2023/3/311第2章樁基礎(chǔ)工程

概述2.1預(yù)制樁施工2.2灌注樁施工2023/3/312概

述一般多層建筑，當(dāng)?shù)鼗^好時(shí)多采用天然淺基礎(chǔ)，它造價(jià)低、施工簡(jiǎn)便。如果天然淺土層較弱，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，形成人工地基。如深部土層也軟弱，或建（構(gòu)）筑物的上部荷載較大而且是對(duì)沉降有嚴(yán)格要求的高層建筑、地下建筑以及橋梁基礎(chǔ)等，則需要采用深基礎(chǔ)2023/3/3131.樁基礎(chǔ)構(gòu)造樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式，它由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與土體接觸，則稱為低承臺(tái)樁基，若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上，則稱為高承臺(tái)樁基。建筑樁基通常為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)，而在橋梁、碼頭工程中常用高承臺(tái)樁基礎(chǔ)。

概述2023/3/315按施工方法分類

預(yù)制樁、灌注樁。預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制成的各種形式的樁，用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中，或有的用高壓水沖沉入土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上用機(jī)械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同分為挖孔、鉆孔、沖孔灌注樁，沉管灌注樁和爆擴(kuò)樁等。按擠土狀況分類

非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁。沉管法、爆擴(kuò)法施工的灌注樁、打入（或靜壓）的實(shí)心混凝土預(yù)制樁、閉口鋼管樁或混凝上管樁屬于擠土樁。沖擊成孔法、鉆孔壓注法施工的灌注樁、預(yù)鉆孔打入式預(yù)制樁、混凝土(預(yù)應(yīng)力混凝土)管樁、H型鋼樁、敞口鋼管樁等屬于部分?jǐn)D土樁；干作業(yè)法、泥漿護(hù)壁法、套管護(hù)壁法施工的灌注樁屬非擠土樁。

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§2.1預(yù)制樁施工

預(yù)制樁包括混凝土預(yù)制樁、鋼樁兩種?；炷令A(yù)制樁常用的有鋼筋混凝土實(shí)心方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁。鋼樁有鋼管樁、H型鋼樁、其他異性鋼樁。

沉樁方法有錘擊沉樁、振動(dòng)沉樁和靜力沉樁等。本節(jié)以鋼筋混凝土方樁為例介紹沉樁的施工工藝，其它樁形施工方法類似，不再重復(fù)。

2023/3/3172.1.1預(yù)制樁的制作

場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉降；疊澆層數(shù)≯4層，上下層及鄰樁之間應(yīng)做好隔離層，混凝土的澆筑應(yīng)待下層或鄰樁設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到30％以上方可進(jìn)行；樁所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30;預(yù)應(yīng)力樁不宜低于C40；樁的縱向鋼筋配筋率：錘擊沉樁不宜小于0.8%，靜力壓樁不宜小于0.6%；樁頂范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密，并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片；主筋位置必須正確，保護(hù)層不得過厚；鋼筋接長(zhǎng)用對(duì)焊，接頭錯(cuò)開；混凝土由樁頂至樁尖連續(xù)澆筑，嚴(yán)禁中斷；樁頂應(yīng)制作平整。2023/3/3192.1.2預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸、堆放預(yù)制樁的起吊混凝土強(qiáng)度：起吊移位——≮70％設(shè)計(jì)強(qiáng)度；運(yùn)輸、打樁——≮100％設(shè)計(jì)強(qiáng)度。運(yùn)輸：合理設(shè)置吊點(diǎn)：正負(fù)彎矩值基本相等。+M－M2023/3/31102.預(yù)制樁運(yùn)輸3.預(yù)制樁堆放堆放地點(diǎn)應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，排水通暢；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)不宜過多，一般不宜超過4層；避免二次搬運(yùn)。吊、運(yùn)平穩(wěn)，避免損壞。當(dāng)運(yùn)距不大時(shí)，可采用滾筒、卷揚(yáng)機(jī)等拖動(dòng)樁身運(yùn)輸；當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)可采用小平臺(tái)車運(yùn)輸。運(yùn)輸過程中支點(diǎn)應(yīng)與吊點(diǎn)位置一致。2023/3/31112.1.3預(yù)制樁沉樁（1）打樁機(jī)械打樁機(jī)具主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置三個(gè)部分。樁錘是對(duì)樁施加沖擊力，將樁打入土中的機(jī)具；樁架的作用是將樁吊到打樁位置，并在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向，保證樁錘能沿要求的方向沖擊；動(dòng)力裝置包括驅(qū)動(dòng)樁錘及卷揚(yáng)機(jī)用的動(dòng)力設(shè)備。

1.錘擊沉樁的施工方法2023/3/3113

施工中常見的樁錘有落錘、蒸汽錘（單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘）、柴油汽錘和液壓錘。

落錘

是指樁錘用人力或機(jī)械拉升，然后自由落下，利用自重夯擊樁頂。

優(yōu)缺點(diǎn)：

構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便、沖擊力大，能隨意調(diào)整落距，但錘打速度慢，效率較低、樁身易損失。落錘重量一般為0.5~1.5t，重型錘可達(dá)數(shù)噸

適用范圍

適宜打各種樁；粘土、含礫石的土和一般土層均可使用。2023/3/3114優(yōu)缺點(diǎn)：

構(gòu)造簡(jiǎn)單、落距短，對(duì)設(shè)備和樁頭不易損壞，打樁速度及沖擊力較落錘大，效率較高。適用范圍

適于打各種樁。B.單動(dòng)汽錘單動(dòng)汽錘工作原理圖

利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉，然后由錘的自重向下沖擊沉樁。只在上升時(shí)耗用動(dòng)力，下降靠自重；

2023/3/3115雙動(dòng)汽錘工作原理圖C.雙動(dòng)汽錘

利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖，增加夯擊能量。優(yōu)缺點(diǎn)：沖擊次數(shù)多、沖擊力大、工作效率高，可不用樁架打樁，但需鍋爐或空壓機(jī)，設(shè)備笨重，移動(dòng)較困難。

適用范圍適宜打各種樁，便于打斜樁；使用壓縮空氣時(shí)可在水下打樁；可用于拔樁。

2023/3/31172023/3/3118E.振動(dòng)樁錘

利用偏心輪引起激振，通過剛性連接的樁帽傳到樁上。優(yōu)缺點(diǎn)：沉樁速度快，適應(yīng)性大，施工操作簡(jiǎn)易安全，能打各種樁并幫助卷揚(yáng)機(jī)拔樁。

適用范圍適宜于打鋼板樁、鋼管樁、鋼筋混凝土和土樁；宜用于砂土，塑性粘土及松軟砂粘土；在卵石夾砂及緊密粘土中效果較差。2023/3/3119JZZ75振動(dòng)樁機(jī)，功率43.5kW，最大沉樁直徑0.50m，最大沉樁深度31m，適用于振動(dòng)沉管灌注樁施工。

2023/3/3121錘型柴油錘202535456072錘的動(dòng)力性能沖擊部分重（t）2.02.53.54.56.07.2總重（t）4.56.57.29.615.018.0沖擊力（kN）20002000~25002500~40004000~50005000~70007000~10000常用沖程（m）1.8~2.3樁的截面混凝土預(yù)制樁的邊長(zhǎng)或直徑（cm）25~3535~4040~4545~5050~5555~60鋼管樁的直徑（cm）40609090~100持力層粘性土粉土一般進(jìn)入深度（m）1.0~2.01.5~2.52.0~3.02.5~3.53.0~4.03.0~5.0靜力觸探比貫入度平均值（MPa）345>5砂土一般進(jìn)入深度（m）0.5~1.00.5~1.51.0~2.01.5~2.52.0~3.02.5~3.5標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N（未修正）15~2520~3030~4040~4545~5050常用的控制貫入度（cm/10擊）

2~3

3~54~8

設(shè)計(jì)單樁極限承載力（kN）400~1200800~16002500~40003000~50005000~70007000~10000在選擇打樁機(jī)具時(shí)，應(yīng)根據(jù)地基土壤的性質(zhì)、工程的大小、樁的種類、施工期限、動(dòng)力供應(yīng)條件和現(xiàn)場(chǎng)情況確定。2023/3/3122樁架作用：支撐錘樁吊樁就位打樁導(dǎo)向類型（常用）：

多功能樁架（沿軌道行駛的）

：機(jī)動(dòng)適應(yīng)性好；大、裝拆運(yùn)麻煩。履帶式樁架（裝在履帶底盤上）

：移動(dòng)方便，適用范圍廣。 步履式樁架：移動(dòng)方便，穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強(qiáng)。2023/3/3123履帶式樁架多功能樁架2023/3/3125B.打樁順序

防止土向一個(gè)方向擠壓，這樣有可能最后打入的樁難打或者樁的入土深度減少，直接影響打樁進(jìn)度和施工質(zhì)量。打樁順序是否合理，還應(yīng)考慮擠土對(duì)周圍環(huán)境（如建筑物）的影響。2023/3/3126（1)當(dāng)樁中心距<4倍樁徑時(shí)，可：①自中間向四周打設(shè)；②由中心向兩側(cè)對(duì)稱打；③分段對(duì)稱打。（2)當(dāng)樁中心距4倍樁徑時(shí)，可按施工方便打；（3)當(dāng)樁的規(guī)格不同時(shí)，先大后小，先長(zhǎng)后短；（4)當(dāng)樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高不同時(shí)，先深后淺。2023/3/3129（3）打樁的質(zhì)量控制1）滿足承載力要求：端承樁－控制最后貫入度為主(參考標(biāo)高)

摩擦樁－控制沉樁標(biāo)高為主(參考最后貫入度)2）偏差:

樁位偏差：排樁―偏軸≯100，順軸≯150mm；群樁－

≯

1/3樁徑或邊長(zhǎng)；垂直偏差

≯

1%;3）樁不受損：樁頂、樁身不打壞，樁頂下1/3樁長(zhǎng)內(nèi)無水平裂縫。2023/3/3130（4）打樁對(duì)周邊環(huán)境的影響及其防治1）打樁對(duì)周邊環(huán)境的影響振動(dòng)、噪音、擠土、孔隙水壓力增大2）防治

預(yù)鉆孔沉樁袋裝砂井或塑料排水板挖防震溝重錘低擊控制打樁速度和打樁順序靜力壓樁水沖法輔助打樁2023/3/31312.靜力壓樁靜力壓樁是在均勻軟弱土中利用壓樁架（型鋼制作）的自重和配重，通過卷揚(yáng)機(jī)的牽引傳到樁頂，將樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁方法。這種沉樁方法無振動(dòng)、無噪音、對(duì)周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。

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靜力壓樁機(jī)構(gòu)造原理圖

活動(dòng)壓梁

油壓表樁帽上段樁上段樁錨筋下段樁加壓重物底盤軌道導(dǎo)籠口操作平臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)加壓鋼絲繩滑輪組樁架導(dǎo)向籠2023/3/31331－1全液壓式靜力壓樁機(jī)壓樁示意圖2023/3/31342023/3/31352023/3/3136

壓樁過程中，當(dāng)樁尖碰到夾砂層時(shí)，壓樁阻