第2章桩基础工程-哈尔滨学院精品课程网站

第2章桩基础工程2.1概述2.1.1浅基础的类型：1．按受力特点分：刚性基础柔性基础2．按构造型式分：独立基础带形基础筏片基础交梁基础3．按材料不同分：砖基础毛石基础毛石砼基础钢筋砼基础等2.1.2桩基础：1．构成及其特点：组成：桩及桩承台特点：承载力高、沉降量小而均匀，能承受竖向力、水平力、上拔力、振动力等，施工速度快、质量好。2．桩基础的分类：⑴按受力情况分类：端承桩摩擦桩⑵按施工方法分类：锤击沉桩静力压桩振动沉桩水冲沉桩灌注桩干作业成孔泥浆护壁成孔套管成孔人工挖孔爆扩成孔预制桩2.2.1预制桩的制作、起吊、运输、堆放：1．制作：方形桩：250~550mm管桩：φ400~600mm叠浇施工≤4层30%砼≥C30ρmin≥0.8%桩顶一定范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片2.2预制桩施工2．起吊：要求：砼强度等级≥75%；吊点位置：符合设计。3．运输和堆放：要求：砼强度等级≥100%；宜采用随打随运，减少二次搬运；堆放层数≤4层，垫木间距同吊点位置，且上下一致。+M－M正负弯矩相等原则2.2.2预制桩沉桩：1．锤击沉桩：（打入桩）是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中。⑴打桩机具：桩锤、桩架、动力装置桩锤：落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤、振动锤。桩架：作用：悬吊桩锤、固定桩身、为桩锤导向。种类：（按行走方式）滚筒式、轨道式、步履式、履带式高度确定：⑵打桩施工：①准备工作：三通一平材料机具打桩试验确定打桩顺序：≤4d时，履带式桩架多功能桩架②打桩施工工艺：桩架就位→吊桩就位→检查桩垂直度→扣桩帽→打桩打桩方法：重锤低击⑶打桩质量控制：◆满足贯入度及桩尖设计标高要求◆桩位偏差在允许范围之内⑷接桩：焊接接桩、浆锚法、法兰接桩⑸打桩常见问题：桩顶、桩身破坏；打歪；滞桩；浮桩。对桩顶的冲击能量小，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；落距小，打桩速度快，效率高；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。2．静力压桩：是利用压桩机桩架自重和配重的静压力，将桩逐节压入土中。特点：节约钢筋、砼，降低造价，无噪音、无振动，对周围环境影响小。适用范围：软土地基、城市中心、建筑物密集处、精密工厂扩建等。压桩机械：机械式、液压式施工方法：分段压入L≤6m硫磺胶泥接桩3．振动沉桩：是利用振动箱的振动力将桩沉入土中。原理：偏心块→力传桩→桩传土→土松→f↓→沉桩适用范围：粘土、松散砂土、软土，更适合打钢板桩。4．水冲沉桩：用高压水冲刷桩尖部土壤，减小桩下沉阻力。活动压梁油压表桩帽上段桩上段桩锚筋下段桩加压重物底盘轨道导笼口操作平台卷扬机加压钢丝绳滑轮组桩架导向笼静力压桩机构造原理图全液压式静力压桩机压桩示意图2.3灌注桩施工2.3.1干作业螺旋钻孔灌注桩：Φ300~600mm8~20m适用范围：地下水位较低，土质为填土层、粘性土层、粉土层、砂土层和粒径不大的砾砂层。施工工艺：确定成孔顺序→桩机就位→成孔→钢筋笼→浇砼→桩承台钻头的类型：锥式钻头、平底钻头、耙式钻头。成孔方法：长螺旋、短螺旋（正转钻进、反转提土）2.3.2泥浆护壁钻孔灌注桩：泥浆的作用：护壁、携渣、冷却、润滑。施工工艺：测定桩位→埋设护筒→桩基就位→成孔→清孔→钢筋笼→浇砼成孔机械：回转钻机、冲击钻、潜水钻机。泥浆循环：正循环、反循环。水下浇筑砼：导管法砼充盈系数：实际浇筑砼量与理论计算砼浇筑量之比。2.3.3套管成孔灌注桩：（沉管、打拔式）成孔方法：锤击沉管、振动沉管适用范围：一般粘性土、淤泥质土、砂土、人工填土地基。稍密及中密的碎石土地基。复打法：⑴目的：提高桩的质量或使桩径扩大，提高桩的承载能力。⑵要求：①二次沉管的轴线一致；②必须在第一次灌注的砼初凝以前全部完成。检查方法：用吊砣检查管内有无泥浆或渗水，并测孔深。用测锤或浮标检查砼的下降。振动灌注桩的施工：单振法、复振法、反插法。常遇问题及处理方法：断桩缩颈桩吊脚桩桩尖进水进泥正循环回转钻机成孔工艺原理图由空心钻杆内部通入泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入泥浆池。反循环回转钻机成孔工艺原理图反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能携带较大的土渣。就位沉管浇筑成型边拔边浇放入钢筋笼继续浇筑沉管灌注桩施工过程2.3.4人工挖孔桩：适用范围：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。构造要求：φ800~φ2000mm。最大3500mm。扩底：1.3~3.0d，最大4500mm。护壁厚度：cm510D支护方法：现浇砼、喷射砼、波纹钢模板工具式护壁。2.3.5地下连续墙：作用：防渗、挡土、地下结构的边墙、建筑物的基础特点：适用于多种地质条件；噪声低、振动小；刚度大、能承受较大的土压力。施工工艺：挖导沟→筑导墙→分段挖土成槽→吸泥清底换浆→吊放接头管→吊放钢筋笼→插入砼导管→浇筑砼地下连续墙施工过程示意图沉井施工主要程序示意图总结桩基工程预制桩灌注桩锤击沉桩静力沉桩振动沉桩水冲沉桩≤4d重锤低击质量控制接桩方法成孔方法施工工艺充盈系数正循环反循环复打法2.1预制砼桩的制作、起吊、运输与堆放有哪些基本要求？2.2桩锤有哪些类型？工程中如何选择锤重？2.3简述打桩方法与质量控制标准。2.4预制桩的沉桩方法有哪些？2.5泥浆护壁钻孔灌注桩的泥浆有何作用？泥浆循环有哪两种方式，其效果如何？2.6套管成孔灌注桩的施工流程如何？复打法应注意哪些问题？复习思考1．名词解释：⑴最后贯入度：⑵重锤低击：⑶复打法：⑷砼充盈系数：最后贯入度是指锤击沉桩施工中，最后10击内桩的平均入土深度。重锤低击：指选用较重的锤，以较低的落距锤击沉桩。复打法：即在同一桩孔内进行两次单打。目的是为了提高桩的质量或使桩径增大，提高桩的承载能力。砼充盈系数：指灌注桩施工时，砼的实际浇筑量与理论计算浇筑量的比值。练习2．单项选择：⑴当砼预制桩的设计间距大于4倍桩直径（或边长）时，宜采用的打桩顺序为（）。A．逐排打设Ｂ．自中间向四周打设Ｃ．自四周向中间打设Ｄ．逐排打设⑵摩擦桩型的预制桩在沉桩时，主要质量控制指标是（）。Ａ．最后贯入度Ｂ．设计标高Ｃ．垂直度Ｄ．平面位置⑶在周围建筑物密集的狭窄场地施工大直径砼灌注桩，较宜采用（）。Ａ．钻孔灌注桩Ｂ．沉管灌注桩Ｃ．人工挖孔灌注桩Ｄ．爆扩灌注桩⑷砼灌注桩按成孔方法可分为以下四类：①钻孔灌注桩；②沉管灌注桩；③人工挖孔灌注桩；④爆扩灌注桩。其中，属于挤土成孔的为（）。Ａ．①和②Ｂ．③和④Ｃ．①和③Ｄ．②和④练习3．填空题：1．泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是：（）。2．钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（）、（）、（）。3．桩锤重量可按那几个因素来选择：（）、（）、（）。4．预制打入桩垂直度偏差应控制在（）以内。5．入土深度控制对摩擦桩应以（）为主，以（）作为参考。端承桩应以（）为主。6．钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（）两种，其中（）工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。7．打入桩施工时，当桩间距（）时，一定要确定合理的打桩顺序。8．若按施工方法分，预制桩可划分为（）、（）、（）、（）。练习护壁、携渣、冷却、润滑由一侧向另一侧进行由中间向四进行由中间向两侧进行土质桩的规格打桩方法1%桩尖设计标高贯入度贯入度正循环和反循环反循环≤4d锤击沉桩静力压桩振动沉桩水冲沉桩练习3．填空题：1．泥浆护壁钻孔灌注桩成孔施工时，泥浆的作用是：（）。2．钢筋砼预制桩的打桩顺序一般有：（）、（）、（）。3．桩锤重量可按那几个因素来选择：（）、（）、（）。4．预制打入桩垂直度偏差应控制在（）以内。5．入土深度控制对摩擦桩应以（）为主，以（）作为参考。端承桩应以（）为主。6．钻孔灌注桩钻孔时的泥浆循环工艺有（）两种，其中（）工艺的泥浆上流速度高，携土能力大。7．打入桩施工时，当桩间距（）时，一定要确定合理的打桩顺序。8．若按施工方法分，预制桩可划分为（）、（）、（）、（）。9．预制桩吊点设计的原则是：（）。10．桩架的作用是（）、（）、（）。11．预制桩接桩的方法有：（）、（）、（）。12．打入桩施工时，宜采用的打桩方法：（）。13．套管成孔灌注桩施工时，为提高桩的质量，提高桩的承载力，经常采用（）。14．水下浇筑砼经常采用的方法是（）。15．砼预制桩应在砼达到设计强度的（）后方可起吊，达到设计强度的100%后方可（）和（）。16．沉管灌注桩施工时，常遇问题有：（）、（）、（）（）。练习9．预制桩吊点设计的原则是：（）。10．桩架的作用是（）、（）、（）。11．预制桩接桩的方法有：（）、（）、（）。12．打入桩施工时，宜采用的打桩方法：（）。13．套管成孔灌注桩施工时，为提高桩的质量，提高桩的承载力，经常采用（）。14．水下浇筑砼经常采用的方法是（）。15．砼预制桩应在砼达到设计强度的（）后方可起吊，达到设计强度的100%后方可（）和（）。16．沉管灌注桩施工时，常遇问题有：（）、（）、（）（）。正负弯距相等悬吊桩锤固定桩身为桩锤导向焊接接桩浆锚法法兰接桩重锤低击复打法导管法75%运输打桩断桩缩颈桩吊脚桩桩靴进水进泥练习