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第2章 桩和地基基础工程
2.1 地基处理与加固
2.2 浅基础施工
2.3 桩基础施工
桩的分类
桩基础由桩和承台组成：
按受力状况分
端承桩
磨擦桩
桩基础构造示意图
2.3 地基处理与加固
桩的分类
根据施工工艺不同分为：
按施工工艺分
预制桩
灌注桩
打预制桩（锤击沉桩）
静力压桩机压（沉）桩
打现场灌注桩（振动或锤击沉管桩）
钻孔灌注钢筋混凝土桩
水泥土搅拌桩
钢筋砼预制桩有实心桩(RC桩)和预应力管桩(PC管桩)两种：
　　　● 实心桩常为边长250～550mm的方形断面，一般在施工现场预制，单根桩的最大长度，取决于打桩架的高度，长度不宜超过30m。打30m以上的桩需考虑接桩，即整体分段预制、打桩过程中逐段接长；
　 ● 管桩一般为外径400～500mm的空心园柱形截面，壁厚80～100mm,在工厂采用“离心法”制成，分节长度8～10m，法兰连接。
预应力钢筋砼管桩
一、预制桩施工
预制桩的沉桩施工方法有锤击法、静力压桩法、振动法和水冲法。
锤击法
静力压桩法
振动法
锤击沉桩施工工艺
桩机的移动与就位（顶打或退打，送桩）→吊装→定桩→打桩（重锤低击）→接桩（焊接、螺栓和硫磺胶泥）→截桩
安装送桩杆 送桩施打 桩已打入地面以下
接桩
常用接桩方法有焊接、法兰连接或硫磺胶泥锚接。前二种方法适用于各类土层，后一种适用于软土层。焊接接桩：钢板宜用低碳钢，焊条宜用E43，先四角点焊固定，再对称焊接；法兰接桩：钢板和螺栓亦宜用低碳钢并紧固牢靠；硫磺胶泥锚接桩的硫磺胶泥配合比应通过试验确定。
焊接接桩
静力压桩施工工艺
测量定位→压桩机就位→吊装插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→终止压桩→切割桩头
静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达7000kN。
静力压桩多采用分段预制、分节压入、逐段接长。当下节桩压入土中后上端距地面0.8～1m时接长上节桩，继续压入。每根桩的压入、接长应连续。
初压时如桩身发生较大移位、倾斜，压入过程中桩身突然下沉或倾斜，桩顶砼破坏或压桩阻力剧变时，应暂停压桩，及时研究处理。
静力压桩的分节压入、接长
静力压桩施工现场
桩机就位
吊起管桩
插入桩孔
GZY700D全液压
高效静力压桩机
二、 灌注桩施工
1 打现场灌注桩（沉管灌注桩）
2 （泥浆护壁）钻孔灌注桩
3 挤密桩和搅拌桩
沉管灌注桩（锤击或振动）
沉管灌注桩是指将带有活瓣式桩靴或预制钢筋混凝土桩尖的钢管通过锤击或振动（天津多用振动）沉入土中，放入钢筋笼，然后边浇筑混凝土边振动拔管而制成的桩。
振动沉管灌注桩可采用单打法、反插法和复打法施工。天津地区常用单打法，即桩管每提升0.5m-1m，振动5-10s至全部拔出为止。
泥浆护壁成孔灌注桩
钻孔灌注桩在天津地区施工主要是在泥浆护壁的情况下成孔，放入钢筋笼后水下浇筑混凝土养护而成的桩。
成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等，其中以回转钻机应用最多。
施工工艺流程：埋设护筒→注入泥浆并成孔→清孔→下钢筋笼→再清孔→浇筑混凝土
埋设钢护筒
在杂填土或松软土层中钻孔时，应在桩位处埋设钢护筒，以起定位、保护孔口、维持水头等作用。其内径应比钻头大100mm，埋入土中不少于1m。
泥浆注入并钻孔
粘土中可采用清水钻进、自造泥浆护壁；砂土中钻进则应注入制备泥浆，注入泥浆密度控制在1.1左右，排出泥浆比重宜为1.2～1.4。根据泥浆流向的不同，可把钻机分为正循环和反循环两类。
插打钢护筒
泥浆的作用
泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷却与润滑钻头的作用。钻进中，护壁泥浆与钻孔的土屑混合，边钻边排出携带土屑的泥浆；当钻孔达到规定深度后，运用泥浆循环进行孔底清渣。
护壁泥浆
泥浆的组成
是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，也可掺入加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等掺合剂。泥浆一般在现场制备，有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液，则可利用其作为护壁泥浆，即“自造泥浆”。
泥浆池
正循环回转钻机
　　　成孔时泥浆由钻杆内部注入,从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上经孔口带出并流入沉淀池，沉淀后的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。
步履式正反循环
冲击钻机
反循环回转钻机
　　　成孔时泥浆由钻杆与孔壁间的间隙流入钻孔，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，排放土渣的能力强。
GW-40型
全液压钻机
GW-35B型钻机
FGZ反循环
回转钻机
第一次清孔：钻孔达到设计标高后应进行清孔。以原土造浆的钻孔可用“射水法”，即钻杆只转不进（空转），待泥浆密度降至1.1左右；注入制备泥浆的钻孔则应采用“换浆法”清孔，至换出的泥浆密度小于设计及规范要求为合格。
第二次清孔：在钢筋笼和导管安放后、水下砼浇灌前进行，在导管顶部安放泵及皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。第二次清孔标准是：孔深达到设计要求，沉渣厚度在100mm以内。
吊放钢筋笼及导管
水下浇灌砼
1 安放导管 2 导管就位 3 料斗贮料
4 连续浇注 5 提升导管
泥浆护壁
成孔的缺
点：施工
现场环境
污染严重

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