1、工程施工技术工程施工技术 华北电力大学华北电力大学 刘金朋刘金朋 专题三：地基工程专题三：地基工程 工程项目在完成土方开挖工程之后，应按照设计要工程项目在完成土方开挖工程之后，应按照设计要 求，对地基进行处理，并在完成地基处理之后进行建筑求，对地基进行处理，并在完成地基处理之后进行建筑 物或构筑物的基础施工。物或构筑物的基础施工。 建筑物或构筑物能否在建成之后正常使用，将与地建筑物或构筑物能否在建成之后正常使用，将与地 基是否得到有效处理直接相关。因此地基处理在工程施基是否得到有效处理直接相关。因此地基处理在工程施 工技术中占有极其重要的地位。工技术中占有极其重要的地位。 地基按地质类别可分为
2、两大类：地基按地质类别可分为两大类：一类是岩基，另一类一类是岩基，另一类 是土基是土基。处理地基时，不仅需要考虑建筑物对地基的特殊。处理地基时，不仅需要考虑建筑物对地基的特殊 要求，还需考虑开挖条件、场地环境、机械设备、工期、要求，还需考虑开挖条件、场地环境、机械设备、工期、 费用及其他客观条件等方面的限制和约束。因此，地基工费用及其他客观条件等方面的限制和约束。因此，地基工 程是一项较为复杂的工程。程是一项较为复杂的工程。 土基是建设工程中最常见的地基，土基处理土基是建设工程中最常见的地基，土基处理 通常是为了达到两个目的：一是为了通常是为了达到两个目的：一是为了提高地基的提高地基的 承载能
3、力承载能力；二是为了；二是为了改善地基的防渗性能改善地基的防渗性能。 提高地基承载能力的方法称为提高地基承载能力的方法称为土基加固土基加固，常见，常见 处理方法有换土、预压、打桩、置换、复合等；处理方法有换土、预压、打桩、置换、复合等； 改善地基防渗性能的方法称为截渗处理，常见改善地基防渗性能的方法称为截渗处理，常见 处理方法有防渗墙、帷幕灌浆、深层搅拌等。处理方法有防渗墙、帷幕灌浆、深层搅拌等。 第一节第一节 土基处理方法土基处理方法 换土垫层法属于置换类的一种。当建筑物荷载较小而基换土垫层法属于置换类的一种。当建筑物荷载较小而基 础下的局部持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要础下的局
4、部持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要 求时，常采用换土垫层法来处理软弱地基。求时，常采用换土垫层法来处理软弱地基。 换土垫层法就是将基础底面以下一定范围内的换土垫层法就是将基础底面以下一定范围内的软弱土层软弱土层 挖掉挖掉，然后，然后回填强度较高、压缩性较低并且没有侵蚀性的材回填强度较高、压缩性较低并且没有侵蚀性的材 料料，如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、矿渣等，在分层，如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、矿渣等，在分层 夯实后作为地基的持力层，换土垫层按其回填的材料分为夯实后作为地基的持力层，换土垫层按其回填的材料分为灰灰 土垫层、砂垫层和碎土垫层、砂垫层和碎(砂砂)石垫层石垫层等。
5、等。 一一.换土垫层法换土垫层法 （1）灰土垫层灰土垫层是将按一定体积比配合的石灰和粘性是将按一定体积比配合的石灰和粘性 土拌合后，在最优含水量情况下，对土进行分层夯实碾土拌合后，在最优含水量情况下，对土进行分层夯实碾 压而形成新的持力层，它适用于地下水位较低、基槽经压而形成新的持力层，它适用于地下水位较低、基槽经 常处于较干燥状态下的一般性地基加固。常处于较干燥状态下的一般性地基加固。 （2）砂垫层和砂石垫层砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度软弱是将基础下面一定厚度软弱 土层挖除，然后用强度较高的砂或碎石回填，并经分层土层挖除，然后用强度较高的砂或碎石回填，并经分层 夯实至密实，作为地基的
6、持力层，以起到提高地基承载夯实至密实，作为地基的持力层，以起到提高地基承载 力、减少沉降、加速软弱土层排水固结、防止土体冻胀力、减少沉降、加速软弱土层排水固结、防止土体冻胀 和消除膨胀土的胀缩等目的。和消除膨胀土的胀缩等目的。 重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定 高度，利用自由下落的冲击能重复夯打土层表面，高度，利用自由下落的冲击能重复夯打土层表面， 使其形成一层比较密实的硬壳层，从而使地基得使其形成一层比较密实的硬壳层，从而使地基得 到加固。到加固。 重锤夯实使用的起重设备常采用卷扬机。夯锤重锤夯实使用的起重设备常采用卷扬机。夯锤 形状为一锥体。锤重
7、一般不小于形状为一锥体。锤重一般不小于1.5吨。底面直径吨。底面直径 一般为一般为1.5米左右，落距一般为米左右，落距一般为4.5米，夯打遍数米，夯打遍数 一般为取一般为取6-8遍。随着夯实遍数的增加，夯沉量遍。随着夯实遍数的增加，夯沉量 逐渐减少。逐渐减少。 二二.重锤夯实法重锤夯实法 二二.重锤夯实法重锤夯实法 与此较为相似的是强夯法，它是用起重机械将重锤与此较为相似的是强夯法，它是用起重机械将重锤 （一般（一般10-40吨）吊起，从高处（一般在吨）吊起，从高处（一般在30米以下）自米以下）自 由落下，对地基反复强夯的地基处理方法。强夯所产生的由落下，对地基反复强夯的地基处理方法。强夯所产
8、生的 振动和噪声很大对周围建筑物和其他设施有一定的影响，振动和噪声很大对周围建筑物和其他设施有一定的影响， 在城市中心不宜采用。在城市中心不宜采用。 二二.重锤夯实法重锤夯实法 复合地基是通过在地基中加入别的材料如灰土、沙石、粉复合地基是通过在地基中加入别的材料如灰土、沙石、粉 煤灰、水泥、有机树脂成分等来增强土体的密实度并达到提高煤灰、水泥、有机树脂成分等来增强土体的密实度并达到提高 基础承载力的方法。基础承载力的方法。 如利用振动、冲击或水冲等方式，在软弱地基中成孔后，如利用振动、冲击或水冲等方式，在软弱地基中成孔后， 再将砂或砂卵石再将砂或砂卵石(或砾石、碎石或砾石、碎石)挤压入土孔中，
9、形成大直径的挤压入土孔中，形成大直径的 由砂或砂卵由砂或砂卵(碎碎)石所构成的密实体，以起到挤密周围土层、增石所构成的密实体，以起到挤密周围土层、增 加地基承载力的作用；加地基承载力的作用； 或者将管道伸入地下预定的深度后将配置好的水泥浆液或或者将管道伸入地下预定的深度后将配置好的水泥浆液或 有机树脂压入周围土体，使土体内部的组成成份发生变化、变有机树脂压入周围土体，使土体内部的组成成份发生变化、变 成较为坚密的实体，以达到提高地基承载力的目的。成较为坚密的实体，以达到提高地基承载力的目的。 三三.复合地基法复合地基法 三三.复合地基法复合地基法 例如，若采用水泥浆做固化剂时，可采用深层搅拌机
10、例如，若采用水泥浆做固化剂时，可采用深层搅拌机 在地基深部就将软土和固化剂充分拌和，利用固化剂和软在地基深部就将软土和固化剂充分拌和，利用固化剂和软 土发生一系列物理、化学反应使之凝结成整体性强、水土发生一系列物理、化学反应使之凝结成整体性强、水 稳性较好和强度较高的水泥加固体，它可以作为竖向荷载稳性较好和强度较高的水泥加固体，它可以作为竖向荷载 的复合地基和基坑中的围护挡墙等，主要施工机具有深层的复合地基和基坑中的围护挡墙等，主要施工机具有深层 搅拌机、起重机、灰浆搅拌机等。搅拌机、起重机、灰浆搅拌机等。 作为固化剂的水泥掺入量一般为加固土重的作为固化剂的水泥掺入量一般为加固土重的 7%15
11、%，每加固，每加固1立方米土体需掺入立方米土体需掺入110160kg 水泥，水灰比为水泥，水灰比为1:11:1.2左右。左右。 三三.复合地基法复合地基法 施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上， 在输浆胶管与储料罐、灰浆泵连接后，开动电动机，借设在输浆胶管与储料罐、灰浆泵连接后，开动电动机，借设 备自重，以备自重，以0.30.75m/min的速度沉至要求的加固深的速度沉至要求的加固深 度；与此同时，开动灰浆泵，再以度；与此同时，开动灰浆泵，再以0.3m/min的均匀速的均匀速 度提起搅拌机，将水泥浆从深层搅拌机中心不断压入土中，度提起搅拌机
12、，将水泥浆从深层搅拌机中心不断压入土中， 由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆，由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆， 直至提到要求高度即完成填充。每次搅拌的孔间距不宜大直至提到要求高度即完成填充。每次搅拌的孔间距不宜大 于于200mm。 三三.复合地基法复合地基法 主要施工机具有深层搅拌机、起重机、灰浆搅拌机等。主要施工机具有深层搅拌机、起重机、灰浆搅拌机等。 三三.复合地基法复合地基法 主要施工机具有深层搅拌机、起重机、灰浆搅拌机等。主要施工机具有深层搅拌机、起重机、灰浆搅拌机等。 三三.复合地基法复合地基法 主要施工机具有深层搅拌机、起重机、灰浆搅拌机等。主要
13、施工机具有深层搅拌机、起重机、灰浆搅拌机等。 三三.复合地基法复合地基法 桩基础简称桩基，是提高地基承载能力有效的方法之一。桩基础简称桩基，是提高地基承载能力有效的方法之一。 桩基础的作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬的、压缩桩基础的作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬的、压缩 性较小的土层或岩层上。按桩的传力方式不同，桩基可分为端性较小的土层或岩层上。按桩的传力方式不同，桩基可分为端 承桩和摩擦桩。承桩和摩擦桩。端承桩就是穿过软弱土层并将建筑物的荷裁直端承桩就是穿过软弱土层并将建筑物的荷裁直 接传递到坚硬层的桩。摩擦桩是通过桩身侧面与土之间的摩擦接传递到坚硬层的桩。摩擦桩是通过桩身侧面
14、与土之间的摩擦 力来承受上部的荷载。力来承受上部的荷载。 四四.桩基础桩基础 按桩的施工方法划分，桩可分为预制桩和灌注桩两类。按桩的施工方法划分，桩可分为预制桩和灌注桩两类。 预制桩预制桩是在工厂或施工现场用不同的建筑材料制成的各是在工厂或施工现场用不同的建筑材料制成的各 种形状的桩，如钢筋混凝土校、钢桩、木桩，桩的形状有方种形状的桩，如钢筋混凝土校、钢桩、木桩，桩的形状有方 形、圆形等。施工时，用打桩设备将预制好的桩打入地基土形、圆形等。施工时，用打桩设备将预制好的桩打入地基土 中。打桩的方法有中。打桩的方法有锤击沉桩、静力压桩、振动沉桩锤击沉桩、静力压桩、振动沉桩等。等。 四四.桩基础桩基
15、础 灌注桩灌注桩是在设计桩位先成孔，然后放入钢筋骨架，再是在设计桩位先成孔，然后放入钢筋骨架，再 浇注混凝土或其他材料而成的桩。灌注桩按成孔的方法不浇注混凝土或其他材料而成的桩。灌注桩按成孔的方法不 同，又分为泥浆护壁成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、套同，又分为泥浆护壁成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、套 管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩等。管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩等。 四四.桩基础桩基础 钢筋混凝土灌注桩是直接在桩位上成孔，然钢筋混凝土灌注桩是直接在桩位上成孔，然 后将混凝土灌注而成的桩。后将混凝土灌注而成的桩。 与预制桩相比，其优点是施工方便，节约材与预制桩相比，其优点是施工方便，节约材 料，成
16、本低；缺点是操作要求高，稍有疏忽，容料，成本低；缺点是操作要求高，稍有疏忽，容 易发生缩颈、断桩现象，技术间隔时间较长，不易发生缩颈、断桩现象，技术间隔时间较长，不 能立即承受荷载等。能立即承受荷载等。 根据桩的直径的大小分为小孔径桩根据桩的直径的大小分为小孔径桩(d 250mm)、中等直径桩、中等直径桩(250mmd 800mm)和大孔径桩和大孔径桩(d800mm)。根据施工。根据施工 工艺又有多种的施工方法，介绍如下：工艺又有多种的施工方法，介绍如下： 1、钢筋混凝土灌注桩、钢筋混凝土灌注桩 钻孔灌注桩是先在桩位上用螺旋钻机、潜水电钻、冲钻孔灌注桩是先在桩位上用螺旋钻机、潜水电钻、冲 孔机
17、等钻孔设备进行钻孔、然后灌注混凝土而制成的桩。孔机等钻孔设备进行钻孔、然后灌注混凝土而制成的桩。 钻孔灌注桩施工过程如图所示。钻孔灌注桩施工过程如图所示。 A、钻孔灌注桩、钻孔灌注桩 在有地下水、流砂、砂夹层及淤泥等土层中钻孔时，要在有地下水、流砂、砂夹层及淤泥等土层中钻孔时，要 先在测定桩位上埋设护筒，护筒一般由先在测定桩位上埋设护筒，护筒一般由35mm厚的钢板做厚的钢板做 成，其直径比钻头直径大成，其直径比钻头直径大1020mm，以便钻头提升操作。，以便钻头提升操作。 护筒的作用主要包括：护筒的作用主要包括： 1)起导向作用，使钻头能沿着桩位的垂直方向工作；起导向作用，使钻头能沿着桩位的垂
18、直方向工作； 2）提高孔内泥浆水头，防止塌孔；）提高孔内泥浆水头，防止塌孔； 3）保护孔口，防止孔口破坏。）保护孔口，防止孔口破坏。 护筒定位应准确，埋置应牢固密实，防止护筒与孔壁间漏水。护筒定位应准确，埋置应牢固密实，防止护筒与孔壁间漏水。 A、钻孔灌注桩、钻孔灌注桩 在钻孔的过程中，常常要灌入密度为在钻孔的过程中，常常要灌入密度为1.11.3g/cm3的黏土的黏土 泥浆或膨润土泥浆，用以衬护孔壁，避免出现塌孔现象。泥浆或膨润土泥浆，用以衬护孔壁，避免出现塌孔现象。 在钻孔达到设计深度后，应用探测器检查桩孔直径、深度和孔在钻孔达到设计深度后，应用探测器检查桩孔直径、深度和孔 底情况，并及时进
19、行清孔。清孔可用压缩空气喷翻泥浆，同时注入底情况，并及时进行清孔。清孔可用压缩空气喷翻泥浆，同时注入 清水，被稀释的泥浆边夹杂着沉渣逐渐流出孔外。清孔时，应保持清水，被稀释的泥浆边夹杂着沉渣逐渐流出孔外。清孔时，应保持 护筒中的水位高出地下水位护筒中的水位高出地下水位1.5m，防止塌孔。，防止塌孔。 清孔时，应及时放入钢筋骨架，进行水下混凝土浇筑。水下混凝清孔时，应及时放入钢筋骨架，进行水下混凝土浇筑。水下混凝 土强度等级不应低于土强度等级不应低于C20，骨料粒径不应大于，骨料粒径不应大于300mm，混凝土的，混凝土的 度为度为1622mm。为了改善混凝土的和易性，可掺入减水剂和粉。为了改善混
20、凝土的和易性，可掺入减水剂和粉 煤灰等掺和料。水泥强度等级不低于煤灰等掺和料。水泥强度等级不低于32.5号，每立方米混凝土中水号，每立方米混凝土中水 泥用量不少于泥用量不少于350kg。 A、钻孔灌注桩、钻孔灌注桩 钻孔灌注桩在施工中，常出现以下各方面的问题：钻孔灌注桩在施工中，常出现以下各方面的问题： 1）孔壁坍塌。在钻孔过程中，如发现在排出的泥浆中不断冒出）孔壁坍塌。在钻孔过程中，如发现在排出的泥浆中不断冒出 气泡或护筒内的水位突然下降，可能都是塌孔的迹象，这是由于土质气泡或护筒内的水位突然下降，可能都是塌孔的迹象，这是由于土质 松散、泥浆护壁不好、护筒内水位不够高等造成的。处理方法是：在
21、松散、泥浆护壁不好、护筒内水位不够高等造成的。处理方法是：在 钻孔过程中如出现塌孔、缩颈等情况，应加大泥浆比重，并保持孔内钻孔过程中如出现塌孔、缩颈等情况，应加大泥浆比重，并保持孔内 水位，以维持孔壁稳定。缩颈、塌孔严重或泥浆突然漏失时，应立即水位，以维持孔壁稳定。缩颈、塌孔严重或泥浆突然漏失时，应立即 回填黏土，待孔壁稳定后再进行钻孔。回填黏土，待孔壁稳定后再进行钻孔。 A、钻孔灌注桩、钻孔灌注桩 钻孔灌注桩在施工中，常出现以下各方面的问题：钻孔灌注桩在施工中，常出现以下各方面的问题： 2）钻孔偏斜。造成钻孔偏斜的主要原因是钻杆不垂直，钻头导）钻孔偏斜。造成钻孔偏斜的主要原因是钻杆不垂直，钻
22、头导 向部分太短，导向性差，土质软硬不一或遇上孤石等。处理办法是：向部分太短，导向性差，土质软硬不一或遇上孤石等。处理办法是： 减慢钻速，提起钻头，上下往复扫钻几次，以便削去硬层，再正常钻减慢钻速，提起钻头，上下往复扫钻几次，以便削去硬层，再正常钻 进。如在离孔口不深处遇孤石，可用炸药炸除。进。如在离孔口不深处遇孤石，可用炸药炸除。 3）护筒冒水。护筒周围如若出现冒水，原因可能是埋设护筒时）护筒冒水。护筒周围如若出现冒水，原因可能是埋设护筒时 周围填土不密实，或由于起落钻头时碰到了护筒。如不及时处理，会周围填土不密实，或由于起落钻头时碰到了护筒。如不及时处理，会 造成护筒倾斜或位移、桩孔偏斜，
23、甚至无法施工。处理的办法是：若造成护筒倾斜或位移、桩孔偏斜，甚至无法施工。处理的办法是：若 发现护筒刚开始冒水，可用黏土在护筒四周填实加密；如护筒严重下发现护筒刚开始冒水，可用黏土在护筒四周填实加密；如护筒严重下 沉或位移，则应返工重埋。沉或位移，则应返工重埋。 A、钻孔灌注桩、钻孔灌注桩 随着建筑物荷载的增大，小直径单桩和群桩基础在承受大荷载随着建筑物荷载的增大，小直径单桩和群桩基础在承受大荷载 或满足沉陷要求等方面已受到一定的限制，大直径灌注桩已被许多或满足沉陷要求等方面已受到一定的限制，大直径灌注桩已被许多 国家广为采用，其直径为国家广为采用，其直径为1-3m、桩深、桩深20-40m、最
24、深可达、最深可达60- 80m、每根桩的承载力可达、每根桩的承载力可达1000040000kN 的大直径桩已得的大直径桩已得 到了广泛的应用。包括机械挖孔灌注和人工挖孔灌注。到了广泛的应用。包括机械挖孔灌注和人工挖孔灌注。 人工挖孔灌注桩是指在桩位上用人工挖直孔，每挖一段即支护人工挖孔灌注桩是指在桩位上用人工挖直孔，每挖一段即支护 一段，如此反复向下挖至设计深度，然后放下钢筋笼，浇筑混凝土一段，如此反复向下挖至设计深度，然后放下钢筋笼，浇筑混凝土 而成桩。人工挖孔灌注的优点是设备简单，对施工现场原有建筑物而成桩。人工挖孔灌注的优点是设备简单，对施工现场原有建筑物 影响小；挖孔时可直接观察土层变
25、化情况，清除沉渣彻底，可同时影响小；挖孔时可直接观察土层变化情况，清除沉渣彻底，可同时 开挖若干个桩孔。开挖若干个桩孔。 B、挖孔灌注桩、挖孔灌注桩 人工挖孔灌注桩时，由一人在孔内用镐头、铁锹、土筐等挖土，人工挖孔灌注桩时，由一人在孔内用镐头、铁锹、土筐等挖土， 在地面用电动葫芦或手动卷扬机、三脚架提土，用潜水泵抽出孔中在地面用电动葫芦或手动卷扬机、三脚架提土，用潜水泵抽出孔中 积水。积水。 桩的直径除了满足设计承载力要求外，还应满足人工在下面的桩的直径除了满足设计承载力要求外，还应满足人工在下面的 操作要求，因此桩的直径不得小于操作要求，因此桩的直径不得小于800mm，一般都在，一般都在 1
26、200mm以上。以上。 B、挖孔灌注桩、挖孔灌注桩 人工挖孔应注意孔壁坍塌、施工排水、流砂和管涌人工挖孔应注意孔壁坍塌、施工排水、流砂和管涌 等问题。因此要事先根据水文地质资料，拟定合理的衬等问题。因此要事先根据水文地质资料，拟定合理的衬 圈护臂和施工排水、降水方案。常用的护壁方法包括混圈护臂和施工排水、降水方案。常用的护壁方法包括混 凝土护圈、沉井护圈和钢套管护圈三种。凝土护圈、沉井护圈和钢套管护圈三种。 B、挖孔灌注桩、挖孔灌注桩 混凝土护圈挖孔桩的施工方法为分段开挖、分段浇筑护圈混凝土，到设计高度后，混凝土护圈挖孔桩的施工方法为分段开挖、分段浇筑护圈混凝土，到设计高度后， 再将桩的钢筋骨
27、架放入护圈井筒内，然后浇筑井筒桩基混凝土。再将桩的钢筋骨架放入护圈井筒内，然后浇筑井筒桩基混凝土。 沉井护圈挖孔桩是现在桩位上制作钢筋混凝土井筒，然后在井筒内挖土，井筒靠自沉井护圈挖孔桩是现在桩位上制作钢筋混凝土井筒，然后在井筒内挖土，井筒靠自 重或附加荷载来克服筒壁与土壤之间的摩擦力，使其下沉至设计高度，再在筒内浇重或附加荷载来克服筒壁与土壤之间的摩擦力，使其下沉至设计高度，再在筒内浇 筑桩基混凝土。筑桩基混凝土。 B、挖孔灌注桩、挖孔灌注桩 钢套管护圈挖孔桩是先在桩位处打入钢套管，直至设计钢套管护圈挖孔桩是先在桩位处打入钢套管，直至设计 高度，然后再将套管内的土挖出后浇筑桩基混凝土，待桩基
28、高度，然后再将套管内的土挖出后浇筑桩基混凝土，待桩基 混凝土浇筑完毕后，随即将套管拔出移至另一桩位使用。钢混凝土浇筑完毕后，随即将套管拔出移至另一桩位使用。钢 套管由套管由1216mm厚的钢板焊接加工成型，其长度根据设厚的钢板焊接加工成型，其长度根据设 计要求而定。当地质构造有流砂或承压含水层时采用这种施计要求而定。当地质构造有流砂或承压含水层时采用这种施 工方法，可避免产生管涌和流砂现象，确保施工安全。工方法，可避免产生管涌和流砂现象，确保施工安全。 B、挖孔灌注桩、挖孔灌注桩 挖孔桩施工时应注意井内排水，孔底施工人员必须戴安全帽，孔上必挖孔桩施工时应注意井内排水，孔底施工人员必须戴安全帽，
29、孔上必 须有人监督防护，护壁应高出地面须有人监督防护，护壁应高出地面200300mm，以防杂物掉入孔内，以防杂物掉入孔内， 孔周围应设置安全防护栏杆，孔内照明应用安全电压，潜水泵必须有防漏孔周围应设置安全防护栏杆，孔内照明应用安全电压，潜水泵必须有防漏 电装置，设置鼓风机，向孔内输送洁净空气，排出有害气体等。电装置，设置鼓风机，向孔内输送洁净空气，排出有害气体等。 打拔灌注桩是利用与桩的设计尺寸相适应的一根钢打拔灌注桩是利用与桩的设计尺寸相适应的一根钢 管，在端部套上预置的桩靴打入土中，然后将钢筋骨架管，在端部套上预置的桩靴打入土中，然后将钢筋骨架 放入钢管内，再浇筑混凝土，并随灌随将钢管拔出
30、，利放入钢管内，再浇筑混凝土，并随灌随将钢管拔出，利 用拔管时的振动将混凝土捣实。用拔管时的振动将混凝土捣实。 C、打拔灌注桩、打拔灌注桩 打拔灌注桩也常用振动灌注法，即钢管上端与振动沉桩机刚性连接，下打拔灌注桩也常用振动灌注法，即钢管上端与振动沉桩机刚性连接，下 端装有活瓣的桩尖，并在钢管的上部开有加料口，利用振动力将钢管沉入土端装有活瓣的桩尖，并在钢管的上部开有加料口，利用振动力将钢管沉入土 中。当沉到设计标高后，停止振动，用上料斗将混凝土灌入钢管内，然后再中。当沉到设计标高后，停止振动，用上料斗将混凝土灌入钢管内，然后再 开动沉桩机、卷扬机拔出钢管，边振边拔，从而使桩内的混凝土振实，沉管
31、开动沉桩机、卷扬机拔出钢管，边振边拔，从而使桩内的混凝土振实，沉管 时必须将桩尖活瓣合拢。时必须将桩尖活瓣合拢。 如有水泥或泥浆进入管中，则应将管拔出，用砂回填桩孔后，再重新沉如有水泥或泥浆进入管中，则应将管拔出，用砂回填桩孔后，再重新沉 入土中，或在钢管中灌入一部分混凝土后再继续沉入。拔管速度在一般土层入土中，或在钢管中灌入一部分混凝土后再继续沉入。拔管速度在一般土层 中为中为1.21.5m/min，在软弱土层中不得大于，在软弱土层中不得大于0.81.0m/min。在拔管。在拔管 过程中，每拔起过程中，每拔起0.5m左右，应停左右，应停510s，同时保持振动，如此反复进行，同时保持振动，如此
32、反复进行， 直到将钢管拔离地面为止。直到将钢管拔离地面为止。 C、打拔灌注桩、打拔灌注桩 打拔灌注桩在施工过程中容易发生质量事故如下：打拔灌注桩在施工过程中容易发生质量事故如下： 1）隔层。当钢管的管径较小、混凝土骨料粒径较大、和易性较差时，）隔层。当钢管的管径较小、混凝土骨料粒径较大、和易性较差时， 拔管速度过快就容易产生隔层问题。预防措施为：严格控制混凝土坍落拔管速度过快就容易产生隔层问题。预防措施为：严格控制混凝土坍落 度不小于度不小于57cm，骨料粒径不大于，骨料粒径不大于30mm，拔管速度不大于，拔管速度不大于 2m/min，拔管是应密振慢拔。，拔管是应密振慢拔。 2）缩颈。在淤泥或
33、软土中沉管时，由于土受挤压产生空隙水压，拔管）缩颈。在淤泥或软土中沉管时，由于土受挤压产生空隙水压，拔管 后便挤向新灌的混凝土，易造成缩颈。此外，当拔管速度过快、管内混后便挤向新灌的混凝土，易造成缩颈。此外，当拔管速度过快、管内混 凝土量过多、混凝土出管扩散性差时，也会造成缩颈。预防措施：保持凝土量过多、混凝土出管扩散性差时，也会造成缩颈。预防措施：保持 管内混凝土略高于地面，使之有足够的扩散压力；拔管时应严格控制拔管内混凝土略高于地面，使之有足够的扩散压力；拔管时应严格控制拔 管速度。管速度。 C、打拔灌注桩、打拔灌注桩 打拔灌注桩在施工过程中容易发生质量事故如下：打拔灌注桩在施工过程中容易
34、发生质量事故如下： 3）断桩。当桩中心距过进或打临近桩时，已成的桩受到挤压或因混凝）断桩。当桩中心距过进或打临近桩时，已成的桩受到挤压或因混凝 土终凝不久就受到振动和外力作用时，容易造成断桩。预防措施是：控土终凝不久就受到振动和外力作用时，容易造成断桩。预防措施是：控 制桩中心距不小于制桩中心距不小于4倍桩径，或采用跳打法，或间隔一段时间后再打临倍桩径，或采用跳打法，或间隔一段时间后再打临 近桩。近桩。 4）吊脚桩。）吊脚桩。 当地下水量多、压力大时，泥沙就容易进入钢管内形成空隙，此时就可当地下水量多、压力大时，泥沙就容易进入钢管内形成空隙，此时就可 能形成吊脚桩。预防措施是：根据地下水量大小
35、，采用水下灌注混凝土或能形成吊脚桩。预防措施是：根据地下水量大小，采用水下灌注混凝土或 灌第一槽混凝土时，酌量减水。此时，为防止活瓣打不开，可采用密振慢灌第一槽混凝土时，酌量减水。此时，为防止活瓣打不开，可采用密振慢 拔的办法，开始拔管时先翻插几下，然后再正常拔管。拔的办法，开始拔管时先翻插几下，然后再正常拔管。 C、打拔灌注桩、打拔灌注桩 钢筋混凝土预制桩有实心桩和空心桩两种。空心桩为管桩，钢筋混凝土预制桩有实心桩和空心桩两种。空心桩为管桩， 由预制厂用离心法生产而成，桩体强度较高，可达由预制厂用离心法生产而成，桩体强度较高，可达C3040 级，外径多为级，外径多为400-500mm；实心桩
36、大多在现场预制，为方；实心桩大多在现场预制，为方 便预制，截面多为便预制，截面多为200x200mm550x550mm的正方的正方 形。形。 桩长不得大于桩断面变长或外径的桩长不得大于桩断面变长或外径的50倍，为方便运输和施倍，为方便运输和施 工，单根桩长一般不超过工，单根桩长一般不超过30m。 2、钢筋混凝土预制桩施工、钢筋混凝土预制桩施工 （1）桩的预制）桩的预制 桩的预制场地应平整夯实，具有良好的排水设施。桩的钢筋骨架应严格桩的预制场地应平整夯实，具有良好的排水设施。桩的钢筋骨架应严格 按照设计要求进行焊接、绑扎。预制时，应根据打桩顺序确定桩尖朝向，按照设计要求进行焊接、绑扎。预制时，应
37、根据打桩顺序确定桩尖朝向， 尽量减少打桩时桩的调头。尽量减少打桩时桩的调头。 预制桩的混凝土应由桩顶向桩尖连续浇筑，严禁中断；预制桩的混凝土应由桩顶向桩尖连续浇筑，严禁中断； 预制桩上应标明制作日期和编号，如不埋没吊钩，则应标明绑扎吊点位预制桩上应标明制作日期和编号，如不埋没吊钩，则应标明绑扎吊点位 置；置； 桩桩的制作质量应表面平整，局部蜂窝和掉角的总面积不得超过该桩表面的制作质量应表面平整，局部蜂窝和掉角的总面积不得超过该桩表面 积的积的0.5%，且不得过分集中。，且不得过分集中。 桩顶和桩尖不得出现蜂窝、麻面、裂缝和掉角。桩顶和桩尖不得出现蜂窝、麻面、裂缝和掉角。 2、钢筋混凝土预制桩施
38、工、钢筋混凝土预制桩施工 （2）桩的起吊、运输和堆放）桩的起吊、运输和堆放 预制桩的混凝土强度达到设计强度的预制桩的混凝土强度达到设计强度的70%以上方可起吊，达到以上方可起吊，达到100%才才 能运输和打桩。起吊时吊点位置必须严格按设计位置绑扎。能运输和打桩。起吊时吊点位置必须严格按设计位置绑扎。 2、钢筋混凝土预制桩施工、钢筋混凝土预制桩施工 运输时一般根据打桩顺序随打随运，运距近时用卷扬机拖运输时一般根据打桩顺序随打随运，运距近时用卷扬机拖 运，运距远时用平板车或铁路运输。运，运距远时用平板车或铁路运输。 堆放时，桩下用垫木架空，垫木间距与吊点位置一致。堆放时，桩下用垫木架空，垫木间距与
39、吊点位置一致。 各层垫木应在同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层各层垫木应在同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层 数不宜超过四层；不同型号的桩应分别堆放，以免搞错。数不宜超过四层；不同型号的桩应分别堆放，以免搞错。 2、钢筋混凝土预制桩施工、钢筋混凝土预制桩施工 （3）打桩）打桩 打桩过程就是利用机械设备将预制好的钢筋打桩过程就是利用机械设备将预制好的钢筋 混凝土桩沉入地层中，常用的方法包括桩锤打桩、混凝土桩沉入地层中，常用的方法包括桩锤打桩、 静力压桩和振动沉桩。静力压桩和振动沉桩。 打桩机主要由桩锤、桩架和动力装置三部分组打桩机主要由桩锤、桩架和动力装置三部分组 成。选择打桩机
40、时，应根据地基土壤的性质、桩成。选择打桩机时，应根据地基土壤的性质、桩 的型号、桩的尺寸、桩的承载能力、工期要求及的型号、桩的尺寸、桩的承载能力、工期要求及 动力供应条件等因素综合进行选择。动力供应条件等因素综合进行选择。 桩锤及桩架的选择桩锤及桩架的选择 桩锤有落锤、单动汽锤、双动气锤、柴油桩锤桩锤有落锤、单动汽锤、双动气锤、柴油桩锤 和振动桩锤等。和振动桩锤等。 落锤时质量为落锤时质量为0.52t的铸铁块，仅配上电动的铸铁块，仅配上电动 卷扬机和打桩架即可组成打桩机。这种打桩机构卷扬机和打桩架即可组成打桩机。这种打桩机构 造简单，使用方便，冲击力大，适用于在黏土和造简单，使用方便，冲击力大
41、，适用于在黏土和 砂砾石较多的土中打桩，可根据土质情况调整落砂砾石较多的土中打桩，可根据土质情况调整落 距。但单锤机速度慢，效率低。距。但单锤机速度慢，效率低。 桩锤及桩架的选择桩锤及桩架的选择 根据现场施工条件和机具设备选定桩锤后，还根据现场施工条件和机具设备选定桩锤后，还 应进一步选定桩锤重量。桩锤重量过大，会过多应进一步选定桩锤重量。桩锤重量过大，会过多 地消耗能量，造成浪费；桩锤重量过小，则不易地消耗能量，造成浪费；桩锤重量过小，则不易 将桩打入。因此，恰当选择桩锤大小非常重要。将桩打入。因此，恰当选择桩锤大小非常重要。 为简单起见，可按照锤重与桩重比来确定锤重。为简单起见，可按照锤重
42、与桩重比来确定锤重。 经验证明，当锤重为桩重的经验证明，当锤重为桩重的1.52倍时，效果较倍时，效果较 好。但桩重也不能过重，过重容易将桩头打坏。好。但桩重也不能过重，过重容易将桩头打坏。 桩锤及桩架的选择桩锤及桩架的选择 桩架的作用是吊桩就位，起吊桩锤并在打桩过桩架的作用是吊桩就位，起吊桩锤并在打桩过 程中引导桩锤和桩的方向，使其不发生偏移。选择程中引导桩锤和桩的方向，使其不发生偏移。选择 桩架时，应考虑桩锤的类型、桩的长度和施工条件桩架时，应考虑桩锤的类型、桩的长度和施工条件 等因素。桩架高度由桩长、锤高、桩帽厚度及所用等因素。桩架高度由桩长、锤高、桩帽厚度及所用 滑轮组的高度决定。另外，
43、还应留滑轮组的高度决定。另外，还应留12m的高度作的高度作 为桩锤的伸缩余地，落锤还应包括落距的高度。为桩锤的伸缩余地，落锤还应包括落距的高度。 2）打桩顺序。）打桩顺序。 打桩顺序直接影响打桩工程的质量和施工进度。在确定打桩顺序时，应打桩顺序直接影响打桩工程的质量和施工进度。在确定打桩顺序时，应 结合地基土壤情况、工作面布置、桩的数量和工期要求等，进行综合考虑。结合地基土壤情况、工作面布置、桩的数量和工期要求等，进行综合考虑。 打桩顺序一般分为打桩顺序一般分为由一侧向另一侧进行、自两边向中部进行、自中部向由一侧向另一侧进行、自两边向中部进行、自中部向 四周进行、自中部向两边对称进行等方式四周
44、进行、自中部向两边对称进行等方式，如图所示。，如图所示。 2）打桩顺序。）打桩顺序。 确定打桩顺序时，既要考虑施工方便，又要考虑打桩过程中地基土壤被确定打桩顺序时，既要考虑施工方便，又要考虑打桩过程中地基土壤被 挤压的情况。挤压的情况。 当采用由一侧向另一侧逐排打桩时，桩架单项移动，移动迅速，打桩效当采用由一侧向另一侧逐排打桩时，桩架单项移动，移动迅速，打桩效 率高，但容易使得土体向单方向挤压，地基受挤压不均匀，导致后打入率高，但容易使得土体向单方向挤压，地基受挤压不均匀，导致后打入 的桩入土深度较小，会引起建筑物的不均匀沉陷。的桩入土深度较小，会引起建筑物的不均匀沉陷。 当采用自两边向中间打
45、桩时，中部土壤受挤严重，可用于桩距大于四倍当采用自两边向中间打桩时，中部土壤受挤严重，可用于桩距大于四倍 桩径的情况。桩径的情况。 当采用自中部向两边对称进行和自中部向四周进行两种打桩方法时，土当采用自中部向两边对称进行和自中部向四周进行两种打桩方法时，土 壤有中央向两侧或四周挤压，易于保证施工质量，适用于桩距较小（桩壤有中央向两侧或四周挤压，易于保证施工质量，适用于桩距较小（桩 距小于距小于4倍桩径）的情况。倍桩径）的情况。 打桩顺序确定后，还应根据桩的堆放、运输和现场布置及桩入土后是否打桩顺序确定后，还应根据桩的堆放、运输和现场布置及桩入土后是否 出露于地表等情况进一步决定打桩的方法。出露
46、于地表等情况进一步决定打桩的方法。 3）打桩施工）打桩施工 打桩过程包括桩机的移动、就位、吊桩、定桩、打桩、截桩和接打桩过程包括桩机的移动、就位、吊桩、定桩、打桩、截桩和接 桩等。桩等。 打桩前应先在桩侧或桩架上设置标尺，以便观测打桩时每次锤击打桩前应先在桩侧或桩架上设置标尺，以便观测打桩时每次锤击 后桩的下沉量。桩机就位时，桩架应平移，导杆中心线应与打桩方向后桩的下沉量。桩机就位时，桩架应平移，导杆中心线应与打桩方向 一致，并检查校位是否正确。一致，并检查校位是否正确。 然后将桩提升就位并缓缓放下插入土中，随即扣好桩帽、桩箍，然后将桩提升就位并缓缓放下插入土中，随即扣好桩帽、桩箍， 校正好桩
47、的垂直度，如桩顶不平应用硬木垫平后再扣桩帽，脱钩后用校正好桩的垂直度，如桩顶不平应用硬木垫平后再扣桩帽，脱钩后用 锤轻压且轻击数锤，使桩沉入土中一定深度，达到稳定位置，再次校锤轻压且轻击数锤，使桩沉入土中一定深度，达到稳定位置，再次校 正桩位及垂直度，然后开始打桩。正桩位及垂直度，然后开始打桩。 打桩有重锤低击和轻锤高击两种方法。打桩有重锤低击和轻锤高击两种方法。 轻锤高击时，桩锤回弹较高，消耗掉了一部分轻锤高击时，桩锤回弹较高，消耗掉了一部分 能量，桩入土慢，且桩头容易损坏。能量，桩入土慢，且桩头容易损坏。 重锤低击时，桩锤回弹小，桩头不易损坏，大重锤低击时，桩锤回弹小，桩头不易损坏，大 部
48、分能量都用来克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力，部分能量都用来克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力， 因此，桩能较快地打入土中。所以应尽量采用重锤因此，桩能较快地打入土中。所以应尽量采用重锤 低击。低击。 打桩时应先用打桩时应先用小落距轻打，待桩入土小落距轻打，待桩入土12m后后 再全程施打再全程施打；打桩应连续，桩的入土速度应均匀，；打桩应连续，桩的入土速度应均匀， 应随时注意桩的贯入度的变化，锤击间歇时间不要应随时注意桩的贯入度的变化，锤击间歇时间不要 太长，应注意观察桩锤回跃情况。太长，应注意观察桩锤回跃情况。正常时桩锤回跃正常时桩锤回跃 小，若桩锤回跃大，说明桩锤太轻小，若桩锤回跃大，说明桩锤太
49、轻，应更换桩锤；，应更换桩锤； 打桩时，应防止锤击偏心，以免打坏桩头或使桩身打桩时，应防止锤击偏心，以免打坏桩头或使桩身 折断。折断。 打桩过程中应特别注意打桩机的工作情况和稳打桩过程中应特别注意打桩机的工作情况和稳 定性。应经常检查机件是否正常、钢绳有无损伤、定性。应经常检查机件是否正常、钢绳有无损伤、 桩锤悬挂是否牢固、桩架移动和固定是否安全；应桩锤悬挂是否牢固、桩架移动和固定是否安全；应 做好打桩记录，做好打桩记录，打桩是隐蔽工程打桩是隐蔽工程，作为工程验收时作为工程验收时 鉴定桩的质量的依据之一；打桩时如发生桩身断裂、鉴定桩的质量的依据之一；打桩时如发生桩身断裂、 桩头破坏严重、桩位严重偏斜等，应将桩拔出重打。桩头破坏严重、桩位严重偏斜等，应将桩拔出重打。 五五、截渗处理截渗处理 位于河道和地下水位较高地区的建筑物或构位于河道和地下水位较高地区的建筑物或构 筑物，其地基常会受到地下水渗透的影响，轻微筑物，其地基常会受到地下水渗透的影响，轻微 的渗透影响会使建筑物或构筑物发生变形，严重的渗透影响会使建筑物或构筑物发生变形，严重 时将危及建筑物或
