高层建筑桩基础(一).
桩基础1
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螺旋钻
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沉管螺旋钻孔灌注桩
粘性土 砂性土
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2．人工挖孔灌注桩
人工挖孔灌注桩简称挖孔桩，是先用人力挖土形成桩孔， 在向下掘进的同时，将孔壁衬砌以保证施工安全，清理完孔 底后，浇灌混凝土。
造价低
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桩基础设计原则
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（二）建筑桩基设计等级划分
设计 等级
建筑类型
（1）重要建筑物； （2）30层以上或高度超过100m的高层建筑； （3）体型复杂,层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连体建筑； （4）20层以上框架－核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑； （5）场地和地基条件复杂的七层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑； （6）对相邻既有工程影响较大的建筑 甲级、丙级以外的建筑； 场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以的一般建筑 。 功能重要、荷载大、重心高、风载和地震作用效应大
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水下钻孔桩成孔过程中，通常采用具有一定重度和粘 度的泥浆进行护壁，泥浆不断循环，同时完成携土和运土 的任务。两者区别仅在于前者以旋转钻机成孔，后者以冲 击钻机成孔。 这种成孔工艺可穿过任何类型地层，桩长可达100m 。施工过程无挤土、无（少）振动、无（低）噪音，环境 影响较小，在城市建设中获得了越来越广泛的运用。
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某高层建筑桩基础及承台设计图纸
桩基础
2、桩的分类
按承载性状分：
摩擦型桩
桩侧和桩端阻力的大小以 及它们分担荷载的比例
端承型桩
2、桩的分类
软塑 可塑
软塑 密实砂土
岩石
（a）摩擦桩
（b）端承摩擦桩
（c）端承桩
（d）摩擦端承桩
2、桩的分类
按成桩方法分：
非挤土桩 根据成桩方法 和挤土效应 部分挤土桩 挤土桩
2、桩的分类
螺旋钻孔灌注桩施工示意图
（三）振动沉桩
—依靠偏心振动力打桩。振动器与桩顶 相连，振动力通过桩身传给地基。 适用于少粘性土、软土，不宜用于砾石 土、密实的粘性土。
（四）水冲沉桩：
高压水经射水管射水冲松桩尖下面的土 层，以减小桩下沉的阻力。 用于砂土、砂石土、坚硬土层。 要求在距设计标高1-2m时，停止水冲， 改用锤击或振动。 注意：施工不当会造成地地表土受力均匀，防止不均匀沉降， 保证打桩机施工安全，采用厚度约2～3cm厚的钢板铺 设在桩机履带板下，钢板宽度比桩机宽2m左右，保证 桩机行走和打桩的稳定性。
桩机行走时，应将桩锤放置于桩架中下部以桩锤导向 脚不伸出导杆末端为准。根据打桩机桩架下端的角度计 初调桩架的垂直度，并用线坠由桩帽中心点吊下与地上 桩位点初对中。
3种打桩顺序
考虑挤土打桩顺序
1)由中及外：从中间向四周打； 2)由近及远：从靠近现有建筑物或需保护的地下构 筑物、管线最近的桩位开始打； 3)由深及浅：先打入土深度大的桩； 4)由大及小：先打断面大的桩。
四、预应力管桩施工
（一）工艺流程
测量定位 移至下一桩位 桩机就位 第1节桩就位，对中调直 打桩至设计持力层和贯入度 第n节桩起吊，对中调直 打 桩 送 桩 接 桩
④打桩
桩基础工程
桩基础工程桩基础是高层建筑、工业厂房和软弱地基上的多层建筑常用的一种基础形式。
桩基础是由桩身和承台两部分组成的一种深基础。
桩按传力和作用性质不同，分为端承桩和摩擦桩两类。
端承桩是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载直接传给桩端的坚硬土层的桩。
摩擦桩是指沉入软弱土层一定深度，将建筑物的荷载传布到四周的土中和桩端下的土中，主要是靠桩身侧面与土之间的摩擦力承受上部结构荷载的桩。
桩按施工方法不同分为预制桩和灌注桩两类。
预制桩是在工厂或施工现场成桩，而后用沉桩设备将桩打入、压入、高压水冲入、振入或旋入土中。
其中锤击打入和压入法是较常见的两种方法。
灌注桩是在桩位上直接成孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇筑混凝土而成桩。
根据成孔方法的不同，可分为钻孔，冲孔，沉管桩、人工挖孔桩及爆扩桩等。
预制桩施工预制桩具有制作方便、成桩速度快、桩身质量易于控制、承载力高等优点，并能根据需要制成不同形状、不同尺寸的截面和长度，且不受地下水位影响，不存在泥浆排放问题，是最常用的一种桩型。
预制桩的制作、起吊、运输和堆放一钢筋混凝土实心方桩的制作、起吊、运输和堆放混凝土预制桩断面主要有实心方桩和管桩两种常见形式。
实心方桩截面尺寸一般为200mm ×200mm~600mm×600mm。
单根桩长度取决于桩架高度，一般不超过27m。
如需打设30m 以上的桩，则应将桩分段预制，在打桩过程中逐段接长。
较短的实心桩多在预制厂生产，较长桩则多在现场预制。
桩的预制方法有并列法、间隔法、叠浇法和翻模法等。
现场预制桩多采用重叠法间隔制作，重叠层数根据地面承载能力和施工条件确定，一般不宜超过层。
场地应平整、坚实、做好排水，不得产生不均匀沉陷，桩和桩之间应做好隔离层上层桩或邻桩的混凝土浇筑应在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%以后方可进行。
预制桩钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊。
主筋接头配置在同一截面内的数量应符合下列规定：当采用闪光对焊和电弧焊时，不得超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于35d （d为主筋直径），且不小于500mm。
桩基础1-2
4
即：
即有： 即有：
令
d x bp ⋅ mz⋅ x + =0 4 dz EI bpm α =5 EI
4
于是方程变为
d x 5 +α zx = 0 4 dz
Hale Waihona Puke 4(二) m值的确定 值的确定
※ 较为恰当的途径是通过桩的现场水平荷载试 验来测定m值 验来测定 值。 ※ 当无静载试验资料时，可按表5.4.5取值。 当无静载试验资料时，可按表5.4.5取值。 5.4.5取值
桩头嵌固于承台底板中的刚性短桩
因不能转动而发生平移，由平移而获得土抗力。 因不能转动而发生平移，由平移而获得土抗力。当土抗力不 足以平衡水平荷载或嵌固处的弯矩超过抗截面极限抗矩 此类刚性短桩就发生破坏。 时，此类刚性短桩就发生破坏。
弹性长桩
桩头自由情况 由逐渐发展的桩截面抗矩和土抗力来承担逐渐增大的 水平荷载， 水平荷载，当桩中弯矩超过桩截面抗矩或土失去稳定 时，弹性长桩便趋于破坏。 弹性长桩便趋于破坏。 桩头嵌固 破坏也是弯曲破坏形态， 破坏也是弯曲破坏形态，但是其极限抗矩可能在嵌固 处和土中两处出现。 处和土中两处出现。
算例： 算例：
承台设计
（弯、剪、冲切计算）
1.中国交通部规范（1983） 1.中国交通部规范（1983） 中国交通部规范
bp = K0Kφb
bp = K0Kφb
2. 我国建筑桩基技术规范（1994） 我国建筑桩基技术规范（ ）
bp = Kf ⋅ K0 ⋅ K ⋅ b
Kf形状换算系数K0受力换算系数 K桩间相互影响系数b0计算宽度
3. 港口工程技术规范（1983） 港口工程技术规范（ ）
(三) 桩的计算宽度. 桩的计算宽度. 在以上推导桩分析的过程中，是将单桩的轴对称 在以上推导桩分析的过程中， 问题化为平面深题处理。 问题化为平面深题处理。计算模式与实际情况有所不 同。此外，还有群桩中多根桩的相互影响等问题。苏 此外，还有群桩中多根桩的相互影响等问题。 联在推导m法时引用了计算宽度的概念。 b p 联在推导m法时引用了计算宽度的概念。目前对 法时引用了计算宽度的概念 的处理方法主要有以下几种： 的处理方法主要有以下几种：
JGJ 94-2008 《建筑桩基技(1)
3）、检查控制灌注桩成孔质量：按成孔方法不同，成孔 允许偏差有不同，从桩径、垂直度、桩位控制。
成孔方法 桩径允 许偏差 （㎜） 垂直度允 许偏差 （%） 桩位允许偏差（㎜） 1～3根桩、条形 桩基沿垂直轴线 方向和群桩基础 中的边桩 d/6且不大于100 100+0.01H 1 70 100 －20 ±50 ±20 1 0.5 1 70 50 100 条形桩基沿轴 线方向和群桩 基础中的中间 桩 d/4且不大于 150 150+0.01H 150 150 150 150 200
五、桩基工程质量检查和验收
• • • • 施工前检验： 施工前检验： 1、施工前应严格对桩位进行检验。 2、灌注桩施工前应进行下列检验： 1）混凝土拌制应对原材料质量与计量、混 凝土配合比、坍落度、混凝土强度等级等 进行检查； • 2）钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、 品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和 质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查。
二、桩基的构造 1、基桩构造
• 2）桩身混凝土及混凝土保护层 • ①桩身混凝土强度等级不得小于C25，混凝 土预制桩尖强度等级不得小于C30; • ②灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小 于35㎜，水下灌注桩的主筋混凝土保护层 厚度不得小于50㎜；
二、桩基的构造 2、承台构造
• 1）柱下独立桩基承台的最小宽度不应小于 500㎜；高层建筑平板式和梁板式筏形承台 的最小厚度不应小于400㎜，多层建筑墙下 布桩的筏形承台的最小厚度不应小于200㎜
• 2、承台工程验收应包括下列资料： 、承台工程验收应包括下列资料：
• 1）承台钢筋、混凝土的施工与检查记录； ）承台钢筋、混凝土的施工与检查记录； • 2）桩头与承台的锚筋、边桩离承台边缘距离、承台钢筋保护层记录； ）桩头与承台的锚筋、边桩离承台边缘距离、承台钢筋保护层记录； • 3）桩头与承台防水构造及施工质量；承台厚度、长度和宽度的量测 ）桩头与承台防水构造及施工质量；承台厚度、 记录及外观情况描述等。 记录及外观情况描述等。
桩基础案例
桩基础案例
以下是一个桩基础案例：
项目名称：某高层建筑的桩基础施工
施工时间：2019年6月至2020年4月
施工单位：某建筑工程公司
工程概况：
该高层建筑的建设地区地质条件较差，表层为厚层的黏土，深层则是软弱的泥岩和泥质砂岩。
为了加强建筑物的稳定性和抗震性，决定在该地区采用桩基础作为基础结构。
工程设计：
根据该建筑的结构和地质情况，该建筑的桩基础采用了混凝土灌注桩和钢筋混凝土桩两种类型。
其中混凝土灌注桩直径800毫米，长度20米，间距3米，桩顶标高2.5米；钢筋混凝土桩直径600毫米，长度18米，间距4米，桩顶标高3.0米。
施工过程：
1. 确定桩位，采用机械钻取深度为4.0~5.0米的浅孔。
2. 在钻孔中料桩，并利用混凝土泵将混凝土注入孔内。
3. 为了加强桩的承载力，混凝土灌注桩采用了加固筋。
4. 钢筋混凝土桩采用全套加固措施，包括钢筋、型钢和钢筋混凝土桩身的钢套等。
5. 施工时加强安全措施，避免发生意外事故。
施工成果：
经过4个月的努力，该地区的桩基础建设已经基本完成。
在该建筑物的基础结构中，桩基础起到了非常重要的作用，为建筑物的稳定性和抗震性提供了坚实的保障。
该建筑也在2020年开工不久后顺利竣工。
土木工程高层建筑桩基施工技术要点
土木工程高层建筑桩基施工技术要点摘要：高层建筑的品质是关系到人民群众生产和生活的方方面面，是提高土地利用效率、缓解城市化过程中土地资源紧缺的有效途径。
在高层建筑工程中，桩基础、箱型基础、筏式基础等是目前普遍采用的地基基础，而桩基施工质量直接关系到工程的整体质量，因此，施工单位要把好施工技术关。
关键词：土木工程；高层建筑；桩基施工技术；要点引言对土木工程来说，桩基施工是土木工程施工中的关键环节，很容易受到各种因素的影响，从而产生一系列的问题，如施工环境、客观条件等，特别是在实际施工中，往往会出现软土、土壤不密等问题，如果不能及时、有效地解决以上问题，将会使高层建筑的安全和稳定性大为下降。
1.桩基施工的特征1.1.尺寸特征随着高层建筑层数的增加，桩基质量要求也随之提高，桩基设计要综合考虑地质勘探、施工技术要求、施工准备等有关数据，并根据这些数据来确定桩型、截面尺寸、桩基长度等。
为了提高桩基的整体承载力，高层建筑必须采用一桩一柱的地基结构，而且桩结构也从原来的直杆、线形向三片形、虚线和网状的重力支承桩基进行了连续的转换。
1.2.节能环保特征高层建筑桩基施工过程中往往通过柴油机来锤击钢筋混凝土，这种方式可以更加直观地掌握桩基与地面的实际状况，但是也存在一定缺陷，噪音污染严重，对附近居民生活产生不良影响，为了有效弥补这一缺陷，绝大多数施工企业由静压式施工逐步取代柴油机锤击钢筋混凝土式桩基施工方式，降低噪音以外，减少能源消耗，节能环保特征十分明显。
2.桩基施工前准备工作2.1.施工场地环境勘察依据勘察单位提供的勘探资料，在施工现场对现状的土层、水文情况进行复核，充分了解施工现场的地质条件；针对有错漏区域，及时反映至业主和地勘单位，协助设计院提供真实数据，依据设计院出具的最新设计变更施工口。
安排专人负责调查施工现场周边环境，包括施工区域外道路状况，四周建筑物的状态，植被覆盖情况等，并提前做好影像资料留存，以便平时及时观察观测，防止在地基施工过程中，对周边环境产生破坏；同时也能避免本就已经破损的建筑物等因施工被他人讹诈扯皮。