桩和桩基础构造和施工.ppt

第四章 桩和桩基础的构造和施工 第一节 桩和桩基的作用及使用条件 一、桩基础（pile foundation）的概念 二、桩基础的适用性 三、桩基础的优缺点 （一）桩基础的主要优点 桩基础具有较高的承载能力与稳定性； 桩基础是减少建筑物沉降与不均匀沉降的良好措施； 桩基础是克服复杂条件下不良地质现象危害的重要措施，且有良好的抗震、抗爆性能； 桩基础具有很强的灵活性，对结构体系、范围及荷载变化等有较强的适应能力，而设桩也可 作为地基处理措施以提高地基的强度及稳定性。 三、桩基础的优缺点 （二）桩基拙的主要缺点 桩基础的造价一般较高； 桩基础的施工比一般浅基础复杂（但比沉井、沉箱等深基础简单）； 以打入等方式设桩存在振动及噪音等环境问题，而以成孔灌注方式设桩常对场地环境卫生带来影响； 桩基础的工作机理比较复杂，其设计计算方法相对尚不完善。 第二节 桩和桩基类型 一、按桩的使用功能分类 二、按桩轴方向的分类 三、按桩径大小分类 四、按桩身材料分类 五、按桩承载性能分类 六、桩按施工工艺的分类 七、按设置效应分类 八、按承台底面位置分类 第三节 承台的类型、构造和桩的布置 一、承台的类型 二、承台的平面尺寸和桩的布置 三、承台的构造 四、沉井式承台 第四节 预制桩的构造和施工 一、预制桩的构造 （一）钢筋混凝土桩 （二）钢桩 （三）木桩 二、预制桩的施工 （一）沉桩设备 （二）主要工序及沉桩方法 （三）沉桩工艺要点 第五节 钻（挖）孔桩的构造和施工 一、钻、挖孔桩的构造 二、钻（冲）孔灌注桩施工 （一）主要工序和钻孔方法 （二）钻孔桩施工要点 三、对泥浆性能的要求及有关指标 四、各种钻机简介 五、挖孔灌注桩施工 六、扩底桩及桩底压密灌浆桩 第六节 水中修筑桩基 一、水上打桩设备 二、水中打桩的定位 三、水中修建桩基和承台板 （一）承台底面在河床以上 （二）承台底在河床以下不深处 （三）承台底在河床以下一定深度处 四、近海深水中修筑桩基 1.场地准备 在旱地施工时，包括平整和夯实场地，以防钻机座发生不均匀沉陷。在浅水中，宜采用筑岛，岛面应高出施工水位0.75—1.0 m，若有条件改河则可改水中施工为旱地施工。 2．埋设护筒 护筒的功用是：固定桩位；给钻头导向；保护孔口不发生坍塌；必要时可人为地提高孔内水位以作为保护孔壁的一项措施。 护筒的埋设方法有填筑式和挖埋式两种。当地下水位较高时可用填筑式者。 护筒的内径一般要比钻头直径大20—40 cm，一般用4—6mm厚的钢板制成的钢护筒，每节高1.5—2m，可以接长。 3．钻孔 应根据地质条件选用合适的钻头和钻孔方式；应采取防止发生塌孔的措施，通常除采用泥浆护壁作为主要防塌孔措施之外，还要特别注意，预先做好护筒底面处的防塌孔措施，因为该处的特殊条件使其成为极易发生塌孔的部位；若在软土、淤泥和可能发生流砂的土层钻孔时，应先作施工工艺试验，取得经验后再全面展开施工。 4．排碴 在钻进过程中应及时排除钻碴，当采用冲击式钻孔法时，通常采用掏碴筒自孔内提取钻碴；对于旋转式钻孔法，通常采用循环泥浆排除钻碴。 图4-5-4 正循环旋转法钻孔（泥浆护壁） 旋转式钻孔工艺分为正循环法和反循环法。 5．清孔 在钻孔达到设计标高后，灌注水下混凝土之前，应清除孔底沉碴，即清孔，以保证桩底承载能力。清孔的方法有： （1）用掏碴筒掏碴清孔，此法适用于冲击、冲抓成孔的摩擦桩及在不稳定土层中清孔。 （2）用吸泥清孔法，将高压空气经射风管射入孔底翻起沉碴，用吸泥机排出孔外，还应及时向钻孔内补水以防孔内水头下降而导致孔壁坍塌。此法适用于不易坍塌的土层及岩层。 （3）循环泥浆换浆清孔法，当采用正循环旋转钻孔时，在终孔停钻后，将钻头提离孔底10—20 cm，空转并继续保持正常的泥浆循环，使孔内泥浆含砂率逐步减少。换浆清孔时间一般需4—6h时。 6．下钢筋笼和灌注水下混凝土 钢筋笼吊装就位一般多在清孔之前进行，以缩短清孔完毕至开始灌注水下混凝土的时间。 灌注水下混凝土是个关键工序，通常采用直升导管法。混凝土的坍落度以18—22 cm为宜。每根桩的灌注时间不应太长，尽量在8h内灌完，以防顶层混凝土失去滚动性而导致提升导管的困难，通常要求每小时的灌注高度宜不小于10 m。导管埋入混凝土的深度任何时候都不得小于lm，一般控制在2—4m以内，以防发生断桩事故。当混凝土面接近钢筋笼底时应保持较大埋管深度、放慢灌注速度，当混凝土面越过钢筋笼底1—2m后，再减小导管埋深，加快灌注速度，这是为了防止发生钢筋笼被混凝土顶托上升的事故。混凝土应灌注到高出桩顶设计标高0.5—1.0m，以便清除浮浆。 注意防止缩颈，可采用复打方法 缩颈示意 复