建筑施工技术第二章ppt课件.ppt

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1、第2章 地基与桩基础工程,【教学要求】了解地基加固的方法，掌握地基加固的原理和拟定加固方案的原则；了解预制桩的构造，掌握锤击沉桩、静力沉桩、振动沉桩和射水沉桩的施工方法；了解各类灌注桩的工艺原理和施工要点。了解桩基工程质量控制和检测验收的方法。,【教学重点】预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯入度控制和质量控制方法，灌注桩常见质量问题的原因及预防、处理方法。,【教学难点】预制桩沉桩施工质量控制；灌注桩常见质量问题的预防及处理方法。,第一节 地基处理及加固,一、地基加固处理,当结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大)，不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法改善地基性质，提高承载力、

2、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。,1、地基加固的原理,“将土质由松变实”，“将土的含水量由高变低”，即可达到地基加固的目的。工程实践中的各种加固方法均是从这一加固原理出发。,1、地基加固原理,地基碾压加固,提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。,2、地基处理的目的,坚实稳定的建筑地基 在可靠地基上建造的基础,软弱地基包括：淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。,3、地基处理的对象,特殊土地基包括：软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。,吹填土的施工现场,淤

3、泥质土 湿陷性黄土 膨胀土,4、地基加固处理的综合措施,拟定地基加固处理方案时，应考虑地基与上部结构共同工作的原则，从地基处理、建筑和结构设计、施工方案方面均采取相应措施，绝不能单纯对地基进行处理。其具体措施有：改变建筑体形，简化建筑平面；调整荷载差异；合理设置沉降缝；采用轻型结构、柔性结构；加强房屋的整体刚度；偏心荷载较大时，对基础进行移轴处理；施工中正确安排施工顺序和施工进度。,地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：“挖”、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”七个字。,二、地基加固的方法,当软弱土地基的承载力或变形满足不了建筑地基的要求，而软弱土层的厚度不大时，挖去软土层将基础

4、置于承载力大的基岩或坚硬的土层中，最为经济。,挖去厚度不大的软土层,当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的差距不大时，可在软土层上直接回填一定厚度的好土，以提高地基持力层的承载力，减小软土层的承压力。,在软土层上回填好土,软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去,代之以人工填筑的垫层作持力层。采用砂石、三合土、矿渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。,1、换填法,砂石地基施工,砂石垫层剖面图,利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结。也可采用预压固结法，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时间,使地基压密，以提高承载力，减少沉降量。,2、预压法排水

5、固结法,排水固结法,水平排水体,竖向排水体,塑料排水带,排水系统,加压系统,降低地下水法,真空法,堆载法,砂垫层,袋装砂井,普通砂井,电渗法,堆载预压法,在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。,加载预压,堆载预压法包括加压系统和排水系统。,按堆载材料分为自重预压、加载预压和加水预压。按加压程序可分为单级加荷和多级加荷。,加水预压,是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设的排水竖井，用真空装置进行抽气。抽气使地表砂垫层及排水竖井内形成负压，使土体内部与排水竖井之

6、间形成压力差。压差作用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使土体固结。,真空预压法,吹填施工,软弱的吹填地基,真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，又称为负压固结。,按照竖向排水体的不同，真空预压法又可分为普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。,袋装砂井施工 袋装砂井施工机械 袋装砂井埋设完毕,袋装砂井,袋装砂井埋设完毕,袋装砂井与排水横管连接,插板机在进行塑料排水带施工,塑料排水带埋设完毕,真空预压法覆盖封闭膜,真空预压法排气进行时,真空预压法的新发展,低位真空预压法,高真空击密法,覆水真空预压法,覆水真空预压法,利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分,加速土壤的固结，提高土壤的

7、密实度和承载力。,3、夯实法,平板振动夯进行地基夯实 冲击夯进行软土压实施工,是一种较常采用的地基处理方法,它是用起重机械将大吨位夯锤(一般不小于8t)起吊到高处(一般不小于6m)后，自由落下，对土体进行强力夯实。,强夯施工中,强夯适用于粘性土、湿陷性黄土及人工填土地基的加固。但强夯产生的振动对已建成或在建的建筑物有影响时，不得采用。,强夯法施工,强夯可提高地基土的强度，降低土的压缩性，改善土的抗液化条件。,吊起夯锤,自动脱钩装置,起重机配三角架起吊,夯锤下落瞬间,起重机配龙门架起吊,夯坑,夯锤一般重1025t，大吨位锤通常采用钢板外壳内灌砼，也可用局部钢板浇筑砼组合锤。锤底面积宜按土的性质确

8、定，锤底静压力值可取2540KPa。夯锤中宜设置若干上下贯通的气孔，可减小夯锤起吊时的吸力（夯锤吸力可达3倍锤重）。,夯锤上气孔,长圆柱夯锤 短圆柱夯锤 圆锥形夯锤,圆柱形夯锤高宽比过大，容易偏锤，要慎用,圆锥形夯锤底面积小，会形成很深的夯坑,在夯坑内回填块、碎石，强行夯入并排开软土，形成砂石桩与软土的复合地基，称之为强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）。,强夯置换,强夯置换施工 碎石被夯入深坑中 起出并清理夯锤,振冲法是振动水冲击法的简称，按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用，置换后填料形成的桩体与土组成复合地基；在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。振

9、冲法的处理深度可达10m左右。,4、振冲法,5、水泥土搅拌法,深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达812m。施工过程：定位沉入到底部喷浆搅拌（上升）重复搅拌（下沉）重复搅拌（上升）完毕,水泥土搅拌法分为深层搅拌法和粉体喷搅法,振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下，把套管打入规定的设计深度，夯管入土后，挤密了套管周围土体，然后投入砂石，再排砂石于土中，振动密实成桩，多次循环后就成为砂石桩。也可采用锤击沉管方法。桩与桩间

10、土形成复合地基，从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化，也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性。其处理深度达10m左右。,6、砂石桩法,用带桩靴的工具式桩管打入土中，挤压土壤形成桩孔，拔出桩管再在桩孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料进行捣实。其原理是挤密土壤、排水固结，提高地基的承载力，俗称“挤密桩”。包括碎(砂)石桩、石灰桩、灰土桩、CFG桩等。,7、深层挤密法,施工完的灰土桩,灰土桩施工现场,桩的分类,桩基础由桩和承台组成：,按承载性状分,端承桩,磨擦桩,端承桩,磨擦端承桩,端承磨擦桩,磨擦桩,桩基础构造示意图,第二节 钢筋混凝土预制桩施工,按桩身的材料不同分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩、沙

11、石桩和灰土桩。按桩的性能和竖向受力情况分为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平荷载桩和复合受力桩。按成孔方式分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。,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400500mm的空心圆柱形截面，壁厚80100mm,在工厂采用“离心法”制成，分节长度810m，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,一、钢筋砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放,现场制

12、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。,（一）制作,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30d，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,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

13、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。,砼应边拌边捣、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。,（二）起吊、运输与堆放,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,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

14、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,（二）起吊、运输与堆放,二、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 1、桩锤,（一）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406

15、0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,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

16、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、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

17、预制桩或灌注桩的施工。,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 材料机具准备，通电、通水 打桩试验 确定打桩顺序 抄平放线，定桩位，设标尺 垫木、桩帽和送桩。,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,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

18、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。,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。,4、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

19、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,5、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,（二）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

20、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,桩机就位,吊起管桩,静力压桩,GZY700D全液压高效静力压桩机,（三）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。

21、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,振动沉桩,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,（四）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

22、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

23、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,（五）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

24、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,三 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

25、措施处理后方可继续施打。,四 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,第三节 砼灌注桩施工,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,（一）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

26、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：电动机带动钻杆转动，使螺旋叶片旋转削土，土随螺旋叶片上升排出孔外。,二、钻孔灌注桩施工工艺,孔底清理,钻至设计深度后进行孔底清理，方法是只钻不进、空转清土、提钻卸土。,可在钻杆上换装扩孔刀片，扩底直径为桩身直径的2.53.5倍，在设计要求位置形成葫芦桩或扩底桩。孔底虚土厚度：磨擦力为主的桩不大于300mm，端承力为主的桩不大于100mm；,桩身或桩底扩孔,钢筋笼宜一次绑好，吊入孔内时注意勿碰孔壁，钢筋骨架过长时，可分段吊放，逐段焊接。砼应分层连续浇筑，分层厚度不大于1.5m。,施工要点,长螺旋钻机成孔施工 长螺旋

27、钻机钻头,长螺旋钻机成孔近景,螺旋钻成孔,（二）泥浆护壁成孔灌注桩,泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔，不同土质和地下水位高低都适用。多用于含水量高的软土地区。成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等，其中以回转钻机应用最多。,回转钻机是由动力装置带动有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。切削形成的土渣，通过泥浆循环排出桩孔。根据泥浆循环方式的不同，分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。,（1）测定桩位（2）埋设护筒（3）泥浆制备（4）成孔方法 A、回转钻机成孔,泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程,正循环回转钻机,成孔时泥浆由钻杆内部注入,从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上经孔口

28、带出并流入沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。,步履式正反循环冲击钻机,正循环成孔,反循环回转钻机,成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，排放土渣的能力强。,GW-40型全液压钻机,GW-35B型钻机,FGZ反循环回转钻机,反循环成孔,B、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。,KQ系列潜水工程钻孔机,

29、C、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。,冲击钻成孔作业,冲击锥 掏碴筒,（5）清孔 第一次清孔：钻孔达到设计标高后应进行清孔。以原土造浆的钻孔可用“射水法”，即钻杆只转不进（空转），待泥浆密度降至1.1左右；注入制备泥浆的钻孔则应采用“换浆法”清孔，至换出的泥浆密度小于1.15时方为合格。（6）吊放钢筋笼 第二次清孔：在钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌前进行，在导管顶部安放泵及皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。第二次清孔标准是：孔深达到设计要求，沉渣厚度在100mm以内。,水

30、下砼的浇筑方法,水下砼的浇筑目前常用“导管法”。方法是利用导管输送砼使之与水隔离，依靠管中砼的自重，压管口周围的砼在已浇筑的砼内部流动、扩散，以完成砼的浇筑工作。,导管安放（下部距底面约10cm）在料斗及导管内灌入足量砼剪断球塞吊绳（砼冲向基底向四周扩散，并包住管口，形成砼堆）在料斗内持续灌入砼、管外砼面不断被管内的砼挤压顶升边灌入砼、边逐渐提升导管（保证导管下端 始终埋入砼内）直至砼浇筑高程高于设计标高清除强度较低的表面砼至设计标高。,工作程序,（7）水下浇灌砼,1 安放导管 2 导管就位 3 料斗贮料,4 连续浇注 5 提升导管,泥浆护壁成孔的缺点：施工现场环境污染严重,工作程序,注意事项

31、,必须保证第一次浇筑的砼量能满足将导管埋入最小埋置深度h1，其后应能始终保持管内砼的高度；,严格控制导管提升高度，只能上下升降，不准左右移动，以免造成管内返水事故;,导管法水下浇筑砼施工示意,导管组成 导管注满砼 浇筑过程中,导管直径的选择：水深小于3m可选250，施工覆盖范围约4m2；水深35m可选300，施工覆盖范围约515m2；水深5m以上者可选300500，施工覆盖范围约1550m2；当面积过大时，可用多根导管同时浇筑；当砼水下浇筑深度在10m以内时，导管埋入砼的最小深度为0.8m，当砼水下浇筑深度在1020m时，导管埋入砼的最小深度为1.11.5m。,（8）常见工程质量事故及处理方法

32、,A、孔壁塌陷 钻进过程中如发现排出的泥浆中不断出现气泡或泥浆液面突然下降，这表示有孔壁坍陷迹象。预防及处理措施：护筒周围用粘土填封密实，钻进过程中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土层时适当加大泥浆比重，控制钻进速度和空转时间；孔壁坍陷时应保持孔内泥浆液位并加大泥浆比重以稳孔护壁。如孔坍陷严重，应提出钻具立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻。,B、钻孔偏斜,钻进过程中钻杆不垂直、土层软硬不均或碰到孤石都会引起钻孔偏斜；预防措施是钻机安装时对导架进行水平和垂直校正，发现钻杆弯曲时应及时更换，遇软硬土层应低速钻进；出现钻杆偏斜时可提起钻头，上下反复扫钻几次。如纠正无效，应于孔中局部回填粘

33、土至偏孔处0.5m以上，稳定后再重新钻进。,回转钻机的钻头,扩底灌注桩设备,C、孔底隔层 孔底残留石渣过厚，孔脚涌进泥沙或塌壁泥土落底。造成孔底隔层的主要原因是清孔不彻底，清空后泥浆浓度减少或浇筑混凝土、安放钢筋骨架时碰撞孔壁造成塌孔落土。主要防治措施：做好清孔工作，注意泥浆浓度及孔内水位变化，施工时注意保护孔壁。,三、沉管灌注桩,沉管灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉管法将带有钢筋砼桩靴(或活辨式桩尖)的钢桩管沉入土中，然后边拔管边灌注砼而成。,用锤击沉桩设备沉管时称为“锤击沉管灌注桩”,利用激振器的振动沉管时，称为“振动沉管灌注桩”,定位埋设混凝土预制桩尖桩机就位锤击沉管浇灌砼边拔管、边锤击、

34、边继续浇灌砼成桩,施工程序,（一）锤击沉管灌注桩,砼预制桩靴,锤击沉管,就位,用桩架吊起桩管，关闭桩尖活瓣或对准预设在桩位处的预制砼桩靴，套入桩靴。然后缓缓放下套管，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，桩管偏斜不大于0.5%时，即可起锤沉管。先低锤轻击，观察如无偏移方可正常施打，直至符合设计要求的贯入度或标高。,沉管,关闭桩管活瓣桩尖 桩管套入砼桩靴,砼浇灌,检查桩管内有无泥浆或水进入，即可灌注砼。第一次浇灌砼时桩管内应尽量灌满桩管内砼保持略高于地面。,拔管,在砼灌满桩管后，拔管即可进行。一边拔管、一边锤击，拔管的速度要均匀，一般土层以1m/min为宜，软弱土层以0

35、.30.8 m/min为宜。倒打拔管的速度，单动汽锤不得少于50次/min，自由落锤不少于40次/min。在管底未拔至桩顶设计标高时，倒打和轻击不得中断。,跳打法,桩的中心距小于4倍桩管外径或小于2m时，均应跳打。中间空出的桩，须待邻桩砼达到设计强度的50%后方可施打。,为提高桩的质量和承载能力，可采用复打来扩大灌注桩的桩径。方法是：在第一次浇筑砼完毕、拔出桩管，消除管外壁上的污泥和桩孔周围地面的浮土，立即在原桩位再设预制桩靴或合好S桩尖活瓣，第二次复打沉入桩管，使未凝固的砼向四周挤压扩大桩径，然后再浇筑第二次砼。,复打法,复打法沉桩,锤击沉管灌注桩的特殊施工方法有跳打法、复打法。,特殊施工方

36、法,（二）振动沉管灌注桩,振动沉管采用振动锤或振动冲击锤沉管，利用桩机强迫振动频率与土的自振频率相同时产生的共振而沉管。沉桩前，将桩管下端活瓣合拢或套入桩靴，对准桩位，徐徐 放下桩管压入土中，勿使偏斜，即可开动激 振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减 小，同时利用振动锤自重在桩管上加压，桩 管即能沉入土中。,振动沉管灌注桩可采用单打法、反插法和复打法施工。,振动沉管灌注桩,在沉入土中的桩管内灌满砼，开动激振器振动510s后开始拔管，边振边拔；每拔0.51m，停拔振动510s，如此反复，直到桩管全部拔出。一般土层内拔管速度宜为1.21.5m/min，在软弱土层中宜为0.60.8m/min。,单

37、打法,在桩管内灌满砼后，先振动再开始拔管，每次拔管高度0.51.0m，向下反插深度0.30.5m。如此反复进行，直至桩管全部拔出地面。反插法能增大桩的截面，提高桩的承载能力，适宜在较差的软土地基上应用。,反插法,要求与锤击灌注桩相同。,复打法,振动灌注桩的适用范围除与锤击灌注桩相同外,并适用于稍密及中密的碎石土地基。,沉管灌注桩的关键必须严格控制最后两个两分钟的贯入度，其值按设计要求、或试桩数据和当地施工经验确定。,（三）沉管灌注桩常见问题的处置,断桩检查：露出地面的桩体可用目测观察，桩体在地下23m范围内断裂，用手或脚轻摇会有浮振的感觉，深处的断桩可采用动测法检测。,1、断桩,防止断桩的措施

38、：主要是控制桩的中心距大于4倍桩径,合理安排打桩施工顺序和桩架行走路线，采用跳打法和控制时间法使桩身砼终凝前避免振动和扰动，认真控制拔管速度。,断桩的处理：断桩一经发现，应将断桩拔去，清理桩孔及接桩面，略增大桩身截面积再重新浇筑桩身砼。,3、桩尖进水、进泥沙,桩管沉至设计标高后，用浮标可测得桩底是否进水或进泥；预防措施是桩尖活瓣间隙或预制桩头与桩管接触处要严密，对缝隙较大的桩尖或桩头应及时修理或更换；出现桩靴进水或进泥情况时可先在桩管内灌入0.5m高水泥砂浆，再灌入1m高砼，然后反插打下。,2、缩颈,在流塑状态的淤泥质土打桩时，拔管过程中要设置浮标观测每50100cm高度内砼的灌入量，根据灌入

39、量和桩径的换算作出桩形图，根据桩形图是否异常来监测缩颈现象的发生；预防措施是严格控制拔管速度在0.60.8m/min以内，桩管内尽量多装砼，使管内砼高于地面或地下水位11.5m以上。发现桩身出现缩颈现象及时采取复打法进行处理。,缩颈桩,4、吊脚桩,第一次拔管时，观测管内浮标可监测桩尖活瓣或预制桩头是否打开或脱开；预防措施是采取“密振慢抽”方法，开始拔管50cm,将桩管反插几下，然后再正常拔管；同时保持砼有良好的和易性，防止卡管或堵管，严格控制预制桩尖的强度和规格，防止桩尖打碎或压入管内；发现吊脚桩应将桩管拔出后填砂重打。,四、挖孔灌注桩施工,人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉

40、降量小、无需大型机械设备，无振动无噪音、无环境污染。人工挖孔灌注桩直径一般为0.8-3m，最大可达4m，深度一般在20m左右，国内最深的为72m。,人工挖孔桩护壁有砖护壁和砼护壁(直径1.2m以上桩)两种，施工方法是分段(每段0.8-1m左右)开挖,分段砌筑或浇筑砼拱圈护壁，直至设计标高。,为确保人工挖孔桩施工安全，要有预防孔壁坍塌和产生流砂、管涌的措施，深孔要有可靠的排水、通风和照明设施。预防孔壁坍塌的措施：有采用现浇砼护圈、钢护圈和沉井三种。,砼孔壁支护 砖砌孔壁支护,钢筋笼吊装就位,井下挖土 井下凿岩 井上吊土,钢筋笼与声测管,大直径群桩挖孔施工,值得指出的是：人工挖孔桩工艺有被滥用的趋

41、势，桩越挖越深、直径越挖越大，安全措施不到位等。有些省市已开始限制人工挖孔桩的使用。,号称“世界上直径最大”的挖孔桩,钢筋笼制作：直径在1.2m内的钢筋笼制作同一般灌注桩，大直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道2530mm的加强箍，每隔一箍在箍内设一道井字加强支撑，与主筋焊接组成骨架，便于吊运。,五、钢筋笼吊放及桩头处理,工人绑扎制作钢筋笼,钢筋笼长度超过10m应分段拼接，每节主筋为通长钢筋，接头对焊连接，主筋与箍筋点焊固定，主筋保护层厚70mm，平整度误差不大于50mm，四侧主筋每隔5m设置耳环。钢筋笼就位应采用小型吊运机具或起重机进行，上下节主筋采用帮条双面焊连接。,大

42、直径灌注桩的钢筋笼加工,钢筋笼吊装,钢筋笼吊放,送放钢筋笼防碰,钢筋笼就位,灌注桩桩头处理,桩间挖土 承台高程控制 桩头凿除,剥出主筋 浇筑砼垫层 承台钢筋绑扎,第四节 桩基检测与验收*,工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性的抽样检测。,一、单桩承载力检测,分为静载和动载二种：1、符合下列条件之一的桩应采用静载试验 设计等级为甲级的桩基；地质条件复杂、施工质量可靠性低；在本地区采用的新桩型或新工艺；挤土群桩施工产生挤土效应。抽检数量：不少于总桩数的1%，且不少于3根；当总桩数少于50根时，不少于2根。,江苏广电城3840t桩基静载检测现场,2、对上条规定之外的预制桩和满足高应变法适用检测范围的灌

43、注桩，可采用高应变法进行动载检测。检测数量：不宜少于总桩数的5%，且不得少于10根。,安装感应装置,吊起落锤,设置桩垫,测量落距,落锤下落,桩基大应变频谱分析仪,3、当受设备或现场条件限制无法进行单桩承载力检测的端承型大直径灌注桩，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。检测数量：不应少于总桩数的5%，且不应少于10根。,钻芯法基桩检测 桩身砼芯样质量检查,二、桩身完整性抽样检测,1、检测数量 柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根；设计等级为甲级，或地质条件复杂、施工质量可靠性较低的灌注桩，抽检数量不应少于总桩数的30%，且不得少于20根；其它桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根；,地下水位以上且终孔后桩端持力层已通过核验的人工挖孔桩，及单节砼预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的10%，且不应少于10根。,2、检测方法,对端承型大直径灌注桩，应选用钻芯法 或声波透射法 对总桩数的10%进行桩身完整性检测。,声波透射法进行桩身完整性检测,