第二章桩基础工程.docx
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第二章桩基础工程
§2-1桩基础施工
一、桩的分类：
1、按照桩的材料分：
木桩、碎石桩、混凝土桩、CFG桩等
2、按照承载性状分
3、按照桩径大小分：
小直径桩（d≤250mm）中等直径桩（250＜d＜800）大直径桩（d≥800mm）
4、按照成桩方法分：
5、按照施工方法分：
预制桩（打、压、振动沉桩等）、灌注桩（钻孔、挖孔、套管成孔等）
二、桩基础一般构造：
1、基桩的最小中心距应符合表2-1的规定；当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时，可根据当地经验适当减小。
桩的最小中心距表2-1
土类与成桩工艺
排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩桩基
其他情况
非挤土灌注桩
3.0d
3.0d
部分挤土桩
3.5d
3.0d
挤土桩
非饱和土
4.0d
3.5d
饱和黏性土
4.5d
4.0d
钻、挖孔扩底桩
2D或D+2.0m（当D>2m）
1.5D或D+1.5m（当D>2m）
沉管夯扩、钻孔挤扩桩
非饱和土
2.2D且4.0d
2.0D且3.5d
饱和黏性土
2.5D且4.5d
2.2D且4.0d
注：
d—圆桩直径或方桩边长，D—扩大端设计直径。
当纵横向桩距不相等时，其最小中心距应满足“其他情况”一栏的规定。
当为端承型桩时，非挤土灌注桩的“其他情况”一栏可减小至2.5d。
2、应选择较硬土层作为桩端持力层。
桩端全断面进入持力层的深度，对于黏性土、粉土不宜小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土，不宜小于1d。
当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。
3、对于嵌岩桩，嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定；
①对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m，倾斜度大于30%的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度；
②对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d，且不应小于0.2m。
三、桩基分级：
根据建筑规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体型的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度，应将桩基设计分为表2-2所列的三个设计等级。
桩基设计时，应根据表2-2确定设计等级。
建筑桩基设计等级表2-2
设计等级
建筑类型
甲级
（1）重要的建筑
（2）30层以上或高度超过100m的高层建筑
（3）体型复杂且层数相差超过10层的高低层（含纯地下室）连体建筑
（4）20层以上框架－核心筒结构及其他对差异沉降有特殊要求的建筑
（5）场地和地基条件复杂的7层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑
（6）对相邻既有工程影响较大的建筑
乙级
除甲级、丙级以外的建筑
丙级
场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下的一般建筑
§2-2灌注桩施工
一、灌注桩一般构造：
1、桩身配筋：
①配筋率：
当桩身直径为300～2000mm时，正截面配筋率可取0.65％～0.2％（小直径桩取高值）；对受荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率，并不应小于上述规定值；
②配筋长度：
1）端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋；
2）桩径大于600mm的摩擦型桩配筋长度不应小于2/3桩长；当受水平荷载时，配筋长度尚不宜小于4.0/
（
为桩的水平变形系数）；
3）专用抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩，应等截面或变截面通长配筋。
③对于受水平荷载的桩，主筋不应小于8φ12；对于抗压桩和抗拔桩，主筋不应少于6φ10；纵向主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于60mm；
④箍筋应采用螺旋式,直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内的箍筋应加密，间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
2、桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求：
①桩身混凝土强度等级不得小于C25，混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30；
②灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm。
3、扩底灌注桩扩底端尺寸应符合下列规定（图4.1.3）：
①对于持力层承载力较高、上覆土层较差的抗压桩和桩端以上有一定厚度较好土层的抗拔桩，可采用扩底；扩底端直径与桩身直径之比D/d，应根据承载力要求及扩底端侧面和桩端持力层土性特征以及扩底施工方法确定；挖孔桩的D/d不应大于3，钻孔桩的D/d不应大于2.5；
②扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定，a/hc可取1/4～1/2，砂土可取1/4，粉土、黏性土可取1/3～1/2；
③抗压桩扩底端底面宜呈锅底形，矢高hb可取（0.15～0.20）D。
4、承台构造：
①独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。
对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。
承台的最小厚度不应小于300mm。
②高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm，墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。
③柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置（图2-1-a），对四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内（图2-1-b）。
纵向钢筋锚固长度自边桩内侧（当为圆桩时，应将其直径乘以0.8等效为方桩）算起，不应小于35dg（dg为钢筋直径）；当不满足时应将纵向钢筋向上弯折，此时水平段的长度不应小于25dg，弯折段长度不应小于10dg。
承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm，间距不应大于200mm。
柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。
④柱下独立两桩承台，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。
承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。
图2-1 承台配筋示意
（a）矩形承台配筋 （b）三桩承台配筋 （c）墙下承台梁配筋图
⑤条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）关于最小配筋率的规定（图2-1-c），主筋直径不应小于12mm，架立筋直径不应小于10mm，箍筋直径不应小于6mm。
承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。
⑥筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用时，考虑到整体弯曲的影响，在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%；上层钢筋应按计算配筋率全部连通。
当筏板的厚度大于2000mm时，宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm的双向钢筋网。
⑦承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有混凝土垫层时，不应小于50mm，无垫层时不应小于70mm；此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。
5、桩与承台的连接构造应符合下列规定：
①桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于50mm；对大直径桩不宜小于100mm。
②混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。
对于抗拔桩，桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）确定。
③对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。
④对于一柱一桩基础，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于35倍纵向主筋直径。
⑤对于多桩承台，柱纵向主筋应锚入承台不应小于35倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向呈90º弯折。
⑥当有抗震设防要求时，对于一、二级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数；对于三级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数。
6、承台与承台之间的连接构造应符合下列规定：
①一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。
当桩与柱的截面直径之比大于2时，可不设联系梁。
②两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。
③有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主轴方向设置联系梁。
④联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。
联系梁宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距的1/10～1/15，且不宜小于400mm。
⑤联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm钢筋；位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。
⑥承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土，或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小于0.94。
二、灌注桩施工：
1、灌注桩成孔施工允许偏差：
灌注桩成孔施工允许偏差表2-3
成孔方法
桩径
偏差
（mm）
垂直度允许偏差（%）
桩位允许偏差（mm）
1~3根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩
条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩
泥浆护壁
钻、挖、冲孔桩
d≤1000mm
≤-50
1
d/6且不大于100
d/4且不大于150
d＞1000mm
-50
100+0.01H
150+0.01H
锤击（振动）沉管
振动冲击沉管成孔
d≤500mm
-20
1
70
150
d＞500mm
100
150
螺旋钻、机动洛阳铲干作业成孔灌注桩
-20
1
70
150
人工挖孔桩
现浇混凝土护壁
±50
0.5
50
150
长钢套管护壁
±20
1
100
200
注：
①桩径允许偏差的负值是指个别断面；
②H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离；d为设计桩径。
2、检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。
直径大于1m或单桩混凝土量超过25m3的桩，每根桩桩身混凝土应留有1组试件；直径不大于1m的桩或单桩混凝土量不超过25m3的桩，每个灌注台班不得少于1组；每组试件应留3件。
（一）泥浆护壁成孔灌注桩：
1、使用条件：
宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层；
2、主要施工工艺：
定桩位→护筒设置→桩机就位→成孔→清孔→质检→钢筋笼，安放导管→清孔→灌注混凝土
3、护筒设置：
钢筋混凝土护筒、钢板护筒
①护筒作用：
a保护孔口；b提高水头高度；c钻杆垂直导向性；
②护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于20mm（规范为50mm）；
③护筒可用4～8mm厚钢板制作，其内径应大于钻头直径≥100mm，上部宜开设1～2个溢浆孔；
④护筒的埋设深度：
在黏性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m。
护筒下端外侧应采用黏土填实；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求；
⑤护筒从地面露出的高度0.3～0.4m（或高出地下水位1.5m以上）；
4、成孔、清孔：
①当在软土层中钻进时，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准；
②如在钻进过程中发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应停钻，待采取相应措施后再进行钻进；大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径应为设计桩径的0.6～0.8倍；
③清孔方法：
空气吸泥机，循环泥浆、掏渣机清孔，清孔后泥浆相对密度控制在1.15～1.25；清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土；浇注混凝土前，孔底500mm
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