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1、2,桩基础工程桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。,桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。,桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种(图2.1)端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。,桩按施工
2、方法分为预制桩和灌注桩预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。,一.,钢筋混疑土预制桩施工钢筋混凝土预制桩：在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中，其特点：坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。,钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型。管桩及长度在管桩及长度在12m以内的方桩在预制厂制作，较长以内的方桩在预制厂制作，较长的
3、方桩在打桩现场制作。的方桩在打桩现场制作。模板模板可以保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整挺直；可以保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整挺直；桩顶面模板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱锥面呈正桩顶面模板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱锥面呈正四棱锥体，且桩尖位四棱锥体，且桩尖位于桩的轴线上；底模板、侧模于桩的轴线上；底模板、侧模板及重叠法生产时，桩面间均应涂刷好隔离层，不板及重叠法生产时，桩面间均应涂刷好隔离层，不得粘结。得粘结。（一）桩的制作、运输、堆放,钢筋骨架的主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于30d并不小于500mm。桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生
4、很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置(如图2.2所示)应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合表2.1的规定。,钢筋骨架的形成钢筋骨架的形成主筋主筋 箍筋之间应焊接或绑扎好；主筋箍筋之间应焊接或绑扎好；主筋采用对焊或搭接焊，接头错开采用对焊或搭接焊，接头错开50%，桩，桩的顶部应加钢筋网片，桩尖应加一根钢的顶部应加钢筋网片，桩尖应加一根钢筋外露筋外露50100mm，以起导向作用。，以起导向作用。桩主筋箍筋钢筋网片导向钢筋加密箍 桩钢筋骨架示意图桩钢筋骨架示意图表表2.1 2.1 预制桩钢筋骨架质量检验标准预制桩钢筋骨架质量检验标准 项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm)
5、(mm)检查方法检查方法 主主控控项项目目1 1主筋距桩顶距离主筋距桩顶距离 5 5用钢尺量用钢尺量2 2多节桩锚固钢筋位置多节桩锚固钢筋位置 5 5用钢尺量用钢尺量3 3多节桩预埋铁件多节桩预埋铁件 3 3用钢尺量用钢尺量4 4主筋保护层厚度主筋保护层厚度 5 5用钢尺量用钢尺量一一般般项项目目1 1主筋间距主筋间距 5 5用钢尺量用钢尺量2 2桩尖中心线桩尖中心线 1010用钢尺量用钢尺量3 3箍筋间距箍筋间距 2020用钢尺量用钢尺量4 4桩顶钢筋网片桩顶钢筋网片 1010用钢尺量用钢尺量5 5多节桩锚固钢筋长度多节桩锚固钢筋长度 1010用钢尺量用钢尺量混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣
6、；浇筑混凝土过程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度达到设计强度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝，养护时间不少于7d。钢筋混凝土预制桩的质量检验标准应符合表2.2的规定。,项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm)(mm)检查方法检查方法 单位单位数值数值主主控控项项目目1 1桩体质量检验桩体质量检验 按桩基检测技术规范按桩基检测技术规范 按桩基检测技术规范按桩基检测技术
7、规范 2 2桩位偏差桩位偏差 见本表见本表 用钢尺量用钢尺量3 3承载力承载力 按桩基检测技术规范按桩基检测技术规范 按桩基检测技术规范按桩基检测技术规范 一一般般项项目目1 1砂、石、水泥、钢材等原砂、石、水泥、钢材等原材料材料(现场预制时现场预制时)符合设计要求符合设计要求 查出厂质保文件或抽查出厂质保文件或抽样送检样送检 2 2混凝土配合比及强度混凝土配合比及强度(现现场预制时场预制时)符合设计要求符合设计要求检查称量及查试块记检查称量及查试块记录录 3 3成品桩外形成品桩外形 表面平整、颜色均匀、表面平整、颜色均匀、掉角深度掉角深度10mm10mm，蜂窝，蜂窝面积小于总面积面积小于总面
8、积0.5%0.5%直观直观 表2.2,钢筋混凝土预制桩的质量检验标准,项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值(mm)(mm)检查方法检查方法 单位单位数值数值一一般般项项目目4 4成品桩裂缝成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、收缩裂缝或起吊、装、堆放引起的裂缝装、堆放引起的裂缝)深度深度20mm20mm，宽度，宽度0.25mm0.25mm，横向裂缝不超过边长的一半横向裂缝不超过边长的一半 裂缝测定仪，该基在地下裂缝测定仪，该基在地下水有侵蚀地区及锤击数超水有侵蚀地区及锤击数超过过500500击的长桩不适用击的长桩不适用 5 5成品桩尺寸：横截面边长成品桩尺寸：横截面边长 桩顶对角线差
9、桩顶对角线差 桩尖中心线桩尖中心线 桩身弯曲矢高桩身弯曲矢高 桩顶平整度桩顶平整度 mmmmmmmmmmmmmmmm5 5 10101010L/1000L/100021.01.01010L/1000L/1000秒表测定秒表测定用钢尺量用钢尺量 用钢尺量用钢尺量 7 7硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时间硫磺胶泥接桩：胶泥浇筑时间 浇筑后停歇时间浇筑后停歇时间 minminminmin277秒表测定秒表测定秒表测定秒表测定8 8桩顶标高桩顶标高 mmmm50 50 水准仪水准仪 9 9停锤标准停锤标准 设计要求设计要求现场实测或查沉桩记录现场实测或查沉桩记录 钢筋混凝土预制桩应达到设计强度的70%才可起吊
10、；达到100%设计强度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。,桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，且吊点位置应符合设计规定。如无吊环，设计又未作规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按图2.3所示的位置捆绑。桩在施工现场的堆放场地必桩在施工现场的堆放场地必须平整、坚实。堆放时应设须平整、坚实。堆放时应设垫木，垫木的位置与吊点位垫木，垫木的位置与吊点位置相同，各层垫木应上、下置相同，各层垫木应上、下对齐，堆放层数不宜超过对齐，堆放层数不宜超过4 4层。层。当运距不大时，可采用滚筒、当运距不大时，可采用滚筒、卷扬机等拖
11、动桩身运输；当卷扬机等拖动桩身运输；当运距较大时可采用小平台车运距较大时可采用小平台车运输。运输过程中支点应与运输。运输过程中支点应与吊点位置一致。吊点位置一致。（二）锤击沉桩（二）锤击沉桩打入法也称锤击法，是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。,锤击沉桩：施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区和夜间施工有所限制。,打桩设备及选择,打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。,(1),桩锤桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。落锤一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种，重0.22t。它利用绳索或钢丝绳
12、通过吊钩由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度，然后自由落下击打桩顶。,汽锤是以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械，有单动汽锤和双动汽锤两种。柴油打桩锤：利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩，柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。振动锤是利用机械强迫振动，通过桩帽传到桩上使桩下沉。锤重选择应根据地质条件、工程结构、桩的类型、密集程度及施工条件等参考表2.3选用。,表2.3,锤重选择表,锤锤 型型 柴柴 油油 锤锤 (t)202535456072锤的锤的动力动力性能性能 冲击部分重冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2总总 重重(t)4.56.57.29.615.018.0冲
13、击力冲击力(kN)200020002500250040004000500050007000700010000常用冲程常用冲程(m)1.82.3桩桩 的的 边长边长或直径或直径 预制方桩、预应力管桩预制方桩、预应力管桩的边长或直径的边长或直径(cm)253535404045455050555560钢管桩直径钢管桩直径(cm)40609090100持持力力层层粘性土粘性土粉土粉土 一般进入深度一般进入深度(m)121.52.5232.53.53435静力触探比贯入阻力静力触探比贯入阻力Ps平均值平均值(MPa)345555砂土砂土一般进入深度一般进入深度(m)0.510.51.5121.52.52
14、32.53.5标准贯入击数标准贯入击数N(未修正未修正)1525203030404045455050锤的常用控制贯入度锤的常用控制贯入度(cm/10击击)233548设计单桩极限承载力设计单桩极限承载力(kN)4001208001600250040003000500050007000700010000,(2),桩架桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向及维持桩的稳定，并保证桩锤沿着所要求方向冲击的设备。,桩架一般由底盘、导向杆、起吊设备、撑杆等组成。桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。起重机桩桩架桩锤打桩示意图桩架的选择应考虑桩锤类型、桩的长度和桩架的选择应考虑桩锤类
15、型、桩的长度和施工现场的条件等因素。施工现场的条件等因素。桩架的高度桩架的高度 =桩长桩锤高度滑轮组高桩长桩锤高度滑轮组高安全工作间隙安全工作间隙履带式桩架履带式桩架(图图2.62.6)以履带式起重机为主机，以履带式起重机为主机，配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移配备桩架工作装置而组成。操作灵活，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。工。(3)动力装置打桩机械的动力装置是根据所选桩锤而定的。当采用空气锤时，应配备空气压缩机；当选用,蒸汽锤时，则要配备蒸汽锅炉和绞盘。（三）施工1.准备工作,打桩前应处理地上、地下障碍物，对场地进行平打桩前应处理地上、地下
16、障碍物，对场地进行平整压实；桩基轴线的定位点及水准点，应设置在整压实；桩基轴线的定位点及水准点，应设置在不受打桩影响的地点，水准点设置不少于不受打桩影响的地点，水准点设置不少于2个，在个，在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度；接通现场的水、电管线，准备好施工机具；深度；接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好桩的质量检验。做好桩的质量检验。建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范JGJ94-94的的7.4条规定：条规定：（1）沉桩前必须处理架空高压线和地下障碍物，）沉桩前必须处理架空高压线和地下障碍物，场地应平整，排水应畅通，并满足打桩所需的地场地应平整，排水应畅通，并满足打桩所需的地面承载力。面承载力。（2）桩打入时应符合下列规定：桩帽或送桩帽）桩打入时应符合下列规定：桩帽或送桩帽与桩周围的间隙应为与桩周围的间隙应为510；桩帽与桩之间应；桩帽与桩之间应加设弹性衬垫，如硬木、麻袋、草垫等；桩锤、加设弹性衬垫，如硬木、麻袋、草垫等；桩锤、桩帽或送桩和桩身在同一中心线上；桩插入时的桩帽或送桩和桩身在同一中心线上；桩插入时的垂直度偏差不得超过
