桩基础工程

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C.打桩工艺
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）。 要点： • 采用重锤低击，开始要轻打； • 连续施打，减少回弹固结； • 注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标 高、最后贯入度…）； • 如遇异常情况（贯入度剧变；桩身突然倾斜、位移、回弹；桩 身严重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，与有关单位研究处理。
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2. 预制桩运输 吊、运平稳，避免损坏。 当运距不大时，可采用滚筒、卷扬机等拖动桩身运输； 当运距较大时可采用小平台车运输。 运输过程中支点应与吊点位置一致。
3. 预制桩堆放
堆放地点应平整坚实，排水通畅； 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；
堆放层数不宜过多，一般不宜超过4层；
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JZZ75振动桩机，功率43.5kW，最大沉桩直径0.50m，最大沉桩深度 31m，适用于振动沉管灌注桩施工。
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在选择打桩机具时，应根据地基土壤的性质、工程的大小、 桩的种类、施工期限、动力供应条件和现场情况确定。
锤
型 20 冲击部分重（t） 总重（t） 2.0 4.5 2 000 25 2.5 6.5 2 000~ 2 500
桩端阻力
桩侧阻力
3. 桩的类型
按受力 性质分 摩擦桩 端承桩
摩擦桩 端承摩擦桩
端承桩
摩擦端承桩 人工成孔灌注桩 机械成孔灌注桩
按制作 方法分 桩基础
预制桩
现浇桩
爆扩桩
按材料分
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钢桩 复合地基桩 预应力钢筋砼桩 钢筋砼桩 木桩
钻孔灌注桩 冲孔灌注桩 挖孔灌注桩 沉管灌注桩
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概述
2. 桩基础分类
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施工中常见的桩锤有落锤、蒸汽锤（单动汽锤、双动汽锤）、 柴油汽锤和液压锤。
A. 落锤 是指桩锤用人力或机械拉升，然后自由落下，利用自重夯击桩顶。
优缺点：
构造简单、使用方便、冲击力大，能随意调整落距，但锤打速度 慢，效率较低、桩身易损失。 落锤重量一般为 0.5~1.5 t ，重型锤可达数吨 适用范围 适宜打各种桩；粘土、含砾石的土和一般土层均可使用。
避免二次搬运。
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预制桩沉桩
1.锤击沉桩的施工方法 （1）打桩机械
打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三个部分。
桩锤是对桩施加冲击力，将桩打入土中的机具；
桩架的作用是将桩吊到打桩位置，并在打桩过程中引导桩的方 向，保证桩锤能沿要求的方向冲击；
动力装置包括驱动桩锤及卷扬机用的动力设备。

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打歪的原因和处理

1、原因

（1）桩顶不平、等桩的质量问题， （2）与操作有关，如：初入土时，桩身就歪斜， 未及时纠正就施打。
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2、处理方法




1、保证打桩机的导架的垂直度 2、桩尖要对准桩位，桩顶和桩帽要正确结合 3、刚打时，要采用小落距，边打边检查，稳定 后在按要求的落距打 4、桩顶不平，产生桩尖偏心----保证桩的质量
• 按材料分类 混凝土桩、钢桩，也有采用木、组合材料的 桩。 按使用功能分类 竖向抗压桩（抗压桩）、竖向抗拔桩（抗 拔桩）、水平受荷桩（主要承受水平荷载）、 复合受荷桩（竖向、水平荷载均较大）。
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•
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• 按承载性能分类 摩擦型桩和端承型桩，
前者又分为摩擦桩、端承摩擦桩； 后者又分为端承桩、摩擦端承桩。 摩擦桩在极限承载力状态下，桩顶 荷载由桩侧阻力承受；端承摩擦桩桩顶 荷载则主要由桩侧阻力承受。端承桩在 极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻 力承受； 摩擦端承桩桩顶荷载则主要由 桩端阻力承受。
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§ 3.1 预制桩施工
预制桩包括混凝土预制桩、钢桩两种。
混凝土预制桩常用的有钢筋混凝土实心方桩、预应力混凝土空 心管桩。 钢桩有钢管桩、H型钢桩、其他异性钢桩。
沉桩方法有锤击沉桩、振动沉桩、静力沉桩和水冲法等。
本节以钢筋混凝土方桩为例介绍沉桩的施工工艺，其它桩形施 工方法类似，不再重复。
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B. 单动汽锤
利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举，然后由锤的自重向下冲 击沉桩。只在上升时耗用动力，下降靠自重；
优缺点：
构造简单、落距短，对设备和桩头不易 损坏，打桩速度及冲击力较落锤大，效 率较高。
适用范围 适于打各种桩。
单动汽锤工作原理图
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C. 双动汽锤 利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举 及下冲，增加夯击能量。 优缺点： 冲击次数多、冲击力大、工作效率 高，可不用桩架打桩，但需锅炉或空压 机，设备笨重，移动较困难。 适用范围 适宜打各种桩，便于打斜桩；使用 压缩空气时可在水下打桩；可用于拔桩。
3、桩垫材料选用不合适或打坏-----采用材 质均匀、强度高、弹性好的桩垫 4、桩的顶面与桩的轴线不垂直，局部受冲 击-----保证垂直度，及时纠正


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5、过打现象。（由于桩尖通过硬层等原因， 使桩下沉速度慢而施打时间长，锤击次数多 或冲击能量过大）-----分析土质，改善操作 方法 6、桩身的混凝土强度不高，或未达到养护 期，影响了桩的强度。-----加钢夹箍用螺栓 拉紧焊牢
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常见问题分析

打坏 打歪 打不下
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桩顶、桩身打坏的原因和处理
、打桩时，桩的顶部 由于直接受到冲击而 产生很高的局部应力 -----顶部的配筋应 做特别的处理。

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2、桩身的混凝土保护层太厚-----主筋需摆 正
• 桩基础是一种常用的深基础形式，它由基桩和连接于
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。
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桩基础构造 桩基础包括：桩体和承台。 荷载传递路径： 上部结构 承台 桩 地基 桩的分类 按荷载传递机理分：端承桩、摩擦桩。
A. 准备工作 （1）场地准备：清除地上、地下障碍物，平整、压实场地，设置排水沟； （2）放轴线、定桩位、设置水准点 （≮2个）；
（3）确定打桩顺序：挤土直接影响打桩进度、施工质量以及周围环境。
（4）接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。 （5）进行打桩试验：≮2根，检验工艺、设备是否符合要求。
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E. 振动桩锤
利用偏心轮引起激振，通过刚性连接的桩帽传到桩上。
优缺点： 沉桩速度快，适应性大，施工操作简易安全，能打各种桩并 帮助卷扬机拔桩。
适用范围
适宜于打钢板桩、钢管桩、钢筋混凝土和土桩；宜用于砂土， 塑性粘土及松软砂粘土；在卵石夹砂及紧密粘土中效果较差。
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双动汽锤工作原理图
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D. 柴油锤 利用燃油爆炸，推动活塞，引起锤头跳动。 优缺点： 附有桩架、动力等设备，机架轻、移动便利、打桩快、燃料消耗 少，有重量轻和不需要外部能源等优点。 适用范围 最宜用于打木桩、钢板桩；不适于在过硬或过软的土中打桩。
导杆式柴油锤 工作原理图
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• 按施工方法分类 预制桩、灌注桩。 • 预制桩是在工厂或施工现场制成的各种形式 的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土 中，或有的用高压水冲沉入土中。
• 灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工 成孔，然后在孔内灌注混凝土而成。根据成 孔方法的不同分为挖孔、钻孔、冲孔灌注桩， 沉管灌注桩和爆扩桩等。
锤的动力性能
冲击力（kN） 常用冲程（m）
桩的截面
ห้องสมุดไป่ตู้
混凝土预制桩的 边长或直径（cm） 钢管桩的直径（cm）
粘性土粉 土 持力层 砂 土
一般进入深度（m） 静力触探比贯入度平均值（MPa） 一般进入深度（m） 标准贯入击数N （未修正）
常用的控制贯入度 （cm/10击） 设计单桩极限承载力（kN）
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第3节 桩基础工程
§ 概述 §3.1 预制桩施工 §3.2 灌注桩施工
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概述
• 高层建筑荷载大，占地面积小，在 软土地基地区施工，大多采用桩基、箱 基，或者桩基加箱基。如我国天津、上 海、宁波、福州、广州、深圳等沿海一 带软土地基地区广泛采用。
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• 过去以预制桩为主，除钢筋混凝土方桩 外，还采用预应力混凝土桩、钢管桩等， 有的预应力钢筋混凝土桩，长度达70余 米。上海88层金茂大厦用的钢管桩为 Φ14×12，桩长65m，送桩18m；
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B.打桩顺序
防止土向一个方向挤压，这样有可能最 后打入的桩难打或者桩的入土深度减少，直 接影响打桩进度和施工质量。 打桩顺序是否合理，还应考虑挤土对 周围环境（如建筑物）的影响。
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（1) 当桩中心距<4倍桩径时， 可：①自中间向四周打设； ②由中心向两侧对称打； ③分段对称打。 （2) 当桩中心距4倍桩径时，可按施工方便打； （3) 当桩的规格不同时，先大后小，先长后短； （4) 当桩尖设计标高不同时，先深后浅。
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预制桩的制作
1. 2.
场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降； 叠浇层数≯4层，上下层及邻桩之间应做好隔离层，混凝土的浇 筑应待下层或邻桩设计强度达到30％以上方可进行； 桩的纵向钢筋配筋率：锤击沉桩不宜小于0.8%，静力压桩不宜 小于0.6%；桩顶范围内的箍筋应加密，并设置钢筋网片；主筋 位置必须正确，保护层不得过厚； 钢筋接长用对焊，接头错开； 混凝土由桩顶至桩尖连续浇筑，严禁中断； 桩顶应制作平整。
3. 桩所用混凝土强度等级不宜低于C30;预应力桩不宜低于C40；
4.
5. 6. 7.
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钢筋混凝土预制桩制作－钢筋、模板施工
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预制桩的起吊、运输、堆放
1.
－M
预制桩的起吊
+M 混凝土强度： 起吊移位 ——≮70％设计强度； 运输、打桩 ——≮100％设计强度。 2) 运输： 合理设置吊点：吊点间的跨中弯矩与吊点处负弯矩相等。 1)
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• 按挤土状况分类 非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。 • 沉管法、爆扩法施工的灌注桩、打入（或静 压）的实心混凝土预制桩、闭口钢管桩或混 凝上管桩 属于挤土桩。 • 冲击成孔法、钻孔压注法施工的灌注桩、预 钻孔打入式预制桩、混凝土 ( 预应力混凝土 ) 管桩、 H 型钢桩、敞口钢管桩等属 于部分挤 土桩；干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法 施工的灌注桩属非挤土桩。
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桩架
作用：
支撑锤桩 吊桩就位 打桩导向
类型 （常用）： 多功能桩架（沿轨道行驶的） ：机动适应性好；大、装拆运麻烦。 履带式桩架（装在履带底盘上） ：移动方便，适用范围广。 步履式桩架：移动方便，稳定性好,适应性强。
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履带式桩架
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多功能桩架
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（2）打桩施工
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• 近年来，灌注桩得到很大发展，有冲孔、 钻孔、挖孔等，且大直径钻孔灌注桩愈 来愈受到重视，发展较快；此外，还发 展了一些新的成桩工艺，如钻孔压浆成 桩法等。同时，在预防沉桩对周围环境 的影响及灌注桩的质量检验等方面都有 长足的进步。
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概述
1. 桩基础构造
柴 油 锤 35 3.5 7.2 2 500~ 4 000 1.8~2.3 25~35 35~40 40 1.0~2.0 3 0.5~1.0 15~25 1.5~2.5 4 0.5~1.5 20~30 2~3 400~ 1 200 800~ 1 600 2 500~ 4 000 2.0~3.0 5 1.0~2.0 30~40 1.5~2.5 40~45 3~5 3 000~ 5 000 40~45 45~50 60 2.5~3.5 50~55 90 3.0~4.0 >5 2.0~3.0 45~50 4~8 5 000~ 7 000 7 000~ 10 000 2.5~3.5 50 55~60 90~100 3.0~5.0 45 4.5 9.6 4 000~ 5 000 60 6.0 15.0 5 000~ 7 000 72 7.2 18.0 7 000~ 10 000