桩的基础知识

1. 、挤密桩施工法挤密桩施工法常采用振冲法， 即在振冲器水平振动和高压水的共同作用下， 使松砂土层振密， 或在软弱图层中成孔， 然后回填碎石等粗料粒形成桩柱， 并和原地基土组成复合地基的地基 处理方法施工工艺： 振冲地基按加固机理和效果的不同， 可分为振冲挤密法和振冲置换法两类。 振冲 挤密法一般在中粗砂地基中使用， 可不另外加料， 而利用振冲器的振动力， 使原地基的松散 砂振挤密实。施工操作时，其关键是水量的大小和留振时间的长短，适用于处理不排水、抗 剪强度小于 20Kpa 的黏性土、 粉土、 饱和黄土和人工填土等地基。 振冲置换法施工是指碎石 桩施工，其施工操作步骤可分为：成孔、清孔、填料、振密、 。振冲置换法适用于处理砂土 和粉土等地基， 不加填料的振冲密实法仅适用于处理黏土粒含量小于10%的粗砂、 中砂地基。基坑开挖桩成孔清底夯桩孔夯填土夯实操作工艺桩施工一般采取先将基坑挖好，预留 0.5-0.7mm 土层，冲击成孔，宜为 1.201.50m ， 然后在坑内施工土桩。 桩的成孔方法可根据现场机具条件选用沉管（振动、锤击） 法、爆扩法、冲击法等。 沉管法是用振动或锤击沉桩机将与桩孔同直径钢管打入土中拔管成孔。 桩管顶设 桩帽，下端做成锥形约成 60 角，桩尖可心上下活动。本法简单易行，孔壁光滑平整，挤密 效果良好， 但处理深度受桩架限制， 一般不超过 8m。爆扩法系用钢钎打入土中形成 25-40mm 孔或洛阳铲打成 60-80mm孔，然后在孔中装入条形炸药卷和 2-3 个雷管，爆扩成 15-18d 的 孔 （d- 桩孔或药卷直径 ） 。本法成孔简单，但孔径不易控制。冲击法是使用简易冲击孔机将 0.6-3.2t 重锥形锤头，提升 0.5-20m 高后，落下反复冲击成孔，直径可达 50-60cm ，深度可 达 15m 以上，适于处理湿陷性较大深度的土层。桩施工顺序应先外排后里排， 同排内应间隔 1-2 孔进行； 对大型工程可采取分段施工， 以 免因振动挤压造成相邻孔缩孔成坍孔。 成孔后应夯实孔底， 夯实次数不少于 8 击，并立即夯 填灰土。桩孔应分层回填夯实，每次回填厚度为250-400mm。或采用电动卷场机提升式夯实机，夯实时一般落锤高度不小于 2m，每层夯实不少于 10 锤。施打时，逐层以量斗向孔内下料，逐 层夯实， 当采用偏心轮夹杆式连续夯实机， 则将灰土用铁锹随夯击不断下料， 每下二锹夯二 击，均匀地向桩孔下料、 夯实。 桩顶应高出设计标高不小于 0.5cm，挖土时将高出部分铲除。若孔底出现饱和软弱土层时， 可采取加大成孔间距， 以防由于振动而造成已打好的桩孔内 挤塞；当孔底有地下水流入， 可采用井点降水后再回填填料或向桩孔内填入一定数量的干砖 渣和石灰，经夯实后再分层填入填料。质量标准主控项目 灰土挤密桩的桩数、排列尺寸、孔径、深度、填料质量及配合比，必须符合设计要求或施 工规范的规定。一般项目施工前应对土及灰土的质量、桩孔放样位置等做检查。 施工中应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等做检查。施工结束后，应检查成桩的质量及地基承载力。土和灰土挤密桩地基质量检验标准应符合下表规定。灰土挤密桩工程质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主 控 项 目1桩长mm500测桩管长度或垂球测孔深2地基承载力设计要求按规范方法3桩体及桩间土干密 度设计要求现场取样检查4桩径mm-20用钢尺量般 项 目1土料有机质含量5试验室焙烧法2石灰粒径mm5筛分法3桩位偏差满堂布桩 0.4d 条基布桩 0.25d用钢尺量4垂直度1.5用经纬仪测桩管5桩径mm-20用钢尺量注：桩径允许偏差是指个别断面。特殊工艺关键控制点控制特殊工艺关键控制点控制序号关键控制点控制措施1施工顺序分段施工2灰土拌制土料、石灰过筛、计量，拌制均匀3桩孔夯填石灰桩应打一孔填一孔，若土质较差，夯填速度较慢，宜 采用间隔打法， 以免因振动、 挤压， 造成相邻桩孔出现颈缩或 坍孔4管理施工中应加强管理，进行认真的技术交底和检查；桩孔要 防止漏钻或漏填；灰土要计量拌匀；干湿要适度，厚度和落 锤高度、锤击数要按规定，以免桩出现漏填灰、夹层、松散 等情况，造成严重质量事故桩缩孔或塌孔，挤密效果差：地基土的含水量在达到或接近最佳含水量时， 挤密效果最好。 当含水量过大时， 必须采 用套管成孔。成孔后如发现桩孔缩颈比较严重，可在孔内填入干散砂土、生石灰块或砖渣， 稍停一段时间后再将桩管沉入土中， 重新成孔。 如含水量过小， 应预先浸湿加固范围的土层， 使之达到或接近最佳含水量。必须遵守成孔挤密的顺序， 应先外圈后里圈并间隔进行。 对已成的孔， 应防止受水浸湿 且必须当天回填夯实。施工时应保持桩位正确，桩深应符合设计要求。为避免夯打造成缩颈堵塞，应打一孔， 填一孔，或隔几个桩位跳打夯实。桩身回填夯击不密实，疏松、断裂：成孔深度应符合设计规定， 桩孔填料前， 应先夯击孔底 3-4 锤。根据地试验测定的密实 度要求，随填随夯， 对持力层范围内 （约 5-10 倍桩径的深度范围） 的夯实质量应严格控制。 若锤击数不够，可适当增加击数。回填料应拌合均匀，且适当控制其含水量，一般可按经验在现场直接判断。 每个桩孔回填用料应与计算用量基本相符。夯锤重不宜小于 100kg ，采用的锤型应有利于将边缘土夯实（如梨形锤和枣核形锤等） 不宜采用平头夯锤。成品保护基础底面以上应预留 0.7-1.0m 厚的土层，待施工结束后，将表层挤松的土挖除，分层夯 压密实后，立即进行下道工序施工。雨期或冬期施工，应采取防雨、防冻措施，防止灰土受雨水淋湿或冻结。 安全健康与环境管理 施工过程危害及控制措施施工过程危害及控制措施序号作业活动危险源控制措施1振动或锤击 沉桩机、冲击机操 作倾倒或锤头突然下 落，造成人员伤亡或设 备损坏。振动或锤击沉桩机安放平稳，经常检查设备情况2现场施工人员或物件掉入孔 内。应加盖板3施工用电触电电气设备应设接地、接零，并由持 证人员安全操作。电缆、电线应架空2、深层密实法深层密实法常采用深层搅拌法， 即使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法， 简称湿法， 适用 于加固饱和软粘土地基。深层搅拌法的基本原理：深层搅拌法是利用水泥浆作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械， 在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌， 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、 化 学反应，使软土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的地基。深层搅拌法施工工艺：工艺流程包括定位、预搅下沉、制备水泥浆、喷浆搅拌提升、重复上 下搅拌和清洗、移位等施工过程。定位：起重机悬吊深层搅拌机对准指定桩位 预搅下沉： 待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电动机，放松起重机钢丝绳，使 搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。制备水泥浆： 待深层搅拌机下沉到一定深度时， 即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆， 在 压浆前将水泥浆倒入集料斗中。喷浆搅拌提升： 深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵， 将水泥浆压入地基中，并且边 喷浆边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。重复上下搅拌： 深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时， 集料斗中的水泥浆应正好排 空。为使软土和水泥浆搅拌均匀， 可再次将搅拌机边旋转边沉入土中， 至设计加固深度后再 将搅拌机提升至地面。清洗并移位： 向集料斗中注入适量清水， 开启灰浆泵， 清洗全部管路中残存的水泥浆直至基 本干净。并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。重复上述步骤进行下一根桩的施工。搅拌桩施工质量控制（一）、严格控制水泥等材料质量 按照设计要求选用水泥的品种标号， 并采取防潮、 防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后 进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。（二）、加强管理工作 制定具体的施工管理措施和适用的施工方法， 对施工人员进行技术培训、 技术交底、 使作业 人员心中有数。指派技术水平高、 精通地基加固知识的技术人员作技术指导或现场负责， 使施工全过程处于 规范化、规程化控制状态。配备完整的制桩设备，具有可靠性和配套性机械，满足设计要求。 电脑自动记录仪要定时检校，保证其完好性。（三）、确保加固桩体强度和均匀性。 施工时派人做好成桩记录，详细记录每根桩的位置、编号、喷浆量及喷浆深度复搅深度等， 发现问题及时纠正或采取补救措施。成桩过程派专人监视发送设备，避免输浆管道发生堵塞。 严格按要求控制喷浆量和提升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分拌合。 为保证成桩直径及搅拌均匀性程度， 对使用的钻头定期复核检查， 对直径磨耗过大的钻头进 行维修和更换。（四）、加固效果检查在桩的不同部位切取试块， 送至试验室分割成与室内试块相同尺寸的试件， 比较相同龄期室 内外试块强度。做复合地基荷载试验，实测加固后的复合地基是否符合设计要求。 施工管理及注意事项（一）、施工过程中必须作好施工记录和计量记录， 检查重点有：加固料质量和用量、桩长、 制桩过程有无断桩，桩体均匀、搅拌的转速、提升时间、复搅长度、补桩和补搅等。搅拌桩 施工质量监理应符合粉体喷搅法加固软弱土层技术规范 （TBl0113-96） 附录 B 的要求。（二）、 搅拌桩施工应有自动记录桩身长度、 单位桩长水泥用量并能监测水泥是否到达喷浆 孔底的自动记量装置。 试桩过程中应对该自动装置进行校核， 正式施工过程中应不定期检查。（三）、施工环保及安全： 必须采取有效的措施， 防止搅拌桩施工对环境的污染 （ 粉尘、污水、 噪音等 ） 和干扰附近既有道路上的车辆正常行驶。（四）、 搅拌桩施工根据施工工艺及工艺性试验确定的操作参数进行， 并随时注意记录压力、 喷浆量、钻机钻进与提升速度、孔底电流等有关参数。（五）、 施工中应严格控制喷浆、停浆时间、钻进深度、钻机垂直度及水平位置、停浆面标 高、复搅深度等。终钻提升的确定，应以穿透淤泥层为原则。水泥损耗量不得大于2kg m。（六）、 施工中不得中途中断喷浆， 确保桩长。 在尚未到达设计桩底标高和尚未喷浆的情况 下进行钻杆提升作业； 若因停电或机械故障等原因而中断喷浆时， 应将钻机下钻至断浆点下 不小于 1 米的位置，待恢复供浆时再喷浆提升。（七）、 按设计的喷浆量喷浆， 施工中发现喷浆量不足时，应及时对原桩复钻复喷，复喷的 喷浆量仍不应小于设计用量。 施工过程中应随时检查浆罐内的水泥加入量、 剩余水泥量， 复 核每米喷浆量及成桩后喷浆总量。（八）、 钻头直径磨损量不得大于 1cm。（九）、 水泥入浆罐之前经过 4目 cm2筛网过筛，除杂除块。（十） 、对输浆管要经常检查， 不得泄露及堵塞， 管道长度以 60m左右为宜， 不得超过 80m。 搅拌桩质量检测（一）、 开挖检查：成桩 7 天后，在监理工程师和甲方监督下进行开挖自检，开挖深度0.5 2.0 米，目测成桩情况及搅拌均匀程度、桩径、桩位偏差等，检测频率2。（二）、 成桩 7 天内采用 N10 轻便触探检测。检测频率 2。 搅拌桩施工质量容许偏差项次项目单位允许偏差检查方法和频率1桩距mm100钢尺抽查 22桩径mm不小于设计钢尺抽查 23桩长m不小于设计喷浆前检查钻杆及刻度盘4竖直度1.5 垂球或经伟仪抽查5单桩喷浆量不小于设计查施工记录6桩体强度Kpa不小于设计规定N10 或抽芯试验（三）、桩体强度试验：采用N10轻便触探检测。施工中注意的质量问题湿法断桩：搅拌提升速度与输浆速度同步，制备的浆液不得离析，泵送要连续桩端质量差： 为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口时，喷浆座底 30s ，使浆液完全达到桩端。桩体不均匀：通过复喷的方法达到提高桩身强度的目的，搅拌次数 1 次喷浆 2 次搅拌或 2 次喷浆 3 次搅拌为宜，且最后 1 次提升搅拌宜采用慢速提升。因故停浆：施工中因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m。干法异常情况：施工中注意喷粉机， 空压机的运转情况， 压力表的显示变化， 送灰情况，如出现异常情 况，应立即判明原因，停止提升，原地搅拌，为保证成桩质量，必要时给予复打。因故停止喷粉：成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m 处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。搭接的桩体：设计上要求搭接的桩体，须连续施工，一般相邻桩的施工间隔时间不超过8h。成品保护基础底面以上应预留 0.7 1.0m 土层， 施工结束后，将表层挤松的土挖除，或分层夯压 密实后，立即进行下道工序施工。雨期或冬季施工，应采取防雨，防冻措施，防止水泥受雨水淋湿或冻结。3、CFG桩复合地基CFG桩复合地基也称为水泥粉煤灰碎石桩地基。 是今年发展起来的处理软弱地基的一种新方 法他是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、 粉煤灰和少量水泥， 加水搅拌后制成具有一定强度 的桩体。 其骨料仍为碎石， 用掺入石屑来改善颗粒级配， 掺入粉煤灰来改善混合料的和易性， 并利用其活性减少水泥用量。 掺入少量水泥使具有一定粘结强度。 他是一种低强度混凝土桩， 可充分利用桩见土的承载力， 共同作用， 并可传递荷载到深层地基中去。 具有较好的技术性 能和经济效果桩径一般为 350400mm，桩长一般为 612m。CFG桩施工工艺： 桩施工程序为： 桩机就位、 沉管至设计深度、 停振下料、 振动捣实后拔管、 留振 10 秒、振动拔管、复打。应考虑隔排隔桩跳打，新打桩与已打桩间隔时间不应小于七 天。桩体经七天达到一定强度后，始可进行基槽开挖，如桩顶离地面在 1.5 米以内，用人工 开挖；如大于 1.5 米，下部 700mm，用人工开挖，以避免损坏桩头部分，为使与桩见土更好 的共同作用，在基础下宜铺一层 150300mm厚的碎石或灰土垫层。工艺流程（1）CFG 桩复合地基技术采用的施工方法有：长螺旋钻孔灌注成桩，长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，振动沉管灌注成桩等。（2）长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的黏性土、粉土 、素填土、中等结实以上的砂土 ；长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩适用于黏性土、 粉土、砂土、以及对噪声或 泥 浆污染要求严格的场地。（3）振动沉管灌注成桩，适用于 粉土 、黏性土及素填土地基。使用的施工设备多用浙江建 筑机械厂和兰州通用机械总公司生产的设备，桩尖采用钢筋混凝土预制桩尖活刚制活瓣桩 尖。施工要点（1）施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验，施工时按配合比配制混合料。 长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的 坍落度 宜为 160 200mm，振动沉管灌注成桩施工的 坍落 度宜为 30 50mm，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度小于200mm。（ 2） 桩机就位，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%；对于满堂布桩基础，桩位偏差不应大于 0.4 倍桩径；对于条基，桩位偏差不应大于 0.25 倍桩径，对于单排布桩 桩位偏差不应大于 60mm。（ 3） 控制钻孔沉管入土深度，确保桩长偏差在 +100mm范围内。（4）长螺旋钻孔、 管内泵压混合料成眨施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合， 遇到饱和 砂土 或饱和粉土层， 不得停泵待料； 沉管灌注 成桩施工拔管速度应按匀速控制， 拔管速度应控制在 1.2 1.5m/min 左右，如遇淤泥土或淤 泥质土，拔管速度可适当放慢。（5）施工时，桩顶标高应高出设计标高，高出长度根据桩距、布桩形式、现场地质条件和 施打顺序等综合确定，一般不应小于0.5m。（6）成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组（3 块）试块（边长 150mm立方体），标准养护，测定其立方体 28d 抗压强度。（7）冬期施工时混合料入孔温度不得低于 5，对桩头和桩间土应采取 保温 措施。（8）清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂 和扰动桩间土。（9）褥垫层厚度宜为 150300mm，由设计确定。施工时虚铺厚度（ h）：h= H/ 其中为 夯填度，一般取 0.87 0.90 。虚铺完成后宜采用静力压实法至设计厚度；当基础底面下桩 间土的含水量 较小时， 也可采用动力 夯实 法。对较干的砂 石料 ，虚铺后可适当洒水再进行碾 压或 夯实。质量标准1、水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料应符合设计要求。2、施工中应检查桩身混合料的配合比、 坍落度 和提拔钻杆速度（或提拔 套管 速度）、成 孔 深度、混合料的灌入量等。3、施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量做检查。 一般项目 1 桩身完整性 按桩基检测技术规范 按桩基检测技术规范2 桩位偏差 满堂布桩 0.40D条基布桩 0.25D 用钢尺量， D 为桩径3 桩垂直度 1.5% 用经纬仪测桩管4 桩 长 +100mm 测桩管长度或垂球测 孔深5 褥垫层夯填度 0.9 用钢尺量注：（ 1）夯填度指 夯实 后的褥垫层厚度于虚体厚度的比值。（2）桩径允许偏差负值是指个别断面。成品保护1、CFG 桩施工时，应调整好打桩顺序，以免桩机械碾压已施工完成的桩头。2、CFG 桩施工完毕后，待桩体达到一定强度后（一般为37d），方可进行开挖，宜采用人工开挖，如基坑较深、开挖面积较大，可采用小型机械和人工联合开挖，应用专人指挥， 保证铲斗离桩边应有一定的安全距离， 同时应避免扰动桩间土和对设计桩顶标高以下的桩体 产生损害。3、挖至设计标高后，应剔除多余的桩头，剔除桩头时应采取如下措施：（1） 找出桩顶标高位置， 在同一水平面按同一角度对称放置 2 个或 4 个钢钎， 用大锤同时 击打，将桩头截断。 桩头截断后， 再用钢钎、 手锤等工具沿桩周向桩心逐渐剔除多余的桩头， 直至设计桩顶标高，并在桩顶找平。（2） 不可用重锤或重物横向击打桩体。（3）桩头剔至设计标高，桩顶表面应凿至平整。（4）桩头剔至设计标高以下时，必须采取补救措施。如断裂 面距桩顶标高不深， 可接桩至设计标高，方法如图（ 1-3 ）。同时保护好桩间土不受扰动。4、保护土层和桩头清除至设计标高后，应尽快进行褥垫层的施工，以防桩间土被扰动。5、冬期施工时，保护土层和桩头清除至设计标高后，立即对桩间土和CFG桩采用草帘、草袋等 保温材料进行覆盖， 防止桩间土冻涨而造成桩体拉断， 同时防止桩间土受冻后复合地基 承载力降低。