浅基础与砼预制桩施工.ppt

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1、第5讲 浅基础与砼预制桩施工,1 浅基础施工 2 砼预制桩的制作 3 预制桩的沉桩施工 4 预制桩的沉桩质量控制 5 预制桩头的截桩,第2章 地基处理与桩基工程,1、浅 基 础 施 工,浅基础:埋置深度小于基础宽度,或埋置深度小于5m,建造在自然地基上,可用一般的方法施工的基础。按受力特点可分为刚性基础（无筋扩展基础）和柔性基础（扩展基础）。刚性基础有：灰土基础、三合土基础、石基础、砖基础和素混凝土基础等。柔性基础主要是钢筋混凝土基础。,（一）砖基础施工,施工要点1、做垫层 在大放脚下面为基础垫层。垫层一般为灰土、碎砖三合土或混凝土等。2、基础弹线 在垫层转角处、交接处及高低处立好基础皮数杆、

2、弹线。3、基础砌筑,砖基础,(二)毛石基础施工 毛石基础断面形式有阶梯形和梯形。毛石基础砌筑前，先清除杂物，打好底夯。水泥砂浆用M25M5级，在铺砌第一皮毛石时，基底如为素土，可不铺砂浆；基底如为各种垫层，应先铺4cm左右的砂浆，不宜采用混合砂浆.毛石砌到室内地坪以下5cm处，应设置防潮层，错缝搭砌1/2.,毛石基础,二、钢筋混凝土基础施工,（一）独立基础与条形基础1、独立基础形式,2、条形基础形式,1、构造要求：详见书P56页表2.92、施工要点验槽后应立即灌注垫层混凝土以保护基底,垫层混凝土宜用表面振动器振捣,要求表面平整。垫层达到一定强度后，在垫层上弹线、支模、绑扎钢筋，并确保钢筋保护层

3、符合要求。在浇灌混凝土前，清除杂物，湿润模板。基础混凝土宜分层连续浇筑。基础上有插筋时应确保插筋位置正确。,钢筋混凝土条形基础,（二）杯形基础,施工要点：混凝土应按台阶分层浇筑，对高杯口基础的高台阶部分按整体分层浇灌。杯口模板可用木料制成芯模，按设计位置和标高支设牢固。基础浇筑完毕，混凝土初凝后终凝前用倒链将芯模取出。,（三）筏板基础,施工要点注意施工排水，当地下水位较高时应根据实际情况采取基坑排水、降水措施。应根据工程结构特征、现场施工条件、工期要求等制定合理的施工方案，施工质量和控制应按现行规范的要求执行。在基础底板上埋设沉降观测点，定期进行观测记录。,梁板式筏形基础,桩的分类,桩基础由桩

4、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5讲 砼预制桩施工,共32页 第1页,2 砼预制桩的制作,现场制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。,2.1 钢筋砼方桩的预制,第一层预制方桩制作完毕,预制方桩的间隔生产,共32页 第3页,第5讲 砼预制桩施工,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35d，并不小于500mm；桩顶、桩尖一

5、定范围内不留接头。,桩身钢筋绑扎,1.1 钢筋砼方桩的预制,桩尖钢筋构造,桩端钢筋构造,共32页 第4页,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。,砼应机拌机捣、由桩顶向桩尖连续浇筑捣实，严禁中断，养护不少于7天。,共32页 第5页,1.1 钢筋砼方桩的预制,桩的砼强度达到设计强度

6、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。,2.2 预制桩的起吊,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,共32页 第6页,1 砼预制桩的制作,2.3 预制桩的运输、堆放,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。,1 砼预制桩的制作,预制桩的堆放,共32页 第7页,3 预制桩的沉桩施工,预制桩的沉桩施

7、工方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。,锤击法,共32页 第8页,第5讲 砼预制桩施工,静力压桩法,振动法,打桩设备包括桩锤、桩架和动力设备。3.1.1 桩锤,3.1 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4060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。,2 预制桩的沉桩施工,共32页 第9页,柴油

8、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,2.1 锤击法,共32页 第10页,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 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，

9、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。,共32页 第11页,2.1 锤击法,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。,共32页 第12页,2.1 锤击法,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，适应各类预制桩或灌注桩的施工。,共32页 第13页,2.1 锤击法

10、,打桩前的施工准备工作,清除地上或地下障碍物 平整场地 定位放线通电、通水 安设打桩机。,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,共32页 第14页,2.1 锤击法,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或浮桩，应考虑跳打或变换打桩顺序；,自中间向两个方向

11、打：适宜大面积的桩群；自中间向四周打：适宜大面积的桩群。,共32页 第15页,2.1 锤击法,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。,共32页 第16页,2.1 锤击法,3.1.5 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,共32页 第17页,2.1 锤击

12、法,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,共32页 第18页,2.1 锤击法,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,共32页 第19页,2.1 锤击法,3.2 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

13、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，目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达7000kN。,2 预制桩的沉桩施工,共32页 第20页,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,2.2 静力压桩,共32页 第21页,桩机就位,吊起管桩,静力压桩,GZY700D全液

14、压高效静力压桩机,点击动画静力压桩,共32页 第22页,2.2 静力压桩,3.3 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。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,共32页 第23页,2 预制桩的沉桩施工,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,2.3 振动沉桩,共32页 第24页,3.4 射水沉桩,射水

15、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。,2 预制桩的沉桩施工,共32页 第26页,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

16、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,2.4 射水沉桩,共32页 第27页,3.5 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

17、堰,2 预制桩的沉桩施工,共32页 第28页,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,2.5 水中沉桩,共32页 第29页,4 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，采取相应措施处理后方可继续施打。,共32页 第31页,第5讲 砼预制桩施工,5 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,共32页 第32页,第5讲 砼预制桩施工,