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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,*,第三章桩基础,第一节 概述,第二节 桩和桩基础的类型及构造,第三节 桩基础的施工,第四节 单桩承载力,第五节 基桩内力和位移计算,第六节 群桩基础的竖向分析及验算,第七节 桩基设计,第三节 桩基础的施工,按桩的施工方法，桩分为,预制桩,和,灌注桩,两类。,预制桩,是在工厂或施工现场制成的各种材料和类型的桩（如木桩、钢筋混凝土方桩、预应力钢筋混筋土管桩、钢管或型钢的钢桩等），而后用沉桩设备将桩打入、压入、旋入或振入土中。,灌注桩,是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混土而成。,根据成孔方法的不同分为,钻、挖、冲孔灌注桩,；,沉管灌注桩,和,爆扩桩,。,3.1,钢筋混凝土预制桩,3.3,挖孔灌注桩,3.2,钢筋混凝土钻孔灌注桩,3.1,钢筋混凝土预制桩,特点,：能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速,度快,对周围环境影响较大。,实心桩：方桩尺寸,200200mm,分类,：,500500mm,长度,27m,以内,管桩：空心圆桩直径：,400,500mm,施工程序,：,预制,、,起吊,、,运输,、,堆放,、,沉桩,。,1.,桩的预制,制作方法,:,并列法、间隔法、,重叠法,、翻模法等。,对于重叠法重叠层数不宜超过,四层,层与层之间应涂刷隔离剂，上层桩或临桩的灌筑,应在下层桩或临桩混凝土达到设计强度,30%,以后方可进行。,注意事项：,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,。,桩尖用钢制,.,钢骨架的偏差应符合有关规定，混凝土宜采用机械搅拌,机械振捣,由桩顶向桩尖连续浇筑捣实,一次完成,严禁中断。,钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工,钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑,2.,桩的起吊,当桩的砼达到设计强度的,70%,方可起吊，桩吊点位置的确定,（原则,:,弯矩最小）,3.,桩的运输,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,。,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。,4.,桩的堆放,桩堆放时，地面必须平整、坚实，,垫木间距,应根据,吊点,确定，各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层数不宜超过,4,层,。不同规格的桩，应分别堆放。,5,、沉桩施工,预制桩沉桩施工方法：,（,1,）锤击法,（,2,）静力压桩,（,3,）振动法,（,4,）水冲法,（,1,）锤击法,锤击沉桩也称打入桩，是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中，锤击沉桩是混凝土预制桩最常用的沉桩方法。,优点：,该法施工速度快，机械化程度高，适应范围广，现场文明程度高。,缺点：,施工时有噪音污染和振动，对于城市中心和夜间施工有所限制,（,1.1,）,打桩设备,打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。,（,1,）桩锤,桩锤是对桩施加冲击，将桩打入土中的主要机具。桩锤主要有,落锤,、,蒸汽锤,、,柴油锤,和,液压锤,，目前应用最多的是,柴油锤,。用锤击沉桩时，力求采用“,重锤轻击,”。,（,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，并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。常用的桩架：,多功能桩架,；,履带式桩架,。,（,3,）动力装置,动力装置的配置取决于所选的桩锤，包括起动桩锤用的动力设施。当选用蒸汽锤时，则需配备蒸汽锅炉和卷扬机。,多功能桩架,履带式桩架,打桩前应做好下列准备工作：,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。,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。,（,1.2,）打桩前的准备工作,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。,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,2.7(c),),，或由中间向四周施打,(,图,2.7(b),),。,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,2.7(a),),。,（,1.3,）打桩顺序的确定,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。,打入预制桩：第一节桩体,打入预制桩电焊接桩,打入预制桩末节桩体,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。,摩擦桩的入土深度控制：,以标高为主，最后贯入度作为参考。,端承桩的入土深度控制：,以最后贯入度为主，标高作为参考。,（,1.4,）打桩的质量控制,公害：,1,）打桩时，引起桩区及附近地区的土体隆起和水平位移，邻桩相互挤压导致桩位偏移。,2,）如在已有建筑群中施工，打桩还会引起临近已有地下管线、地面交通道路和建筑物的损坏和不安全。,处理措施：,挖防振沟、砂井排水（或塑料排水板排水）、预钻孔取土打桩、采取合理打桩顺序、控制打桩速度等。,（,1.5,）打桩的公害及处理措施,（,1.6,）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，都应立即暂停打桩，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。,（,2,）静力压桩,静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中虽然仍然存在挤土效应，但没有振动和噪音，适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。,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,5000kN,。,静力压桩机,（,3,）振动法沉桩,振动法是利用振动锤沉桩，将桩与振动锤连接在一起，振动锤产生的振动力通过桩身带动土体振动，使土体的内摩擦角减小、强度降低而将桩沉入土中。该方法在,砂土,中施工效率较高。,振动锤,1,振动器；,2,弹簧,3,竖轴；,4,横梁；,5,起重环；,6,吸振；,（,4,）水冲法沉桩（射水沉桩）,射水沉桩方法往往与锤击（或振动）法同时使用，具体选择应视土质情况而定。,必须注意，不论采取任何射水施工方法，在沉入最后阶段,1,1.5m,至设计标高时，应停止射水，用,锤击或振动,沉入至设计深度，以保证桩的承载力。,3.2,钢筋混凝土钻孔灌注桩,钻孔灌注桩能适应各种地层的变化，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出 。,就地成孔 安放钢筋笼 灌注混凝土,根据成孔工艺不同，分为,（,1,）干作业成孔的灌注桩,（,2,）泥浆护壁成孔的灌注桩,（,3,）套管成孔的灌注桩,（,4,）爆扩成孔的灌注桩等,（,1,）干作业成孔的灌注桩,干作业成孔灌注桩适用于,地下水位较低,、在成孔深度内无地下水的土质，勿需护壁可直接取土成孔。,目前常用,螺旋钻机,成孔，亦有用,洛阳铲,成孔的。,步履式螺旋钻机,1,、螺旋钻机,2,、洛阳铲,洛阳铲是,100,多年前由洛阳的,盗墓贼,发明的。目前，,洛阳铲,已不再是考古界的专有工具，在建筑、公路、铁路、矿山等领域里都发挥了重要作用。特别是在地基灌桩和地质勘探等方面，洛阳铲已是必不可少的工具。,（,2,）泥浆护壁成孔的灌注桩,泥浆护壁成孔,是用成孔机械成孔，在成孔过程中由泥浆保护孔壁并排出土渣。,适用范围：,不论地下水位高或低的土层皆适用。多用于含水量高的软土地区。,泥浆作用：,具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷却与润滑钻头的作用。泥浆一般需,专门配制,，当在,粘土,中成孔时，也可用孔内钻渣原土自造泥浆。,成孔机械有：,1,）回转钻机,；,2,）潜水钻机,；,3,）冲击钻,。,其中以回转钻机应用最多。,工作原理：,动力装置 回转装置转动 钻杆转动由钻头切削土壤（,切削形成的土渣，通过泥浆循环排出桩孔,）,分类：,正循环回转钻机,反循环回转钻机：,携带土渣量较大（对孔深大于,30m,的端承型桩，宜采用反循环）,1,）回转钻机成孔,回转钻机成孔施工过程,埋设护筒,钻孔,第一次清孔,吊放钢筋笼,第二次清孔,灌注混凝土,钻孔灌注桩,-,护筒埋设,钻孔灌注桩钻孔,钻孔灌注桩,-,钢筋笼吊装,钻孔灌注桩混凝土浇筑,钻孔灌注桩,-,泥浆运输车辆,2,）潜水钻机成孔,潜水钻机是一种旋转式钻孔机械，其动力、变速机构和钻头连在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下进行切削土壤成孔。用正循环工艺输入泥浆，进行护壁和将钻下的土渣排出孔外。,潜水钻机成孔，亦需先埋设护筒，其他施工过程皆与回转钻机成孔相似。,潜水钻机,3,）冲击钻成孔,冲击钻主要用于在,岩土层,中成孔，成孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层，然后用,掏渣筒,来掏取孔内的渣浆,还有一种,冲抓锥,，锥头内有重铁块和活动抓片，下落时松开卷扬机刹车，抓片张开，锥头自由下落冲入土中，然后开动卷扬机拉升锥头，此时抓片闭合抓土，将冲抓锥整体提升至地面卸土，依次循环成孔,。,冲击钻,机,冲抓锥,（,3,）套管成孔的灌注桩,套管成孔灌注桩是利用,锤击打桩法,和,振动打桩法,，将带有桩靴的,钢套管,沉入土中，然后灌注混凝土并拔管而成。,分类：,1,）锤击灌注桩,2,）振动灌注桩,套管成孔灌注桩常出现的质量问题及处理,1,）锤击灌注桩,适用范围：,一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。,施工过程,：,就位、沉套管、开始灌注混凝土、下钢筋骨架继续浇注混凝土、拔管成型。,混凝土桩靴（桩尖）,2,）振动灌注桩,振动灌注桩利用激振器或振动冲击锤沉管。激振器又称振动锤，由电动机带动装有偏心块的轴旋转而产生振动。,适用范围：,除宜用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基，还,适用于稍密及中密的碎石土地基。,振动灌注桩施工方法： 单打法、反插法、复打法,套管成孔灌注桩常出现的质量问题及处理,1,、断桩：,原因：,桩距过近，打邻近桩时受挤压；或因混凝土终凝不久就受振动和外力作用所造成。,处理：,桩距,3.5,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。,（,4,）爆扩成孔的灌注桩,爆扩成孔灌注桩是用钻孔爆扩成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头，再放入钢筋笼，浇筑桩身混凝土。,爆扩桩在粘性土层中使用效果较好，但在,软土,及,砂土,中不易成型，桩长（,H,）一般为,3,6m,，最大不超过,10m,。扩大头直径,D,为,2.5,3.5d,。这种桩具有成孔简单，节省劳力和成本低等优点。但检查质量不便，施工质量要求严格。,3.3,挖孔灌注桩,在有些高层建筑、大型桥梁、重要的水利工程由于自重大，底面积小，对地基的单位压力很高，需要大直径的桩来承受，但却往往受到钻孔设备的限制而难以完成。在这种情况下，人们较多地采用了挖孔灌注桩。,挖孔灌注桩的施工，是测量定位后开挖工人下到桩孔中去，在井壁护圈的保护下，直接进行开挖，待挖到设计标高，桩底扩孔后，对基底进行验收，验收合格后下放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。挖孔时如遇地下水，可使用潜水泵随时将水排除。,挖孔灌注桩常用的井壁护圈有下列几种：混凝土护圈；沉井护圈,；,钢套管护圈。,挖孔桩的桩径一般为,1m,3m,，桩深,20m,40m,，最深可达,60m,80m,。每根桩的承载力为,10000kN,40000kN,，甚至可高达,60000kN,70000kN,。,
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