东南大学郭正兴土木工程施工03桩基础工程 PPT课件

3）贯入度与标高控制
• 端承型桩： 以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考 ；
• 摩擦型桩： 以桩尖设计标高控制为主，贯入度可作参考。
（6）打桩中常见事故的分析、处理
在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂
，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。
发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和
二、沉桩施工
沉桩方法：
• 锤击法、静力压桩法、振动法、水冲法等。
锤击法：
• 是利用桩锤落到桩顶上的冲击力来克服土对桩的阻力，使桩沉到预定 的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。
• 锤击沉桩是混凝土预制桩常用的沉桩方法，它施工速度快，机械化程 度高，适用范围广，但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动，在城区 和夜间施工有所限制。
3）减小打桩对周围环境的影响
• 当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打。
（4）打桩方法要点
工艺顺序：
• 设置标尺→桩架就位→吊桩就位→扣桩帽、落锤、脱吊钩→低锤轻打→正式 打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。
（4）打桩方法要点
1）控制入土时的垂直度
• 插入土中的垂直度偏差不得超过0.5%，桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线 上，确保桩能垂直下沉。
• （4）浇筑时间：
• 上层桩或邻桩的浇筑，必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%后方可进行。
一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放
1.砼预制桩的制作
钢筋混凝土预制桩制作－钢筋、模板施工 （预制厂制作）
一、砼预制桩的制作、起吊、运输和堆放
1.砼预制桩的制作
钢筋混凝土预制桩制作－混凝土浇筑 （工地现场制作）

3.2 混凝土预制桩施工
主要施工过程：桩的预制、运输和沉入。
3.2.1 桩的预制 预制桩有实心桩与空心桩。 工厂预制桩长一般不超过12m；工地预制不超过30m，且 桩长L<50倍桩截面边长或直径。 （1）桩的制作—并列法、间隔法、重叠法、翻模法
重叠不超过四层； 底模和场地应平整坚实，防止浸水沉陷； 重 上下层桩间及桩与底模之间刷隔离剂； 叠 下层需达到30%设计强度后上层方可浇筑； 法
打桩宜采用重锤低击
（4）打桩注意事项 隐蔽工程及时做好记录
严禁偏打 桩锤、桩帽和桩身轴线重合，衬垫平整均匀，构造合适
桩顶衬垫弹性应适宜 延长锤击作用时间和应力波波长，降低锤击应力值，从 而提高打击效率和降低桩的损坏率。
连续施打、入土速度均匀，不得间歇过长 避免土的固结作用，使继续打桩阻力增大，不易打入土 中
三点式桩架在性能上是 比较理想的，工作幅度小， 具有良好的稳定性，其次还 可通过斜撑的伸缩使立柱倾 斜，以适应打斜桩的需要。
悬
挂
简 易 桩 架
履 带 式 桩 架
轮
滚
式
管
桩
式
架
桩
架
步
桁
履
式
式
打
桩
桩
架
架
全液 压履 带式 三支 点打 桩架
（3）打桩工艺
吊桩就位 打桩 •轻锤高击 动量小，锤对桩头冲击大，回弹大，桩头容易损坏、桩 难以入土。 •重锤低击 动量大，锤对桩头冲击小，回弹小，桩头不易被打碎、 桩能很快入土；落距小，效率高。
3.2.3.1 锤击沉桩
（1）桩锤 落锤—适用于粘土或含砂石较多的地基土；
蒸汽锤（单动气锤、双动气锤 ）—适用于各种桩； 电磁锤

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
预制桩的制作 运输和堆放 沉桩施工方法 接桩施工方法
预制桩施工
灌注桩施工
施工准备： 场地平整、 测量放线、 桩位确定等
钻孔：采用 钻孔机钻孔， 根据地质情 况选择合适 的钻头和钻 进方法
钢筋笼制作 与安装：按 照设计要求 制作钢筋笼， 并吊装到孔 内
混凝土浇筑： 将混凝土浇 筑到钢筋笼 周围，并振 捣密实
采取有效的措施减少施工对环境的影响，如控制施工噪音、粉尘、废 水的排放等。
加强施工现场的环保管理，确保各项环保措施得到有效执行。
定期对施工现场进行环境监测，及时发现并解决潜在的环境问题。
应急预案与事故处理
桩基础工程施 工过程中可能 发生的事故类 型及危害程度
分析
应急预案的制 定和实施流程
事故处理原则 和方法，包括 现场抢救、报 告和记录等方
适用于不同结构形 式和荷载要求的建 筑物
适用于不同施工方 法和技术要求的桩 基础工程
适用于不同设计规 范和标准要求的桩 基础工程
重要性
桩基础工程是土木工程施工中的重要组成部分 桩基础工程对于建筑物的稳定性和安全性具有关键作用 桩基础工程能够提高建筑物的抗震性能和抵抗自然灾害的能力 桩基础工程对于建筑物的使用寿命和经济效益具有重要影响
常见问题及处理方法
桩位偏差：采 用增加桩长、 接桩或修改设 计等措施处理
桩顶标高不足： 采用接桩或送 桩等措施处理
桩身断裂：采 用补桩或加固 周围土体等措
施处理
桩身倾斜：采 用纠偏或补桩
等措施处理
安全措施与注意事项
桩基础工程施工前，应进行安全技 术交底，明确安全措施和环保要求。
桩基础工程施工过程中，应注意环 境保护，减少噪音、振动和污染。

桩的作用是将上部建筑物的荷 载传递到深处承载力较强的土层 上，或将软弱土层挤密实以提高 地基土的承载能力和密实度。
2.1.2 桩的分类
（1）桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩
端承桩是穿过软弱土层而达到 坚硬土层或岩层上的桩，上部结 构荷载主要由岩层阻力承受；
摩擦桩完全设置在软弱土层中， 将软弱土层挤密实，以提高土的 密实度和承载能力，上部结构的 荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地 基土之间的摩擦阻力共同承受。
（3）接头：管桩接头宜采用端板焊接。管桩接头端板的宽度不得 小于管桩的壁厚。接头的端面必须与桩身的轴线垂直。
2.2.4 技术要求
（1）混凝土强度：混凝土质量控制应符合GB50164的规定。预应 力混凝土管桩用混凝土强度等级不得低于C50，预应力高强混凝 土管桩用混凝土强度等级不得低于C80； （2）混凝土保护层：预应力筋的混凝土保护层厚度不得小于25 ｍｍ， （3）外观质量：见表2。 （4）尺寸允许偏差：见表3。 （5）抗弯性能：当加载至表４中的极限弯矩时，管桩不得出现 下列任何一种情况：ａ）受拉区混凝土裂缝宽度达到1.5ｍｍ； ｂ）受拉钢筋被拉断；ｃ）受压区混凝土破坏。见表4。
（2）钢筋骨架：预应力钢筋沿其分布圆周均匀配置，最小配筋率 不低于 0.4%，并不得少于六根。 螺旋筋的直径应根据管桩规格而 确定，外径450mm以下，螺旋筋的直径应不小于4mm；外径 500600mm，螺旋筋的直径不应小于5mm，外径 800-1000mm，螺旋 筋直径不应小于6mm。管桩螺距最大不超过110mm，管桩两端螺 旋筋的长度范围1000~1500mm，螺距范围在及质量检验
视频1：桩机施工
视频2：压桩
视频3：送桩
视频1：夹桩机构
2.3 预应力高强混凝土管桩施工及质量检验

桩基由多根桩组成，通过承台连 接成一个整体，共同承受建筑物 荷载。
桩基础工程类型
根据施工方法的不同，桩基础工程可分为预制桩和灌注桩两 种类型。
预制桩是在工厂或施工现场预先制作好的桩，通过沉桩设备 将其打入地下；灌注桩则是通过钻孔或挖孔的方式在地下形 成桩孔，然后浇筑混凝土形成桩身。
桩基础工程应用场景
桩身加固
对存在缺陷或不能满足设计要求的桩基进行加固处理，以提高其承 载力和稳定性。
03 桩基础工程质量控制
施工前质量控制
施工前质量控制是确保桩基础工程质量的关键环节，包括对施工队伍的资质和经验 进行审查，对施工设备进行检查和维护，对施工材料进行质量检验等。
施工前还需要进行详细的地质勘察和设计交底工作，以确保施工方案的科学性和可 行性。
预制桩施工案例
总结词
高效、快速、低成本
详细描述
预制桩施工是一种常见的桩基础施工方法，通过在工厂预制桩身，可以大幅缩 短施工周期，降低成本，并且施工效率高。在案例中，预制桩被广泛应用于各 类建筑工程，如高层建筑、大型公共设施等。
灌注桩施工案例
总结词
灵活、适应性强
详细描述
灌注桩施工是通过在地基中钻孔，然后向孔内浇筑混凝土形成桩基的方法。由于其施工方法灵活，可以适应各种 复杂的地质条件，因此在一些特殊工程中得到广泛应用。例如，在桥梁工程中，灌注桩被用于支撑桥梁墩台，保 证桥梁的稳定性和安全性。
混凝土灌注
混凝土灌注是灌注桩施工的关键环节，需要控制混凝土的配合比、灌注 速度和高度，确保混凝土能够顺利地注入钻孔中，并形成密实、均匀的 桩基。
桩基处理技术
桩基处理技术的概述
桩基处理技术是对已经完成的桩基进行必要的处理，以满足设计 要求和规范规定。

钢管桩
承载力高、抗拔能力强，适用于抗拔桩和承载力要求高的基础。
树根桩
施工方便、对环境影响小，适用于基础加固和修复工程。
桩基的选择原则与注意事项
选择原则
根据工程地质勘察报告、上部结构类型、荷载大小及分布、施工 条件等因素综合考虑。
注意事项
考虑施工可行性、经济性及安全性；注意地质条件对桩基施工的 影响；注意环境对施工的影响，如噪音、振动等；注意施工后检 测和验收。
核电站
核电站对安全性要求极高，桩基础工程能够提供 稳定、可靠的基础支撑，保障核电站的安全运行 。
02
桩基础工程施工流程
施工前的准备工作
现场勘查
对施工场地进行实地考察，了解地质、水文 等条件，为后续施工提供依据。
设计交底
确保施工单位充分理解设计意图，明确施工 要求。
施工组织设计
制定详细的施工计划，包括人员、设备、材 料等资源配置。
04
桩基础工程施工中的问题与解决方案
施工中的常见问题
桩位偏差
实际施工时桩位与设计桩位存在偏差。
桩基质量不均匀
成桩后各桩段质量存在差异。
桩身倾斜
桩基在施工过程中发生倾斜。
桩基承载力不足
成桩后桩基无法承受设计要求的承载力。
问题产生的原因分析
地质勘察不准确
对施工区域地质勘察不全面或数据不准 确，导致设计时未能充分考虑地质条件
《桩基础工程施工》ppt课件
目
CONTENCT
录
• 桩基础工程概述 • 桩基础工程施工流程 • 桩基类型与选择 • 桩基础工程施工中的问题与解决方
案 • 工程案例分析
01
桩基础工程概述
桩基础工程定义
桩基础工程是指通过在地基中设置桩基和承台，将建筑物或构筑 物的荷载传递到地下深处具有良好承载能力的土层中，以满足结 构安全和稳定性要求的一种基础形式。

案例二：复杂地质条件下的桩基工程
总结词
地质条件多变、技术难度大
详细描述
在复杂地质条件下，如软土、岩溶、山区等地区，桩基工程面临着诸多挑战。需 要采取相应的技术措施，如地基处理、桩基选型、施工方法等，以确保桩基的稳 定性和安全性。同时，还需要加强监测和检测，及时发现和处理问题。
案例三：历史建筑保护中的桩基工程
随着建筑高度的增加，对桩基的 承载力要求也越来越高，因此需 要研发更高强度的桩基材料以满
足需求。
复合桩基材料
利用多种材料的优点，研发出具 有更好性能的复合桩基材料，以
提高桩基的承载力和耐久性。
环保桩基材料
考虑到环保因素，需要研发出低 能耗、低污染的桩基材料，以减
少对环境的影响。
复杂环境下的桩基设计优化
整体稳定性
综合考虑横向和纵向稳定性，分析 桩基在各种工况下的整体稳定性。
04
桩基础工程案例分析
案例一：高层建筑桩基工程
总结词
大型复杂、技术要求高
详细描述
高层建筑由于其高度和荷载较大，对桩基工程的要求也更加严格。需要考虑的因素包括桩基承载力、沉降量、稳 定性等，同时还需要进行详细的结构设计和计算。在施工过程中，需要采用大型机械和先进的施工技术，确保施 工质量和安全。
桩基础的类型与选择
预制桩
预制桩是在工厂或施工现场预先制作 好的桩，其优点是制作速度快、承载 能力强、耐久性好等。
灌注桩
选择合适的桩基础类型
根据工程地质条件、建筑物荷载、施 工条件等因素综合考虑，选择合适的 桩基础类型。同时，还需要考虑桩基 的经济性、环保性等因素。
灌注桩是通过在地基中钻孔，然后向 孔内灌注混凝土形成的桩。其优点是 适应性强、施工方便等。

施工过程控制：按照施工规范进行施工，确保桩位偏差、垂直度等符 合要求
质量检测：对成桩进行质量检测，包括承载力、完整性等指标
常见问题及处理：针对可能出现的问题，提出相应的处理措施
地下连续墙的质量控制
施工前准备：对地质勘察报告、施工图纸、 施工方案等进行审查，确保符合规范要求。
泥浆制备：采用优质泥浆材料，确保泥浆 比重、粘度、含砂率等指标符合规范要求。
地下连续墙施工
灌注桩施工 土层锚杆施工
03
桩基础工程的设计
桩基础的承载力设计
桩基础类型：包括摩擦型桩和端承型桩等 桩的尺寸和布置：根据地质条件和荷载要求进行设计 桩的承载力计算：根据土的物理性质、桩的类型和尺寸等因素进行计算 桩的沉降控制：通过控制桩的沉降量来保证建筑物的稳定性和安全性
桩基础的沉降控制设计
06
桩基础工程的施工安全与环保措施
施工安全措施
施工现场安全管理制度
施工安全技术措施
施工安全检查与验收制度
应急救援预案与措施
施工环保措施
施工前进行环境评估，确保符合环保要求 合理规划施工场地，减少对周围环境的影响 采取降噪、减震、除尘等措施，降低施工噪音、震动和粉尘对环境的影响 合理利用资源，减少能源消耗和浪费
桩基础沉降控制的重要性 桩基础沉降控制的设计原则 桩基础沉降控制的设计方法 桩基础沉降控制的设计实例分析
桩基础的抗拔设计
抗拔设计的目的和重要性 抗拔设计的原理和方法 抗拔设计的计算和实例分析 抗拔设计的注意事项和优化建议
桩基础的抗震设计
地震对桩基础的影响 桩基础的抗震设计原则 桩基础的抗震设计方法 桩基础的抗震构造措施
槽内
浇注混凝土：将混凝 土浇注入钢筋笼中， 形成地下连续墙墙体

2.断桩:(多出现在地面以下1-3M的不同软硬土 层交接处)
(1)产生原因： A.桩距过小，邻桩施工产生水平横向推力及 上拔力。 B.软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产 生剪应力。 C.桩身混凝土终凝不久，强度弱，承受不了 外力的影响。
(2)防止措施 A.使桩的中心距大于3.5倍桩径： B.合理安排打桩顺序 C.采用跳打法，控制时间法，减小对邻 桩的影响
4.孔壁塌陷和钻孔偏斜的现象及处理 保持孔内水位，加大泥浆比重，
回填粘土。
二.沉管灌注桩施工： 锤击沉管灌注桩，振动沉管灌注桩
灌注桩容易出现的缺陷： 1.隔层： （1）产生原因：管径小，粗骨料粒径过
大，和易性差，拨管太快。 （2）防止措施：控制塌陷落度，不少于
5-7CM ， 粗 骨 料 粒 径 3CM ， 拨 管 不 能太快，淤泥0.8M/Min以内，一般 采用密锤来防止。
第二章：桩基础工程
第一节 概述
一..桩的作用： 1.传递上部结构传来的荷载于地基； 2.挤密软弱土层，提高土的承载力和密 实度。
二. 桩的分类： 1.按传力方式和作用性质分：
端承桩 ；摩擦桩。 2.按施工方法不同分：
预制桩；灌注桩。 3.按材料分：
木桩，砼桩，钢筋混凝土桩，预应力钢 筋混凝土桩，砂卵石桩。
下沉量，以10次为一阵作记录。 注意：柴油锤不能在过软的土层中施工，
因沉入度过大，桩锤支持不起，将会中 断工作循环。
（3）蒸汽锤：
A.单动式： 上升靠动力，下降靠自重， 冲 击 力 较 大 ， 能 打 各 种 桩 ， 锤 重 15150KN，25-30次/分钟
B.双动式： 上升，下降均靠动力，需 另配一套蒸汽设备，适宜于各种不同的 桩，工作效率较高，可用于水下打桩和 拔桩，锤重6-60KN，100-200次/分钟

型）、10.0（C型）
PC-300(70)A-C60-7管桩理解：
为预应力混凝土管桩，桩外径300mm，壁厚70mm，砼
为C60，桩长7m，有效预应力.值为4.0N/mm2
10
起吊、运输：
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
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（即跨中与吊点的弯矩相等的原则）
.
38
（1）埋设护筒和制备泥浆
护筒制作：高2m左右（埋入1-1.5m)，用厚4～8mm钢板制 成，内径应大于钻头直径100-200mm
护筒作用：定孔，保护孔口，防止地面水流入，防止塌孔， 成孔时引导钻头的方向
泥浆制备：用原土造浆或建专用泥浆池，用粘土或膨润土 和水混合，制成相对密度为1.1-1.15的泥浆
摩擦桩以桩端标高控制为主，贯入度作参考
2、桩位偏差要求：不大于100-150mm
3、桩垂直度偏差：不超过0.5%
4、承载力检验：动载、静载试验符合要求
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打桩施工常见问题的分析
▪ 打桩施工中遇见的问题：桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭
转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹
▪ 主要原因：钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺、土层
适用范围：小直径桩，在软土层中应用
较多
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▪ 蒸汽锤：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。
▪ 特点：打桩速度快、效率高 ▪ 适用范围：可用于打各种桩，也可在水下打桩并用于拔桩。常
用于较软弱土层中打桩
.
17
▪ 柴油打桩锤：利用柴油爆炸时膨胀产生的压力将桩锤抬起，然