第第2 2章章 桩基础工程桩基础工程2.1概述概述2.1.1浅基础的类型：浅基础的类型：1按受力特点分：按受力特点分： 刚性基础刚性基础 柔性基础柔性基础2按构造型式分：按构造型式分： 独立基础独立基础带形基础带形基础筏片基础筏片基础交梁基础交梁基础3按材料不同分：按材料不同分： 砖基础砖基础毛石基础毛石基础毛石砼基础毛石砼基础钢筋砼基础等钢筋砼基础等2.1.2桩基础：桩基础：1构成及其特点：构成及其特点： 组成：桩及桩承台组成：桩及桩承台特点：承载力高、沉降量小而均匀，能承特点：承载力高、沉降量小而均匀，能承受竖向力、水平力、上拔力、振动力等，受竖向力、水平力、上拔力、振动力等，施工速度快、质量好。施工速度快、质量好。1.土木工程中什么情况下需采用桩基础？深部土层软弱，或建（构）筑物的上部荷载较大，而且是对沉降有严格要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等，则需采用深基础。桩基础是一种常用的深基础形式。墩基础，沉井基础，沉箱基础和地下连续墙。2桩基础的分类：桩基础的分类：按受力情况分类：按受力情况分类：端承桩端承桩摩擦桩摩擦桩按施工方法分类：按施工方法分类：锤击沉桩锤击沉桩静力压桩静力压桩振动沉桩振动沉桩水冲沉桩水冲沉桩灌注桩灌注桩干作业成孔干作业成孔泥浆护壁成孔泥浆护壁成孔套管成孔套管成孔人工挖孔人工挖孔爆扩成孔爆扩成孔预制桩预制桩 3、按承台位置的高低分、按承台位置的高低分高承台桩基础高承台桩基础低承台桩基础低承台桩基础4、按桩身的材料不同可分为、按桩身的材料不同可分为钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩钢桩钢桩木桩木桩砂石桩砂石桩灰土桩灰土桩5、按桩的使用功能分、按桩的使用功能分竖向抗压桩竖向抗压桩竖向抗拔桩竖向抗拔桩水平荷载桩水平荷载桩复合受力桩复合受力桩6、按桩直径大小分、按桩直径大小分小直径桩小直径桩d250mm中等直径桩中等直径桩250mmd3.5倍桩径。 如不能满足时，则应采用跳打法或相隔一定技术间歇时间后再打邻近的桩2、缩颈：是指桩身某处桩径缩减，小于设计断面。原因:是在含水率很高的软土层中沉管时，土受挤压产生很高的空隙水压，拔管后挤向新灌的混凝土，造成缩颈。处理：施工时应严格控制拔管速度，并使桩管内保持不少于2m高的混凝土，以保证有足够的扩散压力，使混凝土出管压力扩散正常。3、吊脚桩：是指桩底部混凝土隔空或混进泥砂而形成松软层。原因：是预制桩尖质量差，沉管时被破坏，泥砂、水挤入桩管。处理：将桩管拔出，纠正桩靴或将砂回填桩孔后重新沉管。4、桩靴进水进泥：原因：为桩靴活瓣闭合不严、预制桩靴被打坏或活瓣变形。处理：拔出桩管，清除泥沙，用砂回填后重打。1、锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩的机械设备由桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组、行走机构组成。锤击沉管桩适用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基，但不能在密实的砂砾石、漂石层中使用。它的施工程序一般为：定位埋设混凝土预制桩尖桩机就位锤击沉管灌注混凝土边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土(中间插入吊放钢筋笼)成桩。施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋好的预制钢筋混凝土桩尖。钢筋混凝土桩尖桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳，以防地下水渗入管内。缓缓放下桩管，套人桩尖压进土中，桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管垂直度偏差05时即可锤击沉管。先用低锤轻击，观察无偏移后再正常施打，直至符合设计要求的沉桩标高，并检查管内有无泥浆或进水，即可浇筑混凝土。 复打法（夯扩桩）是在第一次单打将混凝土浇筑到桩顶设计标高后，清除桩管外壁上污泥和孔周围地面上的浮土，立即在原桩位上再次安放桩尖，进行第二次沉管，使第一次未凝固的混凝土向四周挤压密实，将桩径扩大，然后第二次浇筑混凝土成桩。复打法有全复打、半复打和局部复打之分。2 2、振动沉管灌注桩施工、振动沉管灌注桩施工振动沉管灌注桩是利用振动桩锤(又称激振器)、振动冲击锤将桩管沉人土中，然后灌注混凝土而成。这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比，更适合于稍更适合于稍密及中密的砂土地基施工密及中密的砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩的施工工艺完全相同，只是前者用振动锤沉桩，后者用振动带冲击的桩锤沉桩。施工时，先安好桩机，将桩管下端活瓣桩尖合起来，或埋好预制桩尖，对准桩位，徐徐放下桩管，压入土中，校正桩管垂直度，符合要求后开动激振器，同时在桩管上加压，桩管即能沉人土中。1桩管；2锁轴；3活瓣。活瓣桩尖（四）（四）爆破成孔灌注桩施工工艺爆破成孔灌注桩施工工艺爆扩成孔法施工是先在桩位上钻孔或爆扩成孔,然后在孔底放入炸药,再灌入适量的压爆混凝土,引爆炸药使孔底形式球形扩大空腔.爆破后,孔内压爆混凝土落入孔底空腔内,再放置钢筋骨架,浇灌桩身混凝土而制成爆扩灌注桩。爆扩桩在粘性土层中使用效果较好。桩长一般为36，最大不超过10。扩大头直径为2.53.5倍的桩身直径。2.3.4人工挖孔桩：人工挖孔桩：适用范围：土质较好、地下水位较低的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土适用范围：土质较好、地下水位较低的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土层等。层等。构造要求：构造要求：8002000mm。最大最大3500mm。扩底：扩底：1.33.0d，最大最大4500mm。护壁厚度：护壁厚度：支护方法：支护方法： 现浇砼、喷射砼、波纹钢模板工具式护壁。现浇砼、喷射砼、波纹钢模板工具式护壁。施工工艺1、测定桩位、放线。2、开挖土方。3、支撑护壁模板。4、在模板顶放置操作平台。5、浇筑护壁混凝土。6、拆除模板继续下一段的施工。 7、安放钢筋笼、浇筑混凝土。2.3.5地下连续墙：地下连续墙：作用：作用： 防渗、挡土、地下结构的边墙、建筑物的基础防渗、挡土、地下结构的边墙、建筑物的基础特点：特点：适用于多种地质条件；噪声低、振动小；刚度大、能承受较大的土适用于多种地质条件；噪声低、振动小；刚度大、能承受较大的土压力压力。施工工艺：施工工艺： 挖导沟挖导沟 筑导墙筑导墙 分段挖土成槽分段挖土成槽 吸泥清底换浆吸泥清底换浆 吊放接头吊放接头管管 吊放钢筋笼吊放钢筋笼 插入砼导管插入砼导管 浇筑砼浇筑砼地下连续墙施工过程示意图地下连续墙施工过程示意图逆作法逆作法施工技术是高层建筑物目前最先进的施工技术方法。原理：先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。沉井施工主要程序示意图沉井施工主要程序示意图总结总结桩基工程桩基工程预制桩预制桩灌注桩灌注桩锤击沉桩锤击沉桩静力沉桩静力沉桩振动沉桩振动沉桩水冲沉桩水冲沉桩4d重锤重锤低击低击质量质量控制控制接桩接桩方法方法成孔方法成孔方法施工工艺施工工艺充盈系数充盈系数正循环正循环反循环反循环复打法复打法2.1预制砼桩的制作、起吊、运输与堆放有哪些基本要求？预制砼桩的制作、起吊、运输与堆放有哪些基本要求？2.2桩锤有哪些类型？工程中如何选择锤重？桩锤有哪些类型？工程中如何选择锤重？2.3简述打桩方法与质量控制标准。简述打桩方法与质量控制标准。2.4预制桩的沉桩方法有哪些？预制桩的沉桩方法有哪些？2.5泥浆护壁钻孔灌注桩的泥浆有何作用？泥浆循环有哪两种泥浆护壁钻孔灌注桩的泥浆有何作用？泥浆循环有哪两种方式，其效果如何？方式，其效果如何？2.6套管成孔灌注桩的施工流程如何？复打法应注意哪些问题？套管成孔灌注桩的施工流程如何？复打法应注意哪些问题？复习思考复习思考1名词解释：名词解释：最后贯入度：最后贯入度：重锤低击：重锤低击：复打法：复打法：砼充盈系数：砼充盈系数：最后贯入度是指锤击沉桩施工中，最后最后贯入度是指锤击沉桩施工中，最后10击内桩的平均入土深度。击内桩的平均入土深度。重锤低击指选用较重的锤，以较低的落距锤击沉桩。重锤低击指选用较重的锤，以较低的落距锤击沉桩。复打法：即在同一桩孔内进行两次单打。目的是为了提高桩的质量或使桩复打法：即在同一桩孔内进行两次单打。目的是为了提高桩的质量或使桩径增大，提高桩的承载能力。径增大，提高桩的承载能力。砼充盈系数指灌注桩施工时，砼的实际浇筑量与理论计算浇筑量的比值。砼充盈系数指灌注桩施工时，砼的实际浇筑量与理论计算浇筑量的比值。练习2单项选择：单项选择：当砼预制桩的设计间距大于当砼预制桩的设计间距大于4倍桩直径（或边长）时，宜采用的打桩顺序倍桩直径（或边长）时，宜采用的打桩顺序为（为（）。）。A逐排打设逐排打设自中间向四周打设自中间向四周打设自四周向中间打设自四周向中间打设逐排打设逐排打设摩擦桩型的预制桩在沉桩时，主要质量控制指标是（摩擦桩型的预制桩在沉桩时，主要质量控制指标是（）。）。最后贯入度设计标高垂直度平面位置最后贯入度设计标高垂直度平面位置在周围建筑物密集的狭窄场地施工大直径砼灌注桩，较宜采用（）。在周围建筑物密集的狭窄场地施工大直径砼灌注桩，较宜采用（）。钻孔灌注桩钻孔灌注桩沉管灌注桩沉管灌注桩人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩爆扩灌注桩爆扩灌注桩砼灌注桩按成孔方法可分为以下四类：砼灌注桩按成孔方法可分为以下四类：钻孔灌注桩；钻孔灌注桩；沉管灌注桩；沉管灌注桩；人人工挖孔灌注桩；工挖孔灌注桩；爆扩灌注桩。其中，属于挤土成孔的为（爆扩灌注桩。其中，属于挤土成孔的为（）。）。和和和和和和和和练习3填空题：填空题：1泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是：（：（）。）。2钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（）、（）、（）、（、（）。）。3桩锤重量可按那几个因素来选择：（桩锤重量可按那几个因素来选择：（）、（）、（）、（）、（）。）。4预制打入桩垂直度偏差应控制在（预制打入桩垂直度偏差应控制在（）以内。）以内。5入土深度控制对摩擦桩应以（入土深度控制对摩擦桩应以（）为主，以（）为主，以（）作为参考。）作为参考。端承桩应以（端承桩应以（）为主。）为主。6钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（）两种，其中（）两种，其中（）工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。7打入桩施工时，当桩间距（打入桩施工时，当桩间距（）时，一定要确定合理的打桩顺序。）时，一定要确定合理的打桩顺序。8若按施工方法分，预制桩可划分为（若按施工方法分，预制桩可划分为（）、（）、（）、）、（）、（）、（）。）。练习护壁、携渣、冷却、护壁、携渣、冷却、润滑润滑由一侧向另一侧进行由一侧向另一侧进行由中间向四由中间向四进行进行由中间向两侧进行由中间向两侧进行土质土质桩的规格桩的规格打桩方法打桩方法1%桩尖设计标高桩尖设计标高贯入度贯入度贯入度贯入度正循环和反循环正循环和反循环反循环反循环4d锤击沉桩锤击沉桩静力压桩静力压桩振动沉桩振动沉桩水冲沉桩水冲沉桩练习3填空题：填空题：1泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是：（：（）。）。2钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（）、（）、（）、（、（）。）。3桩锤重量可按那几个因素来选择：（桩锤重量可按那几个因素来选择：（）、（）、（）、（）、（）。）。4预制打入桩垂直度偏差应控制在（预制打入桩垂直度偏差应控制在（）以内。）以内。5入土深度控制对摩擦桩应以（入土深度控制对摩擦桩应以（）为主，以（）为主，以（）作为参考。）作为参考。端承桩应以（端承桩应以（）为主。）为主。6钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（）两种，其中（）两种，其中（）工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。）工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。7打入桩施工时，当桩间距（打入桩施工时，当桩间距（）时，一定要确定合理的打桩顺序。）时，一定要确定合理的打桩顺序。8若按施工方法分，预制桩可划分为（若按施工方法分，预制桩可划分为（）、（）、（）、）、（）、（）、（）。）。9预制桩吊点设计的原则是预制桩吊点设计的原则是：（：（）。）。10桩架的作用是（桩架的作用是（）、（）、（）、（）、（）。）。11预制桩接桩的方法有预制桩接桩的方法有：（：（）、（）、（）、（）、（）。）。12打入桩施工时，宜采用的打桩方法：（打入桩施工时，宜采用的打桩方法：（）。）。13套管成孔灌注桩施工时，为提高桩的质量，提高桩的承载力，经常采套管成孔灌注桩施工时，为提高桩的质量，提高桩的承载力，经常采用（用（）。）。14水下浇筑砼经常采用的方法是（水下浇筑砼经常采用的方法是（）。）。15砼预制桩应在砼达到设计强度的（砼预制桩应在砼达到设计强度的（）后方可起吊，达到设计强度）后方可起吊，达到设计强度的的100%后方可（后方可（）和（）和（）。）。16沉管灌注桩施工时，常遇问题有：（沉管灌注桩施工时，常遇问题有：（）、（）、（）、（）、（）（）。）。练习9预制桩吊点设计的原则是预制桩吊点设计的原则是：（：（）。）。10桩架的作用是（桩架的作用是（）、（）、（）、（）、（）。）。11预制桩接桩的方法有预制桩接桩的方法有：（：（）、（）、（）、（）、（）。）。12打入桩施工时，宜采用的打桩方法：（打入桩施工时，宜采用的打桩方法：（）。）。13套管成孔灌注桩施工时，为提高桩的质量，提高桩的承载力，经常采套管成孔灌注桩施工时，为提高桩的质量，提高桩的承载力，经常采用（用（）。）。14水下浇筑砼经常采用的方法是（水下浇筑砼经常采用的方法是（）。）。15砼预制桩应在砼达到设计强度的（砼预制桩应在砼达到设计强度的（）后方可起吊，达到设计强度）后方可起吊，达到设计强度的的100%后方可（后方可（）和（）和（）。）。16沉管灌注桩施工时，常遇问题有：（沉管灌注桩施工时，常遇问题有：（）、（）、（）、（）、（）（）。）。正负弯距相等正负弯距相等悬吊桩锤悬吊桩锤固定桩身固定桩身为桩锤导向为桩锤导向焊接接桩焊接接桩浆锚法浆锚法法兰接桩法兰接桩重锤低击重锤低击复打法复打法导管法导管法75%运输运输打桩打桩断桩断桩缩颈桩缩颈桩吊脚桩吊脚桩桩靴进水进泥桩靴进水进泥练习