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基础工程-赵明华-第四章
预制桩——在工厂或施工现场制成的各种形式的
桩，如锤击桩、振动桩、静压桩等。
灌注桩——在施工现场的桩位上用机械或人工成
孔，然后在孔内灌注混凝土而成。如 —主杆；3—拉索；4—斜撑；5—卷扬机；6—垫木；7—钻头
旋转钻进
冲击钻进
冲抓钻进
灌注桩的施工
反循环泥浆循环成孔工艺
1—钻头；2—泥浆循环方向；3—沉淀池；4—泥浆池；5—泥浆泵；6—砂石泵；7—水龙头；8—钻杆；9—钻机回转装置
钻进方法
正循环泥浆循环成孔工艺
1—钻头；2—泥浆循环方向；3—沉淀池；4—泥浆池；5—泥浆泵；6—砂石泵；7—水龙头；8—钻杆；9—钻机回转装置
灌注桩的施工
清 孔
目的
除去孔底沉渣，保证孔底砼质量及桩的承载力。
方法
抽浆清孔：用空气吸泥机吸出含铅渣的泥浆。
换浆清孔：正、反循环钻孔完成后不停钻、不
进尺。
掏渣清孔：孔用掏渣筒掏清孔内粗粒铅渣。
继续循环换浆清渣。
要求
≤；含砂率≤8％；粘度≤28s。
灌注桩的施工
将导管居中插入，上接漏斗，设隔水栓；
放开隔水栓使混凝土向孔底猛落，将水挤出，并使导管始终埋在混凝土内，此后连续灌注混凝土；
不断提升导管，直至灌注完毕。
水下砼灌注—直升导管法
施工步骤
灌注水下混凝土
1-通混凝土储料槽；2-漏斗
3-隔水栓；4-导管
灌注桩的施工
混凝土搅拌必须均匀；防止卡管事故；
必须连续作业，避免中断灌注，并防止混凝土上升顶起钢筋笼；
随时记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，防止导管提升过猛，形成断桩；
桩顶标高应比设计值愈加一定高度，以确保混凝土质量。。
注意事项
灌注桩的施工
基本要求：内径≥800mm，开挖直径≥1000mm，护壁厚≥100mm分节支护，每节高500~1000mm桩长小于40m。
优点：符合国情，经济，设备简单，噪音小，场区内各桩可同时施工，可直接观察地层情况，孔底易清除干净，且桩径大、适应性强。
缺点：可能遇到流砂、塌孔、缺氧、有害气体、触电和地面掉重物等危险而造成伤亡事故。
原理：采用人工或机械挖掘成孔，逐段边开挖边支护，达所需深度后再进行扩孔，利用钻（冲）孔机具钻土成孔，然后清除孔底残渣，安装钢筋笼，浇灌混凝土。
人工挖孔桩
人工挖孔桩示例
人工挖孔桩
桩基的质量检测
可能存在的质量问题
预制桩：桩位偏差、桩身裂缝过大、断桩等
灌注桩：缩颈、夹泥、断桩、沉渣过厚等。
常用质量检测方法
开挖检查：只限于对所暴露的桩身进行观察检查。
抽芯检查：在灌注桩桩身内钻孔，取混凝土芯样进行观察，看它的连续性。
反射波法：测砼的连续性，是否存在孔洞、断桩等。
动测法：高应变测桩承载力，低应变只能测砼质量。
桩基设计原则
GB50007-2002：基于正常使用极限状态的概率设计原则
JGJ94-94：采用以概率理论为基础的极限状态设计法，并按极限状态设计表达式计算，考虑桩基的两种极限状态，即承载能力、正常使用。并根据桩基损坏所造成的后果的严重性分为3个等级。
桩基的竖向承载力（抗压和抗拔）、水平承载力计算
桩端平面以下的软弱下卧层验算
桩基抗震承载力计算
承载及桩身结构计算（包括预制桩吊运和锤击过程中的强度验算、桩身屈曲稳定计算）
所有桩基均应进行承载能力极限状态计算
桩基尚应进行变形验算
桩端持力层为软弱土的一、二级建筑物（竖向沉降）
桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层的一级建筑桩基（竖向沉降）
承受较大水平荷载或对水平变位要求严格的一级建筑桩基（水平变位）
桩基设计原则
单桩承载力
承载机理
荷载→桩压缩→侧摩阻消耗荷载→桩底阻力。
土对桩的支撑力
桩侧摩阻力和桩端阻力：何种为主，与桩身压缩量有关。
桩的荷载传递过程实质上就是桩侧摩阻力与桩端阻力逐步发挥的过程。
桩的荷载传递过程
侧阻先于端阻发挥，发挥程度与桩土相对位移相关；
侧阻充分发挥桩土相对位移值：
粘性土：4～6mm；
砂土： 6～10mm；
端阻充分发挥桩底极限位移值：
砂类土: (～) d；
粘性土： ，硬粘土 。
桩侧阻与桩端阻存在深度效应。
桩的荷载传递过程
桩身荷载传递
(a) 摩擦