水利工程施工20(1)

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其它沉桩方法简介
1、静力压桩
静力压桩是利用压桩机桩架自重和配重的静压 力将预制桩压入土中的沉桩方法。适用于软土地基 中的沉桩施工。这种方法无噪音，无振动，对周围 环境和土层的干扰影响小，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，应用较广泛，尤其适 于在城市内打桩施工。
钢筋砼预制桩有实心桩和空心管桩两种。实心桩为便 于制作多作成方形截面，边长一般为200mm～450mm。 管桩是在工厂以离心法成型的空心圆柱，其断面直径一 般为Ф400、Ф500等。单节桩的最大长度取决于打桩架 的高度，一般不超过30m。如桩长超过30m，可将桩分 节（段）制作，在打桩时采用接桩的方法接长。
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(1)埋设护筒
钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层 土，并埋设护筒。护筒的作用是固定桩孔位置，保护 孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔， 成孔时引导钻头的方向。
一般用3mm～5mm的钢板或预制砼圈制成，其内 径应比钻头直径大100mm～200mm。安设护筒时，其 中心线应与桩中心线重合，偏差不大于50mm。护筒应 设置牢固，其顶面宜高出地面0.4 m～ 0.6m，它的入土 深度，在砂土中不宜小于1.5m ，在粘土中不小于1m， 并应保持孔内泥浆液面高出地下水位1m以上。在护筒 顶部还应开设1个、 2个溢浆口，便于泥浆溢出而流回 泥浆池，进行回收和循环。护筒与坑壁之间的空隙应 用粘土填实，以防漏水。
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钻 孔 灌 注 桩 护 筒 埋 设
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(2)泥浆制备
人工挖孔桩构造图
1—护壁；2—主筋；3—箍筋； 4—地梁；5—桩帽
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人工挖孔桩施工应注意安全事项
现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处 的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题 和应急处理措施。要有充分的思想准备和备有充 足的应急措施所用的材料、机械。要制定安全措 施，并要经常检查和落实。
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人工挖孔灌注桩的桩身直径由于施工操作的要求，不宜小 于800mm，一般为800mm～2000mm。桩底可采用扩底或不扩底两 种方法。扩底直径一般为桩身直径的1.3 倍～2.5倍。采用现浇 钢筋砼护壁时，人工挖孔桩的构造如图所示。护壁厚度一般为 D/10 +5 (cm )(其中D为桩径)，护壁内等距放置8根直径8mm～ 10mm的直钢筋，插入下层护壁内，使上下层护壁有钢筋拉结， 以避免护壁出现流砂、淤泥，造成护壁因自重而沉裂的现象。
时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外。
d)施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一 机一闸一漏电保护器，供电线路要用三蕊橡皮线，电 线要架空，不得拖拽在地上。并经常检查电线和漏电 保护器是否完好。
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人工挖孔桩施工应注意安全事项
e）从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保 证施工现场排水畅通。当天挖孔，当天浇筑护壁。人 离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警 戒标志。
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1、打桩机具
打桩用的机具主要包括桩锤、桩架及动力装置3部分。 （1）桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。
落锤
汽锤 水利工程施工20(1)
（2） 桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引 导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着 所要求方向冲击的设备。
履带式桩架
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当桩较密集(桩距小于4倍桩的直径)时，打桩应采用 自中央向两侧打或自中央向四周打的打桩顺序（图b、 c），避免自外向里，或从周边向中间打，以免中间土体 被挤密、桩难打入，或虽免强打入而使邻桩侧移或上冒。
由一侧向单一方向进行的逐排打法(图a），桩架单 向移动，打桩效率高，但这种打法易使土壤向一个方向 挤压，地基土挤压不均匀，会导致后打的桩打入深度逐 渐减小，最终将引起建筑物不均匀沉降。因此，这种打 桩顺序适用于桩距大于4倍桩径时的打桩施工。（此时与 打桩顺序无关）。
a）孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、 雨裤及长筒雨靴。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。 在孔周围地面上不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤 人的物品。每工作1h，井下人员和地面人员进行交换。基础 施工中，作周边防护，局部通道口可布设红色警示灯；挖孔 桩施工在孔口周围搭设钢管架，解决孔内土石方垂直运输和 孔口防护问题、施工间隔用木板封闭孔口，避免安全事故发 生。
第 一 节 桩 体
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打入预制桩－电焊接桩
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——
打 入 预 制 桩
末 节 桩 体
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（2）桩的施打原则
打桩宜重锤低击。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，桩尖不宜发 生偏移时,再适当增大落距，正常施打。重锤低击桩 锤对桩头的冲击小，回弹也小，因而桩身反弹小，桩 头不宜损坏。其大部分能量用以克服桩身摩擦力和桩 尖阻力，因此桩能较快地打入土中。由于重锤低击的 落距小，因而可提高锤击频率，打桩速度快，效率高， 对于较密实的土层，如砂或粘土，能较容易穿过。当 采用落锤或单动汽锤时，落距不宜大于1m，采用柴油 锤时，应使桩锤跳动正常，落距不超过1.5m。
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2020/11/22
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•桩基础工程施工
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按桩的施工工艺分类
• 预制桩：
•
在地面上预先制作好钢筋混凝土桩身，然后通过锤击
、静压或振动等方法将预制桩沉入地基内到达的深度，形
成桩基础。
• 灌注桩：
•
在施工现场的桩位上，通过机械钻凿或人工挖掘等方
吊 点 的 合 理 位 置
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3、确定打桩顺序
打桩顺序直接影响打桩工程质量和施工进度。确 定打桩顺序时应综合考虑桩的规格、桩的密集程度、 桩的入土深度和桩架在场地内的移动方便。
根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、 自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种 。
(a)逐排打设；(b)自中部向四周打设；(c)由水利中工程间施工向20两(1) 侧打设
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一、桩的制作、起吊、运输和堆放 1、桩的制作
桩的预制，视具体情况而定。较长的桩，一般情况下 在打桩现场附近设置露天预制厂进行预制。如果条件许可， 也可以在打桩现场就地预制。较短的桩(10m以下)，多在预 制厂预制，也可在现场预制。预制场地必须平整夯实，不 应产生浸水湿陷和不均匀沉陷。
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一、人工挖孔灌注桩
人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法成孔， 然后安放钢筋笼，灌注砼而成的桩基。
人工挖孔灌注桩的优点是：成孔机具简单，作业 时无振动、无噪声，对施工现场周围的原有建筑物影 响小，当施工场地狭窄，邻近建筑物密集时尤为适用； 施工速度快，可按施工进度要求确定同时开挖桩孔的 数量，必要时各桩孔可同时施工；当土质复杂时，可 直接观察或检验分析土质情况；桩底沉渣能清除干净， 施工质量可靠。而且桩径和桩深可随承载力的情况而 变化，桩底也可人工扩大成为扩底桩。
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人工挖孔桩施工应注意安全事项
b）井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌 落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情， 应及时发出联络信号，以便迅速撤离。并尽快采取有 效措施排除险情。
c)地面人员应注意孔下发出的联络信号，反应灵 敏快捷。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊
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§3 灌注桩施工
灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工 挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的 桩。 与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变 化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动 小、噪声小等特点。 灌注桩按成孔方法分为 泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业钻 孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。
2、打桩
（1）桩的打设
打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与 打桩方向一致。桩开始打入时，应控制锤的落距，采 用短距轻击；待桩入土一定深度(1～2m)稳定以后， 再以规定落距施打。
①打入预制桩－第一节桩体 ②打入预制桩－电焊接桩 ③打入预制桩－末节桩体
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——
打 入 预 制 桩
1、干作业钻孔灌注桩
干作业钻孔灌注桩施工过程如图所示：
螺旋钻机钻孔灌注桩施工过程示意图
(a)钻机进行钻孔；(b)放入钢筋骨架；(c)浇筑混凝土
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2、泥浆护壁钻（冲）孔桩
泥浆护壁成孔灌注桩是指先用钻孔机械进行钻 孔，在钻孔过程中为了防止孔壁坍塌，向孔中注入 循环泥浆(或注入清水造成泥浆)保护孔壁，钻孔达 到要求深度后，进行清孔，然后安放钢筋骨架，进 行水下灌注砼而成的桩。
（1）沉管灌注桩 （2）钻孔灌注桩 （3）挖孔灌注桩
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§2 混凝土预制桩施工
钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。 在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置 上将其沉入土中，其特点：坚固耐久，不受地下水或潮 湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进 度快，能适应不同土层施工。
法形成桩孔，然后孔内放入钢筋笼，灌注混凝土，形成钢
筋混凝土灌注桩。
• 桩长桩径变化大，应用广。
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振动沉桩 预制桩10~13m
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（一）预制桩
在工厂（或者现场）预制成桩以后再运至现场，在设计桩 位处以沉桩机械沉至地基土中设计深度的施工方法的桩
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2、桩的起吊、运输和堆放
钢筋砼预制桩应在桩身砼达到设计强度等级的70%后方可起 吊，达到设计强度等级的100%后方能运输和打桩。如提前起吊， 必须作强度和抗裂度验算，并采取必要措施。桩在起吊搬运时， 必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，且吊点位 置应符合设计规定。 无吊环且设计又未作规定时，绑扎点的数 量和位置根据桩长确定，并应符合起吊弯矩最小的原则。
f)由于土层中可能有腐烂物质或邻域腐烂物质产生 的气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体的侵 害。施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开，如 有异常气味应及时报告有关部门，排除有害气体后方 可作业。挖孔应及时通风，满足新风要求，确保井下 作业人员的操作安全。
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二、钻孔灌注桩
根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、 先大后小、先长后短的顺序进行打桩。
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三、打（沉）桩施工
打入桩也称锤击沉桩，是钢筋砼预制桩最 常用的沉桩方法。它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。这种方法施工速度快，机械化程度高， 适用范围广，但在施工时极易产生挤土、噪音 和振动现象。
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静力压桩机
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振动沉桩机是利用机械振动力使土壤颗粒
2、振动沉桩 发生位移，从而减少了土 壤与桩表面间的
摩擦阻力，使桩在自重作用下下沉。
振动沉桩即采用振动锤进行沉桩的施工方法。 振动锤又称激振器。它是一个箱体，安装在桩头， 用夹桩器将桩与振动箱固定。在电机的带动下，使 桩产生垂直的上下振动，桩及桩周土体处于强迫振 动状态，使桩周土体强度显著降低和桩尖处土体挤 开，破坏了桩与土体间的粘结力，使桩周土体对桩 的摩擦力和桩尖处土体抗力大大减小，桩在自重和 振动力的作用下克服阻力而逐渐沉入土中。
1、预制桩种类
（1）钢筋混凝土桩 （2）预应力钢筋混凝土桩 （3）钢桩
2、预制桩的施工工艺
（1）锤击式 （2）静压式 （3）振动式
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（二）灌注桩
在现场设计桩位处的地基岩土层中以机械或者人工成孔至设计深度， 再吊放钢筋骨架、浇捣混凝土的施工方法的桩
特点：
适用于各种地基土，桩端可进入中、微风化岩层； 桩径可较大，配筋量小； 桩长可按要求确定； 桩身质量相对较差。