地基与基础工程施工教学课件作者许富华学习单元4.1.ppt

'学习单元4.1钢筋混凝土预制桩基础施工4.1.1任务描述4.1.2案例示范4.1.3知识链接 4.1.1任务描述一、工作任务1.预制桩基拙施工任务试完成某公寓楼钢筋混凝土预制桩基础工程施工。要求确定该桩基础工程的施工方案并组织施工，确保安全、经济、文明施工。施工时间为8月份。2.工程概况该工程为某高层公寓楼，主体结构为20层钢筋混凝土剪力墙结构，地下负两层作为人防和设备机房。建筑平面为矩形，长宽均为38.00m，建筑面积为11520㎡，层高3.0m,檐口高度60.00m,坐北朝南。基础采用钢筋混凝土预制桩基础，桩直径为0.60m，桩长22.00m,450mm厚承台板。下一页返回 4.1.1任务描述基础材料:混凝采用C30，受力钢筋采用HRB335，分布筋采用HPB300,箍筋采用HPB300。本工程地处市中心，人流车流密集，施工场地狭小，工期要求紧急，基础施工中要求实时监测对周围环境的影响，及时采取相应措施。3.地质条件据工程地质勘察资料，该工程施工深度范围内地层土质分布情况如下:室外地面标高为-1.20m，地面以下首层土为2.6m厚的杂填土;其下相继为6.7m的粉质钻土层，5.1m的粉砂层，5.2m的细砂层，8.5m的粗砂层。桩基持力层在密实的粗砂层内，桩基底标高为-39.20m;地下水位在地面以下2.8m处，没有侵蚀性;该地区夏季以东南风为主，冬季以西北风为主，冻深为0.80m。上一页下一页返回 4.1.1任务描述各层土的物理力学性质指标列于下表(见表4-1)。4.基础工程施工条件①甲方已经提供桩基础施工图;②双方已经签订施工承包合同;③相关的施工手续均以审批，并已取得施工开工许可证;④工程相关的临时设施已经搭建完毕;⑤三通一平(水通、电通、道路通、场地平)的基本施工条件已经具备。施工要求:基础施工要严格依据甲方提供的桩基础施工图、甲乙双方签订的工程承包合同、国家正式颁布的建筑相关法律法规、设计与施工规范、标准图等相关文件进行施工。上一页下一页返回 4.1.1任务描述施工过程必须照图施工;如有异议，提前提出施工变更申请，并经相关部门审核审批，不得在施工过程中擅自改动设计。桩位平面布置图如图4-1所示。二、工作项目①施工前期准备;②施工工艺流程规划;③施工组织实施;④施工质量与安全控制;⑤工程检验与评价;⑥工程资料整理。上一页下一页返回 4.1.1任务描述三、工作手段《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);场地工程地质勘察报告;桩基础施工图;打桩机;混凝土;溜斗;串筒;护筒;汽车吊;推土机;钢筋;钢筋切割机;模板;振捣器;测量仪器;钢尺;铁锤;铁钉;铁锹;乎推车;工程线等。上一页返回 4.1.2案例示范一、案例描述1.工作任务(1)桩基础施工任务试完成某职工住宅楼钢筋混凝土预制桩基础工程施工。要求确定该桩基础工程的施工方案并组织施工，确保安全、经济、文明施工。施工时间为6月份。(2)工程概况该工程为某钢铁公司职工住宅楼。主体结构为20层钢筋混凝土剪力墙结构。地下负两层作为人防和设备机房。建筑平面为丁字形，长宽均为34.00m，建筑面积为11520㎡,层高3.0m,檐口高度60.00m。下一页返回 4.1.2案例示范坐北朝南，基础采用钢筋混凝土预制桩基础，桩直径为0.60m，桩长21.50m.450mm厚承台板。基础材料:混凝采用C30，受力钢筋采用HRB335，分布筋采用HPB300,箍筋采用HPB300。本工程地处市中心，人流车流密集，施工场地狭小，工期要求紧急，基础施工中要求实时监测对周围环境的影响，及时采取相应措施。(3)水文、地质、气象条件据工程地质勘察资料，该工程施工深度范围内地层土质分布情况如下:室外地面标高为-0.750m，地面以下首层土为2.5m厚的杂填土;其下相继为6.8m的粉质钻土层，5.0m的粉砂层，5.3m的细砂层，8.6m的粗砂层。桩基持力层在密实的粗砂层内，桩基底标高为-27.85m;地下水位在地面以下2.85m处，没有侵蚀性。上一页下一页返回 4.1.2案例示范该地区夏季主导风向以东南风为主，冬季主导风向以西北风为主，冻深为0.80m。各层土的物理力学性质指标列于表4-2。(4)基础工程施工条件①甲方已经提供桩基础施工图;②双方已经签订施工承包合同;③相关的施工手续均以审批、并已取得施工开工许可证;④工程相关的临时设施已经搭建完毕;⑤三通一平(水通、电通、道路通、场地平)的基本施工条件已经具备。上一页下一页返回 4.1.2案例示范施工要求:基础施工要严格依据甲方提供的桩基础施工图、甲乙双方签订的工程承包合同、国家正式颁布的建筑相关法律法规、设计与施工规范、标准图等相关文件进行施工。施工过程必须照图施工;如有异议，提前提出施工变更申请，并经相关部门审核审批，不得在施工过程中擅自改动设计。桩位平面布置图如图4-2所示。2.工作项目①施工前期准备;②施工工艺流程规划;③施工组织实施;④施工质量与安全控制;⑤工程检验与评价;⑥工程资料整理。上一页下一页返回 4.1.2案例示范3.工作手段《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);场地工程地质勘察报告;桩基础施工图;打桩机;混凝土;溜斗;串筒;护筒;汽车吊;推土机;钢筋;钢筋切割机;模板;振捣器;测量仪器;钢尺;铁锤;铁钉;铁锹;手推车;工程线等。二、案例分析与实施1.施工前期准备(1)技术准备1)收集并熟悉相关图纸及规范;①收集地基勘探报告。上一页下一页返回 4.1.2案例示范②熟悉地基与基础工程施工验收规范，熟悉预制桩基础工程施工图纸，熟悉工程上部结构简介及设计单桩承载力要求。③编制钢筋混凝土预制桩制作和打桩施工方案(包括模板工程、钢筋工程、混凝土工程、打桩工程等)并报审批;绘制制桩现场的施工总平面布置图(包括制桩场地总平面、钢筋笼制作、模板制作与堆放、混凝土搅拌系统与水平运输路线、浇筑桩身混凝土流水作业、现场道路及排水等)。④确定混凝土配合比、坍落度、浇筑方法和振捣要求以及桩身混凝土的养护措施。上一页下一页返回 4.1.2案例示范⑤根据施工方案确定模板种类、绘制模板加工图、各部位模板安装图。⑥根据相关技术规范确定钢筋保护层厚度，纵向钢筋的锚固长度、钢筋连接方式(应符合规范要求)。⑦做好钢筋材质检验，并根据结构类型及钢筋编号，确定钢筋用量，确定下料长度，组织钢筋下料。⑧落实混凝土供应单位:若现场搅拌混凝土应委托具有试验资质的试验室提供混凝土配合比，并根据现场材料的含水率调整混凝土施工配合比;若使用商品混凝土，应向供应站提出混凝土技术要求。施工前，做好试块的留置计划和制备工作。混凝土施工时，应有开盘鉴定和混凝土浇筑申请书。上一页下一页返回 4.1.2案例示范⑨编制进度计划写劳动力计划(制订施工作作业计划与劳动力组织计划);编制设备和材料供应计划(根据施工进度计划，编制设备和材料供应计划)。⑩制定各种技术措施(制定保证施工质量、安全生产、文明施工、减少对周围邻近建筑物和构筑物影响的技术措施)，做好施工前的技术交底。2)确定施工参数预制桩基础工程主要施工参数确定于表4-3;(2)材料准备1)现场制桩材料主要有水泥、石子、砂、水、外加剂和钢筋、钢板、电焊条等。上一页下一页返回 4.1.2案例示范对材料的具体要求如下:①制桩所用的骨料、水泥、水、外加剂等材料的要求应符合国家有关混凝土结构工程设计和施工规范的规定。②制桩混凝土:除小截面静压桩外，一般不宜低于C30。混凝土必须严格按照设计要求进行配合比设计。用搅拌机械拌制的混凝土，其坍落度不应过大。对同一配合比的混凝土在与桩身工作条件相同条件下制作养护的试块，每一工作班不少于一组。③制桩水泥:应有质量保证书，现场应对其品种、出厂日期等进行验收;水泥的保存期不宜超过三个月，否则应进行强度检验。上一页下一页返回 4.1.2案例示范原材料使用前均应抽样送至有关单位检验，合格后方可使用。特别应注意，水泥的安定性必须化验。当安定性不合格时，这批水泥只能报废。④制桩粗骨料:应选用强度较高、粒径在5~40mm级配良好的碎石或卵石，并注意泥砂含量不能过大。如采用锤击法施工，粗骨料最大粒径不大于截面最小尺寸的1/4;同时，不大于钢筋最小净距的3/4。细骨料应优先选用洁净的河砂，并以中粗砂为宜。⑤制桩钢筋、钢板、电焊条:材料品种和质量都必须符合设计要求和国标的有关规定。钢材进场时，应有出厂质量证明或试验报告单;钢筋的形状、尺寸，都必须符合设计要求和规范要求。钢筋表面要洁净，没有损伤。上一页下一页返回 4.1.2案例示范对于钢筋表面的油渍、漆污和铁锈，必须在使用前清除干净。带有片状或颗粒状老锈的钢筋，不得使用。2)打桩施工材料:钢筋混凝土预制桩、角钢、电焊条等。(3)机具准备桩基施工机械设备应根据工程地质条件、桩型特点、工程规模、工期要求、动力与机械供应以及施工现场情况等条件进行选择。1)现场制桩机具混凝土搅拌机、机动翻斗车、钢筋切断机、钢筋弯曲机、钢筋调直机、卷扬机、钢筋对焊机、电焊机、泵秤、汽车吊或履带吊、振动器、铁锹、抹子、手推车等。上一页下一页返回 4.1.2案例示范2)打桩施工机械①桩锤是对桩施加冲击，将桩打入土中的主要机具。桩锤主要有落锤、蒸汽锤、柴油锤、振动锤和液压锤，目前应用最多的是柴油锤。用锤击沉桩时，为防止桩受冲击应力过大而损坏，力求采用“重锤轻击”。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。a.落锤是由铸铁或其他材料做成的锥形或柱形重块(重5~20kN)，用绳索或钢丝绳通过卷扬机沿桩架导杆提升1~2m;然后，使锤自由落下锤击桩顶。上一页下一页返回 4.1.2案例示范b.蒸汽锤是利用蒸汽或压缩空气动力将桩锤顶起再下落而锤击桩基，蒸汽锤有单动汽锤、双动汽锤，适用于在较软弱的土层中打较轻的钢筋混凝土桩或钢板桩。单动汽锤冲击力较大，适用于打钢桩和钢筋混凝土实心桩。单动汽锤锤重为10~100kN，每分钟冲击20~40次，冲程1.5m左右;双动汽锤冲击频率高，一次冲击动能较小，可打各种桩型(如斜桩、水下桩等)。它除了打桩，还可以拨桩。双动汽锤重3~10kN，每分钟冲击100~300次，冲程较短(数百毫米)，打桩效率高。上一页下一页返回 4.1.2案例示范c.柴油锤是利用柴油在汽缸内压缩爆炸时产生的冲击力将桩锤沿导杆顶起，然后下落时锤击桩顶，工作原理与柴油机相同。柴油锤适用于打钢板桩、木桩、较轻型的钢筋混凝土桩。不需要笨重的桩架和动力设备，但冲击能量较低。国内常用的各种锤重6~30kN，每分钟冲击50~60次，冲程1m左右。d.振动锤是利用偏心轮引起振动，再通过桩帽将振动力传递到桩上，操作简单，使用安全，沉桩迅速，能打各种桩型。e.桩锤重量选择锤重可根据土质、桩的规格等参考表4-4进行选择。如能进行锤击应力计算，则更为科学。上一页下一页返回 4.1.2案例示范打入桩施工时，应适当选择桩锤重量。桩锤过轻，桩难以打下，效率太低，还可能将桩头打坏，所以一般认为应重锤轻打。但桩锤过重，则各种机具、动力设备都需加大，不经济。锤重的选择可参见表4-4的参考数值。经综合分析，本方案采用柴油锤打桩方案。②桩架是桩锤上下运行的牵引、导向和支撑设备，由导杆、撑架(支撑导杆)及底盘(承托以上设备)等组成。桩架结构必须满足强度、刚度和稳定性要求，桩架的高度应满足桩的就位要求和锤击冲程，有多功能桩架(图4-3)、履带式桩架(图4-4)。上一页下一页返回 4.1.2案例示范③动力设备主要有滑轮、卷扬机、液压泵、空气压缩机。(4)作业条件准备1)一般条件准备首先，做好施工现场三通一平的基本作业条件准备工作，即:水通、电通、道路通、场地平。2)特殊条件准备①制桩作业条件准备a.制桩场地条件:场地表面已整平加固及铺筑制桩地坪混凝土，经养护达到强度要求并经验收合格。钢筋笼制作场地、模板制作及堆放场地，已平整夯实并硬化;上一页下一页返回 4.1.2案例示范b.场地周围的排水沟已按要求布设;c.制桩模板已加工完成，运到制作场地;d.各种材料已按要求进场，并经验收合格。②打桩作业条件准备a.已排除桩基范围内的高空、地面和地下障碍物。地基范围内场地已平整压实，能保证压桩机械在场地内正常运行。雨期施工，已做好排水措施;b.打桩场地附近建(构)筑物有防振要求时，已采取防振措施;c.桩基的轴线桩和水准基点桩已设置完毕，并经过复查办理了签证手续;d.在桩架上设置标尺或在桩侧面画上标尺，以便能观测桩身入土深度;上一页下一页返回 4.1.2案例示范e.将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近，不合格的桩另行堆放;上已准备好桩基工程沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格，并安排好记录和质量控制监督人员。2.施工工艺流程规划(1)打桩方案桩基础工程中，桩顶一般都在地表以下，施工时需要确定挖打方案。预制桩打桩方案通常有:不挖土先打(送)桩方案、先挖土后打桩方案。施工时到底采用不挖土先打(送)桩方案、还是先挖土后打桩方案，是涉及质量、安全、进度及经济效益的综合性问题，往往需要综合比较后再行确定。上一页下一页返回 4.1.2案例示范先挖土后打桩，可避免送桩，适合于桩顶标高较高、地下水位较低、地表硬土层较厚、桩的打入精度要求较高、桩密集且桩数较多、工期较紧、场地工作面较大的情况。当挖土形成基坑的围护结构费用很高、排水费用也高，则可考虑送桩方案，但必须考核所选用的设备是否能将桩送至需要的标高。在软土地基中打桩，采用挖土打桩，将显著减小打桩的挤土影响，有利于提高打桩效率和打桩精度。本工程因地处城市繁华地带，因场地及环境条件限制，不能采用挖土打桩而选用送桩法施工。(2)打桩顺序打桩顺序通常有以下三种:逐排打设、从内向外打设、从中间向两侧逐排打设，如图4-5所示。上一页下一页返回 4.1.2案例示范确定打桩顺序时的影响因素:考虑打桩时的挤土效应，对打桩质量及邻近建筑物和地下管线等的影响;地基土的特性(坚硬性);桩体规格及布置(桩型、布置、间距、桩数和桩长);打桩施工机械(类型、台数及使用要求);施工工艺和施工方法等。打桩顺序选取原则:总体原则应选用打桩效率高，对周围环境影响小的打桩顺序。具体应遵循以下原则:上一页下一页返回 4.1.2案例示范①对不同规格的桩:宜先深后浅、先大后小、先长后短，可使土层挤密均匀，以防止位移或偏斜;②当基坑不大时:打桩应逐排打设或从中间开始分头向周边或两边打设;③当基坑较大时:应分段打设，即将基坑分为数段;然后，在各段范围内分别打设，但打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行，以避免土体被挤密，桩难以打入;或者虽勉强打入，但使邻桩侧移或上冒;④对于密集群桩:常用从中间向两侧或从中心向四周对称施打，如图4-5(b),(c)所示;⑤在粉质豁土及豁土地基中:应避免按着一个方向进行，使土体向一边挤压，造成入土深度不一，土体挤密程度不均，导致不均匀沉降。上一页下一页返回 4.1.2案例示范若桩距大于或等于4倍桩直径，则与打桩顺序无关。(3)打桩工艺打桩工艺有:动力打桩(锤击打桩、振动沉桩)、静力压桩、植桩法打桩。本工程因地处闹市中心，故选用静力压桩工艺。图4-6为GZY-600型液压式静力压桩机原型，图4-7为液压式静力压桩机示意图，图4-8为拉索式静力压桩机示意图。(4)施工工艺流程1)制桩工艺流程采用现场重叠间隔法工艺流程:上一页下一页返回 4.1.2案例示范场地地基处理及整平→浇筑场地地坪混凝土→支设模板→绑扎钢筋骨架→安放吊环→浇筑混凝土→养护(达到设计强度的30%)→拆模→支设间隔桩端头模板、涂刷隔离剂一绑扎间隔桩钢筋骨架→安设间隔桩吊环→浇筑间隔桩混凝土→重复间隔重叠制作工艺、制作第二层桩→养护至70%强度起吊→达到100%强度后运输、堆放。2)打(压、沉)桩工艺流程场地整平→桩基定位放线→桩机就位→第一节桩起吊就位(稳桩)→打设第一节桩(打桩)→第二节桩起吊就位→接桩→打设第二节桩(打桩)→送桩至持力层或设计标高→移机至下一桩位。上一页下一页返回 4.1.2案例示范3)植桩法打桩工艺流程钻孔→打桩机就位→安装吊桩钢丝绳→起吊预制桩→桩尖人孔稳桩→双向校正→打冷锤2~3击→复查桩垂度→正式打桩→做记录→成桩。钻孔工艺如图4-9所示，植桩工艺如图4-10所示。3.施工组织实施(1)制桩施工要点①混凝土预制桩的截面边长不应小于200mm;预应力混凝土预制实心桩的截面边长不宜小于350mm。②混凝土预制桩在现场制作应采用工具式木模板或钢模板，支在坚实、平整的地坪。用间隔法重叠生产，桩头部分使用钢模堵头板，桩尖使用特制的专用模板。上一页下一页返回 4.1.2案例示范桩与桩之间涂刷掺滑石粉的废油或其他隔离效果好的隔离剂，应在邻桩与下层混凝土达到设计强度的30%，才能浇筑邻桩和上层桩。重叠生产一般不宜超过四层(见图4-11)。③预制桩的分节长度应根据施工条件及运输条件确定;每根桩的接头数量不宜超过3个。长桩应分节制作，单节长度应满足桩架的有效高度、制作场地条件、运输与装卸能力等方面的要求，并应避免在桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层中接桩。④桩中的钢筋应严格保证位置的正确，桩尖应对准纵轴线，钢筋骨架主筋连接宜采用对焊或电弧焊。上一页下一页返回 4.1.2案例示范在同一截面内的主筋接头数量不得超过50%;预制桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上，对于持力层为密实砂和碎石类土时，宜在桩尖处包以钢板桩靴，加强桩尖。相邻两根主筋接头截面的距离应大于主筋直径的35倍，且不小于500mm。桩顶1m范围内不应有接头。⑤桩的起吊、运输与堆放。a.桩的起吊强度达到75%可起吊，吊点:单吊点、双吊点、三吊点、四吊点桩。在起吊和搬运时，必须平稳，并且不得损坏。吊点应符合设计要求，一般吊点的设置如图4-12所示。上一页下一页返回 4.1.2案例示范b.桩的运输打桩前，桩从制作处运到现场前备打桩，并应根据打桩顺序随打随运，以避免二次搬运。桩的运输方式，在运距不大时，可用起重机吊运;当运距较大时，可采用轻便轨小平台车运输。c.桩的堆放堆放桩的地面必须平整、坚实，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，堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩，应分别堆放。(2)打(压、沉)桩施工要点1)锤击沉桩上一页下一页返回 4.1.2案例示范①打桩时，桩位置及垂直度经校正后，方可将桩锤连同桩帽压在桩顶，开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致，桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。桩顶不平时，应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整;②沉桩开始时应采用小落距轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直度。桩入土一定深度后，始可转入正常施打;③当桩顶标高较低，须送桩入土时，应将钢制送桩工具放于桩头上，并使送桩工具中心线与桩身中心线重合。锤击送桩工具将桩送入土中，送桩至设计标高，再拨出送桩工具，并及时将桩孔覆盖。2)振动沉桩①桩机就位，用辅助吊机将桩按吊点位置要求吊起竖直，将桩尖插在桩位处。上一页下一页返回 4.1.2案例示范②徐徐松下振动锤，使其下部桩帽或夹桩器套夹住桩锤，校核桩身的垂直度，使桩架的顶滑轮、振动锤和桩身纵轴线在同一垂直线上。③启动振动锤，观测并控制桩的倾斜，使桩沉到设计标高。④控制最后3次振动，每次5min或10min，测出每分钟的平均贯入度，以不大于设计规定的数值为符合要求。摩擦桩以沉桩深度符合设计要求为准。3)静力压桩①压桩机配足额定的总重(提供反力)，安装就位，调整机架垂直度后，将桩吊入桩架龙门，对准桩位中心徐徐放大，桩顶扣上桩帽，并使桩帽中心与桩身纵轴线吻合，并保持垂直。上一页下一页返回 4.1.2案例示范②检查有关动力设备等，防止压桩中途间断施工;压桩过程中，应经常观察压力表，控制压桩阻力，并详细做好静力压桩施工记录。③初压时，若桩身发生较大幅度位移、倾斜，压入过程中若桩身突然下沉或倾斜，桩顶混凝土破坏或压桩阻力剧变，应暂停压桩，并及时与有关单位研究处理。④同一根桩，各工序应连续施工。⑤应控制好终止条件，对纯摩擦桩，终压以设计桩长为控制条件;对长度大于21m的端承摩擦型静压桩，应以设计桩长控制为主，终压力值作对照;对设计承载力较高的桩，终压力值宜尽量接近压桩机满载值;对桩长14~21m压桩，应以终压力达满载值为终压控制条件。上一页下一页返回 4.1.2案例示范4)接桩对预制长桩，由于受运输条件和打(压、沉)桩架高度限制，一般要遵循:“分节制作，现场接桩，逐节沉入”的施工方案。桩的常用接头方式有焊接连接、法铸连接(螺栓连接)及锚接连接(硫磺胶泥浆锚)三种(见图4-13)。焊接接桩、法接桩可用于各类土层;硫磺胶泥锚接接桩适用于软土层。①焊接接桩a.焊接接桩，钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43;b.端头钢板与桩的轴线垂直，钢板平整，以使相连接的上、下桩节轴线重合，连接后桩身保持垂直;上一页下一页返回 4.1.2案例示范c.焊接前清除预埋件表面的污泥杂物，焊接时应先将四角点焊固定;然后，对称焊接，并确保焊缝质量和设计尺寸。②浆锚法接桩a.浆锚法接桩的材料和配合比浆锚法接桩:采用硫磺胶泥。硫磺胶泥是一种热塑冷硬性胶结材料，它由胶结材料(硫磺)、填充料(水泥或石墨粉)、骨料(砂)及增韧剂(聚硫橡胶)按一定的比例配制而成，硫磺胶泥配合比应通过试验确定，其施工参考配合比见表4-5，其物理性能应符合表4-6要求。b.浆锚法施工a)检查锚筋长度、孔深和平面位置，清刷和调直锚筋;上一页下一页返回 4.1.2案例示范b)将下节桩沉到桩顶距地面80~100cm处(以施工方便为宜)，暂停沉桩，对下节桩的螺纹孔进行清洗，并除去孔内杂物、油污和积水;c)桩架将上节桩按要求吊起并令其垂直对准下节桩，使4根钢筋分别插入4个相应的螺纹孔内，保持上下节桩的端面相距约20cm;d)在下节桩顶部装好夹箍挡圈，将硫磺胶泥温度控制在145℃左右进行浇注，让呈液态的硫磺胶泥灌满锚筋孔内，并使之溢出铺满下节桩顶面;然后，迅速将上节桩对准落下，使上下节桩的端面紧密钻合。灌注时间应在2min内完成，然后停歇待冷;e)硫磺胶泥冷硬并拆除夹箍挡圈后，即可继续沉桩作业;上一页下一页返回 4.1.2案例示范f)硫磺胶泥试块每班不得少于1组。③法兰连接上下节桩之间宜用石棉或纸衬垫，拧紧螺帽，经过压桩机施加压力时，再拧紧一次并焊死螺帽。5)送桩设计要求送桩肘，应将桩送至设计标高。送桩的中心线与桩身吻合一致，方能进行送桩;若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的孔，应立即回填。6)终止压桩压桩应控制好终止条件，一般可按以下要求进行控制:①对于摩擦桩:按设计桩长进行控制。上一页下一页返回 4.1.2案例示范但在施工前应先按设计桩长试压几根桩，待停置24h后，用与桩的设计极限承载力相等的终压力进行复压;如果桩在复压时几乎不动，即可以进行控制。②对于端承摩擦桩或摩擦端承桩，按终压力值进行控制。a.对于长度大于21m的端承摩擦桩，终压力值一般取桩的设计极限承载力。当桩周土为钻性土且灵敏度较高时，终压力可按设计极限承载力的0.8~0.9倍取值;b.对桩长小于21m而大于14m时，终压力按设计极限承载力的1.1~1.4倍取值;或桩的设计极限承载力取终压力的0.7~0.9倍;上一页下一页返回 4.1.2案例示范c.对桩长小于14m时，终压力按设计极限承载力的1.4~1.6倍取值，或设计极限承载力取终压力值的0.6~0.7倍。其中，对于小于8m的超短桩，按0.6倍取值。③终压连续复压次数，应根据桩长及地质条件等因素确定。对于入土深度大于或等于8m的桩，复压次数可为2~3次;对于入土深度小于8m的桩，复压次数可为3~5次。④超载压桩时，一般不宜采用满载连续复压法。但在必要时可以进行复压，复压的次数不超过2次，且每次稳桩时间5~10s。4.质量与环境控制措施(1)质量控制措施上一页下一页返回 4.1.2案例示范①对不同标高、不同规格的桩，宜遵循先深后浅、先大后小、先长后短的打桩原则，可使土层挤密均匀，防止位移或偏斜;在粉质钻土地区，应避免按一个方向进行，使土体向一边挤压，造成入土深度不一，土体挤密程度不均，导致不均匀沉降。若桩距大于或等于4倍的桩直径，则不受相互挤密的影响。②在饱和钻土中打桩，应控制沉桩速率，监测土体变形，防止因沉桩过快，土体应力来不及释放，造成桩基整体移位或将桩挤断。③预制桩应按选定的标准图制作。现场预制时，应对原材料、钢筋骨架、混凝土强度进行复检。上一页下一页返回 4.1.2案例示范(2)职业健康安全措施①打桩机行走道路必须平整、坚实，必要时宜铺设道柞，经压路机碾压密实。场地四周应挖排水沟，以利排水，保证移动桩机时的安全。②打桩机械设备应由专人操作，并经常检查机架部分有无脱落松动，注意机械的运夺情况，加强机械的维护保养，以保证机械正常使用。③机架安设应铺垫平稳、牢固。吊桩就位时，起吊要慢。④在打桩过程中遇有地坪隆起或下陷时，应随时对机架及路轨调平或垫平。⑤现场操作人员要戴安全帽，高空作业佩戴安全带。高空检修桩机，不得向下乱二物件。上一页下一页返回 4.1.2案例示范⑥机械司机在打桩操作时，要精力集中，服从指挥信号，并应经常注意机械运车情况;发现情况，立即检查处理，以防止机械倾斜、倾倒，或桩锤不工作，突然下f事故发生。⑦打桩时，桩头垫料严禁用乎拨正，不得在桩锤未打到桩顶就起锤或过早刹车，以崔损坏桩机。5.工程检验与评价①桩身材料检验:满足设计要求。②桩位偏差检验:见表4-7。③桩身外观尺寸检验:见表4-8。④钢筋骨架检验:见表4-9。上一页下一页返回 4.1.2案例示范⑤预制桩质量检验应满足表4-10的要求。根据以上检测结果对基础工程进行综合评价，确定其是否达到任务规定要求。6.工程资料整理详细整理基础工程施工全过程的施工资料，分类存档，以备查阅。具体应收集整理以下资刹①工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等;②原材料复试报告、施工试验报告;③经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况;上一页下一页返回 4.1.2案例示范④桩位测量放线图，工程桩位复核签证单;⑤施工记录、隐蔽工程检查记录、成桩质量检查报告;⑥基坑挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图;⑦单桩承载力检测报告;⑧混凝土预制桩工程检验批质量验收记录表。上一页返回 4.1.3知识链接一、桩基础的概念与结构1.桩基拙概念桩基础又称桩基，是一种常用的深基础。当软弱地基不能满足建筑物、构筑物对地基变形与强度要求时，可考虑采用深基础，以便利用深层较坚硬的土层作为持力层。而桩基作为深基础之一，在建筑工程中得到愈来愈广泛的应用。2.桩基拙结构组成桩基是由桩身和承接上剖结构的承台共同组成，承台与承台之间可用承台梁连接，如图4-14所示。桩基根据承台位置高低又分为:低承台桩基、高承台桩基;根据承台下基桩数量，桩基础义可分为:单桩基础、群桩基础。下一页返回 4.1.3知识链接(1)低承台桩基当桩身全部埋在土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基;(2)高承台桩基当桩身露出地面而承台底面与地面架空，则称为高承台桩基;(3)单桩桩基当承台下只有单根基桩时，即称为单桩基础;(4)群桩桩基当承台下有两根及两根以上基桩时，即称为群桩基础，如图4-14所示。上一页下一页返回 4.1.3知识链接二、桩基础作用及适用范围1.桩基拙的作用在众多的基础结构中，桩基础有着许多独特的作用，其主要表现在以下几个方面:①摩擦作用:桩通过与四周土体的接触摩擦把上部荷载传递给桩周土体，依靠桩周土承载;②端承作用:桩可穿过软弱土层，把荷载直接传给桩端坚硬持力层;③具有极大的竖向刚度与水平刚度:桩基础具有很大的竖向刚度，因而沉降比较小且比较均匀，可以满足对沉降要求特别严格的上部结构的安全需要和使用要求;上一页下一页返回 4.1.3知识链接桩基础又具有很大的水平刚度，因而能抵抗台风和地震引起的巨大水平作用力;④桩基础具有很大的抗拔力:由于桩身的自身强度和与土的摩擦作用，使得桩基具有很高的抗拔能力和抗倾覆能力，避免高耸结构的倾覆倒塌;⑤桩基具有良好的抗震性能:桩基可提高地基基础的自振频率，减小振幅，从而减轻地震作用、机器振动对结构的影响。2.桩基拙的适用范围由于桩基础具有承载力高、沉降量小、稳定性好、抗震性能优良的工程特性，使得桩基础应用范围非常I’一泛，一般可用于以下几种情况:上一页下一页返回 4.1.3知识链接①地基软弱:采用地基加固措施，技术上不可行或经济上不合理，也不适于采用沉井、沉箱、地下连续墙等深基础，此时采用桩基础是通常比较适宜的方案。地基土性不稳定，存在液化性、震陷性、湿陷性、冻胀性或侵蚀性等不良土层时，宜采用桩基础将荷载传递到深部坚硬和稳定的土层中。②竖向荷载大:而对基础的沉降与不均匀沉降有较严格限制的高、重建(构)筑物中，一般天然地基难以满足要求时，采用桩基础。③抗倾覆稳定性差的高耸结构:高耸结构物承受巨大的水平荷载、上拔荷载和倾覆力矩，而桩基础具有很好的抗倾覆稳定性。④解决相邻建筑的影响:建筑物受到相邻建筑物或地面堆载影响，采用浅基础将会产生过量沉降或倾斜时。上一页下一页返回 4.1.3知识链接⑤重大设备基础:重大设备巨大而集中，稳定性要求较高。⑥水工建筑基础:流动水域中，由于水流冲刷较深，危及一般基础的稳定时，可考虑采用桩基础;兴建码头、沿岸平台、栈桥及海上采油平台、输油(气)管道支架等水上结构物时，可采用高承台桩基。三、桩基础的类型1.按承载特性分类可分为:端承型桩(端承桩、摩擦端承桩);摩擦型桩(摩擦桩、端承摩擦桩)。如图4-15所示。(1)端承型桩上一页下一页返回 4.1.3知识链接1)端承桩在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受的桩。如通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩，外部荷载通过桩身直接传给基岩。桩的承载力由桩的端部提供，不考虑桩侧摩阻力的作用。2)摩擦端承桩在极限承载力条件下，桩端荷载主要由桩端阻力承受的桩。如果通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩，由于桩的长细比很大，在外部荷载作用下，桩身被压缩，使桩侧摩阻力部分发挥作用，其桩侧阻力小于桩尖阻力。(2)摩擦型桩1)摩擦桩上一页下一页返回 4.1.3知识链接在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受，桩尖部分承受荷载很小。如在饱和软钻土中施工时，在数十米内均无坚硬的桩尖持力层，其沉降较大。2)端承摩擦桩桩顶荷载主要由桩侧阻力来承受，即在外荷载作用下，桩端阻力和侧壁摩擦力都同时发挥作用，如穿过软弱地层嵌入较坚实硬钻土的桩。2.按桩身材料分类根据桩身材料，可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩。(1)混凝土桩混凝土桩是钢筋混凝土制成的桩，分为预制桩和灌注桩。上一页下一页返回 4.1.3知识链接预制桩又分为预制混凝土方桩、预应力混凝土管桩。由于混凝土桩制作方便、强度较高、耐腐蚀性好，目前在工程中得到广泛应用。1)预制混凝土方桩多为钢筋混凝土桩，截面为正方形，边长一般为200~500mm，单节长10m左右，可通过接桩连接成所需桩长。2)预应力混凝土管桩多在工厂预制生产，高压蒸汽养护，截面通常为环形，外径尺寸一般为350~600mm壁厚80~100mm，单节长10m左右，可通过接桩连接成所需桩长。上一页下一页返回 4.1.3知识链接3)混凝土灌注桩是通过桩机在现场就地成孔，孔内放置钢筋笼，再浇筑混凝土而成。桩深度和直径可根据受力的需要，由设计确定。(2)钢桩按截面形式可分为钢管桩(无缝钢管)、型钢桩(工字钢和H型钢)。钢桩强度高，桩穿透能力强，挤土效应小，可避免钢筋混凝土长桩成桩困难的特点，在饱和软钻土地区，可减少对邻近建筑物的影响。钢桩价格昂贵，耐腐蚀性能差，一也受到一定的限制。(3)组合材料桩组合材料桩是指由两种或两种以上材料制成的桩。如钢管混凝土桩，或上部为钢管、下部为混凝土的桩。上一页下一页返回 4.1.3知识链接3.按桩的施工方法分类按施工方法，分可分为预制桩和灌注桩。(1)预制桩预制桩是预先制作好的具有特定形状、足够强度与刚度的桩，通过桩机设备打入、压入或振入地基土中去。主要有钢筋混凝土桩和钢桩等。(2)灌注桩灌注桩是在现场成孔，再下放钢筋笼，然后灌注混凝土而成的桩。根据成孔工艺不同，可分为钻孔灌注桩(干作业、湿作业即泥浆护壁)、沉管灌注桩、挖孔灌注桩等几大类。4.按桩的使用功能分类上一页下一页返回 4.1.3知识链接根据桩的抗力特性可分为以下几类:(1)竖向抗压桩主要以承受竖向下压荷载为主的桩。桩身应进行竖向承载力计算。(2)竖向抗拔桩主要承受上拔荷载的桩，上拔荷载主要靠桩侧摩阻力来承受。桩身应进行抗拉强度计算、抗裂计算、抗拔承载力计算。(3)水平受荷桩主要承受水平向荷载的桩，如在基坑开挖前打入土体中的支护桩、港日码头工程用的板桩等。需要进行桩的抗剪强度计算。上一页下一页返回 4.1.3知识链接(4)复合受荷桩是指同时承受竖向荷载、水平荷载、倾覆力矩都较大的桩，如高耸塔形建筑物的桩基，既要承受上部结构传来的垂直荷载，又要承受水平方向的风荷载和地震作用引起的水平剪力和倾覆力矩。5.按桩的截面形状分类按桩的截面形状，可分为实腹型桩和空腹型桩两大类。(1)实腹型桩主要有:三角形桩、正方形桩、六角形桩、八角形桩和圆形桩等。这些桩多由钢筋混凝土制成。上一页下一页返回 4.1.3知识链接(2)空腹型桩主要有:空心三角形桩、空心正方形桩、圆环形(管形)桩、工字形桩和H形桩等。6.按桩径大小分类按桩身设计直径或边长d的大小可分为:大直径d>800mm;中等直径250mm