第6讲.砼预制桩施工.ppt

1 预制桩的种类2 砼预制桩的制作 3 预制桩沉桩施工4 预制桩施工质量控制5 桩基检测,第2章 地基处理与桩基工程,第6讲预制桩施工,主要有普通钢筋砼(RC)实心桩和预应力砼(PC)实心桩，实心桩一般在施工现场预制生产，常为方形断面，边长250550mm。RC实心桩砼强度等级不低于C30，PC实心桩不低于C40，主筋直径14mm，纵向钢筋的保护层厚度30 mm；锤击预制 桩的粗骨料粒径 宜为540mm。,RC实心桩的堆放,共74页 第1页,第6讲 预制桩施工,1.1 实心桩,1 预制桩的种类,预制桩主要有实心桩、空心桩和钢桩。,RC实心桩的制作,1.2 空心桩,空心桩有预应力砼管桩和预应力砼空心方桩两种。,1 预制桩的种类,先张法PC管桩 后张法 PHC管桩,共74页 第2页,管桩：是采用预应力和离心成型法制成的砼空心筒体预制构件，由园筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。按砼强度等级可分为预应力砼(PC)桩和预应力高强砼(PHC)桩，管桩外径为0.3 1.4m，壁厚70150mm，常用分节长度715m。PC桩砼强度等级不低于C60，PHC桩砼强度等级不低于C80。,空心方桩(PS)：边长250700 mm，壁厚60120mm，常用分节长度615m，接头一般采用端板焊接。空心方桩采用先张法预应力工艺在工厂生产，砼强度等级不低于C60。,SP钢管桩的防腐处理,1.3 钢桩,钢桩有钢管(SP)桩和H 型桩。钢管桩可用无缝钢管或低碳钢板卷制焊接而成；钢桩用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩，应按设计要求作防腐处理。,PS空心方桩,钢筋砼与H型钢组合桩,1 预制桩的种类,共74页 第3页,2 砼预制桩的制作,预制RC桩现场制作一般采用“间隔重叠法”生产，桩与桩间用塑料薄膜或隔离剂隔开，邻桩与上层桩的砼须待邻桩与下层桩的砼达到设计强度的30%后方可进行；重叠层数不超过四层、层与层间之间涂刷隔离剂。,2.1 钢筋砼方桩的预制,第一层预制方桩制作完毕,预制方桩的间隔生产,第6讲 预制桩施工,共74页 第4页,桩中钢筋应位置准确，主筋连接宜采用对焊和电弧焊，当钢筋直径20mm 时，宜采用机械接头连接。同一截面的主筋接头数量不超过50%，相邻两根主筋接头截面的距离应35d，并500mm；桩顶、桩尖一定范围内不留接头。,2.1 钢筋砼方桩的预制,桩端钢筋构造,桩顶平面和接桩端面应平整,桩身钢筋绑扎,整体支模 分段预制,共74页 第5页,单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，长度不宜超过30m。30m以上的桩应整体分段预制、打桩过程中逐段接长，每根桩的接头数量不宜超过3个；整体分段即预制桩整体支模、纵向主筋先通长铺设，再在分段处切断。,2.1 钢筋砼方桩的预制,整体支模 分段预制,分段长度应考虑桩架有效高度、场地条件、装卸和运输能力,并避免桩尖接近或处于硬持力层中接桩。,共74页 第6页,砼应机拌机捣、由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，严禁中断，并防止另一端的砂浆积聚过多。养护不少于7天。,料斗布料入模,2.1 钢筋砼方桩的预制,表面拍实压光,砼振捣密实,桩的养护,共74页 第7页,2.2 管桩的生产,2 砼预制桩的制作,2 钢筋骨架入模,3 砼入模,1 钢筋骨架成型,4 封模-张拉,6 常压蒸养,5 高速离心成型,7 放张-脱模,8 高压蒸养釜高压蒸养,9 成品堆放,共74页 第8页,2.3.1 起吊,2.3 预制桩的起吊、运输及堆放,2 砼预制桩的制作,预制桩的吊点位置,单节长度在15m内的管桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊，吊扣的水平夹角不宜小于600。,RC桩的砼强度达到设计强度等级的70%方可起吊。吊点应设在设计规定之处，设计无规定时，应按吊桩弯距最小的原则确定吊点位置。见右图：,共74页 第9页,PC管桩的吊运装车,2.3 预制桩的起吊、运输及堆放,桩身砼强度应达到设计强度的100%时方可运输。吊运过程中应轻吊轻放，避免剧烈碰撞，桩身要平稳放置。打桩时桩宜随打随运，以避免二次搬运。,2.3.2 运输,PC桩的场外运输,共74页 第10页,2.3.3 桩的堆放,预制桩的堆放,场地须平整坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应在同一垂直面上，层数方桩不超过4层，管桩 500600不超过4层,300400不超过5层，不同规格的桩应分别堆放。,预制桩堆放的垫木设置,2.3 预制桩的起吊、运输及堆放,共74页 第11页,注意！运桩和堆放的桩尖方向应符合吊升的要求,以免临时再需将桩调头。,2.3.4 取桩,吊机取桩,预制桩的桩尖方向符合吊升的要求,当桩叠层堆放超过2 层时，应采用吊机取桩，严禁拖拉取桩。,2.3 预制桩的起吊、运输及堆放,共74页 第12页,2.4 预制桩的桩尖构造,RC实心桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上，对于持力层为密实砂和碎石类土时，宜在桩尖处包以钢钣桩靴，加强桩尖。,2.4.1 RC实心桩的桩尖构造,2 砼预制桩的制作,主筋合扰焊在桩尖辅助钢筋上,桩尖对准纵轴线,普通实心桩桩尖桩尖钢筋构造,钢板加强桩尖,共74页 第13页,PC和PHC管桩的桩尖构造有闭口型或敞口型：直径600mm的管桩宜选用闭口型桩尖，闭口型分为平底十字型和锥型。,2.4.2 管桩的桩尖构造,敞口型桩尖,2m长敞口型桩尖,5m长敞口型桩尖,平底十字型桩尖,平底十字型桩尖,圆锥闭口桩尖,2.4 预制桩的桩尖构造,共74页 第14页,该产品在管桩成型时将桩管与桩尖连为一体，省去了钢桩尖焊接连接工序，是一项值得大力推广的实用技术。,2.4.3 管桩的新型连体桩尖,打头管桩施工（福建大地管桩公司）砼锥形连体桩尖,2.4 预制桩的桩尖构造,共74页 第15页,3 预制桩沉桩施工,预制桩的沉桩方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。,锤击法,第6讲 预制桩施工,静力压桩法,振动法,共74页 第16页,锤击沉桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。,3.1 锤击法,落锤：构造简单、施工方便，锤重一般0.51.5t，用卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低、对桩身损伤大，仅适用于小型桩基工程。,汽锤：利用蒸汽或压缩空气为动力进行锤击，有单动和双动之分，适用于打各类桩。由于噪音、振动和空气污染，加之需考虑外部气源的供应，目前已较少使用。,3 预制桩沉桩施工,3.1.1 桩锤,难得一见的汽锤沉桩,共74页 第17页,柴油锤：构造简单、施工方便，有导杆式和筒式两种，适用面广，由于噪音、振动和空气污染等公害，在城市施工受到限制。,导杆式柴油锤 国内最大的D180筒式柴油锤,3.1 锤击法,点击动画柴油锤,筒式柴油锤海上沉桩,导杆式柴油锤沉桩施工,共74页 第18页,液压打桩锤,HHP系列液压打桩锤,3.1 锤击法,无噪音、冲击频率高、贯入度大，并适合水下打桩，是理想的冲击式打桩设备,但构造复杂、造价较高。,NH100液压打桩锤,共74页 第19页,桩锤的选择,第一步：根据施工条件选择桩锤的类型；第二步：决定锤重。桩锤选择的计算方法如下：按桩锤冲击能选择：E25P 按桩重量复核：K（MC）E,3.1 锤击法,锤击法沉桩，桩锤选择是关键。施工中应“重锤轻击”(锤的重量大而落距小)，这样桩极易打入土中,不会打坏桩头；桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击”,极易损坏桩头，桩也难以打入土中。一般锤重大于桩重的1.52倍时效果较为理想。,式中：E锤的一次冲击能（kNm）；P桩的设计荷载（kN）；K适用系数，双动汽锤、柴油锤K5；M锤重（kN）；C桩重（kN）。,共74页 第20页,DF系列筒式空冷柴油打桩锤,导杆式柴油打桩锤,3.1.2 桩架,桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设备。常用桩架有多功能桩架和履带式桩架。,多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构组成。,3.1 锤击法,多功能桩架,优点：机动性和适应性较大,水平方向可作3600回转立柱可倾斜,可适应各种预制桩和灌注桩；缺点：机构庞大,组装拆迁较麻烦,共74页 第21页,履带式桩架,以履带式起重机为底盘,加装立柱及传动机构用以打桩。性能灵活，移动方便，适应各类预制桩或灌注桩的施工。,3.1 锤击法,履带式桩架,桩架的选择,桩架高度是选择桩架的关键。桩架高度=桩长+滑轮组高度+桩锤高度+桩帽高度+起锤移位高度（取1-2m）,共74页 第22页,3.1.3 沉桩施工准备,清除地上或地下障碍物平整场地定位放线、定桩位、设置水准点通电、通水安设打桩机打试桩确定打桩顺序。,注意：桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处！,3.1 锤击法,每个桩位打一个小木桩,现场设置水准点 用水准仪控制桩顶标高,2台正交经纬仪控制桩身垂直度,桩基定位放线,共74页 第23页,3.1.4 打桩顺序,直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求综合考虑。,当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打，俗称逐排打。逐排打时，桩的就位和起吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压,桩距4倍桩径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序。,3.1 锤击法,共74页 第24页,3.1 锤击法,锤击沉桩第1根结束 壮观的柴油锤打桩现场,对于密集桩群，自中间向两侧打或四周对称施打。,逐排施打 由中间两侧施打 由中间四周施打 打桩顺序,共74页 第25页,注意,点击动画锤击法沉桩,3.1 锤击法,对标高不一的桩应遵循“先深后浅”的原则；对不同规格的桩，应遵循“先大后小、先长后短”的原则。,沉桩顺序不合理容易造成桩位偏移、桩体上浮、地面土体隆起，甚至邻近建筑物破坏等事故。,共74页 第26页,3.1.5 打桩程序,桩机就位吊桩就位扣桩帽、垂直度校核落锤、松吊钩低锤轻打、垂直度校核正式打接桩送桩截桩桩基检测承台施工。,3.1 锤击法,共74页 第27页,3.1.6 打桩方法,桩机的拖拉取桩,取桩：桩的堆放不超过2层时可利用桩机拖拉取桩；上层桩取桩时，对桩的拖地端用弹性材料加以保护。管桩叠层堆放超过2层时，应用吊机取桩，严禁拖拉取桩；三点支撑自行式打桩机不应拖拉取桩。,3.1 锤击法,共74页 第28页,吊桩就位,桩身立直后扣桩帽、对桩位，用2台经纬仪交汇测量桩身垂直度。,桩尖对桩位,桩顶扣桩帽,交汇测量控制桩身垂直度,3.1 锤击法,共74页 第29页,检查桩身垂直度偏差不超过0.5%后,固定桩锤和桩帽，并使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。,桩头保护：桩帽底面与桩顶之间应加弹性衬垫(俗称桩垫，可用纸板或胶合板制作)，桩帽和桩顶周围应有5 10mm的间隙；桩帽上部受锤击部位应设置用硬木或盘绕叠层的钢丝绳制作的“睡垫”，以防锤击损伤桩头。,桩头保护,固定桩锤、桩帽后方可松吊钩,桩锤,桩帽,管桩,桩垫,睡垫,3.1 锤击法,共74页 第30页,初始沉桩,初始沉桩应起锤轻压或轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致，方可转入正常施打。,起锤轻压,3.1 锤击法,共74页 第31页,正常施打时桩锤宜“重锤低击”、连续施打，使桩均匀下沉。,正常施打,3.1 锤击法,共74页 第32页,打桩过程中，如遇贯入度剧变，桩身突然倾斜、位移或严重回弹，桩顶或桩身严重裂缝、破碎时，应暂停打桩，处置后再行施工。,终止锤击的控制,3.1 锤击法,桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅；桩端达到坚硬、硬塑土层时，以贯入度控制为主，桩端标高为辅；贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击3 阵，按每阵10 击的贯入度不大于设计规定的数值确认。,共74页 第34页,桩位的允许偏差,3.1 锤击法,有基础梁的桩：垂直中心线100mm，沿中心线150mm；群桩：13根桩 100mm；416根桩 1/2桩径或边长；16根以上桩 边桩1/3桩径或边长；中间桩1/2桩径或边长。,基础梁下的桩位允许偏差 群桩的桩位允许偏差,垂直中心线允许偏差100mm,沿中心线允许偏差150mm,允许偏差为1/2桩径或边长,共74页 第35页,当桩顶标高低于自然地面，则需用专制钢质送桩器将桩送入土中。锤击法送桩深度不宜2m，安装送桩杆时应检查桩头质量与桩身垂直度，桩与送桩杆应在同一垂直线上，合格后及时送桩。,安装送桩杆 开始送桩施打 桩已打入地面以下,3.1 锤击法,3.1.7 送桩,共74页 第36页,送桩器宜做成园筒形，长度满足送桩深度要求，上下两端面平整，并有足够的强度、刚度和耐打性。送桩作业时，送桩器与桩头之间应设置厚度60mm的弹性衬垫。拔出送桩杆后，桩孔应及时回填。,确认最终贯入度 拔出送桩杆,3.1 锤击法,送桩孔及时回填或覆盖,共74页 第37页,3.2 静力压桩,静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、无噪音，但存在挤土效应。适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。,静力压桩多选用顶压式液压压桩机或抱压式液压压桩机，压力可达8000kN。场地地基承载力应压桩机接地压强的1.2 倍，且场地应平整。,3 预制桩的沉桩施工,顶压式液压压桩机,抱压式液压压桩机,共74页 第38页,液压式压桩机的最大压桩力应取压桩机的机架重量与配重之和乘以0.9，且设计的单桩竖向极限承载力标准值，必要时可由现场试验确定。,静力压桩施工现场,3.2.1 压桩方法,静力压桩采用分段预制、分节压入、逐段接长。当下节桩 压入土中后上端距地面0.81m时接长上节 桩，继续压入。每根桩的压入、接长应连续。,静力压桩的分节压入、接长,3.2 静力压桩,共74页 第39页,3.2.2 压桩顺序,对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时，先对该区域进行压桩；当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时，先施压长桩后施压短桩。,3.2 静力压桩,桩机就位,吊起管桩,静力压桩,GZY700D全液压高效静力压桩机,点击动画静力压桩,共74页 第40页,静力压桩沉桩施工,3.2 静力压桩,3.2.3 施工要点,桩身垂直度控制：第一节桩下压时垂直度偏差0.5；当桩身垂直度偏差1时，应找出原因并纠正；桩尖进入较硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏。压桩施工：抱压力应桩身允许侧向压力的1.1 倍；每根桩宜一次性连续压到底，最后一节有效桩长不宜5m。,终压操作：终压结束前应进行连续复压和稳压，入土深度8m 的桩，复压次数23 次；入土深度8m 的桩，复压次数35 次；稳压压桩力终压力，稳压时间为510s。终压力应根据现场试桩结果确定。,共74页 第41页,桩尖入土准备 桩身压入土中 焊接接桩,3.2 静力压桩,静压机压边桩的场景 抱压式压桩机施工 顶压式压桩机施工,共74页 第42页,3.2.4 静压沉桩的送桩,桩身垂直度与桩头质量经检查合格后方可送桩，压、送作业应连续进行；送桩应采用专制钢质送桩器，不得将工程桩用作送桩器；,3.2 静力压桩,当有效桩长15m 或桩端持力层为风化软质岩，送桩深度不宜超过1.5m；当桩的 垂直度偏差1%，桩 有效桩长15m时，静 压桩送桩深度不宜超 过8m；,送桩的最大压桩力不宜超过桩身允许抱压压桩力的1.1 倍。,桩垫,送桩,钢质送桩器,共74页 第43页,静压沉桩的送桩,3.3 预钻孔沉桩与引孔压桩,在较厚硬土层采用锤击法施打大面积密集桩群时，应采用预钻孔沉桩。预钻孔孔径可比桩径(或方桩对角线)小50100mm，深度宜为桩长的1/31/2；随钻随打；桩架宜具备钻孔、锤击双重性能。,3 砼预制桩的沉桩施工,3.3.1 预钻孔沉桩,3.3.2 引孔压桩,静力压桩如无法穿透硬土层以保证设计要求的最小有效桩长时，可先引孔、后压桩。引孔采用螺旋钻干作业，引孔的垂直度偏差0.5%，引孔和压桩应连续进行，间隔时间12h；在软土地基中3h；引孔中有积水时宜采用开口型桩尖。,可钻孔、锤击、振动的多功能电液桩架,共74页 第44页,3.4 砼预制桩的接桩,3.4.1 管桩的接桩,PC管桩法兰盘 PC管桩法兰盘 PHC管桩法兰盘,管桩的接桩方法有端板焊接、法兰连接、机械啮合连接和螺纹连接。目前以端板焊接、法兰连接法应用居多。,法兰接桩：法兰盘结合处应加垫沥青纸，接桩时，将上下节桩螺栓孔对准，穿入螺栓并逐个拧紧，如有缝隙用薄钢片塞紧。螺栓应加设弹簧垫圈并点焊固定，防止锤击时螺栓松动。,法兰接桩速度快，但法兰盘制作工艺较复杂，用钢量大。,3 砼预制桩的沉桩施工,共74页 第45页,管桩的焊接接桩,对接前，上下端板表面应用钢丝刷将坡口处刷至露出金属光泽。接桩时，下节桩宜高出地面0.5m，上下节桩段保持顺直，错位偏差2mm。钢板用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再2人四周对称分层施焊，焊接层数不少于2层；焊缝的自然冷却时间不少于8min，严禁采用水冷却或焊好即施打。,严把接桩质量关 焊接接桩,3.4 砼预制桩的接桩,角钢绑焊接头 钢板对焊接头钢筋砼预制管桩接头,端板坡口除锈,共74页 第46页,啮合式机械接桩,是一项新型管桩接驳方法，简称“机械快速接头”，它用带锯齿形的连接销插入预埋在桩端头板的连接槽中，连接销与藏于连接槽内的有反向锯齿形的钢销板通过弹簧的伸缩紧固作用，将两者相互啮合，使2节桩连成整体。,上节桩的下端粘沥青胶,上节桩的下端,下节桩的上端放沥青胶,上下节桩对接,对接完成,螺栓孔、连接销和连接槽大样图,3.4 砼预制桩的接桩,共74页 第47页,实心桩的接桩方法有焊接、法兰连接和浆锚法连接。焊接接桩的应用居多，主要采用角钢绑焊接头。,浆锚法接桩,3.4.2 实心桩的接桩,角钢绑时法接桩,浆锚法的桩接头,浆锚法接桩又称硫磺胶泥锚接桩。是将上节桩锚筋插入下节桩锚筋孔内，再用硫磺胶泥锚固。浆锚法接桩，节约钢材，操作简便，接桩时间短。但不宜用于坚硬土层中。,3.4 砼预制桩的接桩,共74页 第48页,3.5 砼预制桩的桩头处理,预制桩嵌入承台内的长度50mm，桩顶纵向主筋锚入承台内35d，以加强桩与承台的连接。,3 砼预制桩的沉桩施工,承台施工前要按底标高对已验收合格的预制桩进行截桩处理,截去高出的桩身砼，剔出桩身受力主筋锚入承台内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。,3.5.1 砼实心桩的截桩,实心桩截桩,实心桩截桩,共74页 第49页,3.5.2 管桩的桩头处理,桩头处理包括填芯和截桩。填芯：管桩填芯采用比承台砼高一级的微膨胀砼，设置钢筋笼并锚入承台内，填芯长度5d。,不截桩时管桩加焊锚固钢筋,不截桩时管桩与承台的连接构造 不截桩时管桩的填芯及桩头防水,3.5 砼预制桩的桩头处理,不截桩时：应在桩头端板焊接普通钢筋，并将其锚入承台内。,共74页 第50页,截桩准备 截桩作业中 截桩后,管桩的截桩,管桩截桩多采用机械切割。截桩后应将桩头预应力钢筋锚入承台内50d，且500mm。,3.5 砼预制桩的桩头处理,截桩时管桩与承台的连接构造,共74页 第51页,3.6 振动法沉桩,振动法是将振动锤吊至预制桩顶，将桩头套入与振动箱连接的桩帽或液压夹桩器内夹紧，振动锤产生的激振力通过桩身带动土体振动，使土颗粒间的摩擦力大大减小，桩在自重和机械力作用下沉入土中。振动法沉桩设备构造简单、使用方便、效率较高。,主要用于钢板桩、钢管桩的沉桩施工,借助起重设备可以拔桩。钢筋砼预制桩一般不得使用。,第5讲 预制桩施工,共74页 第52页,DZM100液压振动锤,振动沉桩机工作时，选用的频率和振幅随桩而异，在砂石类地层施工大直径钢管桩一般采用低频、大振幅；钢板桩一般采用中高频、中振幅。频率高则能与桩的自振频率产生共振，使沉桩速度快而噪声小，宜于城市施工。冲击式沉桩机适用于粘土地层。,DZJ-240振动锤 DZJ-240振动锤 DZJ-180振动锤,3.6 振动法沉桩,共74页 第53页,大直径钢管桩振动沉桩,钢板桩振动沉桩,3.6 振动法沉桩,共74页 第54页,二台桩锤联动打钢管桩,DZJ135振动桩锤,钱江九桥萧山工地振动沉桩,3.6 振动法沉桩,打斜桩,共74页 第55页,世界最大的液压振动锤,APE公司在大直径超重钢圆筒和砼圆筒振沉设备方面居于世界领先地位。最大的APE600型振动锤偏心力矩为230kg.m，激振力为4830KN。,APE600锤构造 APE600型振动锤,APE600型振动锤4台联动在美国奥克兰-旧金山大桥沉桩施工,液压振动打桩锤,3.6 振动法沉桩,共74页 第56页,3.7 射水沉桩,射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或振动为辅；在粉质粘土或粘土中，一般以锤击或振动为主，射水为辅，并控制射水时间和水量。水压与流量根据地质条件、沉桩机具、沉桩深度和射水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩施工前经过试桩选定。,下沉空心桩，一般用单管桩内射水，当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩，将射水管对称装在桩身两侧，并可沿桩身上下自由移动，以便在任何高度上射水冲土。,第5讲 预制桩施工,射水沉桩,共74页 第57页,先将射水管装好使喷射管嘴离地面约0.5m，桩插正立稳后,压上桩帽桩锤，开始桩主要靠自重下沉，用较小水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度。下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（810m）已能保持桩身垂直度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。射水进行中，放水阀不可骤然大开，以免水压，水量突然降低，涌入泥砂堵塞射水嘴；再射水时，射水管和桩必须垂直，并要求射水均匀，水冲压力一般为0.51.6MPa。吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落。,不论采取何种射水施工方法，在沉至距设计标高12m时，应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。,射水沉桩施工要点,3.7 射水沉桩,共74页 第58页,3.8 水中沉桩简介,桥梁施工常需进行水下沉桩。当河流水浅时，可搭设施工便桥或脚手架安置桩架进行水中沉桩施工。当河流较宽较深时，可采用：,先筑围堰后沉桩法：临近河岸、水不深的桩可采用。,先沉桩后筑围堰法：适用较深水中沉桩。,先沉桩后吊放钢吊箱围堰 先沉桩后筑钢板桩围堰,第5讲 预制桩施工,共74页 第59页,3.8 水中沉桩,多功能打桩船,沉桩船沉桩,在较深较宽的江面上使用专用沉桩船进行水中沉桩。,共74页 第60页,3.8 水中沉桩,金塘大桥钢管桩沉桩施工,珠海集装箱码头沉桩,600t多功能打桩船,PHC桩水上沉桩施工,共74页 第61页,锤击沉桩桩身挤断的实景照片,4 预制桩施工质量控制,出现下列情况时应暂停沉桩，分析原因并采取应对措施：沉桩过程中桩身发生较大移位、突然下沉或倾斜；,压桩阻力剧变，桩难以穿越具有软弱下卧层的硬夹层;实际桩长与设计桩长相差较大;,该工程一个承台下有6根600 PC管桩，有45根桩断掉，打的时候收锤无问题，打第2根桩挤断第1根，打第3根挤断第2根桩,4.1 沉桩质量控制,第6讲 预制桩施工,共74页 第62页,桩头爆裂 桩身裂缝 桩头压屈,桩身裂缝和桩头砼破坏等异常现象；,接桩处连接件不平或空隙未塞紧，或两节桩不在同一直线上，导致接桩处出现松脱开裂；压桩机下陷、夹持机构打滑、压桩机械工作状态异常等。,环氧树脂补桩,4 预制桩施工质量控制,共74页 第63页,管桩基础的桩间土方开挖方法不当，极易因管桩两侧土压力失衡造成挤压偏位！,4.2 桩间土方开挖,4 预制桩施工质量控制,开挖方法不当，淤泥挤压造成管桩偏位,管桩两侧土压力失衡造成挤压偏位,共74页 第64页,4.3 打桩机倾翻,2009年4月14日，日本东京一建筑工地发生大型打桩机侧翻事故，吊臂倒在紧邻的一条大街上，伤6人。,4 预制桩施工质量控制,共74页 第65页,5 基桩检测,为确保工程桩的质量达到设计要求，基桩应进行单桩承载力和桩身完整性的检测与评价。,5.1 单桩竖向承载力检测,检测目的：确定在桩与土的相互作用下桩的承载力值。检测方法有静载检测、高应变动载检测和钻芯法三种。,第6讲 预制桩施工,共74页 第66页,水上基桩静载试验,承载力检测包括竖向、抗拔和水平承载力的检测，本节仅讨论竖向承载力的检测。,单桩水平承载力检测,单桩竖向抗拔力检测,5.1.1 静载试验,共74页 第67页,检测装置包括加载部分和桩顶沉降观测部分。加载反力装置：可根据现场条件选择压重平台反力装置、锚桩横梁反力装置、地锚反力装置等。,压重平台反力装置,压重平台反力装置进行桩基静载试验 江苏广电城3840t桩基静载试验,5.1 单桩竖向承载力检测,锚桩横梁反力装置,地锚反力装置,5.1 单桩竖向承载力检测,沂水银河瀑布大酒店2000t静载试验,桩基静载试验,共74页 第68页,注意：加载反力装置能提供的反力最大加载量的1.2倍,共74页 第69页,荷载量测：一种是由安置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；另一种是通过压力表或压力传感器测定千斤顶油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。,沉降量测：采用位移传感器或大量程百分表，沉降测定平面宜在桩顶200mm以下位置，测点应牢固地固定于桩身，应避免气温、震动及外界因素的影响。,检测范围：甲级桩基；地质条件复杂、施工质量可靠性低；本地区采用的新桩型或新工艺；群桩产生挤土效应。抽检数量：不少于总桩数的1%，且不少于3根；当总桩数少于50根时，不少于2根。,静载试验的荷载及沉降量测,与千斤顶油路并联的压力表,液压千斤顶,百分表测定沉降量,压重平台主梁,5.1 单桩竖向承载力检测,是用重锤冲击桩顶，实测桩顶的速度和力的时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。,5.1.2 高应变动载检测,5.1 单桩竖向承载力检测,共74页 第70页,适用范围：高应变动载检测是静载检测的补充，但大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩不宜采用。检测数量：总桩数的5%，且不少于10根。,锤的质量应大于预估单桩极限承载力的11.5%；桩顶面应平整，桩顶高度满足锤击装置的要求，重心与桩顶对中，锤击装置架立应垂直；对不能承受锤击的桩头应加固处理。,高应变动载检测,安装感应装置 吊起落锤（锤重5t）设置桩垫,测量落距（落距1.5m）落锤下落 桩基大应变频谱分析仪,高应变动载检测动作分解,5.1 单桩竖向承载力检测,共74页 第71页,桩垫可用10-30mm木板或胶合板,钻芯法可检测灌注桩桩长、桩身砼强度、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩端岩土性状，判定桩身完整性类别。,钻芯法基桩检测 桩身砼芯样质量检查,5.1.3 钻芯法检测,5.1 单桩竖向承载力检测,共74页 第72页,受设备或现场条件限制无法进行单桩承载力检测的端承型大直径灌注桩，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。,检测数量不少于总桩数的5%，且不少于10根。,5.2 桩身完整性抽样检测,检测的方法有高应变法、低应变法、钻芯法和声波透射法。,是采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析,对桩身完整性进行判定的检测方法。,5 桩基检测,5.2.1 低应变法,共74页 第73页,抽检数量：柱下三桩或三桩以下承台抽检不少于1根；甲级或地质条件复杂、质量可靠性较低的灌注桩，抽检不少于总桩数的30%，且不少于20根；其它桩基抽检不少 于总桩数的20%，且不少于10根；地下水位 以上且终孔后桩端持力层已核验的人工挖孔 桩，抽检不少于总桩数的10%，且不少于10 根。,低应变法桩身基检测,5.2 桩身完整性检测,共74页 第74页,5.2.2 声波透射法,对端承型大直径灌注桩,应选用钻芯法或声波透射法对总桩数的10%进行桩身完整性检测,在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在砼介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法,泥浆护壁成孔,地基加固处理,沉桩质量控制,本章教学复习总结,沉桩施工,基坑验槽,地基处理与桩基工程,砼灌注桩施工,砼预制桩施工,观察、夯拍、轻便触探,钻孔灌注桩冲孔灌注桩,基坑验槽及地基处理,旋挖钻机成孔,长螺旋钻机成孔,沉桩灌注桩,预制桩制作,挖换压夯挤拌喷,桩基检测,挤扩支盘桩,人工挖孔灌注桩,钻具、干法湿法扩径成孔,锤击沉管振动沉管内夯沉管,构造护壁施工方法安全措施,钻孔桩压灌桩挤土灌注桩,泥浆护壁、干作业成孔,预制起吊运输堆放,锤击静力压桩振动水冲,送桩接桩桩头处理,静载动载钻芯声波透射,思 考 题,1、试述地基验槽的目的和方法。2、试述地基加固处理的原理和拟定加固方案的原则。3、你能列举几种加固地基的方法？试述这些方法的加固原理。4、试述钢筋砼预制桩的制作、起吊、运输、堆放等环节的主要工艺要求。5、试分析打桩顺序、土壤挤压与桩距的关系。6、端承桩和摩擦桩的质量控制以什么为主？7、什么是沉管灌注桩的复打法、反插法？起什么作用？8、套管成孔灌注桩施工中常遇到哪些质量问题？如何处理？9、人工挖孔灌注桩有哪些特点？如何预防孔壁坍塌？,第2章 地基处理与桩基工程,推 荐 书 目,1、龚晓南.地基处理手册(第3版).中国建工出版社.2008 2、刘金砺.建筑桩基技术规范应用手册.中国建工版社.20103、江正荣.建筑施工工程师手册(第3版).中国建工出版社.2009 4、编写组.实用建筑施工手册(第2版).中国建工出版社.2005 5、刘金波.建筑桩基技术规范理解与应用.中国建工出版社.20086、国家标准.建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202-20027、行业标准.建筑桩基技术规范.JGJ94-20088、行业标准.建筑地基处理技术规范.JGJ79-20029、行业标准.建筑基桩检测技术规程.JGJ106-2003,第2章 地基处理与桩基工程,