桩基础施工新技术论文

桩基础及桩基础常用施工新技术

一、桩基础概念

对桩基础新技术的研究首先要明确桩基础的概念及应用范围、施工方法等相关内容。

1. 桩基础概念及其应用范围

（1）桩基础概念

桩是一种人为在地基中设置的柱形构件，单根或数根桩与连接桩顶的承台一起构成桩基础，其作用是将上部结构的荷重通过上部软弱土层和易压缩性土层传给深层强度高、压缩性小的土层或岩层。

（2）桩基础应用范围

桩基础可应用于工业与民用建筑、铁路、公路路基、重型设施设备、滑坡防治、大型塔基、水上建筑基础等各个建设领域。

2. 桩基础分类

（1）按承台高低分

a. 高承台桩基础：指承台底与地面不接触（在冲刷线以上）的桩基。

b. 低承台桩基础：指承台底在地面以下，与地基土（冲刷线）接触的桩基。

（2）按桩身材料分

a. 木桩

b. 钢桩

c. 混凝土桩

d. 钢筋混凝土桩

（3）按作用机理分

a. 摩擦桩

b. 端承桩

c. 端承—摩擦桩

d. 摩擦—端承桩

e. 嵌岩桩

（4）按桩径大小分

a. 小桩：d≤250mm

b. 中等直径桩：250mm

c. 大直径桩：d≥800mm

（5）按施工方法分

a. 预制桩

b. 灌注桩

（6）灌注桩的类型

A. 挤土灌注桩

冲挤压成孔灌注桩、沉管灌注桩、夯扩灌注桩、旋转挤压灌注桩、锥形灌注桩、挤扩支盘灌注及桩端、桩侧压浆钻孔灌注桩。

B. 非挤土灌注桩

a. 干法作业: 螺旋钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、冲抓成孔灌注桩、扩底灌注桩。

b. 泥浆护壁：旋挖成孔灌注桩、冲抓成孔灌注桩、潜水钻成孔灌注桩及正、反循环回转钻孔灌注桩。

c. 套管护壁：全套管施工法（贝诺特灌注桩）。

（7）按桩的工作特性分：普通桩（基础桩）、抗震桩、减沉桩、护坡桩、抗拔桩、岩石锚桩、树根桩。

（8）按桩的垂直度分：直桩、单向斜桩、多向斜桩。

二、桩基施工新技术

在明确了桩基础概念之后，我们向大家介绍几种成功应用的桩基础施工新技术

(一)静力压桩

1. 静力压桩的含义

用静力压桩机或锚杆将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土中的一种沉桩施工工艺。静力压桩包括锚杆静压桩及其他各种非冲击力沉桩。

2. 适用范围

静力压桩适用于软土、填土及一般粘性土层中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境要求严格的地区沉桩，但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有厚度大于2m的中密以上砂夹层的情况，以及单桩承载力超过1600kN的情况。

3. 主要机具

（1）全液压静力压桩机。

（2）其他机具：吊车、经纬仪、水准仪、钢卷尺、电焊机。

4. 工艺流程

静力压桩工艺流程见下图。

静压桩施工工艺流程图

5. 质量控制点

（1）混凝土预制桩的混凝土强度达到强度设计值的70%方可起吊，达到强度设计值的100%才能运输和压桩施工。

（2）桩机就位时，应对准桩位，将静压桩机调至水平、稳定，确保在施工中不发生倾斜和移动。

（3）施工中应密切关注压桩的压力变化，压桩时压力不得超过桩身强度。

（4）桩顶标高允许偏差为+50mm。

（5）对于引孔沉桩，引孔孔径约比桩径小50～100mm，且应随钻随压桩。

（二）泥浆护壁钻孔灌注桩

1. 泥浆护壁钻孔灌注桩的含义

（1）灌注桩：先用机械或人工成孔，然后再下钢筋笼、灌注混凝土的基桩。

（2）泥浆护壁：用机械进行灌注桩成孔时，为防止塌孔，在孔内用相对密度大于1的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺。

2. 适用范围

泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同，可分为如下几种，其适用范围如下：（1）冲击成孔灌注桩：适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层中应用，特别适合

于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但对淤泥及淤泥质土，则应慎重使用。

（2）冲抓成孔灌注桩：适用于一般较松软粘土、粉质粘土、砂土、砂砾层以及软质岩层应用，孔深在20m内。

（3）回转钻成孔灌注桩：适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、粘性土、砂土、软质岩层。

（4）旋挖钻成孔灌注桩：适用于一般粘性土、砂土、砂砾层以及中等密实度的卵石地层应用，孔深在80m内。

（5）潜水钻成孔灌注桩：适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、砂土、砂夹卵石及风化页岩层中使用，不得用于漂石。

3. 主要机具

成孔机械根据土质情况进行选用，常用的成孔钻机有冲击钻机、冲抓钻机、回转钻机、旋挖钻机、潜水钻机等。

4. 工艺流程

泥浆护壁钻孔灌注桩工艺流程见下图。

泥浆护壁钻孔灌注桩工艺流程5. 质量控制点

（1）控制桩位偏差和垂直度。

（2）杜绝采取加深钻孔深度的方法代替清孔。

（3）钢筋笼要对中。

（4）首浇砼量的问题。首浇砼埋管深度不得小于1.0～1.2m。

（5）埋管深度不管灌注如何顺利，最好不超过6m，最多放宽至8m。

（6）砼灌注标高控制到设计标高0.5m以上。

（三）人工成孔灌注桩

1. 人工成孔灌注桩的含义

人工成孔灌注桩，又称人工挖孔灌注桩，即是采用人工挖土成孔、灌注混凝土成桩的一种基桩。

2. 适用范围

人工成孔灌注桩适用于桩直径800mm以上，无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层采用，特别适于黄土地层中使用，深度一般20m左右。可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（如泵站、桥墩作支承、抗滑、挡土、锚拉桩之用。）对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地层及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用。

3. 主要机具

一般需备有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、钢钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压36V、100W）、电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全帽、安全带等。

4.工艺流程

人工成孔灌注桩一般按以下工艺流程进行。

放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模板放附加钢筋→浇筑第一节护壁混凝土→检查桩位（中心）轴线→加设垂直运输架→安装电动葫芦（卷扬机或木辘轳）→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方（修边）→先拆第一节、支第二节护壁模板（放附加钢筋）→浇筑第二节护壁混凝土→检查桩（中心）轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收→吊放钢筋笼→放混凝土串筒（导管）→浇筑桩身混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋。