桩基工程培训教材

XX年度培训教材

（桩基工程）

1.基本知识

2.预制桩施工工艺

3.现浇灌注桩施工工艺

4.粉喷桩施工工艺

一、基本知识

1、桩基的特点及适用情况

桩基础是一种常见的深基础形式，在高层及软弱地基土建筑物中得到广泛的应用。

（1）承载力高。一般桩的承载力在500MPa左右，甚至有的高达2000MPa。

（2）稳定性好、沉降量小而均匀。特别适用于软弱土层或不均匀土层。

（3） 减少土方量的开挖与回填。与其他的地基处理方法相比，采用桩基础可以减少80~90%

的土方开挖量，土方成本大幅度下降。

（4）不需要基坑的降水。

（5）机械化施工，降低劳动强度，可以缩短工期。

（6）技术复杂，质量要求高。

（7）地下作业，不宜保证施工质量。

（8）有质量问题处理困难，因此在施工过程中应重点控制桩体的质量，这是桩基础能否

成功的关键。

2.桩基的适用情况

（1）地基的上层土质太差，而下层土质较好；

（2）地基软硬不均匀或荷载不均匀时；

（3）地基软弱，采用其他地基加固措施不合适时；

（4）地基土性特殊，如可液化土层、自重湿陷性黄土、膨胀性土、季节性冻土；

（5）上部荷载较大时；

（6）地下水位很高，或位于水中的构筑物；

（7）需要长期保存的、具有重要历史意义的建筑物从以上可以看出，桩基础是适用性最

广的一种基础形式。

3、 桩基的分类

 按桩的受力情况分为：摩擦桩、端承桩；

 按施工工艺不同分为：预制桩、灌注桩；

 按用途不同分为：地基处理桩、承重桩；

 按材料不同分为：木桩、 灰土、砂土、水泥、

混凝土、钢筋混凝土桩、钢桩。

二、预制桩施工工艺

钢筋混凝土预制桩施工工艺

桩的制作 ---- 桩的起吊 ---- 桩的运输 ---- 桩的堆放 ---- 桩的起吊

---- 桩的就位 ---- 沉桩 ---- 桩的质量检验。 核心是沉桩

（一）、桩的预制、起吊、运输、堆放

1.预制

（1）一般在现场采用重叠法制作，重叠层数不超过4层；

（2）预制前，场地必须夯实、平整；

（3）层与层之间应涂刷隔离剂；

（4）下层桩混凝土达到设计强度的30%以后，方可浇筑上层桩；

（5）混凝土浇筑时，应由桩顶向桩尖连续浇筑，严禁断开；

2.起吊

（1）当桩的混凝土达到设计强度等级的70%以上方可起吊；

（2）要合理设计起吊的吊点，要满足吊桩弯距最小的原则；

（3）起吊时应缓慢、平稳，防止桩体颤动；

（4）注意桩尖的朝向，防止安装时调头。

3.运输

（1）当桩的混凝土达到设计强度等级的100%以上方可运输；

（2）采用卷扬机或轻便轨道小平车运输。

（二）、沉桩工艺

1.沉桩的方式：锤击沉桩法、振动沉桩法、静力压桩法、射水沉桩法。

锤击沉桩法 振动沉桩法 静力压桩法 射水沉桩法

施工利用打桩设备产生的冲击能量，克服利用振动桩锤产生的振动力通过桩身利用桩架的自重和压重，通过滑轮或是锤击沉桩法的一种辅助方法。利用

原理 摩擦阻力使桩沉入。 使土体振动，内摩擦角减小。 液压将桩压入土中，目前压力可达400吨。 高压水流经过桩侧面或空心桩内部的射水管冲击桩尖附近土体，便于锤击。

优点 1.施工简便

2.构造简单

3.成本低 1.效率高

2.污染低

3.工期短 1.效率高

2.无噪音和振动

3.可以进行接桩

缺点 1.效率低

2.施工工期长

3对桩头有破坏 1.设备复杂，一次性投入大

2.成本高 1.设备复杂，一次性投入大

2.成本高 对土体有一定的扰动，因此当沉桩至最后1~2米停止冲水

适应范围 1.各种土层

2.不适用于长桩 主要适用于各类砂土 1.软弱土层

2.邻近怕振动的建筑物

3.长桩情况 1.砂土

2.碎石土

3特别长的预制 桩

2.锤击沉桩法

（1）打桩设备：包括桩锤、桩架、动力设备，其中桩锤是最主要的设备。

①桩锤：A.桩锤的分类（见下页幻灯片） B.锤重的选择

用锤击沉桩法沉桩时，关键是选择锤重。桩锤的选择应先根据施工条件确定桩锤的类型，然后再决定锤重，一般要求如下：

ⅰ 锤重应有足够的冲击力，锤重应大于或等于桩重；

ⅱ 锤重应等于桩重的1.5～2倍；

ⅲ 施工时，宜采用“重锤低击、低提重打”即锤的重量大落距小，不易产生回跃，不

至于损坏桩头。

②桩架：是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向使桩不至于偏移。

常见的桩架：多功能桩架、履带式桩架。

桩锤的分类及特点

桩锤的

种 类 工作原理 特点 适用范围

落锤用卷扬机提升，靠自重构造简单，使用方便，冲击力1.木桩及细长尺寸

0.5~2T 下落的冲击能量打桩 大，能随意调整落距，速度慢（6~20次／分）效率低 的混凝土桩

单动汽锤1~15T 利用压缩空气为动力推动活塞上升，排出空气汽缸下落打击桩头 结构简单，落距短，对桩头不易损坏，打桩速度及冲击力大效率高， 1.适宜于各类桩

2.最适宜于打就地灌注混凝土桩

双动汽锤1~7T 桩锤固定不动压缩空气迫使活塞来回上升和下降，带动冲击部分打桩， 冲击次数多，冲击力大，工作效率高，不用桩架打桩，但设备笨重移动困难 1.适宜于各类桩

2.可用于打斜桩、水下打桩、拔桩

柴油锤

0.3~7T 利用燃油爆炸推动活塞往复运动进行锤击打桩最常用的桩锤 自身附有桩架、动力设备，不需要外部能源，移动便利，打桩迅速，但不易在硬土和松软土中打桩，有噪音、振动、空气污染 1.木桩、钢板桩

2.长度在12米以内的混凝土桩

液压锤 利用液压油使冲击缸体上升与降落从而对桩体产生冲击 不排出任何废气，无噪音，冲击频率高，是理想的打桩设备，但构造复杂，造价高 适合水中打桩

（2）打桩施工

①打桩准备工作：平整施工场地，清除地表障碍物，定位放线；安设打桩机械、设备；

确定合理的打桩顺序：ⅰ由一侧向另一侧打

ⅱ 由两侧向中央打

ⅲ 由中央向两侧打

ⅳ 跳打法

②试打

打桩的工艺为：吊桩就位 ----- 校垂度 ----- 安装桩帽 ------ 插入土中 -----

校四心合一（锤、帽身、靴）----- 预压 ----- 校垂度 ----- 锤击、记录 ----- 停打。

通过试打判断土层的坚硬程度、打桩方法、打桩顺序是否选择得当，以便为正常打桩提供经验与数据。

③正式打桩

三、现浇灌注桩施工工艺

（一）、基本知识

1.概念：是直接在桩位处就地成孔，然后在孔内投放钢筋骨架灌注混凝土而成的桩。

2.分类：按成孔方式不同分为：干作业成孔灌注桩、湿作业成孔灌注桩、套管成孔灌注桩、

爆扩成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩。

3.特点：

（1）施工时无振动、无挤压、无噪音；

（2）对于长桩无需接桩；

（3）宜于在建筑物密集的地区使用；

（4）能节约钢材，工艺简单，适应于土层变化的地基；

（5）操作严格，质量要求高，施工后需要一定的养护期，工期长；

（6）施工质量问题尚未彻底解决，而且出现问题后补救困难。

（二）、套管成孔灌注桩

1.概念：利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有钢筋混凝土的桩靴的钢套管沉入土中，然

后灌注混凝土拔管而成。

2.施工过程：

就位 ----- 沉管 ----- 校正 ----- 浇筑第一次混凝土 ----- 投放钢筋骨架

----- 浇筑第二次混凝土 ----- 拔管。

3.常用的施工方法

（1）单打法：

施工时在管内灌满混凝土，开动振动器5~10S，开始边振边拔。每拔0.5~1米，停拔5~10S，如此反复，直到套管全部拔出。

（2）反插法：

在套管内灌满混凝土后，先振后拔，每次拔管0.5~1米，向下反插0.3~0.5米，如此反复进行并始终保持振动，直到套管全部拔出。反插法使桩径扩大，承载力提高，混凝土质量得到改善。

（3）复打法：

在单打法完成后立即进行清管在原桩位处二次沉管，并放入钢筋笼，二次浇筑混凝土，二次拔管。经过二次复打，桩径扩大，承载力提高（提高25%左右），混凝土质量得到改善。要求： ①在混凝土初凝前完成复打；②必须在原位进行，防止偏移。

4.套管成孔灌注桩常见的质量问题

断桩 缩颈桩 吊脚桩

概念解释 在某水平或斜截面处出现贯通裂痕 又称瓶颈桩在某截面处直径变小 桩底的混凝土隔空或混进泥砂而形成松软层

产生原因 1.桩距太小受邻桩施工

挤压产生水平力和隆

起上拔力；

2.混凝土初凝不久强度

弱时受到外力；

3.软硬土层间传递水平

力大小不同，对桩产

生剪应力。 1.孔隙水压力的影响；

2.拔管太快，混凝土量

少，和易性差，出管

扩散性差；

3.桩距太小受邻桩施工

挤压成缩颈。 1.预制桩尖（靴）强度

不够被打坏泥砂或水

进入桩管；

2.拔管时预制桩尖没有

及时脱开或活瓣没有

及时打开。

防止措施 1.控制桩距不小于3.5

桩径；

2.采用跳打法或控制时

间法，使近桩混凝土

达到设计强度50%后

再打中间桩；

3.将断桩拔出加钢箍连

接重新浇灌混凝土。 1.控制拔管速度（一般

1.2~1.5米／分，软

弱土层0.8~1.0米／

分）；

2.施工中始终保持混凝

土量略高出地面保持

足够压力便于扩散；

3.发现缩颈用复打法、

反插法处理。 1.防止预制桩尖没有及

时脱开或活瓣没有及

时打开可以采用密振

慢拔；

2.严格检验桩尖强度、

密封性、检验活瓣的

灵活性；

3.拔出钢管填砂重打。

四、粉喷桩施工工艺

1、施工顺序

水泥粉喷桩的主要施工顺序为：施工准备 → 钻机就位 → 钻进 → 提升喷粉搅拌

→ 升到设计标高后再复钻 → 提升复拌喷灰 → 升到设计标高后停机 → 下一桩循环施工。

2.施工准备

① 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

② 场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。压实度不小于85%。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。