lA深基础工程.ppt

第二章 深基础工程 概 述 钢筋混凝土打入桩的施工 灌注桩施工 其它深基础施工第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、深基础的类型一、深基础的类型墩基础桩基础地下连续墙沉井基础沉箱基础二、桩基础的组成与种类二、桩基础的组成与种类2 2．种类．种类2 2）按材料分：）按材料分：1 1．组成：若干根桩、承台（承台梁）．组成：若干根桩、承台（承台梁）1 1）按受力性质分：）按受力性质分：摩擦桩摩擦桩端承桩端承桩抗拔（浮）桩抗拔（浮）桩        钢、混凝土、钢筋混凝钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土土、钢管混凝土…3 3）按形状分：）按形状分：方、圆、多边、管方、圆、多边、管4 4）按制作方法分：）按制作方法分：预制桩、灌注桩预制桩、灌注桩预制桩沉桩方法：预制桩沉桩方法：锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土 振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土沉拔快，适砂土 水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留1 1～～2 2m m打入或振入。

适坚硬土、砂石层打入或振入适坚硬土、砂石层 钻孔锤击法：钻孔（留钻孔锤击法：钻孔（留 1 1～～2 2m m））、注浆护壁、提钻、、注浆护壁、提钻、插桩、锤击用于坚硬土层插桩、锤击用于坚硬土层 静力压桩法：静力压桩法：8080～～120120t t压桩机，适软弱土层压桩机，适软弱土层灌注桩按成孔方法：灌注桩按成孔方法：钻孔法钻孔法——一般土层一般土层;     沉管法沉管法——土质差、水位高土质差、水位高爆扩法爆扩法——土质好（粘性）、无地下水土质好（粘性）、无地下水人工挖孔法人工挖孔法——桩径大、土较好桩径大、土较好活动压梁活动压梁油压表油压表桩帽桩帽上段桩上段桩上段桩锚筋上段桩锚筋下段桩下段桩加压重物加压重物底盘底盘轨道轨道导笼口导笼口操作平台操作平台卷扬机卷扬机加压钢丝加压钢丝绳滑轮组绳滑轮组桩架导向笼桩架导向笼静力压桩机构造原理图静力压桩机构造原理图全液压式静力压桩机压桩示意图全液压式静力压桩机压桩示意图1－－1一、预制桩的制作、运输和堆放一、预制桩的制作、运输和堆放1 1．制作．制作――――应由工厂加工，保证质量应由工厂加工，保证质量要点：要点：叠制叠制≯4≯4层，上下隔离，下层层，上下隔离，下层3030％再上层；％再上层；钢筋接长用对焊，接头错开；钢筋接长用对焊，接头错开；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护； 预应力管桩离心成型，直径预应力管桩离心成型，直径400400～～500500，壁厚，壁厚8080～～100100，节长，节长8 8～～1010m m，，C C 6060。

2、运输、运输 －－防止损坏防止损坏(1)(1)混凝土强度：混凝土强度： 起吊移位起吊移位――≮70――≮70％设计强度％设计强度 运输、起吊就位运输、起吊就位――≮100――≮100％设计强度％设计强度    一点吊一点吊――――距顶距顶0.310.31L L ( (L L=5~10m)=5~10m)，， 距顶距顶0.290.29L L（（L L＝＝1111～～16m16m）；）； 两点吊两点吊――――距顶、距尖距顶、距尖0.2070.207L L；；(3)(3)吊、运平稳，避免损坏吊、运平稳，避免损坏M－－M(2)(2)合理吊点合理吊点：（正负弯矩值相等则均小）（正负弯矩值相等则均小）3 3．堆放．堆放高度不超过四层；地面坚实、平整，垫长枕木；高度不超过四层；地面坚实、平整，垫长枕木；支承点在吊点位置，垫木上下对齐支承点在吊点位置，垫木上下对齐二、打桩设备二、打桩设备 1 1、桩锤、桩锤—— 落锤落锤：构简、使便、锤高可调；效率低，桩损大锤重构简、使便、锤高可调；效率低，桩损大锤重0.50.5～～1.51.5t t，，动力卷扬机。

动力卷扬机 柴油锤柴油锤：(导杆式、筒式导杆式、筒式) ) 构简、使便、自供能源、适构简、使便、自供能源、适于中型桩；锤重于中型桩；锤重0.120.12～～6.06.0t t；；不适过软过硬土、噪音大、污不适过软过硬土、噪音大、污染，染，4040～～8080次次/ /分 蒸汽锤：单动－升耗能、自重降，力大慢蒸汽锤：单动－升耗能、自重降，力大慢1.51.5～～1515t t，，2525～～3030次次/ /分；分； 双动式－双向耗能，效率高，双动式－双向耗能，效率高，0.60.6～～6 6t t；；100100～～200200次次/ /分；分；可打可拔可打可拔 液压锤液压锤：无噪、无污、频率高，复杂、价高油气二压无噪、无污、频率高，复杂、价高油气二压 施力长，贯入度大施力长，贯入度大单动汽锤工作原理图单动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图导杆式柴油锤工作原理图导杆式柴油锤工作原理图筒式柴油锤工作原理图筒式柴油锤工作原理图2、桩架、桩架作用作用： 支撑锤桩支撑锤桩 吊桩就位吊桩就位 打桩导向打桩导向类型类型 （常用）：（常用）：多功能桩架多功能桩架：机动适应性好；大而装拆运麻烦。

机动适应性好；大而装拆运麻烦履带式桩架履带式桩架：移动方便，适用范围广移动方便，适用范围广步履式桩架：移动方便，稳定性好步履式桩架：移动方便，稳定性好, ,适应性强适应性强履带式桩架履带式桩架多功能桩架多功能桩架3 3、桩锤选择、桩锤选择（（宜重锤低击宜重锤低击））类型选择：类型选择：型号选择：型号选择：1 1）依单桩设计荷载计算冲击能）依单桩设计荷载计算冲击能E E；； E E≥0.025≥0.025P P2 2）依）依E E及资料初选桩锤重量；及资料初选桩锤重量；3 3）验算适用系数）验算适用系数K K：： K K＝＝[ [（（锤总重锤总重M M + + 桩重桩重C C ））/ / E E选选 ] ]；； （（≤5≤5，，3.53.5，，2 2））4)4)验算合宜系数验算合宜系数 ：：M M / / C C＝＝1 1～～2 2三、三、打桩施工打桩施工 1 1、准备工作、准备工作 （（1 1））场地准备场地准备：清除地上、地下障碍物，平整、压实：清除地上、地下障碍物，平整、压实场地，设置排水沟；场地，设置排水沟； （（2 2））放轴线、定桩位、设置水准点放轴线、定桩位、设置水准点 （（≮2≮2个）；个）； （（3 3））确定打桩顺序确定打桩顺序：： （（4 4））进行打桩试验进行打桩试验：：≮2≮2根，检验工艺、设备是否符根，检验工艺、设备是否符合要求。

合要求打桩顺序：打桩顺序：1) 1) 当桩中心距当桩中心距< <4 4倍桩径时，倍桩径时，可：可：①①自中间向四周环绕或放射打自中间向四周环绕或放射打；； ② ②由中心向两侧对称打；由中心向两侧对称打； ③ ③分段对称打；分段对称打；2) 2) 当桩中心距当桩中心距 4 4倍桩径倍桩径时时，，可按施工方便顺序打；可按施工方便顺序打；3) 3) 当桩的规格不同时，当桩的规格不同时，先大后小，先长后短先大后小，先长后短；；4) 4) 当桩尖设计标高不同时，当桩尖设计标高不同时，先深后浅先深后浅避免避免 入土深度不一，导致不均匀沉降；入土深度不一，导致不均匀沉降； 难打易碎；难打易碎； 邻桩移位倾斜邻桩移位倾斜2、打桩工艺、打桩工艺 工艺顺序：工艺顺序： 设置标尺设置标尺→→桩架就位桩架就位→→吊桩就位吊桩就位→→扣桩帽、落锤、扣桩帽、落锤、脱吊钩脱吊钩→→低锤轻打低锤轻打→→正式打（接桩，截桩，静、动载正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）试验，承台施工） 要点：要点： 采用重锤低击，开始要轻打；采用重锤低击，开始要轻打； 注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度击数、桩顶标高、最后贯入度……）；）； 如遇异常情况（贯入度剧变；桩身突然倾斜、位如遇异常情况（贯入度剧变；桩身突然倾斜、位移、回弹；桩身严重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，移、回弹；桩身严重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，与有关单位研究处理。

与有关单位研究处理3、质量要求、质量要求 1 1）满足承载力要求）满足承载力要求 端承桩－控制最后贯入度为主端承桩－控制最后贯入度为主( (参考标高参考标高) ) 摩擦桩－控制沉桩标高为主摩擦桩－控制沉桩标高为主( (参考最后贯入度参考最后贯入度) ) 2 2）偏差）偏差 桩位偏差：排桩桩位偏差：排桩――偏轴偏轴≯100≯100，顺轴，顺轴≯150≯150mmmm；； 群桩－群桩－ ≯ 1/3 ≯ 1/3桩径或边长；桩径或边长； 垂直偏差垂直偏差 ≯ 1 % ; ≯ 1 % ; 3 3）桩不受损：）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/31/3桩长内桩长内无水平裂缝无水平裂缝  一、一、钻孔灌注桩钻孔灌注桩 施工无振动无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大施工无振动无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大一）干作业法（用于无地下水或已降水）（一）干作业法（用于无地下水或已降水） 1 1、成孔机械、成孔机械 螺旋钻螺旋钻－－长长：钻杆长：钻杆长1010m m以上以上, ,φφ400400～～600 600 短短：钻杆长：钻杆长3 3～～5 5m m，，φφ300300～～400400 钻扩机钻扩机：钻孔径：钻孔径800800～～12001200，扩孔径可达，扩孔径可达3.53.5m m步履式螺旋钻机步履式螺旋钻机2、施工、施工        (1)(1)工艺顺序工艺顺序 平平整整场场地地，，挖挖排排水水沟沟→→定定桩桩位位→→钻钻机机对对位位、、校校垂垂直直→→开开钻钻出出土土→→清清孔孔→→检检查查垂垂直直度度及及虚虚土土情情况况→→放放钢钢筋筋骨骨架架→→浇混凝土。

浇混凝土钻孔钻孔螺旋钻孔机成桩工艺螺旋钻孔机成桩工艺放入钢筋骨架放入钢筋骨架浇筑混凝土浇筑混凝土清孔清孔        （（2 2）施工要点）施工要点 ①①土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作； ② ②软塑土层、含水量大－用疏纹叶片钻杆；软塑土层、含水量大－用疏纹叶片钻杆； 可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土－用密纹叶片钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土－用密纹叶片钻杆； ③ ③及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌； ④④浇浇混混凝凝土土时时放放护护筒筒，，混混凝凝土土坍坍落落度度5 5～～9 9cmcm，，每每层层浇筑高度浇筑高度≯1.5≯1.5m m （（3 3）质量要求）质量要求 ① ① 偏差要求偏差要求：：位置偏差位置偏差≯70≯70～～150150mmmm；； 垂直度偏差垂直度偏差≯1≯1％％ ② ② 孔底虚土厚度孔底虚土厚度：： 端承桩端承桩≯50≯50mmmm；； 摩擦桩摩擦桩≯150≯150mmmm。

③ ③ 避免出现缩径和断桩避免出现缩径和断桩（二）泥浆护壁成孔（用于有地下水）（二）泥浆护壁成孔（用于有地下水）   1 1、成孔机械、成孔机械 冲抓钻冲抓钻 冲击钻冲击钻 潜水电钻潜水电钻 回转钻回转钻 反循环反循环 正循环正循环用于碎石土、砂土、粘性土、用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩风化岩用于粘性土、淤泥、砂土用于粘性土、淤泥、砂土冲击钻作业示意图冲击钻作业示意图水龙头水龙头钻杆钻杆钻机回转钻机回转装置装置泥浆泵泥浆泵泥浆池泥浆池沉淀池沉淀池泥浆循环方向泥浆循环方向钻头钻头砂石泵砂石泵钻头钻头新泥浆流向新泥浆流向沉淀池沉淀池水龙头水龙头钻杆钻杆钻机回转装钻机回转装置置泥浆循泥浆循环方向环方向2、施工、施工       （（1 1）工艺顺序）工艺顺序 平平整整场场地地、、挖挖排排水水沟沟→→定定桩桩位位→→埋埋护护筒筒→→配配泥泥浆浆→→钻钻孔、灌泥浆孔、灌泥浆→→清孔清孔→→放钢筋骨架放钢筋骨架→→水下灌注混凝土水下灌注混凝土 （（2 2）要点）要点 1 1））护护筒筒直直径径比比钻钻头头大大100100，，开开设设1 1～～2 2个个溢溢浆浆口口，，埋埋入入土中土中≮1≮1m m；； 2 2））泥泥浆浆比比重重1.11.1左左右右（（粘粘土土时时可可自自造造）），，随随钻钻随随灌灌，，保持高于水位面；保持高于水位面；3）水下灌注要求）水下灌注要求 ①①混混 凝凝 土土 ≮≮C20C20，， 坍坍 落落 度度 1616～～ 2222cmcm，， 骨骨 料料 粒粒 径径≯30≯30mmmm；； ②②导管最大外径比钢筋笼内径小导管最大外径比钢筋笼内径小100100以上；以上； ③ ③钢筋的混凝土保护层厚度钢筋的混凝土保护层厚度≮50≮50mmmm（（混凝土垫块）；混凝土垫块）； ④ ④能埋管能埋管500500～～600600mmmm后剪断导柱塞铅丝；后剪断导柱塞铅丝； ⑤ ⑤提管时保证混凝土埋入提管时保证混凝土埋入≮1≮1m m。

二、二、沉管灌注桩沉管灌注桩1.1.特点：特点：能在土质很差，地下水位很高时施工能在土质很差，地下水位很高时施工2.2.施工方法：施工方法：锤击沉入锤击沉入钢管法钢管法 振动沉入振动沉入钢管法钢管法3.3.工艺顺序：工艺顺序： 桩桩靴靴、、钢钢管管就就位位→→沉沉管管→→检检查查管管内内有有无无砂砂、、水水→→放放入钢筋骨架入钢筋骨架→→浇灌混凝土、提管浇灌混凝土、提管4.4.要点：要点：防止钢管内进入泥浆、水；防止钢管内进入泥浆、水；灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动；灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动；防止缩径、断桩及吊脚桩防止缩径、断桩及吊脚桩就位就位沉入沉入浇筑浇筑成型成型边拔边浇边拔边浇放入钢筋笼放入钢筋笼继续浇筑继续浇筑钢筋混凝土桩尖钢筋混凝土桩尖钢管活瓣桩尖钢管活瓣桩尖5.  提高桩承载力的方法提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩：锤击沉管灌注桩：单打法单打法复打法复打法振动沉管灌注桩：振动沉管灌注桩：单振法单振法复振法复振法反插法反插法三、爆扩灌注桩三、爆扩灌注桩 步骤：步骤：成孔成孔→→放炸药放炸药→→灌砂及压爆混凝土灌砂及压爆混凝土→→引引爆成扩大头爆成扩大头→→检查检查→→置筋置筋→→灌筑混凝土。

灌筑混凝土 炸药用量：炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法试验、查表三法内容：内容：爆桩孔爆桩孔 爆扩大头爆扩大头四、人工挖孔灌注桩四、人工挖孔灌注桩安全要求：安全要求：护壁、通风、联络、照明、人员上下护壁、通风、联络、照明、人员上下桩身桩身坚土层坚土层承台承台混凝土垫层混凝土垫层扩大头扩大头爆扩桩基础构造示意图爆扩桩基础构造示意图爆扩桩施工工艺爆扩桩施工工艺钻孔钻孔(直径直径50～～60mm)放炸放炸药管药管扩孔扩孔清土清土放炸药包放炸药包灌混凝土灌混凝土爆扩爆扩大头大头放入钢筋放入钢筋骨架骨架,灌灌注混凝土注混凝土大直径扩底桩大直径扩底桩护壁构造示意护壁构造示意 一、地下连续墙一、地下连续墙            1.用途用途：深基坑的支护结构：深基坑的支护结构＋＋建筑物的深基础建筑物的深基础            2.特特点点：：刚刚度度大大，，挡挡土土又又挡挡水水，，可可用用于于任任何何土土质质，，施施工无振动、噪音低；成本高，施工技术复杂，专用设备工无振动、噪音低；成本高，施工技术复杂，专用设备。

             3.施施工工工工艺艺：：导导墙墙施施工工→→槽槽段段开开挖挖→→清清孔孔→→插插入入接接头头管和钢筋笼管和钢筋笼→→水下浇筑混凝土水下浇筑混凝土→→（初凝后）拔出接头管初凝后）拔出接头管            4.支承及与基础底板、结构墙体的连接：支承及与基础底板、结构墙体的连接：地下连续墙施工过程示意图地下连续墙施工过程示意图导杆液压导杆液压抓斗构造抓斗构造SF型多头型多头钻成槽机钻成槽机二、二、墩基础（即大直径扩底灌注桩）墩基础（即大直径扩底灌注桩）直径直径> >0.8m桩径2.5m、、底径底径5m、、承千吨）承千吨）1 1、方法、方法1)1)人挖人扩桩；人挖人扩桩； 2)2)机钻人扩桩机钻人扩桩, ,干法；干法；3)3)机钻机扩桩机钻机扩桩, ,湿法2 2、要求、要求防塌壁；须降水、通风、通讯、照明防塌壁；须降水、通风、通讯、照明3 3、设备：、设备：1)1)风镐、八字护壁；风镐、八字护壁； 2) 2) 钻扩机4 4、施工工艺、施工工艺护壁挖孔护壁挖孔→→扩底扩底→→放入钢筋笼放入钢筋笼→→浇筑混凝土浇筑混凝土墩身施工示意图墩身施工示意图三、沉井基础三、沉井基础 1 1、用途、用途：重型设备基础；桥墩；取水结构；超高：重型设备基础；桥墩；取水结构；超高层建筑物基础；层建筑物基础； 2 2、施工工艺、施工工艺：制作安放刃脚：制作安放刃脚→→分节浇筑沉井和开分节浇筑沉井和开挖下沉挖下沉→→（井内混凝土施工）（井内混凝土施工） 1) 1)现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒井筒，可设内，可设内隔墙，可竖向分段；隔墙，可竖向分段； 2) 2)井井筒内挖土筒内挖土或水力吸泥后，井筒靠自重逐步下沉，或水力吸泥后，井筒靠自重逐步下沉，边挖边沉；边挖边沉； 3) 3)沉至设计标高后用素混凝土沉至设计标高后用素混凝土封底封底防水渗，浇钢筋防水渗，浇钢筋混凝土混凝土底板底板，或内填；，或内填； 4) 4)若沉井为内空的地下结构物，则浇筑钢筋混凝土若沉井为内空的地下结构物，则浇筑钢筋混凝土顶板顶板。

沉井施工主要程序示意图沉井施工主要程序示意图。