第二章 深基础工程 建筑施工课件
第二章 深基础工程 概述 钢筋混凝土预制桩 混凝土及钢筋混凝土灌注桩 地下连续墙
内容提要 本章系统介绍了桩的作用和种类，并对其施工方法、优缺点和适用范围进行了综合分析比较。 重点阐述了打入桩的施工工艺、打桩机械设备的选择，打桩顺序和打桩过程中的注意事项。 着重分析了灌注桩施工中常易产生质量事故的原因和预防处理的措施。
学习要求 1、了解桩的种类，桩基的特点；打桩及钻孔机械设备的工作原理、性能和适用范围，并能正确合理地选用。 2、了解钢筋混凝土预制桩的构造，静力压桩、水冲沉桩和振动沉桩的施工方法，重点掌握打入桩的施工工艺，桩的锤选择，打桩顺序与桩距和土质的关系，施工中常遇质量问题的原因及处理方法，保证质量的技术组织措施。 3、掌握钻孔、钻扩灌注桩，打拔管灌注桩，振动灌注桩，砂石灌注桩及爆扩桩的工艺原理和施工要点。着重掌握灌注桩产生质量事故的原因及预防、处理的方法。 4、重点：预制桩、沉管桩、挖孔桩施工。
第一节 概述 深基础工程是由地面向下开挖的一个地下空间，基坑周围一般为垂直的挡土结构。目前建筑物中常用的深基础为桩基础。 一、桩基础 第一节 概述 深基础工程是由地面向下开挖的一个地下空间，基坑周围一般为垂直的挡土结构。目前建筑物中常用的深基础为桩基础。 一、桩基础 桩基础由桩和桩顶的承台组成。 桩按传力分为：端承桩、摩擦桩 桩按材料分为：木桩、砼桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋砼桩和钢桩等。 桩按施工方法分为：预制桩和灌注桩 预制桩：锤击桩、压桩、水冲沉桩、振动沉桩 灌注桩：钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩（沉管桩）、 爆扩成孔灌注桩等
第二节 钢筋混凝土预制桩 一、钢筋混凝土预制桩的形状 方形和圆形 方形：250-550MM，长7-25米 圆形空管：直径 第二节 钢筋混凝土预制桩 一、钢筋混凝土预制桩的形状 方形和圆形 方形：250-550MM，长7-25米 圆形空管：直径 300-600MM， 每节长8-12米， 管壁厚度： 80-100MM。
一、桩的预制、起吊、运输和堆放 预制：L≯50D（b）,叠浇不得超过4层 起吊：R≥75% 若提前吊运：需经强度和抗裂度验算。 运输和打桩：R≥100%
二、沉桩 沉桩的方法：锤击法，静力压桩 法，振动法和水冲法。 其中锤击方法有：落锤、单动蒸汽 锤、双动蒸汽锤、柴油桩锤 桩锤的选用：重锤低落 1、打桩设备 ——桩锤、桩架、动力设备 桩架的选用：桩锤的的类型，桩的长度和施工条件等。 打桩工程的动力装置，依据桩锤的类型而定。
2、打桩 打桩前准备工作：清除防碍施工的地上、地下障碍物；平整施工现场；定位放线。 （1）打桩顺序 打桩顺序：解决打桩的挤土问题 要求：先深后浅，先大后小，先长后短 （2）打桩工艺 包括：桩机的移动和就位、吊桩、定桩、打桩、截桩和接桩等。
三、打桩的质量控制及打桩记录 质量：偏差、贯入度、标高 垂直度：不大于1%，平面位置偏差（1/2-1）D。 打桩的质量控制： 磨擦桩：标高控制为主，贯入度为辅。 端控桩：贯入度控制为主，标高度为辅。 四、沉桩常遇问题的分析和处理
五、预制钢筋混凝土桩的特点 优点： 1、承载力大，材料强度高；2、不受地下水位的限制； 3、施工速度快、效率高；4、制作方便，质量可靠。 缺点： 1、自重大，需大型打桩设备； 2、钢筋用量大； 3、抗裂性稍差；4、打桩噪声大，影响周围环境； 5、存在成桩挤土问题，会影响周围已有建筑物； 6、截桩、接桩工艺较复杂； 7、造价高。
六、静力压桩 能克服上述锤击沉桩的一些缺点，并可方便迅速的确定桩的承载力，但施工速度较慢，需要大型打桩机械（压力4000KN）。
管桩
第三节 混凝土及钢筋混凝土灌注桩
第三节 混凝土及钢筋混凝土灌注桩 一、钻孔灌注桩施工（直径0.3-1.5米） （一）钻孔设备 第三节 混凝土及钢筋混凝土灌注桩 一、钻孔灌注桩施工（直径0.3-1.5米） （一）钻孔设备 1、人工钻孔机 2、螺旋回转钻机（反），螺旋回转钻机 （正）3、潜水钻机 4、冲击钻孔机 （二）钻孔灌注桩的一般施工方法 1、施工工艺 （1）钻孔：干作业成孔、湿作业成孔、套管成孔 （2）放入钢筋骨架 （3）浇筑砼 2、适用土层 一般粘性土、淤泥和淤泥质土及砂土地基、地下水较高的土层。
3、施工常遇问题及处理方法 （1）护筒冒水 原因： 埋设护筒时，周围填土不严实； 起落钻头时，碰动护筒。 处理： 开始出现，粘土四周填实； 严重下沉或位移，返工重埋。
（2）孔壁缩颈 原因： §泥浆相对密度不当； §桩的间距过密； §成桩的施工时间相隔太短； §钻头磨损过大。 处理： §泥浆相对密度控制在1.1-1.5左右； §施工时要跳开1-2个桩位钻孔； §成桩的施工时间要超过72个小时； §钻头要定时更换。
（3）孔壁塌陷 原因： 土质松散，泥浆护壁不良； 泥浆吸出量过大，护筒内水位高度不够； 钻杆晃动或下放钢筋笼时碰撞孔壁。 处理： 钻孔内出现塌孔时，首先应保持孔内水位，并加大泥浆相对密度，减少泥浆泵排出量，稳定孔壁； 塌孔严重，立即回填砂和粘土混合物到塌孔位置以上1-2米，待回填物沉积密实、孔壁稳定后再钻孔。
（4）孔底虚土处理 a、加水泥固化； b、向孔底夯入砂石混合料； c、扩大桩的侧面。
（二）钻孔灌注桩的特点 1、优点 （1）施工中的噪声及振动较小， 对周围环境及已有建筑物的影响小， 不存在沉桩挤土的问题。 （2）在作业场地空间较小的场所 也可施工。 （3）造价较低，较省钢筋。 （4）对各种不同地质条件的适应较强， 能在淤泥土、砂土、砼石土、粘性土及风化岩石中成桩。 （5）可完成大D、大H的单桩。
2 、缺点 （1）水泥用量大。 （2）干作业成孔有虚土问题，套管或泥浆护壁成孔有沉渣问题，震动成孔遇砂及卵石不易成孔，螺旋钻孔遇有地下水或上层滞水时成孔困难。 （3）成孔作业需出土，尤其是湿作业成孔时废泥浆的处理及弃运对施工现场有一定的环境污染，现场较为零乱。 （4）整个成桩工艺过程较为复杂，尤其是湿作业成孔，成桩过程较慢。
二、套管成孔灌注桩（沉管桩） 打拔管灌注桩（打拔灌注桩） 桩头有活瓣桩头和预制钢筋混凝土桩头两种
1、施工工艺 （1）钢管沉入土中； 分为振动沉管、锤击沉管、静力压管等） （2）放入钢筋骨架； （3）随浇砼随拔钢管。 适用范围： 粘性土、淤泥质土、 砂土、人工填土 及中密碎石地基。
2、提高桩质量与承载力的方法 （1）局部复打法； （2）全部复打法； （3）反插法。 控制沉管和拔管速度是保证质量的关键。 3、施工中常遇问题及处理 （1）断桩：挤土。S≥3-3.5d （2）缩颈：挤土。反插，复打。 （3）吊脚桩：桩与桩脚分开，进土进水。密振慢拔，反插。 （4）桩头进水进泥：修整活瓣，水泥砂浆封低。 （5）有隔层：砼分层离析。密振慢拔。
4、套管成孔灌注桩优点 （1）制作较方便，质量较易保证。 （2）施工速度较快，效率较高。 （3）造价低，节约钢筋。 （4）在有地下水、流砂、淤泥的情况下，施工方便。 （5）成桩机械较钻孔简便。
5、套管成孔灌注桩缺点 （1）锤击沉管存在噪声问题，对周围环境有一定影响。 （2）存在一定的挤土问题。 （3）桩架移动，定位不太方便。 （4）施工中常遇问题较多。 （5）承载力较低，直径较小。 （6）技术间隔时间较长。
三、人工挖孔灌注桩----墩基础 直径不小于800MM，通常1000MM以上，长度20-60米，承载力数十吨——数千吨。 1、施工工艺： （1）人工挖孔，孔内取土； （2）制作砼护圈； （3）扩大头施工； （4）放入钢筋骨架； （5）浇砼。
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2、应解决的问题有：孔壁坍落，施工排水和管涌冒砂。 3、人工挖孔护圈种类 砼护圈，钢套管护圈，沉井护圈。 4、用途： （1）深基础 （2）降水井 （3）基坑支护
5、人工挖孔灌注桩优点 （1）人工挖孔，机具简单，一般不需求各种大型机械施工方便。 （2）整个现场可全面铺开或分批施工，不受大型机械 施工的限制，施工速度较快。 （3）无噪声，无振动，不污染环境，不影响周围建筑。 （4）经济性好，其费用约为钻孔桩之1/3-2/3。 （5）其刚度大，侧移小，安全度大。 （6）在挖孔过程中能更进一步地了解地层土质情况，为设计施工方案的修改，补充创造有利条件。
6、人工挖孔灌注桩缺点 （1） 人工挖孔存在安全问题，主要是在较深的地下施工，氧气不足，有时尚有有害气体的出现。 （2） 地面落物对工人有人身危害。 （3） 在地下水较为丰富的地方，人工挖孔不太方便，需解决地下水问题，易流砂处理困难。 （4） 劳动力消耗大，人工开挖效率低。 （5） 砼扩时间较长。 D、爆扩桩——自学：了解定义和原理
几种桩的适用范围比较表
第四节 地下连续墙 一、地下连续墙的适用范围 地下连续墙施工起始于50年代的意大利，目前已成为地下工程和深基础施工中的有效施工方法。
地下连续墙优点： 1.适用于各种土质。 2.施工时振动小、噪音低，除了产生较多泥浆外，对环境影响相对较少。 3.在建筑物、构筑物密集地区可以施工，对邻近的结构和地下设施没有什么影响。 4.可在各种复杂条件 下进行施工。 5.防渗性能好。
二、地下连续墙施工工艺
三、地下连续墙施工 （一）修筑导墙 1．导墙的作用 2．导墙的形式 3．导墙施工
（二）泥浆护壁 1．泥浆的作用 2．泥浆的成分 3．泥浆质量的控制指标 4．泥浆的制备与处理 泥浆循环流程图
（三）挖深槽 1．单元槽段划分 2. 挖槽机械 3. 防止槽壁塌方的措施 （四）清底 （五）钢筋笼加工和吊放 1. 钢筋笼加工 2. 钢筋笼吊放
（六）混凝土浇筑 1. 混凝土浇筑前的准备工作
2. 混凝土配合比 3. 混凝土浇筑 本章完