桩基工程

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1、第二章 桩基工程2-1 浅基础工程施工一、垫层施工作用：使地基与基础有较好的接触面，将基础承受上部结构荷 载比较均匀地传给地基。（一）灰土垫层：适用于地下水位较低，基槽常处于干燥状态的地基。灰土的体积配比是3：7或2：8，常用3：7，故称“三七灰土”（二）砂/砂石垫层：级配良好，先深后浅，搭接合理。适用于处理透水性强的软弱粘性土地基,不宜用于加固湿陷性黄土以及不透水粘土地基。（三）碎砖三合土垫层：分层夯实。石灰、粗砂和碎砖按1：2：4的比例拌合而成。二、浅基础施工浅基础是指基础埋深小于5m的基础工程。按受力状态分：刚性基础，柔性基础（一）刚性基础（受b/h或刚性角的限制）一般用混凝土、毛石混凝

2、土、毛石、砖、碎砖三合土、灰土等建成，一般用于五层及以下的房屋建筑。1.毛石基础：工艺（定位、放线、立皮数杆、砌筑）质量要求：（1）砌体砂浆应饱满，组砌方法应正确，不得有通缝。（2）砂浆强度药符合要求（3）砌体的允许偏差在规定范围内。2.砖基础：工艺（定位、放线、立皮数杆、盘角挂线、砌筑）；是由垫层、基础砌体的宽大部分合基础墙三部分组成。质量要求：（1）砂浆饱满，水平灰缝饱满度不得低于80（2）组砌可靠，组砌方法应正确，不得有通缝（3）预埋正确。（4）砖基础的允许偏差在规定范围内。3.混凝土与毛石混凝土基础：适用于层数较高房屋，特别是地下水位较高的情况。（二）钢筋砼基础适用：上部结构荷 载大，

3、地基较软弱，需要较大底面尺寸的情况。1.钢筋砼条形基础：用于混合房屋的承重墙下，由素砼垫层、砼底板、大放脚组成。2.杯形基础：用于装配式钢筋砼柱基础。3.筏形基础：由底板、梁等组成，整体刚度大，能有效调整柱子的沉降。砼浇筑方向应平等于次梁长度方向，平板式应平行于基础长边方向，必须留施工缝时应留垂直缝于次梁中部的1/3跨度范围内。4.箱形基础：由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数量的纵横墙构成的封闭箱体。施工时应做好基坑开挖、支护、排水、浇筑（止水带、后浇带留设，大体积砼施工 ，基坑回填）等工作。2-2桩基础工程概述一、荷载传递的方式不同分类： 1、端承桩：穿过软弱土层，而达到坚硬土层的桩。以桩尖阻

4、力承担全部荷载，控制以贯入度为主。 2、 摩擦桩：悬浮于软弱土层的桩。以桩身于土层的摩阻力承担全部荷载。桩尖进行持力层深度或桩尖标高为参考。二、按照施工方法的不同：1、预制桩：在工厂或施工现场制作的桩2、灌注桩：钻孔、挖孔、沉管和爆扩桩2-3 钢筋砼预制桩一、桩的制作、起吊、运输和堆放 制作：桩长主要取决于运输条件及桩架高度，砼强度等级不宜低于30MPa。浇筑应由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断。制作偏差应符合规范的规定。起吊：砼达设计强度的70%方可起吊，达100%时方可 运输。吊点位置随桩长而异。运输：运输过程中支点应与吊点位置一致。且随打随运。避免二次搬运。 堆放：堆放场地应平整坚实。垫木间

5、距由吊点确定，且上下对齐，堆放层数不宜超过4层 二、锤击沉桩（打入法）（一）打桩设备及选择：打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三个部分。桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土中的机具；桩架的作用是将桩吊到打桩位置，并在打桩过程中引导桩的方向，保证桩锤能沿要求的方向冲击；动力装置包括驱动桩锤及卷扬机用的动力设备。 1、 桩锤的选择：选择桩锤应根据地质条件、桩的类型、桩身结构强度、桩的长度、桩群密集程度以及施工条件因素来确定，其中尤以地质条件影响最大。土的密实程度不同所需桩锤的冲击能量可能相差很大。实践证明:当桩锤重大于桩重的1.5倍2倍时,能取得较好的效果。2、桩架的选择：考虑桩锤类型、桩长和施工条

6、件等3、动力装置的选择：由桩锤性质决定（二）施工前的准备工作：（1）清障、排水（2）定位放线（3）确定打桩顺序（4）设置水准点（5）试桩（三）施工工艺：1、打入桩的施工程序：桩机就位、吊桩、打桩、送桩、接桩、拔桩、截桩等。（四）质量控制：满足贯入度或标高要求。打桩的质量检查包括桩的偏差、最后贯入度和沉桩标高，桩顶、桩身是否打坏以及对周围环境是否造成严重危害。2-4 钢筋砼灌注桩一、 基本概念1、定义：灌注桩是在施工现场的桩位上先就地成孔，然后在孔内灌注砼，或者加入钢筋后再灌注混凝土而形成。2、 分类：根据成孔方法的不同可分为钻、挖、冲孔灌注桩，套管灌注桩和爆扩桩等。3、 特点：与预制桩相比由于

7、避免了锤击应力，桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有节约材料、成本低廉、施工不受地层变化的限制、无需接桩及截桩等优点。但也存在着技术间隔时间长，不能立即承受荷载，操作要求严，在软土地基中易缩颈、断裂，在冬季施工较困难等缺点。桩基础的使用可以在施工中省去大量土方支撑和排水降水设施，施工方便，且一般均能获得良好的技术经济效果。二、干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。 干式成孔一般采用螺旋钻机，它由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成。由螺旋钻头切削土体，切下的土随钻头旋转并沿螺旋叶片上升而排出孔外

8、。 当螺旋钻机钻至设计标高时，在原位空转清土，停钻后提出钻杆弃土，钻出的土应及时清除，不可堆在孔口。钢筋骨架绑好后，一次整体吊入孔内。如过长亦可分段吊，两段焊接后再徐徐沉放孔内。钢筋笼吊放完毕，应及时灌注混凝土。灌注时应分层捣实。 螺旋钻机成孔效率高、无振动、无噪音，宜用于匀质粘土层，亦能穿透砂层，成孔直径一般为300600mm，成孔深度在12m以内。目前，螺旋钻孔灌注桩在国内外发展很快，除上述施工方法以外，还有若干种新的施工工艺，与之相应的成孔桩径和桩深也都有提高。 三、泥浆护壁成孔灌注桩（一）埋设护筒：1、作用：起定位、保护孔口增加孔内水压、防塌孔作用；2、埋设：埋设时应位置正确、牢固密实

9、。埋设深度一般不宜小于1.01.5m，护筒顶面高于地面0.40.6m，筒那泥浆面高于地下水位1m以上防塌孔。（二）制备泥浆：1、作用：起稳固土壁、防止塌孔；携砂、排土；提高钻速作用。2、制备：由土质确定制备。（三）成孔：1、成孔的方法：潜水钻机、回旋钻机、冲击钻、冲抓锥成孔。2、成孔过程中的排渣方法：（1）抽渣筒排渣（2）泥浆循环排渣：可分为正循环排渣和反循环排渣。（四）清孔：当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后，应立即进行清孔，目的是清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承载能力，确保桩基质量。清孔可采用泥浆循环法或抽渣筒排渣法，也可用空气吸泥机清孔。三、套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩又称为打拔

10、管灌注桩。是利用一根与桩的设计尺寸相适应的钢管，其下端带有桩尖。采用锤击或振动的方法将其沉入土中，然后将钢筋笼放入钢管内，再灌注混凝土，并随灌随将钢管拔出，利用拔管时的振动将混凝土捣实。 （一）桩靴与桩管桩靴可分为钢筋混凝土预制桩和活瓣式，作用是阻止地下水及泥沙进入桩筒（二）桩筒一般采用无缝钢管，直径270600mm，要求有足够强度和刚度。（三）成孔常用的成孔机械有振动沉管机和锤击沉桩机。（四）混凝土浇筑与拔管拔管的方法，根据承载力的要求不同，可分别采用单打法，复打法和翻插法 1.单打法，即一次拔管法。拔管时每提升0.5M1.0m，振动5S10S后，再拔管0.5m1.0m，如此反复进行，直到全

11、部拔出为止。 2.复打法，在同一桩孔内进行两次单打，或根据要求进行局部复打。3.反插法，将钢管每提升0.5m，再下沉0.3m，（或提升1m，下沉0.5m）,如此反复进行，直至拔离地面。此种方法，在淤泥层中可消除缩颈现象，但在坚硬土层中易损坏桩尖，不宜采用。 四、爆破成孔灌注桩1、爆扩成孔灌注桩是用钻孔爆扩成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头，再放入钢筋茏，浇筑桩身混凝土。2、爆扩桩在粘性土层中使用效果较好，但在软土及砂土中不易成型，桩长（H）一般为36m，最大不超过10m。扩大头直径D为2.53.5d。这种桩具有成孔简单，节省劳力和成本低等优点。但检查质量不便，施

12、工质量要求严格。五、人工挖孔灌注桩测量定位后开挖工人下到桩孔中去，在井壁护圈的保护下，直接进行开挖，待挖到设计标高，桩底扩孔后，对基底进行验收，验收合格后下放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。 1、优点：设备简单，施工现场干净，振动小，对施工现场周围建筑物影响小，施工速度快，可按要求同时开挖桩孔的数量，可直接观测到土层的地质变化情况，桩底沉渣清除干净，施工质量可靠。2、施工机具：电动葫芦和提土桶，潜水泵，鼓风机，镐等挖土工具3、施工工艺：（1）测定桩位、放线。（2）开挖土方。采用分段开挖，每段高度取决于土壁的直立能力，一般为0510 m，开挖直径为设计桩径加上两倍护壁厚度。挖土顺序是自上而下、先中间、后

13、孔边。（3）支撑护壁模板。模板高度取决于开挖土方每段的高度，一般为1 m，由48块活动模板组合而成。护壁厚度不宜小于100mm，一般取D/10 + 5cm(D为桩径)，且第一段井圈的护壁厚度应比以下各段增加100150 mm，上下节护壁可用长为1 m左右6一8的钢筋进行拉结。 （4）在模板顶放置操作平台。平台可用角钢和钢板制成半圆形，两个合起来即为一个整圆，用来临时放置混凝土和浇筑混凝土用。（5）浇筑护壁混凝土。护壁混凝土的强度等级不得低于桩身混凝土强度等级，应注意浇捣密 实。根据土层渗水情况，可考虑使用速凝剂。不得在桩孔水淹没模板的情况下浇护壁混凝土。每节护壁均应在当日连续施工完毕。上下节护

14、壁搭接长度不小于50mm。（6）拆除模板继续下一段的施工。一般在浇筑混凝土24 h之后便可拆模。若发现护壁有蜂窝、孔洞、漏水现象时，应及时补强、堵塞，防止孔外水通过护壁流人桩孔内。当护壁符合质量要求后，便可开挖下一段的土方，再支模浇筑护壁混凝土，如此循环，直至挖到设计要求的深度并按 设计进行扩底。（7）安放钢筋笼、浇筑混凝土。孔底有积水时应先排除积水再浇混凝土，当混凝土浇至钢筋 的底面设计标高时再安放钢筋笼，继续浇筑桩身混凝土。4、挖孔桩施工中注意的几个问题：（1）桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm，桩的垂直度偏差不得超过0.5%，桩径不得小于桩设计直径。 （2）注意防止土壁坍落及流砂事故

15、。（3）注意清孔及防止积水（4）必须制定好安全措施六、灌注桩施工质量要求桩基验收资料：(1) 工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等。(2) 经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况。(3) 桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单。(4) 桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐蔽记录及各分项工程质量检查验收单及施工记录。(5) 成桩质量检查报告。(6) 单桩承载力检测报告。(7) 基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高图。七、 桩基础工程安全技术(1) 桩基础工程施工区域，应实行封闭式管理，进入现场的各类施工人员，必须接受安全教育，严格按操作规程施工，服从指挥，坚守岗位，集中精力操作。(2) 按不同类型桩的施工特点，针对不安全因素，制定可靠的安全措施，严格实施。(3) 对施工危险区域和机具(冲击、锤击桩机，人工挖掘成孔的周围，桩架下)，要加强巡视检查，对于有险情或异常情况时，应立即停止施工并及时报告，待有关人员查明原因，排除险情或加固处理后，方能继续施工。(4) 打桩过程中可能引起停机面土体挤压隆起或沉陷，打桩机械及桩架应随时调整，保持稳定，防止意外事故发生。(5) 加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。