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第四章 桩基础工程第一节 预制桩施工第二节 灌注桩施工1v桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成 v桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度 2桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种(图4.1)v端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考v摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤压密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考 34 桩按施工方法分为预制桩和灌注桩v预预制桩桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；v灌注桩桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等 5第一节第一节 预制桩施工预制桩施工预预制桩桩：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土中。

特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工 应用：钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型6预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面桩 78预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案其主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施常用沉桩方法：锤击法（打入法）沉桩；静力压桩；振动沉桩；射水沉桩9一 施工准备 场地平整及周边障碍物处理 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、桩的位置在施工现场准确地测定出来，并作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 桩帽、垫衬和送桩设备机具准备 10v管桩及长度在10m以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作 v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；桩尖四棱锥面呈正四棱锥体，且桩尖位于桩的轴线上；底模板、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。

二 桩的制作、运输、堆放 11钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于30d0并不小于500mm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(如图4.2所示)应作特殊处理钢筋骨架制作允许偏差应符合表4.1的规定 1213表4.1 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14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，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行浇筑完毕后，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7d。

钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表4.2的规定 15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、钢材等原材料(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 表4.2 钢筋混凝土预制桩的质量检验标准 16项序检查项目允许偏差或允许值 (mm) 检查 方法 单位数值一般项目4成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、运输、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 5成品桩尺寸：横截面边长 桩顶对 角线差 桩尖中心线 桩身弯曲矢高 桩顶 平整度 mmmmmmmm5 1010L/10001.010L/1000秒表测定用钢尺量 用钢尺量 7硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时间 浇筑后停歇时间 minmin7秒表测定秒表测定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 17钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑18预制管桩外形19桩头20截桩21垫层施工22垫层23承台钢筋24承台模板25承台和地基梁浇筑混凝土后26承台细部27三 预制桩的起吊、运输1起吊v当桩的砼达到设计强度的75%方可起吊，钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊；达到100%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方可进行 v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，且吊点位置应符合设计规定v桩吊点位置的确定（原则：弯矩最小）282运输 （1）当桩的砼达到设计强度100%方可运输打桩前，桩从制作处运到现场前以备打桩，并应 根据打桩顺序随打随运以避免二次搬运 （2）桩的运输方式，在运距不大时，可用起重机吊运；当运距较大时，可采用轻便轨道小平台车运输 用平板车运桩 1铁轨2平台车3桩29四 打入法施工 打入法也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法 锤击锤击 沉桩桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，它施工速度快，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，在城区和夜间施工有所限制 （一）打桩设备及选择 打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置 30(1) 桩锤桩锤桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤落锤一般由铸铁制成有穿心锤和龙门锤两种，重0.22t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，然后自由落下击打桩顶(如图2.4) 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(如图2.5) 。

313233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，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉34(2) 桩桩架桩架是支持桩身和桩锤（吊桩就位，悬吊桩锤），在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤 沿着所要求方向冲击的设备 桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成 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高度=桩长+桩帽高度+桩锤高度+滑轮组高+起锤工作伸缩的余位调节度桩架用钢材制作，按移动方式有履带式、轨道式多功能桩架等履带式桩架(图图2.6)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，适用于各种预制桩和灌注桩的施工 35多功能桩架：沿轨道行驶，可作360回转 ，导架可伸缩和倾斜 优点：可适应各种预制桩，也可用于灌注桩施工 缺点：是机构较庞大，现场组装和拆迁比较麻烦36钢筋混凝土预制桩施工钢管桩施工37 打斜桩 海上打桩38多功能桩架履带式桩架3940(3)动力装置 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；当选用 蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。

41 （1）清除妨碍施工的地上和地下的障碍物；平整施工场地；定位放线；设置供电、供水系统；安装打桩机等 （2）桩基轴线的定位点及水准点的设置： 桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地点，水准点设置不少于2个在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度 （二）打桩前的准备工作42 （1）确定打桩顺序的原因：土体挤密，偏移 变位 浮桩 （2）什么时候尤需确定打桩顺序：当桩的中心距小于4倍桩径时，打桩顺序尤为重要 （三）打桩顺序的确定43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(桩距大小)、桩的规格、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 根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种，如图2.7所示v当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时 ，应由中间向两侧对称施打(图图2.7(c)，或由中间向四周施打(图2.7(b)v当桩的中心距大于4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(图图2.7(a) 44根据基础的设计标 高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。

45v打桩质量包括两个方面的内容: 一是能否满足贯入度或标高的设计要求； 二是打入后的偏差是否在施工及验收规范允许范围以内v摩擦桩的入土深度控制：以标高为主，最后贯入度作为参考v端承桩的入土深度控制：以最后贯入度为主，标高作为参考（四）打桩的质量控制46（五） 打桩打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致 桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入土一定深度(12m)稳定以后，再以规定落距施打桩的施打原则是重锤锤低击击，这样桩锤对桩头 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摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土中 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桩的类型有关 47（六） 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，例如桩顶破碎，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原因工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，均应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单 位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。

48(1) 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在沉桩工艺方面，若桩垫材料选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎2) 桩身被打断 制作时，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碍物，增大落距，反复过度冲击等都可能引起桩身断裂49(3) 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等都会引起桩身位移、扭转或倾斜4) 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；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹 50（七） 打桩过程中的注意事项桩机就位后，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，应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况在正常情况下，沉桩应连续 施工，打入土的速度应均匀，应避免间歇时间过长 ，因土的固结作用而使桩难以下沉 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，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。

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，严格按操作规程进行施工，确保。