排水工作。l2.2.定位放线定位放线l3.3.确定打桩顺序确定打桩顺序桩距桩距4d时，桩较密集，可采取由中间向两侧对称时，桩较密集，可采取由中间向两侧对称施打，或由中间向四周施打，如施打，或由中间向四周施打，如图图2-14所示。所示。桩距桩距4d 时，根据施工的方便确定打桩顺序。时，根据施工的方便确定打桩顺序。l4.4.设置水准点设置水准点l5.5.试桩试桩图图2-14 打桩的顺序打桩的顺序3. 打入柱的施工工艺打入柱的施工
49、工艺l1.1.打入桩的施工程序打入桩的施工程序l打入桩的施工程序包括：桩机就位、吊桩、打桩、送打入桩的施工程序包括：桩机就位、吊桩、打桩、送桩、接桩、拔桩、截桩等。桩、接桩、拔桩、截桩等。l2.2.施工操作要点施工操作要点l（1 1）桩机就位）桩机就位l（2 2）吊桩）吊桩l（3 3）打桩）打桩l（4 4）送桩）送桩l（5 5）接桩）接桩l（6 6）拔桩）拔桩l（7 7）截桩）截桩4. 打桩的质量控制打桩的质量控制l打桩的质量检查包括桩的偏差、最后贯入度与沉桩标打桩的质量检查包括桩的偏差、最后贯入度与沉桩标高，桩顶、桩身是否打坏以及对周围环境是否造成严高，桩顶、桩身是否打坏以及对周围环境是否造
50、成严重危害。重危害。l打桩质量必须满足贯入度或标高的设计要求，垂直偏打桩质量必须满足贯入度或标高的设计要求，垂直偏差不应大于桩长的差不应大于桩长的1%1%，钢筋混凝土桩打入后在平面上，钢筋混凝土桩打入后在平面上与设计位置的允许偏差不超过与设计位置的允许偏差不超过100100150mm150mm。l在打桩过程中发现桩头被打碎，最后贯入度过大，桩在打桩过程中发现桩头被打碎，最后贯入度过大，桩尖标高达不到设计要求，桩身被打断，桩位偏差过大，尖标高达不到设计要求，桩身被打断，桩位偏差过大，桩身倾斜等严重质量，都应当会同设计单位研究，采桩身倾斜等严重质量，都应当会同设计单位研究，采取有效措施加以处理。取
51、有效措施加以处理。三三. . 钢筋混凝土灌注桩施工钢筋混凝土灌注桩施工l钢筋混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上钢筋混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上就地成孔，然后在孔内放入钢筋骨架浇注混就地成孔，然后在孔内放入钢筋骨架浇注混凝土而成的桩。凝土而成的桩。l灌注桩根据成孔的方法不同，可分为干作业灌注桩根据成孔的方法不同，可分为干作业成孔，泥浆护壁成孔，套管成孔，爆扩成孔，成孔，泥浆护壁成孔，套管成孔，爆扩成孔，人工挖孔等灌注桩。其适用范围如人工挖孔等灌注桩。其适用范围如表表2-2所示。所示。表表2-2 2-2 灌注桩适用范围灌注桩适用范围(一一) 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩l干作业成孔灌注桩
52、是先用钻机在桩位处进行钻孔，然干作业成孔灌注桩是先用钻机在桩位处进行钻孔，然后将钢筋骨架放入桩孔内，再浇筑混凝土而成的桩，后将钢筋骨架放入桩孔内，再浇筑混凝土而成的桩，如图如图2-152-15所示。所示。l螺旋钻开始钻孔时，应保持钻杆垂直，位置正确，防螺旋钻开始钻孔时，应保持钻杆垂直，位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底虚土。在钻孔止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底虚土。在钻孔过程中，要随时清理孔口积土。如发现钻杆跳动，机过程中，要随时清理孔口积土。如发现钻杆跳动，机架晃动，钻不进去或钻头发出响声时，说明钻机有异架晃动，钻不进去或钻头发出响声时，说明钻机有异常情况，应立即停车，研究处
53、理。当遇到地下水、塌常情况，应立即停车，研究处理。当遇到地下水、塌孔、缩孔等情况时，应会同有关单位研究处理。当钻孔、缩孔等情况时，应会同有关单位研究处理。当钻孔钻到预定深度后，先在原处空钻清土，然后停钻提孔钻到预定深度后，先在原处空钻清土，然后停钻提起钻杆。起钻杆。l桩孔钻成并清孔后吊放钢筋骨架，浇筑混凝土。混凝桩孔钻成并清孔后吊放钢筋骨架，浇筑混凝土。混凝土浇筑时应随浇随振，每次高度不得大于土浇筑时应随浇随振，每次高度不得大于1.5m1.5m。图图2-15 干作业成孔灌注桩工艺流程干作业成孔灌注桩工艺流程(二二) 泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩l在地下水位较高的软土地区，采用干作业成孔
54、灌注桩在地下水位较高的软土地区，采用干作业成孔灌注桩施工时往往造成成孔施工的困难，如塌孔、缩颈等质施工时往往造成成孔施工的困难，如塌孔、缩颈等质量事故，因此为保证成孔质量，需采用泥浆护壁措施，量事故，因此为保证成孔质量，需采用泥浆护壁措施，用泥浆保护孔壁防止塌孔和排出土渣形成桩孔。用泥浆保护孔壁防止塌孔和排出土渣形成桩孔。l泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程，如图泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程，如图2-162-16所示。所示。1. 埋设护筒埋设护筒l(1) 护筒的作用护筒的作用l固定桩孔位置，保护孔口，增加桩孔内水压，以防塌固定桩孔位置，保护孔口，增加桩孔内水压，以防塌孔及成孔时引导钻头方向。孔及
55、成孔时引导钻头方向。l(2) 护筒的埋设护筒的埋设l埋设位置应准确稳定，护筒中心线与桩位中心线偏差埋设位置应准确稳定，护筒中心线与桩位中心线偏差不得大于不得大于50mm。护筒埋设应牢固密实，护筒与坑壁。护筒埋设应牢固密实，护筒与坑壁之间用粘土填实，以防漏水。护筒的埋设深度一般不之间用粘土填实，以防漏水。护筒的埋设深度一般不宜小于宜小于1.01.5 m。护筒顶面高于地面。护筒顶面高于地面0.40.6m，并应保持孔内泥浆面高于地下水位并应保持孔内泥浆面高于地下水位1m以上，防止塌以上，防止塌孔。当灌注桩混凝土达到设计强度孔。当灌注桩混凝土达到设计强度25%以后，方可以后，方可拆除护筒。拆除护筒。2
56、. 制备泥浆（制备泥浆（1）l(1)护壁泥浆的作用护壁泥浆的作用泥浆在桩孔内吸附在孔壁上，将孔壁上空隙填塞密实，防止泥浆在桩孔内吸附在孔壁上，将孔壁上空隙填塞密实，防止漏水，保持孔内的水压，可以稳固土壁，防止塌孔。漏水，保持孔内的水压，可以稳固土壁，防止塌孔。泥浆具有一定的粘度，通过泥浆的循环可将切削下的泥渣悬泥浆具有一定的粘度，通过泥浆的循环可将切削下的泥渣悬浮后排出，起携砂、排土的作用。浮后排出，起携砂、排土的作用。泥浆对钻头有冷却和润滑的作用，提高钻孔速度。泥浆对钻头有冷却和润滑的作用，提高钻孔速度。l(2)泥浆的制备泥浆的制备l在在粘性土和粉质粘土粘性土和粉质粘土中成孔时，采用自配泥浆
57、护壁，中成孔时，采用自配泥浆护壁，即在孔中注入清水，使清水和孔中钻头切削来的土混即在孔中注入清水，使清水和孔中钻头切削来的土混合而成。在合而成。在砂土或其它土砂土或其它土中钻孔时，应采用高塑性粘中钻孔时，应采用高塑性粘土或膨润土加水配制护壁泥浆。土或膨润土加水配制护壁泥浆。2. 制备泥浆（制备泥浆（2）l(3) (3) 泥浆的比重要求泥浆的比重要求l施工中应经常测定泥浆比重，并定期测定浓度、施工中应经常测定泥浆比重，并定期测定浓度、含水率和胶体率等指标，对施工中废弃的泥浆、含水率和胶体率等指标，对施工中废弃的泥浆、渣应按环保的有关规定处理。渣应按环保的有关规定处理。名 称粘土或粉质砂土或较厚夹
58、砂层砂夹卵石或易塌孔土层比 重1.11.21.11.31.31.53. 成孔成孔l(1) (1) 潜水钻潜水钻机成孔机成孔l潜水钻机的工作部分由封闭潜水钻机的工作部分由封闭式防水电机、减速机和钻头式防水电机、减速机和钻头组成，工作部分潜入水中，组成，工作部分潜入水中，如图如图2-172-17所示。这种钻机体所示。这种钻机体积小，重量轻、桩架轻便、积小，重量轻、桩架轻便、移动灵活，钻进速度快移动灵活，钻进速度快（0.32m/min0.32m/min），噪音小，），噪音小，钻孔直径钻孔直径6001500mm6001500mm，钻孔，钻孔深度可达深度可达50m50m。适用于地下水。适用于地下水位高的
59、淤泥质土、粘性土、位高的淤泥质土、粘性土、砂土等土层中成孔。砂土等土层中成孔。(2) (2) 回转钻机成孔回转钻机成孔l回转钻机是由动力装置带动钻机的回转装置转回转钻机是由动力装置带动钻机的回转装置转动，从而使钻杆带动钻头转动，由钻头切削土动，从而使钻杆带动钻头转动，由钻头切削土壤，这种钻机性能可靠，噪音和振动小，效率壤，这种钻机性能可靠，噪音和振动小，效率高、质量好。适用于松散土层，粘性土层，砂高、质量好。适用于松散土层，粘性土层，砂砾层，软硬岩层等各种地质条件。砾层，软硬岩层等各种地质条件。(3) (3) 冲击钻成孔冲击钻成孔l冲击钻是把带钻刃的重钻头（又称冲抓）提高，冲击钻是把带钻刃的重
60、钻头（又称冲抓）提高，靠自由下落的冲击力来削切土层或岩层，排出靠自由下落的冲击力来削切土层或岩层，排出碎渣成孔。它适用于碎石土、砂土、粘性土及碎渣成孔。它适用于碎石土、砂土、粘性土及风化岩层等，桩径可达风化岩层等，桩径可达6006001500mm1500mm。(4) (4) 冲抓锥成孔冲抓锥成孔l冲抓锥成孔是将冲抓锥头冲抓锥成孔是将冲抓锥头提升到一定高度，锥斗内提升到一定高度，锥斗内有压重铁块和活动抓片，有压重铁块和活动抓片，下落时抓片张开，钻头自下落时抓片张开，钻头自由下落冲入土中，然后开由下落冲入土中，然后开动卷扬机拉升钻头，此时动卷扬机拉升钻头，此时抓片闭合抓土，将冲抓锥抓片闭合抓土，将
61、冲抓锥整体提升至地面卸土，依整体提升至地面卸土，依次循环成孔。如图次循环成孔。如图2-182-18所所示，适用于松散土层，如示，适用于松散土层，如腐植土、砂土、粘土等。腐植土、砂土、粘土等。(5)(5)成孔过程的排渣方法（成孔过程的排渣方法（1 1） 抽渣筒排渣，如图抽渣筒排渣，如图2-2-1919所示，构造简单，操所示，构造简单，操作方便，抽渣时一般需作方便，抽渣时一般需将钻头取出孔外，放入将钻头取出孔外，放入抽渣筒，下部活门打开，抽渣筒，下部活门打开，泥渣进入筒内，上提抽泥渣进入筒内，上提抽渣筒，活门在筒内泥渣渣筒，活门在筒内泥渣的重力作用下关闭，将的重力作用下关闭，将泥渣排出孔外。泥渣排
62、出孔外。(5) (5) 成孔过程的排渣方法（成孔过程的排渣方法（2 2）l泥浆循环排渣泥浆循环排渣正循环排渣正循环排渣法法。l正循环排渣法是泥浆由钻杆内部正循环排渣法是泥浆由钻杆内部沿钻杆从端部喷出，携带钻下的沿钻杆从端部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入沉淀池，经沉淀的土渣带出流入沉淀池，经沉淀的泥浆流入泥浆池由泵注入钻杆，泥浆流入泥浆池由泵注入钻杆，如此循环，沉淀的泥渣用泥浆车如此循环，沉淀的泥渣用泥浆车运出场外，如图运出场外，如图2-202-20所示。所示。(5) (5) 成孔过程的排渣方法（成孔过程的排渣方法（3 3）l泥浆循环排渣泥浆
63、循环排渣反循反循环排渣法环排渣法l反循环排渣法是泥浆由孔反循环排渣法是泥浆由孔口流入孔内，同时砂石泵口流入孔内，同时砂石泵沿钻杆内部吸渣，使钻下沿钻杆内部吸渣，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出并的土渣由钻杆内腔吸出并排入沉淀池，沉淀后流入排入沉淀池，沉淀后流入泥浆池。反循环工艺排渣泥浆池。反循环工艺排渣效率高。如图效率高。如图2-21所示。所示。 4. 清孔清孔l当当钻孔孔达达到到设计要要求求深深度度后后，应进行行成成孔孔质量量的的检查和和清清孔孔，清清除除孔孔底底沉沉渣渣、淤淤泥泥，以以减减少少桩基基的的沉沉降降量量，保保证成成桩的的承承载力力。清清孔孔可可采采用用泥泥浆循循环法法或或抽抽渣渣筒筒
64、排排渣渣法法。如如孔孔壁壁土土质较好好不不易易塌塌孔孔时，也也可可用用空空气气吸吸泥机清孔。泥机清孔。l清清孔孔后后的的泥泥浆相相对密密度度，当当在在粘粘土土中中成成孔孔时，泥泥浆比比重重应控控制制在在1.11.1左左右右，土土质较差差时应控控制制在在1.151.151.251.25。在在清清孔孔过程程中中必必须随随时补充充足足够的的泥泥浆，以以保保持持浆面面的的稳定定，一一般般应高高于于地地下下水水位位1.0m 1.0m 以以上上。清清孔孔满足要求后，足要求后，应立即安放立即安放钢筋筋笼，浇筑混凝土。筑混凝土。 5. 浇筑水下混凝土筑水下混凝土l泥泥浆护壁壁成成孔孔灌灌注注桩混混凝凝土土的的
65、浇筑筑是是在在泥泥浆中中进行行的的，故故为水水下下浇筑筑混混凝凝土土。常常用用的的方方法法主主要要有有：导管管法法和和泵送送混混凝土。如凝土。如图2-22所示。所示。(三三) 套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩l套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩是利用锤是利用锤击或振动方法将带有桩尖击或振动方法将带有桩尖（桩靴）的桩管（钢管）（桩靴）的桩管（钢管）沉入土中成孔。当桩管打沉入土中成孔。当桩管打到要求深度后，放入钢筋到要求深度后，放入钢筋骨架，边浇筑混凝土，边骨架，边浇筑混凝土，边拔出桩管而成桩，其施工拔出桩管而成桩，其施工工艺过程，如图工艺过程，如图2-23所示所示.套管成孔灌注桩使用的机套管成孔灌注桩使用
66、的机具设备与预制桩施工设备具设备与预制桩施工设备基本相同。基本相同。1. 桩靴与桩管桩靴与桩管l桩靴可分为钢筋混凝土预制桩靴和活瓣式桩靴如桩靴可分为钢筋混凝土预制桩靴和活瓣式桩靴如图图2-242-24所示两种，其作用是阻止地下水及泥砂进所示两种，其作用是阻止地下水及泥砂进入桩管，因此，要求桩靴应具有足够强度，开启入桩管，因此，要求桩靴应具有足够强度，开启灵活，并与桩管贴合紧密。灵活，并与桩管贴合紧密。 l桩管一般采用无管一般采用无缝钢管，直径管，直径270270600mm600mm。其。其作用是形成作用是形成桩孔，因此，要求孔，因此，要求桩管具有足管具有足够的的刚度和度和强强度。度。图图2-2
67、4 桩尖示意图桩尖示意图2. 成孔成孔l常用的成孔机械有振常用的成孔机械有振动沉管机和沉管机和锤击沉沉桩机，由于成孔不排土，而靠沉管机，由于成孔不排土，而靠沉管时把土把土挤压密密实，所以群，所以群桩基基础或或桩中心距小于中心距小于3 33.53.5倍的倍的桩径，径，应制定合理的施工制定合理的施工顺序，序， 以免影响相以免影响相邻桩的的质量。量。 3. 混凝土浇筑与拔管混凝土浇筑与拔管l浇筑混凝土和拔起桩管是保证质量的重要环节。当桩浇筑混凝土和拔起桩管是保证质量的重要环节。当桩管沉到设计标高后，停止振动或锤击，检查管内无泥管沉到设计标高后，停止振动或锤击，检查管内无泥浆或水进入后，即放入钢筋骨架
68、，边灌注混凝土边进浆或水进入后，即放入钢筋骨架，边灌注混凝土边进行拔管，拔管时必须边振（打）边拔，以确保混凝土行拔管，拔管时必须边振（打）边拔，以确保混凝土振捣密实。拔管速度必须严格控制。当采用振动沉桩振捣密实。拔管速度必须严格控制。当采用振动沉桩时，桩尖为预制的，不宜大于时，桩尖为预制的，不宜大于4m/min4m/min，如采用活瓣桩，如采用活瓣桩尖时，不宜大于尖时，不宜大于2.5m/min2.5m/min；当采用锤击沉管时，宜控；当采用锤击沉管时，宜控制在制在0.81.2m/min0.81.2m/min。l拨管时根据承载力的要求不同，拨管可分别采用单打拨管时根据承载力的要求不同，拨管可分别
69、采用单打法，复打法和反插法。法，复打法和反插法。(1) (1) 单打法单打法l单打法，即一次拨管法，拨管时每提升单打法，即一次拨管法，拨管时每提升0.50.51.0m1.0m，振动，振动5 510s10s后，再拨管后，再拨管0.50.51.0m1.0m，如此反复进行，直至全部拨管完毕，如此反复进行，直至全部拨管完毕为止。为止。(2) (2) 复打法复打法l复打法是在同一桩孔内进行两次单打，或根据需要进复打法是在同一桩孔内进行两次单打，或根据需要进行局部复打，如行局部复打，如图图2-252-25所示。所示。l复打桩施工程序复打桩施工程序为：在第一次沉管，浇筑混凝土，拨为：在第一次沉管，浇筑混凝土
70、，拨管完毕后，清除桩管外壁上的污泥，立即在原桩位管完毕后，清除桩管外壁上的污泥，立即在原桩位上再次安设桩靴，进行第二次复打沉管，使第一次上再次安设桩靴，进行第二次复打沉管，使第一次浇筑未凝固的混凝土向四周挤压以扩大桩经，然后浇筑未凝固的混凝土向四周挤压以扩大桩经，然后再浇筑第二次混凝土，拨管方法与单打桩相同。再浇筑第二次混凝土，拨管方法与单打桩相同。l施工时应注意：两次沉管轴线应重合，复打桩施工必施工时应注意：两次沉管轴线应重合，复打桩施工必须在第一次浇筑的混凝土初凝以前；完成第二次混须在第一次浇筑的混凝土初凝以前；完成第二次混凝土的浇筑和拨管工作；钢筋骨架应在第二次沉管凝土的浇筑和拨管工作；
71、钢筋骨架应在第二次沉管后放入桩管内。后放入桩管内。图图2-25 复打法示意图复打法示意图(3) (3) 反插法反插法l反插法，即将桩管每提升反插法，即将桩管每提升0.50.51.0m1.0m，再下沉，再下沉0.30.30.5m0.5m，在拨管过程中分段浇筑混凝土，使管内混凝，在拨管过程中分段浇筑混凝土，使管内混凝土始终不低于地表面，或高于地下水位土始终不低于地表面，或高于地下水位1.01.5m1.01.5m以以上，如此反复进行，直至拨管完毕。拨管速度不应上，如此反复进行，直至拨管完毕。拨管速度不应超过超过0.5m/min0.5m/min。l套管成孔灌注桩的承载力比同等条件的钻孔灌注桩套管成孔灌
72、注桩的承载力比同等条件的钻孔灌注桩提高提高505080%80%。单打桩截面比沉入的钢管扩大。单打桩截面比沉入的钢管扩大30%30%，复打桩扩大复打桩扩大80%80%，反插桩扩大，反插桩扩大50%50%左右。因此，套管左右。因此，套管成孔灌注桩具有用小钢管浇筑出大断面桩的效果。成孔灌注桩具有用小钢管浇筑出大断面桩的效果。套管成孔灌注桩施工中的常见质量问题（套管成孔灌注桩施工中的常见质量问题（1）l(1)灌注桩混凝土中部有空隔层或泥水层、桩身不连灌注桩混凝土中部有空隔层或泥水层、桩身不连续：主要是由于钢管的管径较小，混凝土骨料粒径过续：主要是由于钢管的管径较小，混凝土骨料粒径过大，和易性差，拔管速
73、度过快造成。预防措施：应严大，和易性差，拔管速度过快造成。预防措施：应严格控制混凝土的坍落度不小于格控制混凝土的坍落度不小于57cm，骨料粒径不，骨料粒径不超过超过3cm，拔管速度不大于，拔管速度不大于2m/min，拔管时应密振，拔管时应密振慢拔。慢拔。l(2) 缩颈缩颈：是指桩身某处桩径缩减，小于设计断面。：是指桩身某处桩径缩减，小于设计断面。产生的原因是在含水率很高的软土层中沉管时，土受产生的原因是在含水率很高的软土层中沉管时，土受挤压产生很高的空隙水压，拔管后挤向新灌的混凝土，挤压产生很高的空隙水压，拔管后挤向新灌的混凝土，造成缩颈。因此施工时应严格控制拔管速度，并使桩造成缩颈。因此施工
74、时应严格控制拔管速度，并使桩管内保持不少于管内保持不少于2m高的混凝土，以保证有足够的扩高的混凝土，以保证有足够的扩散压力，使混凝土出管压力扩散正常。散压力，使混凝土出管压力扩散正常。 套管成孔灌注桩施工中的常见质量问题（套管成孔灌注桩施工中的常见质量问题（2）l(3)断桩断桩：主要是桩中心距过近，打邻近桩时：主要是桩中心距过近，打邻近桩时受挤压；或因混凝土终凝不久就受振动和外力受挤压；或因混凝土终凝不久就受振动和外力作用所造成。故施工时为消除临近沉桩的相互作用所造成。故施工时为消除临近沉桩的相互影响，避免引起土体竖向或横向位移，最好控影响，避免引起土体竖向或横向位移，最好控制桩的中心距不小于
75、制桩的中心距不小于4倍桩的直径。如不能满倍桩的直径。如不能满足时，则应采用跳打法或相隔一定技术间歇时足时，则应采用跳打法或相隔一定技术间歇时间后再打邻近的桩。间后再打邻近的桩。 l(4)吊脚桩吊脚桩：是指桩底部混凝土隔空或混进泥：是指桩底部混凝土隔空或混进泥砂而形成松软层。其形成的原因是预制桩尖质砂而形成松软层。其形成的原因是预制桩尖质量差，沉管时被破坏，泥砂、水挤入桩管。量差，沉管时被破坏，泥砂、水挤入桩管。(四四) 爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩l爆扩成孔灌注桩又称爆扩成孔灌注桩又称爆扩桩爆扩桩，它是用钻孔或爆扩，它是用钻孔或爆扩法成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土压法成孔，孔底放入炸药
76、，再灌入适量的混凝土压爆，然后引爆，使孔底形成扩大头，此时，孔内爆，然后引爆，使孔底形成扩大头，此时，孔内混凝土落入孔底空腔内，再放置钢筋骨架，浇筑混凝土落入孔底空腔内，再放置钢筋骨架，浇筑桩身混凝土而制成的灌注桩，如桩身混凝土而制成的灌注桩，如图图2-262-26所示。所示。l爆扩桩在粘性土层中使用效果较好，但在软土及爆扩桩在粘性土层中使用效果较好，但在软土及砂土中不易成型。桩长（砂土中不易成型。桩长（H H）一般为）一般为3 36m6m，最大，最大不超过不超过10m10m。扩大头直径。扩大头直径D D为为2.52.53.5d3.5d。这种桩。这种桩具有成孔简单、节省劳力和成本低等优点。但检
77、具有成孔简单、节省劳力和成本低等优点。但检查质量不便，施工时要求较严格。查质量不便，施工时要求较严格。 图图2-26 爆扩桩示意图爆扩桩示意图(五五) 人工挖孔灌注人工挖孔灌注桩l人人工工挖挖孔孔灌灌注注桩（以以下下简称称人人工工挖挖孔孔桩）是是指指采采用用人人工工挖挖掘掘方方法法进行行成成孔孔，然然后后安安装装钢筋筋笼，浇筑混凝土成筑混凝土成为支承上部支承上部结构的构的桩。l人人工工挖挖孔孔桩的的优点点：设备简单；施施工工现场较干干净；噪噪音音小小，振振动小小，对施施工工现场周周围的的原原有有建建筑筑物物影影响响小小；施施工工速速度度快快，可可按按施施工工进度度要要求求决决定定同同时开开挖挖
78、桩孔孔的的数数量量，必必要要时，各各桩孔孔可可同同时施施工工；土土层情情况况明明确确，可可直直接接观察察到到地地质变化化情情况况，桩底底沉沉渣渣能能清清除除干干净，施施工工质量量可靠。可靠。人工挖孔桩的尺寸要求人工挖孔桩的尺寸要求l人工挖孔桩的直径除能满足设计承载力的要求人工挖孔桩的直径除能满足设计承载力的要求外，还应考虑施工操作的要求，故桩径不宜小外，还应考虑施工操作的要求，故桩径不宜小于于800mm，桩底一般都扩大，扩底尺寸按下，桩底一般都扩大，扩底尺寸按下式进行控制。式进行控制。l当采用现浇混凝土护壁时，人工挖孔桩构造，当采用现浇混凝土护壁时，人工挖孔桩构造，如如图图2-27所示。护壁厚
79、度所示。护壁厚度50 +D/10（mm）（其中）（其中D为桩径），每步高为桩径），每步高1m，并有，并有100 mm放坡。放坡。图图2-27 人工挖孔桩构造图人工挖孔桩构造图(1) (1) 施工机具施工机具电动葫芦电动葫芦和和提土桶提土桶。用于施工人员上下和材料。用于施工人员上下和材料与弃土的垂直运输用。与弃土的垂直运输用。潜水泵潜水泵。用于抽出桩孔中的积水。用于抽出桩孔中的积水。鼓风机鼓风机和和输风管输风管。用于向桩孔强制送入新鲜空。用于向桩孔强制送入新鲜空气。气。镐、锹、土筐等镐、锹、土筐等挖土工具挖土工具。若遇到坚硬的泥土。若遇到坚硬的泥土或岩石，还需准备风镐等。或岩石，还需准备风镐等。
80、照明灯照明灯、对讲机对讲机、电铃电铃等。等。 按设计图纸放线、定桩位。按设计图纸放线、定桩位。l 开挖土方。开挖土方。l 支设护壁模板。支设护壁模板。l 在模板顶放置操作平台。在模板顶放置操作平台。l 浇筑护壁混凝土。浇筑护壁混凝土。l 拆除模板继续下一段的施工。拆除模板继续下一段的施工。l 排除孔底积水，浇筑桩身混凝土。排除孔底积水，浇筑桩身混凝土。 (2) (2)施工工艺施工工艺(3) (3) 挖孔桩施工中应注意的几个问题挖孔桩施工中应注意的几个问题l桩孔的质量要求必须保证。桩孔的质量要求必须保证。l注意防止土壁坍落及流砂事故。注意防止土壁坍落及流砂事故。l浇筑桩身混凝土时，应注意清孔及防
81、止积水。浇筑桩身混凝土时，应注意清孔及防止积水。l必须制订好安全措施。必须制订好安全措施。 (六六)灌注桩施工质量要求灌注桩施工质量要求l灌注桩的成桩质量检查包括灌注桩的成桩质量检查包括成孔及清孔成孔及清孔、钢筋笼制作钢筋笼制作及及混混凝土搅拌及灌注凝土搅拌及灌注三个工序过程的质量检查。三个工序过程的质量检查。l成孔及清孔时主要检查已成孔的中心位置、孔深、孔径、成孔及清孔时主要检查已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度；垂直度、孔底沉渣厚度；l钢筋笼制作安放时主要检查钢筋规格、焊条规格、品种、钢筋笼制作安放时主要检查钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋
82、和箍筋的制作焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差及钢筋笼安放的实际位置等；偏差及钢筋笼安放的实际位置等；l混凝土搅拌和灌注时主要检查原材料质量与计量、混凝土混凝土搅拌和灌注时主要检查原材料质量与计量、混凝土配合比、坍落度等。对于沉管灌注桩还要检查打入深度、桩配合比、坍落度等。对于沉管灌注桩还要检查打入深度、桩锤标准、桩位及垂直度等。锤标准、桩位及垂直度等。桩基验收资料桩基验收资料l（1 1）工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会）工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更及材料代用通知单等；审纪要、设计变更及材料代用通知单等；l（2 2）经审定的施工组织设计、施工方
83、案及执行）经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况；中的变更情况；l（3 3）桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签）桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单；证单；l（4 4）成桩质量检查报告；）成桩质量检查报告；l（5 5）单桩承载力检测报告；）单桩承载力检测报告；l（6 6）基坑挖至设计标高的桩基竣工平面图及桩）基坑挖至设计标高的桩基竣工平面图及桩顶标高图。顶标高图。表表2-4 灌注桩施工允许偏差值灌注桩施工允许偏差值(七七) 桩基工程的安全技术桩基工程的安全技术l（1 1）机具进场要注意危桥、陡坡、陷地和防止碰撞）机具进场要注意危桥、陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等，以免造成事故
84、。电杆、房屋等，以免造成事故。l（2 2）在打桩过程中遇有地坪隆起或陷下时，应随时）在打桩过程中遇有地坪隆起或陷下时，应随时对机架及路轨调整垫平。对机架及路轨调整垫平。l（3 3）机械司机，在施工操作时要思想集中，服从指）机械司机，在施工操作时要思想集中，服从指挥信号，不得随便离开工作岗位，并经常注意机械挥信号，不得随便离开工作岗位，并经常注意机械运转情况，发现异常及时纠正。运转情况，发现异常及时纠正。l（4 4）在打桩时桩头垫料严禁用手拨正，不要在桩锤）在打桩时桩头垫料严禁用手拨正，不要在桩锤未打到桩顶即起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。未打到桩顶即起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。l（5 5）成孔钻机操作时，注意钻机安全平稳，以防止）成孔钻机操作时，注意钻机安全平稳，以防止钻架突然倾倒或钻具突然下落而发生事故。钻架突然倾倒或钻具突然下落而发生事故。
