地基处理与桩基础工程1.ppt

第第2章章 地基处理与桩基础工程地基处理与桩基础工程 桩基桩基础础概述概述Ø桩基础构造桩基础构造 桩基础包括：桩体和承台桩基础包括：桩体和承台 桩：桩：是指深入土层的柱型构件柱型构件，称基桩 桩桩基基础础：：由基基桩桩与连接桩顶的承承台台组成桩基 础，简称桩基桩基概述桩基概述桩基概述桩基概述 低低承承台台桩桩基基础础：：若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基础； 高高承承台台桩桩基基础础：：若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基础 建筑桩基通常为低承台桩基础建筑桩基通常为低承台桩基础桩基础桩基础 荷载传递路径：荷载传递路径： 上部结构上部结构地基地基桩桩承承台台上部结上部结构构承台承台桩桩地基地基桩基础桩基础桩基础特点：桩基础特点：桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震性能强以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用桩的分类桩的分类二）桩的分类1 根据根据 受力的不同受力的不同1）端承桩： 力主要由桩端承受2）摩擦桩：力由桩与其周围土的摩擦力来承受。

PP NNPPff好土软土软土桩端阻力桩端阻力 桩侧阻力桩侧阻力 桩的分类桩的分类2 按制作方式：按制作方式：1）预制桩2）灌注桩3 按桩的材料：按桩的材料：1）木桩； 2）钢桩；3）砼桩； 4）钢筋砼桩；5）砂桩； 6）灰土桩 等4、按成桩有无挤土效应分按成桩有无挤土效应分： 挤土桩、部分挤土桩及非挤土桩三类预制桩目前我国普通混凝土预制桩截面尺寸截面尺寸可达600mm×600mm， 预应力高强混凝土管桩最大直径最大直径已达1300mm，预制桩沉桩深度沉桩深度可达70m以上预制桩： 由由木桩、混凝土预制桩(RC桩)，发展到发展到空心桩(PC桩)、预应力高强混凝土管桩、螺旋形混凝土桩、结节形混凝土桩、钢桩等预制桩预制桩 预制桩预制桩具有结构坚固耐久、桩身质量易于控制、成桩速度快、承载力高，并能根据需要制成不同尺寸、不同形状的截面和长度，且不受地下水位的影响、不存在泥浆排放问题等特点 随着沉桩噪音、振动、挤土等综合防护技术的发展，尤其是静压设备静压设备发展，预制桩仍将是桩基工程中主要桩型之一混凝土预制桩施工混凝土预制桩施工 主要主要施工过程：施工过程：桩的桩的预制预制、、运输运输和和沉入沉入。

一、一、 桩的预制桩的预制 工厂预制桩长一般不超过工厂预制桩长一般不超过12m；工地预制不超；工地预制不超过过30m，且桩长，且桩长L<50倍桩截面边长或直径倍桩截面边长或直径 预制桩有预制桩有实心桩实心桩与与空心桩空心桩 这就是方桩，简写这就是方桩，简写RC桩桩方桩的端头方桩的端头 方桩的桩尖方桩的桩尖这就是钢管桩简写这就是钢管桩简写SP桩桩桩钢筋骨架n桩的顶部应加钢筋网片，桩尖应加一根钢筋外露50~100mm，以起导向作用桩桩桩箍筋钢筋网片导向钢筋加密箍桩钢筋骨架示意图桩主筋u( 1)桩的制作桩的制作—并列法、间隔法、重叠法、翻模法并列法、间隔法、重叠法、翻模法 重叠不超过四层；重叠不超过四层； 底模和场地应平整坚实，防止浸水沉陷；底模和场地应平整坚实，防止浸水沉陷； 上下层桩间及桩与底模之间刷隔离剂；上下层桩间及桩与底模之间刷隔离剂； 下层需达到下层需达到30%设计强度设计强度后上层方可浇筑；后上层方可浇筑； 连续浇筑，不得留施工缝；连续浇筑，不得留施工缝； 浇水养护不少于浇水养护不少于7d。

重重叠叠法法施施工工要要求求 根据什么确定层数？根据什么确定层数？地面允许荷载和施工条件确定层数地面允许荷载和施工条件确定层数提高桩的抗冲击能力提高桩的抗冲击能力间隔法间隔法间隔法间隔法u（（2）桩的起吊、运输）桩的起吊、运输Ø混凝土强度要求混凝土强度要求 应在混凝土强度达到应在混凝土强度达到70％％设计强度后方可起吊，设计强度后方可起吊，达到达到100％％后方可运输和沉桩后方可运输和沉桩 Ø桩起吊验算桩起吊验算 问问：桩起吊时承受的荷载远小于使用阶段承受的上：桩起吊时承受的荷载远小于使用阶段承受的上部结构荷载，因此可不进行桩的起吊验算？部结构荷载，因此可不进行桩的起吊验算？ 答：关键是起吊阶段和使用阶段桩的内力性质不同，关键是起吊阶段和使用阶段桩的内力性质不同，使用阶段主要为轴压力，起吊阶段为弯矩使用阶段主要为轴压力，起吊阶段为弯矩 内力性质不同，则不可比较大小内力性质不同，则不可比较大小×Ø桩的吊点布置桩的吊点布置确定原则确定原则：：吊点间的跨中弯矩与吊点处负弯矩相等吊点间的跨中弯矩与吊点处负弯矩相等常见的吊点位置如下图示常见的吊点位置如下图示: 一个吊点一个吊点两个吊点两个吊点三个吊点三个吊点预制桩吊点的合理位置图预制桩吊点的合理位置图Ø桩的堆放桩的堆放 l堆放不得超过四层；堆放不得超过四层； l上下层间设置垫木（上下层间设置垫木（按吊点位置确定间距、上下对齐按吊点位置确定间距、上下对齐）） l地面平整坚实，设有排水坡度。

地面平整坚实，设有排水坡度预制桩预制桩地地坪坪垫木垫木桩的堆放桩的堆放二、二、 沉桩前的准备工作沉桩前的准备工作 u沉桩顺序确定的原则沉桩顺序确定的原则 Ø从中间向四周沉没，由中及外；从中间向四周沉没，由中及外； Ø从靠近建筑物最近的桩位起，由近及远；从靠近建筑物最近的桩位起，由近及远； Ø先深后浅；先大后小先深后浅；先大后小 u结合考虑结合考虑“退沉桩退沉桩”还是向前还是向前“顶沉桩顶沉桩”清除障碍物清除障碍物平整场地平整场地沉桩试验沉桩试验抄平放线抄平放线定桩位定桩位确定沉桩顺序确定沉桩顺序逐排沉放逐排沉放自中间向四周沉放自中间向四周沉放分段沉放分段沉放三、三、 桩的沉设桩的沉设主要方法：主要方法：锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩、水冲沉桩锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩、水冲沉桩 预制桩工机械主要有以下三类：预制桩工机械主要有以下三类： Ø打桩机打桩机—锤击沉桩锤击沉桩 打桩机由桩锤和桩架组成，靠桩锤冲击桩头，打桩机由桩锤和桩架组成，靠桩锤冲击桩头，使桩使桩在冲击力的作用下在冲击力的作用下贯入土中，故又称冲击式打贯入土中，故又称冲击式打桩机根据桩锤驱动方式不同，可分为蒸汽、柴油桩机。

根据桩锤驱动方式不同，可分为蒸汽、柴油和液压三种打桩机和液压三种打桩机 Ø振动沉拔桩机振动沉拔桩机—振动沉桩振动沉桩 振动沉拔桩机由振动桩锤和桩架组成振动桩振动沉拔桩机由振动桩锤和桩架组成振动桩锤锤利用机械振动利用机械振动法使桩沉入或拔出法使桩沉入或拔出 Ø静力压桩机静力压桩机—静力沉桩静力沉桩 静力压桩机采用机械或液压方式产生静压力，静力压桩机采用机械或液压方式产生静压力，使桩使桩在持续静压力作用下在持续静压力作用下压入至所需深度压入至所需深度u锤击沉桩锤击沉桩 Ø（（1））桩锤桩锤 l落锤落锤—适用于粘土或含砂石较多的地基土；适用于粘土或含砂石较多的地基土；l蒸汽锤（单动气锤、双动气锤蒸汽锤（单动气锤、双动气锤 ））—适用于各种桩；适用于各种桩； l电磁锤电磁锤l柴油锤柴油锤•工作原理工作原理：： 单缸二冲程自由活塞式发动机以单缸二冲程自由活塞式发动机以柴油为燃料柴油为燃料，利用柴，利用柴油点燃爆炸时膨胀产生的压力，将桩锤抬起，然后油点燃爆炸时膨胀产生的压力，将桩锤抬起，然后自由落自由落下下冲击桩顶如此循环反复运动，将桩打入土中。

冲击桩顶如此循环反复运动，将桩打入土中 •分类分类：： 导杆式、筒式导杆式、筒式 •特点特点：： 不需另带动力设备，但不需另带动力设备，但污染大，噪音大污染大，噪音大 •适用适用：： 除过硬，过软地基外可打各种桩除过硬，过软地基外可打各种桩Ø（（2）桩架）桩架 l作用作用：： 吊桩就位、固定桩位置、承受桩锤和桩的重量、打桩过吊桩就位、固定桩位置、承受桩锤和桩的重量、打桩过程中引导锤和桩的方向，并保证桩锤能够沿着所要求的方向程中引导锤和桩的方向，并保证桩锤能够沿着所要求的方向冲击桩体冲击桩体 l分类分类：： 塔式、直式、悬挂式、三点支撑履带行走式塔式、直式、悬挂式、三点支撑履带行走式 l行走机构行走机构：： 滚管式、轨道式、轮胎式、汽车式、履带式和步履式等滚管式、轨道式、轮胎式、汽车式、履带式和步履式等 l桩架高度：桩架高度： =桩长桩长+滑轮组高（滑轮组高（2m））+锤高锤高+桩帽高桩帽高+安装空隙安装空隙（（0.5m））桩架桩架起重机桩桩架桩锤打桩示意图l悬挂履带式打桩架悬挂履带式打桩架 履带起重机为底盘履带起重机为底盘 吊臂吊臂2悬吊悬吊桩架立柱桩架立柱6，， 立柱立柱6与车体与车体1通过通过支撑叉支撑叉7相连接。

相连接缺点：缺点： 横向稳定性较差，横向稳定性较差， 立柱的悬挂不能很立柱的悬挂不能很好的保持垂直好的保持垂直 不能用于打斜桩不能用于打斜桩l三点式履带桩架三点式履带桩架 履带式起重机为底盘履带式起重机为底盘 斜撑下端支持在横梁斜撑下端支持在横梁上构成稳定的三点支撑上构成稳定的三点支撑结构 三点式桩架具有良好三点式桩架具有良好的稳定性，的稳定性， 通过斜撑的伸缩使立通过斜撑的伸缩使立柱倾斜，以柱倾斜，以适应打斜桩适应打斜桩的需要全液压履全液压履带式三支带式三支点打桩架点打桩架 打桩工艺打桩工艺2）打桩工艺）打桩工艺（（1）） 吊桩就位吊桩就位 桩架就位桩架就位 桩就位（桩尖对位）桩就位（桩尖对位） 套桩帽套桩帽 落锤打桩工艺打桩工艺2）打桩）打桩 先用小落距（先用小落距（0.5~0.8m)轻击，轻击，使桩入土约使桩入土约1~2米后检查桩尖，若不发生偏米后检查桩尖，若不发生偏移，增大落距，进入正常的打桩移，增大落距，进入正常的打桩。

打桩中注意以下现象打桩中注意以下现象 A 桩锤的回弹情况；桩锤的回弹情况； B 贯入度的变化；贯入度的变化； C 桩顶是否有打坏或打斜的现象；桩顶是否有打坏或打斜的现象； D 送桩送桩，， 接桩接桩，截桩打桩工艺打桩工艺l吊桩就位吊桩就位 l打桩打桩 •轻锤高击轻锤高击 动量小，锤对桩头冲击大，回弹大，桩头容动量小，锤对桩头冲击大，回弹大，桩头容易损坏、桩难以入土易损坏、桩难以入土 •重锤低击重锤低击 动量大，锤对桩头冲击小，回弹小，桩头不动量大，锤对桩头冲击小，回弹小，桩头不易被打碎、桩能很快入土；易被打碎、桩能很快入土； 落距小，效率高落距小，效率高 打桩宜采用打桩宜采用重锤低击、低提重击重锤低击、低提重击为什么为什么？？？？打桩工艺打桩工艺打桩质量控制打桩质量控制 （（1）满足）满足最后贯入度最后贯入度的要求（对的要求（对端承桩端承桩重点重点控制）控制）（（2）桩尖入土应达到）桩尖入土应达到设计的标高设计的标高（对（对摩擦桩摩擦桩重点控制）重点控制） （（3）桩的平面位置及垂直度的偏差应在容许）桩的平面位置及垂直度的偏差应在容许范围内范围内这是我们的放线工在放桩位，一般是用全站仪，这次用的经纬仪这是我们的放线工在放桩位，一般是用全站仪，这次用的经纬仪 放好桩位后，桩机转场就位放好桩位后，桩机转场就位打桩前对桩材进行检查打桩前对桩材进行检查开始打桩开始打桩 在接第二节桩之前对桩材的法在接第二节桩之前对桩材的法兰盘进行除锈兰盘进行除锈 接第二节桩接第二节桩上下两节桩对好，并校好垂直度后，进行焊接现在一般用上下两节桩对好，并校好垂直度后，进行焊接现在一般用CO2气保焊气保焊等焊缝冷却后再进行一次锤击沉桩，冷却时间规范要求等焊缝冷却后再进行一次锤击沉桩，冷却时间规范要求1分钟以上分钟以上 如有上节桩，再继续接桩锤击，如没有了就用送桩器进行送桩如有上节桩，再继续接桩锤击，如没有了就用送桩器进行送桩 打好桩后留下的桩洞是要进行回填的或加盖板子防止发生危险打好桩后留下的桩洞是要进行回填的或加盖板子防止发生危险 挖出来的成桩挖出来的成桩 桩锚反力桩锚反力静载静载试验试验锚桩反力静载试验和锚桩反力静载试验和堆载试验堆载试验都可以测出桩的极限承载力都可以测出桩的极限承载力动测试验：动测试验：小应变用的仪器小应变用的仪器小应变只能检测桩身完整性，并且只能测小应变只能检测桩身完整性，并且只能测50倍桩径的倍桩径的长度，但大应变不仅能测桩身完整性还能没桩的承载长度，但大应变不仅能测桩身完整性还能没桩的承载力，这张是大应变的检测仪器。

它还需要吊车和重锤力，这张是大应变的检测仪器它还需要吊车和重锤配合配合Ø（（4）打桩注意事项）打桩注意事项l隐蔽工程及时做好记录隐蔽工程及时做好记录 l严禁偏打严禁偏打 桩锤、桩帽和桩身轴线重合，衬垫平整均匀，构桩锤、桩帽和桩身轴线重合，衬垫平整均匀，构造合适造合适 l桩顶衬垫弹性应适宜桩顶衬垫弹性应适宜 延长锤击作用时间和应力波波长，降低锤击应延长锤击作用时间和应力波波长，降低锤击应力值，从而提高打击效率和降低桩的损坏率力值，从而提高打击效率和降低桩的损坏率 l连续施打、入土速度均匀，不得间歇过长连续施打、入土速度均匀，不得间歇过长 避免土的固结作用，使继续打桩阻力增大，不易避免土的固结作用，使继续打桩阻力增大，不易打入土中打入土中 l桩锤回弹过大且经常发生桩锤回弹过大且经常发生,应更换重锤应更换重锤l桩锤突然有较大的回弹桩锤突然有较大的回弹 表明桩端遇阻，须减小锤的落距表明桩端遇阻，须减小锤的落距 l桩下沉突然加大桩下沉突然加大 可能遇到软土层、洞穴或桩尖、桩身破坏等，可能遇到软土层、洞穴或桩尖、桩身破坏等，应停止进行处理。

应停止进行处理 l送桩时桩身和送桩轴线一致送桩时桩身和送桩轴线一致 l打斜打斜 应拔出，用砂石填孔，重新插入施打若拔应拔出，用砂石填孔，重新插入施打若拔桩困难，应在原桩附近再补打一桩桩困难，应在原桩附近再补打一桩 l尽量避免送桩尽量避免送桩Ø（（5））打桩质量要求与验收打桩质量要求与验收 l贯入度或标高必须符合设计要求贯入度或标高必须符合设计要求 最后贯入度最后贯入度：在正常条件下进行（桩顶没有破坏、锤：在正常条件下进行（桩顶没有破坏、锤击没有偏心、锤落距符合规定、桩帽与弹性垫层正常），击没有偏心、锤落距符合规定、桩帽与弹性垫层正常），最后最后10击内桩的平均入土深度击内桩的平均入土深度 •桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或风化岩等土层时，和砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩端进入以贯入度控制为主，桩端进入持力层深度或桩尖标高可作为参考；持力层深度或桩尖标高可作为参考； •当贯入度达到而桩端标高未到时应继续锤击当贯入度达到而桩端标高未到时应继续锤击3阵，阵，每阵每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值击的平均贯入度不应大于规定的数值（一般在（一般在30-50mm）；）； •桩端位于其它软土层时，桩端位于其它软土层时，以桩端设计标高控制为主，贯入以桩端设计标高控制为主，贯入度可作为参考。

度可作为参考问：问：摩擦桩以设计标高控制为主，贯入度作为参考摩擦桩以设计标高控制为主，贯入度作为参考? 端承桩以贯入度控制为主，设计标高作为参考端承桩以贯入度控制为主，设计标高作为参考?重要概念重要概念√ √ l平面位置或垂直度必须符合施工规范要求平面位置或垂直度必须符合施工规范要求 •平面位置偏差平面位置偏差不得大于不得大于100-150mm；； •垂直度偏差垂直度偏差不得超过不得超过0.5%；； •桩身、桩帽、桩锤三者在同一垂直轴线上；桩身、桩帽、桩锤三者在同一垂直轴线上； •短桩接长的端面应平整，中心对齐；短桩接长的端面应平整，中心对齐； •挖土应制定合理的挖土方案，防止桩体位移或倾斜挖土应制定合理的挖土方案，防止桩体位移或倾斜 l打入桩桩基工程的验收必须符合施工规范要求打入桩桩基工程的验收必须符合施工规范要求 •当当桩顶桩顶设计设计标高标高与施工场地标高相同时，在打桩完毕后进与施工场地标高相同时，在打桩完毕后进行；行； •需送桩时，每桩至设计标高后应先中间验收，待打桩完开需送桩时，每桩至设计标高后应先中间验收，待打桩完开挖至设计标高后再作全面验收挖至设计标高后再作全面验收。

•提交的资料提交的资料：桩位测量放线图；工程地质报告；材料试验：桩位测量放线图；工程地质报告；材料试验记录；桩的制作与打入记录；桩位竣工平面图；桩的静载记录；桩的制作与打入记录；桩位竣工平面图；桩的静载各和动载试验及确定桩贯入度的记录各和动载试验及确定桩贯入度的记录 u振动沉桩振动沉桩 Ø （（ 1）工作原理：其主要装置为振动器，）工作原理：其主要装置为振动器，利用振动器所利用振动器所产生的激振力，使桩身产生高频振动产生的激振力，使桩身产生高频振动这时桩在其自重或这时桩在其自重或很小的附加压力作用下沉入土中，或是在较小的提升力作很小的附加压力作用下沉入土中，或是在较小的提升力作用下而拔出土用下而拔出土 Ø（（ 2）振动器工作原理）振动器工作原理 振动器产生激振力的方法如下：振动器都是采用机械振动器产生激振力的方法如下：振动器都是采用机械式，由两根装有偏心块的轴组成这两根轴上装有相同的式，由两根装有偏心块的轴组成这两根轴上装有相同的偏心块，但偏心块，但两根轴相向转动两根轴相向转动这时两根轴上的偏心块所产这时两根轴上的偏心块所产生的离心力，在生的离心力，在水平方向上的分力互相抵消水平方向上的分力互相抵消，而其，而其垂直方垂直方向上的分力则迭加起来向上的分力则迭加起来Ø（（3）振动沉）振动沉桩桩 作业图作业图l振动沉桩工作振动沉桩工作效率决定于振效率决定于振幅，离心力和幅，离心力和静压力静压力，振幅，振幅是决定沉桩速是决定沉桩速度的主要因素。

度的主要因素动动力力装装置置操操纵纵杆杆电电线线隔振隔振器器电电动动机机不不平平衡衡块块桩桩n振动沉斜桩作业图振动沉斜桩作业图 起重装置起重装置动力装置动力装置打打桩桩机机桩桩Ø（（5）特点、优缺点）特点、优缺点l特点特点 通过振动器的振动，减小桩和周围土体的摩通过振动器的振动，减小桩和周围土体的摩擦力，在桩自重和附加压力作用下沉桩擦力，在桩自重和附加压力作用下沉桩 l优点优点 噪音小，不产生废气，沉桩速度快，施工简噪音小，不产生废气，沉桩速度快，施工简便，操作安全，结构简单、铺助设备少、重量轻、便，操作安全，结构简单、铺助设备少、重量轻、 体积小、对桩头的作用力均匀而使桩头不易损坏体积小、对桩头的作用力均匀而使桩头不易损坏等特点，等特点，还可以用来拔桩还可以用来拔桩 l缺点缺点 适于砂质粘土、砂土、软土地区施工，适于砂质粘土、砂土、软土地区施工，不宜不宜用于砾石和密实的粘土层用于砾石和密实的粘土层如用于砂砾石和粘土如用于砂砾石和粘土层中，需配以水冲法辅助施工层中，需配以水冲法辅助施工u静力压桩静力压桩 Ø工作原理工作原理 依靠持续作用静压力，依靠持续作用静压力，将桩压入或拔出的桩工机械。

将桩压入或拔出的桩工机械Ø特点特点 噪声低、振动小、无污噪声低、振动小、无污染，与冲击式施工方式比较，染，与冲击式施工方式比较，桩身不受冲击应力，损坏可桩身不受冲击应力，损坏可能性小，施工质量好，效率能性小，施工质量好，效率高不用试桩可以得出单桩不用试桩可以得出单桩承载力承载力 适用于软弱土地基和压适用于软弱土地基和压垂直桩，压斜桩困难垂直桩，压斜桩困难u沉桩对周边环境的影响及防治沉桩对周边环境的影响及防治 Ø（（1））对环境的影响对环境的影响 l锤击法、振动法沉入预制桩和套管成孔法沉入灌注锤击法、振动法沉入预制桩和套管成孔法沉入灌注桩桩—施工时产生噪音、振动冲击、废气，并引起土施工时产生噪音、振动冲击、废气，并引起土体挤压隆起位移，影响原有建筑和地下管线等体挤压隆起位移，影响原有建筑和地下管线等 Ø（（2））防治措施防治措施 l采用预钻孔桩采用预钻孔桩 l采用机械或人工成孔灌注桩采用机械或人工成孔灌注桩 l设置防振沟，基坑支护设置防振沟，基坑支护 l在有的城市，明令禁止锤击法或振动法沉桩在有的城市，明令禁止锤击法或振动法沉桩砼灌注桩施工砼灌注桩施工砼灌注桩施工砼灌注桩施工一）特点（一）特点（与预制桩相比较与预制桩相比较））1 桩在一定范围内可任意取定，可作成直径大深度深桩在一定范围内可任意取定，可作成直径大深度深的桩，承载力高。

的桩，承载力高2 施工中对周围环境影响小施工中对周围环境影响小3 施工中，操作要求严格，质量控制难度大，施工周施工中，操作要求严格，质量控制难度大，施工周期长二）灌注桩分类（按成孔方法）二）灌注桩分类（按成孔方法）1 钻孔灌注桩钻孔灌注桩2 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩3 沉管灌注桩沉管灌注桩4 钻扩或爆扩灌注桩钻扩或爆扩灌注桩混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 主要施工过程：主要施工过程：成孔、安放钢筋笼和混凝土浇注成孔、安放钢筋笼和混凝土浇注Ø（（1）灌注桩分类）灌注桩分类—按照成孔设备和成孔方法分类按照成孔设备和成孔方法分类 套管成孔套管成孔—锤击和振动灌注桩锤击和振动灌注桩 爆扩成孔爆扩成孔—爆扩灌注桩爆扩灌注桩 钻孔成孔钻孔成孔—泥浆护壁和干作业成孔灌注桩泥浆护壁和干作业成孔灌注桩 挖孔成孔挖孔成孔—人工挖孔桩人工挖孔桩挤土挤土 成孔成孔取土取土成孔成孔 Ø（（2）灌注桩成孔顺序）灌注桩成孔顺序 l取土成孔取土成孔 ——成孔对周边土壤无挤密或冲击作用成孔对周边土壤无挤密或冲击作用 按成孔设备行走最方便的线路等现场条件确定。

按成孔设备行走最方便的线路等现场条件确定 l挤土成孔挤土成孔 ——成孔对周边土壤有挤密或冲击作用成孔对周边土壤有挤密或冲击作用 u每隔每隔1～～2个桩位成孔；个桩位成孔； u在邻桩初凝前或终凝后成孔；在邻桩初凝前或终凝后成孔； u群桩基础中，先中间桩后周围桩；群桩基础中，先中间桩后周围桩； u同一桩基的爆扩桩，先浅后深同一桩基的爆扩桩，先浅后深Ø（（3）灌注桩成孔控制深度）灌注桩成孔控制深度l套管成孔套管成孔 ——必须保证设计桩长必须保证设计桩长 l摩擦桩摩擦桩 ——以标高控制为主，以贯入度（或贯入速度）为辅以标高控制为主，以贯入度（或贯入速度）为辅 l端承桩端承桩 ——以贯入度（或贯入速度）控制为主，以标高为辅以贯入度（或贯入速度）控制为主，以标高为辅 l钻孔成孔钻孔成孔 ——保证桩孔进入硬土层达到设计深度，清理孔底沉保证桩孔进入硬土层达到设计深度，清理孔底沉 渣一、一、 钻孔灌注桩钻孔灌注桩 Ø根据钻头是否在含水层中施工，分为：根据钻头是否在含水层中施工，分为： 泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆护壁钻孔灌注桩和干作业钻孔灌注桩。

和干作业钻孔灌注桩 Ø优点优点 无振动、无挤土、噪音小，对周边建筑物影无振动、无挤土、噪音小，对周边建筑物影响小，适宜于硬、半硬、硬塑和软塑粘性土响小，适宜于硬、半硬、硬塑和软塑粘性土 Ø缺点缺点 承载力低，沉降量大承载力低，沉降量大重点重点 螺旋钻机螺旋钻机n机械的选择机械的选择n 螺旋钻机：螺旋钻机： n 用于地下水位以上用于地下水位以上n直径直径¢ 300~500mm最大直径可达最大直径可达800，，深深8~12mu泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩 n施工过程示意图 放钢筋插导管浇砼成型成孔Ø泥浆材料泥浆材料 泥浆主要是膨润土或粘土和水的混合物泥浆主要是膨润土或粘土和水的混合物 Ø孔内泥浆液面高于地下水位以上孔内泥浆液面高于地下水位以上1m，泥浆的相对，泥浆的相对密度为密度为1.1-1.15，，l泥浆的作用泥浆的作用 •泥浆产生的液柱压力可平衡水压力，并对孔壁有泥浆产生的液柱压力可平衡水压力，并对孔壁有一定的侧压力，成为孔壁的一种一定的侧压力，成为孔壁的一种液态支撑液态支撑；； •泥浆中胶质颗粒在泥浆压力下，渗入孔壁表面孔泥浆中胶质颗粒在泥浆压力下，渗入孔壁表面孔隙中，形成一层泥皮，从而可防止塌孔，隙中，形成一层泥皮，从而可防止塌孔，护壁护壁。

•灌进的泥浆比重小，排出的比重大，从而灌进的泥浆比重小，排出的比重大，从而携渣携渣排排出泥土 •泥浆还具有泥浆还具有润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力阻力等作用Ø清孔清孔 端承桩沉渣厚度不得大于端承桩沉渣厚度不得大于50mm，摩擦端承和端承摩，摩擦端承和端承摩擦沉渣不得大于擦沉渣不得大于100mm，摩擦桩不大于，摩擦桩不大于300mm Ø吊放钢筋笼吊放钢筋笼 l长度为桩长的长度为桩长的1/2-1/3当全长超过当全长超过12m时分段制作时分段制作 l接头错开接头错开500，同一截面不超过，同一截面不超过50%，，每每2m焊焊12加强环，加强环，有有60-80钢筋保护层措施（定位钢筋环、定位垫块）钢筋保护层措施（定位钢筋环、定位垫块） Ø水下浇筑砼水下浇筑砼 l导管口先用球塞堵住，导管口下沉至底表上约导管口先用球塞堵住，导管口下沉至底表上约300mm处处 l首次灌注的砼应满足导管口埋入砼首次灌注的砼应满足导管口埋入砼500mm以上，管内砼以上，管内砼顶面高出地下水面顶面高出地下水面2.5m左右左右 l开管（剪断铁丝、球塞被砼顶出）开管（剪断铁丝、球塞被砼顶出） l提升导管提升导管0.5-3m/h护筒护筒•埋设护筒埋设护筒•用用4~8mm厚的厚的钢板制作，钢板制作，•埋入深度一般埋入深度一般1~1.5m。

•作用：定位保护作用：定位保护孔口，存储泥浆孔口，存储泥浆使其高于地下水使其高于地下水位Ø施工中常见问题处理施工中常见问题处理 l护筒冒水护筒冒水 •原因原因——埋设护筒时周围填土不密实，或碰动护筒埋设护筒时周围填土不密实，或碰动护筒 •处理处理——粘土填实加固；严重下沉或位移的返工重埋粘土填实加固；严重下沉或位移的返工重埋 l孔壁缩颈孔壁缩颈 •易发生处易发生处——在软土地区，尤其地下水位高，软硬土层交界处在软土地区，尤其地下水位高，软硬土层交界处 •现象现象——钻杆上提或下放钢筋笼时受阻钻杆上提或下放钢筋笼时受阻 •原因原因——泥浆相对密度不当、桩间距过密，成桩施工间隔太短，泥浆相对密度不当、桩间距过密，成桩施工间隔太短，钻头磨损过大钻头磨损过大 •处理处理——泥浆相对密度控制在泥浆相对密度控制在1.15左右，施工跳开左右，施工跳开1-2个桩位钻个桩位钻孔，成桩间隔孔，成桩间隔72h以上，定期更换钻头以上，定期更换钻头l孔壁塌陷孔壁塌陷 •现象现象——孔内冒水泡，筒内水位突然下降孔内冒水泡，筒内水位突然下降 •原因原因——土质松散，泥浆不良（泥浆过稀或质量指标失控）；土质松散，泥浆不良（泥浆过稀或质量指标失控）；泥浆吸出量过大，护筒内水位高度不够，碰撞孔壁。

泥浆吸出量过大，护筒内水位高度不够，碰撞孔壁 •处理处理——如钻进中塌孔，保持孔内水位，加大泥浆相对密度，如钻进中塌孔，保持孔内水位，加大泥浆相对密度，减少泥浆排除量，以稳定孔壁；严重者回填砂与粘土混合物减少泥浆排除量，以稳定孔壁；严重者回填砂与粘土混合物至塌孔位以上至塌孔位以上1-2m，沉积稳定后重钻沉积稳定后重钻 l钻孔倾斜钻孔倾斜 •原因原因——钻杆不直，土质松软不一，遇上孤石或旧基础等钻杆不直，土质松软不一，遇上孤石或旧基础等 •处理处理——改用慢转速，提动钻头扫孔纠正；严重者回填砂与改用慢转速，提动钻头扫孔纠正；严重者回填砂与粘土混合物至偏斜处以上粘土混合物至偏斜处以上1-2m，沉积稳定后重钻沉积稳定后重钻u干作业成孔灌注桩施工干作业成孔灌注桩施工 Ø施工方法施工方法 利用钻孔机械（机动或人工）在桩位处进行利用钻孔机械（机动或人工）在桩位处进行钻孔钻孔，待，待钻孔深度达到设计要求后，立即进行钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔清孔，然后，然后钢筋笼吊钢筋笼吊入入桩孔中，再桩孔中，再浇注混凝土浇注混凝土而成的桩而成的桩 Ø适用条件适用条件 适用于适用于地下水位以上的干土层地下水位以上的干土层中桩基的成孔施工。

中桩基的成孔施工 Ø成孔方式成孔方式 l螺旋钻成孔螺旋钻成孔——螺旋钻机螺旋钻机 （利用钻头的刃口切削土，并沿螺旋输送土）（利用钻头的刃口切削土，并沿螺旋输送土） l钻孔扩底钻孔扩底——钻孔扩机钻孔扩机 l人工成孔人工成孔——机动或人工洛阳铲机动或人工洛阳铲人工挖孔桩人工挖孔桩 人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩1 特点特点 单桩承载力高，受力性能好单桩承载力高，受力性能好设备简单，现场干净，可多目设备简单，现场干净，可多目标施工，噪音少，质量易保证标施工，噪音少，质量易保证2 施工机具施工机具 电动葫芦，提土桶，潜水泵，电动葫芦，提土桶，潜水泵，鼓风机和输风管，照明设施，鼓风机和输风管，照明设施，对讲机点铃等对讲机点铃等 3 施工工艺施工工艺1）放线定桩位；）放线定桩位；n2）） 开挖桩孔：分段开挖，一般取开挖桩孔：分段开挖，一般取0.5~1米一段；米一段；n3）支设护壁模板；）支设护壁模板；n4）浇注护壁混凝土：第一段高出地面）浇注护壁混凝土：第一段高出地面150~200mm，，起到护壁与防水的双重作用；起到护壁与防水的双重作用；n5）拆除模板继续下段施工；）拆除模板继续下段施工；n6）清孔与验孔；）清孔与验孔；n7）落放钢筋；）落放钢筋； 8）浇注混凝土。

浇注混凝土分段开挖成孔分段开挖成孔护壁未挖桩孔第一段护壁n4 施工中应注意的事项n1）保证成孔的质量：平面位置，垂直度，孔径，孔底）保证成孔的质量：平面位置，垂直度，孔径，孔底土层情况；土层情况；n2）防止土壁坍塌及流砂事故；）防止土壁坍塌及流砂事故；n3）保证钢筋的保护层及混凝土的浇注质量；）保证钢筋的保护层及混凝土的浇注质量；n4）必须制订切实可行的安全措施必须制订切实可行的安全措施落放钢筋浇注混凝土套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩 Ø施工方法施工方法 将带有预制混凝土桩尖或钢活瓣桩尖的将带有预制混凝土桩尖或钢活瓣桩尖的钢套管沉入钢套管沉入土中，待沉到规定深度后，立即在管内土中，待沉到规定深度后，立即在管内浇筑混凝土或管内浇筑混凝土或管内放入钢筋笼后浇注混凝土放入钢筋笼后浇注混凝土，随后，随后拔出钢套管拔出钢套管，，并利用拔管并利用拔管时的冲击或振动使时的冲击或振动使混凝土振捣密实混凝土振捣密实而形成桩而形成桩 Ø分类分类——按照沉管方法分按照沉管方法分l锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩 l振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩1.锤击沉管灌注桩，振动沉管灌注桩锤击沉管灌注桩，振动沉管灌注桩2.——它们的根本区别在桩靴不同它们的根本区别在桩靴不同预制桩靴活瓣桩靴u锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩Ø施工方法施工方法 l单打法单打法 l复打法复打法——扩大桩直径，提高混凝土密实度和承载力扩大桩直径，提高混凝土密实度和承载力 沉管成孔沉管成孔吊放钢筋笼吊放钢筋笼浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管混凝土振捣密实混凝土振捣密实成桩成桩沉管成孔沉管成孔浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管第二次沉管第二次沉管浇注混凝土浇注混凝土成桩成桩Ø注意事项注意事项 l浇砼前应检查管内有无泥浆或进水，少量时可用干水泥灰。

浇砼前应检查管内有无泥浆或进水，少量时可用干水泥灰 l锤击沉管灌注桩桩身混凝土强度不低于锤击沉管灌注桩桩身混凝土强度不低于C20，预制钢筋混，预制钢筋混凝土桩尖强度不低于凝土桩尖强度不低于C30 l桩尖和套管中心重合，两者之间垫缓冲材料桩尖和套管中心重合，两者之间垫缓冲材料 l桩身混凝土应连续浇注，分层振捣密实桩身混凝土应连续浇注，分层振捣密实 l第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌入的砼量为第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌入的砼量为限，不宜拔得过高在拔管过程中应用专用测锤或浮标检限，不宜拔得过高在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查砼面的下降情况查砼面的下降情况 l拔管速度要均匀，对一般土层以拔管速度要均匀，对一般土层以1为宜，在软弱土层及软为宜，在软弱土层及软硬土层交界处宜控制在硬土层交界处宜控制在0.3-0.8为宜在管底未拔到桩顶设为宜在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打和轻击不得中断计标高之前，倒打和轻击不得中断l砼充盈系数（实际灌注砼体积与按设计桩身直径计算体积砼充盈系数（实际灌注砼体积与按设计桩身直径计算体积之比）不得小于之比）不得小于1.0，成桩后的桩身砼顶面标高应至少高，成桩后的桩身砼顶面标高应至少高出设计标高出设计标高500mm。

l无论单打法还是复打法施工，混凝土从拌制到拔管结束，无论单打法还是复打法施工，混凝土从拌制到拔管结束，不得超过混凝土初凝时间不得超过混凝土初凝时间 l锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在3.5倍桩管外径以内或小于倍桩管外径以内或小于2m时均应跳打，以防止土体挤时均应跳打，以防止土体挤压而断桩压而断桩中间空出的桩需待邻桩砼强度达到设计强度标中间空出的桩需待邻桩砼强度达到设计强度标准值的准值的50%以后方可施工以后方可施工 l当为提高承载力或补救缺陷而采用复打法施工时，复打应当为提高承载力或补救缺陷而采用复打法施工时，复打应在初次浇筑的砼初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必须在初次浇筑的砼初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必须重合u振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩 n注：注：振动沉管与振动沉桩原理相同振动沉管与振动沉桩原理相同Ø施工方法施工方法 l单打法单打法 n反插法反插法——扩大桩直径，提高承载力扩大桩直径，提高承载力 l复打法复打法——与锤击沉管灌注桩相同与锤击沉管灌注桩相同 沉管成孔沉管成孔浇注满混凝土浇注满混凝土振动拔管振动拔管混凝土振捣密实混凝土振捣密实成桩成桩沉管成孔沉管成孔浇注混凝土浇注混凝土边浇边振动拔管边浇边振动拔管第二次沉管第二次沉管浇注混凝土浇注混凝土成桩成桩沉管成孔沉管成孔浇注满混凝土浇注满混凝土振动拔管振动拔管0.5—1m套管反插套管反插成桩成桩反复拔管和反插反复拔管和反插 n施工中常见的问题及处理方n（1）有隔层：n原因：由于管径小，砼骨料大，和易性差拔管速度过快造成 措施：控制砼的坍落度5~7cm骨料直径3cm，拔管速度2m/min （2）断桩： 原因：桩中心距过近，打邻近桩时受挤压，隆起产生上拔力。

软硬土层中间传递水平变形大小不同，产生水平剪力，砼终凝不久受振动 处理：应将断桩拔出，增大面积，加箍后重浇砼，施工中采用跳打法或相隔一定的技术间歇后打邻桩（3）瓶颈桩： 在含水率较大的软土层中沉管时，土受挤压便产生很高的空隙水压力，拔管后一旦出现压力大于空气侧压力，出现瓶颈现象（4）吊脚桩：一旦发生应填砂重打 处理吊脚桩的措施： 施工前应严格检查桩尖的质量；浇砼拔管前用吊锤检查桩尖是否介入钢管，出现吊脚桩后立即拔出钢管 填砂后再出现沉管，也可用复打或反插法处理 （ 5）桩尖进水进泥2.2.5 爆扩灌注桩爆扩灌注桩 爆扩灌注桩包括两部分：爆扩灌注桩包括两部分：桩柱和扩大头桩柱和扩大头 （四）桩基础过程质量检查（四）桩基础过程质量检查及检测及检测n一、打（沉）桩的质量控制及验收一、打（沉）桩的质量控制及验收n二、灌注桩的质量控制及验收二、灌注桩的质量控制及验收n三、桩的质量检测三、桩的质量检测n四、桩基础质量验收资料四、桩基础质量验收资料1、打沉桩的质量控制及检验、打沉桩的质量控制及检验（1）打（沉）桩的质量控制n桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度作参考。

n桩端达到坚硬、硬塑的黏性土等，以贯入度控制为主，桩端标高作参考n贯入度已达到，桩端标高未达到时，继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值为准n振动法沉桩，以最后3次振动（加压），每次10min或5min，测出每分钟的平均贯入度，以不大于设计规定的数值为合格（（2 2）打（沉）桩验收要求）打（沉）桩验收要求n桩位偏差表2.14n对桩承载力的检验：桩的静荷载试验根数不少于总桩数的1％，且不少于3根；只有50根时，不少于2根n桩身质量检验：高、低应变，不少于桩总数的15％，且每个承台不少于1根n预制桩的检查，钢筋笼的检查n施工中桩的垂直度、沉桩情况、桩顶完整状况、桩顶质量进行检查n电焊接柱，抽10％作焊缝探伤检查（二）灌注障质量要求及验收（二）灌注障质量要求及验收n平面位置和垂直度的要求见表2.15；桩顶标高至少要比实际标高高出0.5mn沉渣厚度要求：n试块要求：n桩静载试验的根数要求：n桩身质量的检验及数量要求；n对原材料的检验（三）桩的质量检验（三）桩的质量检验n静载试验n动测法（四）桩基础施工验收资料（四）桩基础施工验收资料桩基施工验收应包括下列资料：n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。

n经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况n桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单n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n成桩质量检查报告n单桩承载力检测报告n 基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高图小小 结结n桩基础是一种常用的深基础形式，当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基承载力不能满足设计要求时，宜采用桩基础明确工程地质勘察是桩基础设计与施工的重要依据n锤击沉桩施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但噪音、振动和土体挤压都会对周围环境产生影响施工中尽可能采用预防措施，减少噪音、振动公害n灌注桩施工中包括有成孔、钢筋笼制作安装、清孔和灌注混凝土等施工过程，成桩工艺较复杂，湿作业成孔时成桩速度慢，其成桩质量与施工好坏密切相关，成桩质量难以直观的进行检查在灌注桩施工方案中要对质量事故认真分析，并采取相应的预防措施 （四）桩基础施工验收资料（四）桩基础施工验收资料桩基施工验收应包括下列资料：n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n经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况。

n桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单n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n成桩质量检查报告n单桩承载力检测报告n 基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高图。