岩土工程施工桩基础施工讲座.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,岩土工程施工,-,桩基础施工,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,岩土工程施工,-,桩基础施工,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,岩土工程施工,-,桩基础施工,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,岩土工程施工,-,桩基础施工,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,岩土工程施工,-,桩基础施工,*,桩基础施工,岩土工程施工,-,桩基础施工,1,第一节 概 述,一、桩基础的含义,桩基础指的是通过桩支承着承台的基础，也就是由承台和支承着这个承台的桩组成的基础。承台承受上部建（构）筑物的荷载，并把荷载传递给桩，使各桩受力均匀。桩是竖直或微倾斜的基础构件，其作用是把上部结构物的荷载和力传给下部的地基。地基是承受由基础传来荷载和力的地层。,二、桩基础的类型,桩可按荷载机理、材料、形状、直径(或断面)、长度、使用性能及桩端支承情况等种范畴进行分类。,岩土工程施工,-,桩基础施工,2,岩土工程施工,-,桩基础施工,3,图,5-1,桩基础的类型及成桩工艺,岩土工程施工,-,桩基础施工,4,(,一,),按承载性状分类,1,摩擦型桩,摩擦桩，在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受；,端承摩擦桩，在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端力承受。,2,端承型桩,端承桩，在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受；,摩擦端承桩，在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承担。,(,二,),按桩的使用功能分类,竖向抗压桩（抗压桩）；,竖向抗拔桩（抗拔桩）；,水平受荷载桩（主要承受水平荷载）；,复合受荷载桩（竖向、水平荷载均较大）。,6,表,5-1,几种桩的优缺点,岩土工程施工,-,桩基础施工,7,（五）按桩径大小分类,小桩,桩径,d250mm,的桩；中等直径桩,桩径,d,在,250mmd800mm,的桩；大直径桩,指桩直径,d,800mm,的桩。,（六）按成桩方法与工艺分类,非挤土桩，干作业法桩、泥浆护壁法桩、套管护壁法桩；,部分挤土桩，部分挤土灌注桩、预钻孔打入式预制桩、打入式敞口桩；,挤土桩，如挤土灌注桩、挤土预制桩,(,打入桩或静压桩,),。,实际成桩的施工方法目前已超过,300,种，而且施工方法的变化、完善、更新是日新月异。,三、桩型的选择,在选择桩基础时，由于各种条件不同很难说出一个统一的方法，要根据实际情况选用。,第二节 钻孔灌注桩施工组织设计,一、施工组织设计的意义及作用,施工组织设计必须具备下列性质：,1.合理性：确定的原则和事项必须符合施工队伍的技术水平和装备,能力，又具有一定的先进水平，通过努力是可以达到的。,2.严肃性：即具有法定效力，必须严格执行，不得任意违背，如遇,特殊情况必须变更时，须提出理由报请原批准单位审批后方得修改。,3.实践性：编写的原则和依据不是一成不变的，应贯彻从实际出发，,认真调查研究。施工组织设计应随着工人的熟练程度及生产水平的提高，,施工方法的改进，新机具、新设备的出现而不断改进，它与长期不变的,结构设计是不同的。,岩土工程施工,-,桩基础施工,8,岩土工程施工,-,桩基础施工,10,（二）设计编写,1.,编写施工设计应具备的技术资料,(1),建筑场地的工程、水文地质勘察报告和附图。,(2),钻孔灌注桩设计图，包括桩位平面图，桩身结构设计图，钢筋笼制作设计图等。,(3),施工区域内地下管线和其它障碍物资料。,(4),工程合同书与超过有关规范的工程质量要求的文件。,(5),供电、供水量。,2.,施工设计应包括的主要内容,(1),工程概况和设计要求，工程类型、地理位置、交通运输条件。,(2),施工工艺方案和设备选型配套。,(3),施工力量部署：,(4),编制主要消耗材料和备用机件数量、规格表,(5),工艺技术设计,(6),验桩,:,包括验桩数量、检验方法与有关物资计划,(7),技术安全和质量保证措施。,(8),施工组织管理措施。,岩土工程施工,-,桩基础施工,11,3.,施工平面图设计,施工总平面图是施工组织设计的基本内容之一。它主要综合反映施工平面的总体部署和相互配合关系。通常在设计中要解决,点、线、面、体四个方面,的问题。,点：如钢筋笼加工场地、混凝土搅拌站、变电室、空气压缩机站、水泵房、宿舍等各项生产临时设施和工地生活设施。这些点要为全工地服务，并与施工对象和施工区域发生联系。,线：如交通道路、供排水管线、泥浆循环管线、施工用电线路、通讯线路、压气、蒸气、氧气等管线。这些线路往往将上述的点和施工对象合理地联系起来，为开展施工活动创造必要的条件。,面：如各种材料、机具、构件、设备的堆放场地，起重机械的运行场地，结构装配和设备组装等平面位置的规划及其周转使用期限的安排。,第三节 钻孔灌注桩施工前的准备,一、施工场地准备,(1)施工前应根据施工地点水文、工程地质勘探资料及机具、设备、,动力、材料、运输等供应情况进行施工场地布置。,(2)对设计单位交付的测量资料进行检查，复核测量基线和基点，标,定钻孔桩位和高程。,(3)在施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时,设施；采用泥浆钻进时，应标明泥浆制备设施及其循环系统。,(4)设备进场前要做到“三通一平”，即路通、水通、电通、施工场,地平整。,(5)场地布置要力求合理，特别要注意运输畅通，有利于平行交叉作,业，废水、废浆、废渣的排放符合环保法规，做到文明施工。,岩土工程施工,-,桩基础施工,13,岩土工程施工,-,桩基础施工,15,（三）护筒的埋置,(1),护筒顶标高应高出地下水位和施工最高水位,1.5,2.0m,；无,水地层钻孔因护壁顶部设有溢浆口，护筒顶也应高出地面,0.2,0.3m,。,(2),护筒底应低于施工最低水位（一般低于,0.1,0.3m,即可）。,深水下沉埋设的护筒应沿导向架借自重、射水、振动或锤击等方法将,护筒下沉至稳定深度。入土深度：黏性土应达到,0.5,1m,，砂性土则,3-4m,。,(3),护筒挖坑不宜过大（一般比护筒直径大,0.6,1.0 m,），护筒,四周应夯填密实的黏土，护筒底应埋置在稳固的黏土层中，否则也应,换填黏土夯实，其厚度一般为,0.5m,。,16,（四）护筒的种类,1.,木护筒,木护筒重量轻，加工方便，搬运和埋设都较容易。它的缺点是重复使用次数少，损坏，耗用木材多。,2.,钢护筒,钢护筒坚固耐用，重复使用次数多，用料较省，在无水河床或岸滩和深水中都可使用,3.,钢筋混凝土护筒,钢筋混凝土护筒适用于深水钻孔，每节长度为,2,3m,，壁厚,8,10m,，配筋应根据吊装、下沉、加压方法经计算决定。这种护筒一般与桩身混凝土浇注在一起，不再拔出。,图,5-2,护筒构造,（,a,）木护筒,（,b,）钢护筒,（,c,）钢筋混凝土护筒,(a)(b)(c),第四节 桩孔的施工,一、桩孔施工的一般规定,(1)本规定（JGJ94-94的有关规定）适用于回转、冲击、冲抓、旋,螺钻、潜水钻、沉管成孔、钻孔扩底等桩孔施工，不包括爆扩灌注桩、,人工挖孔灌注桩施工。,(2)在建筑物旧址或杂填土区域施工时，应先用钎探或其它方法，,探明桩位处的地下情况。有浅埋旧基础、大石块、废铁等障碍物时，应,先挖除或采取其它处理措施。,(3)回转钻机钻架天车滑轮槽缘、回转器中心和桩孔中心三者应在同,一铅垂线上，以保证钻孔垂直度，回转器中心同桩孔中心位置偏差不得,大于20mm。,岩土工程施工,-,桩基础施工,18,岩土工程施工,-,桩基础施工,19,(4),冲击或冲抓钻机钻架天车滑轮槽缘的铅直线应对准桩孔中心，其偏差不得大于,20mm,。,(5),桩孔施工应尽量一次不间断完成，不得无故中途停钻，施工中，各岗位操作人员必须认真履行岗位职责,(6),桩孔施工到设计深度后，应会同有关部门对孔深、孔径、孔的垂直度、孔位以及其它情况进行检查，确认符合设计要求后，应填写终孔验收单。,(7),桩孔竣工，搬移钻机后，必须保护好孔口，防止人员或杂物不慎掉落孔内。,岩土工程施工,-,桩基础施工,20,水上钻孔灌注桩施工程序,图,5-3,水上钻孔灌注桩施工程序,（,a,）用振动器下套管；,(b),用抓斗挖掘；,(c),安装钻机；,(d),反循环钻进；,(e),丈量孔深；,(f),下钢筋笼；,(g),下入导管清孔；,(h),灌注混凝土；,(i),起拔套管；,(j),桩完成,岩土工程施工,-,桩基础施工,21,二、桩孔质量标准和检测方法,(,一,),桩孔质量标准,(1),桩孔直径的超径系数,(,充盈系数,),不宜大于,1.3,，不得小于,1.0,，,孔深达到设计要求。,(2),垂直度允许偏差不得大于,1%,。,(3),孔底沉渣或虚土允许厚度：当桩以摩擦力为主时不得大于,100,300mm,，桩以端承力为主时不得大于,50mm,，沉管成孔的灌注桩不,得有沉渣。,(4),桩位允许偏差：单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础边,桩的偏差不得超过,1/6,桩的设计直径，且不大于,100mm,；条形桩基沿顺,轴线方向和群柱基础中间的偏差不得超过,1/4,桩的设计直径，且不大于,150mm,。,斜桩倾斜度的偏差，不得大于倾斜角（即桩身轴线与铅垂线间的,夹角）正切值的,15%,。,岩土工程施工,-,桩基础施工,22,(,二,),检测方法,(1),孔深一般采用校正钻杆和钻具的方法检测或用标准测绳测锤测定。,(2),孔径和孔形一般采用与设计同尺寸的球形孔径检查器，用钢丝绳吊放孔内，如上下顺畅，则为孔径符合设计要求。必要时，可用专门测量孔径的井径仪测定。,(3),桩位一般用经纬仪、水准仪测定。,(4),桩孔垂直度可在钻杆内下入钻孔测斜仪测定。测斜仪的上下端应加导正环。进行量测时，钻杆下部应连接钻头，上部钢丝绳应拉直，使钻杆柱的轴线与桩孔中心线保持一致。,(5),孔底沉渣一般采用标准测绳测锤测量。,岩土工程施工,-,桩基础施工,24,二、清孔的方法,（一）压风机清孔,(,亦称抽浆清孔,),压风机清孔，是用压缩空气抽吸出含钻渣的泥浆而达到清孔。,由风管将压缩空气输进排泥（渣）管，使泥浆形成密度较小的泥,浆和孔底沉渣，同时用水泵向孔内注水，保持水位不变直至喷出,清水或沉渣厚度达到设计要求为止。,（二）换浆清孔,换浆清孔是利用正、反循环回转钻机，在钻孔完成后不停钻、,不进尺，继续循环清渣，直至达到清孔的质量要求。,（三）掏渣清孔,干钻,(,无循环液,),施工的桩孔，不得用循环液清除孔底虚土，,应采用掏渣筒、抓,(,斗,),锥清孔或采用向孔底投入碎石夯实的办法,使虚土密实，达到清孔目的和设计要求。,第六节 钢筋笼的制作及吊放,一、钢筋笼制作的一般规定,（一）钢筋笼制作要求,（1）钢筋笼主筋直径不宜小于16mm，截面配筋率控制在0.35%,0.5%之间，钢筋笼长度不应小于14倍桩径。,（2）钢筋的种类、钢号及规格应符合设计要求。对钢筋的材质有疑,问时，应进行物理力学性能或化学成分的分析试验。,（3）制作前应除锈、整直，用于螺旋筋的盘筋不须整直。主筋一般,应尽量用整根钢筋。焊接用的钢材，须作可焊性和焊接质量的检验。,（4）为了便于运输和下笼,当钢筋笼全长超过10m时宜分段制作。分段,后的主筋接头应互相错开，保证同一截面内的接头数目不多于主筋总根,数的50%。两个接头的间距应大于50cm。接头可采用搭接、帮条或坡口,焊接，也可采用绑扎加点焊。但要保证连接处能承受钢筋笼的自重。,岩土工程施工,-,桩基础施工,25,岩土工程施工,-,桩基础施工,26,（,5,）钢筋笼制作的允许偏差应符合规定,（,6,）主筋的混凝土保护层厚度不应小于,30mm,，水下灌注混凝土桩保护层厚度不应小于,50mm,。,（,7,）每节钢筋笼的保护层垫块不得少于两组，垫块可用混凝土制作，也可用钢筋或钢管等材料制作。垫块混凝土标号不应低于桩身混凝土标号。垫块应固定在主筋上，靠孔壁的一面应是圆弧形，以减少吊放钢筋笼时的阻力，避免钢筋笼刮撞孔壁。,岩土工程施工,-,桩基础施工,28,图,5-4,木卡板构造示意图,图,5-5,钢管支架示意图,图,5-6,木支架示意图,1-,铁钉；,-,箍筋；,-,横木条；,-,主钢筋；,-,竖向木条；,-,支柱；,7-,固定支架,岩土工程施工,-,桩基础施工,29,三、钢筋笼的吊放,（,1,）钢筋笼的吊放应设,2,4,个位置恰当的起吊点。钢筋笼直径大于,1300mm,，长度大于,6m,时，可采取措施对起吊点予以加固，以保证钢筋笼起吊不变形。,（,2,）吊放钢筋笼入孔时，应对准孔位轻放、慢放入孔。钢筋笼入孔后应徐徐下放，不得左右旋转。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。,（,3,）钢筋笼过长时宜分节吊放，孔口焊接。分节长度应按孔深、起吊高度和孔口焊接时间合理选定。孔口焊接时，上下主筋位置应对正，保持钢筋笼上下轴线一致。,第七节 混凝土的配制与灌注,一、混凝土配制与灌注的一般要求,（1）桩身混凝土在28天龄期后应达到下列要求:抗压强度达到设计 标号强度。凝固密实。胶结良好，不得有蜂窝、空洞、裂隙、离析、夹层、夹 泥渣等不良固结现象。,（2）混凝土的配制应满足要求。,（3）水下混凝土灌注采用导管灌注法。,（4）实际灌入的混凝土量不得少于设计桩身直径的理论体积，灌注充 盈系数，不得小于1.0，一般也不宜大于1.3。,水泥,粗骨料,二、混凝土配制材料,细骨料,拌合用水,外掺剂,岩土工程施工,-,桩基础施工,31,岩土工程施工,-,桩基础施工,32,三、混凝土配合比设计,(,一,),混凝土配合比设计的一般要求,（,1,）混凝土的配合比应通过试验选定。,（,2,）混凝土试配前，应根据混凝土设计标号和所要求的坍 落度进,行配合比试验设计。,（,3,）混凝土试配应使用施工实际采用的混凝土材料,（,4,）试配时，至少应采用三个不同的配合比,（,5,）整理配比的试配资料数据，填写“混凝土配合比试验报告单”,（二）水下混凝土配合比设计计算,1,水下混凝土配合比设计,岩土工程施工,-,桩基础施工,33,（,1,）用水量计算,普通混凝土与加气混凝土,式中：,m,w,每立方米混凝土用水量,m,wa,每立方米混凝土，加气混凝土用水量,S,坍落度,k,a,减水系数,k,含气量,A,试验常数,岩土工程施工,-,桩基础施工,34,(2),水泥用量计算。,按强度要求选择水灰比,式中：,f,p,混凝土试配强度,;,f,c,水泥标号,;,c/w,灰水比,;,a,b,系数,耐久性对水灰比和水泥用量的要求，抗渗要求如下表,根椐已定的用水量和水灰比即可计算水泥用量,岩土工程施工,-,桩基础施工,35,(3),砂石用量计算：每立方米混凝土中，骨料所占的绝对体积按下式计算：,式中：,V,每立方米混凝土中骨料的绝对体积,k,a,每立方米混凝土中的用水量,m,c,每立方米混凝土中的水泥用量,m,含气量,水下混凝土的含砂率可按下式计算,式中：,s,砂率；,e,粗骨料空隙率,s,、,g,分别为砂、石的表观密度,D,h,粗骨料的相对密度,岩土工程施工,-,桩基础施工,36,每立方米混凝土中砂、石用量可用下面的联立方程求解,式中：,m,s,、,m,g,为每立方米混凝土中砂、石量,c,、,w,为水泥和水的密度,岩土工程施工,-,桩基础施工,37,四、混凝土拌制,（,1,）现场拌制混凝土时，材料的配合误差应符合下列规定：,水泥和干燥状态的外掺剂，按重量计，容许误差不得超过,2%,。,砂、石料，按重量计，容许误差不得超过,5%,。,水量视砂石的含水率加以调整，以保证混凝土的实际水灰比符合要求。,水、外掺剂的水溶液，按重量计，容许误差不得超过,2%,。,（,2,）混凝土应采用机械搅拌，并搅拌至各种组成材料混合均匀，颜色一致。搅拌时间计算，从全部材料装入搅拌机开始搅拌起，至机内混凝土出黏止。,（,3,）首批混凝土出料时应作坍落度测定，检验混凝土配比。至灌注中期和后期，按灌注的不同部位，作混凝土坍落度测定，检查混凝土配比的变化情况，并填入“水下混凝土灌注记录表”。,（,4,）拌制好的混凝土应以最短距离运至待灌注的桩孔并尽快灌注。运送容器应无漏浆、不吸水、无泥土杂物和严重锈蚀。,（,5,）搅拌机工作完毕。应立即冲洗干净擦净各运转部件的混凝土积物，添加润滑油，按要求做好检修保养。运送混凝土的容器应冲洗清除黏附的混凝土残渣。,岩土工程施工,-,桩基础施工,38,五、混凝土灌注,漏斗设置高度,(,即导管内混凝土柱高度,),的计算,示意图如右所示,式中：,h,c,漏斗至预计灌注的桩顶混凝土面,(,包括预加高度,),所,需高度；,H,w,预计灌注的桩顶混凝土面至孔内水位的高度；,p,孔内泥浆或水的容重；,w,超压力；,c,混凝土拌合物容重。,图,5-7,漏斗高度计算图,岩土工程施工,-,桩基础施工,39,漏斗与储料斗（槽）的初存量计算,式中：,V,漏斗和储料斗,(,槽,),容量，即,初存量混凝土,h1,导管内混凝土柱与导管外,水柱压力平衡所需的高度,图,5-8,储料斗容量计算图,第八节 桩的质量监督与检测,一、桩的质量监督重要性,在各种类型的桩基中，以灌注桩出现的质量问题较多，所以加强桩,的质量监督和管理是十分重要的。,二、桩的常规质量检查内容,施工队伍的技术等级有无能力承担所承包的工程；有无相应的施工,质量保证体系（包括技术力量，工人素质，装备及管理水平等）；所选,择的桩基施工方法是否恰当（包括成孔或沉管方法、打桩机械的规格、,混凝土灌注工艺等）。,三、桩基工程质量检测,(一)常规检测,(二)人工挖孔桩孔底检测,(三)桩身结构完整性检测,(四)单桩承载能力检测,1.静载试验法,2.动测法,岩土工程施工,-,桩基础施工,40,岩土工程施工,-,桩基础施工,41,图,5-9,应力波反射法检测装置,1.,测试桩；,2.,拾振器；,3.,采集仪；,4.,微机；,5.,打印机；,6.,手锤,第九节 桩的其它施工方法,一、静压桩施工技术,（一）概述,1.工作过程,静压预制桩主要应用于软土地基。在桩压入过程中，以桩机本,身的重量(包括配重作为作用力，克服压桩过程中的桩侧摩擦阻,力和桩端阻力。当预制桩在竖向静压力作用下沉入土中时，桩周土,体发生急速而激烈的挤压，土中孔隙水压力急剧上升，土的抗剪强,度大大降低，桩身很容易下沉,2.静压桩优缺点,(1)优点：无噪声、无振动，施工速度快，无泥浆排等,(2)缺点：压桩设备(包括配重)较笨重，存在挤土效应等。,岩土工程施工,-,桩基础施工,42,岩土工程施工,-,桩基础施工,43,（二）静力压桩设备、及桩的类型,(1),压桩机按压桩位置可分为中压式和前压式,(2,）压桩机按压桩方式可分为顶压式和箍压式,（三）压桩施工,(1),桩尖就位、对中、调直，,(2),压桩,(3),接桩,(4),送桩或截桩,(5),压桩结束,图,5-10 YZY,型静力压桩机,1.,操纵室；,2.,电气控制台,3.,液压系统；,4.,导向架；,5.,配重；,6.,夹持机构；,7.,吊桩吊机；,8.,支腿平台；,9.,横向行走及回转机构；,10.,纵向行走机构,岩土工程施工,-,桩基础施工,44,二、钻孔压浆桩,（一）概述,1.,工作过程,钻孔压浆桩施工法是利用长螺旋钻孔机钻孔至设计深度，在提,升钻杆的同时通过设在钻头上的喷嘴向孔内高压灌注制备好的以水,泥浆为主剂的浆液，至浆液达到没有塌孔危险的位置或地下水位以,0.5,1.0m,处，起钻后向孔内放入钢筋笼，并放入至少,1,根直通孔,底的高压注浆管，然后投放粒料至孔口设计标高以上,0.3m,处；最后,通过高压注浆管，在水泥浆终凝前多次重复地向孔内补浆，直至孔,口冒浆为止。,岩土工程施工,-,桩基础施工,45,2.,钻孔压浆桩优缺点,（,1,）优点：,振动小，噪声低；,采用水泥浆护壁而顺利地成桩，适于不稳 地层 等。,(2),缺点：,因为桩身用无砂混凝土，故水泥消耗量较普通钢筋混凝土 灌注 桩多；,桩身上部的混凝土密实度比桩身下部差；,注浆结束后，地面上水泥浆流失较多,3.,适用条件,地层：钻孔压浆桩适应性较大，几乎可用于各种土层，采用特殊钻头可在岩层中钻进成孔，既能在水位以上干作业成孔，也能在水下成孔成桩。但遇到厚流砂层，成桩困难，当采取特殊措施,也可成桩。,岩土工程施工,-,桩基础施工,46,图,5-11,压浆桩施工用螺旋钻头,图,5-12,钻孔压浆桩施工程序,（二）钻孔压浆桩施工设备与机具,1.,长螺旋钻孔机,2.,导流器,3.,钻杆,4.,钻头,5.,注浆泵及管路系统,6.,浆液制备装置,（三）钻孔压浆桩施工施工程序,(a),钻机就位,(b),钻进,(c),第,1,次注浆,(d),提钻,(e),放钢筋笼和注浆管,(f),放碎,(,卵,),石,(g),第,2,次注浆,岩土工程施工,-,桩基础施工,47,三、夯扩桩施工技术,（一）概述,1.,工作过程,它是一种顶端打入式的钢管（沉管）打入现场灌注混凝土桩，,在钢管下端配有可脱开的铸铁管靴，在管中填以可塑性混凝土，使,之达到要求标高处，而后抽出沉管，使混凝土流出管外，形成桩身。,和振动桩的状况相似，借锤击在管上的作用，振实桩身混凝土，钢,管下端部分填以半干硬性混凝土，并在其余部分填以砂及砾石形成,待扩大的底座，提动沉管后，在砂及砾石的桩顶上加一个桩靴，并,用标准管把桩靴打下去，直到新桩靴打至先前打入的那个桩靴上为,止，砂和砾石及在下面的混凝土都被挤压出去，从而形成扩大的底,座及桩身，然后管内全部填充混凝土并抽出沉管。,岩土工程施工,-,桩基础施工,48,2.,夯扩桩特点,（,1,）经过夯扩工序后既可增大桩端截面,1.2,3.6,倍，又可改善桩端持力层的密实度,（,2,）设备简单、操作方便，技术可靠，工艺合理,（,3,）在浇混凝土拨管的同时，对混凝土加压使桩成型，消除一般灌注桩易出现的缩径等现象,3,、夯扩桩类型,（,1,）带钢筋混凝土桩靴的夯扩桩,（,2,）无桩靴的夯扩桩,4.,适用条件,地层：适用于一般黏性土、淤泥、淤泥质土、黄土、硬黏性土，亦可用于有地下水的情况，可在,20,层以下的高层建筑基础中应用。,岩土工程施工,-,桩基础施工,49,（二）夯扩桩使用的设备机具,沉管机械采用锤击式沉桩机或,1.8t,导杆式柴油打桩机、静力压桩机，并配有,2,台,2t,慢速卷扬机，用于拔管。,（三）夯扩桩施工,（,1,）夯扩桩的施工工艺程序见下图,（,2,）端夯扩沉管灌注桩亦可采用以下两种方法形成,:,沉管由桩管和内击锤组成,沉管在振动力及机械自重作用下，到达设计位置后，灌入混凝土，用内击锤夯击管内混凝土使其形成扩大头；采用单管，用振动加压将其沉到设计要求的深度，往管内灌入一定高度的扩底混凝土后向上提管，此时桩尖活瓣张开，混凝土进入孔底，再将桩管加压振动复打，迫使扩底混凝土向下部和四周挤压，形成扩大头。,（,3,）有地下水或渗水，沉管过程、外管封底可采用干硬性混凝土或无水混凝土。,（,4,）桩的长度较大或需配置钢筋笼时，桩身混凝土宜分段浇筑,（,5,）桩端扩大头进入持力层的深度不小于,3m,。,岩土工程施工,-,桩基础施工,50,四、后注浆桩技术,（一）概述,1.,工作过程,后注浆桩是指在钻孔、冲孔和挖孔灌注桩在成桩后，通过预埋在桩身的注浆管利用压力作用，将能固化的浆液,(,如纯水泥浆、水泥砂浆、加外掺剂及掺合料的水泥浆、超细水泥浆、化学浆液等,),，经桩侧或桩端的预留压力注浆装置均匀地注入地层，压力浆液对桩周或桩端附近的桩周,土层起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结或多种形式的组合等不同作用，改变其物理力学性能及桩与岩、土之间的边界条件，从而提高桩的承载力以及减少桩基的沉降量。,2,后注浆桩技术分类,按桩端预留压力注浆装置的形式分类：预留压力注浆室；预留承压包；预留注浆空腔；预留注浆通道。,3,适用条件,桩端压力注浆桩适应性较大，几乎可适用于各种土层及强、中风化岩层；既能在水位以上施工，也能在有地下水的情况下施工。,岩土工程施工,-,桩基础施工,51,（二）后注浆桩提高桩承载力的机理,（,1,）在细粒土中注浆时，如果浆液压力超过劈裂压力，则土体产生水力劈裂，实现劈裂注浆，单一介质土体被网状结石分割加筋成复合土体；它能有效地传递和分担荷载，从而提高桩端阻力。,（,2,）在粗粒土的桩端持力层中注浆时，浆液主要通过渗透、挤密、填充大幅度地提高持力层扰动面及持力层的强度和变形模量，并形成扩大头，增大桩端受力面积，提高桩端阻力。,（,3,）在非渗透性中等以上风化基岩的桩端持力层中注浆时，在注浆压力不够大的情况下，因受围岩的约束，压力浆液只能渗透填充到沉渣孔隙中，形成浆泡，挤压周围沉渣颗粒，使沉渣间的泥浆充填物产生脱水、固结；在注浆压力足够大的情况下，会发生劈裂注浆及挤密现象。,岩土工程施工,-,桩基础施工,52,（,4,）桩端压力注浆使桩上抬而产生反向摩擦阻力，相当于“预应力”的作用，提高桩侧摩擦阻力。,（三）后注浆桩施工设备和机具,后注浆施工可分为地面注浆装置和地下注浆装置两大部分。地面注浆装置由高压注浆泵、浆液拌和机、贮浆桶、地面管路系统及观测仪表等组成；地下注浆装置由竖向导浆管、注浆管及桩端压力注浆装置等组成。,岩土工程施工,-,桩基础施工,53,（四）后注浆桩施工,(1),成孔,(2),放钢筋笼及压力注浆装置,(3),按常规方法灌注混凝土,(4),进行压力注浆,(5),卸下注浆接头，成桩,（）注浆装置,(,),孔内布置,5-13,桩侧注浆装置,1.,浆液；,2.,反力帽；,3.,注浆管；,4.,注浆花管；,5.,传力管；,6.,铅丝防滑环；,7.,橡皮箍；,8.,止浆塞；,9.,孔眼；,10.,浆液；,11.,钢筋笼；,12.,孔壁,岩土工程施工,-,桩基础施工,54,五、水域钻孔灌注桩施工,（一）水下钻孔方法,1.,筑岛钻孔法,2.,船上钻孔法,3.,固定式平台钻孔法,4.,围堰钻孔法,（二）水下钻孔桩混凝土的灌注,(1),在钻孔前埋设的钢筋混凝土,护筒作水中桩身模板,(2),篾笼内衬法,(3),钢护筒内设木模法,钻孔,图,5-15,篾笼内衬法图,图,5-14,钢板桩围堰工作平台布置,岩土工程施工,-,桩基础施工,55,六、桩的施工,1,钻具及施工方法,斜钻孔桩可采用正、反循环回转钻机施工。施工方法与工序流程同直桩基本一致，其技术关键是严格控制桩孔的倾斜角度,2.,严格埋设护筒,3,钻进设备,采用可打斜孔的钻机。也可采用普通直孔钻机整体装斜的办法施工,4,钻具导正,5,钻进,6,钢筋笼的制作和吊放,7,灌注导管的下入,（,1,）为了便于灌注混凝土的导管的下入并控制其下入位置在钢筋笼上设置弧形托,（,2,）在导管上设导向器,（,3,）木半球堵塞导管下口,岩土工程施工,-,桩基础施工,56,七、钢管桩施工,（一）概述,1.,工作过程 ：分别采用打入、埋入或压入的方法将钢质管桩置于地基土中。,2.,钢管桩施工法分类,（,1,）打入桩工法,（,2,）埋入桩工法,（,3,）压入桩工法,3.,适用条件：适用于天然含水量高，天然孔隙比大，抗剪强度低，压缩系数高，渗透系数小，的软土层。,（二）使用的设备和机具,1.,打桩机,2.,钢管,（三）钢管桩施工,1.,施工准备,2.,打桩顺序,3.,桩的运输与吊放,4.,打桩方法,5.,接桩,6.,贯入深度控制,7.,钢管桩切割,8.,焊桩盖,9.,桩端与承台连接,