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第2章 深基础工程
灌注桩施工
预制桩施工
其它深基础施工
桩基础
墩基础
地下连续墙
沉井基础
沉箱基础
概述
一、深基础的类型
1．组成：
2．种类
1）按受力性质分：
摩擦桩、端承桩
抗拔（浮）桩
2）按材料分：钢、砼、钢筋砼、钢管砼…
3）按形状分： 方、圆、多边、管、变形(带分支、盘、扩底、螺纹)
4）按与土体关系分：挤土桩、非挤土桩、注浆桩
5）按制作方法分： 预制桩、灌注桩
若干根桩
承台（或承台梁）
上部结构
承台
桩
软弱
土层
坚硬
土层
承台
结构
桩
二、桩基的组成与种类
振动沉桩
锤击沉桩
静压沉桩
海上打钢管桩
2.1 灌注桩施工
2.1.1 干作业成孔法（用于无地下水或已降水）
成孔机械：
旋挖钻：成孔深度可达110m ，φ600~3000；
螺旋钻：钻杆长10~20m，φ400~600 ；
挤土钻：钻杆长10~20m，φ400~600 。
1）旋挖钻机（旋挖钻斗钻）
北京南站施工现场
旋挖钻机钻斗的种类
应根据土层种类选择相应钻斗。
套筒驱动头
岩心钻头
扩底钻头
各种螺旋钻头
安护筒后挖土
旋挖钻卸土
履带式
2）螺旋钻
步履式
3）挤土钻
可一次完成挤土成孔、压灌混凝土成桩。
桩身可带螺纹或全圆柱型。
适应多种土质，出土少，承载力高
螺旋挤土灌注桩施工过程
对位开钻
挤土成孔
停钻压灌
灌注旋提
插筋成桩
1. 干作业钻孔灌注桩传统工艺
(1)工艺顺序
平整场地，挖排水沟→定桩位→钻机对位、校垂直→开钻出土→清孔→检查垂直度及虚土情况→放钢筋骨架→浇混凝土。
钻孔
干作业法传统成桩工艺
放入钢筋骨架
浇筑混凝土
清孔
起吊钢筋笼
－北京南站
吊放钢筋笼
－北京南站
浇筑混凝土
（2）施工要点
①土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作；
② 及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；
③浇混凝土时要放护筒，并保证混凝土密实。
（3）质量要求
① 偏差要求：位置偏差≯70或150mm；
垂直度偏差≯1％
② 孔底虚土厚度： 端承桩≯50mm；
摩擦桩≯150mm。
③ 避免出现缩径和断桩。
后插筋灌注桩施工工艺
（c）插入钢筋笼
（a）钻孔
螺旋钻杆
（b）灌注混凝土并提钻
混凝土
2. 压灌混凝土后插筋工艺
优点：施工速度快、承载力高，
可减少塌孔、颈缩和桩底需土。
振动器
钢管
钢筋笼
（d）拔出钢管，成桩
后插筋施工现场
钻机移位后，插入已灌满混凝土的桩孔内
振动下沉到位
钻孔、灌注混凝土、吊起内插振动钢管的钢筋笼
挤孔并灌满混凝土后钻机移位，插入钢筋笼
振动器加速钢筋笼沉入
2.1.2 泥浆护壁成孔法（用于有地下水）
1. 成孔机械
旋挖钻——用于粘性土、砂土、砂砾层、
卵石、漂石、软质岩（用相应钻斗）
冲抓钻
冲击钻
潜水电钻
回转钻
正循环排渣
反循环排渣：泵吸、射流、气举(＞50m)
用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩
用于粘性土、淤泥、砂土
水龙头
钻杆
钻机回转装置
泥浆泵
泥浆池
沉淀池
泥浆循环方向
钻头
砂石泵
钻头
新泥浆流向
沉淀池
水龙头
钻杆
钻机回转装置
泥浆循
环方向
泥浆护壁成孔灌注桩施工设备布置示意
吊车及反循环钻机
1）旋挖钻施工现场
2）冲击钻施工现场
安放护筒
钻孔作业
钻头与泥浆
3）回转钻施工
步履式泵吸反循环回转钻
钻孔深度10～200m,钻孔直径0.8～2.5m
2. 施工
1）工艺顺序：
平整场地、挖排水沟→定桩位→埋护筒→配泥浆→钻孔、灌泥浆→清孔→放钢筋骨架→水下灌注混凝土。
2）要点：
（1）埋设护筒：直径比钻头大100，开设1～2个溢浆口，埋入土中≮1m；
（2）灌入泥浆：比重1.1～1.15（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面；
埋设的护筒及灌入泥浆
滚焊机制作钢筋笼
钢筋笼孔口固定
钻孔后吊入钢筋笼
安装导管及漏斗
（3）灌注水下混凝土
——导管法
水下灌注要求：
①钢筋的混凝土保护层厚度≮50mm（混凝土垫块）；
②导管最大外径比钢筋笼内径小100以上；
③混凝土≮C20，坍落度16～22cm，骨料粒径≯30mm；
④能埋管≮ 500mm后剪断隔水栓铅丝；
⑤提管时保证混凝土埋管始终≮1m。
2.1.3 沉管灌注桩
1.特点：可避免孔壁坍塌，能在土质很差，地下水位很高时施工。
2.成孔方法：
（1）沉管法： 锤击钢管下沉
振动钢管下沉
静压钢管下沉
（2）套管钻进法—边摇或转动钢管下沉，边跟进挖土。
振动沉管
静压沉管
（1）沉管法
锤击沉管
螺旋钻 跟管钻进
双动套管式螺旋钻机
（2）套管钻进法
施工工艺
冲击钻+摇管设备跟管钻进
旋挖钻跟管钻进
3.沉管法施工
（1）工艺顺序：
桩尖、钢管就位→沉管→检查管内有无泥水→吊放钢筋笼→浇灌混凝土 →提管。
钢筋混凝土桩尖
活瓣桩尖
桩尖及钢管就位
沉入
浇筑
成型
边拔边浇
放入钢筋笼
继续浇筑
（2）施工要点：
防止钢管内进入泥浆、水；
宜灌满混凝土后再随拔管随灌注，并轻打或振动；
桩距小于5倍管径或2m时应跳打（砼达50％后再补打）；
防止缩径、断桩及吊脚桩。
（3）提高桩承载力的方法
单打法——灌满混凝土后，每振动5～10s，再上拔0.5～1m。桩截面比桩管可扩大30%。
反插法——拔管时，每上拔0.5～1m，向下反插0.3～0.5m。桩截面比桩管可扩大50%。
复打法——单打时不放钢筋笼，初凝前原位打入、插筋灌注。桩截面比桩管可扩大80%。

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