桩基础知识及施工要点讲义(图文并茂)

第二章 桩基础施工
2.1 预制桩施工 2.2 混凝土灌注桩施工 2.3 预应力混凝土管桩
• 地基与基础
天然地基上的浅基础 √宜优先选用 人工地基上的浅基础 天然地基上的深基础：桩基础
浅基础
• 天然地基：天然土层，不对地基土做处理 • 浅基础： （1）埋深小于5m的柱基或墙基 （2）埋深小于基础宽度的筏基、箱基
10多米深，回填土刚刚填完，没进行处理；回填 土以下是中风化和强风化石英砂岩夹页岩。 • 工程要求：1、选择桩型 2、确定成桩工艺
• 桩基础形式： 预制桩（端承桩） • 桩基础材料： 预应力砼 （钢、砼、预应力砼） • 桩基础断面： 管桩
承重结构 承台
A
A 桩身
预制桩
A--A
灌注桩
2.1 预制桩施工
STX造船码头星级宾馆基础工程
• 工程概况：STX商务有限公司技术交流中心1#、
2#、3#馆，是长兴岛STX造船码头的星级宾馆。 其中3#馆，建筑面积1.2万平方米。地下两层，层 高分别为6.1m、2.1m；地上7层，一层6.6m，二 层4.5m，标准层3.6m。柱网尺寸8m×9m。
• 地质条件： 3#馆座落在回填土上，最厚处达到
人工地基：经过地基处理，加固上部土层，提 高承载力 浅基础：
软土
深基础：桩基础 新加坡发展银行,四墩, 每 墩直径7.3m 将荷载传递到下部好土层, 承载力高
部分风化及 不风化泥岩
风化砂岩及粉砂岩 大直径钻孔桩 桩基础
承台 基桩
• 浅基础 • 深基础：桩基础
承载性质：端承桩、摩擦桩 成桩方法：预制桩、灌注桩
钢护筒
水上搭操作平台，进行钻孔灌注桩施工，埋设钢护筒。
（3）桩机就位
泥浆池制浆
（
பைடு நூலகம்
4 ） 泥 浆 制 备
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。
泥浆制备 通过孔内的水头高度所形成的对孔壁的静压力来保护 孔壁，泥浆与孔壁形成的泥皮，阻止孔外水向孔内渗流， 起到保护孔壁的作用。
1 工程地质概况 二期航站楼工程处于机场吹填 区域,不同施工区域土层高差达30余 米。其地貌类型属河口、砂嘴、砂 岛相地貌类型。场地平整后的标高 为3.700 m ,联廊、主楼桩基持力层 在粉细砂层。
上海浦东国际机场二期航站楼桩基施工技术
2 施工方案 方桩:
断面500mm×500mm;桩长46m～63m;最短12m,最长21m(18种长度);三节桩
定位
打桩
接桩：焊接法、浆锚法、法兰法
接桩
收锤
管桩与基础底板连接
打桩顺序
减小：后施工的桩对先施工的桩的影响
对周边环境的影响
• 1) 当桩较密集时： ①自中间向四周环绕打； ②由中间向两侧打； ③分段施打 • 2) 当桩较稀疏时：逐排打设
问题？
• 桩直径不同时： 先大后小 • 桩埋深不同时： 先深后浅 • 桩长度不同时： 先长后短 • 桩一侧毗邻建筑物时： 由建筑物一侧向另一侧施打
（一）钻孔机械设备 螺旋钻孔机 用于地下水 位以上的粘 土、粉土、 中密以上砂 土等，
孔径300800mm,
钻孔深度812m
回转钻孔机
钻孔直径可达2.5m,钻进深度可达50-100m,适宜 多种地质
钻头
潜水钻机
钻扩机
有柱头钻头和扩底钻头
对于扩大头桩，至设计标高后换 扩大钻头
全套管钻机
• （二）钻孔灌注桩：
⑤打桩施工 桩的现场堆放及吊运 堆放：底部楞木位置在桩端0.207L处,堆放高度不超过4 层。 起吊：PHC 管桩起吊采用两端勾吊，方桩采用两点吊。 沉桩:锤击法沉桩, 混凝土强度设计强度100%,龄期满足28d。 接桩 PHC管桩: 端板焊接连接, 方桩: 电焊接桩,焊接用角钢规格为L100×10,长度40cm ,焊条选用E43。在焊 接接头自然冷却5min 后方可继续沉桩。 送桩 送桩器：送桩深度最大8.72m。观测控制送桩的垂直度, 控制桩顶标高。
施工工艺
桩定位→埋护筒→配泥浆→钻孔、灌泥浆→ 清孔→放钢筋笼→水下浇砼。 P77
（1）测定桩位 （2）埋设护筒
作用： 固定桩孔位置；
保护孔口；
维持孔内水头，
防止塌孔；
为钻头导向
尺寸？P77
埋设的钢护筒
泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，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。
打桩设备
桩锤——落锤、柴油锤、蒸汽锤、液压锤； 桩架：
• 作用： 吊桩就位、悬吊桩锤、打桩 • 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。
柴油锤
自由落锤
蒸汽锤
液压锤
单动汽锤
双动汽锤
高频液压振动锤
柴油锤
履带式桩架
多功能桩架
滚筒式打桩机
施工总结 本工程采取预制桩现场预制与工厂预制相结合、制桩与打桩 流程相结合、打桩流程安排决定制桩流程的施工方案,确保了桩 的配套供应,此外施工机械选型得当和打桩顺序安排合理,加快了 工程进度,使得工程能够提早5d结束;通过合理安排打桩流程、采 取减少挤土效应的措施,保证了桩位平面偏差都在规范允许范围 内,最终使得工程质量达到了合格标准。
上海浦东国际机场二期航站楼桩基施工技术
上海浦东国际机场二期航站楼位于已运营浦东机场一期航站 楼东侧。联廊和主楼是二期航站楼组成的一部分。工程桩桩型分 为Ф600 预制高强预应力混凝土管桩和断面为500mm×500mm 的预制混凝土方桩两种。航站楼联廊、主楼共有2592个桩位,其 中PHC管桩1277 根,方桩1315 根,方桩桩长46m～63m不等,PHC 管桩桩长26m～45m 不等,方桩由三节桩组成,PHC管桩由二至三 节桩组成。PHC管桩集中分布在42轴及以南区域,方桩集中分布 在39轴及以北区域。
质量控制
施工前：外观检查； 施工中：桩位偏差；接桩焊接质量；桩顶标高 施工后：荷载试验，桩体质量检验；
经济效益
与锤击法相比：施工速度快，缩短工期1/3； 与普通砼桩相比：配筋率减少30~40%；
社会效益
施工噪音小、无污染
编笼、滚焊
上料
合模
离心成型
高压蒸养
钢管桩
二、预制桩锤击法施工
• 1、干作业成孔灌注桩施工
• 北方地区或无地下水的土层
• 适用：填土、粘性土、粉土、碎石土；
• 成孔机械：螺旋钻机 孔径800～1200
施工工艺
（清理场地、测量放线）桩定位→钻机就位 →钻孔→清孔（成孔质量检查验收）→放钢 筋笼→浇砼。
钻孔
清孔
放钢筋笼
浇砼
每步注意事项
螺旋钻孔机成桩工艺
注意问题
试打桩
关于“试打桩”——最重要的技术准备工作
目的——确定收锤标准——贯入度 地点——场地内钻孔附近 贯入度：桩被击打一次，桩贯入土中的距离 (cm)。
打桩工艺 准备→ 测量放线定位→ 桩机就位→
吊桩和定桩→ 扣桩帽、落锤、脱吊钩→
对中和调直→
低锤轻打→
打桩→接桩→ 再打桩→再接桩‥‥‥ 直到收锤标准→收锤→送桩→（截 桩）
③预制桩的运输
1) 方桩: 载重量30t, 长度18m的超长重型平板车,单车运载能力2节～3节。 2)PHC管桩: 载重量30t, 长度14m 的重型平板车,单车运载能力70m/ 车。 18m以下的桩在运输过程中按二支点法安置。 18m以上的桩在运输过程中按三支点法的位置。 ④打桩流程 施工区域以39轴为界：南区，北区 南、北两区：两个工区。 打桩顺序：先打联廊，后打主楼桩。打桩原则：先长桩后短桩。打桩机：15 台履带式打桩机。
①成孔顺序：现场条件、桩机行走方便；
②孔距较小，间隔成孔；
③及时浇砼，防孔壁坍塌；
质量要求
① 偏差要求： 垂直度偏差≯1％ ② 孔底虚土厚度： 端承桩≯50； 摩擦桩≯150。 ③ 避免出现缩径和断桩
2、泥浆护壁成孔（用于有地下水）
原理：钻机成孔，泥浆护壁排土渣 成孔机械（钻头） 冲击钻：碎石土、砂土、粘性土、风化岩； 回转钻：填土、粘性土、淤泥、砂土；
质量要求：
• 1）满足承载力要求： • 端承桩－控制最后贯入度为主(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: • 垂直度偏差：不超过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。
锤击法打桩的危害
挤土、震动、噪音、大气污染
挤土：采取合理打桩顺序、控制打桩速度；
混凝土管桩
预制桩基础施工方案
• 管桩制作：工厂制作，长度12米； • 管桩运输：选用载重量30t，平板长度14m 的重型板车。运输过程中采用两点法放置。 • 管桩施工：
桩的现场堆放与吊运：堆放场地平整压实，管 桩起吊采用两点法； 沉桩：采用静力压桩法（液压式）； 接桩：端板焊接连接； 桩顶标高：送桩器送至设计标高；
桥梁基础的钻孔灌注桩施工现场。
混凝土 料斗
浇筑混凝 土导管
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。
（5）成孔
配泥浆
水龙头
灌泥浆
水龙头
泥浆循 环方向
钻杆 钻机回转 装置 泥浆泵
钻杆 钻机回转 装置
砂石泵
泥浆池 沉淀池 泥浆循环方向
钻头
正循环
泥浆作用： 护壁 排土渣 冷却 润滑
沉淀池
新泥浆流向
反循环
钻头
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。
成孔检测——超声波检测仪检测桩径
（6） 清孔
• ①端承桩,沉渣厚度不大于50；