tA第二章深基础工程

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到孔底地基土层上的现象。
原因:当地下水压力大时,或预制桩尖被打坏,或
护壁泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水 拌合的混合物,还可在其中掺入其他掺合剂, 如加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等。
⑶成孔方法
泥浆护壁成孔灌注桩成孔方法有冲击钻成孔法a、 冲抓锥成孔法b和潜 水电钻成孔法c三种(下图)。
a
b
c
a
桩定位,图中的孔为超前钻的孔 冲孔桩开始施工
冲击成孔
在原先已经支护的地 面上冲孔成桩,容易 冲到锚杆和锚索,造 成钢筋笼下不去
提升导管,下料, 排出泥浆
截桩头
桩头混凝土取样
预应力管桩的质量检验——动载试验
2.2.3套管成孔灌注桩
工艺流程
套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩 法,将带有钢筋混凝土桩靴(又叫桩尖)或带有活 瓣式桩靴(左图)的钢套管沉入土中,然后边拔管 边灌注混凝土而成。若配有钢筋时,则在浇筑混凝 土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔 管时,称为锤击沉管灌注桩;利用激振器的振动沉 管、拔管时,称为振动沉管灌注桩。右图为沉管灌 注桩施工过程示意图。
(三)打(沉)桩常见问题 1.桩顶位移或上升涌起 2.桩顶、桩身被打坏 3.桩身倾斜 4.沉桩达不到设计控制要求 5.桩急剧下沉
如:
起吊:桩锤桩
帽及吊桩入导 杆
定位:垂直度不超过0.5%
打桩:开始小落距,桩入土一定深后采用标准落距。
预应力管桩施工——接
桩:节点弯曲矢高不超 过1/1000,上下桩中心 线偏差不超过10mm
桩没有混凝土。
原因:桩距离太近,相邻桩施工时混凝土还未具备
足够的强度,已形成的桩受挤压而断裂。
处理方法:施工时,控制中心距离不小于4倍桩径;
确定打桩顺序和行车路线,减少对新灌注混凝土桩 的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到 60%设计强度后,再进行下根桩的施工。
c吊脚桩
吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软,没有落实
桩的运输
打桩前,桩从制作处运到现场前备打桩,并应根 据打桩顺序随打随运以避免二次搬运。桩的运输方式, 在运距不大时,可用起重机吊运;当运距较大时,可 采用轻便轨小平台车运输。
桩的堆放
堆放桩的地面必须平整、坚实,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 数不宜超过4层。不同规格的桩,应分别堆放。
液压式静力压桩机
第二节 混凝土、钢筋混凝土灌注桩施工
灌注桩是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内安 放钢筋笼并灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层, 无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪音小,宜在建 筑物密集地区使用。但其操作要求严格,施工后需较 长的养护期方可承受荷载,成孔时有大量土渣或泥浆 排出。根据成孔工艺不同,分为干作业成孔的灌注桩、 泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成 孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快,还 出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺
4.打桩时,如控制指标已符合要求,而其它的指标与 要求相差较大时,应会同有关单位研究处理。
贯入度是指每锤击一次桩的入土深度,而在打桩过程中常 指最后贯入度,即最后一击桩的入土深度。实际施工 中一般是采用最后10击桩的平均入土深度作为其最后 贯入度。测量最后贯入度应在下列正常条件下进行: 桩锤的落距应符合规定;桩帽和弹性衬垫等正常;锤 击没有偏心;桩顶没有破坏或破坏处已凿平。
活瓣桩尖 1—桩管;2—锁轴;3—活瓣
沉管灌注桩施工过程
a)就位;b)沉套管;c)初灌混凝土; d)放置钢筋笼、灌注混凝土;e)拔管成桩
沉管的方法

⑵锤击灌注桩施工时,用桩架吊起钢套管,关闭活
瓣或对准预先设在桩位处的预制混凝土桩靴,套入 桩靴。套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳,以防止 地下水渗入管内。然后缓缓放下套管,压进土中。 套管上端扣上桩帽,检查套管与桩锤是否在一垂直 线上,套管偏斜不大于0.5%时,即可起锤沉套管。 先用低锤轻击,观察后如无偏移,才正常施打,直 至符合设计要求的贯入度或沉入标高,并检查管内 有无泥浆或水进入,即可灌注混凝土。套管内混凝 土应尽量灌满,然后开始拔管。拔管要均匀,不宜 拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。
⑵ 打桩开始时,锤的落
距应较小,待桩入土至
一定深度且稳定后,再
按要求的落距锤击。用
落锤或单动汽锤打桩时,
最大落距不宜大于1m,
用柴油锤时,应使锤跳
动正常。在打桩过程中,
遇有贯入度剧变、桩身
突然发生倾斜、移位或
有严重回弹、桩顶或桩
身出现严重裂缝或破碎
等异常情况时,应暂停 打桩,及时研究处理。
某工地600预制桩被挤断的照片,一个 承台六根桩,有四~五根桩断掉,打的 时候收锤无问题,锤第二根桩挤断第 一根,锤第三根挤断第二根桩
锤型
表 锤重选择柴表 油 锤 (t)
20
25 35 45 60 72
冲击部分重(t)
2.0
2.5 3.5 4.5 6.0 7.2
锤的
总 重(t)
4.5
6.5 7.2 9.6 15.0 18.0
动力 性能
冲击力(kN)
2000
2000~ 2500~ 4000~5 5000~ 7000~ 2500 4000 000 7000 10000
一、泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁并排出土渣而 成孔。泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下 的粘性土、粉土、砂土、填土、碎 ( 砾 ) 石土及风 化岩层;以及地质情况复杂,夹层多、风化不均、 软硬变化较大的岩层,冲孔灌注桩除适应上述地 质情况外,还能穿透旧基础、大孤石等障碍物, 但在岩溶发育地区应慎重使用。
落 锤
落 锤
柴油锤
柴油锤
振动沉拔桩锤
桩锤选择
桩锤是对桩施加冲击,将桩打入土中的主要机 具。桩锤主要有落锤蒸汽锤、柴油锤和液压锤, 目前应用最多的是柴油锤。用锤击沉桩时,为防 止桩受冲击应力过大而损坏,力求采用“重锤轻 击”。如采用轻锤重击,锤击功能很大一部分被 桩身吸收,桩不易打入,且桩头容易打碎。锤重 可根据土质、桩的规格等参考下表进行选择,如 能进行锤击应力计算则更为科学。
(6).进行打桩试验。其目的是检验打桩设备及工 艺是否符合要求,了解桩的贯入深度、持力层 强度及桩的承载力,以确定打桩方案。
(7)打(沉)桩顺序:为减轻对邻近建筑物的 破坏影响和桩入土后相互挤压,选定正确的施 工顺序是有重要意义的。
三、锤击 (一)打桩机具(桩锤、桩架、动力装置) 1.桩锤(落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤、…)
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5000kN, 如下图示。
液压式静力压桩机
1—操纵室;2—电气控制台;3—液压系统;4—导向架;5— 配重;6—夹持装置;7—吊桩把杆;8—支腿平台;9—横向行 走与回转装置;10—纵向行走装置;11—桩
液压式静力压桩机
2.桩端位于坚硬、硬塑的粘土、碎石土、中密以上的 砂土或风化岩等土层时,以贯入度控制为主,桩尖进 入持力层深度或桩尖标高可作参考。
3.当贯入度已达到,而桩尖标高未达到时,应继续锤 击3阵,其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数 值;桩尖位于其它软土层时,以桩尖设计标高控制为 主,贯入度可作参考。
⑸ 打桩过程中,应做好
沉桩记录,以便工程验 收。
⑸ 打桩过程中,应做好沉桩记录,以便工
程验收。打桩工程是隐蔽工程,施工中应做好每根桩的观测和记录,
这是工程验收时检验质量的依据。各项观测数据应记入混凝土预制桩施工 记录,见表所示。
打(沉)桩控制
1.桩端位于一般土层时,以控制桩端设计标高为主, 贯入度作为参考。

持 力 粉土
静力触探比贯入阻 力Ps平均值(MPa)
3
4
5 >5 >5 >5

一般进入深度(m) 0.5~1 0.5~1.5 1~2 1.5~2.5 2~3 2.5~3.5
ห้องสมุดไป่ตู้
砂土 标准贯入击数N(未 修正)
15~25
20~30 30~40 40~45 45~50
50
锤的常用控制贯入度(cm/10击)
1—滑轮组;2—振动器;3—漏斗;4—桩管;5—吊斗;
6—枕木;7—机架;8—拉索;9—架底;10—卷扬机
沉管灌注桩
(3)套管成孔灌注桩常遇问题和处理方法
a 颈缩
颈缩:指桩身的局部直径小于设计要求的现象。
原因:当在淤泥和软土层沉管时,由于受挤压的土壁产生
空隙水压,拔管后便挤向新灌注的混凝土,桩局部范围受挤 压形成颈缩。
⑵振动沉管
振动灌注桩采用振
动锤或振动冲击锤沉管, 其设备见下图。施工前, 先安装好桩机,将桩管 下端活瓣合起来或套入 桩靴,对准桩位,徐徐 放下套管,压入土中, 勿使偏斜,即可开动激 振器沉管。桩管受振后 与土体之间摩阻力减小, 同时利用振动锤自重在 套管上加压,套管即能 沉入土中
沉管灌注桩设备
环氧树脂补桩
桩 头 爆 裂
桩 上 的 裂 缝
.
预应力管桩的质量 检验——动载试
验:高应变及低 应变检测
成桩:垂直偏差≤1% 平面偏差: 纵轴线上≤150mm 横轴线上≤100mm
四、 静压力桩施工
静力压桩是利用 静压力将桩压入土 中,施工中虽然仍 然存在挤土效应, 但没有振动和噪音, 适用于软弱土层和 邻近有怕振动的建 (构)筑物的情况。
⑷安放钢筋笼
灌注桩钢筋冷挤压连接
焊吊筋,防止
浇筑砼时钢筋 笼上浮
⑸浇注水下混凝土
浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当 混凝土直接与水接触穿过水层时,骨料和水泥很快将产生分 离,骨料很快沉入水底,而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态, 当其下沉时,已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注,必须在 与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很 多。最常用的是导管法。导管法采用的主要机具有:导管、 漏斗和储料斗、 隔水塞。
泥浆护壁成孔灌注桩施工现场
反循环成孔,现在是在护筒上拉十字线,是使钻机的钻头对准桩的中心线,等钻机对 准后往护筒里放水,采用泥浆护壁进行钻孔
泥浆护壁成孔灌注 桩施工工艺
⑴埋设护筒 护筒是保证钻
机沿着桩位垂直方 向顺利钻孔的辅助 工具,其保护孔口 和提高桩孔内的泥 浆水头,防止塌孔 的作用。
⑵泥浆制备
二、沉桩(打桩)前的准备工作
(1).清除障碍物、平整场地。 (2).材料机具准备,接通现场施工水、电源等。 (3).检查桩的质量,将需用的桩按平面布置图堆 放在打桩机附近,不合格的桩不能运至打桩现场。
(4).按图纸布置进行测量放线,定出桩基轴线, 测出每个桩位的实际标高。
(5).准备好桩基工程施工记录和隐蔽工程验收记 录表格,并安排好记录和监理人员等。
当拔管过快或混凝土量少,或混凝土拌和物和易性差时,周 围淤泥质土趁机填充过来,也会形成颈缩。
处理方法:拔管时应保持管内混凝土面高于地面,使之
具有足够的扩散压力,混凝土坍落度应控制在50~70mm。 拔管时应采用复打法,并严格控制拔管的速度。
b断桩
断桩:指桩身局部分离或断裂,更为严重的是一段
⑶如桩顶标高低于 自然土面,则需用 送桩管将桩送入土 中时,桩与送桩管 的纵轴线应在同一 直线上,拔出送桩 管后,桩孔应及时 回填或加盖。
⑷多节桩的接桩,可用焊
接或法兰锚接。目前焊
接接桩应用最多。接桩的预埋
铁件表面应清洁,上、下节桩之间如有间隙 应用铁片填实焊牢,焊接时焊缝应连续饱满, 并采取措施减少焊接变形。接桩时,上、下 节桩的中心线偏差不得大于10mm,节点弯 曲矢高不得大于1‰桩长。
常用冲程(m)
1.8~2.3
预制方桩、预应力
桩 的 边 管桩的边长或直径 25~35 35~40 40~45 45~50 50~55 55~60
长或直径
(cm)
钢管桩直径(cm)
φ40
φ60 φ90 Φ90~100
粘性 一般进入深度(m) 1~2 1.5~2.5 2~3 2.5~3.5 3~4 3~5
2~3
3~5 4~8
设计单桩极限承载力(kN) 400~ 800~ 2500~ 3000~ 5000~ 7000~
2.桩架
多能桩架 3.动力设备
履带式桩架
锤击沉桩施工
⑴打桩机就位后,将桩 锤和桩帽吊起,然后吊 桩并送至导杆内,垂直 对准桩位缓缓送下插入 土中,垂直度偏差不得 超过0.5%,然后固定桩 帽和桩锤,使桩、桩帽、 桩锤在同一铅垂线上, 确保桩能垂直下沉。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,以防损伤桩顶。
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