1、 第二章 地基与基础工程第一节第一节 地基处理地基处理 第二节第二节 浅基础施工浅基础施工 第三节第三节 桩基础施工桩基础施工10/23/20221-土 木 工 程 施 工第一节第一节 地基处理地基处理 在软弱地基上建造建筑物或构筑物时，在软弱地基上建造建筑物或构筑物时，一般都应对基础作用范围内的土采取一定的一般都应对基础作用范围内的土采取一定的技术加固与处理措施，使之满足基础设计的技术加固与处理措施，使之满足基础设计的要求。要求。方法：换填法、预压法、强夯法、振冲方法：换填法、预压法、强夯法、振冲法、土与灰土挤密桩法、砂桩法、水泥粉煤法、土与灰土挤密桩法、砂桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、深层搅拌
2、法、高压喷射注浆法、灰碎石桩法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、夯实水泥土桩法和托换法等。夯实水泥土桩法和托换法等。10/23/20222-土 木 工 程 施 工一、换填法一、换填法 换填法就是将基础底面下处理范围内的软弱土层部换填法就是将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较高的砂、砂石、粉分或全部挖去，然后分层换填强度较高的砂、砂石、粉煤灰及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯压或振实煤灰及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯压或振实至设计要求的密实度。至设计要求的密实度。换填法常用于轻型建筑地坪、堆料场地和道路工程换填法常用于轻型建筑地坪、堆料场地和道路工程等地基处理。
3、适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素等地基处理。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗塘、暗沟等的浅层处理。填土、杂填土地基及暗塘、暗沟等的浅层处理。二、重锤夯实法二、重锤夯实法 重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定高度，重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。重锤夯实法一般适用于地下水位距地表重锤夯实法一般适用于地下水位距地表0.8m以下稍以下稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土。湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土。10/23/20223-土 木 工 程 施 工三、强夯
4、法三、强夯法 强夯法是将夯锤从高处强夯法是将夯锤从高处自由落下，给地基以强大的自由落下，给地基以强大的冲击能量，在冲击波和压应冲击能量，在冲击波和压应力的作用下，迫使土体中孔力的作用下，迫使土体中孔隙压缩，排除孔隙中的气和隙压缩，排除孔隙中的气和水，使土粒重新排列，迅速水，使土粒重新排列，迅速固结，从而提高地基土的强固结，从而提高地基土的强度并降低其压缩性的地基加度并降低其压缩性的地基加固方法。固方法。强夯法适用于处理碎石强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。填土和素填土等地基。10/23/202
5、24-土 木 工 程 施 工四、振冲法四、振冲法 振冲法就是利用振冲器水冲成孔，填以振冲法就是利用振冲器水冲成孔，填以砂石骨料，借振冲器的水平及垂直振动，振砂石骨料，借振冲器的水平及垂直振动，振密填料，形成碎石桩体与原地基构成复合地密填料，形成碎石桩体与原地基构成复合地基以提高地基承载力的方法。基以提高地基承载力的方法。10/23/20225-土 木 工 程 施 工第二节第二节 浅基础施工浅基础施工 依据埋置深度的不同，基础可分为浅基础及深基础依据埋置深度的不同，基础可分为浅基础及深基础两大类。两大类。一般来讲，基础埋深小于一般来讲，基础埋深小于5米的为浅基础，大于或等米的为浅基础，大于或等于
6、于5米的为深基础。米的为深基础。一、常见浅基础的类型一、常见浅基础的类型 按受力特点分为：刚性基础和柔性基础。按受力特点分为：刚性基础和柔性基础。按构造型式分为：单独基础、条形基础及联合基础。按构造型式分为：单独基础、条形基础及联合基础。按使用的材料分为：灰土基础、三合土基础、砖基础、按使用的材料分为：灰土基础、三合土基础、砖基础、毛石基础、混凝土和毛石混凝土基础及钢筋混凝土基础。毛石基础、混凝土和毛石混凝土基础及钢筋混凝土基础。二、浅基础施工二、浅基础施工 常见浅基础，如：灰土基础、三合土基础、砖基础、常见浅基础，如：灰土基础、三合土基础、砖基础、毛石基础、混凝土和毛石混凝土基础及钢筋混凝土
7、基础的毛石基础、混凝土和毛石混凝土基础及钢筋混凝土基础的施工见施工见P73-80。10/23/20226-土 木 工 程 施 工第三节第三节 桩基础施工桩基础施工 一般多层建筑物，当地基较好时多采用天然一般多层建筑物，当地基较好时多采用天然地基上的浅基础，它造价低、施工简便。如果天地基上的浅基础，它造价低、施工简便。如果天然浅土层较弱，可采用机械压实、强夯、堆载预然浅土层较弱，可采用机械压实、强夯、堆载预压、深层搅拌、化学加固等方法进行人工加固，压、深层搅拌、化学加固等方法进行人工加固，形成人工地基。如深部土层也软弱，或建（构）形成人工地基。如深部土层也软弱，或建（构）筑物的上部荷载较大，而且
8、是对沉降有严格要求筑物的上部荷载较大，而且是对沉降有严格要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等，则需采的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等，则需采用深基础。用深基础。桩基础是一种常用的深基础形式，它由桩和桩基础是一种常用的深基础形式，它由桩和承台组成。承台组成。10/23/20227-土 木 工 程 施 工一、桩基础一、桩基础的分类的分类按承载性状可分为：按承载性状可分为：摩擦型桩摩擦型桩和和端承型桩端承型桩，前者又分为摩擦桩、端，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。承摩擦桩；后者又分为端承桩、摩擦端承桩。按成桩时挤土状况可分为：非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。按成桩时挤
9、土状况可分为：非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。按桩身材料可分为按桩身材料可分为:混凝土桩、钢桩、组合材料桩。混凝土桩、钢桩、组合材料桩。按桩的施工方法可分为：按桩的施工方法可分为：预制桩预制桩和和灌注桩灌注桩两类。两类。预制桩预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩（如木是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管或型钢的钢桩等），用桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管或型钢的钢桩等），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。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。灌注桩灌注桩是在施工现场的桩位上用机械
10、或人工成孔，然后在孔内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钻孔、挖孔、冲孔灌注灌注混凝土而成。根据成孔方法的不同分为钻孔、挖孔、冲孔灌注桩，沉管灌注桩和爆扩桩。桩，沉管灌注桩和爆扩桩。10/23/20228-土 木 工 程 施 工桩基础的组成桩基础的组成10/23/20229-土 木 工 程 施 工二、预制桩施工二、预制桩施工（一）、钢筋混凝土桩的预制、起吊、（一）、钢筋混凝土桩的预制、起吊、运输和堆放运输和堆放（二）、打桩机械设备（二）、打桩机械设备（三）、锤击沉桩施工（三）、锤击沉桩施工（四）、振动沉桩法（四）、振动沉桩法（五）、静力压桩法
11、（五）、静力压桩法10/23/202210-土 木 工 程 施 工 （一）、钢筋混凝土桩的预制、起吊、运输和堆放（一）、钢筋混凝土桩的预制、起吊、运输和堆放1.制作制作保证质量保证质量桩长桩长30MPa、钢筋对焊接长、桩尖和桩、钢筋对焊接长、桩尖和桩顶钢筋加密（图）顶钢筋加密（图）要点：要点：叠制叠制4层，上下隔离，下层混凝土达层，上下隔离，下层混凝土达30设计强度后再浇上层；设计强度后再浇上层；钢筋接长用对焊，接头错开；钢筋接长用对焊，接头错开；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；预应力管桩离心成型，直径预应力管桩离心成型，直径400500，壁厚，
12、壁厚80100，节，节长长810m，C60。10/23/202211-土 木 工 程 施 工2.起吊、运输起吊、运输防止损坏防止损坏(1)(1)混凝土强度：混凝土强度：起吊移位起吊移位7070设计强度设计强度 运输运输100100设计强度设计强度(2)(2)合理吊点：应符合设计要求，若无设计要求，合理吊点：应符合设计要求，若无设计要求，则吊（支）点位置：要使起吊弯矩最小则吊（支）点位置：要使起吊弯矩最小(图图)(3)(3)吊、运平稳，避免损坏。吊、运平稳，避免损坏。3.堆放堆放 高度不超过四层；高度不超过四层；地面坚实、平整，垫长枕木；地面坚实、平整，垫长枕木；支承点在吊点位置，垫木上下对齐。
13、支承点在吊点位置，垫木上下对齐。+MM10/23/202212-土 木 工 程 施 工桩的吊点位置图桩的吊点位置图(a)1个吊点；个吊点；(b)2个吊点；个吊点；(c)3个吊点；个吊点；(d)4个吊点个吊点 10/23/202213-土 木 工 程 施 工钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工钢筋混凝土预制桩制作钢筋、模板施工10/23/202214-土 木 工 程 施 工钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑钢筋混凝土预制桩制作混凝土浇筑10/23/202215-土 木 工 程 施 工（二）、打桩机械设备（二）、打桩机械设备 打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。（1 1）
14、桩锤）桩锤 桩锤是对桩施加冲击，将桩打入土中的主要机具。桩锤主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、柴油锤和振动锤等，应根据施工现场情况、要有落锤、蒸汽锤、柴油锤和振动锤等，应根据施工现场情况、机具设备条件及工作方式和工作效率等条件选择。目前应用最机具设备条件及工作方式和工作效率等条件选择。目前应用最多的是柴油锤。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，力求采用锤击沉桩时，为防止桩受冲击应力过大而损坏，力求采用用“重锤轻击重锤轻击”。如采用轻锤重击，锤击功能很大一部分被桩。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。
15、锤重可根据土质、桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易打碎。锤重可根据土质、桩的规格等进行选择，如能进行锤击应力计算则更为科学。的规格等进行选择，如能进行锤击应力计算则更为科学。10/23/202216-土 木 工 程 施 工桩锤种类桩锤种类 适用范围适用范围 优缺点优缺点 附注附注 落落 锤锤 1可用于各种桩可用于各种桩 2除轻型落锤除轻型落锤(0.50.75 t)可用可用人力外，一般均用卷扬机施打人力外，一般均用卷扬机施打 构造简单、使用方便、冲击力大，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，能随意调整落距，但锤打速度慢，效率较低。效率较低。落锤是指桩锤用人力或机械拉落锤是指
16、桩锤用人力或机械拉升，然后自由落下，利用自重夯升，然后自由落下，利用自重夯击桩顶。击桩顶。单作用单作用汽锤汽锤适用于打各类桩适用于打各类桩 构造简单、落距短，对设备和桩构造简单、落距短，对设备和桩头不易损坏，打桩速度及冲击力头不易损坏，打桩速度及冲击力较落锤大，效率较高。较落锤大，效率较高。利用蒸汽或压缩空气的压力将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头上举，然后由锤的自重向下冲击沉桩。击沉桩。双作用双作用汽锤汽锤 1适宜于打各类桩，便于打斜桩适宜于打各类桩，便于打斜桩 2使用压缩空气时，可在水下打使用压缩空气时，可在水下打桩桩 3可用于拔桩可用于拔桩 冲击次数多、冲击力
17、大、工作效冲击次数多、冲击力大、工作效率高，可不用桩架打桩，但需锅率高，可不用桩架打桩，但需锅炉或空压机，设备笨重，移动较炉或空压机，设备笨重，移动较困难。困难。利用蒸汽或压缩空气的压力将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。头上举及下冲，增加夯击能量。柴油打柴油打桩锤桩锤 1最适用于打木桩、钢板桩最适用于打木桩、钢板桩 2不适用于在过硬或过软的土中不适用于在过硬或过软的土中打桩打桩 附有桩架、动力等设备，机架轻、附有桩架、动力等设备，机架轻、移动便利、打桩快、燃料消耗少，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有重量轻和不需要外部能源等优点。点。利用燃油
18、爆炸，推动活塞，引起利用燃油爆炸，推动活塞，引起锤头跳动。锤头跳动。振动沉振动沉桩锤桩锤 1适用于打钢板桩、钢管桩、钢适用于打钢板桩、钢管桩、钢筋混凝土桩和木桩筋混凝土桩和木桩 2宜用于砂土、塑性粘土及松软宜用于砂土、塑性粘土及松软砂粘土砂粘土 3在卵石夹砂及紧密粘土中效果在卵石夹砂及紧密粘土中效果较差较差 沉桩速度快，适应性大，施工操沉桩速度快，适应性大，施工操作简易安全，能打各种桩并帮助作简易安全，能打各种桩并帮助卷扬机拔桩。卷扬机拔桩。利用偏心轮引起激振，通过刚性利用偏心轮引起激振，通过刚性连接的桩帽传到桩上。连接的桩帽传到桩上。10/23/202217-土 木 工 程 施 工导杆式柴油
19、打桩锤的工作原理图1-汽缸；2-喷嘴筒式柴油锤工作原理图10/23/202218-土 木 工 程 施 工（2 2）桩架）桩架 桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向，并保证桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向，并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。常用的通用桩架（能适应桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。常用的通用桩架（能适应多种桩锤）有两种基本形式：一种是沿轨道行驶的多能桩架；另一多种桩锤）有两种基本形式：一种是沿轨道行驶的多能桩架；另一种是装在履带底盘上的桩架。种是装在履带底盘上的桩架。多能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘、及传动机构多能桩架：由立柱、斜撑、回转工
20、作台、底盘、及传动机构组成。它的机动性和适应性很大，在水平方向可作组成。它的机动性和适应性很大，在水平方向可作360回转，立回转，立柱可前后倾斜，底盘下装有铁轮，可在轨道上行走。这种桩架可适柱可前后倾斜，底盘下装有铁轮，可在轨道上行走。这种桩架可适应各种预制桩，也可用于灌注桩施工。应各种预制桩，也可用于灌注桩施工。缺点是机构较庞大，现场组装和拆迁比较麻烦。缺点是机构较庞大，现场组装和拆迁比较麻烦。履带式桩架：以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑用以履带式桩架：以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑用以打桩。性能较多能桩架灵活，移动方便，可适应各种预制桩施工，打桩。性能较多能桩架灵活，移动方便，可
21、适应各种预制桩施工，目前应用最多。目前应用最多。（3 3）动力装置）动力装置 动力装置的配置取决于所选的桩锤。当选用蒸汽锤时，则需配备动力装置的配置取决于所选的桩锤。当选用蒸汽锤时，则需配备 蒸汽锅炉和卷扬机。蒸汽锅炉和卷扬机。10/23/202219-土 木 工 程 施 工 多能桩架多能桩架 履带式桩架履带式桩架1桩锤；桩锤；2桩帽；桩帽；3桩；桩；4立柱；立柱；5斜撑；斜撑；6车体车体10/23/202220-土 木 工 程 施 工打桩机外形图打桩机外形图 (a)起重机式打桩起重机式打桩机；机；(b)柴油打桩机柴油打桩机1-立桩；立桩；2-桩；桩；3-桩桩帽；帽；4-桩锤；桩锤；5-机体；
22、机体；6-支撑；支撑；7-斜撑；斜撑；8-起重杆起重杆 10/23/202221-土 木 工 程 施 工（三）、锤击沉桩施工（三）、锤击沉桩施工（1 1）施工前的准备工作）施工前的准备工作 平整压实场地、清障、排水、定位放线、平整压实场地、清障、排水、定位放线、确定打桩顺序、设置水准点、试桩等，见确定打桩顺序、设置水准点、试桩等，见P P8686-。10/23/202222-土 木 工 程 施 工（2）打桩顺序）打桩顺序 通常的顺序：逐排打、自中央向两边（或通常的顺序：逐排打、自中央向两边（或四周）、自两边向中央、分段打四周）、自两边向中央、分段打如何确定打桩顺序：如何确定打桩顺序：当桩距当桩
23、距44倍桩径时倍桩径时 打桩顺序对质量影响不大，只从提高效打桩顺序对质量影响不大，只从提高效率出发确定打桩顺序，选择倒行和拐弯次数率出发确定打桩顺序，选择倒行和拐弯次数最少的顺序；最少的顺序；当桩距当桩距44倍桩径时倍桩径时 打桩顺序会影响地下土层的挤压状态打桩顺序会影响地下土层的挤压状态，因此打桩顺序不仅对施工效率有影响，而且因此打桩顺序不仅对施工效率有影响，而且对质量有影响，应根据工程的特点选择对质量有影响，应根据工程的特点选择自中自中央向两边（或四周）或分段打央向两边（或四周）或分段打。10/23/202223-土 木 工 程 施 工 当桩距当桩距4倍桩径时倍桩径时,打桩顺序对地下土层挤
24、压状态的影响打桩顺序对地下土层挤压状态的影响(a)(a)逐排打逐排打(b)(b)自两边向中央自两边向中央(c)(c)自中央向两边（或四自中央向两边（或四周）周）(d)(d)分段打分段打根据基础的设计标高和桩根据基础的设计标高和桩的规格，宜按的规格，宜按先深后浅、先深后浅、先大后小、先长后短先大后小、先长后短的顺的顺序进行打桩。序进行打桩。打桩顺序和土壤挤密状况图打桩顺序和土壤挤密状况图10/23/202224-土 木 工 程 施 工（3 3）打桩施工）打桩施工 工艺顺序：工艺顺序：设置标尺设置标尺桩架就位桩架就位吊桩就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻低锤轻打打正式打（接
25、桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。要点：要点：采用重锤低击，开始要轻打；采用重锤低击，开始要轻打；注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、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。重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，与有关单位研究处理。接桩的方法接桩的方法：焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。
26、10/23/202225-土 木 工 程 施 工10/23/202226-土 木 工 程 施 工10/23/202227-土 木 工 程 施 工（4）打桩质量控制）打桩质量控制主要指标：平面位置及垂直度偏差、贯入度、沉桩标高。主要指标：平面位置及垂直度偏差、贯入度、沉桩标高。打桩（入土深度）控制：打桩（入土深度）控制：摩擦桩：以沉桩标高（桩端设计标高）为主、以贯入度为辅；摩擦桩：以沉桩标高（桩端设计标高）为主、以贯入度为辅；端承桩：以贯入度为主、以沉桩标高（桩端设计标高）为辅。端承桩：以贯入度为主、以沉桩标高（桩端设计标高）为辅。偏差偏差:桩位偏差：桩位偏差：排桩排桩垂直于纵轴垂直于纵轴100
27、100，平行于纵轴，平行于纵轴150mm150mm；群桩群桩 1/3桩径或边长；桩径或边长；垂直偏差垂直偏差：1%；桩无严重受损：桩无严重受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/31/3桩长内无水平裂缝。桩长内无水平裂缝。对周围环境无造成严重危害：对周围环境无造成严重危害：桩区及附近地区未有过大的土体隆起和水平位移。桩区及附近地区未有过大的土体隆起和水平位移。10/23/202228-土 木 工 程 施 工 打桩过程中常遇到的问题打桩过程中常遇到的问题 桩顶、桩身被打坏：桩顶、桩身被打坏：与桩头钢筋设置不合理、桩顶与桩轴与桩头钢筋设置不合理、桩顶与桩轴线不垂直、混凝土强度不足
28、、桩尖通过过硬土层、锤的落距过大、线不垂直、混凝土强度不足、桩尖通过过硬土层、锤的落距过大、桩锤过轻等有关。桩锤过轻等有关。桩位偏斜：桩位偏斜：当桩顶不平、桩尖偏心、接桩不正、土中有障碍当桩顶不平、桩尖偏心、接桩不正、土中有障碍物时都容易发生桩位偏斜，因此施工时应严格检查桩的质量并按物时都容易发生桩位偏斜，因此施工时应严格检查桩的质量并按施工规范的要求采取适当措施，保证施工质量。施工规范的要求采取适当措施，保证施工质量。桩打不下：桩打不下：施工时，桩锤严重回弹，贯入度突然变小，则可施工时，桩锤严重回弹，贯入度突然变小，则可能与土层中夹有较厚砂层或其他硬土层以及钢渣，孤石等障碍物能与土层中夹有较
29、厚砂层或其他硬土层以及钢渣，孤石等障碍物有关。当桩顶或桩身已被打坏，锤的冲击能不能有效传给桩时，有关。当桩顶或桩身已被打坏，锤的冲击能不能有效传给桩时，也会发生桩打不下的现象。有时因特殊原因，停歇一段时间后再也会发生桩打不下的现象。有时因特殊原因，停歇一段时间后再打，则由于土的固结作用，桩也往往不能顺利地被打入土中。所打，则由于土的固结作用，桩也往往不能顺利地被打入土中。所以打桩施工中，必须在各方面作好准备，保证施打的连续进行。以打桩施工中，必须在各方面作好准备，保证施打的连续进行。一桩打下邻桩上升：一桩打下邻桩上升：桩贯入土中，使土体受到急剧挤压和桩贯入土中，使土体受到急剧挤压和扰动，其靠近
30、地面的部分将在地表隆起和水平移动，当桩较密，扰动，其靠近地面的部分将在地表隆起和水平移动，当桩较密，打桩顺序又欠合理时，土体被压缩到极限，就会发生一桩打下，打桩顺序又欠合理时，土体被压缩到极限，就会发生一桩打下，周围土体带动邻桩上升的现象。周围土体带动邻桩上升的现象。10/23/202229-土 木 工 程 施 工打入预制桩第一节桩体打入预制桩第一节桩体10/23/202230-土 木 工 程 施 工打入预制桩电焊接桩打入预制桩电焊接桩10/23/202231-土 木 工 程 施 工打入预制桩末节桩体打入预制桩末节桩体10/23/202232-土 木 工 程 施 工（四）、静力压桩法（四）、静
31、力压桩法 静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中虽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。弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的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，压力可达多为液压式静力压桩机，压力可达5000kN5000kN，如图示，如图示。10/23/202233-土 木 工 程 施 工图图 液压式静力压桩机液压式静力压桩机1 1操纵室；操纵室；2 2电气控制电气控制台；台；3 3
32、液压系统；液压系统；4 4导导向架；向架；5 5配重；配重；6 6夹持夹持装置；装置；7 7吊桩把杆；吊桩把杆；8 8支腿平台；支腿平台；9 9横向行走横向行走与回转装置；与回转装置；1010纵向行纵向行走装置；走装置；1111桩桩10/23/202234-土 木 工 程 施 工静力压桩机静力压桩机10/23/202235-土 木 工 程 施 工（五）、振动沉桩法（五）、振动沉桩法 振动法是利用振动锤沉桩，将桩与振动锤振动法是利用振动锤沉桩，将桩与振动锤连接在一起，振动锤产生的振动力通过桩身带连接在一起，振动锤产生的振动力通过桩身带动土体振动，使土体的内摩擦角减小、强度降动土体振动，使土体的内
33、摩擦角减小、强度降低而将桩沉入土中。该方法在砂土中施工效率低而将桩沉入土中。该方法在砂土中施工效率较高。较高。10/23/202236-土 木 工 程 施 工图图 振动锤振动锤1振动器；振动器；2弹簧；弹簧；3竖轴；竖轴；4横梁；横梁；5起重环；起重环；6吸振吸振 10/23/202237-土 木 工 程 施 工三、灌注桩施工三、灌注桩施工（一）、（一）、钻孔灌注桩钻孔灌注桩（二）、（二）、套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩（三）、（三）、挖孔灌注桩挖孔灌注桩10/23/202238-土 木 工 程 施 工（一）、钻孔灌注桩施工（一）、钻孔灌注桩施工 A A、干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 B B
34、、湿作业成孔灌注桩湿作业成孔灌注桩 各种成孔方法的适用范围见各种成孔方法的适用范围见P P9292表表2-42-4。10/23/202239-土 木 工 程 施 工A、干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩 1 1、成孔机械：手摇钻机、洛阳铲、螺旋钻机、成孔机械：手摇钻机、洛阳铲、螺旋钻机 螺旋钻机螺旋钻机长：钻杆长长：钻杆长10m以上，以上，400600 短：钻杆长短：钻杆长35m，300400 类型类型:全叶螺旋钻机；步履式螺旋钻机全叶螺旋钻机；步履式螺旋钻机 特点：特点：钻头切削；叶片排土；干作业钻头切削；叶片排土；干作业 应用条件：应用条件：地下水以上的粘性土；地下水以上的粘性土；30050
35、0mm；深度；深度 812m 10/23/202240-土 木 工 程 施 工全叶螺旋钻机图全叶螺旋钻机图1-导向滑轮；导向滑轮；2-钢丝钢丝绳；绳；3-龙门导架；龙门导架；4-动力箱；动力箱；5-千斤顶千斤顶支腿；支腿；6-螺旋钻杆螺旋钻杆 10/23/202241-土 木 工 程 施 工步履式螺旋钻机图步履式螺旋钻机图1-上盘；上盘；2-下盘；下盘；3-回转滚轮；回转滚轮；4-行行走滚轮；走滚轮；5-钢丝滑轮；钢丝滑轮；6-回转中心轴；回转中心轴；7-行车油缸；行车油缸；8-中盘；中盘；9支撑轴支撑轴 10/23/202242-土 木 工 程 施 工10/23/202243-土 木 工 程
36、 施 工2 2、施工要点、施工要点 a.a.土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；b.b.软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆；软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆；可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆；c.c.及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；d.d.浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度5 59cm9cm，每层浇筑高度，每层浇筑高度1.5m1.5m。3 3、质量要求、质量要求 偏差要求：位置偏差偏差要求：位置偏差 70150mm；垂直度偏差垂直度偏差
37、1 孔底虚土厚度：孔底虚土厚度：端承桩端承桩 50mm；摩擦桩摩擦桩 150mm。避免出现缩颈和断桩避免出现缩颈和断桩10/23/202244-土 木 工 程 施 工 B B、湿作业（泥浆护壁）成孔灌注桩、湿作业（泥浆护壁）成孔灌注桩 软土地基的深层钻进，会遇到地下水问题。采用泥浆护壁湿软土地基的深层钻进，会遇到地下水问题。采用泥浆护壁湿作业成孔能够解决施工中地下水带来的孔壁塌落，钻具磨损发热作业成孔能够解决施工中地下水带来的孔壁塌落，钻具磨损发热及沉渣问题。常用的湿作业成孔机械有冲抓锥成孔机、斗式钻头及沉渣问题。常用的湿作业成孔机械有冲抓锥成孔机、斗式钻头成孔机、冲击式钻孔机、潜水电钻、大直
38、径旋入全套管护壁成孔成孔机、冲击式钻孔机、潜水电钻、大直径旋入全套管护壁成孔钻机和工程水文地质回转钻机等，其中回转钻机是目前灌注桩施钻机和工程水文地质回转钻机等，其中回转钻机是目前灌注桩施工用得最多的施工机械，该钻机配有移动装置，设备性能可靠，工用得最多的施工机械，该钻机配有移动装置，设备性能可靠，噪音和振动小，效率高，质量好。适用于松散土层、粘土层、砂噪音和振动小，效率高，质量好。适用于松散土层、粘土层、砂砾层、软岩层等地质条件。砾层、软岩层等地质条件。回转钻机钻孔前，应先在孔口处埋设护筒，护筒的作用是回转钻机钻孔前，应先在孔口处埋设护筒，护筒的作用是固定桩孔位置、保护孔口、防止塌孔、增加桩
39、孔内水压。护筒由固定桩孔位置、保护孔口、防止塌孔、增加桩孔内水压。护筒由3mm3mm5mm5mm钢板制成，其内径比钻头直径大钢板制成，其内径比钻头直径大100mm100mm，埋在桩位处，埋在桩位处，其顶面应高出地面或水面其顶面应高出地面或水面400mm400mm600mm600mm，周围用粘土填实。，周围用粘土填实。10/23/202245-土 木 工 程 施 工1、成孔机械、成孔机械 冲抓钻冲抓钻 冲击钻冲击钻 潜水电钻潜水电钻 回转钻回转钻用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩用于粘性土、淤泥、砂土用于粘性土、淤泥、砂土10/23/202246-土 木 工 程 施
40、 工1 1）回转钻机）回转钻机特点：特点：钻头回转切削钻头回转切削泥浆循环排土泥浆循环排土泥浆保护孔壁泥浆保护孔壁湿作业、地面泥泞湿作业、地面泥泞应用条件：应用条件：地下水位较高的硬粘土或软石地下水位较高的硬粘土或软石1m,深度深度2030m多用于高层建筑多用于高层建筑泥浆循环方式泥浆循环方式：正循环：适合小直径孔正循环：适合小直径孔 （0.8m)泥浆的作用：泥浆的作用：排渣、护壁排渣、护壁正循环的优缺点：正循环的优缺点：优点：优点：设备简单、操作方便、小孔径设备简单、操作方便、小孔径效率较高效率较高缺点：缺点：泥浆反流速度低、排渣能力弱泥浆反流速度低、排渣能力弱反循环的优缺点：反循环的优缺点
41、：与正循环相反与正循环相反10/23/202247-土 木 工 程 施 工正循环工艺原理图正循环工艺原理图1-钻头；钻头；2-泥浆循环方向；泥浆循环方向；3-沉沉淀池；淀池；4-泥浆池；泥浆池；5-泥浆泵；泥浆泵；6-水龙头；水龙头；7-钻杆；钻杆；8-回转装置回转装置 反循环工艺原理图反循环工艺原理图1-钻头；钻头；2-新泥浆流向；新泥浆流向；3-沉淀沉淀池；池；4-沙石泵；沙石泵；5-水龙头；水龙头；7钻钻杆；杆；7-回转装置；回转装置；8-混合液流向混合液流向 图2.8 正 循 环 工 艺 原 理 1-钻 头；2-泥 浆 循 环 方 向；3-沉 淀 池；4-泥 浆 池；5-泥浆 泵；6-
42、水 龙 头；7钻 杆；8-回 转 装 置 图2.9 反 循 环 工 艺 原 理 1-钻 头；2-新 泥 浆 流 向；3-沉 淀 池；4-沙 石 泵；5-水 龙头；7钻 杆；7-回 转 装 置；8-混 合 液 流 向 10/23/202248-土 木 工 程 施 工2 2）潜水钻机）潜水钻机特点：特点：机理与回转钻机相同，但动力、变速机机理与回转钻机相同，但动力、变速机构、钻头联在一起位于水下，故轻便构、钻头联在一起位于水下，故轻便泥浆正循环泥浆正循环条件：条件：深度可达深度可达50m、直径可达、直径可达0.8m地下水位较高的一般粘性土、淤泥质土地下水位较高的一般粘性土、淤泥质土及砂土及砂土10
43、/23/202249-土 木 工 程 施 工潜水钻机图潜水钻机图1-钻头；钻头；2-潜水钻机；潜水钻机；3-电缆；电缆；4-护筒；护筒；5-水管；水管；6-滚轮；滚轮；7-钻杆；钻杆；8-电缆电缆盘；盘；9、10-卷扬机；卷扬机；11-电压表；电压表；12-开关开关 10/23/202250-土 木 工 程 施 工3 3）冲击钻机）冲击钻机特点：特点：冲锥式钻头下落冲击破碎岩土冲锥式钻头下落冲击破碎岩土掏渣筒掏渣掏渣筒掏渣条件条件:岩石类土岩石类土10/23/202251-土 木 工 程 施 工冲击钻孔图冲击钻孔图1-副滑轮；副滑轮；2-主滑轮；主滑轮；3-主杆；主杆；4-前拉索；前拉索；5-
44、后拉索；后拉索；6-斜撑；斜撑；7-卷扬机；卷扬机；8-导向轮；导向轮；9-垫木；垫木；10-钢管；钢管；11-供浆管；供浆管；12-溢流口；溢流口；13-泥浆流槽；泥浆流槽；14-护筒回填土；护筒回填土；15-钻头钻头 图图 冲抓锥冲抓锥10/23/202252-土 木 工 程 施 工2.2.施工过程施工过程泥浆护壁成孔灌注桩施工程序图泥浆护壁成孔灌注桩施工程序图 质量检查质量检查 吊放钢筋笼吊放钢筋笼 吊放导管吊放导管 第二次清孔第二次清孔 灌注桩施工灌注桩施工泥浆沉淀池泥浆沉淀池 泥浆处理排放泥浆处理排放 制备护壁泥浆制备护壁泥浆 钢筋笼制作钢筋笼制作 桩机就位桩机就位 测定桩位测定桩位
45、 埋设护筒埋设护筒 钻钻 孔孔 第一次清孔第一次清孔 图图 2.12 泥浆护壁成孔灌注桩施泥浆护壁成孔灌注桩施工程序工程序 10/23/202253-土 木 工 程 施 工要点：要点：1）护筒直径比钻头大）护筒直径比钻头大100，开设，开设12个溢浆口，埋入土中个溢浆口，埋入土中 1m；2）泥浆比重）泥浆比重1.1左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面；位面；水下灌注混凝土要求：水下灌注混凝土要求：导管法导管法混凝土混凝土C20，坍落度，坍落度1622cm，骨料粒径骨料粒径30mm；导管最大外径比钢筋笼内径小导管最大外径比钢筋笼内径小100以上
46、；以上；钢筋的混凝土保护层厚度钢筋的混凝土保护层厚度50mm（混凝土垫块）；（混凝土垫块）；能埋管能埋管500600mm后剪断导柱后剪断导柱塞铅丝；塞铅丝；提管时保证混凝土埋入提管时保证混凝土埋入1m。10/23/202254-土 木 工 程 施 工 湿作业成孔灌注桩施工中容易发生的质量问题及处理方法：湿作业成孔灌注桩施工中容易发生的质量问题及处理方法：a.塌孔塌孔 在成孔过程中或成孔后，有时在排出的泥浆中不断出现气泡，在成孔过程中或成孔后，有时在排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下降，这是塌孔的迹象。其形成原因主要有时护筒内的水位突然下降，这是塌孔的迹象。其形成原因主要是土质松散
47、、泥浆护壁不好、护筒水位不高等所致。如发生塌孔，是土质松散、泥浆护壁不好、护筒水位不高等所致。如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到塌应探明塌孔位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到塌孔位置孔位置1m2m，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实再重新钻孔。再重新钻孔。b.缩孔缩孔 是指孔径小于设计孔径的现象。是由于塑性土膨胀造成的，是指孔径小于设计孔径的现象。是由于塑性土膨胀造成的，处理时可反复扫孔，以扩大孔径。处理时可反复扫孔，以扩大孔径。c.斜孔斜孔 桩孔成孔后发现较大垂直偏差，是由于护筒倾斜和位移、钻桩孔成孔后
48、发现较大垂直偏差，是由于护筒倾斜和位移、钻杆不垂直、钻头导向部分太短、导向性差、土质软硬不一、或遇杆不垂直、钻头导向部分太短、导向性差、土质软硬不一、或遇上孤石等原因造成。斜孔会影响桩基质量，并会造成施工上的困上孤石等原因造成。斜孔会影响桩基质量，并会造成施工上的困难。处理时可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校难。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。直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。10/23/202255-土 木 工 程 施 工湿作业钻孔灌注桩湿作业钻孔灌注桩-护筒埋设护筒埋设10/23/202256-土 木 工
49、 程 施 工湿作业钻孔灌注桩湿作业钻孔灌注桩-钻进施工钻进施工10/23/202257-土 木 工 程 施 工湿作业钻孔灌注桩湿作业钻孔灌注桩-钢筋笼吊装钢筋笼吊装10/23/202258-土 木 工 程 施 工湿作业钻孔灌注桩湿作业钻孔灌注桩-混凝土浇筑混凝土浇筑10/23/202259-土 木 工 程 施 工湿作业钻孔灌注桩湿作业钻孔灌注桩-泥浆运输车辆泥浆运输车辆10/23/202260-土 木 工 程 施 工（二）、挖孔灌注桩（二）、挖孔灌注桩 在土木工程中，有些高层建筑、大型桥梁、重要的水利工程在土木工程中，有些高层建筑、大型桥梁、重要的水利工程由于自重大，底面积小，对地基的单位压力
50、很高，需要大直径的由于自重大，底面积小，对地基的单位压力很高，需要大直径的桩来承受，但却往往受到钻孔设备的限制而难以完成。在这种情桩来承受，但却往往受到钻孔设备的限制而难以完成。在这种情况下，人们较多地采用了挖孔灌注桩。况下，人们较多地采用了挖孔灌注桩。挖孔灌注桩的施工，是测量定位后开挖工人下到桩孔中去，挖孔灌注桩的施工，是测量定位后开挖工人下到桩孔中去，在井壁护圈的保护下，直接进行开挖，待挖到设计标高，桩底扩在井壁护圈的保护下，直接进行开挖，待挖到设计标高，桩底扩孔后，对基底进行验收，验收合格后下放钢筋笼，浇筑混凝土成孔后，对基底进行验收，验收合格后下放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。挖孔时如遇地下
