《桩基础工程讲义1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桩基础工程讲义1.ppt（133页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第二章 桩基础工程,桩基础的组成：桩+承台,1桩2承台3上部结构,桩的作用,将上部建筑物的荷载传递到承载力较大的深层土层中，或使软弱土层挤密，以提高地基土的密实度及承载力。,桩的分类,按受力情况：摩擦桩和端承桩；按施工方法：预制桩和灌注桩；按所用材料：木、砂、钢桩（钢管）和钢筋砼桩；按成桩方法：挤土桩（如打入式预制桩）、部分挤土桩（如钻孔打入式预制桩）非挤土桩（如钻孔灌注桩）。,第一节 混凝土预制桩施工,一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放（一）桩的预制较短的桩（10m以内）：预制厂生产；较长的桩：现场就地预制；方桩：一般现场预制；预应力管桩：只能在工厂生产。现场制作：“叠浇法”（叠浇层数不宜
2、超过四层，做好隔离层）；,叠浇法,砼的浇筑顺序：桩顶向桩尖连续浇捣；主筋：对焊。,短钢筋伸出砼外50100，沉桩中起导向作用。,（二）桩的起吊、运输和堆放,1、桩的起吊达设计强度70%起吊；达设计强度100%运输和打桩；吊点的位置：如设计未作规定时，可按吊点 间的跨中正弯矩与吊点处负弯矩相等的原则来 确定。,桩的合理吊点位置,2、桩的运输和堆放,宜随吊随运，避免二次搬运；运输方法：运距不大时，可在桩下设置滚筒，用卷扬机拖运。预制厂短桩：汽车。桩运到现场后（包括在现场预制的桩），应提供质量合格证，并进行桩的外观检查，符合要求才能使用。堆放时垫木位置：应与吊点相同，上下对齐。,二、沉（打）桩前的准
3、备工作,（一）现场准备工作(1)处理妨碍施工的高空和地下障碍物；(2)平整场地；(3)定位放线 在打桩现场附近需设置不少于2个水准点，用于抄平场地和控制桩顶的水平标高。桩基的控制桩与水准点应设在不受打桩影响的地点，并妥加保护。,（二）确定打桩顺序,1、必须先确定打桩顺序的原因：（由于挤土作用，如顺序不当）使先打入的桩受挤上举而造成偏移和变位，或被垂直挤拔造成浮桩，降低其承载能力和增大沉降量；浮桩当正在施打的桩贯入,而产生邻桩上升的现象,称之邻桩隆起,也叫浮桩.使后打入的桩，难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，截桩过大（打入困难），甚至桩身打裂。所以打桩前，应先正确确定打桩顺序。,2
4、、常见打桩顺序,确定打桩顺序时，应考虑打桩时土体的挤压位移对桩基的施工质量及邻近建筑物的影响（尤其是打密集群桩，土体的竖向和水平位移量都很大）。由一侧向单一方向进行（又称逐排打设）：桩距稀疏时（桩距大于4倍桩径）；自中间向四周进行：桩距密集时；自中间向两个方向对称进行（分段打设）：桩距密集时。,常见打桩顺序,3、注意事项,先深后浅，先大后小、先长后短；“退打”和“顶打”“退打”当桩顶设计标高接近地面标高时，打桩后由于挤土等原因，有些桩桩顶会高出地面，此时打桩机只能采用往后“退打”方法；“顶打”如打桩后，桩顶的实际标高都在地面标高以下，则可采用“顶打”法（所有的桩都可事先就位好，避免二次搬运）。
5、,三、预制桩的沉入方法,一般有锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩和射水沉桩等数种。,（一）锤击沉桩（俗称打桩）,它是利用打桩机桩锤的冲击动能将桩打入土中的一种方法。,1、打桩设备,（1）桩锤的选择落锤蒸汽锤：利用蒸汽的动力推动锤体进行锤击。分为单动汽锤和双动汽锤两种。柴油锤：利用柴油点燃爆炸时产生的压力，将锤体（活塞）往上抛，然后自由下落冲 击桩顶。液压锤,桩锤重量的选择：,宜采用重锤低（快）击方法。（重锤低击，对桩顶的冲量小、动量大、桩顶不易损坏、大部分能量用于克服桩身摩擦力与桩尖阻力；另外桩身反弹小，反弹张力波产生的拉应力不致使桩身被拉坏；桩锤的落距小、打桩速度快、效率高，对于较密实的土层，如砂
6、或粘土，较容易穿过。当采用落锤或单动汽锤，落距不宜大于1m，采用柴油锤应使桩锤跳动正常、落距不超过1.5m。轻锤重打，锤击动能很大部分被桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易打碎。）,（2）桩架,桩架的作用 吊桩就位、悬吊桩锤、打桩时引导桩身方向。种类多能桩架：沿轨道或滚杠行走移动；履带式桩架：装在履带式底盘上可自由行走。,桩架高度：,桩长+桩帽高度+桩锤高度+滑轮组高度+起锤工作伸缩的余位高度（12m）,（3）动力装置（设备）,根据桩锤种类而定。,2、打桩施工,（1）提锤吊桩 打桩机就位 桩锤和桩帽吊起（锤底高于桩顶）吊桩。在桩顶放弹性衬垫（如草纸、麻袋、绳等）；扣上桩帽或桩箍插入土中，固定桩帽和
7、桩锤；使桩、桩帽、桩锤在同一垂线上，确保桩能垂直下沉。,（2）打桩,开始打入时，采用小落距，使桩能正常沉入土中，当桩入土一定深度，桩尖不易发生偏移时，再适当增大落距，正常施打。,打桩时速度应均匀，锤击间歇时间不应过长，并应随时观察桩锤的回弹情况。如桩锤经常回弹较大，桩的入土速度慢，说明桩锤太轻，应更换桩锤；如桩锤发生突发的较大回弹，说明桩尖遇到障碍，应停止锤击，找出原因并处理后继续施打。,贯入度,指每锤击一次桩的入土深度。在打桩过程中常指最后贯入度，即最后一击桩的入土深度。施工中一般采用最后3阵每阵10击桩的平均 入土深度作为最后贯入度。打桩时要随时注意贯入度的变化。如贯入度突增，说明桩尖或桩
8、身遭到破坏。,接桩方法,焊接、法兰各类土；硫磺泥锚接软弱土层。,送桩器,将桩送入地下的工具式短桩，安放在桩顶承受锤击。用钢材制作，其长度和尺寸视需要而定。送桩器两侧应设置拔出吊环。拔出送桩后，桩孔应及时回填。,（3）打桩的质量控制,评定内容最后贯入度或桩尖标高是否满足设计要求；打入后桩的位置偏差是否在允许范围之内；桩顶、桩身情况及对周围环境的危害程度。,控制原则（指标）,贯入度为主（桩尖标高参考）桩尖位于坚硬、硬塑的粘土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时；桩尖设计标高为主（贯入度参考）桩尖位于其它软土层时。打桩时，如控制指标已符合要求，而其它的指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理
9、。,桩锤的落距符合规定；桩帽和弹性衬垫等正常；锤击没有偏心；桩顶没有破坏或破坏处已凿平。,最后贯入度的测量条件：,3、打桩中常见问题分析及处理,桩顶、桩身被打坏；打桩时，桩顶直接受到冲击而产生很高的局部应力，如桩顶砼不密实，主筋过长，桩顶钢筋网片配置不当，则遭锤击后桩顶被打碎引起砼剥落。因此在制作时桩顶砼应认真捣实，主筋不能过长并应严格按设计要求设置钢筋网片，一旦桩角打坏，则应凿平再打。,由于制桩时主筋设置不准确，桩身砼保护层太厚，锤击时直接受冲击的是素砼，因此保护层容易剥落。,由于桩顶不平、桩帽不正或不平，打桩时处于偏心受冲击状态，局部应力增大，使桩损坏。在制作时，桩顶面与桩轴线应严格保持垂
10、直，施打前，桩帽要安放平整，衬垫材料要选择适当；打桩时要避免打歪后仍继续打，一经发现歪斜应及时纠正。,因过打使桩体破坏。在打桩过程中如出现下沉速度慢而施打时间长，锤击次数多或冲击能量过大时，称为过打。过打发生的原因是：桩尖穿过硬层，最后贯入度定的过小，锤的落距过大。砼的抗冲击强度只有其抗压强度的50，如果桩身砼反复受到过度的冲击，就容易破坏。此时，应分析地质资料，判断土层情况，改善操作方法，采取有效措施解决。,桩身砼强度等级不高。主要原因有：砂、石含泥量较大；养护龄期不够等使砼未达到要求的强度等级就进行施打，致使桩顶、桩身打坏。对桩身打坏的处理，可加钢夹箍用螺栓拉紧焊接补强。,打歪,原因：由于
11、桩顶不平、桩身砼凸肚、桩尖偏心、接桩不正或土中有障碍物、或者打桩时操作不当（如初入土时桩身就歪斜而未纠正即施打）等均可将桩打歪。,防止措施,桩机导架必须校正两个方向的垂直度；桩身垂直，桩尖必须对准桩位，同时，桩顶要正确地套入桩锤下的桩帽内，并保证在同一垂直线上，使桩能够承受轴心锤击而沉入土中；打桩开始时采用小落距，待入土一定深度后，再按要求的落距将桩连续锤击入土中；注意桩的制作质量和桩的验收检查工作；设法排除地下障碍物。,打不下,如出现初入土12 m就打不下，贯入度突然变小，桩锤严重回弹现象，可能遇到旧的灰土或砼基础等障碍物，必要时应彻底清除或钻透后再打，或者将桩拔出，适当移位再打；,如桩已入
12、土很深，突然打不下去，可能是以下原因：桩顶、桩身已被打坏；土层中夹有较厚的砂层或其它的硬土层，或遇钢碴、孤石等障碍；打桩过程中，因特殊原因中断打桩，停歇时间过长，由于土的固结作用，使桩身周围的土与桩牢固结合而难以继续将桩打入土中。,浮桩一桩打下、邻桩上升（这种现象多发生在软土中）,当桩沉入土中时，若桩的布置较密，打桩顺序又欠合理，由于桩身周围的土体受到急剧的挤压和扰动，靠近地面的部分将在地表面隆起和水平位移。土体隆起产生的摩擦力将使已打入的桩上浮，或将邻桩拉断，或引起周围土坡开裂、建筑物裂缝。因此，当桩距小于4倍桩径（或边长）时，应合理确定打桩顺序。,4、减轻对周围环境影响的措施,挖防振沟、砂
13、井排水（或塑料排水板排水）预钻孔取土打桩、控制打桩速度等。,（二）其他沉桩方法,1、静力压桩 利用压桩机桩架自重和配重的静压力将预制桩逐节压入土中的沉桩方法。一般采用液压式静力压桩机。用于软弱土层和邻近怕振动的建筑物的情况下，严控噪音的中心城区应采用静力压桩。,压桩机的主要部件有桩架底盘、压梁、卷扬机、滑轮组、配重和动力设备等。压桩时，先将桩起吊，对准桩位，将桩顶置于压梁下，然后开动卷扬机牵引钢丝绳，逐渐将钢丝绳收紧，使活动压梁向下，将整个桩机的自重和配重荷载通过压梁压在桩顶，当静压力大于桩尖阻力和桩身与土层之间摩擦力时，桩被逐渐压入土中。常用压桩机有80t、120t、150t数种。,压桩机的
14、压桩方法,压桩机安装就位后，用吊桩的吊机将预制桩吊入压桩夹头孔中，对准桩位并调整垂直后，用4个夹持千斤顶将桩夹紧，然后开动两个主液压千斤顶同时加压，将压桩夹头4连同预制桩1一并往下压一个冲程（千斤顶一个冲程约1.8m），即桩被压入土l.8m。接着把4个夹持千斤顶松开，主液压千斤顶回程复位，重复上述动作，继续压桩，直至将桩压到设计标高。一般情况下，压桩机可压12m长预制桩，如桩长超过此长度时，可采用多节桩在现场接桩后继续压桩。,当第一节桩压入土中，其上端距地面2m左右时，将第二节桩接上。,接桩的方法:,有焊接结合、管式结合、硫磺砂浆钢筋结合、管桩螺栓结合等，接桩后，将第二节桩继续压入土中。每节桩
15、的长度根据压桩架的高度而定，一般高为1620m。,现场接桩：焊接法或浆锚法,焊接法接桩是在每节桩的端部预埋角钢或钢板，接桩时上下节桩接头对准，并调整垂直后用连接角钢或扁钢焊牢连成整体。施焊时应由两名焊工同时对角对称进行，以防止焊后收缩变形不匀而引起桩身歪斜。,浆锚法,是在上节桩的下端预留伸出4根锚筋（直径为d），其长度为15d，下节桩的顶端预留4个锚孔，其孔径为2.5d（一般采用50mm），孔深为15d+50mm。接桩时将上节桩的锚筋对准插入下节桩锚孔中，在锚孔内灌满熔化的硫磺胶泥（温度为145度左右），使上下节桩接头相互胶结成整体。待硫磺胶泥冷却一定时间后，即可继续压桩。,硫磺胶泥是一种热塑
16、冷硬性材料，由胶结料、填充料和增韧剂按比例加热熔融混合拌制而成。浆锚法接桩比焊接法可节约钢材，操作较简便，接桩时间也可以大大缩短,，有利于提高工效。,法兰法接桩,用法兰盘和螺栓连接。其接桩速度快，但耗钢量大，多用于混凝土管桩。,压桩（终桩）质量控制：,摩擦桩以压入长度控制，压桩阻力 作参考；端承桩以压桩阻力控制，压入长度 作参考。在压桩过程中，应经常观察压力表，控制压桩阻力，记录压入深度，做好压桩施工记录。,2、振动沉桩,利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动，改变排列组织、产生收缩和位移，使桩表面与土层间摩擦力减小，桩在自重和振动力共同作用下沉入土中。在砂土中效率较
17、高。,3、射水成桩水冲法,是锤击沉桩的一种辅助方法。利用高压水冲击桩尖附近土层。,4、水中沉桩依靠沉桩船,第二节 灌注桩施工,直接在桩位上就地成孔，然后在孔内 安放钢筋笼、灌注混凝土而成的桩。特点：适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动和噪音小；不能立即承受荷载、排出大量泥浆。,分类,干作业成孔灌注桩；泥浆护壁成孔灌注桩；钻孔压浆灌注桩；套管成孔灌注桩；爆扩成孔灌注桩；人工挖孔灌注桩。,一、干作业成孔灌注桩,先用螺旋钻机在桩位处钻孔，然后在孔中放入钢筋笼，再浇筑混凝土成桩。1、适用场合：地下水位以上的各种软硬土中成孔。螺旋钻_长：钻杆长10m以上,400600 _短：钻杆长35m，300400
18、钻扩机：钻孔径8001200，扩孔径可达3.5m,2、成孔工艺过程,（1）螺旋钻成孔灌注桩 利用电动机带动转杆转动，使钻头螺旋叶片旋转削土，土块随叶片上升排出孔口，至设计深度后，进行孔底清理。在原深处空转清土，提钻卸土。,（2）螺旋钻成孔扩底灌注桩,在钻杆上装三片可张开的扩孔刀片的螺旋钻，在设计要求位置扩孔形成葫芦桩或扩底桩。扩孔直径为桩身直径的2.53.5倍，最大可达1.2m。可以提高单桩承载力，减少桩数量，降低水泥耗用量。,（3）手摇钻成孔灌注桩。,用人力旋转钻具钻进，提钻排土成孔。,二、泥浆护壁成孔灌注桩（湿作业）,用泥浆保护孔壁，防止塌孔和排出土渣而成孔。当地下水位较高或土质较差（如淤
19、泥、淤泥质土、砂土等）容易坍孔时，应采用泥浆护壁成孔的方法进行施工。,（一）埋设护筒,护筒是用35mm厚钢板制成的圆筒。,1、作用,导向、定位作用（固定桩孔位置，防止地面水流入）（故要埋直）；支承重物，保护孔口，防止孔口泥土塌落；（成孔机械、钢筋笼的支点，有时还承受其他施工设备的荷载）；维持水头，增高桩孔内水压力（钻孔内的泥浆水向钻孔外渗透，并产生足够的超压力来维护孔壁）。,2、对护筒的要求,不漏水、不变形，坚固耐用，拆卸方便。内径：大于钻头直径100mm（回钻时）或200mm（冲击钻时）；埋设深度：粘土中不宜小于lm，砂土中不宜小于1.5m；护筒顶面应高于地面0.40.6m；孔内泥浆面高出地
20、下水位lm以上；护筒与坑壁之间用粘土填实，以防漏水。,（二）制备泥浆,1、作用稳固土壁、防止塌孔（内孔壁上的泥皮）；携砂、排土的作用（将切削碎的泥石碴屑悬浮后排出）；冷却和润滑钻头。,2、泥浆的制备,与土质条件有关。粘土中自造泥浆（孔中注入清水，钻机旋转时，切割土屑与水旋拌，用原土造浆。泥浆比重控制在1.11.2）；砂土中制备泥浆（注入比重：1.1左右，排出比重：1.21.4）。,（三）成孔,成孔机械：回转钻机成孔：正循环、反循环 潜水钻机成孔：正循环 冲击钻成孔：主要用于岩土层中成孔,回转钻机成孔,（四）清孔,钻孔达到设计深度后，应及时清孔。清孔是否彻底对灌注桩的承载力和沉降量影响较大，施工
21、时应严格控制。清孔方法：射水法、置换法和空气吸泥机法等 清孔宜在钢筋笼下放后进行，否则下放钢筋笼时会将孔壁土层刮落，影响效果。,清孔一般分两次进行,第一次是在钻进一到设计深度就立即开始，一般采用正循环换浆法清孔，即将钻杆提离孔底300500mm后，就不断置换泥浆，维持正循环清孔30mm左右，确认孔内泥浆稠度和孔底沉渣厚度基本符合要求后，即可将钻杆提起，进行吊放钢筋笼工作；第二次是在下导管后、灌注混凝土前进行。通常可采用泵吸反循环法清孔，清孔过程中，必须及时补给足够泥浆，使护筒内泥浆面保持稳定。,1、射水法,清孔靠抽水机和空气压缩机进行。空气压缩机在导管内形成强大空气流，同时向孔内注入清水。使孔
22、底的泥碴、杂物被喷翻、搅动，随高压气流上涌，从喷嘴喷出，这样可将孔底沉渣清出，直到孔口喷出清水为止。清孔后，泥浆比重为11左右为清孔合格。该法可用于原土造浆的粘土以及制浆的碎石类土和风化岩土层中清孔。,2、置换法,由新搅拌的泥浆置换孔底泥浆，即用泥浆循环方法清孔。置换法适用于孔壁土质较差的软土、砂土以及粘土中清孔。,3、空气吸泥机法,空气吸泥机法或抓斗用于土质较好、不易塌孔的碎石类土、风化岩等硬土。因孔底沉碴颗粒大，采用空气吸泥机或抓斗可将颗粒较大的沉碴吸出或抓出。,（五）安放钢筋笼,钻孔达设计深度后（一般要求达到较坚实的持力层），即可安装钢筋笼。钢筋骨架预先在施工现场制作，用起重机械悬吊、在
23、护筒上口分段焊接或绑扎后下放到孔内。吊放入孔时，不得碰撞孔壁，并应设置保护层垫块。就位后对钢筋笼固定要牢靠，以防钢筋笼坠落或灌注混凝土时上浮。,（六）水下浇筑混凝土导管法,水下混凝土灌注应连续进行，不得中断。每根桩的灌注时间按初凝时间控制，一般不宜超过8h。在灌注混凝土过程中，要随时掌握导管埋入深度，保证导管始终埋入混凝土26m，避免导管埋入过深，导致导管堵塞；或导管提升太快，导致将导管提出混凝土面，产生断桩。每根桩混凝土灌注的最终高程应比设计的桩顶标高高出一定高度（需凿除的泛浆高度）。,导管法,h1约300mm时进行浇筑。导管下口必须始终保持 在砼土表面之下11.5 m。导管一般应避免在 水
24、平方向移动。发生堵 管如半小时内不能排除，应立即换插备用导管。,（七）施工中常见问题及处理方法,1、护筒周围冒浆 如不及时处理，将会引起护筒倾斜、位移、桩孔偏斜等，严重者无法继续施工。原因：埋设护筒时周围填土不密实，或是起落钻杆时碰动护筒。处理方法：如刚开始就发现周围冒浆，可用粘土在护筒四周填实加固；如护筒严重下沉或位移时，应返工重新埋设。,2、孔壁坍塌,钻进过程中，如发现孔内泥浆不断冒细密水泡或泥浆面突然下降，这表明有塌孔迹象。原因：由于土质松散，护壁泥浆密度太小，护筒内泥浆面高度不够等引起。处理方法：加大泥浆密度，保持护筒内泥浆高度以稳定孔壁。如泥浆突然漏失或塌孔严重，在判明塌孔位置和分析
25、原因后，应立即回填砂和粘土混合物到塌孔位置以上12m，待回填土沉积密实、孔壁稳定后再进行钻孔。,三、钻孔压浆灌注桩,钻孔压浆灌注桩适用于一般粘性土、湿陷性黄土、淤泥质土、中细砂、砂卵石等地层中发生塌孔危险时采用。如成孔过程中发现塌孔，可在钻至塌孔处以下12m处时，用低强度等级的混凝土填至塌孔以上1m左右。待混凝土初凝后继续下钻至设计深度，也可用3：7灰土夯实代替填筑混凝土。,钻孔压浆成桩施工顺序图：,1）钻机就位：在设计桩位上将钻机置平、放稳，调直钻杆，对准桩位钻进，并随时注意钻杆的垂直度。2）钻进：钻进至设计深度，空钻、清底。3）一次压浆：把高压胶管一头接在钻杆顶部的导流器预留管口，另一头接
26、在压浆泵上，将配制好的高压水泥浆由下而上边提钻边压浆。4)提出钻杆：压浆至塌孔地层以上500mm后提出钻杆。,5）下钢筋笼：将塑料高压灌浆管固定在制作好的钢筋笼上，使用钻机的吊装设备吊起钢筋笼对准孔位，垂直缓慢放入孔内，下到设计标高，固定钢筋笼。6）下碎石：将碎石通过孔口漏斗投入孔内直至孔口，用铁棍捣实。7）二次补浆：通过高压灌浆管向孔内二次压入水泥浆，直至浆液达到孔口为止。与第一次压浆间隔不得超过45min，压浆完后立即拨管，洗净备用。,钻孔压浆灌注桩桩径可达3001000mm，深30m左右，一般常用桩径为400600mm，桩长1020m，桩混凝土为无砂混凝土，强度等级为C20。钻孔压浆灌注
27、桩还可用于有地下水的流砂层，作支承桩、护壁桩和防水帷幕桩等。,四、套管成孔灌注桩,利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有钢筋混凝土桩靴或带有活瓣式桩靴的钢套管沉入土中，然后灌注混凝土并拔管而成。适用于一般粘性土、淤泥、淤泥质土、粉土、湿陷性黄土、砂土及填土中使用；但在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的土层中，因易损坏桩尖，不宜采用。,桩靴和活瓣式桩靴,（一）锤击沉管灌注桩,1、施工工艺,就位沉套管下钢筋笼浇灌砼拔管成型,2、成桩方法,单打法复打法使桩的截面增大，从而提高 桩的承载力。,（1）单打法（正常沉管的施工方法）,沉管到设计要求深度后，当配有不到孔底的钢筋笼时，第一次砼先浇至笼底标高，然后放入钢筋
28、笼，再灌砼至桩顶标标高。单打法施工速度较快，但单桩承载力较小，适用于含水量较小的土层，且宜用预制的钢筋混凝土桩尖。,（2）复打法,为了扩大桩截面以提高其设计承载力或用单打法成桩后有断桩和缩颈需加处理时，常采用复打法。即在单打成桩后，立即在原桩位再埋入桩尖，并将桩管外壁上的污泥清除后套入桩尖上，进行第二次打入，将原桩砼挤入周围土体。成桩拔管过程同单打法。复打法后的桩径可扩大80，它适用于饱和土层或对单打法成桩后，混凝土充盈系数（实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比）小于l的桩，也宜用全长复打；对断桩和缩颈桩，应采用局部复打，其复打范围应超过断桩或缩颈区lm以上。,（3）复打施工时应注意
29、的问题,前后两次沉管的轴线应重合；必须在第一次灌注的混凝土初凝前完成。,(二)振动沉管灌注桩,用振动沉桩机将带有活瓣式桩尖或钢筋混凝土桩的桩管(上部开有加料口)，利用振动锤产生的垂直定向振动和锤、桩管自重及卷扬机通过钢丝绳施加的拉力，对管桩施加压力，使管桩沉入土中，然后边向桩管内浇筑混凝土，边振边拔出桩管，使混凝土留在土中而成桩。,振动沉管灌注桩施工时，先在桩位上埋设好桩尖，桩机就位后用桩架吊起钢桩管垂直地套入桩尖。在桩管与桩尖接触处，应垫有麻绳，以作为缓冲层和防止沉管过程中泥水进入管内，检查好桩管垂直度（允许偏差为0.5）后，即可将桩尖压入土中，开动振动锤，进行沉管灌注桩施工。根据土质情况和
30、荷载要求，分别选用单打法、复打法和反插法等三种施工方法。,施工工艺,1、单打法（一次拔管法）,每拔0.5lm，停拔振动510s；如此反复，直至桩管全部拔出。在一般土层内，拔管速度为1.21.5m min（用活瓣桩尖时宜慢，用预制桩尖时可适当加快）；在软弱土层中，宜控制在0.60.8mmin。,2、复打法,同锤击沉管灌注桩。,3、反插法,在桩管灌满混凝土之后，先振动再拔管，每次拔管高度为0.5lm，反插深度为0.30.5m；在拔管过程中，应分段添加混凝土，保持桩管内混凝土面始终不低于地表或高于地下水位11.5m以上，拔管速度应小于0.5mmin；穿过淤泥夹层时，应当放慢拔管速度，并减少拔管高度和
31、反插深度。在桩尖处的1.5m范围内，宜多次反插以扩大桩的端部断面。反插法后的桩径扩大约50，可消除断桩和缩颈现象，从而提高桩的承载能力。它适合用于饱和土层，但在流动性淤泥中不宜使用反插法。,(三)夯扩式灌注桩,夯扩式灌注桩是在桩管内安放一根内夯管，用以夯击混凝土，形成有扩大头型的夯扩桩。与沉管灌注桩不同之处，在于它在钢桩管内设有夯锤或夯管，用以夯击混凝土，使成桩后其底部带有扩大头的桩型。夯扩桩由于具有扩大头，故单桩承载力有较大提高，沉降量较小，技术经济效果良好。但其成桩工艺受管长限制，故仅适用于灌注短桩（15m左右）。,施工过程,夯扩桩可采用静压或锤击沉管进行夯压、扩底、扩径。内夯管比桩管短l
32、OOmm，其下端设有闭口平底或闭口锥底的夯头，在夯管上端连接一个直径较大的法蓝盘，以便锤击时与桩 管共同受力。,桩管就位前，须在桩位上垫一层厚度为100mm的干硬性混凝土，经夯击形成阻水、阻泥管塞，作为外管封底（视情况也可不封底）。锤击管顶，桩管和内夯管同时击入至设计深度。拔出内夯管并在桩管内注入少量砼，然后将内夯管重新插入并将桩管提起一段距离。敲打内夯管，将砼击出管外形成扩大头。再拔出内夯管，向桩管内吊放钢筋笼、灌砼至规定高度。拔管时内夯管和桩锤应施压于外管的砼顶面，边压边拔出桩管成桩。,（四）套管成孔灌注桩易产生的质量 问题及处理,1、断桩 桩身断裂，裂缝一般呈水平或略有倾斜，其位置常见于
33、地面下13m不同软硬土层交接处。部位：软硬层交接处。原因：桩距过小，软硬土层间传递水平力 大小不同。桩身混凝土强度弱。检查：木锤敲击与动测法。处理：拔出端桩，清理后补做桩身。,2、颈缩,又称瓶颈桩，是指桩身某部分缩小，截面积不符合设计要求的桩。多发生在饱和的淤泥或淤泥质软土地层中。原因：孔隙水压力作用到新灌筑的砼桩上，拔管过快，管内砼量少，和易性差，使砼出管时扩散差等。防止措施：保持桩管内砼有足够的高度，以平衡孔隙水压；同时砼和易性要好，使出管扩散快，拔管速度适当放慢，并加强振动，使砼密实性好。经检查发现有缩颈现象时，一般可采用复打法处理。,指桩尖未与土体接触而悬空，或桩底混进泥砂而形成软弱松
34、散层的桩脚。原因：桩靴质量差（强度不够）或活瓣未及时打开。防止措施：严格检查桩尖质量（桩尖混凝土强度应不小于C30）。沉管时，应用吊铊检查桩尖是否被挤入桩管内，如发现桩尖已坏，应及时拔出桩管，在桩孔内填砂后重打。,3、吊脚桩,4、桩靴进水、进泥,原因：桩靴活瓣闭合不严、预制桩靴被打坏或活瓣变形。防止措施：将桩管拔出，修复桩尖缝隙后，用砂回填再打。,五、爆扩成孔灌注桩,利用钻机成孔或爆扩成孔，再在空底爆扩成球形扩大头后，浇筑混凝土成桩。适用于一般粘性土、粉质粘土中，在中密和密实的砂土、碎石土和风化岩表面以及夹有矿渣、砖瓦碎片和垃圾的杂填土中也可使用。但不宜在淤泥和淤泥质土中应用。此桩可充分利用地
35、基承载力，具有灌注桩基础、天然地基上独立基础的作用和良好的技术经济效果，在国内许多地区得到广泛的应用。,爆扩桩示意图,承台,桩身,扩大头,D,d,先用人工或机械钻孔，在孔底安放炸药包，灌入适量砼，引爆后形成一个大蒜头似的空腔，随后防入钢筋笼、灌砼，即形成爆扩成孔灌注桩。,六、人工挖孔灌注桩,在桩位上采用人工挖桩孔，每挖一节即施工一节井圈护壁，如此反复向下挖至设计标高。孔底按设计要求还可扩大，经清孔后吊入钢筋笼，灌注混凝土而成桩。桩直径一般为8002000mm，最大直径可达3500mm。底部采取不扩底和扩底两种方式，扩底直径l.33.0d，最大扩底直径可达4500mm。,（一）特点,1、优点：设
36、备简单；无噪音、无振动，无挤土，对施工现场周围的原有建筑物及市政设施影响小；挖孔时可直接观察土层变化情况；孔底残渣可清除干净，施工质量易于保证，可根据需要同时开挖若干个桩孔，或各桩孔同时施工，以加快施工进度，造价较低。尤其在施工现场狭窄的市区时，采用人工挖孔比机械挖孔更显示其优越性。2、缺点：人工耗量大，劳动繁重，安全操作条件差等。,（二）适用范围,适用于土质较好，地下水位较低的粘土、亚粘土、含少量砂卵石的粘土层等地质条件。对软土、流砂、地下水位较高、涌水量大的土层不宜采用。,（三）施工机具,1、电动葫芦和提土桶：用于施工人员上下和 材料与弃土用的垂直运输工具。2、潜水泵：用于抽出桩孔中的积水
37、。3、鼓风机和输风管：用于向桩孔中送入新鲜 空气。4、镐、锹：用于挖土的工具，如遇坚硬土或岩 石，还需另备风镐等。5、照明灯、对讲机及电钟等。,（四）施工工艺,1、测定桩位、放线2、分节开挖土方：每节开挖深度视土壁保持直立的能力而定，一般为lm左右，开挖直径为设计桩径加护壁厚度。一般护壁厚度不小于lOOmm，且第一节井圈的壁厚应比下面的井壁厚度增加100150mm，以加强孔口。,人工挖孔时，为了保证施工安全，桩孔需在设置护壁的条件下开挖。在一般土质条件下，多采用混凝土井圈护壁。如遇有流砂、承压水及强透水地层，也可采用钢套管护壁，即先将大直径钢管用打桩机打入地层，再在管内挖土。钢套管护壁方察造价
38、较高。,护壁,3、支设护壁模板：根据每节土方开挖深度来配备模板高度，每节井圈模板一般由4块或8块活动钢模板组合而成。4、在模板顶安置操作平台：平台由角钢和钢板制成半圆形，由两个半圆形平台拼成一个整圆，以临时放置料具和浇筑混凝土操作之用。,5、浇筑护壁混凝土：放入钢筋后即可浇筑混凝土，护壁混凝土浇捣必须密实，根据土层渗水情况，必要时可使用速凝剂，每节护壁均应在当日连续施工完毕。6、拆除模板继续下一井圈护壁施工：一般在浇筑砼24h之后便可拆除护壁模板。拆模后若发现护壁混凝土有蜂窝、漏水现象时，应及时补强处理，以防造成事故。当护壁符合质量要求后，便可继续下一节挖土和井圈护壁施工，如此循环，直至挖到设
39、计要求深度。,7、浇筑桩身混凝土：桩孔挖至设计标高后，应立即清理好护壁上的淤泥和孔底的残渣、积水，经隐蔽工程验收合格后，马上封底和浇筑桩身混凝土，待浇筑至钢筋笼的底标高时，再吊入钢筋笼就位固定，并继续浇筑桩身混凝土。,（五）施工注意事项,1、必须保证桩孔质量 桩孔的挖掘深度应由设计人员根据现场开挖后土层的实际情况决定，不能按设计图纸提供的桩长参考数据来终止挖掘。,2、防止土壁塌落及流砂现象,在开挖过程中，如遇有局部或厚度大于1.5m的流动性淤泥和可能出现流砂时，每节护壁的高度可减小到300500mm，并随挖、随验、随浇注混凝土；也可采用钢护筒或有效的降水措施，待穿过松软层或流砂层后，再按一般方
40、法进行施工。流砂现象严重时可采用井点降水。,3、必须保证桩身混凝土浇筑质量,浇筑桩身混凝土时，应注意清孔和防止积水，桩身混凝土应一次连续浇筑完毕，不留施工缝。,4、必须注意施工安全,施工安全必须特别重视，严格按操作规程施工。如施工人员进入桩孔内必须戴安全帽；孔内有人时，孔上必须有人监督防护，护壁要高出地面150200mm，以防杂物滚入孔内伤人；孔外四周要设置防护栏杆；每孔要设置安全绳及安全软梯；孔下照明要采用安全电压；使用潜水泵必须有防漏电装置；设置鼓风机，向孔内输送洁净空气，每日开工前必须严格检查每个桩孔用的垂直运输设备是否安全，检测孔内有无有毒有害气体，应向孔内送风，使孔内空气洁净后，才准下人。成孔后下钢筋笼之前，孔口必须临时加盖。,
