第二章樁基礎(chǔ)工程土木工程施工

第二章樁基礎(chǔ)工程土木工程施工1第一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四概述

當(dāng)?shù)鼗^好時(shí)一般建筑物或構(gòu)筑物多采用天然淺基礎(chǔ)，它造價(jià)低、施工簡便。如果地基土較弱，可采用機(jī)械壓實(shí)、強(qiáng)夯、堆載預(yù)壓、深層攪拌、化學(xué)加固等方法進(jìn)行人工加固，進(jìn)行地基處理。如深部土層也軟弱，或上部荷載較大，或?qū)Τ两涤袊?yán)格要求的建筑物、構(gòu)筑物以及橋梁基礎(chǔ)等，則往往需采用深基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式，它由樁和承臺(tái)組成。第二章

樁基礎(chǔ)工程2第二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四1.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(chǔ)工程3第三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四1.樁的類型摩擦樁

——在極限承載力下，樁頂荷載

由樁側(cè)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(cè)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(chǔ)工程4第四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四預(yù)制樁木樁混凝土樁混凝土方樁預(yù)應(yīng)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(hù)壁成孔回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔潛水鉆機(jī)成孔套管成孔錘擊成孔振動(dòng)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(chǔ)工程5第五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

§1混凝土預(yù)制樁

一．混凝土預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放

（一）制作

混凝土預(yù)制方樁多數(shù)是在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，亦可在預(yù)制廠生產(chǎn)；

混凝土預(yù)應(yīng)力管樁則均在工廠生產(chǎn)。第二章

樁基礎(chǔ)工程6第六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

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(yīng)根據(jù)樁架高度、制作條件、運(yùn)輸能力等確定。工廠制作——不超過12m；現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制——不超過30m

３、混凝土強(qiáng)度等級(jí)：不宜低于C30（靜壓法沉樁時(shí)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(nèi)的箍筋應(yīng)加密，并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片第二章

樁基礎(chǔ)工程7第七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

方樁的疊澆法制作

為節(jié)省場(chǎng)地，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制方樁多用疊澆法制作。

重疊層數(shù)：取決于地面允許荷載和施工條件，一般不宜超過4層。場(chǎng)地要求：場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉降。隔離劑：樁與樁間應(yīng)做好隔離層，樁與鄰樁、底模間的接觸面不得發(fā)生粘結(jié)。澆筑時(shí)間：上層樁或鄰樁的澆筑，必須在下層樁或鄰樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%后方可進(jìn)行。第二章

樁基礎(chǔ)工程8第八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四鋼筋混凝土預(yù)制樁制作－鋼筋、模板施工（預(yù)制廠制作）第二章

樁基礎(chǔ)工程9第九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四鋼筋混凝土預(yù)制樁制作－混凝土澆筑（現(xiàn)場(chǎng)制作）第二章

樁基礎(chǔ)工程10第十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（二）樁的起吊與運(yùn)輸

混凝土強(qiáng)度：

達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可起吊；達(dá)到100%方可運(yùn)輸和打樁。起吊吊點(diǎn)：應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一般吊點(diǎn)的設(shè)置如圖2-1所示。

a）一點(diǎn)起吊；b）兩點(diǎn)起吊；c）三點(diǎn)起吊圖2-1樁的合理吊點(diǎn)第二章

樁基礎(chǔ)工程11第十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（三）堆放堆放樁的地面必須平整、堅(jiān)實(shí)；墊木間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)位于同一垂直線上；堆放層數(shù)不宜超過4層；不同規(guī)格的樁，應(yīng)分別堆放。第二章

樁基礎(chǔ)工程12第十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

二.預(yù)制樁沉樁（一）錘擊法施工1．打樁設(shè)備2.打樁前的準(zhǔn)備工作3.打樁順序4.打樁方法要點(diǎn)5.打樁的質(zhì)量控制6.打樁的公害第二章

樁基礎(chǔ)工程13第十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四１.打樁設(shè)備

打樁設(shè)備——打樁機(jī)打樁機(jī)——主要包括:

樁錘、樁架和動(dòng)力裝置。第二章

樁基礎(chǔ)工程14第十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四錘型錘擊動(dòng)力適用性優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)落錘重力小型樁工程構(gòu)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(jié)構(gòu)簡單、使用方便；不需從外部供應(yīng)能源過軟的土中會(huì)使工作循環(huán)中斷；污染大蒸汽錘蒸汽動(dòng)力適用面廣沖擊力較大；無污染需配備鍋爐設(shè)備；液壓錘液壓作用適合水下打樁能獲得較大的貫入度構(gòu)造復(fù)雜、造價(jià)高a．樁錘（１）樁錘

第二章

樁基礎(chǔ)工程15第十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

b.樁錘的選擇用錘擊沉樁時(shí)，為防止樁受沖擊應(yīng)力過大而損壞，應(yīng)采用“重錘輕擊”。如采用輕錘重?fù)?，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(jù)土質(zhì)、樁的規(guī)格等進(jìn)行選擇，如能進(jìn)行錘擊應(yīng)力計(jì)算則更為科學(xué)。第二章

樁基礎(chǔ)工程16第十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（２）樁架

a．樁架的作用懸吊樁錘，并為樁錘導(dǎo)向，它還能起吊樁并可在小范圍內(nèi)移動(dòng)樁位。樁架的高度是選擇樁架時(shí)需考慮的一個(gè)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(chǔ)工程17第十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四b．樁架的形式多能樁架

（圖2-2）多能樁架的機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性很大，水平方向可作360°回轉(zhuǎn)，立柱可前后傾斜，可在軌道上行走，但其機(jī)構(gòu)較龐大。圖2-2多能樁架第二章

樁基礎(chǔ)工程18第十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

履帶式樁架（圖2-3）履帶式樁架以履帶式起重機(jī)為底盤，增加立柱和斜撐用以打樁。其性能靈活，移動(dòng)方便，可適應(yīng)各種預(yù)制樁施工，目前應(yīng)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(chǔ)工程19第十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四２．打樁施工（１）準(zhǔn)備工作

清除妨礙施工的地上和地下的障礙物、平整施工場(chǎng)地、定位放線、設(shè)置供電供水系統(tǒng)、安裝打樁機(jī)等。樁基軸線的定位點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響的地點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置不少于2個(gè)。在施工過程中可據(jù)此檢查樁位的偏差以及樁的入土深度。

打入預(yù)制樁第一節(jié)樁體第二章

樁基礎(chǔ)工程20第二十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（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(gè)方向推進(jìn)，則向哪個(gè)方向擠土。根據(jù)樁群的密集程度，可選用下述打樁順序：a）由一側(cè)向單一方向進(jìn)行；b）由中間向兩個(gè)方向進(jìn)行；c）由中間向四周進(jìn)行圖2-4打樁順序第二章

樁基礎(chǔ)工程21第二十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四b．減小后施工的樁對(duì)先施工的樁的影響根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高及樁的規(guī)格，應(yīng)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(chǔ)工程22第二十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四錘擊打入預(yù)制樁第二章

樁基礎(chǔ)工程23第二十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（３）打樁方法a．控制入土?xí)r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(hù)在樁錘和樁帽之間應(yīng)加彈性襯墊，樁帽和樁頂周圍四周應(yīng)有5~10mm的間隙，以防損傷樁頂。c．打樁開始錘擊落距應(yīng)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(yīng)暫停打樁，研究處理；樁頂標(biāo)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(chǔ)工程24第二十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

電焊接樁打入預(yù)制樁第二章

樁基礎(chǔ)工程25第二十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四錘擊樁動(dòng)畫第二章

樁基礎(chǔ)工程26第二十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（４）打樁的質(zhì)量控制

a．樁的垂直偏差應(yīng)控制在1%之內(nèi)；b．平面位置的允許偏差（見下表）基礎(chǔ)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(tái)樁數(shù)為1~3根100mm樁數(shù)為4~16根1/3樁徑或1/3邊長樁數(shù)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(chǔ)工程27第二十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四c．貫入度與標(biāo)高控制

端承型樁

——

以貫入度控制為主，樁尖進(jìn)入持力層深度或樁尖標(biāo)高可作參考；

摩擦型樁

——以樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高控制為主，貫入度可作參考。第二章

樁基礎(chǔ)工程28第二十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（５）打樁的公害a．公害擠土、震動(dòng)、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(yù)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(dòng)、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(chǔ)工程29第二十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四錘擊樁視頻第二章

樁基礎(chǔ)工程30第三十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（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(dòng)和噪音，但仍存在擠土效應(yīng)。該方法適用于軟弱土層和鄰近有怕振動(dòng)的建（構(gòu)）筑物的情況。靜力壓樁機(jī)有機(jī)械式和液壓式兩類，目前使用的多為液壓式靜力壓樁機(jī)，壓力可達(dá)5000KN以上，如圖2-5示。圖2-5液壓式靜力壓樁機(jī)1-操縱室；2-電氣控制臺(tái)；3-液壓系統(tǒng)；4-導(dǎo)向架；5-配重；6-夾持裝置；7-吊樁把桿；8-支腿平臺(tái)；9-橫向行走與回轉(zhuǎn)裝置；10-縱向行走裝置；11-樁第二章

樁基礎(chǔ)工程31第三十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四靜壓樁動(dòng)畫第二章

樁基礎(chǔ)工程32第三十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（三）振動(dòng)法沉樁

振動(dòng)法是利用振動(dòng)錘（圖2-6）沉樁，將樁與振動(dòng)錘連接在一起，振動(dòng)錘產(chǎn)生的振動(dòng)力通過樁身帶動(dòng)土體振動(dòng)，使土體的內(nèi)摩擦角減小、強(qiáng)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(dòng)錘1-振動(dòng)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(chǔ)工程33第三十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四靜力壓樁第二章

樁基礎(chǔ)工程34第三十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四第二章

樁基礎(chǔ)工程

第二節(jié)灌注樁施工第二章

樁基礎(chǔ)工程35第三十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

§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(nèi)安放鋼筋籠灌注混凝土而成。灌注樁能適應(yīng)各種地層的變化，無需接樁，施工時(shí)無振動(dòng)、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(yán)格，施工后需較長的養(yǎng)護(hù)期方可承受荷載，成孔時(shí)有大量土渣或泥漿排出。第二章

樁基礎(chǔ)工程36第三十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四

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(hù)壁成孔；4.套管成孔。第二章

樁基礎(chǔ)工程37第三十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四一、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(nèi)無地下水的土質(zhì)，不需護(hù)壁可直接取土成孔。目前常用螺旋鉆機(jī)成孔，亦有用洛陽鏟成孔的。第二章

樁基礎(chǔ)工程38第三十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四螺旋鉆機(jī)

螺旋鉆成孔灌注樁是利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)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(jī)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(jī)1-上底盤；2-下底盤；3-回轉(zhuǎn)滾輪；4-行車滾輪；5-鋼絲滑輪；6-回轉(zhuǎn)軸；7-行車油缸；8-支盤

第二章

樁基礎(chǔ)工程39第三十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四二、泥漿護(hù)壁成孔泥漿護(hù)壁成孔是用鉆機(jī)成孔的同時(shí)，用泥漿保護(hù)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(chǔ)工程40第四十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（一）泥漿的作用與組成

泥漿一般需專門配制，當(dāng)在粘土中成孔時(shí)，也可用孔內(nèi)鉆碴原土自造泥漿。1、泥漿作用

泥漿具有保護(hù)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(hù)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(chǔ)工程41第四十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四3、泥漿性能要求

項(xiàng)次項(xiàng)目性能指標(biāo)檢驗(yàn)方法1相對(duì)密度1.05~1.25泥漿密度計(jì)2粘度18-25s500/700mL漏斗法3含砂率<4%含砂量計(jì)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(jì)8穩(wěn)定性<0.03g/cm2

9pH值7-9PH試紙膨潤土泥漿的性能指標(biāo)第二章

樁基礎(chǔ)工程42第四十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（二）回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔1、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)是由動(dòng)力裝置帶動(dòng)鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)帶有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由鉆頭切削土壤。鉆孔灌注樁——鉆進(jìn)施工第二章

樁基礎(chǔ)工程43第四十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（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(jù)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(chǔ)工程44第四十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四（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(jù)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(jī)回轉(zhuǎn)裝置

第二章

樁基礎(chǔ)工程45第四十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四泥漿的正循環(huán)第二章

樁基礎(chǔ)工程46第四十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四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-泥漿池；5-泥漿泵；6-砂石泵；7-水龍頭；8-鉆桿；9-鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置第二章

樁基礎(chǔ)工程47第四十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四泥漿的反循環(huán)第二章

樁基礎(chǔ)工程48第四十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四鉆孔灌注樁施工視頻第二章

樁基礎(chǔ)工程49第四十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期四2.潛水鉆機(jī)成孔潛水鉆機(jī)時(shí)一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)械，其動(dòng)力、變速機(jī)構(gòu)和鉆頭連在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下進(jìn)行切削土壤成孔（圖2-10）。用正循環(huán)工藝輸入泥漿，進(jìn)行護(hù)壁和將鉆下的土碴排出孔外。潛水鉆機(jī)成孔的施工過程皆與回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔相似。圖2-10