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只看楼主正序阅读使用道具楼主发表于: 2021-09-27

关键词：桩基岩土工程

[sell=20,money][/sell]桩基选型及施工工艺选择个人总结
一、基础选型
1、常见桩型比较
主要指标    PHC 管桩    沉管灌注桩    钻孔灌注桩    人工挖孔桩
主要承力方式    端阻力与侧阻力共同承受荷载    主要靠侧阻力承受荷载    端阻力与侧阻力共同承受荷载    主要靠端阻力承受荷载
桩径(外径)mm    300～800    300～800    800～1200    ≥800
可穿越土层    砂、砾石夹层 ≤7. 0m    ≤3.0m砂夹层    穿越性好    穿越性好
进入持力层    软质岩、强风化岩    1～3m 硬粘土密实砂层和碎石层    中微风化岩    中微风化岩
使用受限条件    可入强风化风化岩层1～2m，但不能打入中风化岩层。    成桩质量差，工艺复杂、施工速度慢，基本已淘汰。    适用于各类土层    适用于地下水位以上，无砂层、淤泥等不利土层。
2、基础选型
本工程结构形式为钢框架，根据不同区域填石分布、岩层揭露情况，基础预选桩型如下表：
序号    分类    基础型式    特点
1    情况一：岩层出露较浅，中微风化岩面埋深9.6-15.6m，岩层上为人工填土和填石层，无管桩有效持力层；
    3#、4#楼采用旋挖桩D800/D1000；    1、可有效解决管桩在填石中施工困难，管桩因穿透性差，引起桩长不足等问题；
2、成桩质量好，承载力高，填石层成孔困难可联合冲孔桩机；
3、适用于岩面浅及填石较厚地段。
2    情况二：砂质黏性土和全风化岩层深厚区域；
    建议1#、2#、5#、6#采用预制管桩PHC500AB型
。
    1、施工速度快，桩基成桩后检测周期短，；
2、施工造价低；
3、填土、填石层需引孔处理，引孔可以采用潜孔锤；
4、适用于基岩岩面深，有足够持力层。
3、试桩试验与检测要求
根据《深圳市建筑基桩检测规程》SJG09-2015。建议考虑在建筑区相邻位置试验
1）试桩阶段：
试验桩的承载力试验数量应按设计要求或相关规范确定，且同类型桩不应少于3根;当工程桩总数小于50 根时，不应少于2根。
2）验收阶段：
预制桩抽样检测方法及数量
检测方法    抽检数量
1、低应变    不应少于总桩数的30%，且每个承台不应少于1根
2、静载法或高应变法    静载法抽检不应少于同类型桩总数的1%，且不应少于3根（总桩数小于50根时，不应少于2根）或高应变法抽检不应少于同类型桩总数的5%，且不应少于5根
当用高应变法检测单桩竖向抗压承载力时，应在同一单位工程做不少于3根桩的静载法与高应变法对比试验，并应将对比试验的资料并入检测报告中。

灌注桩抽样检测方法及数量
桩径（mm）    持力层、承载力    检测方法    抽检数量
>800    桩端持力层为强风化岩(或以上土层)，且单桩向抗压承载力特征值≤10000kN的抗压桩    1、低应变法或超声波法    不应少于总桩数的30%,且每个承台不应少于1根
        2、钻芯法    不应少于总桩数的5%，且不应少于5根
        3、静载法    不应少于同类型桩总数的1%，且不应少于3根(总桩数小于50根时，不应少于2根)
    桩端持力层为中风化岩(或以下岩层)，或单桩竖向抗压承载力特征值≥10000kN的抗压桩    1、低应变法或超声波法    不应少于总桩数的30%,且每个承台不应少于1根
        2、钻芯法    不应少于总桩数的15%，且不应少于10根（总桩数小于30根时，不应少于5根)

二、管桩施工工艺选择
1、锤击法
锤击法沉桩是用桩锤将桩击入地基中的施工方法，目前常用的施工机械有柴油锤、液压锤，适用于地基土为松散的碎石土、砂土、粉土以及可塑粘性土的情况。使用D45以上重型柴油锤可使其穿透5～6m厚的密实砂层或河卵石层，桩尖进入N≥50（N为修正后的标准贯入击数）的强风化岩层1～2m或密实卵石层1～2m，但不能打入中风化岩层。
当遇到以下岩层时应慎用锤击法沉桩；①桩端持力层为遇水易软化且埋藏较浅的风化岩；②地下水或地基土对管桩的混凝土、钢筋及钢零部件有强腐蚀作用的岩土层；③持力层以上无硬度渐变的缓冲土层，如普通的土层直接进入中风化，淤泥、松散砂层直接进入强风化；当桩尖进入或接近坚硬的持力层后仍过度锤击，容易发生断桩。这种情况要注意要求接近收锤时需“低锤密击”“重锤低击”。

2、静压法
常采用抱压式液压压桩机，常用的压桩力为200吨、300吨、400吨、500吨甚至600吨，可压直径300mm～600mm的管桩。静压桩的桩端持力层可选择在硬塑～坚硬粘土层；中密～密实的砂土层、河卵石层；全风化岩层或强风化岩层中，静压桩也可穿透2～3m厚的密实砂层，桩尖到达N＝50（N为修正后的标准贯入击数）的强风化岩表面。
静压桩机设备大，施工对表土层承载力有较高要求，勘察时应采用轻便动力触探、取土样、标准贯入试验等手段准确查明表层3m土层的承载能力。场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍，且场地应平整。一般600～700t重的压桩机，接地压强高达140～160kPa。

3、优缺点对比
锤击法沉桩伴有噪声、振动和地层扰动等问题，在城市建设中应考虑其对环境的影响。锤击桩施工速度快，穿透能力强，静压法沉桩具有无噪声、无振动、无冲击力、施工应力小、桩顶不易损坏和沉桩精度较高。

4、沉桩顺序
为减少挤土影响，确定沉桩顺序的原则如下：①从中间向四周沉设，由中及外；②从靠近现有建筑物最近的桩位开始沉设，由近及远；③先沉设入土深度深的桩，由深及浅；④先沉设断面大的桩，由大及小。⑤先沉设长度大的桩，由长及短。
5、管桩接桩工艺
1）机械连接，机械连接施工时间更短，对接仅仅需要2min，然后使用电焊稍加封闭即完成接桩，机械连接质量可靠，接头成本高。
2）焊接连接，电焊连接时间长，大约需要30min或以上，焊接连接既质量不稳定，耗费工时也多，桩机利用效率低，接头成本低。

三、常见灌注桩施工工艺
1、回旋泥浆护壁钻孔灌注桩
优点：1）机械化作业，施工简单；2）钢筋笼、砼可集中加工、配送，也可以现场加工，作业方便；3）施工速度快，工艺成熟，相当来讲过程中安全可靠。
缺点：
1）隐蔽工程，质量控制难度大；
2）产生大量的泥浆垃圾，处理难度大，对环保要求高；
3）对现场道路的通行标准有要求
适用地质：适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎（砾）石土及风化岩层，以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。     2、沉管灌注桩
优点：桩身质量有保证，强度极高，单方混凝土承载力高，抗腐蚀能力强，最特别的优点是大面积作业下成桩速度极快
缺点：
1）要顾及挤土效应；
2）有可能产生断桩，斜桩或上浮桩，影响承载力。
3）锤击打入会产生高噪音。
4）受运输及起重设备限制，单节长度一般都不大，需要接桩。
5）造价相对比较高，因为预制桩用钢量大。
6）该桩不能用于抗水平荷载。
适用地质：适用地质条件为穿越一般粘性土、中密以下的砂类土、粉土，持力层进入密实的砂土、硬粘土。对稍密、密实的中间夹层或碎石土难以穿越，且不能穿越冻涨性质明显土层。
3、人工挖孔灌注桩
优点：一般都在800-2000mm左右的大直径灌注桩，单桩承载力很高，是一种非挤土桩。成桩质量比较容易控制和保证
缺点：
1)持力层地下水位以下则难以成孔；
2)需要大量劳动力。如果劳动力不足则严重耽误工期。但又不是劳动力越多越好，因为涉及到护壁上强度需要一定的时间。
3)挖孔过程中有一定的危险，一旦塌孔往往造成严重后果。
适用地质：可适用于持力层在地下水位以上的各种地层。
4、旋挖泥浆护壁钻孔灌注桩
优点：可在水位较高、卵石较大地层中施工；自动化程度高、成孔速度快、质量高；环保特点突出，施工现场干净
缺点：旋挖钻机重量大，施工地面需处理；要及时保持孔内水头压力，维持孔壁稳定，防止埋钻事故发生。
适用地质：适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层，硬土地质条件下，单桩总能耗也较小。
5、冲孔灌注桩
冲击钻成孔灌注桩是利用冲击钻机或者卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将土体、岩石破碎成孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用掏渣筒掏出成孔，然后再灌注混凝土。
冲孔桩径通常为600-2000mm,桩长一般可以达到50m左右。
优点：能破碎有裂缝的坚硬岩石、大粒径卵石和漂石，以及土体中的坚硬块体；备构造简单，适用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定、坍孔少，不受施工场地的限制，无振动和噪声影响等。
缺点：成孔速度慢，孔底泥渣难以掏尽，桩的承载力不够稳定，冲孔灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多。
6、长螺旋钻孔灌注桩
该工艺本质上为干成孔钻孔桩，长螺旋灌注桩的适用范围很广，适用于砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等，其对独立基础、条形基础、筏基都适用
优点：
1）环保：干钻孔，不会产生泥浆；该工艺无噪音、无振动、无泥浆，施工速度快，可以进入强风化层。
2）高效：因为全桩长螺旋一次性钻孔到位，且泵灌砼，所以成桩效率大大提高，平均每台钻机（20m左右桩长）平均每天可成桩20-50根左右。
3）可靠：本工法是在长螺旋钻到设计标高后，直接由钻杆中心管向桩底压灌砼，因此不存在孔底虚土，也不会产生缩径、断桩等传统钻孔灌注桩的一些易发问题。
4）提高单桩承载力：没有护壁泥浆，砼与桩孔四周没有泥饼，压灌砼，砼与桩孔四周结合紧密，甚至砼中石子会嵌入桩孔四周土体，因此桩周摩阻增加，同时由于没有孔底虚土，因此桩端阻也比传统钻孔灌注桩要高。
缺点:
1）钻进成孔过程中的泥土除一部分被挤压在孔壁周围外，剩余部分土被长螺旋叶片导向地面或粘附在螺旋钻杆叶片上带至地面。
2）不能入中风化等硬质岩层。
总结：循环钻孔的成孔是依靠泥浆循环护壁，依靠泥浆携带渣土沉淀于地表而实现；而旋挖成孔则靠钻斗挖装，泥浆仅起护壁作用，不需循环泥浆，泥浆用量更少，施工效率更好。