施工课件桩基础工程--上课用

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接桩：当设计的桩较长，但由于打桩机高度有 限或预制、运输等因素，只能采用分段预制、 分段打入的方法，需在打桩现场的打入过程中 将桩接长。接长预制钢筋混凝土桩的方法有焊 接法、法兰盘连接法和浆锚法三种。
质量要求 打桩的质量主要是看能否满足贯入度或设计
标高的要求以及打入后桩的偏差是否在规定的 范围内。
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在桩的自重和锤重的压力下，桩便会沉入一定 深度，等桩下沉达到稳定状态后，再一次检查 其平面位置和垂直度，校正符合要求后，即可 进行打桩。为了防止击碎桩顶，应在混凝土桩 的桩顶和桩帽之间、桩锤与桩帽之间放上硬木、 麻袋等弹性衬垫作缓冲层。 打桩：打桩开始时，应先采用小落距(0.5～ 0.8m)轻击桩顶，使桩正常沉入土中1～2m后， 检查桩身垂直度以及桩尖偏移，当符合要求后， 再逐渐增大至规定落距，直至将桩沉到设计要 求的深度。
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按桩的使用功能分：竖向抗压桩、竖向 抗拔桩、水平受荷载桩、复合受荷载桩。
按桩身材料分：混凝土桩、钢桩、组合 材料桩。
按成桩方法分：非挤土桩、部分挤土桩、 挤土桩。
按桩制作工艺分：预制桩和现场灌注桩。
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第一节 预制桩施工
特点：能承受较大的荷载、坚固耐久、 施工速度快，对周围环境影响较大。
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现场预制桩多采用叠浇法间隔制作， 预制场地应平整、坚实，不得产生不均匀 沉降。桩与桩之间应涂刷隔离剂，以保证 桩起吊时不互相粘结。桩的叠浇层数，应 根据地面允许荷载和施工条件确定，但不 宜超过四层。上层桩或邻桩的浇筑，须在 下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度等级 的30％后方可进行。
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二、预制桩的起吊、运输 1．起吊
种类：一般有混凝土预制桩和钢桩。 施工过程：制作 起吊、运输 堆放 沉桩
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一、预制桩的制作
1．混凝土预制桩的制作
预制桩在制作时，桩内应设纵向钢筋或预应 力筋(或丝)和横向钢筋(或箍)，以便承受桩在运 输、起吊和下沉时产生的弯曲应力和冲击力。 预制时应保证钢筋位置正确，纵向主筋长度不 够时，应采用对焊。同一钢筋的两个接头距离 应大于30倍主筋直径，但不小于500mm，主筋 接头在同一截面内的数量不应超过50％。 桩 身混凝土强度不应小于C30，混凝土的粗骨料 应用粒径为5～40mm碎石或碎卵石，桩混凝土 应用搅拌机拌制、机械振捣，由桩顶向桩尖连 续浇筑一次完成。养护时间不得少于7d。
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打桩工艺：打桩工艺包括：吊装就位，打桩，接桩。 吊装就位：按既定的打桩顺序，先将桩架移动至设
计所定的桩位处并用缆风绳等稳定，然后将桩运至 桩架下，用桩架上的滑轮组，由卷扬机将桩提升为 直立状态。对准桩位中心，缓缓放下插入土中。桩 插入时垂直度偏差不得超过0.5％。桩就位后，在 桩顶安上桩帽，然后放下桩锤轻轻压住桩帽。桩锤、 桩帽和桩身中心线应在同一垂直线上。
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打沉中常见事故的分析、处理
桩顶、桩身被打坏 原因： ①桩顶受到冲击产生很高的局部应力； ②桩身混凝土保护层太厚，直接受冲击的是素混凝
土； ③桩帽垫层材料选用不合适，或已被打坏； ④桩顶面和桩的轴线不垂直，桩处于偏心受力状态； ⑤过打－－硬土层，最后贯入度太小，锤的落距过
大； ⑥桩身混凝土强度不够。
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灌注桩施工方法： ①干作业成孔灌注桩； ②泥浆护壁成孔灌注桩； ③沉管灌注桩； ④爆扩成孔灌注桩； ⑤端夯扩沉管灌注桩； ⑥钻孔压浆成桩等
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一、泥浆护壁成孔灌注桩 用泥浆保护孔壁、防止塌孔、排出
土渣而成孔，也称湿作业成孔灌注桩。 1.施工设备
成孔机械有潜水钻机、冲击式钻机、冲 抓锥等。在此主要介绍潜水钻机。潜水 钻机是将电机、变速机构与底部钻头结 合成一密封的专用钻孔机械，如下页图。
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这种机械体积小、质量轻、携带方便，桩架轻 便、移动灵活，钻进速度快(0.3～2.0m/min)， 钻机噪音小，钻孔效率高。
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2.施工方法
用流程图表示泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺为 ：
测定桩位
埋设护筒
泥浆池，制备泥浆 泥浆循环清渣
桩机就位 成孔
钢筋骨架制作 吊运、安放
灌注混凝土
清孔
安放钢筋骨架
（4）由于静力压桩的摩阻力与桩的承载力有线 性关系，因此，不需要做试验试桩便可得出单 桩承载力。
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第二节 灌注桩施工
灌注桩：就是直接在桩位上钻孔或冲孔，然后灌 注混凝土或钢筋混凝土而成。
优点： 施工方便，节约材料，可降低成本1/3 ，无振动， 无挤土，噪音小，能用于地质土层变化较复杂 的情况。
缺点： 操作要求较严，易发生颈缩、断裂现象，技术 间歇时间较长，不能立即承受荷载，冬季施工 困难较多。
逐排打设
从两侧向中间打设
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当桩规格、埋深、长度不同时，宜按先大后小、 先深后浅、先长后短的方式进行施打。
当一侧毗邻建筑物时，应从毗邻建筑物一侧向 另一侧施打。
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2．预制桩的打设 （1）锤击沉桩：打桩设备主要有桩锤、桩架以
及动力装置三部分。 桩锤 ：桩锤是对桩施加冲击力，把桩沉入土
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打歪 原因： ①制作：桩顶不平，桩身混凝土凸肚，桩尖偏心，
接桩不正； ②地质：有障碍物在土中； ③操作：初入土时歪斜，未纠正即施打。 打不下 原因： ①桩身被打坏 ； ②遇上钢渣、孤石、硬土层等； ③隔期打（停歇）。
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一桩打下，邻桩上升 原因： 在软土中，当布桩较密，打桩顺序又欠合 理时，发生一桩打下，将造成邻桩上升，或将 邻桩拉断，或引起周围土坡开裂，建筑物裂缝。
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合理确定打桩顺序。由于打桩对土体的挤密 作用，使先打的桩因受水平推挤而造成偏移和变 位，或被垂直挤拔造成浮桩，而后打入的桩因土 体挤密，难以达到设计标高或入土深度，或造成 土体隆起和挤压，截桩过大。因此，进行群桩打 入施工时，为了保证打桩工程质量，防止周围建 筑物受土体挤压的影响，打桩前应根据桩的密集 程度、桩的规格、长短和桩架的移动方便等因素 来正确选择打桩顺序。
中的主要机具。桩锤有落锤、汽锤(单动和双 动)、柴油锤、液压锤和振动锤等。 桩架：桩架的主要作用是在沉桩过程中保持桩 的正确位置和在打桩过程中引导锤、桩的方向 并保证桩锤按所要求的方向冲击桩体。
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动力装置：动力装置的配置取决于所选用的桩 锤。当选用蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷 扬机。
桩锤和桩架的选用 桩锤的类型选择应根据施工现场情况、机具设
第二章 桩基础工程
通过本章的学习，应掌握混凝土预制桩的制作 方法及质量要求，掌握正确的沉桩顺序，了解 选择桩锤与桩架的方法，了解锤击沉桩与静力 压桩的特点与适用范围，掌握锤击沉桩的方法 及质量要求，了解静力压桩的特点、压桩和接 桩方法，了解沉桩对周围环境的影响及预防措 施。
了解不同类型混凝土灌注桩施工工艺过程及适
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用平台车运桩 1－铁轨；2－平台车；3－桩
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三、堆放 桩堆放时，场地必须平整、坚实，桩按规
格、桩号分类分层叠置，堆放层数不宜超过四 层，支承点应设在吊点处，各垫木应在同一垂 直线上，最下层垫木适当加宽。
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四、预制桩沉桩 （一）锤击法 1．打桩前的准备工作
在打桩施工前，必须做好地基勘测与环境 调查工作、编制预制桩沉桩的施工组织设计、 清除施工现场障碍物、施工现场的场地平整以 及施工现场的定位放线等准备工作。
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质量控制的原则是： ①桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密
以上的沙土或风化岩等持力层时，以贯入度控 制为主，以桩尖进入持力层的深度或桩尖标高 作为参考； ②贯入度已达到要求而桩尖标高未达到要求时， 应继续锤击三阵，其每阵10击的平均贯入度不 应大于规定的数值； ③桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高为主， 贯入度作为参考； ④打桩时，如控制指标已符合要求，而其他指标 与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理； ⑤贯入度应通过试桩确定，或做打桩试验与有关 单位确定。
弯矩、压桩和使用期间的受力要求，因此，其 截面尺寸、混凝土强度等级及配筋量都可以减 少，可节省钢材、混凝土量和降低施工成本。
（2）使用静力压桩无噪音、无振动，对周围环境 的干扰和影响较小，特别适用于对噪音、振动 有特殊要求的区域施工，如扩建工程、市区内 基础工程，精密仪器车间的扩建、改建工程。
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（3）静力压桩，桩顶不会承受锤击应力，可以 避免桩顶破碎和桩身开裂，同时，压入桩所引 起的桩周围土体隆起和水平位移比沉桩小得多， 因而对土体结构的破坏程度和破坏范围要比锤 击沉桩小，可以确保施工质量，提高施工速度。
备条件及工作方式和工作效率等条件来选择。 桩锤类型选定后，还要确定桩锤的质量。
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桩架在选择时应考虑下列因素：桩的材料、材质 和截面形状、尺寸；施工场地条件、作业环境和 空间；选定的锤型、锤质量和尺寸；施工进度要 求等。 桩架的高度H应满足： H≥h1+h2+h3+h4
式中：h1—桩长； h2—滑车组高度；h3—桩锤高度； h4—起锤所需的工作富余高度(1～2m)。
预制桩达到设计强度等级的70％后方可起 吊，起吊时应用吊索按设计规定的吊点位置进 行吊运。如无吊环且设计又未作规定时，吊点 的位置应满足起吊弯矩最小的原则，如下页图 所示。钢丝绳与桩之间应加衬垫，以免损坏棱 角。起吊时应平稳提升，避免摇晃、撞击和振 动。
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(a)一个吊点；(b)二个吊点；(c)三个吊点；(d)四个吊点 吊点的合理位置
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分类 按承载性质分
摩擦桩
摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩 侧阻力承受。
端承型摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶 荷载主要由桩侧阻力承受。
端承桩
端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由 桩端阻力承受。
摩擦型端承桩：在极限承载力状态下， 桩顶荷载主要由桩端阻力承受。
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(a)端承桩
(b)摩擦桩
用范围，掌握泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺及