地基处理与桩基工程2

'第二章地基处理与桩基工程问题:1、建筑物地基重要吗？2、建筑物地基作用是什么？3、地基能够满足设计要求吗？4、建筑物地基如何处理？通常用什么方法？应该达到什么要求？5、浅基础与桩基础区分？6、各种桩是如何实现的？-------施工7、如何对桩的施工质量进行检测和评定？ 基础知识1.建（构）筑物的基础形式有哪几种？一般如何选用？2.不同形式承载桩的桩身应力分布应是怎样的？3.按施工方法桩可分成哪几类？4.桩型和成桩工艺的选择依据主要有哪些？ 一般多层建筑物当地基较好时多采用天然浅基础，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（构）筑物的上部荷载较大，而且是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。 2.1基坑验槽当土方开挖至设计标高后；应该检查该标高的土质是否满足设计设计承载力。判定方法：2.1.1观察验槽土质、颜色、均匀、含水量、声音判断等。2.1.2钎探验槽原理：通过入土的难易程度来判断，强度和不良地质现象。 土力学与地基基础：土的物理性质与工程分类---土的应力计算---土的压缩性与沉降计算---土的抗剪强度与地基承载力---土压力与边坡稳定---工程地质勘察---浅基础设计---桩基础设计---区域性地基---地基处理---基坑与边坡工程---地基抗震设计 2.2地基加固处理2.2.1地基加固的原理“将土质由松变实”“将土的含水量由高变低”目的是：改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋深。解决方案（具体实施办法和要求）：应该从基础处理、建筑设计、结构设计和施工方面采取相应的措施进行综合治理。 2.2地基加固的方法挖去软土填用好土换换砂石、灰土、矿渣、三合土夯密实与挤水压压实排水固结挤挤密土壤、排水固结（使用填充料）拌改良土壤结构 物理方法化学方法具体而直接问题问题：改良范围、加固要求、施工现场条件、施工机械条件针对问题和现场情况的最佳选择（地基处理方案）施工机械设备选择施工工艺与施工方法确定施工质量要求与施工操作要求施工过程控制与施工质量检测和判断（施工方案是独一无二的、具有指导性的、是个人价值的真正体现） 2.3桩基施工桩基础是一种常用的深基础形式，它由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基，若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础，而在桥梁、码头工程中常用高承台桩基础。 图2.1桩的分类(a)端承桩；(b)摩擦桩1—桩；2—承台；3—上部结构；4—软弱土层；5—下卧硬土层 桩基础、分类：桩型与工艺选择应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土类、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等，选择经济合理、安全适用的桩型和成桩工艺。按桩身材料分类主要有混凝土桩及钢桩，也有采用木、组合材料的桩。按桩的使用功能分类可以分为竖向抗压桩（抗压桩）；竖向抗拔桩（抗拔桩）；水平受荷桩（主要承受水平荷载）以及复合受荷桩（竖向、水平荷载均较大）。桩按承载性状可分为摩擦型桩和端承型桩，前者又分为摩擦桩、端承摩擦桩；后者又分为端承桩、摩擦端承桩。摩擦桩在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受；端承摩擦桩桩顶荷载则主要由桩侧阻力承受。端承桩在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受；摩擦端承桩桩顶荷载则主要由桩端阻力承受 按桩的施工方法，桩可分为预制桩和灌注桩两类。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中，或有的用高压水冲沉入土中。灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔，然后在孔内灌注混凝土而成。根据成孔方法的不同分为挖孔、钻孔、冲孔灌注桩，沉管灌注桩和爆扩桩等。桩按成桩时挤土状况可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。沉管法、爆扩法施工的灌注桩、打入（或静压）的实心混凝土预制桩、闭口钢管桩或混凝上管桩属于挤土桩。冲击成孔法、钻孔压注法施工的灌注桩、预钻孔打入式预制桩、混凝土(预应力混凝土)管桩、H型钢桩、敞口钢管桩等属于部分挤土桩；干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法施工的灌注桩属非挤土桩。 2.3.1钢筋混凝土预制桩施工预制桩主要有混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管或型钢的钢桩等，预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一，常用的为混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。钢桩一般均由钢厂生产，常用的形式为钢管或H型钢 一、钢筋混凝土预制桩的制作、运输和堆放（一）桩的制作较长的桩在施工现场预制。所用混凝土强度等级不宜低于C30主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不超过50％ 同一根钢筋两个接头的间距应大于30倍钢筋直径，并不小于500mm 表2.1预制桩钢筋骨架质量检验标准项序检　查　项　目允许偏差或允许值(mm)检查方法主控项目1主筋距桩顶距离±5用钢尺量2多节桩锚固钢筋位置±5用钢尺量3多节桩预埋铁件±3用钢尺量4主筋保护层厚度±5用钢尺量一般项目1主筋间距±5用钢尺量2桩尖中心线10用钢尺量3箍筋间距±20用钢尺量4桩顶钢筋网片±10用钢尺量5多节桩锚固钢筋长度±10用钢尺量 项序检　查　项　目允许偏差或允许值(mm)检查方法单位数值主控项目1桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范2桩位偏差见本表用钢尺量3承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目1砂、石、水泥、钢材等原材料(现场预制时)符合设计要求查出厂质保文件或抽样送检2混凝土配合比及强度(现场预制时)符合设计要求检查称量及查试块记录3成品桩外形表面平整、颜色均匀、掉角深度＜10mm，蜂窝面积小于总面积0.5%直观表2.2钢筋混凝土预制桩的质量检验标准 项序检　查　项　目允许偏差或允许值(mm)检查方法单位数值一般项目4成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、装、堆放引起的裂缝)深度＜20mm，宽度＜0.25mm，横向裂缝不超过边长的一半裂缝测定仪，该基在地下水有侵蚀地区及锤击数超过500击的长桩不适用5成品桩尺寸：横截面边长桩顶对角线差桩尖中心线桩身弯曲矢高桩顶平整度mmmmmmmm±5<10<101.0<107秒表测定秒表测定8桩顶标高mm±50水准仪9停锤标准设计要求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；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，必须平稳，避免冲击和振动；吊点、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。砼桩在现场堆放层数不宜超过4层；堆放时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。 （二）桩的起吊、运输和堆放钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70％方可起吊；达到设计强度的100%才能运输和打桩。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定。吊点位置的选择随桩长而异，并应符合起吊弯矩最小的原则 桩在施工现场的堆放场地必须平整、坚实。堆放时应设垫木，垫木的位置与吊点位置相同，各层垫木应上、下对齐，堆放层数不宜超过4层。 二、锤击沉桩的施工（一）打桩机械打桩机主要包括：桩架、桩锤和动力装置三个部分 1．桩锤的选择桩锤应根据地质条件、桩的类型、桩的长度、桩身结构强度、桩群密集程度以及施工条件等因素来确定，其中尤以地质条件影响最大。当桩锤重大于桩重的的1．5～2倍时，沉桩效果较好。 桩锤桩锤可选用落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤和振动锤等。落锤一般由铸铁制成。重0.2～2t。它利用绳索或钢丝绳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(如图2.4)。费用低，但施工速度慢、效率低，桩顶易被打坏；适用于小直径桩，在软土层中应用较多。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(如图2.5)。可用于打各种桩，也可在水下打桩并用于拔桩。 柴油打桩锤：利用汽缸内冲击体的冲击力与燃烧压力，推动锤体跳动夯击桩体。速度快，施工性能好。适用于各种土层及各类桩型。但施工时振动大、噪声高、废气污染严重。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锤重选择表锤型柴油锤(t)202535456072锤的动力性能冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2总重(t)4.56.57.29.615.018.0冲击力(kN)20002000~25002500~40004000~50005000~70007000~10000常用冲程(m)1.8~2.3桩的边长或直径预制方桩、预应力管桩的边长或直径(cm)25~3535~4040~4545~5050~5555~60钢管桩直径(cm)φ40φ60φ90Φ90~100持力层粘性土粉土一般进入深度(m)1~21.5~2.52~32.5~3.53~43~5静力触探比贯入阻力Ps平均值(MPa)345>5>5>5砂土一般进入深度(m)0.5~10.5~1.51~21.5~2.52~32.5~3.5标准贯入击数N(未修正)15~2520~3030~4040~4545~5050锤的常用控制贯入度(cm/10击)2~33~54~8设计单桩极限承载力(kN)400~120800~16002500~40003000~50005000~70007000~10000 2．桩架的选择桩架的选择应考虑桩锤类型、桩的长度和施工现场的条件等因素。桩架的高度=桩长＋桩锤高度＋滑轮组高＋起锤移位高度＋安全工作间隙 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。根据桩的长度、桩锤的高度及施工条件等选择桩架和确定桩架高度。桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮组高+桩帽高度＋起锤移位高度桩架用钢材制作，按移动方式有轮胎式、履带式、轨道式等。履带式桩架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，移动方便，适用于各种预制桩和灌注桩的施工。 图2.4桩架示意1—柴油桩锤；2—立桩；3—回转平台；4—撑杆；5—司机室；6—平衡重；7—底盘 3．动力装置的选择动力装置的选择应根据桩锤的类型来确定。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。 （二）沉桩前的准备工作1．清除地上、地下障碍物，对场地进行平整并做好排水工作。2．放出桩的基准线并定出桩位，在不受打桩影响的适当位置设置水准点，3．接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。4．进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符合要求。5确定打桩顺序 打桩顺序合理与否，会直接影响打桩速度、打桩质量及周围环境。当桩距小于4倍桩的边长或桩径时，打桩顺序尤为重要。打桩顺序影响挤土方向。打桩向哪个方向推进，则向哪个方向挤土。根据桩群的密集程度，可选用下述打桩顺序：由一侧向单一方向进行（图2-5a）；自中间向两个方向对称进行（图2-5b）；自中间向四周进行（图2-5c）。第一种打桩顺序，打桩推进方向宜逐排改变，以免土朝一个方向挤压而导致土壤挤压不均匀，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。对于密集桩群，应采用自中间向两个方向或向四周对称施打的顺序；当一侧毗邻建筑物或有其他须保护的地下、地面构筑物、管线等时，应由毗邻建筑物处向另一方向施打。 a）由一侧向单一方向进行；b）由中间向两个方向进行；c）由中间向四周进行图2-5打桩顺序 （三）打入桩的施工工艺1．桩机就位2．吊桩3．打桩4．接桩5．送桩6．截桩： 图2.7钢筋混凝土预制桩接头(a)角钢绑焊接头；(b)钢板对焊接头；(c)法兰盘接头；(d)浆锚法接头 打桩的质量控制桩停止锤击的控制原则如下；桩端（指桩的全断面）位于一般土层时（摩擦型桩），以控制桩端设计标高为主，贯入度可作参考；桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时（端承型桩），以贯入度控制为主，桩端标高可作参考。贯入度已达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确认，必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。当遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停打桩，并分析原因，采取相应措施。测量最后贯入度应在下列正常条件下进行：桩顶没有破坏；锤击没有偏心；锤的落距符合规定；桩帽和弹性垫层正常；汽锤的蒸汽压力符合规定。如果沉桩尚未达设计标高，而贯入度突然变小，则可能土层中夹有硬土层，或遇到孤石等障碍物，此时切勿盲目施打，应会同设计勘察部门共同研究解决。此外，由于土的固结作用，打桩过程中断，会使桩难以打入，因此应保证施打的连续进行。 打桩过程中，应做好沉桩记录，以便工程验收。打桩的质量控制包括打桩前、打桩过程中的控制以及施工后的质量检查。施工前应对成品桩做外观及强度检验，锤击预制桩，应在强度与龄期均达到要求后，方可锤击。接桩用焊条或半成品硫磺胶泥应有产品合格证书，或送有关部门检验。打桩开始前应对桩位的放样进行验收，桩位放样允许偏差对群桩为20mm、对单排桩为10mm。施工过程中应检查桩的桩体垂直度、沉桩情况、贯入情况、桩顶完整状况、电焊接桩质量、电焊后的停歇时间等。对电焊接桩，重要工程应对电焊接头做10%的焊缝探伤检查。打桩时，桩顶破碎或桩身严重裂缝，应立即暂停，在采取相应的技术措施后，方可继续施打。打桩时，除了注意桩顶与桩身由于桩锤冲击破坏外，还应注意桩身受锤击拉应力而导致的水平裂缝，在软土中打桩，在桩顶以下1/3桩长范围内常会因反射的张力波使桩身受拉而引起水平裂缝。开裂的地方往往出现在吊点和混凝土缺陷处，这些地方容易形成应力集中。采用重锤低速击桩和较软的桩垫可减少锤击拉应力。 此外，还应监测打桩施工对周围环境有无造成影响。打桩施工结束后，应进行桩基工程的桩位验收。打入桩的桩位偏差，必须符合规范的规定。按标高控制的桩，桩顶标高的允许偏差为-50~+100mm。斜桩倾斜度的偏差不得大于倾斜角正切值的15%（倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角）。打桩施工结束后，工程桩应进行承载力检验，一般采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的1%，且不应少于3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根．此外，还应对桩身质量应进行检验。 （四）打桩过程中常见的问题（1）桩顶、桩身被打坏。（2）桩位偏斜。（3）桩打不下。（4）一桩打下邻桩升起。 三、静力压桩 三、静力压桩静力压桩是借助压桩机及其配重将桩压入土中，此法适用于软弱土层。由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。（一）静力压桩的施工工艺施工程序为：测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→截桩。 图2.8压桩程序示意图(a)准备压第一段桩；(b)接第二段桩；(c)接第三段桩；(d)整根桩压平入地面；(e)采用送桩压桩到设计标高1—第一段桩；2—第二段桩；3—第三段桩；4—送桩；5—接桩结点 （二）施工注意事项1．压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接桩时也应保证上下接桩的轴线一致，并使接桩时间尽可能地缩短，否则，间歇时间过长会由于土体固结导致发生压不下去的事故。2．当桩接近设计标高时，不可过早停压，否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。3．压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然增大，可采取停车再开。忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采取截桩的办法。 四、预制桩的其它施工方法 四、预制桩的其它施工方法（一）  振动沉桩振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动，使其改变排列组织，产生收缩和位移，这样桩表面与土层间的摩擦力就减少，桩在自重和振动力共同作用下沉人士中（图2-9）。适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更适合于打钢板桩，同时借助起重设备可以拔桩。 （二）射水沉桩法射水法沉桩又称水冲法沉桩，是将射水管附在桩身上，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，以减少土对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩身表面涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力，使桩借自重（或稍加外力）沉入土中射水法沉桩的特点是：当在坚实的砂土中沉桩，桩难以打下或久打不下时，使用射水法可防止将桩打断，或桩头打坏；比锤击法可提高工效2～4倍，节省时间，加快工程进度。本法最适用于坚实砂土或砂砾石土层上的支承桩，在粘性土中亦可使用。 (三)植桩法沉桩植桩法沉桩是在沉桩部位按设计要求的孔径和孔深先用钻机钻孔，钻出的土体通过湿法或干法排出地面外运，在孔内再插入预制钢筋混凝土桩，然后采用锤击或振动锤打入法，将桩打入设计持力层标高植打桩顺序为：先打长桩，后打短桩；先打外围桩，后打中间桩，以防止土体位移对四周建筑物及各种设施造成的影响。 2.3.2灌注桩施工 2.3.2灌注桩施工灌注桩是在施工现场的桩位上就地成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成。根据成孔方法的不同可以分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注桩等。注桩与预制桩相比由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有节省钢材、降低造价、无需接桩及截桩等优点。 一、干作业成孔灌注桩 一、干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。干作业成孔一般采用螺旋钻机 二、泥浆护壁成孔灌注桩 二、泥浆护壁成孔灌注桩（一）埋设护筒1．护筒的作用护筒作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止塌孔，增加桩孔内水压。2．护筒的埋设（二）泥桨的制备1．护壁泥浆的作用（1）护壁。（2）携砂。（3）冷却。（4）润滑。 2．泥浆的制备泥浆的性能指标如相对密度、粘度、含砂量、pH值、稳定性等要符合规定的要求。（三）成孔1．潜水钻机成孔2．回转钻机成孔3．冲击钻成孔4．冲抓锥成孔 （四）泥浆循环排渣泥浆循环排渣可分为正循环排渣和反循环排渣法。 (五)清孔钻孔达到要求的深度后要清除孔底沉渣，以防止灌注桩沉降过大、承载力降低，这个过程称为清孔。当孔壁土质较好，不易塌孔时，可用空气吸泥机清孔，同时注入清水，清孔后泥浆相对密度应控制在1.1左右；孔壁土质较差时，宜用反循环排渣法清孔， （六）水下浇筑混凝土 水下混凝土浇注最常用的是导管法。混凝土强度不应小于C20，混凝土选用的粗骨料粒径，不宜大于30mm，且不得大于钢筋间最小净距的1／3，坍落度为160～220mm，含砂率宜为40％～45％，宜采用中砂。混凝土保护层厚度不应小于50mm.。导管最大外径应比钢筋笼内径小100mm以上。 (七)常见质量问题及处理方法1．塌孔。如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上1～2m，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实后再重新钻孔。2．缩孔。处理时可用钻头反复扫孔，以扩大孔径。3．斜孔。处理时可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。 三、套管成孔灌注桩 三、套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩是利用锤击或振动方法将带有桩尖（桩靴）的桩管（钢管）沉入土中成孔。当桩管打到要求深度后，放人钢筋骨架，边浇筑混凝土，边拔出桩管而成桩，施工工艺主要包括：就位→沉钢管→放钢筋笼→浇筑混凝土→拔钢管 （一）桩靴与桩管桩靴可分为钢筋混凝土预制桩靴和活瓣式桩靴两种。 （二）成孔常用的成孔机械有振动沉管机和锤击沉桩机群桩基础或桩中心距小于3～3．5倍的桩径，应制定合理的施工顺序，以免影响相邻桩的质量。（三）混凝土浇筑与拔管为确保灌注桩的承载力，拔管可分别采用单打法，复打法和反插法。 为确保灌注桩的承载力，拔管可分别采用单打法，复打法和反插法。1．单打法2．复打法3．反插法 (四)常见质量问题及处理方法1．断桩断桩主要是由于土体因挤压隆起造成已灌完的尚未达到足够强度的混凝土桩断裂。2．缩径桩缩径桩也称缩孔桩、瓶颈桩，指桩身某部分桩径缩小。3．吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂而形成软弱夹层。 具体原因及处理方法(1)颈缩颈缩：桩身的局部直径小于设计要求的现象。当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在50～70mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。 (2)断桩断桩：桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。处理方法：施工时，控制中心距离不小于4倍桩径；确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到50%设计强度后，再进行下根桩的施工。 (3)吊脚桩吊脚桩：指桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。原因：当地下水压力大时，或预制桩尖被打坏，或桩靴活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。处理方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部反插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。 (4)混凝土灌注过量如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能是由于孔底有洞穴，或者在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，强度大大降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前应详细了解现场地质情况，对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型。 四人工挖孔大直径灌注桩 四人工挖孔大直径灌注桩大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔，放置钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩基础。它由承台、桩身和扩大头组成(图2.21)。主要施工过程：挖孔（挖土、运土）、辅助工程（支护、降水、通风）和钢筋砼工程。优点：桩身直径大（1m～5m），承载能力高；施工时可在孔内直接检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩底清孔除渣彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量。 1人工挖掘成孔护壁方法施工支护方法有钢筋砼护壁、沉井护壁和钢套管护壁等。(1)现浇混凝土护壁法施工分段开挖、分段浇筑混凝土护壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。桩孔采取分段开挖，每段高度取决于土壁直立状态的能力，一般0.5～1.0m为一施工段，开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度。支设护壁内模板后浇筑混凝土，其强度一般不低于C15，护壁混凝土要振捣密实；当混凝土强度达到1MPa(常温下约24h)可拆除模板，进入下一施工段。如此循环，直至挖到设计要求的深度。 (2)沉井护壁法施工沉井护壁法适合于强透水层。沉井护壁施工是先在桩位上制作钢筋混凝土井筒，井筒下捣制钢筋混凝土刃脚，然后在筒内挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷载来克服筒壁与土体之间的摩擦阻力，边挖边沉，使其垂直地下沉到设计要求深度。 2施工中应该注意的几个问题桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm，桩的垂直度偏差不得超过0.5%，桩径不得小于桩设计直径。挖掘成孔区内，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷载和机械振动。桩基础一定要坐落在设计要求的持力层上，桩孔的挖掘深度应由设计人员根据现场地基土层的实际情况决定。 人工挖掘成孔应连续施工，成孔验收后立即进行混凝土浇筑。认真清除孔底浮渣，排净积水，浇筑过程中防止地下水流入。人工挖掘成孔过程中，应严格按操作规程施工。井面应设置安全防护栏，当桩孔净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应间隔挖孔施工。 五灌注桩施工质量要求及完全技术灌注桩施工质量检查包括成孔及清孔、钢筋骨架制作及安放、混凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段也应进行检查。 1成孔质量检查及要求(1)桩位偏差必须符合表2.6的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。(2)灌注桩成孔深度的控制要求锤击套管成孔，桩尖位于坚硬、硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土、风化岩土层时，应达到设计规定的贯入度；桩尖位于其他软土层时，桩尖应达到设计规定的标高。泥浆护壁成孔、干作业成孔，应达到设计规定的深度。灌注桩的沉渣厚度：当以摩擦力为主时，不得大于150mm；当以端承力为主时不得大于50mm。 表2.6灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差序号成孔方法桩径允许偏差(mm)垂直度允许偏差(%)桩位允许偏差(mm)1～3根、单排桩基垂直中心线方向和群桩基础的边桩条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩1泥浆护壁灌注桩D≤1000mm±50<1D/6，且不大于100D/4，且不大于150D>1000mm±50100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌注桩D≤500mm-20<170150D>500mm1001503干作业成孔灌注桩-20<1701504人工挖孔桩混凝土护壁+50<0.550150钢套管护壁+50<1100200 2钢筋笼制作及安放要求钢筋笼制作时，要求主筋沿环向均匀布置，箍筋的直径及间距、主筋的保护层、箍筋的间距等均应符合设计要求。主筋与箍筋之间宜采用焊接连接。加劲箍应设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求，所设弯钩不得向内圈伸露，以免妨碍施工。 钢筋笼主筋的保护层允许偏差：水下灌注混凝土桩为±20mm；非水下灌注混凝土桩为±10mm。钢筋笼制作、运输、安装过程中，应采取措施防止变形，并应有保护层垫块(或垫管、垫板)。吊放入孔时，应避免碰撞孔壁。灌注混凝土时，应采取措施固定钢筋笼的位置。 3混凝土搅拌与灌注(1)混凝土搅拌主要检查材料质量与配比计量、混凝土坍落度；灌注混凝土应检查防止混凝土离析的措施、浇筑厚度及振捣密实情况。(2)灌注桩各工序应连续施工。钢筋笼放入泥浆后，4h内必须灌注混凝土。 (3)灌注后，桩顶应高出设计标高0.50m。灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。(4)浇筑混凝土时，同一配比的试块，每班不得少于1组；泥浆护壁成孔的灌注桩，每根不得少于1组。(5)混凝土灌注桩的质量检验标准应符合表2.7、表2.8的规定。 表2.7混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准项目序检　查　项　目允许偏差或允许值(mm)检查方法主控项目1主筋间距±10用钢尺量2长度±100用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距±20用钢尺量3直径±20用钢尺量 表2.8混凝土灌注桩质量检验标准项目序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法单位数值主控项目1桩位见表2.6基坑开挖前量护筒、开挖后量桩中心2孔深Mm+300只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3桩体质量检验按基桩检测技术规范。按基桩检测技术规范4混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目1垂直度见表2.6测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球2桩径见表2.6井径仪或超声波检测，干施工时用钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度 项目序检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法单位数值一般项目3泥浆面标高(高于地下水位)M0.5～1.0目测4沉渣厚度：端承桩摩擦桩mmmm≤50≤150用沉渣仪或重锤测量5混凝土坍落度：水下灌注干施工mmmm160~22070~100坍落度仪6钢筋笼安装深度mm±100用钢尺量7混凝土充盈系数>1检查每根桩的实际灌注量8桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体 4施工验收资料桩基施工验收应包括下列资料：(1)工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单等。(2)经审定的施工组织设计、施工方案等。(3)桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单。 (4)桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐蔽记录及各分项工程质量检查验收单及施工记录。(5)成桩质量检查报告。(6)单桩承载力检测报告。(7)基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高图。 5桩基础工程安全技术(1)桩基础工程施工区域，应实行封闭式管理，进入现场的各类施工人员，必须接受安全教育，严格按操作规程施工，服从指挥，集中精力操作。(2)按不同类型桩的施工特点，针对不安全因素，制定可靠的安全措施，严格实施。 (3)对施工危险区域和机具(冲击、锤击桩机，人工挖掘成孔的周围，桩架下)，要加强巡视检查，对于有险情或异常情况时，应立即停止施工并及时报告，待查明原因，排除险情或加固处理后，方能继续施工。(4)打桩过程中可能引起停机面土体挤压隆起或沉陷，打桩机械及桩架应随时调整，保持稳定，防止意外事故发生。(5)加强机械设备的维护管理，机电设备应有防漏电装置。 小结(1)桩基础是一种常用的深基础形式。当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基承载力不能满足设计要求时，宜采用桩基础。地质勘察报告是桩基础设计与施工的重要依据。(2)锤击沉桩施工速度快，机械化程度高，适用范围广，但噪音、振动都会对周围环境产生影响。施工中尽可能采用预防措施，减少噪音、振动公害。 (3)灌注桩施工中包括有成孔、钢筋笼制作安装、清孔和灌注混凝土等施工过程，成桩工艺较复杂，湿作业成孔时成桩速度慢，其成桩质量与施工好坏密切相关，成桩质量难以进行直观检查。在灌注桩施工方案中要对质量事故认真分析，并采取相应的预防措施。 其它基础工程施工方法 地下连续墙施工地下连续墙可作为防渗墙、挡土墙、地下结构的边墙和建筑物的基础。 一、地下连续墙的施工工艺 1.筑导墙导墙的作用是挖槽导向、防止槽段上口塌方、存蓄泥浆和作为测量的基准。深度一般1～2m，顶面高出施工地面，防止地面水流入槽段。 2.挖槽目前我国常用的挖槽设备为导杆抓斗（图2-24）和多头钻成槽机（图2-25）。 3．清槽清槽的方法有沉淀法和置换法两种。 4．钢筋笼吊放钢筋笼的起吊应用横吊梁或吊架。吊点布置和起吊方式要防止起吊时引起钢筋笼变形。5.接头施工地下连续墙混凝土浇筑时，连接两相邻单元槽段之间地下连续墙的施工接头，最常用是接头管方式。 二、逆作法施工 墩式基础施工墩式基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土或钢筋混凝土而成。亦称大直径人工挖孔扩底灌注桩。一、施工机具1．电动葫芦和提土桶。2．潜水泵。3．鼓风机和输风管。4．锹、镐、土筐等挖土工具。5.照明灯、对讲机、电铃等。 二、施工工艺（1）按设计图纸放线。定桩位。（2）开挖土方。（3）支设护壁模板。（4）在模板顶放置操作平台。（5）浇筑护壁混凝土。（6）拆除模板继续下一段的施工。（7）排除孔底积水，浇筑桩身混凝土。 图2.30人工挖孔桩构造示意1—护壁；2—主筋；3—箍筋；4—承台；5—桩扩大头 沉井基础施工沉井多用于建筑物和构筑物的深基础、地下室、蓄水池、设备深基础、桥墩等工程。一、沉井的构造沉井主要由刃脚、井壁、隔墙或竖向框架、底板组成。 二、沉井施工工艺 水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按混凝土的初凝时间控制。控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，桩顶泛浆部分应凿除，沉碴高度必须保证暴露的桩顶混凝上达到强度设计值。沉管灌注桩混凝土的坍落度当桩身配有钢筋时，混凝土的坍落度宜采用80~100mm；素混凝土桩宜采用60～80mm。其混凝土的充盈系数不得小于1.0，对于混凝土充盈系数小于1.0的桩，宜全长复打，对可能有断桩和缩颈桩，应采用局部复打。成桩后的桩身混凝土顶面标高应不低于设计标高500mm。全长复打桩的入土深度宜接近原桩长，局部复打应超过断桩或缩颈区1m以上。 混凝土灌注桩施工质量控制注入的泥浆比重控制在1.1左右，排出泥浆的比重宜为1.2~1.3。钻孔达到要求的深度后，应进行清孔。在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。以原土造浆的钻孔，清孔可用射水法，此时钻具只转不进，待排出泥浆比重降到1.1左右即认为清孔合格；注入制备泥浆的钻孔，可采用换浆法清孔，至换出泥浆的比重小于1.15时方为合格，在特殊情况下泥浆比重可以适当放宽。浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率≤8％；粘度≤28s。测量沉渣厚度后可进行混凝土浇注。灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔，钢筋笼制作及安放、混凝土搅制及灌注等三个工序过程的质量检查。成孔的控制深度对摩擦桩以设计桩长控制成孔深度；端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度，当采用锤击沉管法成孔时，桩管入士深度控制以标高为主，以贯入度控制为辅。对端承型桩，当采用钻(冲)、挖掘成孔时，必须保证桩孔进入设计持力层的深度，当采用锤击沉管法成孔时，沉管深度控制以贯入度为主，设计持力层标高对照为辅。 钻孔灌注桩浇注混凝土前，对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度等进行认真检查。其中孔底沉碴厚度直接影响桩的承载力及其沉降量，因此，沉碴厚度应予以控制。桩的类型孔底沉渣允许厚度（mm）端承桩≤50摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100摩擦桩≤300钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查。在灌注混凝土前，应严格检查钢筋笼安放的实际位置，保证钢筋保护层的厚度，钢筋笼主筋保护层允许偏差对水下浇注混凝土桩为±20mm；对非水下浇注混凝土桩为±10mm。灌注桩施工后也应进行桩的承载力检测与桩身质量检查，一般要求与预制桩相同。但对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程，还应进行成桩质量检测。检测方法可采用可靠的动测法，对于大直径桩还可采取钻取岩芯、预埋管超声检测法等。'