第二章樁基礎工程土木工程施工

第二章樁基礎工程土木工程施工1第1頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月概述

當地基較好時一般建筑物或構筑物多采用天然淺基礎，它造價低、施工簡便。如果地基土較弱，可采用機械壓實、強夯、堆載預壓、深層攪拌、化學加固等方法進行人工加固，進行地基處理。如深部土層也軟弱，或上部荷載較大，或對沉降有嚴格要求的建筑物、構筑物以及橋梁基礎等，則往往需采用深基礎。樁基礎是一種常用的深基礎形式，它由樁和承臺組成。第二章

樁基礎工程第2頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.樁的類型摩擦型樁摩擦樁端承摩擦樁端承型樁端承樁摩擦端承樁樁按承載性狀分類第二章

樁基礎工程第3頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.樁的類型摩擦樁

——在極限承載力下，樁頂荷載

由樁側阻力承受；端承摩擦樁

——在極限承載力下，樁頂荷載

主要由樁側阻力承受；端承樁

——在極限承載力下，樁頂荷載

由樁端阻力承受；摩擦端承樁——在極限承載力下，樁頂荷載

主要由樁端阻力承受。第二章

樁基礎工程第4頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月預制樁

木樁混凝土樁混凝土方樁預應力混凝土管樁鋼樁鋼管樁H型鋼樁灌注樁干作業(yè)成孔人工挖孔螺旋鉆鉆孔洛陽鏟成孔泥漿護壁成孔回轉鉆機成孔潛水鉆機成孔套管成孔錘擊成孔振動錘成孔按樁的施工方法分類

2.樁按施工方法分類第二章

樁基礎工程第5頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

§1混凝土預制樁

一．混凝土預制樁的制作、起吊、運輸和堆放

（一）制作

混凝土預制方樁多數是在施工現場預制，亦可在預制廠生產；

混凝土預應力管樁則均在工廠生產。第二章

樁基礎工程第6頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、截面：

方樁的截面邊長多為250~550mm；管樁直徑一般300~800mm，常用的為400~600mm２、長度：單根樁或多節(jié)樁的單節(jié)長度，應根據樁架高度、制作條件、運輸能力等確定。工廠制作——不超過12m；現場預制——不超過30m

３、混凝土強度等級：不宜低于C30（靜壓法沉樁時不宜低于C20）４、樁身配筋：錘擊沉樁的縱向鋼筋配筋率不宜小于0.8%；靜壓樁不宜小于0.4%；樁頂一定范圍內的箍筋應加密，并設置鋼筋網片第二章

樁基礎工程第7頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

方樁的疊澆法制作

為節(jié)省場地，現場預制方樁多用疊澆法制作。

重疊層數：取決于地面允許荷載和施工條件，一般不宜超過4層。場地要求：場地應平整、堅實，不得產生不均勻沉降。隔離劑：樁與樁間應做好隔離層，樁與鄰樁、底模間的接觸面不得發(fā)生粘結。澆筑時間：上層樁或鄰樁的澆筑，必須在下層樁或鄰樁的混凝土達到設計強度的30%后方可進行。第二章

樁基礎工程第8頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月鋼筋混凝土預制樁制作－鋼筋、模板施工（預制廠制作）第二章

樁基礎工程第9頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月鋼筋混凝土預制樁制作－混凝土澆筑（現場制作）第二章

樁基礎工程第10頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）樁的起吊與運輸

混凝土強度：

達到設計強度的70%方可起吊；達到100%方可運輸和打樁。起吊吊點：應符合設計要求，一般吊點的設置如圖2-1所示。a）一點起吊；b）兩點起吊；c）三點起吊圖2-1樁的合理吊點第二章

樁基礎工程第11頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）堆放堆放樁的地面必須平整、堅實；墊木間距應與吊點位置相同，各層墊木應位于同一垂直線上；堆放層數不宜超過4層；不同規(guī)格的樁，應分別堆放。第二章

樁基礎工程第12頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

二.預制樁沉樁（一）錘擊法施工

1．打樁設備

2.打樁前的準備工作

3.打樁順序

4.打樁方法要點

5.打樁的質量控制

6.打樁的公害第二章

樁基礎工程第13頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月１.打樁設備

打樁設備——打樁機打樁機——主要包括:

樁錘、樁架和動力裝置。第二章

樁基礎工程第14頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月錘型錘擊動力適用性優(yōu)缺點優(yōu)點缺點落錘重力小型樁工程構造簡單、使用方便

效率低、樁身易損失壞柴油錘燃油爆炸能量適用面廣、特別適用于大型混凝土樁和鋼管樁等結構簡單、使用方便；不需從外部供應能源過軟的土中會使工作循環(huán)中斷；污染大蒸汽錘蒸汽動力適用面廣沖擊力較大；無污染

需配備鍋爐設備；液壓錘液壓作用適合水下打樁能獲得較大的貫入度

構造復雜、造價高a．樁錘（１）樁錘

第二章

樁基礎工程第15頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

b.

樁錘的選擇用錘擊沉樁時，為防止樁受沖擊應力過大而損壞，應采用“重錘輕擊”。如采用輕錘重擊，錘擊功能很大一部分被樁身吸收，樁不易打入，且樁頭容易打碎。錘重一般根據土質、樁的規(guī)格等進行選擇，如能進行錘擊應力計算則更為科學。第二章

樁基礎工程第16頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（２）樁架

a．樁架的作用懸吊樁錘，并為樁錘導向，它還能起吊樁并可在小范圍內移動樁位。樁架的高度是選擇樁架時需考慮的一個重要問題。

樁架的高度=樁長+滑輪組高度+樁錘高度+樁帽高度+起錘移位高度（取1~2m）第二章

樁基礎工程第17頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月b．樁架的形式多能樁架

（圖2-2）多能樁架的機動性和適應性很大，水平方向可作360°回轉，立柱可前后傾斜，可在軌道上行走，但其機構較龐大。圖2-2多能樁架第二章

樁基礎工程第18頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

履帶式樁架（圖2-3）履帶式樁架以履帶式起重機為底盤，增加立柱和斜撐用以打樁。其性能靈活，移動方便，可適應各種預制樁施工，目前應用最多。圖2-3履帶式樁架1-樁錘；2-樁帽；3-樁；4-立柱；5-斜撐；6-車體第二章

樁基礎工程第19頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月２．打樁施工（１）準備工作

清除妨礙施工的地上和地下的障礙物、平整施工場地、定位放線、設置供電供水系統(tǒng)、安裝打樁機等。樁基軸線的定位點及水準點，應設置在不受打樁影響的地點，水準點設置不少于2個。在施工過程中可據此檢查樁位的偏差以及樁的入土深度。

打入預制樁第一節(jié)樁體第二章

樁基礎工程第20頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（２）打樁順序a．避免擠土影響打樁順序影響擠土方向，打樁向哪個方向推進，則向哪個方向擠土。根據樁群的密集程度，可選用下述打樁順序：a）由一側向單一方向進行；b）由中間向兩個方向進行；c）由中間向四周進行圖2-4打樁順序第二章

樁基礎工程第21頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月b．減小后施工的樁對先施工的樁的影響根據設計標高及樁的規(guī)格，應遵循以下原則：

宜先深后淺、先大后小、先長后短第二章

樁基礎工程第22頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月錘擊打入預制樁第二章

樁基礎工程第23頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（３）打樁方法

a．控制入土時的垂直度插入土中的垂直度偏差不得超過0.5%，樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上，確保樁身垂直下沉。

b．樁頭保護在樁錘和樁帽之間應加彈性襯墊，樁帽和樁頂周圍四周應有5~10mm的間隙，以防損傷樁頂。

c．打樁開始錘擊落距應較小，入土穩(wěn)定后，最大落距不宜大于1m；打樁中遇有貫入度劇變或異常，應暫停打樁，研究處理；樁頂標高低于自然土面，則需用送樁管將樁送入土中。

d．接樁

混凝土樁——焊接、法蘭接以及硫磺膠泥錨接三種方法；鋼樁——一般均用焊接法。第二章

樁基礎工程第24頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

電焊接樁打入預制樁第二章

樁基礎工程第25頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月錘擊樁動畫第二章

樁基礎工程第26頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（４）打樁的質量控制

a．樁的垂直偏差應控制在1%之內；

b．平面位置的允許偏差（見下表）基礎形式允許偏差單排或雙排樁的條形樁基垂直于條形樁基縱軸線方向平行于條形樁基縱軸線方向100mm150mm承臺樁數為1~3根100mm樁數為4~16根1/3樁徑或1/3邊長樁數大于16根最外邊的樁中間樁1/3樁徑或1/3邊長1/2樁徑或1/2邊長第二章

樁基礎工程第27頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月c．貫入度與標高控制

端承型樁

——以貫入度控制為主，樁尖進入持力層深度或樁尖標高可作參考；

摩擦型樁

——以樁尖設計標高控制為主，貫入度可作參考。第二章

樁基礎工程第28頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（５）打樁的公害

a．公害擠土、震動、噪音、大氣污染等

b．防止措施

防止擠土影響

挖防振溝、砂井排水（或塑料排水板排水）、預鉆孔取土打樁、采取合理打樁順序、控制打樁速度等。

防止震動、噪音、大氣污染等

選擇合適的打樁方法，如靜力壓樁、灌注樁等第二章

樁基礎工程第29頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月錘擊樁視頻第二章

樁基礎工程第30頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）靜力壓樁

靜力壓樁是利用靜壓力將樁壓入土中，施工中沒有振動和噪音，但仍存在擠土效應。該方法適用于軟弱土層和鄰近有怕振動的建（構）筑物的情況。靜力壓樁機有機械式和液壓式兩類，目前使用的多為液壓式靜力壓樁機，壓力可達5000KN以上，如圖2-5示。圖2-5液壓式靜力壓樁機1-操縱室；2-電氣控制臺；3-液壓系統(tǒng)；4-導向架；5-配重；6-夾持裝置；7-吊樁把桿；8-支腿平臺；9-橫向行走與回轉裝置；10-縱向行走裝置；11-樁第二章

樁基礎工程第31頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月靜壓樁動畫第二章

樁基礎工程第32頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）振動法沉樁

振動法是利用振動錘（圖2-6）沉樁，將樁與振動錘連接在一起，振動錘產生的振動力通過樁身帶動土體振動，使土體的內摩擦角減小、強度降低而將樁沉入土中。該方法適用于砂土中沉樁。圖2-6振動錘1-振動器；2-橫梁；3-豎軸；4-彈簧；5-吸振器；6-加壓滑輪；7-起重環(huán)第二章

樁基礎工程第33頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月靜力壓樁第二章

樁基礎工程第34頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章

樁基礎工程

第二節(jié)灌注樁施工第二章

樁基礎工程第35頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

§2灌注樁施工

灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內安放鋼筋籠灌注混凝土而成。灌注樁能適應各種地層的變化，無需接樁，施工時無振動、無擠土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。但其操作要求嚴格，施工后需較長的養(yǎng)護期方可承受荷載，成孔時有大量土渣或泥漿排出。第二章

樁基礎工程第36頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

灌注樁成孔方法主要有：

1.人工挖孔；

2.干作業(yè)成孔；

3.泥漿護壁成孔；

4.套管成孔。第二章

樁基礎工程第37頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月一、干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁適用于地下水位較低在成孔深度內無地下水的土質，不需護壁可直接取土成孔。目前常用螺旋鉆機成孔，亦有用洛陽鏟成孔的。第二章

樁基礎工程第38頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月螺旋鉆機

螺旋鉆成孔灌注樁是利用動力旋轉鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉削土，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外（圖2-7）。全葉片螺旋鉆機成孔直徑一般為300~600mm，鉆孔深度8~20m。

圖2-7步履式螺旋鉆機1-上底盤；2-下底盤；3-回轉滾輪；4-行車滾輪；5-鋼絲滑輪；6-回轉軸；7-行車油缸；8-支盤第二章

樁基礎工程第39頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月二、泥漿護壁成孔泥漿護壁成孔是用鉆機成孔的同時，用泥漿保護孔壁并排出土碴。它不論地下水位高低都能適用，一般用于地下水位以下土的成孔。第二章

樁基礎工程第40頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）泥漿的作用與組成

泥漿一般需專門配制，當在粘土中成孔時，也可用孔內鉆碴原土自造泥漿。1、泥漿作用

泥漿具有保護孔壁、防止塌孔、排出土碴以及冷卻與潤滑鉆頭的作用。2、泥漿的組成護壁泥漿是由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物，還可在其中摻入其他摻合劑，如加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等。

第二章

樁基礎工程第41頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月3、泥漿性能要求

項次項目性能指標檢驗方法1相對密度1.05~1.25泥漿密度計2粘度18-25s500/700mL漏斗法3含砂率<4%含砂量計4膠體率>98%量杯法5失水量<30mL/30min失水量儀6泥皮厚度1~3mm/30min失水量儀7靜切力1min2~3Pa10min5~10Pa靜切力計8穩(wěn)定性<0.03g/cm2

9pH值7-9PH試紙膨潤土泥漿的性能指標第二章

樁基礎工程第42頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）回轉鉆機成孔1、回轉鉆機回轉鉆機是由動力裝置帶動鉆機的回轉裝置轉動，并帶動帶有鉆頭的鉆桿轉動，由鉆頭切削土壤。鉆孔灌注樁——鉆進施工第二章

樁基礎工程第43頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）泥漿循環(huán)

切削形成的土碴，通過泥漿循環(huán)排出樁孔。根據泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)和反循環(huán)。第二章

樁基礎工程第44頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）泥漿循環(huán)切削形成的土碴，通過泥漿循環(huán)排出樁孔。根據泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)和反循環(huán)。a.泥漿正循環(huán)圖2-8泥漿正循環(huán)成孔工藝1-鉆頭；2-泥漿循環(huán)方向；3-沉淀池；4-泥漿池；5-泥漿泵；6-砂石泵；7-水龍頭；8-鉆桿；9-鉆機回轉裝置

第二章

樁基礎工程第45頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月泥漿的正循環(huán)第二章

樁基礎工程第46頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月b.泥漿反循環(huán)圖2-9泥漿反循環(huán)成孔工藝1-鉆頭；2-泥漿循環(huán)方向；3-沉淀池；4-