桩基工程2.pptx

第一节第一节浅基础施工浅基础施工基础基础是建筑物埋在地面以下的承重构件承重构件，用以承受建筑物的全部荷载，并将这些荷载及其自重一起传给下面的地基。基础是建筑的重要组成部分，因此基础应满足以下要求：（1）强度要求）强度要求（2）耐久性要求）耐久性要求（3）经济性要求）经济性要求建筑物室外设计地坪至基础底面的垂直距离，称基础埋深，如图所示。其中埋置深度在5米以内米以内的基础称为浅基础，埋置深度在5米以上米以上的基础称为深基础。地基与基础的关系如图所示。（a）内墙（柱）基础埋深（b）室内外设计地面标高相差不大（c）室内外设计地面标高相差较大基础埋深示意图地基与基础的关系根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计分为三个设计等级地基基础设计分为三个设计等级，设计时应根据具体情况，按表2-8确定。表2-8地基基础设计等级设计等级建筑和地基类型甲级重要的工业与民用建筑物；30层以上的高层建筑；体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物；大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等)；对地基变形有特殊要求的建筑物；复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)；对原有工程影响较大的新建建筑物；场地和地基条件复杂的一般建筑物；位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程乙级除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑；次要的轻型建筑物。一、一、无筋扩展基础施工无筋扩展基础施工（一）无筋扩展基础构造（一）无筋扩展基础构造无筋扩展基础无筋扩展基础是指用砖、石、混凝土、砖、石、混凝土、灰土、三合土灰土、三合土等材料组成的，且不需配置不需配置钢筋钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。这种基础的特点是抗压性能好，整体性、抗抗压性能好，整体性、抗拉、抗弯、抗剪性能差拉、抗弯、抗剪性能差。它适用于地基坚实、均匀、上部荷载较小，六层和六层以下（三合土:(石灰、黏土和细砂)基础不宜超过四层）的一般民用建筑和墙承重的轻型厂房。无筋扩展基础的截面形式有矩形、阶梯形、锥形矩形、阶梯形、锥形等。为保证在基础内的拉应力、剪应力不超过基础的容许抗拉、抗剪强度，一般通过构造上加以限制。H0（b-b0）/（2tan）式中：b基础底面宽度；b0基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度；H0基础高度；tan基础台阶宽高比b2:H0，其允许值可按表2-9选用。（a）墙下基础（b）柱下基础无筋扩展基础构造示意图d柱中纵向钢筋直径表2-9无筋扩展基础台阶宽高比的允许值基础材料质量要求台阶宽高比的允许值Pk100100k200100k200200k300混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.001:1.25毛石混凝土基础C15混凝土1:1.001:1.001:1.25砖基础砖不低于MU10、砂浆不低于M51:1.001:1.251:1.50毛石基础砂浆不低于M51:1.501:1.501:1.50灰土基础体积比为3:7或2:8的灰土，其最小干密度：粉土为1.55t/m3；粉质粘土为1.50t/m3；粘土为1.45t/m3。1:1.251:1.50三合土基础体积比比1:2:41:3:6（石灰:砂:骨料），每层约虚铺220mm，夯至150mm。1:1.501:1.201.砖基础用于基础的砖，其强度等级应在MU7.5以上，砂浆强度等级一般应不低于M5。基础墙的下部要做成阶梯形，如图5.4所示。这种逐级放大的台阶形式习惯上称之为大放脚大放脚，其具体砌法有两皮一收两皮一收（图a）和二一间隔收二一间隔收（图b）两种。（a）两皮一收（b）二、一间隔收砖基础构造示意图2.混凝土基础混凝土基础也称为素混凝土基础，它具有整体性好、强度高、耐水等优点。（a）矩形截面（b）锥形截面混凝土基础构造示意图3.毛石基础采用不小于M5砂浆砌筑,其断面多为阶梯型。基础墙的顶部要比墙或柱身每侧各宽100mm以上,基础墙的厚度和每个台阶的高度不应该小于400mm,每个台阶挑出宽度不应大于200mm。（a）立体图（b）剖面图毛石基础构造示意图（二）无筋扩展基础施工（二）无筋扩展基础施工1.施工工艺流程基底土质验槽施工垫层在垫层上弹线抄平基础施工。2.施工要点基础所采用材料的最低强度等级应符合表2-10的要求。表2-10地面或防潮层以下砌体所用材料的最低强度等级基土的潮湿程度烧结普通砖、蒸压灰砂砖混凝土砌块石材水泥砂浆严寒地区一般地区稍潮湿的MU1OMU1OMU7.5MU30M5很潮湿的MU15MU1OMU7.5MU30M7.5含水饱和的MU20MU15MU10MU40M1O基础施工前基础施工前，应先行验槽验槽并将地基表面的浮土及垃圾清除干净。在主要轴线部位设置引桩引桩控制轴线位置，并以此放出墙身轴线和基础边线放出墙身轴线和基础边线。在基础转角、交接及高低踏步处应预先立好皮数杆立好皮数杆。基础底标高不同时，应从低处砌起，并由高处向低处搭接。砖砌大放脚通常采用一顺一丁砌筑方式，最下一皮砖以丁砌为主最下一皮砖以丁砌为主。水平灰缝和竖向灰缝的厚度应控制在lOmm左右，砂浆饱满度不得小于80，错缝搭接，在丁字及十字接头处要隔皮砌通。毛石基础砌筑毛石基础砌筑时，第一皮石块应坐浆，并大面向下。砌体应分皮卧砌，上下错缝，内外搭接，按规定设置拉结石，不得采用先砌外边后填心的砌筑方法。阶梯处，上阶的石块应至少压下阶石块的1/2。石块间较大的空隙应填塞砂浆后用碎石嵌实，不得采用先放碎石后灌浆或干填碎石的方法。基础砌筑完成验收合基础砌筑完成验收合格后，应及时回填。格后，应及时回填。回填土要在基础两侧同时进行，并分层夯实，压实系数符合设计要求。二、扩展基础施工二、扩展基础施工（一）扩展基础构造将上部结构传来的荷载，通过向侧边扩展成一定底面积，使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力，而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求，这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础扩展基础，也称作柔性柔性基础基础，如柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。它主要适用于六层和六层以下的一般民用建筑和整体式结构厂房。扩展基础的一般构造要求扩展基础的一般构造要求（1）锥形基础的边缘高度不宜小于200mm；阶梯形基础的每阶高度宜为300mm500mm；（2）垫层的厚度不宜小于70mm；垫层混凝土强度等级应为C10；（3）扩展基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm；间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墙下钢筋混凝土条形基础纵向分布钢筋的直径不小于8mm；间距不大于300mm，每延米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的1/10。当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于40mm；无垫层时不小于70mm；（4）混凝土强度等级不应低于C20。柱纵筋柱纵筋在基础中的锚固通过在基础中预埋锚筋来实现。现浇柱的基础中插筋的数量、直径以及钢筋种类应与柱内纵向受力钢筋相同。插筋的锚固长度应满足上述要求，插筋的下端宜做成直钩置于基础底板钢筋网上。当柱为轴心受压或小偏心受压、基础高度1200mm或柱为大偏心受压、基础高度1400mm时，可仅将四角的插筋伸至底板钢筋网上，其余插筋锚固在基础顶面下的长度按其是否有抗震设防要求分别为la或lae（如下图）。现浇柱基插筋示意图（二）（二）扩展基础施工扩展基础施工1.施工工艺流程基底土质验槽施工垫层在垫层上弹线抄平基础施工。2.施工要点基础施工前，应进行验槽并将地基表面的浮土及垃圾清除干净，及时浇筑混凝土垫层，以免地基土被扰动。当垫层达到一定强度后，在其上弹线、绑扎钢筋、支模。钢筋底部应采用与混凝土保护层相同的水泥砂浆垫块垫塞，以保证位置正确。基础上有插筋时，要采取措施加以固定，保证插筋位置的正确，防止浇捣混凝土时发生位移。基础混凝土应分层连续浇筑完成。阶梯形基础应按台阶分层浇筑，每浇筑完一个台阶后应待其初步沉实后，再浇筑上层，以防止下台阶混凝土溢出，在上台阶根部出现烂根。台阶表面应基本抹平。锥形基础的斜面部分模板应随混凝土浇捣分段支设并顶压紧，以防模板上浮变形，边角处混凝土应注意捣实。严禁斜面部分不支模、采用铁锹拍实的方法。杯形基础的杯口模板要固定牢固，防止浇捣混凝土时发生位移，并应考虑便于拆模和周转使用。浇筑混凝土时应先将杯底混凝土振实，待其沉实后，再浇筑杯口四周混凝土。注意四侧要对称均匀进行，避免将杯口模板挤向一侧。基础浇捣完毕，在混凝土初凝后终凝前将杯口模板取出，并将杯口内侧表面混凝土凿毛。高杯口基础施工时，可采用后安装杯口模板的方法，即当混凝土浇捣接近杯底时，再安装固定杯口模板，浇筑杯口四周混凝土。三、三、筏板基础施工筏板基础施工当地质条件差、上部荷载大时，可将部分或整个建筑范围当地质条件差、上部荷载大时，可将部分或整个建筑范围的基础连在一起，其形式犹如倒置的楼板，又似筏子，故的基础连在一起，其形式犹如倒置的楼板，又似筏子，故称为筏板基础，又称满堂基础。称为筏板基础，又称满堂基础。筏板基础根据是否有梁可分为平板式平板式和梁板式梁板式两种，如图所示。（a）平板式（b）梁板式筏板基础筏板基础的构造要求有：筏板基础的构造要求有：（1）强度等级筏板基础的混凝土强度等级不应低于C30。当有地下室时应采用防水混凝土。必要时宜设架空排水层。（2）墙体采用筏板基础的地下室，应沿地下室四周布置钢筋混凝土外墙，外墙厚度不应小于250mm，内墙厚度不应小于200mm。墙的截面设计除满足承载力要求外，尚应考虑变形、抗裂及防渗等要求。墙体内应设置双面钢筋，竖向和水平钢筋的直径不应小于12mm，间距不应大于300mm。（3）板厚筏基底板的厚度均应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求。对12层以上建筑的梁板式筏基的板厚不宜小于400mm，且板厚与最大双向板格的短边之比不小于1/20。（4）柱（墙）与基础梁的连接地下室底层柱、剪力墙至梁板式筏基的基础梁边缘的距离不应小于50mm，构造示例如图。1）当交叉基础梁的宽度小于柱截面的边长时，交叉基础梁连接处应设置八字角，柱角和八字角之间的净距不宜小于50mm，见图（a）。2）单向基础梁与柱的连接，可按图（b）、（c）采用；3）基础梁与剪力墙的连接，可按图（d）采用；（a）（b）（c）（d）地下室底层柱或剪力墙与基础梁连接的构造要求（5）施工缝筏板与地下室外墙的接缝、地下室外墙沿高度处的水平接缝应严格按施工缝要求采取措施，必要时可设通长止水带。（6）裙房高层建筑筏形基础与裙房之间的构造应符合下列要求：1）当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。当不满足要求时必须采取有效措施。2）当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置后浇带。后浇带的位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。后浇带混凝土宜根据实测沉降值并计算后期沉降差能满足设计要求后方可进行浇注。3）当高层建筑与相连的裙房之间不允许设置沉降缝和后浇带时，应进行地基变形验算。验算时需考虑地基变形对结构的影响并采取相应的有效措施。后浇带后浇带是在建筑施工中为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝，按照设计或施工规范要求，在基础底板、墙、梁相应位置留设临时施工缝，将结构暂时划分为若干部分，经过构件内部收缩，在若干时间后再浇捣该施工缝混凝土，将结构连成整体。后浇带的浇筑时间宜选择气温较低时，可用浇筑水泥或水泥中掺微量铝粉的混凝土，其强度等级应比构件强度高一级，防止新老混凝土之间出现裂缝，造成薄弱部位。设置后浇带的部位还应该考虑模板等措施不同的消耗因素。高层建筑与裙房间的沉降缝处理（7）墙外回填土筏板基础地下室施工完毕后，应及时进行基坑回填工作。回填基坑时，必须先清除基坑中的杂物，在相对的两侧或四周同时回填并分层夯实。（二）（二）筏板基础施工筏板基础施工1.施工工艺流程施工工艺流程基底土质验槽基底土质验槽施工垫层施工垫层在垫层上弹线抄平在垫层上弹线抄平基础施工。基础施工。2.施工要点施工要点（1）基坑开挖时，若地下水位较高，应采取明沟）基坑开挖时，若地下水位较高，应采取明沟排水、人工降水等措施，使地下水位降至基坑底下排水、人工降水等措施，使地下水位降至基坑底下不少于不少于500mm,保证基坑在无水情况下进行开挖和保证基坑在无水情况下进行开挖和基础结构施工。基础结构施工。（2）开挖基坑应注意保持基坑底土的原状结构，）开挖基坑应注意保持基坑底土的原状结构，尽量不要扰动。当采用机械开挖基坑时，在基坑底尽量不要扰动。当采用机械开挖基坑时，在基坑底面设计标高以上保留面设计标高以上保留200400mm厚的土层，采用厚的土层，采用人工挖除并清理平整。在基坑验槽后，应立即浇筑人工挖除并清理平整。在基坑验槽后，应立即浇筑垫层。垫层。（3）当垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模、）当垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模、铺放钢筋、连接柱的插筋。铺放钢筋、连接柱的插筋。（4）在浇筑混凝土前，清除模板和钢筋上的垃圾、）在浇筑混凝土前，清除模板和钢筋上的垃圾、泥土等杂物，木模板浇水加以润湿。泥土等杂物，木模板浇水加以润湿。筏板基础施工缝位置l(5）混凝土浇筑方向应平行于次梁长度方向，）混凝土浇筑方向应平行于次梁长度方向，对于平板式筏板基础则应平行于基础长边方对于平板式筏板基础则应平行于基础长边方向。混凝土应一次浇灌完成，若不能整体浇向。混凝土应一次浇灌完成，若不能整体浇灌完成，则应留设施工缝。施工缝留设位置：灌完成，则应留设施工缝。施工缝留设位置：当平行于次梁长度方向浇筑时，应留在次梁当平行于次梁长度方向浇筑时，应留在次梁中部中部l3跨度范围内。跨度范围内。l在施工缝处继续浇灌混凝土时，应将施工缝在施工缝处继续浇灌混凝土时，应将施工缝表面松动石子等清扫干净，并浇水湿润，铺表面松动石子等清扫干净，并浇水湿润，铺上一层水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂上一层水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆，再继续浇筑混凝土。浆，再继续浇筑混凝土。（6）基础浇筑完毕，表面应覆盖和洒水养）基础浇筑完毕，表面应覆盖和洒水养护，并防止浸泡地基。待混凝土强度达到设护，并防止浸泡地基。待混凝土强度达到设计强度的计强度的25以上时，即可拆除梁的侧模。以上时，即可拆除梁的侧模。（7）当混凝土基础达到设计强度的）当混凝土基础达到设计强度的30时，应进行基坑回填。基坑回填应在四周同时，应进行基坑回填。基坑回填应在四周同时进行，并按基底排水方向由高到低分层进时进行，并按基底排水方向由高到低分层进行。行。（8）在基础底板上埋设好沉降观测点，）在基础底板上埋设好沉降观测点，定期进行观测、分析，并且作好记录。定期进行观测、分析，并且作好记录。第二节第二节钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中，其土中，其特点特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。高，进度快，能适应不同土层施工。钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。一种桩型。钢筋混凝土预制桩有钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩方形实心断面桩和和圆柱圆柱体空心断面桩。体空心断面桩。钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。定施工方案。其主要内容包括：确定施工方法，选择其主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。一、施工准备一、施工准备 二、桩的制作、运输、堆放二、桩的制作、运输、堆放 三、打入法施工三、打入法施工 四、静力压桩四、静力压桩 一、施工准备一、施工准备1.1.场地平整及周边障碍物处理。场地平整及周边障碍物处理。2.2.定桩位及埋设水准点。定桩位及埋设水准点。依据施工图设计要求，把桩基定位轴线的位置在施工现场准确地测定出来，并做出明显的标志。在打桩现场附近设置24个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地方。3.3.桩帽、垫衬和送桩设备机具准备。桩帽、垫衬和送桩设备机具准备。二、桩的制作、运输、堆放二、桩的制作、运输、堆放1.预制桩的制作场地2.预制桩的模板制作3.预制桩的钢筋骨架制作4.预制桩的混凝土浇筑5.预制桩的质量检验6.预制桩的吊装强度7.预制桩的起吊搬运1.1.预制桩的制作场地预制桩的制作场地 管桩及长度在管桩及长度在10m10m以内的方桩在预制厂制作，较长以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作的方桩在打桩现场制作。2.2.预制桩的模板制作预制桩的模板制作 模板可以保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整模板可以保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整挺直；桩顶面模板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱挺直；桩顶面模板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱锥面呈锥面呈正四棱锥体正四棱锥体，且，且桩尖位于桩的轴线上桩尖位于桩的轴线上；底；底模板、侧模板及重叠法生产时，桩面间均应涂刷模板、侧模板及重叠法生产时，桩面间均应涂刷好隔离层，不得粘结。钢筋混凝土预制桩制作好隔离层，不得粘结。钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工见图钢筋、模板施工见图2 22 2。图22钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工3.3.预制桩的钢筋骨架制作预制桩的钢筋骨架制作 钢筋骨架的主筋连接宜采用钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊对焊；主筋接头；主筋接头配置在同一截面内数量不超过配置在同一截面内数量不超过50%50%；同一根钢筋两；同一根钢筋两个接头的距离应大于个接头的距离应大于30d30d并不小于并不小于500mm500mm。桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置部应力，桩顶和桩尖钢筋配置(如图如图2 23 3所示所示)应应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合表作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合表2 21 1的规定。的规定。混凝土预制桩混凝土预制桩表表2 211预制桩钢筋骨架质量检验标准预制桩钢筋骨架质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值（mm）检查方法主控项目1主筋距桩顶距离5用钢尺量2多节桩锚固钢筋位置5用钢尺量3多节桩预埋铁件3用钢尺量4主筋保护层厚度5用钢尺量一般项目1主筋间距5用钢尺量2桩尖中心线10用钢尺量3箍筋间距20用钢尺量4桩顶钢筋网片10用钢尺量5多节桩锚固钢筋长度10用钢尺量4.预制桩的混凝土浇筑预制桩的混凝土浇筑 混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产时，上层桩和邻桩浇筑，必采用叠层法生产时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%30%以后才能进行。以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝，养护时间不少于土收缩产生裂缝，养护时间不少于7d7d。钢筋混凝。钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑见图土预制桩制作混凝土浇筑见图2 24 4。图24钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑5.5.预制桩的质量检验预制桩的质量检验钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表2 22 2的的规定。规定。表表2 22 2 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准钢筋混凝土预制桩的质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值（mm）检查方法单位数值主控项目1桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范2桩位偏差见本表用钢尺量3承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目1砂、石、水泥、钢筋等原材料（现场预制时）符合设计要求查出厂质保文件或抽样送检2混凝土配合比及强度（现场预制时）符合设计要求检查称量及查试块记录3成品桩外形表面平整、颜色均匀、掉角深度10mm，蜂窝面积小于总面积0.5%直观4成品桩裂缝（收缩裂缝或起吊、装、堆放引起的裂缝）深度20mm，宽度0.25mm，横向裂缝不超过边长的一半裂缝测定仪，该基在地下水有侵蚀地区及锤击数超过500击的长桩不适用一般项目5成品桩尺寸横截面边长mm5用钢尺量桩顶对角线差mm10用钢尺量桩尖中心线mm10用钢尺量，L为桩长桩身弯曲矢高L/1000用钢尺量桩顶平整度mm1.0秒表测定上下节点平面偏差mm10用钢尺量节点弯曲矢高L/1000用钢尺量7硫磺胶泥接桩胶泥浇筑时间 min7秒表测定8桩顶标高mm50水准仪9停锤标准设计要求现场实测或查沉桩记录6.6.预制桩的吊装强度预制桩的吊装强度 钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%70%才可起吊；才可起吊；达到达到100%100%设计强度才能运输和打桩。设计强度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。方可进行。7.7.预制桩的起吊搬运预制桩的起吊搬运 桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，且吊点位置应符合击和振动，吊点应同时受力，且吊点位置应符合设计规定。如无吊环，设计又未作规定时，绑扎设计规定。如无吊环，设计又未作规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合点的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最起吊弯矩最小小的原则，可按图的原则，可按图2 25 5所示的位置捆绑。所示的位置捆绑。图25吊点的合理位置(a)1个吊点；(b)2个吊点；(c)3个吊点；(d)4个吊点三、打入法施工三、打入法施工打入法打入法也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。深度或达到持力层的一种打桩施工方法。锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，它它施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区和施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区和夜间施工有所限制。夜间施工有所限制。1.打桩设备及选择2.打桩顺序的确定3.打桩4.打桩质量要求和测量记录5.打桩施工常见问题的分析6.打桩过程中的注意事项7.桩头的处理1.1.打桩设备及选择打桩设备及选择打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。(1)(1)桩锤桩锤(2)(2)桩架桩架(3)(3)动力装置动力装置(1)(1)桩锤桩锤桩锤的选择桩锤的选择桩锤可选用桩锤可选用落锤落锤、汽锤、柴油打桩锤汽锤、柴油打桩锤和和振振动锤动锤。落锤落锤落锤一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤落锤一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种，重两种，重0.20.22t2t。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩。它利用绳索或钢丝绳通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度，然后由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度，然后自由自由落下落下击打桩顶击打桩顶(如图如图2 26)6)。图26打入桩施工汽锤汽锤汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有单动汽锤和双动汽锤两种。桩机械，有单动汽锤和双动汽锤两种。柴油锤柴油锤柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返柴油打桩锤利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤、桩架与动力设备运动进行锤击打桩，柴油桩锤、桩架与动力设备配套组成柴油打桩机。配套组成柴油打桩机。振动锤振动锤振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。到桩上使桩下沉。锤重的选择锤重的选择锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考表的类型、密集程度及施工条件等参考表2 23 3选用。选用。(2)(2)桩架桩架 桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。方向冲击的设备。桩架一般由桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等等组成。组成。根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架和确定桩架高度。桩架高度桩架高度=桩长桩长+桩锤高度桩锤高度+滑轮组高滑轮组高桩架用钢材制作，按移动方式有桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带轮胎式、履带式、轨道式式、轨道式等。等。履带式桩架履带式桩架(图图2 28)8)以履带式起重机为主机，以履带式起重机为主机，配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移动方便，配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。适用于各种预制桩和灌注桩的施工。图28履带式桩架1导架；2桩锤；3桩帽；4桩；5吊车(3)(3)动力装置动力装置打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用空气锤时，应配备空气压缩机；当采用空气锤时，应配备空气压缩机；当选用蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。当选用蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。2.2.打桩顺序的确定打桩顺序的确定(1)(1)打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度度，应根据桩的密集程度(桩距大小桩距大小)、桩的规、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。(2)(2)根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设逐段打设、自中部向四周打设自中部向四周打设和和由中间向两侧打设由中间向两侧打设三种，如三种，如图图2 29 9所示。所示。当桩的中心距不大于当桩的中心距不大于4 4倍桩的直径或边长时，应由倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打中间向两侧对称施打(图图2 29(c)9(c)，或由中间向，或由中间向四周施打四周施打(图图2 29(b)9(b)。当桩的中心距大于当桩的中心距大于4 4倍桩的边长或直径时，可采用倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设上述两种打法，或逐排单向打设(图图2 29(a)9(a)。(3)(3)根据基础的设计标高和桩的规格，宜按根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先深后浅、先大后小、先长后短先大后小、先长后短的顺序进行打桩。的顺序进行打桩。3.3.打桩打桩(1)(1)桩的打设桩的打设打桩机就位时，桩架应垂直平稳，打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。导杆中心线与打桩方向一致。桩开始打入时桩开始打入时，应控制锤的落距，应控制锤的落距，采用采用短距轻击短距轻击；待桩入土一定深度；待桩入土一定深度(1(12m)2m)稳定以后，再以规定落距施打。稳定以后，再以规定落距施打。(2)(2)施打原则施打原则桩的施打原则是桩的施打原则是重锤低击重锤低击，这样桩，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土中。中。(3)(3)入土深度入土深度桩入土深度是否已达到设计位置，桩入土深度是否已达到设计位置，是否停止锤击，其判断方法和控制原则与是否停止锤击，其判断方法和控制原则与桩的类型有关。桩的类型有关。打入预制桩第一节桩体打入预制桩第一节桩体打入预制桩第一节桩体见图210。打入预制桩电焊接桩打入预制桩电焊接桩打入预制桩电焊接桩见图211。打入预制打入预制桩末节桩桩末节桩体体4.4.打桩质量要求和测量记录打桩质量要求和测量记录(1)(1)打桩质量要求打桩质量要求端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时，端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时，桩端设计标高可作参考；摩擦桩端标高达到设计桩端设计标高可作参考；摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围时，贯入度可作参考。规定的标高范围时，贯入度可作参考。打打(压压)入桩入桩(预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩钢桩)的桩位偏差，必须符合表的桩位偏差，必须符合表2 24 4的规定。的规定。桩的承载力检验。桩的承载力检验。(2)(2)混凝土预制桩施工记录混凝土预制桩施工记录 打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测和记录，这是工程验收时检验质量的依据。的观测和记录，这是工程验收时检验质量的依据。各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录，见各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录，见表表2 25 5所示。所示。三、打入法施工三、打入法施工5.5.打桩施工常见问题的分析打桩施工常见问题的分析在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。原因。工程及施工验收规范规定，打桩过程中工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。继续施工。(1)(1)桩顶破碎桩顶破碎打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，如果桩顶钢筋网片配置不当、混凝桩顶钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料选择不当、厚度不桩垫材料选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。顶破碎。(2)(2)桩身被打断桩身被打断 制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等碍物，增大落距，反复过度冲击等都可能引起桩身断裂。(3)(3)桩身位移、扭转或倾斜桩身位移、扭转或倾斜桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜，桩身与桩帽、桩锤不合的制作原因，桩架倾斜，桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石等都会引起桩身位移、扭转或倾斜。(4)(4)桩锤回跃，桩身回弹严重桩锤回跃，桩身回弹严重 选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹。6.6.打桩过程中的注意事项打桩过程中的注意事项(1)(1)桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁紧牢靠，连接成整体。打桩时，应密切观察桩身紧牢靠，连接成整体。打桩时，应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。下沉贯入度的变化情况。(2)(2)在正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度在正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度应均匀，应避免因间歇时间过长，土的固结作用应均匀，应避免因间歇时间过长，土的固结作用而使桩难以下沉。而使桩难以下沉。(3)(3)打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。有关问题。(4)(4)严禁非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运严禁非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查，严格按操作规程行、桩架的稳定经常进行检查，严格按操作规程进行施工，确保安全。进行施工，确保安全。7.7.桩头的处理桩头的处理在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。1.1.操作特点操作特点 静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩桩压入土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。施工。静力压桩机见图213。四、静力压桩四、静力压桩图213静力压桩机 2.2.操作过程操作过程 静力压桩静力压桩(图214)利用压桩架的自重和配重，利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的重力个桩机的重力(800(8001500kN)1500kN)反压在桩顶上，以克反压在桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。3.3.施工方法施工方法压桩施工一般采取分节压入、逐段接长分节压入、逐段接长的施工方法。4.4.接桩的方法接桩的方法接桩的方法目前有三种：焊接法焊接法(图215)、法兰螺法兰螺栓连接法栓连接法、硫磺浆锚法硫磺浆锚法(图216)。一、干作业钻孔灌注桩 二、泥浆护壁成孔灌注桩三、沉管灌注桩 四、人工挖孔大直径灌注桩五、灌注桩施工质量要求及安全技术第五节第五节 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 灌注桩：灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注沉管灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩桩等。一、干作业钻孔桩灌注一、干作业钻孔桩灌注 1.干作业钻孔灌注桩施工过程如图217所示。2.干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为400mm、500mm、600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。层和淤泥质土。3.钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。4.钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。