深基础施工概述钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土灌注桩施工钢桩施工桩基础的分类按材料分:混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩、 木桩按施工方法分：预制桩、灌注桩按力学性能分：端承桩、摩擦桩、抗拔桩端承桩 摩擦桩砼预制桩施工砼预制桩的制作 预制桩的沉桩施工 预制桩的沉桩质量控制 预制桩头的截桩钢筋砼预制桩有实心桩(RC桩)和预应力管桩(PC管桩)两种： 实心桩常为边长250550mm的方形断面，一般在施工现场预制，单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，长度不宜超过30m。打30m以上的桩需考虑接桩，即整体分段预制 、打桩过程中逐段接长； 管桩一般为外径400 500mm的空心园柱形截面，壁 厚80100mm,在工厂采用“ 离心法”制成，分节长度8 10m，法兰连接。管桩多采用先张法预应力工 艺。预应力钢筋砼管桩1 砼预制桩的制作 现场制作砼预制桩一般采用“间隔重叠法”生产， 桩与桩间用塑料薄膜或隔离剂隔开，邻桩与上层桩的砼须待 邻桩与下层桩的砼达到设计强度的30%以后方可进行；重叠 层数不超过四层、层与层间之间涂刷隔离剂。1.1 钢筋砼方桩的预制第一层预制方桩制作完毕预制方桩的间隔生产 桩中钢筋应位置准确，主筋连接宜采用对焊，主筋接头位置应 相互错开，相邻两根主筋接头截面 的距离应大于35d，并不小于 500mm；桩顶、桩尖一定范围内不留接头。桩身钢筋绑扎桩尖钢筋构造桩端钢筋构造共32页 第4页 桩尖对准纵轴线、桩顶平面和接桩端面应平整。 现场分段预制桩时，应整体支模、纵向主筋先通长铺设，再在分段处切断；分段长度应考虑桩架有效高度、场地条 件、装卸和运输能力，并避免桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。 预制桩的砼强度等级不低于C30，预应力砼桩的砼强度等级不低于C40，纵向钢筋的保护层厚度不宜小于30mm；锤击预制桩的粗骨料粒径宜为540mm。 砼应机拌机捣、由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，严禁中断，养护不少 于7天。料斗 布料入模砼振捣 密实表面 拍实压光桩的砼强度达到设计强度等 级的70%方可起吊，如需提前起吊，应进行强度和抗裂度验算。1.2 预制桩的起吊吊点应设在设计规定之处，设计无规定时，应按吊桩弯距最 小的原则确定吊点位置。见右图 ：预制桩的 装车运输1.3 预制桩的运输、堆放 桩运输时的砼强度应达到设计强度的100%。 打桩时桩宜随打随运，以避免二次搬运。 桩的堆放场地须平整坚实，垫木间距应与吊点位置相 同，各层垫木应在同一垂直面上，层数不超过四层，不同规 格的桩应分别堆放。 运桩和 堆放的桩尖方向 应符合吊升的要 求,以免临时再 需将桩调头。预制桩的堆放2 预制桩的沉桩施工预制桩的沉桩施工方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。锤击法静力压桩法振动法打桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。2.1.1 桩锤 2.1 锤击法 落锤 构造简单、施工方便，锤重一般0.51.5t，用卷扬机拉升施打，可随意调整落锤高度。速度慢、效率低 、对桩身损伤大。 汽锤 利用蒸汽或压缩空气为动力进行锤击。有 单动和双动之分，单动式汽锤锤重315t，锤击频率4060 次/min，落距短、速度快、效率高、适宜打各类桩；双动式 汽锤锤重0.63.5t，锤击频率100135次/min，可打斜桩、水下打桩和拔桩。目前已较少使用。 柴油锤构造简单、施工方便 ，有导杆式和筒式两种，锤重27.2t，由于噪音、振动和空气污染等公害，在城市 施工日益受到限制，不适用硬土和软土中 打桩； 液压打桩锤 无噪音、冲击频率高，并适合水下打桩，是理想的 冲击式打桩设备，但构造 复杂、造价较高。国内最大的 D180筒式柴油锤HHP系列液压打桩锤点击动画点击动画 柴油锤柴油锤柱锤的选择锤击法沉桩施工，桩锤选择是关键。首先应根据 施工条件选择桩锤的类型，然后决定锤重，一般锤重 大于桩重的1.52倍时效果较为理想（桩重大于2t 时可采用比桩轻的锤，但不宜小于桩重的75%）。施工中应“重锤轻击”(锤的重量大而 落距小)，这样桩极易打入土中，不会打 坏桩头，也不会产生桩身回跃(回弹)；桩锤过轻时，则会出现“轻锤高击”，极易损坏桩头，桩也难以打入土中。2.1.2 桩架桩架是支持桩身和桩锤、在打桩过程中引导桩的方向的设 备。常用的桩架有多功能桩架和履带式桩架。 多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘 及传动机构组成。优点：机动 性 和适应性较 大 ，水平方向 可 作3600回转， 立柱可倾斜 ， 可适应各种 预 制桩和灌注 桩 ；缺点：机 构 庞大，组装 拆迁较麻烦。 履带式桩架以履带式起重机为底盘，加装立柱及传动机构用以打桩。性能 灵活，移动方便，适应各类预制桩 或灌注桩的施工。2.1.3 打桩前的施工准备工作清除地上或地下障碍物 平整场地 定位放线通电、通水 安设打桩机。 桩基轴线的定位点应设置在不受打桩影响处； 每个桩位打一个小木桩 ； 打桩地区附近设置不少 于2个水准点，供施工过程中检查桩位的偏差和桩的入土深度 。注意：打桩前对桩管进行检查2.1.4 打桩顺序直接影响打桩速度和打桩质量，应综合桩距大小、桩机性能、工程特点和工期要求综合考虑。 由一侧向单一方向打(逐排打)：桩的就位和起 吊方便，打桩效率高，但土壤向一个方向挤压，桩距4倍桩 径时，土壤的挤压影响可忽略不予考虑，小于4倍桩径时可产生桩身倾斜或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序； 自中间向两个方向打：适宜大面积的桩 群； 自中间向四周打：适宜大面积的桩群。2.1 锤击法注意：对标高不一的桩应遵循“先深后浅”的原则 ；对不同规格的桩，应遵循“先大后小、先长后短”的原则。点击动画 锤击法沉桩2.1.5 打桩方法 桩插入土中时的垂直度偏差不超过0.5%，固定桩锤和桩帽,使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉 。 开始沉桩应起锤轻压并 轻击数锤，观察桩身、桩架、 桩锤等垂直一致，始可转入正 常施打。 打桩过程中，如遇桩身倾斜、桩位位移、贯入度剧 变、桩顶或桩身严重裂缝或破 碎等异常情况， 应暂停打桩， 处置后再行施工。桩身定位 采用送桩法将桩顶标高低于地面的桩送入土中时，桩与送桩杆应在同一轴线上，拔出送桩杆 后，桩孔应及时回填。安装送桩杆 送桩施打 桩已打入地面 以下2.1.6 多节桩的接桩常用接桩方法有焊接、法兰连接或硫磺胶泥锚接。前二种方法适用于各类土层，后一种适用于软土层。焊接接桩： 钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再对称焊接；法兰接桩：钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；硫磺 胶泥锚接桩的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。焊接接桩2.2 静力压桩静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中无振动、 无噪音，但存在挤土效应。适用于软弱土层和邻近有怕振动 的建（构）筑物的情况。当存在厚度大于2m的中密砂夹层时，不宜采用静力压桩。静力压桩机有机械式和液压 式之分，目前使 用的多为液压式 静力压桩机，压 力可达7000kN。静力压桩多采用分段预制 、分节压入、逐段接长。当下 节桩压入土中后上端距地面 0.81m时接长上节桩，继续压入。每根桩的压入、接长应 连续。初压时如桩身发生较大 移位、倾斜，压入过程中桩 身突然下沉或倾斜，桩顶砼 破坏或压桩阻力剧变时，应 暂停压桩，及时研究处理。静力压桩的分节压入、接长静力压桩施工现场共32页 第21页桩机就位吊起管桩静力压桩GZY700D全液压 高效静力压桩机点击动画 静力压桩2.3 振动沉桩振动法是将振动锤吊至预制桩顶上，将桩头套入与振动箱 连接的桩帽或液压夹桩器内夹紧，振动锤产生的激振力通过桩 身带动土体振动，使土颗粒间的摩擦力大大减小，桩在自重和 机械力作用下沉入土中。振动法沉桩设备构造简单、使用方便 、效率较高。适用于沉钢 板桩、钢管桩及 长度在15m内的细长钢筋砼预制 桩，在砂土中效 率最高，粘土中 略差。DZM100液压振动锤二台桩锤联动打钢管桩DZJ135 振动桩锤白马河特大桥振动沉桩世界最大的液压振动锤APE公司在大直径超重钢圆筒和砼圆筒振沉设备方面居 于世界领先地位。最大的APE600型振动锤偏心力矩为 230kg.m， 激振力为4830KN。APE600型振动锤 APE600锤构 造APE600型振动锤4台联动在 美国奥克兰-旧金山大桥沉桩施 工2.4 射水沉桩射水沉桩法往往与锤击（或振动）法同时使用。在砂夹 卵石层或坚硬土层中，一般以射水为主，锤击或振动为辅； 在粉质粘土或粘土中，一般以锤击或振动为主，射水为辅，并控制射水时间和水量。水压与流量根据地质条件、沉桩机 具、沉桩深度和射水管直径、数目等因素确定，通常在沉桩 施工前经过试桩选定。下沉空心桩，一般用单管桩内射水，当下沉较深或土层较密实，可用锤击或振动配合射水；下沉实心桩，将射 水管对称装在桩身两侧，并可沿桩身上下自由移动，以便 在任何高度上射水冲土。吊插桩时要注意及时引送射水胶管，防止拉断或脱落； 桩插正立稳后，压上桩帽桩锤，开始桩主要靠自重下沉，用 较小水压控制桩身缓慢下沉，并注意控制和校正桩身垂直度 。下沉渐趋缓慢时，可开锤轻击。沉至一定深度（810m）已能保持桩身垂直度后，可逐步加大水压和锤的冲击动能。注意：不论采取何种射水施工方法，在沉至距设计标 高1-1.5m时，应停止射水，拔出射水管，用锤击或振动沉桩至设计深度，以保证桩的承载力。射水沉桩施工要点2.5 水中沉桩桥梁施工常需进行水下沉桩。当河流水浅时，可搭设施工便桥或脚手架安置桩架进行水中沉桩施工。当河流较宽较深时 ，可采用： 先筑围堰后沉桩法：临近河岸、水不深的桩可采用。 先沉桩后筑围堰法：适用较深水中沉桩。先沉桩后吊放钢吊箱围堰 先沉桩后筑钢板桩围 堰在较深较宽的 江面上使用专用沉 桩船进行水中沉桩 。 沉桩船沉桩金塘大桥 钢管桩沉桩施工多功能打桩船 用吊箱围堰施工水中桩基在深水中修筑高桩承台，可采用吊箱围堰法拼装水上工 作平台,进行沉桩施工和承台砼浇筑。其施工程序是：近岸边水上拼装吊箱围堰吊箱围堰水上浮运下 沉插打外围堰定 位桩固定吊箱围 堰插打桩基灌 注水下封底砼抽 水并拆除送桩灌 注承台砼灌注墩身砼3 预制桩的沉桩质量控制 桩的垂直偏差应控制在1%以内，平面位置的偏差， 单排桩不大于100mm，多排桩为1/21个桩的直径或边长。 承受轴向荷载的磨擦桩的入土深度控制，以标高为主 ，贯入度为参考；按标高控制的桩，桩顶标高的允许误差为 50mm。 端承桩的入土深度以最后贯入度控制为主，标高作为参考。 如遇桩顶位移或上升涌起、桩身倾斜、桩头击碎严重、桩身断裂、沉桩达不到设计标高等严重情况时，应暂停施工 ，采取相应措施处理后方可继续施打。4 预制桩头的截桩承台施工前要按承台底标高对已验收合格的预制桩进行截桩处理，截去高出的桩身砼，剔出桩身受力主筋锚入承台 内。截桩施工应防止对桩身的过大震动和破坏。预应力管桩 加焊锚固钢筋截桩作业中 截桩后浇注砼垫层点击 截桩录像第5讲 砼预制桩施工砼灌注桩施工1 干作业成孔灌注桩 2 泥浆护壁成孔灌注桩3 沉管灌注桩4 人工挖孔灌注桩5 钢筋笼吊放6 桩基检测*砼灌注桩的施工特点灌注桩直接在桩位上成孔，然后在孔内灌注砼而成。该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、 无挤压、噪音小，适用于建筑物密集区。施工后需 要一定的 养护期，不能立即承受荷载1 干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内无地下水 的一般粘性、砂土及人工填土 ，勿需护壁，成孔深度820m 、成孔直径300600mm，不宜用于地下水位以下的各类土 及淤泥质土。常用螺旋钻机成 孔，亦可用洛阳铲成孔。成孔原理：电动机带动钻杆转