第2章 桩基础工程概要.ppt

第2章 桩基础工程 土木工程系 夏瀛 第2章 桩基础工程 2.1 概述 当地质条件较好时，建筑物多采用天然基础，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，或建筑物的上部荷载较大，或对沉降有严格要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等，则需采用深基础，桩基础是一种常用的深基础形式。 2.1 概述 桩基础的特点：承载力高、沉降量小而均匀，能承受竖向力、水平力、上拔力、振动力等，施工速度快、质量好。 桩基础的构成：由桩和承台组成。 2.1.1 桩的类型 1.按桩的承载性状分类 2.1.1 桩的类型 2.按桩的施工方法分类 2.2 混凝土预制桩施工 预制桩的类型主要有：钢筋混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管桩及型钢桩等。 本课程主要介绍混凝土预制桩的施工。 优点：混凝土预制桩能承受较大的荷载 ，坚固耐久、施工速度快，质量易保证，是工程广泛应用的桩型之一。 缺点：造价高，打桩噪音大，污染环境。 2.1.1预制桩的制作 1.预制钢筋混凝土方桩的制作 2.预应力混凝土管桩的制作 预应力混凝土土管桩为空心桩，在预制厂用离心法生产。 预应力混凝土管桩的制作程序： 钢筋骨架制作→钢模安装→将钢筋骨架吊入钢模→向钢模内浇筑混凝土→合模→预应力钢筋张拉→采用离心工艺成型→养护→放张预应力钢筋→脱模→达80%设计强度起吊运输→达100%设计强度出厂。 注意：预应力钢筋放张时，管桩的混凝土抗压强度不得低于45MPa。 2.1.2 预制桩的起吊、运输 1.预制桩的起吊 规范规定：混凝土预制桩须在混凝土强度达到设计强度的70%方可起吊；达到100%方可运输和打桩。 1.预制桩的起吊 2.1.2 预制桩的起吊、运输 2.预制桩的运输 桩的运输方式： 短距离运输——可直接用起重机吊运或桩下垫滚筒托运； 长距离运输——可采用大平板车或轻便轨道平台车运输。 混凝土桩在运输中应适当保护，防止桩体撞击而造成桩端、桩体损坏。 2.1.3 预制桩的堆放 堆放要求： 1．桩的堆放场地必须平整、坚实，排水畅通； 2．垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上。 3．在现场桩的堆放层数不宜太多。对混凝土桩，堆放层数不宜超过4层； 4．对不同规格的桩应分别堆放，便于施工。 2.1.4 预制桩沉桩 预制桩常用的沉桩方法主要有： 1.锤击法 2.静压法 2.1.4 预制桩沉桩 1．锤击沉桩 锤击沉桩是靠打桩机的桩锤下落到桩顶，产生的冲击能而将桩沉入土中的一种沉桩方法。 （1）锤击沉桩机 锤击沉桩机由桩锤、桩架及动力装置三部分组成。 1）桩锤 施工时应根据地质条件、桩的类型、桩身结构强度、桩的长度、桩群密集程度以及施工条件等因素选择桩锤，如表2-1。 1）桩锤 1）桩锤 桩锤的选择： 用锤击沉桩时，为防止桩受冲击应力过大而损坏，应采用“重锤低击”沉桩方法。 重锤低击时，对桩顶的冲量小动量大，大部分能量用于克服桩身摩擦力与桩尖阻力，桩顶不易被打碎，并使桩身反弹小，不致使桩身受拉破坏。 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。当桩锤重大于桩重的1.5倍~2倍时，能取得较好的效果。 锤重可根据土质条件、桩的规格等进行选择，如能进行锤击应力计算则更为科学。 （1）锤击沉桩机 2）桩架 桩架的作用是悬吊桩锤，并为桩锤导向，它还能起吊桩并可在小范围内移动桩位。 桩架的高度是选择桩架时需考虑的一个重要问题。　　 2）桩架 桩架的类型： 多功能桩架。多能桩架的机动性和适应性很大，水平方向可作360°回转，立柱可前后倾斜，可在轨道上行走，但其机构较庞大。 2）桩架 桩架的类型： 履带式桩架： 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 其性能灵活，移动方便，可适应各种预制桩施工，目前应用最多。 1．锤击沉桩 （2）打桩前的准备工作 1）清除地上、地下的障碍物，平整施工场地； 2）定位放线。打桩前应根据设计图纸，确定装机轴线，并将桩的准确位置测设到地面上。（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2个。在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度）。? 3）设置供电、供水系统；安装打桩机； 4）进行试桩，试桩不得少于2根。 1.锤击沉桩 （3）确定打桩顺序 打桩宜采用“先深后浅”、“先大后小”、“先长后短”的顺序，以使土层挤密均匀，防止位移或偏斜。 在桩距＜4倍桩径时,还应考虑打桩顺序对地下土层挤压状态的影响，如图2-7所示。 （3）确定打桩顺序 根据桩群的密集程度，可选用下述打桩顺序： 当桩距＞4倍桩径时，可由一侧向单一方向施打，若施工区毗邻建筑物或地下管线，应由毗邻被保护的一侧向另一侧施打。 当桩的中心