灌注桩施工

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预制桩施工
2、锤击沉桩施工
主要内容：
（1）打桩机械
（2）打桩前的准备工作 （3）打桩顺序
（4）打桩方法要点
（5）打桩的质量控制 （6）常见事故的分析、处理
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预制桩施工
（1）打桩机械
主要包括桩锤、桩架、和动力装置 桩锤：（用锤击沉桩时，采用“重锤轻击”；锤重可根据土
质、桩的规格、密集程度、单桩竖向承载力等进行选择。）
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预制桩施工
前面讲到了钢筋混凝土预制桩制作、起吊、运输和堆放，接 下来我们讲述沉桩方法：锤击法、静力压桩法、振动法、水 冲法等。
2、锤击沉桩施工
锤击沉桩也称打入桩，是靠打桩机的桩锤下落到桩顶产生的
冲击能而将桩沉入土中的一种沉桩方法。
优点：该法施工速度快，机械化程度高，适用范围广，是预 制钢筋混凝土桩最常用的沉桩方法。 缺点：施工有噪音和振动，对施工场所和时间有所限制（如 在城区和夜间施工有所限制）。
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预制桩施工
（5）打桩的质量控制
3）贯入度与标高控制 端承型桩：以贯入度控制为主，桩尖进 1）垂直度控制 入持力层深度或桩尖标高可作参考； 桩的垂直偏差应控制在1%之内； 摩擦型桩：以桩尖设计标高控制为主， 贯入度可作参考。 2）平面位置的允许偏差
基础形式 单排或双排桩 的条形桩基 桩数为1~3根 承 台 桩数为4~16根 桩数大于16根 最外边的桩 允许偏差
量，施工后需较长的养护期方可承受荷载。
分类：灌注桩施工可分为钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、套管 成孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等。
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灌注桩施工
主要内容：
1、灌注桩的成孔 （1）干作业成孔 （2）泥浆护壁成孔 （3）套管成孔 （4）成孔质量 2、灌注桩钢筋笼与混凝土施工 （1）钢筋笼
（2）混凝土施工
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在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四周应有
5~10mm的间隙，以防损伤桩。
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预制桩施工
3）打桩 开始时锤的落距应较小，桩入土稳定后，再按要求打桩，最大 落距不宜大于1m； 在打桩过程中，遇有贯入度剧变、或其他异常情况时，应暂停 打桩，及时研究处理； 如桩顶标高低于自然土面，则需用送桩管将桩送入土中时，打 桩完成后桩孔应及时回填或加盖。 4）接桩 混凝土桩的接桩可用焊接、法兰接以及硫磺胶泥锚接三种方法； 钢桩一般均用焊接法。
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预制桩施工
2）减小后施工的桩对先施工的桩的影响 根据设计标高，宜先深后浅； 根据桩的规格，先大后小、先长后短。 3）减小打桩对周围环境的影响 当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。
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预制桩施工
（4）打桩方法要点
工艺顺序： 设置标尺→桩架就位→吊桩就位→扣桩帽、落锤、脱吊钩→低 锤轻打→正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。 1）控制入土时的垂直度 插入土中的垂直度偏差不得超过0.5%，桩、桩帽、桩锤在同一 铅垂线上，确保桩能垂直下沉。 2）桩头保护
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桩基础构造与特点
1.构造：由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。 若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台
桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为
高承台桩基。 建筑桩基通常为低承台桩基础；而在桥梁、码头工程中 常用高承台桩基础。 2.特点：承载力高、沉降量小而均匀，能承受竖向力、水平
力压桩施工。
2.灌注桩施工
主要包括钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩 和爆扩成孔灌注桩等几种类型的灌注桩施工。
3.桩基检测与验收
预制桩、灌注桩质量要求及验收、桩基静、动载法检测。
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一般工程结构中，常采用在地表浅层地基土建造的浅
基础。但当地基土为较厚的软土层，建筑物荷载大或
对变形和稳定性要求高时，宜采用深基础。桩基础是 一种常用的深基础形式，通常由桩顶承台 (梁)将若干 根桩联成一体，将上部结构传来的荷载传递给桩周土 (摩擦桩)或传递给桩尖基岩(端承桩)。
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预制桩施工
起吊： 混凝土强度要求：应在混凝
0.707L 0.293L
土强度达到70％设计强度后 方可起吊，达到100％后方可 运输和沉桩。
0.207L
a)
0.568L
0.207L
合理吊点：(正负弯矩值相等)
a) 一点起吊； b) 两点起吊；
b)
c) 三点起吊；
0.355L 0.145L l
0.355L 0.145L
锤 型 落 锤 锤击动力 重 力 燃油爆炸 能量 适用性 小型桩工程 适用面广、 可用于大型混凝 土桩和钢管桩等
优缺点
优 点 缺 点
构造简单、使用方便 结构简单、使用方便； 不需从外部供应能源
效率低、桩身易损失 过软的土中会使工作 循环中断；污染大
柴油锤
蒸汽锤
液压锤
蒸汽动力
液压作用
适用面广
适合水下打桩
300~600mm，钻孔深度8~20m。
钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心， 开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时
纠正钻孔的偏斜或位移。钻孔至规定要求
深度后，进行孔底清土。
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灌注桩施工
人工挖孔 概念：人工挖孔灌注桩是指在桩位采用人工挖掘方法成孔，然后安放 钢筋笼，灌注混凝土而成为桩基。
特点:人工挖孔灌注桩为干作业成孔，成孔方法简便，直径大，单桩
土木工程施工
第二章
桩 基 工 程
桩基工程
桩基础是一种承载能力很强的基础形式，桩基种类较
多，不同的桩基所用的施工机械和施工方法也不相同，准
确控制各种影响施工质量的因素是本章教学的重点。
通过本章学习，了解桩基施工工艺，掌握各种桩基施
工质量控制方法。
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本章主要内容
1.预制桩施工
钢筋混凝土预制桩制作、运输和堆放；锤击沉桩施工；静
承载力高，施工时无振动、无噪音，施工设备简单，可同时开挖多根 桩以节省工期，可直接观察土层变化情况，便于清孔和检查孔底及孔
壁，可较清楚地确定持力层的承载力，施工质量可靠。但其劳动条件
差，劳动力消耗大。 注意事项:安装井圈护壁，并且随挖、随验、随浇注混凝土；注意孔
c)
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预制桩施工
运输： 运输应根据打桩进度和打桩顺序确定，一般情况采用随打随 运的方法以减少二次搬运。长桩运输可采用平板拖车、平台 挂车等，短桩运输亦可采用载重汽车，现场运距较近亦可采 用轻轨平板车运输。 堆放： 1）堆放桩的地面必须平整、坚实； 2）垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直 线上； 3）堆放层数不宜超过4层； 4）不同规格的桩，应分别堆放。
力、上拔力、振动力等，施工速度快、质量好。
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桩基础的分类
1）按受力性质分： 摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩、端承摩擦桩
2）按材料分：
木桩、钢桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢管混凝土
桩…
3）按形状分：方桩、圆桩、多边桩、管桩… 4）按桩的施工方法分：预制桩、灌注桩
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预制桩施工
预制桩主要有钢筋混凝土方桩、钢筋混凝土管桩、钢管或型 钢钢桩等，预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度 快，是广泛应用的桩型之一。
1、钢筋混凝土预制桩制作、起吊、运输和堆放
制作：钢筋混凝土预制桩可以制作成各种需要的断面及长度，
桩的制作及沉桩工艺简单，多数是在打桩现场或附近就地预
制，较短的桩亦可在预制厂生产；不受地下水位高低变化影 响。制作过程中应注意钢筋接长用对焊，接头错开；混凝土 由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；叠制≯4层，上下隔 离。
(2) 震动影响：锤击沉桩时会产生震动波，会对邻近桩区的建筑物、 地下结构和管线带来危害。可采用开挖防震沟(沟宽0.5～0.8m，沟
深按土质情况以边坡能自立为准)；打设钢板桩；采用“重锤轻击”
打桩等措施。
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预制桩施工
(3) 土体挤压影响：由于锤击沉桩的冲击力使桩周围的地面隆 起并产生水平位移，使土中孔隙水压力上升，形成超孔隙水压 力，加剧了土体的隆起、位移。可采用预钻孔沉桩法；设置袋 装砂井或塑料排水板，以消除部分超孔隙水压力，减少挤土现 象；限制打桩速率，也可以使土中的超孔隙水压力消散，减少
挤土现象。
(4) 空气污染影响：柴油锤施工、硫磺胶泥接桩等会产生废气， 在城市施工受到一定限制。
(课点)
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灌注桩施工
概念：灌注桩是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。 特点：与预制桩相比，灌注桩能适应各种地层，无需接桩，桩 长、直径可变化自如，减少了桩制作、吊运等工序。 但其成孔工艺复杂，现场施工操作好坏直接影响成桩质
冲击力较大；无污染
能获得较大的贯入度
需配备锅炉设备；
构造复杂、造价高
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预制桩施工
桩架： 桩架的作用：是悬吊桩锤，并为桩锤导向，它还能起吊桩并 可在小范围内移动桩位。
桩架的高度：是选择桩架时需考虑的一个重要问题（桩架的
高度 = 桩长 + 滑轮组高度 + 桩锤高度+ 桩帽高度 + 起 锤移位高度（取1~2m））。 桩架分类： ① 多功能桩架 机动性和适应性大，水平方向可作360°回转，立柱可前后 倾斜，可在轨道上行走，但其机构较庞大。
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预制桩施工
4、打桩公害影响及预防措施
在打桩施工中，会造成噪音、震动、土体挤压和空气污染等公害影 响，虽然不是沉桩本身的质量问题，但会影响到周围环境，需要采
取一些预防措施。
(1) 噪音影响：打桩过程中桩锤本身和锤击桩时会发出噪音，应尽 量避开夜间施工和在居民密集区施工，在桩顶、桩帽上加垫缓冲材
料减小噪音。
位的偏差以及桩的入土深度。 ④ 铺设水电管网； ⑤ 沉桩设备的进场，顺序
由于锤击沉桩是挤土法成孔，桩入土后对周围土体产生挤压
作用。为了保证打桩工程质量，防止周围建筑物受土体挤压
的影响，打桩前应根据场地的土质、桩的密集程度、桩的规 格、长短和桩架的移动方便等因素来正确选择打桩顺序。 应注意的几个影响因素: 1)避免挤土影响 2)减小后施工的桩对先施工的桩的影响 3)减小打桩对周围环境的影响
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预制桩施工
5）桩头的处理 在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头 多余的部分截去。 截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台，长度应 符合设计要求。 当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩 头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋 绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长 桩身。 6）施工记录 打桩过程中，应做好沉桩记录，以便工程验收。
② 履带式桩架
以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑用以打桩。其性能 灵活，移动方便，可适应各种预制桩施工，目前应用最多。
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预制桩施工
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预制桩施工
（2）打桩前的准备工作
① 处理障碍物；
② 平整场地；
③ 抄平放线； 桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的
地点，水准点设置不少于2个。在施工过程中可据此检查桩
垂直于条形桩基纵轴线方向
平行于条形桩基纵轴线方向 100mm 1/3桩径或1/3边长
100mm+0.01H
150mm+0.01H
1/3桩径或1/3边长
中间桩
1/2桩径或1/2边长
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预制桩施工
（6）常见事故的分析、处理
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预制桩施工
3、静力压桩施工
静力压桩是利用无震动、无噪音的静压力将预制桩压入土中的沉桩方 法。方法较多：锚杆静压，液压千斤顶加压、绳索系统加压等，凡非 冲击力沉桩均按静力压桩考虑。 适用于软土、淤泥质土、沉桩截面小于400mm×400mm，桩长30～ 35m 左右的钢筋混凝土实心桩或空心桩。与打桩相比，可以减少挤土、 振动对地基和邻近建筑物的影响，桩顶不易损坏，不易产生偏心沉桩， 节约制桩材料和降低工程成本，且能在沉桩施工中测定沉桩阻力，为 设计、施工提供参数，并预估和验证桩的承载能力。 静力压桩施工中，一般采用分段预制、分段压入、逐段接长的方法。
灌注桩施工
1、灌注桩的成孔
（1）干作业成孔灌注桩
① 成孔方式：
机械钻孔(扩底) 和人工挖孔
② 适用范围：
干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度 内无地下水的土质，勿需护壁可直接取土成孔。
③ 成孔机械：
目前常用螺旋钻机成孔，亦有用洛阳铲成孔的。
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灌注桩施工
螺旋钻机 螺旋钻成孔灌注桩是利用动力旋转钻杆， 使钻头的螺旋叶片旋转削土，土块沿螺旋 叶片上升排出孔外。 全叶片螺旋钻机成孔直径一般为
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预制桩施工
1）避免挤土影响 打桩顺序影响挤土方向，打桩向哪个方向推进， 则向哪个方向挤土。
根据桩群的密集程度，可选用下述打桩顺序：
A.当桩中心距<4倍桩径时， ①自中间向四周环绕或放射打；
②由中心向两侧对称打；
③分段对称打； B.当桩中心距>4倍桩径时，
可按施工方便顺序打：
宜逐排改变方向，避免朝同一个方向挤土；必要时间隔跳打。