1、 第三章第三章 桩基础工程桩基础工程 桩基础桩基础就是用承台或梁将沉入土中的桩联系起来，以便承受整就是用承台或梁将沉入土中的桩联系起来，以便承受整个上部结构荷载的一种基础。个上部结构荷载的一种基础。而而桩桩是基础中的柱状物体，其是基础中的柱状物体，其作用在于穿过软弱层，把上部作用在于穿过软弱层，把上部结构的荷载传递到较硬、较密结构的荷载传递到较硬、较密实、压缩性较小的土层或岩石实、压缩性较小的土层或岩石上。上。 （a a）端承桩）端承桩（b b）摩擦桩）摩擦桩1-1-桩；桩；2-2-承台；承台；3-3-上部构造上部构造 第一节第一节 预制桩施工预制桩施工 预制桩的适用范围为预制桩的适用范围为：
2、 穿透中间较软弱或夹有不厚的砂层，而且持力层埋置深度和穿透中间较软弱或夹有不厚的砂层，而且持力层埋置深度和变化不大的地区。变化不大的地区。 地下水位较高的地区。地下水位较高的地区。 对噪对噪音、挤压土音、挤压土体影响无严体影响无严格限制的地格限制的地区。区。 预制桩预制桩 施施 工工一、桩的制作一、桩的制作 较长的桩在施工现场预制，较长的桩在施工现场预制，所用混凝土强度等级不宜低于所用混凝土强度等级不宜低于C30C30。主筋连接宜采用。主筋连接宜采用对焊对焊；主筋接头配置在同一截面内的主筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不超过焊时，不超过5050
3、。同一根钢。同一根钢筋两个接头的间距应大于筋两个接头的间距应大于3030倍倍钢筋直径，并不小于钢筋直径，并不小于500mm500mm。 二、桩的起吊、运输、堆放二、桩的起吊、运输、堆放 混凝土预制桩需在混凝土强度达混凝土预制桩需在混凝土强度达到设计强度等级的到设计强度等级的75%75%方可起吊；达方可起吊；达到设计强度等级的到设计强度等级的100%100%方可运输或沉方可运输或沉桩。如需提前起吊，必须采取有效措桩。如需提前起吊，必须采取有效措施并经验算合格后方可进行。施并经验算合格后方可进行。 桩在起吊和运输时，必须平稳，桩在起吊和运输时，必须平稳，并且不得损坏，由于混凝土桩的主并且不得损坏，
4、由于混凝土桩的主筋一般均为均匀对称配置的，因此筋一般均为均匀对称配置的，因此吊点的设置应按照起吊后桩的正、吊点的设置应按照起吊后桩的正、负弯矩基本相等或反力相等的原则负弯矩基本相等或反力相等的原则来确定。来确定。桩的吊点位置桩的吊点位置（a a）1 1个吊点；（个吊点；（b b）2 2个吊点个吊点（c c）3 3个吊点；（个吊点；（d d）4 4个吊点个吊点 打桩前，桩从制作处打桩前，桩从制作处运到运到施工现场以备打桩，应尽可能避免桩施工现场以备打桩，应尽可能避免桩在现场二次搬运，可根据打桩顺序，采用随打随运的方式运输。而在现场二次搬运，可根据打桩顺序，采用随打随运的方式运输。而桩的运输方式，
5、桩的运输方式，在运距不大时，在运距不大时，可直接用起重可直接用起重机吊运；当运机吊运；当运距较大时，可距较大时，可采用大型平板采用大型平板车或轻便轨道车或轻便轨道平台车运输。平台车运输。 桩在施工桩在施工现场的现场的堆放场堆放场地地必须平整、坚实。堆放时应设垫木，垫木的位置与吊点位置相同，必须平整、坚实。堆放时应设垫木，垫木的位置与吊点位置相同，各层垫木应上、下对齐，堆放层数不宜超过各层垫木应上、下对齐，堆放层数不宜超过4 4层。层。成品预制桩堆放成品预制桩堆放三、预制桩施工三、预制桩施工 打桩设备包括桩锤、桩架和动力装打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。桩锤是对桩施加冲击，把桩沉入土置。桩锤是
6、对桩施加冲击，把桩沉入土中的主要机具。桩捶主要有落锤、汽锤、中的主要机具。桩捶主要有落锤、汽锤、柴油锤和液压锤等。目前使用最为广泛柴油锤和液压锤等。目前使用最为广泛的是柴油锤。的是柴油锤。 桩架是支撑桩身和悬挂桩锤，在打桩架是支撑桩身和悬挂桩锤，在打桩过程中引导桩的方向使桩不致发生偏桩过程中引导桩的方向使桩不致发生偏移，能起吊桩并可在小范围内移动桩位。移，能起吊桩并可在小范围内移动桩位。 柴油打桩机柴油打桩机外形图外形图1-1-立柱；立柱；2-2-桩；桩；3-3-桩帽；桩帽；4-4-桩锤桩锤5-5-机体；机体；6-6-支撑；支撑；7-7-斜撑斜撑（一）桩锤（一）桩锤 1 1、落锤、落锤 落锤落
7、锤为一铸铁块，重为一铸铁块，重0.50.52.0t,2.0t,用人力或卷扬机拉起桩锤，使用人力或卷扬机拉起桩锤，使其自由下落，利用锤的重力冲击桩顶使之入土的设备，其构造简单，其自由下落，利用锤的重力冲击桩顶使之入土的设备，其构造简单，使用方便，能调整落距，但施工速度慢，效率低，且桩顶易被损伤使用方便，能调整落距，但施工速度慢，效率低，且桩顶易被损伤贯入能力低等特点。适用于施打小直径的混凝土预制壮或小型钢桩，贯入能力低等特点。适用于施打小直径的混凝土预制壮或小型钢桩，在软土层中应用较多。在软土层中应用较多。 2 2、汽锤、汽锤 汽锤汽锤是利用蒸汽或压缩空气为动力进行撞击，根据其工作情况是利用蒸汽
8、或压缩空气为动力进行撞击，根据其工作情况又可分为又可分为单动汽锤单动汽锤和和双动汽锤双动汽锤。 3 3、液压锤、液压锤 液压锤液压锤的冲击缸体通过液压油提升与降落，冲击缸体下部充满的冲击缸体通过液压油提升与降落，冲击缸体下部充满氮气，当冲击缸体下落时，首先是冲击头对桩施加压力，接着是通氮气，当冲击缸体下落时，首先是冲击头对桩施加压力，接着是通过压缩的氮气对桩施加压力，使缸体对桩施加压力的过程延长，因过压缩的氮气对桩施加压力，使缸体对桩施加压力的过程延长，因此每一击能获得更大的贯入度。此每一击能获得更大的贯入度。 4 4、柴油锤、柴油锤 柴油锤柴油锤是利用燃油爆炸，推动活塞往复运动进行锤击沉桩，
9、柴是利用燃油爆炸，推动活塞往复运动进行锤击沉桩，柴油锤冲击部分的重量有：油锤冲击部分的重量有：2.0t2.0t、2.5t2.5t、3.5t3.5t、4.5t4.5t、6.0t6.0t、7.2t7.2t等等数种。数种。 柴油锤本身带有桩架、动力等设备，不需要外界能源，机架轻柴油锤本身带有桩架、动力等设备，不需要外界能源，机架轻便，打桩迅速，常用于打设木桩、钢板桩和长度在便，打桩迅速，常用于打设木桩、钢板桩和长度在12m12m以内的钢筋以内的钢筋混凝土预制桩。但不适用于在硬土和松软土中打桩，并且由于噪音、混凝土预制桩。但不适用于在硬土和松软土中打桩，并且由于噪音、振动和空气的污染等公害，在城市施工
10、受到一定的限制。振动和空气的污染等公害，在城市施工受到一定的限制。 柴油锤是利用燃油爆炸，推动活塞往复运动进行锤击沉桩。柴柴油锤是利用燃油爆炸，推动活塞往复运动进行锤击沉桩。柴油锤按其构造可分油锤按其构造可分筒式筒式、活塞式活塞式和和导杆式导杆式三种。三种。导杆式打桩锤导杆式打桩锤的工的工作原理是汽缸落下击桩，同时汽缸中空气压缩，温度骤增，喷嘴喷作原理是汽缸落下击桩，同时汽缸中空气压缩，温度骤增，喷嘴喷油，柴油在汽缸内自行燃烧爆发，使汽缸上抛，落下时又击桩进入油，柴油在汽缸内自行燃烧爆发，使汽缸上抛，落下时又击桩进入下一循环。下一循环。筒式打桩锤筒式打桩锤的工作原理是利用设在筒形汽缸内的冲击体
11、的工作原理是利用设在筒形汽缸内的冲击体的冲击力与燃烧压力，推动锤体跳动夯击桩体。的冲击力与燃烧压力，推动锤体跳动夯击桩体。筒式柴油打桩锤筒式柴油打桩锤导杆式柴油打桩锤导杆式柴油打桩锤振动锤振动锤桩锤的类别及适用情况桩锤的类别及适用情况序号序号桩锤类别桩锤类别适用情况适用情况1 1落锤落锤轻型坠锤以沉木桩为主，重型及特重型龙门锤轻型坠锤以沉木桩为主，重型及特重型龙门锤适用于钢筋混凝土桩适用于钢筋混凝土桩2 2单动汽锤单动汽锤除木桩外适用于各类桩除木桩外适用于各类桩3 3双动汽锤双动汽锤适用于相对较轻型的桩，使用压缩空气时可在适用于相对较轻型的桩，使用压缩空气时可在水下沉桩；可用于沉拔钢板桩水下沉
12、桩；可用于沉拔钢板桩4 4柴油桩锤柴油桩锤导杆式适用于木桩、钢板桩；筒式锤宜用于钢导杆式适用于木桩、钢板桩；筒式锤宜用于钢筋混凝土管桩、钢管桩；不适宜在过硬或过软筋混凝土管桩、钢管桩；不适宜在过硬或过软的土中沉桩的土中沉桩5 5振动锤振动锤适宜于沉拔木桩、钢板桩或钢筋混凝土管桩；适宜于沉拔木桩、钢板桩或钢筋混凝土管桩；宜用于砂土、塑性粘土及松散亚粘土；在卵石宜用于砂土、塑性粘土及松散亚粘土；在卵石夹砂及紧密粘土中效果较差夹砂及紧密粘土中效果较差锤重与桩重比值表锤重与桩重比值表锤类锤类单动汽锤单动汽锤双动汽锤双动汽锤柴油汽锤柴油汽锤落锤落锤 土状态土状态桩类别桩类别硬土硬土软土软土硬土硬土软土软
13、土硬土硬土软土软土硬土硬土软土软土钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩1.41.40.40.41.81.80.60.61.51.51.01.01.51.50.350.35木桩木桩3.03.02.02.02.52.51.51.53.53.52.52.54.04.02.02.0钢桩钢桩2.02.00.70.72.52.51.51.52.52.52.02.02.02.01.01.0（二）桩架（二）桩架 桩架桩架是悬吊桩捶，并为是悬吊桩捶，并为桩锤导向，起吊桩并可在小桩锤导向，起吊桩并可在小范围内移动桩位。桩架的行范围内移动桩位。桩架的行走方式常有走方式常有滚管式滚管式、轨道式轨道式、步履式步履式和和履带式履带式
14、等四种。等四种。 桩架的桩架的选择选择应考虑桩锤应考虑桩锤类型、桩的长度和施工现场类型、桩的长度和施工现场的条件等因素。的条件等因素。 桩架的高度桩架的高度= =桩长桩桩长桩锤高度滑轮组高起锤锤高度滑轮组高起锤移位高度安全工作间隙移位高度安全工作间隙走管式桩架走管式桩架履带式桩架履带式桩架 回转式桩架回转式桩架 步履式桩架步履式桩架滚筒式桩架滚筒式桩架（三）打桩顺序（三）打桩顺序 打桩顺序打桩顺序是否合理，直接影响到打桩速度、打桩质量以及周围是否合理，直接影响到打桩速度、打桩质量以及周围环境。当桩的环境。当桩的中心距中心距小于小于4 4倍桩径时，打桩顺序尤为重要。倍桩径时，打桩顺序尤为重要。常
15、采用常采用自中间向两个方向对称施打和自中间向四周对称施打。自中间向两个方向对称施打和自中间向四周对称施打。 （）逐排打；（）自边缘向中间打；（）自中间向边缘打；（）分段打（）逐排打；（）自边缘向中间打；（）自中间向边缘打；（）分段打 （四）打桩施工（四）打桩施工 打入桩的打入桩的施工工艺施工工艺为：桩机就位为：桩机就位吊桩吊桩打桩打桩接桩接桩送桩送桩截桩。截桩。 在施工过程中，为了防止桩受冲击应力在施工过程中，为了防止桩受冲击应力过大而损坏，宜采用过大而损坏，宜采用“重锤低击重锤低击”方法，即方法，即锤的重量大而落距小，这样桩锤不易产生回锤的重量大而落距小，这样桩锤不易产生回弹，不致损坏桩头，
16、且桩易沉入土中，效率弹，不致损坏桩头，且桩易沉入土中，效率高；若采用高；若采用“轻锤高击轻锤高击”方法时，则桩锤易方法时，则桩锤易产生回弹，易损坏桩头，桩难以沉入土中，产生回弹，易损坏桩头，桩难以沉入土中，不仅拖延工期，更会影响桩基的质量。不仅拖延工期，更会影响桩基的质量。 桩的接头形式桩的接头形式（）焊接；（）硫磺砂浆钢筋（）焊接；（）硫磺砂浆钢筋（）管式；（）管桩螺栓（）管式；（）管桩螺栓 1-L501-L50L100L100L10L10；2-2-预埋钢管；预埋钢管；3-3-预留孔洞；预留孔洞；4-4-预埋钢筋；预埋钢筋；5-5-法兰螺栓连接法兰螺栓连接接桩示例接桩示例（五）打桩的质量控制
17、（五）打桩的质量控制 打桩的质量控制视打桩的质量控制视打入后的偏差是否在容许的范围内，打入后的偏差是否在容许的范围内，最最后贯入度与沉桩标高是否满足设计要求，后贯入度与沉桩标高是否满足设计要求，桩顶、桩身是否打坏以桩顶、桩身是否打坏以及对周围环境有无造成严重危害而定。及对周围环境有无造成严重危害而定。 承受轴向荷载的摩擦桩的入土深度的控制，应以承受轴向荷载的摩擦桩的入土深度的控制，应以标高标高为主，而为主，而以以最后贯入度最后贯入度（施工中一般采用最后三阵，每阵十击的平均入土深（施工中一般采用最后三阵，每阵十击的平均入土深度作为标准）作为参考；端承桩的入土深度应以度作为标准）作为参考；端承桩的
18、入土深度应以最后贯入度最后贯入度为主，为主，而以标高作为参考。设计与施工中的控制贯入度应以合格的试桩数而以标高作为参考。设计与施工中的控制贯入度应以合格的试桩数据为准。据为准。 最后贯入度最后贯入度的测量应在下列正常条件下进行：桩顶没有破坏，的测量应在下列正常条件下进行：桩顶没有破坏，锤击没有偏心，锤的落距符合规定，桩帽和弹性垫层正常。如果沉锤击没有偏心，锤的落距符合规定，桩帽和弹性垫层正常。如果沉桩尚未达到设计标高，而贯入度突然变小，则可能土层中夹有硬土桩尚未达到设计标高，而贯入度突然变小，则可能土层中夹有硬土层，或遇到孤石等障碍物，此时应会同设计勘测部门共同研究解决。层，或遇到孤石等障碍物
19、，此时应会同设计勘测部门共同研究解决。 四、四、PHCPHC桩施工技术桩施工技术 1 1、概述、概述 预应力高强混凝土管桩（简称预应力高强混凝土管桩（简称PHCPHC桩）桩），是在近代高，是在近代高性能混凝土（性能混凝土（HPCHPC）和预应力技术的基础上发展起来的混）和预应力技术的基础上发展起来的混凝土预制构件。凝土预制构件。PHCPHC桩是专业工厂里采用先张法预应力和桩是专业工厂里采用先张法预应力和离心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的离心成型工艺，经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件，运往施工现场后，通过锤击或静压的方法沉等截面构件，运往施工现场后，通过锤击或静压的
20、方法沉入地下作为建（构）筑物基础。广泛应用在工业与民用建入地下作为建（构）筑物基础。广泛应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等。筑、桥梁、港口码头、水利工程等。 2 2、PHCPHC桩特点桩特点 （1 1）单桩承载力高，单位承载力价格便宜）单桩承载力高，单位承载力价格便宜 （2 2）抗弯性能好）抗弯性能好 （3 3）质量稳定可靠）质量稳定可靠 （4 4）应用范围广）应用范围广 （5 5）施工速度快，工期短）施工速度快，工期短 （6 6）施工现场文明）施工现场文明 3 3、施工准备、施工准备 （1 1）PHCPHC桩专项施工组织设计桩专项施工组织设计 PHCPHC桩专项施工组织设计主要
21、考虑施工方法、桩机与桩锤的选桩专项施工组织设计主要考虑施工方法、桩机与桩锤的选择等。择等。 桩机桩机可按可按PHCPHC桩的设计长度与施工成本，并结合实际现场情况桩的设计长度与施工成本，并结合实际现场情况选择。选择。 选择选择桩锤桩锤时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、时，必须充分考虑桩的形状、尺寸、重量、入土长度、结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯结构形式以及土质、气象等条件，并掌握各种锤的特性。桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩身摩阻力和击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩身摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能
22、量不能满足上述要求，桩的回弹产生的能量损失等。如果桩锤的能量不能满足上述要求，则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。则会引起桩头部的局部压曲，难以将桩送到设计标高。 施工方法施工方法：根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状，：根据打桩施工区域内的地质情况和基础几何形状，要合理选择打桩顺序，对周围建筑物采取预防措施。要合理选择打桩顺序，对周围建筑物采取预防措施。 （2 2）验桩）验桩 PHCPHC桩的质量桩的质量验收项目验收项目主要有外观质量、尺寸偏差、混凝土抗主要有外观质量、尺寸偏差、混凝土抗压强度和抗弯性能等四项。只根验收合格的成品桩才可沉桩。压强度和抗弯性能等四项。只根验收合
23、格的成品桩才可沉桩。 （3 3）吊装与运输）吊装与运输 PHCPHC桩混凝土强度宜超过桩混凝土强度宜超过80%80%时才能吊装，吊装有时才能吊装，吊装有两种方法两种方法：当：当桩长大于桩长大于13m13m的的PHCPHC桩宜采用支点法，两支点设在离桩两端桩宜采用支点法，两支点设在离桩两端0.21L0.21L处；处；当桩长不大于当桩长不大于13m13m时，可采用直接进行水平起吊，采用专用吊钩钩时，可采用直接进行水平起吊，采用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。住管桩两端内壁直接进行水平起吊。 PHCPHC桩强度达到桩强度达到100%100%时方可时方可运输运输，桩在运输过程中支承应满足，桩
24、在运输过程中支承应满足堆放的要求，并且要绑扎牢固。堆放的要求，并且要绑扎牢固。 PHCPHC桩桩堆放场地堆放场地要坚实平整，且最下层要在两支点下放垫木且要坚实平整，且最下层要在两支点下放垫木且垫木支撑点应在同一平面上。一般来说，垫木支撑点应在同一平面上。一般来说，PHC PHC 桩的堆放层数不得超桩的堆放层数不得超过四层。过四层。PHCPHC桩的吊装、运输及堆放过程中应轻起轻放，应避免振桩的吊装、运输及堆放过程中应轻起轻放，应避免振动、碰撞、滚落。动、碰撞、滚落。 4 4、PHC PHC 桩沉桩施工桩沉桩施工 （1 1）施工顺序）施工顺序 沉桩沉桩施工顺序施工顺序一般宜采用先长桩后短桩，先大直
25、径后小一般宜采用先长桩后短桩，先大直径后小直径的直径的原则原则，自中间分两边对称前进，自中间分两边对称前进， 或自中间向四周进行。或自中间向四周进行。 （2 2）测放桩位）测放桩位 测放的测放的桩位桩位经测量监理复测无误后方可进行沉桩，并且经测量监理复测无误后方可进行沉桩，并且每天施工前要检查即将施打的桩位与邻桩之间的尺寸是否正每天施工前要检查即将施打的桩位与邻桩之间的尺寸是否正确。为便于送桩高度控制设一定数量的水准点。确。为便于送桩高度控制设一定数量的水准点。 （3 3）桩机就位）桩机就位 检查桩机，确保设备正常运转后移动设备就位、对中、检查桩机，确保设备正常运转后移动设备就位、对中、调直。
26、调直。 （4 4）插桩）插桩 首先用吊车取桩，起吊前在桩身上划出以米为单位的长度标首先用吊车取桩，起吊前在桩身上划出以米为单位的长度标记并将开口桩尖焊接到底桩上（短桩无桩尖），起吊支点宜在桩记并将开口桩尖焊接到底桩上（短桩无桩尖），起吊支点宜在桩端（无桩尖）端（无桩尖）0.3L0.3L处；将桩吊起后，对位准确后，再用仪器双向调处；将桩吊起后，对位准确后，再用仪器双向调整桩的垂直度；插入时的垂直度偏差不得超过整桩的垂直度；插入时的垂直度偏差不得超过0.50.5，确保位置及，确保位置及垂直度符合要求后先利用桩锤的自重将桩压入土中。垂直度符合要求后先利用桩锤的自重将桩压入土中。 （5 5）锤击沉桩）
27、锤击沉桩 因地层较软，宜低锤轻打，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高因地层较软，宜低锤轻打，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。度可渐增。 在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。 要注意尽量不使管桩受到要注意尽量不使管桩受到偏心锤打偏心锤打，打桩较难下沉时，要检查，打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫桩帽是否合适。 每根桩宜每根桩宜连续一次打完连续一次打完，不
28、要中断，以免难以继续打下。，不要中断，以免难以继续打下。 （6 6）接桩施工）接桩施工 接桩接桩采用端板式焊接接头。当下节桩的桩头距地面采用端板式焊接接头。当下节桩的桩头距地面0.60.60.8m0.8m左右时，开始进行接桩。焊接层数应大于等于二层，内层焊渣必须左右时，开始进行接桩。焊接层数应大于等于二层，内层焊渣必须清理干净后再焊下一层，要保证焊缝饱满连续。焊好的桩接头应自清理干净后再焊下一层，要保证焊缝饱满连续。焊好的桩接头应自然冷却然冷却3 38 8 分钟后方可锤击沉桩。分钟后方可锤击沉桩。 （7 7）在沉桩过程中碰到下列情况应暂停打桩，查明原因后再）在沉桩过程中碰到下列情况应暂停打桩，
29、查明原因后再按处理方案施工按处理方案施工 1 1）沉桩过程中桩的贯入度发生突变；）沉桩过程中桩的贯入度发生突变； 2 2）桩头混凝土剥落、破碎；）桩头混凝土剥落、破碎； 3 3）桩身突然倾斜、跑位；）桩身突然倾斜、跑位； 4 4）地面明显隆起、临桩上浮或桩位水平移动过大；）地面明显隆起、临桩上浮或桩位水平移动过大； 5 5）贯入度或锤击数与试验成果明显不符；）贯入度或锤击数与试验成果明显不符； 6 6）桩身回弹曲线不规则。）桩身回弹曲线不规则。 5 5、成果记录整理、成果记录整理 打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入打桩过程中应详细记录各种作业时间，每打入0.50.51m1m的锤击的锤击数
30、、桩位置的偏斜、最后数、桩位置的偏斜、最后1010击的平均贯入度和最后击的平均贯入度和最后1m1m的锤击数等。的锤击数等。 按规范要求整理成表并进行质量评价，必要时进行静载与动载按规范要求整理成表并进行质量评价，必要时进行静载与动载试验。试验。 6 6、PHCPHC管桩与基础底板连接技术管桩与基础底板连接技术 为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作，为有效防止基础上浮并保证基础和桩基的整体协同工作，PHCPHC桩必须伸入基础不少于桩必须伸入基础不少于10cm10cm，同时在基础钢筋绑扎前，将，同时在基础钢筋绑扎前，将PHCPHC桩顶桩顶部的部的60cm60cm高度内中间空部份灌入砼，
31、砼不低于高度内中间空部份灌入砼，砼不低于C40C40的砼，并微掺的砼，并微掺UEAUEA膨胀剂膨胀剂( (掺量掺量10%)10%)，同时沿孔周边设置锚筋。锚筋伸入基础底板内，同时沿孔周边设置锚筋。锚筋伸入基础底板内，与底板混凝土刚接。与底板混凝土刚接。 7 7、总结、总结 1 1）PHCPHC桩强度高，抗弯性能好，具有卓绝的贯入性能，桩强度高，抗弯性能好，具有卓绝的贯入性能，施工速度快，工期短。施工速度快，工期短。 2 2）PHCPHC桩由于采用预应力螺旋筋，抗裂性好，因此成桩由于采用预应力螺旋筋，抗裂性好，因此成桩质量可靠，不易损坏，实际施工中，无一根桩破裂报废，桩质量可靠，不易损坏，实际施
32、工中，无一根桩破裂报废，这是其它预制桩所不具有的特点。这是其它预制桩所不具有的特点。 3 3）施工现场文明，特别适合工期短、城市环境条件）施工现场文明，特别适合工期短、城市环境条件下的桩基施工。下的桩基施工。 4 4）“重锤低击重锤低击”能有效降低锤击应力。桩锤对桩头的锤能有效降低锤击应力。桩锤对桩头的锤击速度越快，在桩身上产生的应力波强度也越高，即打桩应击速度越快，在桩身上产生的应力波强度也越高，即打桩应力与锤击速度成正比，所以为降低锤击应力并保持较好的贯力与锤击速度成正比，所以为降低锤击应力并保持较好的贯入度，采用了较重的桩锤和较低的速度施打，效果良好。入度，采用了较重的桩锤和较低的速度施
33、打，效果良好。 5 5）桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。为延长锤击）桩头衬垫效应对锤击应力也有直接影响。为延长锤击作用时间、降低锤击速度，并借以降低锤击应力，选用软厚作用时间、降低锤击速度，并借以降低锤击应力，选用软厚适宜的木桩垫，收到良好效果。适宜的木桩垫，收到良好效果。 6 6）选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对）选择合理的打桩施工顺序，能减小桩的侧向位移，对周围建筑物不会有大的影响。应根据基础形状和长应先里后周围建筑物不会有大的影响。应根据基础形状和长应先里后外，先深后浅，由中心逐渐往外侧对称施工。外，先深后浅，由中心逐渐往外侧对称施工。 第二节第二节 灌注桩施工灌注桩施
34、工 灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋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。根据成孔工艺的不同，可分为笼，灌注混凝土而成。根据成孔工艺的不同，可分为干作业干作业成孔灌注桩成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩、套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩、爆扩爆扩成孔灌注桩成孔灌注桩和和挖孔灌注桩挖孔灌注桩等。等。 灌注桩能适应灌注桩能适应各种地层的变化，各种地层的变化，无需接桩，无需接桩，施工施工时无振动、无挤土、噪音小，时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。宜在建筑物密集地区使用。 但与预制桩相比，存在着质量不易控制、操作要求严格，但与预制
35、桩相比，存在着质量不易控制、操作要求严格，桩的养护需占工期，成孔时有大量的土渣泥浆排除等桩的养护需占工期，成孔时有大量的土渣泥浆排除等缺点缺点。灌注桩的适应范围灌注桩的适应范围 钻钻 孔孔 灌灌 注注 桩桩 工艺流程工艺流程一、干作业成孔灌注桩一、干作业成孔灌注桩 干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩适用于适用于成孔深成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。干作采取护壁措施而直接取土成孔。干作业成孔一般采用业成孔一般采用螺旋钻机螺旋钻机。 步履式旋转钻机步履式旋转钻机1-1-上盘；上盘； 2-2-下盘；下盘； 3-3-回转滚轮回转滚轮4-4
36、-行车滚轮；行车滚轮；5-5-行车滚轮；行车滚轮；6-6-回转中心轴回转中心轴7-7-行车油缸；行车油缸；8-8-中盘；中盘； 9-9-支盘支盘钻孔灌注桩的旋转钻机钻孔灌注桩的旋转钻机旋转钻头旋转钻头旋挖钻机旋挖钻机旋挖钻机旋挖钻机二、泥浆护壁成孔灌注桩二、泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程图泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程图灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场灌注桩现场泥浆循环用泥浆泵泥浆循环用泥浆泵灌注桩钢筋灌注桩钢筋灌注桩钢筋灌注桩钢筋灌注桩钢筋灌注桩钢筋灌注桩钢筋笼灌
37、注桩钢筋笼灌注桩钢筋笼灌注桩钢筋笼 灌注桩灌注桩 钢筋笼钢筋笼 下下 放放灌注桩钢筋笼下放、连接灌注桩钢筋笼下放、连接灌注桩钢筋笼下放、连接灌注桩钢筋笼下放、连接灌注桩钢筋笼下放灌注桩钢筋笼下放灌注桩钢筋笼下放灌注桩钢筋笼下放（一）泥浆的制备（一）泥浆的制备 护壁的护壁的泥浆泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌和的混合物，在是由高塑性粘土或膨润土和水拌和的混合物，在其中还可掺入其他掺合剂。护壁的泥浆一般是在现场专门制备，其中还可掺入其他掺合剂。护壁的泥浆一般是在现场专门制备，有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液，则也可利用其有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液，则也可利用其作为护壁用泥
38、浆，这种制备泥浆的方法称为原土自造泥浆。泥浆作为护壁用泥浆，这种制备泥浆的方法称为原土自造泥浆。泥浆的制备应按施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。的制备应按施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。 泥浆具有泥浆具有护壁护壁（保护孔壁、防止塌孔）、（保护孔壁、防止塌孔）、携砂携砂、冷却冷却与与润滑润滑（钻头）的作用。（钻头）的作用。 护壁的泥浆应达到一定的护壁的泥浆应达到一定的性能指标性能指标，膨润土泥浆的性能指标，膨润土泥浆的性能指标主要有相对密度、粘度、含砂率等，施工时注入的泥浆的相对密主要有相对密度、粘度、含砂率等，施工时注入的泥浆的相对密度应控制在度应控制在1.11.1左右，排除泥浆
39、的相对密度宜为左右，排除泥浆的相对密度宜为1.21.21.41.4。 其主要其主要控制指标控制指标是比重、粘度、稳定性、是比重、粘度、稳定性、PHPH值和失水量。值和失水量。 1 1、比重、比重 泥浆的比重增大时，可增大对槽壁的静水压力，因而亦提高槽泥浆的比重增大时，可增大对槽壁的静水压力，因而亦提高槽壁的稳定性和对土渣的浮托力。但比重过大，流动性差，循环过程壁的稳定性和对土渣的浮托力。但比重过大，流动性差，循环过程中设备功率消耗大，并影响泥浆与混凝土的置换。因此在保证正常中设备功率消耗大，并影响泥浆与混凝土的置换。因此在保证正常工作的前提下，泥浆的比重应尽量低一些，工作的前提下，泥浆的比重应
40、尽量低一些，一般宜小于一般宜小于1.051.05。 2 2、粘度、粘度 泥浆粘度愈高，愈能使土渣悬浮不沉淀，并能阻止泥浆向地基泥浆粘度愈高，愈能使土渣悬浮不沉淀，并能阻止泥浆向地基土中浸入，但粘度过大，会使泥浆循环发生困难，并影响混凝土的土中浸入，但粘度过大，会使泥浆循环发生困难，并影响混凝土的浇筑工作，泥浆又不易从钢筋笼上除去。一般当工程区域存在容易浇筑工作，泥浆又不易从钢筋笼上除去。一般当工程区域存在容易发生坍方的土层或采用冲击、冲刷的成孔机械时，应适当提高泥浆发生坍方的土层或采用冲击、冲刷的成孔机械时，应适当提高泥浆的粘度。的粘度。 3 3、稳定性、稳定性 稳定性应能保证在一定时间内泥浆
41、的性质不发生变化，不会出稳定性应能保证在一定时间内泥浆的性质不发生变化，不会出现分层现象和失去护壁的功能。现分层现象和失去护壁的功能。 4 4、PHPH值值 PHPH值越大，碱性越强。如值越大，碱性越强。如PHPH值大于值大于1111，则泥浆变得不稳，则泥浆变得不稳定，会发生分层现象，失去护壁的作用。定，会发生分层现象，失去护壁的作用。 5 5、失水量、失水量 泥浆中部分水渗入土层中的现象叫泥浆的失水，滤失量泥浆中部分水渗入土层中的现象叫泥浆的失水，滤失量的多少叫泥浆的失水量。泥浆在失水时，在孔壁会形成一层的多少叫泥浆的失水量。泥浆在失水时，在孔壁会形成一层泥皮，若失水量小，则泥皮薄而韧，不透
42、水性好，有利于巩泥皮，若失水量小，则泥皮薄而韧，不透水性好，有利于巩固孔壁；若失水量大，则泥皮厚而脆，截水性差。固孔壁；若失水量大，则泥皮厚而脆，截水性差。 因此在泥浆护壁成孔的灌注桩中的护壁泥浆，要求比因此在泥浆护壁成孔的灌注桩中的护壁泥浆，要求比重小、粘度适当、稳定性好、失水量小。重小、粘度适当、稳定性好、失水量小。（二）埋设护筒（二）埋设护筒 1 1、护筒的作用、护筒的作用 护筒护筒是保证机械设备沿着桩位垂直方向顺利工作的辅助工具，是保证机械设备沿着桩位垂直方向顺利工作的辅助工具，还起着保护孔口和提高桩孔内泥浆水头，防止塌孔的作用。还起着保护孔口和提高桩孔内泥浆水头，防止塌孔的作用。 2
43、 2、护筒的构造、护筒的构造 护筒一般用护筒一般用3 35mm5mm的钢板制成，其直径比桩径大的钢板制成，其直径比桩径大100mm100mm左右，左右，以方便机械设备的提升。安设护筒时，其中心线与桩位中心线的偏以方便机械设备的提升。安设护筒时，其中心线与桩位中心线的偏差应小于差应小于50mm50mm。护筒应埋设牢固密实，护筒的入土深度，在砂土中。护筒应埋设牢固密实，护筒的入土深度，在砂土中不宜小于不宜小于1.5m1.5m，粘土中不小于，粘土中不小于1m1m，并应保持孔内泥浆面高出地下水，并应保持孔内泥浆面高出地下水位位1m1m以上。在陆地上埋设护筒，在护筒与坑壁之间应用粘土分层夯以上。在陆地上
44、埋设护筒，在护筒与坑壁之间应用粘土分层夯实，必要时，在面层铺设实，必要时，在面层铺设20mm20mm厚的水泥砂浆，以防漏水。护筒上部厚的水泥砂浆，以防漏水。护筒上部应设置一二个溢浆口，便于泥浆溢出而流回泥浆池，进行回收和应设置一二个溢浆口，便于泥浆溢出而流回泥浆池，进行回收和循环。循环。 钢护筒钢护筒钢护筒钢护筒钢护筒钢护筒水上钢护筒水上钢护筒浮运安置的钢护筒浮运安置的钢护筒 南京长江四桥南京长江四桥 南南 主主 桥桥 墩墩 施工时采用的施工时采用的 直直 径径 3.5 3.5 米米 长长 51 51 米米 重重 100 100 多多 吨吨 超大型钢护筒超大型钢护筒 灌注桩水上施工灌注桩水上施
45、工（三）成孔（三）成孔 1 1、潜水钻机成孔、潜水钻机成孔 2 2、回转钻机成孔、回转钻机成孔 3 3、冲击钻成孔、冲击钻成孔冲击钻机冲击钻机冲锤冲锤冲击钻头冲击钻头直径直径2 2的冲击钻头的冲击钻头破坏了的冲击钻头破坏了的冲击钻头旋转钻机成孔旋转钻机成孔钻孔施工钻孔施工 4 4、冲抓锥成孔、冲抓锥成孔 冲抓锥斗冲抓锥斗 （）抓土；（）提土（）抓土；（）提土（四）泥浆循环排渣（四）泥浆循环排渣 泥浆循环排渣可分为正循环排渣和反循环排渣法。泥浆循环排渣可分为正循环排渣和反循环排渣法。 反循环旋转钻机泥浆排渣反循环旋转钻机泥浆排渣 1-1-钻头；钻头；2-2-新泥浆流向；新泥浆流向；3-3-沉淀池
46、沉淀池 4-4-砂石泵；砂石泵；5-5-水龙头；水龙头；6-6-钻杆钻杆 7-7-钻机回转装置；钻机回转装置；8-8-混合液流向混合液流向 正循环旋转钻机泥浆排渣正循环旋转钻机泥浆排渣 1-1-钻头；钻头；2-2-泥浆循环方向；泥浆循环方向；3-3-沉淀池沉淀池 4-4-泥浆池；泥浆池；5-5-泥浆泵；泥浆泵；6-6-水龙头水龙头 7-7-钻杆；钻杆；8-8-钻机回转装置钻机回转装置（五）清孔（五）清孔 钻孔达到要求的深度后要钻孔达到要求的深度后要清除孔底沉渣，以防止灌注桩清除孔底沉渣，以防止灌注桩沉降过大、承载力降低，这个沉降过大、承载力降低，这个过程称为过程称为清孔清孔。 当孔壁土质较好，
47、不易塌当孔壁土质较好，不易塌孔时，可用空气吸泥机清孔，孔时，可用空气吸泥机清孔，同时注入清水，清孔后泥浆相同时注入清水，清孔后泥浆相对密度应控制在对密度应控制在1.11.1左右；孔壁左右；孔壁土质较差时，宜用反循环排渣土质较差时，宜用反循环排渣法清孔。法清孔。（六）水下浇筑混凝土（六）水下浇筑混凝土 混凝土浇筑混凝土浇筑（七）常见质量问题及处理方法（七）常见质量问题及处理方法 1 1、塌孔、塌孔 如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土混合物回如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上填到塌孔位置以上1 12m2m，如塌孔严重，应全部回填，等，如塌孔严重，应全部回填，等回填物
48、沉积密实后再重新钻孔。回填物沉积密实后再重新钻孔。 2 2、缩孔、缩孔 处理时可用钻头反复扫孔，以扩大孔径。处理时可用钻头反复扫孔，以扩大孔径。 3 3、斜孔、斜孔 处理时可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把处理时可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。 （八）软土地基钻孔灌注桩施工质量通病与防治（八）软土地基钻孔灌注桩施工质量通病与防治 钻孔灌注桩目前在软土地基处理中应用十分广泛，但因属隐蔽工程，钻孔灌注桩目前在软土地基处理中应用十分广泛，但因属隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难，且由于软土
49、的特殊性质，经常会出现一些质成桩后质量检查比较困难，且由于软土的特殊性质，经常会出现一些质量问题。量问题。 1 1、缩径、缩径 （1 1）产生的原因）产生的原因 1 1）清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌拔管过快，引起桩）清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。 2 2）孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳）孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成砼桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成坍落，造成砼桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成缩颈
50、。缩颈。 （2 2）防治措施）防治措施 预防缩径的关键是控制泥浆比重，确保泥浆能保持孔壁平衡。预防缩径的关键是控制泥浆比重，确保泥浆能保持孔壁平衡。 1 1）使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化配以不同的泥浆。）使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化配以不同的泥浆。 2 2）成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不清泥，预防清）成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不清泥，预防清孔后的在浇筑砼的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。孔后的在浇筑砼的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。 2 2、断桩、断桩 （1 1）产生的原因）产生的原因 1 1）砼拌和物发生离析使桩身中断。）砼拌和物发生离析使桩身
