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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 桩基础施工,2.1,预制桩施工,2.2,混凝土灌注桩施工,2.3,预应力混凝土管桩,地基与基础,天然地基上的浅基础,人工地基上的浅基础,天然地基上的深基础：桩基础,宜优先选用,浅基础,天然地基：天然土层，不对地基土做处理,浅基础,：,（,1,）埋深小于,5m,的柱基或墙基,（,2,）埋深小于基础宽度的筏基、箱基,人工地基：经过地基处理，加固上部土层，提,高承载力,浅基础：,软土,深基础：桩基础,新加坡发展银行,四墩,每墩直径,7.3m,将荷载传递到下部好土层,承载力高,大直径钻孔桩,风化砂岩及粉砂岩,部分风化及不风化泥岩,桩基础,浅基础,深基础：,桩基础,承载性质：,端承桩、摩擦桩,成桩方法：,预制桩、灌注桩,基桩,承台,STX,造船码头星级宾馆基础工程,工程概况：,STX,商务有限公司技术交流中心,1#,、,2#,、,3#,馆，是长兴岛,STX,造船码头的星级宾馆。其中,3#,馆，建筑面积,1.2,万平方米。地下两层，层高分别为,6.1m,、,2.1m,；地上,7,层，一层,6.6m,，二层,4.5m,，标准层,3.6m,。柱网尺寸,8m,9m,。,地质条件：,3#,馆座落在回填土上，最厚处达到,10,多米深，回填土刚刚填完，没进行处理；回填土以下是中风化和强风化石英砂岩夹页岩。,工程要求：,1,、选择桩型,2,、确定成桩工艺,桩基础形式：,灌注桩,预制桩,（端承桩）,桩基础材料：,预应力砼,（钢、砼、预应力砼）,桩基础断面：,管桩,预制桩,承台,桩身,承重结构,A,A,A-A,一、预制桩的制作、运输和堆放,2.1,预制桩施工,1,构造,截面：,方桩,250550,预应力管桩,: 3001000;,长度：,工厂,12m,，现场,30m,；,砼强度：,不宜低于,C30,；预应力管桩,: C80;,纵筋直径,:1225,2,制作,叠浇法,叠浇层数：,4,层,上下隔离；,隔离剂：,桩与桩之间隔离；,浇注时间：,下层,30,强度，再浇上层。,钢筋 、模板,混凝土浇筑,3,起吊、运输,(1),砼强度：,起吊,达到,70,设计强度,运输,达到,100,设计强度,+M,M,(2),吊点：,正负弯矩值相等则起吊弯矩最小,一点起吊,一点起吊,两点起吊,三点起吊,4,堆放,地面坚实、平整，垫长枕木；,支承点在吊点位置，垫木上下对齐。,高度不超过四层；,混凝土管桩,管桩制作：,工厂制作，长度,12,米；,管桩运输：,选用载重量,30t,，平板长度,14m,的重型板车。运输过程中采用两点法放置。,管桩施工：,桩的现场堆放与吊运：堆放场地平整压实，管桩起吊采用两点法；,沉桩：采用静力压桩法（液压式）；,接桩：端板焊接连接；,桩顶标高：送桩器送至设计标高；,预制桩基础施工方案,质量控制,施工前：外观检查；,施工中：,桩位,偏差；,接桩,焊接质量；,桩顶标高,施工后：荷载试验，桩体质量检验；,经济效益,与锤击法相比：施工速度快，缩短工期,1/3,；,与普通砼桩相比：配筋率减少,3040%,；,社会效益,施工噪音小、无污染,编笼、滚焊,上料,合模,离心成型,高压蒸养,钢管桩,打桩设备,桩锤,落锤、柴油锤、蒸汽锤、液压锤；,桩架：,作用,：,吊桩就位、悬吊桩锤、打桩,类型 （常用）：,多功能桩架,：,机动适应性好；大而装拆运麻烦。,履带式桩架,：,移动方便，适用范围广。,二、预制桩锤击法施工,柴油锤,自由落锤,蒸汽锤,单动汽锤,双动汽锤,液压锤,高频液压振动锤,柴油锤,履带式桩架,多功能桩架,滚筒式打桩机,多功能桩机,履带式桩机,动力装置,其配置取决于所选的桩锤。,落锤，配备卷扬机；,蒸汽锤，配备蒸汽锅炉。,柴油锤，不需外部动力装置。,锤垫,位于桩帽上部,桩帽,设在桩顶，保护桩锤和防止桩顶损坏。,桩垫,桩帽下部与桩顶间的垫材,送桩器,准备工作,（,1,）场地准备；,（,2,）定位放线；,（,3,）确定打桩顺序；,（,4,）进行打桩试验：,2,根，检验工艺、设备是否符合要求。,试打桩,关于,“,试打桩,”,最重要的技术准备工作,目的,确定收锤标准,贯入度,地点,场地内钻孔附近,贯入度：桩被击打一次，桩贯入土中的距离,(cm),。,打桩工艺,准备,测量放线定位,桩机就位,吊桩和定桩,扣桩帽、落锤、脱吊钩,对中和调直,低锤轻打,打桩接桩,再打桩再接桩,直到收锤标准收锤送桩（截桩）,定位,打桩,接桩：焊接法、浆锚法、法兰法,接桩,收锤,管桩与基础底板连接,打桩顺序,1),当桩较密集时,：,自中间向四周环绕打,；,由中间向两侧打；,分段施打,2),当桩较稀疏时,：,逐排打设,减小：后施工的桩对先施工的桩的影响,对周边环境的影响,问题？,桩直径不同时：,先大后小,桩埋深不同时,：,先深后浅,桩长度不同时,：,先长后短,桩一侧毗邻建筑物时,：,由建筑物一侧向另一侧施打,上海浦东国际机场二期航站楼位于已运营浦东机场一期航站楼东侧。联廊和主楼是二期航站楼组成的一部分。工程桩桩型分为,600,预制高强预应力混凝土管桩和断面为,500mm500mm,的预制混凝土方桩两种。航站楼联廊、主楼共有,2592,个桩位,其中,PHC,管桩,1277,根,方桩,1315,根,方桩桩长,46m,63m,不等,PHC,管桩桩长,26m,45m,不等,方桩由三节桩组成,PHC,管桩由二至三节桩组成。,PHC,管桩集中分布在,42,轴及以南区域,方桩集中分布在,39,轴及以北区域。,上海浦东国际机场二期航站楼桩基施工技术,1,工程地质概况,二期航站楼工程处于机场吹填区域,不同施工区域土层高差达,30,余米。其地貌类型属河口、砂嘴、砂岛相地貌类型。场地平整后的标高为,3.700 m ,联廊、主楼桩基持力层在粉细砂层。,上海浦东国际机场二期航站楼桩基施工技术,2,施工方案,方桩,:,断面,500mm500mm;,桩长,46m,63m;,最短,12m,最长,21m(18,种长度,);,三节桩,预应力空心管状,(PHC):,600;,桩长,26m,45m;,最短,6m,最长为,15m(20,种长度,细分,66,种,);,三节桩,桩位编号与标记,1),制桩时在距桩端,1.5m,处做标记：制造日期、桩位区编号及轴线编号；,2),施工前，在桩位图上按轴线对,PHC,管桩和方桩的桩位编号。,预制桩的生产,1),方桩,:,现场预制,每天生产量可达,114,节方桩,(38,根,) ,制桩与打桩流程,2)PHC,管桩,:,工厂制作,单日产量可达,180,节管桩。,预制桩的运输,1),方桩,:,载重量,30t,长度,18m,的超长重型平板车,单车运载能力,2,节,3,节。,2)PHC,管桩,:,载重量,30t,长度,14m,的重型平板车,单车运载能力,70m/,车。,18m,以下的桩在运输过程中按二支点法安置。,18m,以上的桩在运输过程中按三支点法的位置。,打桩流程,施工区域以,39,轴为界：南区，北区,南、北两区：两个工区。,打桩顺序：先打联廊，后打主楼桩。打桩原则：先长桩后短桩。打桩机：,15,台履带式打桩机。,打桩施工,桩的现场堆放及吊运,堆放：底部楞木位置在桩端,0.207,L,处,堆放高度不超过,4,层。,起吊：,PHC,管桩起吊采用两端勾吊，方桩采用两点吊。,沉桩,:,锤击法沉桩,混凝土强度设计强度,100%,龄期满足,28d,。,接桩,PHC,管桩,:,端板焊接连接,方桩,:,电焊接桩,焊接用角钢规格为,L10010,长度,40cm ,焊条选用,E43,。在焊接接头自然冷却,5min,后方可继续沉桩。,送桩,送桩器：送桩深度最大,8.72m,。观测控制送桩的垂直度,控制桩顶标高。,施工总结,本工程采取预制桩现场预制与工厂预制相结合、制桩与打桩流程相结合、打桩流程安排决定制桩流程的施工方案,确保了桩的配套供应,此外施工机械选型得当和打桩顺序安排合理,加快了工程进度,使得工程能够提早,5d,结束,;,通过合理安排打桩流程、采取减少挤土效应的措施,保证了桩位平面偏差都在规范允许范围内,最终使得工程质量达到了合格标准。,质量要求：,1,）满足承载力要求：,端承桩控制最后贯入度为主,(,参考标高,),摩擦桩控制沉桩标高为主,(,参考最后贯入度,),2,）偏差,:,垂直度偏差：不超过,1%,；,3,）桩不受损：,桩顶、桩身不打坏，桩顶下,1/3,桩长内无水平裂缝。,挤土、震动、噪音、大气污染,挤土：采取合理打桩顺序、控制打桩速度；,震动、噪音、大气污染：合理打桩方法。,锤击法打桩的危害,静力压桩：,利用静压力将桩压入土中。无振动、噪音，沉桩精度高。,适用于：,适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。,压桩机：,顶压式、箍压式和前压式,预制桩静压法桩法,顶压式,箍压式,压桩施工，一般采用分段压入、逐节接长的方法。施工时，先将第一节桩压入土中，当其上端与压桩机操作平台齐平时，进行接桩。,最重要的是测量定位、桩尖就位、压桩和接桩四大施工过程，这是保证压桩质量的关键。,桩长如何控制？,静力压桩的施工工艺,放线定位压桩机就位吊桩、插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩送桩终止压桩截桩。,压第一段,接第二段,接第三段,压至地面,送桩管压至设计标高,STX,造船码头宾馆桩基础施工,基础方案：,PHC-500(120)A-C80-9,10,12,第二节 灌注桩施工,什么是,灌注桩,？,灌注桩的,成孔方法,？,钻孔灌注桩,沉管灌注桩,冲孔灌注桩,人工挖孔灌注桩,灌注桩与预制桩的,比较,？,挤土效应：小,桩长、桩径：变化自如,施工工艺：复杂、工期长,一、钻孔灌注桩施工,（一）钻孔机械设备,螺旋钻孔机,用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上砂土等，,孔径,300-800mm,钻孔深度,8-12m,回转钻孔机,钻头,钻孔直径可达,2.5m,钻进深度可达,50-100m,适宜多种地质,潜水钻机,钻扩机,有柱头钻头和扩底钻头,对于扩大头桩，至设计标高后换扩大钻头,全套管钻机,（二）钻孔灌注桩：,1,、干作业成孔灌注桩施工,北方地区或无地下水的土层,适用：,填土、粘性土、粉土、碎石土；,成孔机械：,螺旋钻机,孔径,800,1200,施工工艺,（清理场地、测量放线）桩定位,钻机就位,钻孔,清孔（成孔质量检查验收）,放钢筋笼,浇砼,。,钻孔,螺旋钻孔机成桩工艺,放钢筋笼,浇砼,清孔,每步注意事项,注意问题,成孔顺序：现场条件、桩机行走方便；,孔距较小，间隔成孔；,及时浇砼，防孔壁坍塌；,质量要求, 偏差要求：,垂直度偏差,1, 孔底虚土厚度： 端承桩,50,；,摩擦桩,150,。, 避免出现缩径和断桩,2,、泥浆护壁成孔,（用于有地下水）,成孔机械（钻头）,冲击钻：,碎石土、砂土、粘性土、风化岩；,回转钻：填土、,粘性土、淤泥、砂土；,施工工艺,桩定位,埋护筒,配泥浆,钻孔、灌泥浆,清孔,放钢筋笼,水下浇砼。,原理,：,钻机成孔，泥浆护壁排土渣,P77,（,1,）测定桩位,（,2,）埋设护筒,作用：,固定桩孔位置；,保护孔口；,维持孔内水头，,防止塌孔；,为钻头导向,尺寸？,P77,泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，通常应埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆和使其高于地下水位。,埋设的钢护筒,钢护筒,水上搭操作平台，进行钻孔灌注桩施工，埋设钢护筒。,（,3,）桩机就位,护壁的泥浆有采用膨润土制浆、原土制浆等，其泥浆的比重应根据土质进行调整，维持孔壁一定的泥浆压力，不塌孔。,泥浆池制浆,（,4,）,泥浆制备,泥浆制备,通过孔内的水头高度所形成的对孔壁的静压力来保护孔壁，泥浆与孔壁形成的泥皮，阻止孔外水向孔内渗流，起到保护孔壁的作用。,桥梁基础的钻孔灌注桩施工现场。,钻孔灌注桩的施工现场若管理不善，易造成泥浆到处流淌，现场文明施工不够。,混凝土料斗,浇筑混凝土导管,（,5,）成孔,水龙头,钻杆,钻机回转装置,泥浆泵,泥浆池,沉淀池,泥浆循环方向,钻头,砂石泵,钻头,新泥浆流向,沉淀池,水龙头,钻杆,钻机回转装置,泥浆循,环方向,反循环,正循环,泥浆作用：,护壁,排土渣,冷却,润滑,配泥浆,灌泥浆,钻孔灌注桩的钻头由施工作业队根据土质、以往的施工经验加工制作，通常在端部焊接合金刀头，增加耐磨性和切削土的能力。,成孔检测,超声波检测仪检测桩径,（,7,） 水下灌注砼要求,导管最大外径比钢筋笼内径小,100,以上；,保护层厚度,50,；,提管时保证混凝土埋入,1m,。,（,6,） 清孔,端承桩,沉渣厚度不大于,50,；,摩擦型桩,沉渣厚度不大于,100,；,清孔,(hole trimming),一般用清水清孔，钻机只钻不进，待泥浆比重降到,1,.,1,左右即认为清孔合格。,吊放钢筋笼,清孔后，尽快吊放钢筋笼,混凝土灌注,采用,导管法,水下混凝土灌注方法施工,二、,沉管灌注桩,(cased pile),1.,适用于：,能在土质很差，地下水位很高时施工。,2.,施工方法：,锤击沉入,钢管法,振动沉入,钢管法,3.,工艺顺序：,桩靴、钢管就位沉管放钢筋笼浇砼、提管。,就位,沉入,浇筑,成型,边拔边浇,放入钢筋笼,继续浇筑,钢筋混凝土桩尖,钢管活瓣桩尖,桩尖埋设,步履式桩机,锤击、振动沉管施工方法,单打法,复打法,单打时不放钢筋笼，砼初凝前原位打入、插筋灌注。,反插法,边振边拔，每次拔管,0.5-1.0m,再向下反插,0.3-0.5m,如此反复并保持振动,套管成孔灌注桩常遇问题和处理方法,断桩,原因：,桩距过小，桩身砼强度低，邻桩沉管时挤土使,桩身断裂。,措施：,桩间距,3.5d,；跳打法；合理打桩顺序。,缩颈桩,原因：,邻桩的挤土影响；拔管速度过快。,措施：,慢拔密振，反插法，复打法。,吊脚桩,原因：,预制桩尖未及时脱出；活瓣桩尖未及时张开。,措施：,将桩管拔出，填砂后重打。,桩尖进水进泥沙,原因：,活瓣桩尖有空隙；砼桩尖与桩管接触不严,措施：,修复或更换活瓣桩尖，桩尖已经进水进泥应填砂重打。,三、人工挖孔灌注桩,(pile with man-excavated shaft),直径,0.8m,，长度,20m,1.,设备,风镐、八字护壁；钻扩机,2.,要求,防塌壁；需降水、通风、通讯、照明,大直径扩底桩,护壁构造示意,2,、施工工艺,（,1,）放线、定桩位,（,2,）分段开挖,（,3,）绑扎护壁钢筋,（,4,）支设护壁模板,（,5,）放置操作平台,（,6,）浇护壁砼,（,7,）拆模往下施工,（,8,）排除孔底积水,（,9,）放钢筋笼，浇砼,桩基形式,主要特点,适用条件,质量,单价,预制桩,方桩,承载力高、施工简单,挤土,噪音大,上覆软土层,无硬夹层,水下桩基,大面积桩基,工期较紧。,较易,控制,高,预应力管桩,灌注桩,钻孔灌注桩,(,干作业,),桩长可改变,没有接头；节约钢材；单桩承载力大；,孔底沉积物不易清除。,地下水位以上的填土、粘性土、粉土、砂土。,不易控制容易断桩、缩径、露筋、夹砂等,较低,钻孔灌注桩,(,泥浆护壁,),有地下水的碎石土、粘土，粉土、砂土、风化岩层。,较高,沉管灌注桩,地下水位较高的粘性土、淤泥质土、砂土、填土等。,较低,人工挖孔灌注桩,地下水位以上的填土、粘性土、亚粘土。,低,各种桩基的选择与应用,大连某一小区高层住宅，共,18,层，建筑总高度,51.60m,，为框架剪力墙体系。,桩型选择原则,荷载、土层、机械、环境、,造价,可供选择的桩型,混凝土预制桩,钻孔灌注桩,沉管灌注桩,适合本工程的桩型,桩基在实际工程中的应用,工程,1,某综合楼结构设计中,该楼主体为,5,层框架结构体系。地质状况为,:,场地内上覆盖土层,素填土,、,淤泥质粘土层,、,砾砂层,、,粉砂层,。,这些土层具有高压缩性,且分布不均,。,地面下,12,米为中等风化泥岩，承载力高达,2000Kpa,。地下水位较高。场地位于住宅区内，三面紧邻三栋建筑物。,问题：,确定基础形式,确定基础施工方案,工程,2,华润高档住宅区,建筑物为,1834,层的高层剪力墙结构体系。地质状况为,:,场地内上覆盖的,杂填土,、,淤泥质粘土层,、,中风化板岩,。,杂填土较厚,36,米,，已经过强夯处理，淤泥质粘土层厚度在,515,米，,中风化板岩承载力高达,1200Kpa,。场地周围没有建筑物。,问题：,选择基础形式（阐明原因）,并确定施工方案（详细）,第三节 预应力混凝土管桩,预应力管桩的生产在工厂内进行，利用高强螺旋肋的钢丝作为预应力筋，混凝土强度等级可达,C60,C80,，采用离心法生产，高压蒸汽养护。,预应力混凝土管桩的桩端加强钢板套箍,管桩钢丝,螺旋箍筋,运至施工现场的预应力混凝土管桩。,吊桩,静力压桩机,桩与桩管口焊接连接（接桩）。,连续压桩。,压入一节。,广州大学城工地柴油锤捶击沉桩，一般用在对周围居民影响不大的空旷地区。,1,名词解释：,最后贯入度：, 重锤低击：, 复打法：, 砼充盈系数：,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。,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,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。,练习,2,单项选择：,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,为（ ）。,A,逐排打设 自中间向四周打设 自四周向中间打设 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（ ）。,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（）。,钻孔灌注桩 沉管灌注桩,人工挖孔灌注桩 爆扩灌注桩,砼灌注桩按成孔方法可分为以下四类：钻孔灌注桩；沉管灌注桩；人,工挖孔灌注桩；爆扩灌注桩。其中，属于挤土成孔的为（ ）。,和和和和,练习,3,填空题：,1,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：（ ）、（,） 、（ ）。,3,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（ ）以内。,5,入土深度控制对摩擦桩应以（ ）为主，以（ ）作为参考。,端承桩应以（ ）为主。,6,钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（ ）两种，其中（ ）,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（ ）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（ ）、（ ）、,（ ）、（ ）。,练习,9,预制桩吊点设计的原则是,：（,）。,10,桩架的作用是（ ）、（ ）、（ ）。,11,预制桩接桩的方法有,：（,）、（ ）、（ ）。,12,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,用（ ）。,14,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（ ）后方可起吊，达到设计强度,的,100%,后方可（ ）和（ ）。,16,沉管灌注桩施工时，常遇问题有：（ ）、（ ）、（ ）,（ ）。,练习,护壁、携渣、冷却、,润滑,由一侧向另一侧进行,由中间向四,进行,由中间向两侧进行,土质,桩的规格,打桩方法,1%,桩尖设计标高,贯入度,贯入度,正循环和反循环,反循环,4d,锤击沉桩,静力压桩,振动沉桩,水冲沉桩,练习,3,填空题：,1,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：（ ）、（,） 、（ ）。,3,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（ ）以内。,5,入土深度控制对摩擦桩应以（ ）为主，以（ ）作为参考。,端承桩应以（ ）为主。,6,钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（ ）两种，其中（,）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（ ）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（ ）、（ ）、,（ ）、（ ）。,9,预制桩吊点设计的原则是,：（,）。,10,桩架的作用是（ ）、（ ）、（ ）。,11,预制桩接桩的方法有,：（,）、（ ）、（ ）。,12,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,用（ ）。,14,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（ ）后方可起吊，达到设计强度,的,100%,后方可（ ）和（ ）。,16,沉管灌注桩施工时，常遇问题有：（ ）、（ ）、（ ）,（ ）。,正负弯距相等,悬吊桩锤,固定桩身,为桩锤导向,焊接接桩,浆锚法,法兰接桩,重锤低击,复打法,导管法,75%,运输,打桩,断桩,缩颈桩,吊脚桩,桩靴进水进泥,练习,
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