文档介绍：桩基础、基坑工程施工
第一章桩基础工程施工
第一章桩基础工程施工
第一节钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩是在钻孔内下入钢筋笼并灌注混凝土而筑成的一种深基础,用以将
结构物的荷载传递到远比结构物使用部分为低的特力层上。
钻孔灌注桩和其他类型桩的功能一样,两类基础间的主要区别在于施工方法不
同。如:预制桩的设置通常是将结构构件打入或振入土中;沉管灌注桩和碎石桩的设
置通常是将沉管或导管打入或带入土中,再灌入混凝土或充填碎石,其特点是使土受
挤压而不出土;钻孔灌注桩的设置则是先挖好或钻好一个井孔,并孔可根据土质情况
下套管或不下套和,然后将混凝土灌入孔内。井孔底部还可使之扩大,从而形成一种
所谓“打底桩”。
!" 世纪中期以后,随着人口的增长和人口城市化速度加快,预计到!"#" 年全世
界人口将突破$"" 亿。目前,$""" 万以上人口的城市已达$% 个,为了解决居住、生
活、交通和工农业产现代化,促使现代建筑立体化,要向地下空间、地上高空发展。由
于空地缺乏和有限,而建筑材料已有了改进,使得高层建筑(美国高层建筑最多达
$%" 层、高%"&’)、地下建筑和重型建筑物的建造成为可能,而传统的浅基础在高层建
筑物或重型建筑物荷载作用下沉降过多,因而必须采用承载力大的深基础。这就迫
使人们不得不把基础伸展到更深、更能胜任的持力层上。
早期钻孔桩施工,是用人工开挖井孔,穿过软土而到第一个能胜任的持力层,这
种开挖工作一般用木档土板或钢圈作支撑,并随着开挖进展而支设。用这种方式挖
孔筑桩,除了费时间外,当桩基穿过含水的非粘性土时会遇到一些重大的施工问题。
到了!" 世纪(" 年代的后期,随着车装式和起重机式钻孔机和开挖机具的发展,
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第二十九篇桩基础、基坑工程施工
使施工周期缩短、成本降低。这些高效能的工具,除了遇到硬的岩石和灌注混凝土前
清理井底与侧壁外,几乎已完全代替了人工操作。现在的钻机已能钻进各类岩层。
钻机可以把井孔钻进到!"# 以下的深度,直径可达$# 以上,底部直径可扩大到%#
以上。所以,钻孔灌注桩作为深基础的主要形式之一,在国内外被广泛地应用于基础
工程之中。
近十几年来,大承载力的钻孔灌注桩的应用日益频繁,而且越来越受到信任,特
别是对于现代高层建筑和工业设施中的重型荷载,当沉降的准则规定结构物必须支
承于硬土或基岩时,尤其如此。
对钻孔桩的高度信任主要是由于可以对持力层作直观的检查和试验。钻孔灌注
桩基础因承载力不足而破坏的情况,是很少的。遇有问题发生时,往往都是因孔壁坍
塌致使桩身混凝土质量降低,或因排水(漏水)问题致使混凝土离析以及其他质量问
题。这些问题,有关部门和施工单位极为重视,并已制定了相应规范、施工细则和检
测条例。
一、钻孔灌注桩的类型及应用范围
(一)钻孔灌注桩的类型
图&’( ) ( ) 钻孔灌注桩的主要类型
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第一章桩基础工程施工
钻孔灌注桩可按其支承岩土的种类和荷载抵抗力的主要分量进行分类。图!"
# $ # $ 所示将钻孔灌注桩按其功能分为均质土中摩擦桩、端承于硬土桩和端承于岩
石桩三种主要类型。概括的设计资料汇列于表!" # $ # $。
均质土中的摩擦桩,其承载由摩擦阻力和端承阻力两部分组成。一般具有较低
的到中等的承载力。均质土中的摩擦桩有时常带有扩大的底部,以增加承载力的端
承分量。
当钻孔穿过比较软的和可压缩的沉积物,而支承于硬的或密实的土或岩石时,它
们绝大多数作为端承构件使用。此时在软土中沿钻孔桩长度所发挥出来的摩阻力一
般略而不计,端承桩作为压杆设计,外荷载由底部反力支承。端承于土中的桩常采用
扩大底部,从而形成一种“扩底桩”以增加基础的承载力。另一种情况是钻孔桩也可
锚进持力层,此时的承载力是锚座周围的抗剪阻力和端承阻力之和。支承在密实的
冰川漂石粘土上的大直径大端,已设计至能承受荷载达%&&&’;支承于岩石中的端承
桩已设计至能承受荷载高达(&&&’。
桩基本身可以用混凝土构成,也可以由留在原处的钢套内灌注混凝土构筑而成。
钢套是否要用,主要取决于孔壁是否需要支撑以防坍塌,以及是否需要防止水的流入
而定。钢套有时可在灌住混凝土的过程中拔出。故除了井孔在坚实粘性土中钻成,
孔壁的确有保证,而且流进的水量极小的情况以外,常认为宜将全部或部分钢套拔
出。现在有的建筑规范对钢套留在原处时,混凝土可取用较低的许用应力。
(二)钻孔灌注桩的优缺点和应用
钻孔灌注桩与其他桩基相比,其优点不仅取决于成本,同时还取决于某些技术因
素。在这些因素中,最主要的是施工方法对于土或岩石的承载能力的影响,以及土和