第二章桩基础工程.ppt

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1、第二章 深基础工程,第一节 预制桩施工第二节 灌注桩施工其它深基础施工,概述,一、深基础的类型桩基础墩基础地下连续墙沉井基础沉箱基础,二、桩基础的组成与种类1组成：若干根桩 承台（承台梁）,2种类1）按受力性质分：摩擦桩 端承桩 抗拔（浮）桩,2）按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土3）按形状分：方、圆、多边、管4）按制作方法分：预制桩、灌注桩,待作承台的灌注桩,预制桩沉桩方法：,锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土。振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土。水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留12m打入或振入。适坚硬土、砂石层。钻孔锤击法：钻孔（留 12m）、

2、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。静力压桩法：80120t压桩机，适软弱土层。,灌注桩按成孔方法：,钻孔法一般土层沉管法土质差、水位高爆扩法土质好（粘性）、无地下水人工挖孔法桩径大、土较好,一、预制桩的制作宜由工厂加工，保证质量 要点：叠制4层，上下隔离，下层混凝土达到30再上层；钢筋接长用对焊，接头错开；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；预应力管桩离心成型，直径400500，壁厚80100，节长810m，C60。,第一节 预制桩施工,混凝土预制桩,图 钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工,图 钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑,预应力管桩的生产在工厂内进行，利用高强螺旋肋的钢丝作为预

3、应力筋，混凝土强度等级可达C60C80，采用离心法生产，高压釜蒸汽养护。,预应力混凝土管桩的桩端加强钢板套箍,管桩钢丝,螺旋箍筋,运至施工现场的预应力混凝土管桩。,二、预制桩的起吊、运输 防止损坏,(1)混凝土强度：起吊移位70设计强度 运输、起吊就位100设计强度,一点吊距顶0.31L(L=510m)，距顶0.29L（L1116m）；两点吊距顶、距尖0.207L；(3)吊、运平稳，避免损坏。,(2)合理吊点：（正负弯矩值相等则均小）,三、堆放,高度不超过四层；地面坚实、平整，垫长枕木；支承点在吊点位置，垫木上下对齐。,四、沉桩,1、桩锤落锤：构简、使便、锤高可调；效率低，桩损大。锤重0.51

4、.5t，动力卷扬机、人。柴油锤：(导杆式、筒式)构简、使便、自供能源、适于中型桩；锤重0.126.0t；不适过软过硬土、噪音大、污染，4080次/分。蒸汽锤：单动升耗能、自重降，力大慢1.515t，2530次/分；双动式双向耗能，效率高，0.66t；100200次/分；可打可拔。液压锤：无噪、无污、频率高，复杂、价高。油气二压施力长，贯入度大。,(一)沉桩设备,单动汽锤工作原理图,双动汽锤工作原理图,导杆式柴油锤工作原理图,筒式柴油锤工作原理图,2、桩架,作用：支撑锤桩 吊桩就位 打桩导向类型（常用）：多功能桩架：机动适应性好；大而装拆运麻烦 履带式桩架：移动方便，适用范围广。步履式桩架：移动

5、方便，稳定性好,适应性强,履带式桩架,多功能桩架,3、桩锤选择：（宜重锤低击）,类型选择：型号选择：1）依单桩设计荷载计算冲击能E；E0.025P 2）依E及资料初选桩锤重量；3）验算适用系数K：K（锤总重M+桩重C）/E选；（5，3.5，2）4)验算合宜系数：M/C12,四、预制桩沉桩,1、准备工作（1）场地准备：清除地上、地下障碍物，平整、压实场地，设置排水沟；（2）放轴线、定桩位、设置水准点（2个）；（3）确定打桩顺序：（4）进行打桩试验：2根，检验工艺、设备是否符合要求。,打桩顺序：,1)当桩中心距4倍桩径时，可：自中间向四周环绕或放射打；由中心向两侧对称打；分段对称打；2)当桩中心距

6、4倍桩径时，可按施工方便顺序打；3)当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；4)当桩尖设计标高不同时，先深后浅。,避免 入土深度不一，导致不均匀沉降；难打易碎；邻桩移位倾斜。,桩的打设方向与土体挤密情况,2、打桩工艺：,工艺顺序：设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。要点：采用重锤低击，开始要轻打；注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度）；如遇异常情况（贯入度剧变；桩身突然倾斜、位移、回弹；桩身严重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，与有关单位研究处理。,3、质量要求：,1）满足承载力要求：端承桩控制最后贯入度为主

7、(参考标高)摩擦桩控制沉桩标高为主(参考最后贯入度)2）偏差:桩位偏差：排桩偏轴100，顺轴150mm；群桩 1/3桩径或边长；垂直偏差 1%;3）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。,打桩过程中的注意事项,(1)桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁紧牢靠，连接成整体。打桩时，应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。(2)在正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度应均匀，应避免因间歇时间过长，土的固结作用而使桩难以下沉。(3)打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。(4)严禁

8、非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查，严格按操作规程进行施工，确保安全。,吊桩,静力压桩机,桩与桩管口焊接连接（接桩）。,连续压桩。,压入一节。,桩头的处理,在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。,破桩,铺垫层,第二节 灌注桩施工,一、钻孔灌注桩：施工无振动无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大。（一）干

9、作业法（用于无地下水或已降水）1、成孔机械：螺旋钻长：钻杆长10m以上,400600 短：钻杆长35m，300400 钻扩机：钻孔径8001200，扩孔径可达3.5m,步履式螺旋钻机,2、施工,(1)工艺顺序 平整场地，挖排水沟定桩位钻机对位、校垂直开钻出土清孔检查垂直度及虚土情况放钢筋骨架浇混凝土。,钻孔,螺旋钻孔机成桩工艺,放入钢筋骨架,浇筑混凝土,清孔,（2）施工要点 土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度59cm，每层浇筑高度1.5m。（3）质

10、量要求 偏差要求：位置偏差70150mm；垂直度偏差1 孔底虚土厚度：端承桩50mm；摩擦桩150mm。避免出现缩径和断桩,（二）泥浆护壁成孔（用于有地下水）,1、成孔机械 冲抓钻 冲击钻 潜水电钻 回转钻 反循环 正循环,冲击钻作业示意图,2、施工,（1）工艺顺序：平整场地、挖排水沟定桩位埋护筒配泥浆钻孔、灌泥浆清孔放钢筋骨架水下灌注混凝土。（2）要点：1）护筒直径比钻头大100，开设12个溢浆口，埋入土中1m；2）泥浆比重1.1左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面；,钻孔灌注桩是一种基本的工程结构基础桩。,钻孔灌注桩的钢筋笼成型,超声波检测桩身质量的预埋钢管,泥浆护壁钻孔灌注桩施

11、工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆和使其高于地下水位。,埋设的钢护筒,护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。,泥浆池制浆,钻孔灌注桩的施工现场若管理不善，易造成泥浆到处流淌，现场文明施工不够。,混凝土料斗,浇筑混凝土导管,钻孔灌注桩的钻头由施工作业队根据土质、以往的施工经验加工制作，通常在端部焊接合金刀头，增加耐磨性和切削土的能力。,3）水下灌注要求：,混凝土C20，坍落度1622cm，骨料粒径30mm；导管最大外径比钢筋笼内径小100以上；钢筋的混凝土保护层厚度50mm（混凝土垫块）；能埋管500600mm后

12、剪断导柱塞铅丝；提管时保证混凝土埋入1m。,二、沉管灌注桩,1.特点：能在土质很差，地下水位很高时施工2.施工方法：锤击沉入钢管法 振动沉入钢管法3.工艺顺序：桩靴、钢管就位沉管检查管内有无砂、水放入钢筋骨架浇灌混凝土、提管。4.要点：防止钢管内进入泥浆、水；灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动 防止缩径、断桩及吊脚桩。,就位,沉入,浇筑,成型,边拔边浇,放入钢筋笼继续浇筑,广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民影响不大的空旷地区。,钢筋混凝土桩尖,钢管活瓣桩尖,5.提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩：单打法 复打法单打时不放钢筋笼，混凝土初凝前原位打入、插筋灌注。振动沉管灌注桩：

13、单振法灌满混凝土后，每原位振动510s，再上拔0.51m。复振法同复打法；反插法单振法拔管时，每上拔0.51m，向下反插0.30.5m。,三、爆扩灌注桩,步骤：成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。,内容：爆桩孔 爆扩大头,爆扩桩基础构造示意图,爆扩桩施工工艺,钻孔(直径5060mm),放炸药管,扩孔清土,放炸药包灌混凝土,爆扩大头,放入钢筋骨架,灌注混凝土,四、人工挖孔灌注桩 安全要求：护壁、通风、联络、照明、人员上下,大直径扩底桩,护壁构造示意,其它深基础施工,一、地下连续墙 1.用途：深基坑的支护结构建筑物的深

14、基础 2.特点：刚度大，挡土又挡水，可用于任何土质，施工无振动、噪音低；成本高，施工技术复杂，专用设备。3.施工工艺：导墙施工槽段开挖清孔插入接头管和钢筋笼水下浇筑混凝土（初凝后）拔出接头管。4.支承及与基础底板、结构墙体的连接：,地下连续墙施工过程示意图,导杆液压抓斗构造,SF型多头钻成槽机,二、墩基础（即大直径扩底灌注桩）,直径0.8m。（桩径2.5m、底径5m、承千吨）方法：1)人挖人扩桩；2)机钻人扩桩,干法；3)机钻机扩桩,湿法。要求：防塌壁；须降水、通风、通讯、照明。设备：1)风镐、八字护壁；2)钻扩机。施工工艺：护壁挖孔扩底放入钢筋笼浇筑混凝土,墩身施工示意图,三、沉井基础,1、用途：重型设备基础；桥墩；取水结构；超高层建筑物基础；2、施工工艺：制作安放刃脚分节浇筑沉井和开挖下沉（井内混凝土施工）1)现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒，可设内隔墙，可竖向分段；2)井筒内挖土或水力吸泥后，井筒靠自重逐步下沉，边挖边沉；3)沉至设计标高后用素混凝土封底防水渗，浇钢筋混凝土底板，或内填；4)若沉井为内空的地下结构物，则浇筑钢筋混凝土顶板。,沉井施工主要程序示意图,