桩基础应用_范文大全网

笔者2007年初设计一个工程, 位于嘉定, 分为1#、 2#(20+1)的高层剪力墙结构住宅, 和三层框架结构商业用房 , 1#、 2#面积为29448平方米, 商业用房面积为7794平方米, 本文主要讨论基础设计对造价的影响。场地土层主要物理力学性质见表1。

相同地质条件不同桩型的

选择对工程造价的影响

建筑市场桩工艺和产品也不断推陈

出新, 预制方桩、 PHC预应力管桩工艺已经

很成熟。现在又有一种先张法预应力空心

方桩面世, 预应力空心方桩同预制方桩相

比, 由于前者采用预应力钢筋和空心桩段, 使得其成本可比同类实心方桩节省10%左右, 当工程中使用桩数量大时, 节约的桩基本费用是非常可观的。在现阶段一般情况下可优先考虑PHC预应力管桩。本工程实际设计过程中 , 相同条件下不同桩型的单桩承载力设计值详见表2。在承载力基本相同的情况下 , 根据市场调研, 预制实心方桩 (JZHb-339-13)每根6240元, 而PHC预应力管桩(PHC-AB500-100-39)每根5060元, 采用PHC预应力管桩比预制实心方桩每根桩可节约18.9%。故最后采用PHC预应力管桩。

桩基设计中

桩型、桩长设计的重要性桩基础设计中对桩型及桩长的合理选择均会对基础设计产生重大的影响, 合理的桩型、桩长选择将产生巨大的经济效益。以本工程为例, 在本次设计过程分别考虑二种桩型, 分别为PHC预应力管桩PHC-AB500-100-39、 PHC-A600-100-39, 其单桩承载力设计值见表 2。采用 P H C -A B 500-100-39需用130根, 其桩后预算造价约为44.7元/m2, 而采用 PHC-A600-100-39需用114根, 其桩后预算造价约为49.8元/m2, 综合经济价值明显。同样桩基设计中对桩长的选择也至关重要 , 此项目中另一商业用房, 不同桩长单桩承载力设计值见表3, 当采用23m桩时需用桩

2009.02 城市住宅

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236根, 其桩后预算造价约为59.2元/m2, 而采用28m桩时只需162根,其桩后预算造价约为49.5元/m2。可见选择合理的桩型、桩长, 将对工程的造价产生巨大影响。因此, 设计人员在桩基础设计中一定要采用多方案比较, 选择合理的桩型与桩长, 这都将对整个基础设计的合理性与经济性产生巨大的影响。

应尽量先试桩确定合理承载力

目前的桩基础设计过程, 往往受到时间的约束。首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值, 根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工, 等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性, 结果符合估算要求, 则皆大欢喜, 否则因工程已施工完毕补桩也会很困难, 且有时因地质报告有出入会给施工带来相当的不便。这里主要有两个问题, 下面举例来说明。一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及

来布置基础产生更大的经济效益。笔者曾遇到一个项目, 按地质报告各参数算出单桩承载力设计值为1000kN。而在打桩过程中 , 没想到打第一根桩时 , 离设计标高还有 3.5m时 , 桩就打不下去了 , 而此时压桩机压力表读数已达以1200kN。设计施工及监理各方高度重视, 马上组织现场会议。我设计方仔细复核各参数, 确认桩载承力计算无问题。为了慎重起见, 决定多打几根桩来确

定桩承载力设计值。在建筑平面内试了6根桩, 现象相同。最终我院决定采用实际单桩承载力, 单桩承载力设计值为1400kN,进行重新设计 , 其桩部分直接可节约近35%。所以有条件的情况下 , 尽量采用先试桩来确定合理承载力。　　

关于桩偏差的控制和处理

桩基施工中对桩的偏差必须严格控制, 特别是对于承台桩及条形桩, 桩位的偏差都将产生很大的附加内力, 而使基础设计处于不安全状态。对于桩位偏差我们

标高低于设计标高时 , 又需要补桩头, 这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高, 尽可能地使工程桩标高同设计一致, 特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量, 否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑, 笔者建议针对目前的施工质量, 设计中可以考虑2mm左右的偏差容许 , 这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩, 这在实践工程中具有相当的可操作性, 避免了大量不必要的工作。其二则是桩位的水平偏差。根据JGJ94-2008第7.4.11条控制各桩位偏差, 施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。这里针对4~16根承台的桩基, JGJ94-2008规范第7.4.11条中规

定允许偏差为1/3桩径或1/3边长, 而根据 GB50202-2002第5.1.3条则规定允许偏差为1/2桩径或边长。这显然是矛盾的, 在实际过程中很容易与施工验收方产生不同的理解, 因此笔者强调在设计过程中可以明确桩位偏差允许值所执行的标准。另外 , 对

于小直径桩 (D≤250) 笔者强调必须对其偏位进行严格控制而不应按上述规范标准, 笔者建议对承台桩可控制70mm; 而对于条形承台则区分垂直于条形承台方向50mm, 平行于承台方向为70mm, 当然这些要求必须在施工前予于明确。当然桩位偏差满足规范或设计要求仅仅代表桩基本身验收合格, 而对于由此引起的承台整体偏心或基础高度损失, 我们必须另行处理。对于桩偏心我们可以采取增加承台刚度或加大拉梁刚度、配筋来解决, 这在实际工程中需针对具体情况相应处理。

桩基施工中对桩的偏差必须严格控制,特别是

对于承台桩及条形桩,桩位的偏差都将产生很大的附加内力,而使基础设计处于不安全状态

桩端土承载力标准值由规范JGJ94-2008计算的场区单桩承载力标准值, 这是一个经验数值, 不宜直接采用。近几年来笔者通过各类桩基础中试桩及工程桩的检测, 发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值, 有些相差幅度较大, 因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力

主要控制两个方面, 其一是竖向偏差, 根据 JGJ94-2008第7.4.12条我们控制桩顶标高的允许偏差为-50~+100mm, 但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高, 则需要劈桩, 特别对于预应力管桩等空心桩来说, 桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济; 而当桩顶

桩基础分类

桩基础分类基本简介

由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）组成的深基础（见图），简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建（构）筑物。因此，在沿海以及软土地区，桩基应用比较广泛。

早在7000～8000年前的新石器时代，人们为了防止猛兽侵犯，曾在湖泊和沼泽地里栽木桩筑平台来修建居住点。这种居住点称为湖上住所。在中国，最早的桩基是浙江省河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。到宋代，桩基技术已经比较成熟。在《营造法式》中载有临水筑基一节。到了明、清两代，桩基技术更趋完善。如清代《工部工程做法》一书对桩基的选料、布置和施工方法等方面都有了规定。从北宋一直保存到现在的上海市龙华镇龙华塔(建于北宋太平兴国二年,977年)和山西太原市晋祠圣母殿(建于北宋天圣年间，1023～1031年)，都是中国现存的采用桩基的古建筑。

桩基是一种古老的基础型式。桩工技术经历了几千年的发展过程。现在，无论是桩基材料和桩类型，或者是桩工机械和施工方法都有了巨大的发展，已经形成了现代化基础工程体系。在某些情况下，采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。

桩基础工程

第四章桩基础工程

《08综合单价》总体规定

预制钢筋混凝土桩

现浇钢筋混凝土桩

地下连续墙，地基强夯等处理。

工程量清单计价案例

4.1 《08综合单价》总体规定

一、本分部中，工程量清单项目工程内容与定额子目工作内容不一致的清单项目组合单价，应由同一编码下的相关子目组成。如：预制钢筋混凝土桩清单项目的组成子目为桩制作、运输，打桩，送桩，管桩填充材料等。接桩是单独的清单分项，单独计算（从清单计价规则白皮书中可以看出）。混凝土灌注桩清单项目的组成子目为成孔、混凝土制作运输和灌注，空桩费，泥浆外运和入岩增加费等。（钢筋笼单独组价）

预制钢筋混凝土桩的整个过程实际应为，（制，运，打（压），接，送，凿），在实际计算中要考虑子目包含工作内容，以及规则的要求。比如接桩单独列项计算，凿桩头放在土方工程报价等。

二、本分部按平地打桩考虑 (坡度小于15°)。如在斜坡上打桩(坡度大于15°)，按相应定额子目人工、机械乘以系数1.15。如在基坑内打桩 (基坑深度大于1.5m)，或在地坪上打坑槽内桩 (坑槽深度大于1m)，按相应定额子目人工、机械乘以系数1.1。

三、本分部按打直桩考虑，如打斜度在1∶6以内的桩，按相应定额子目人工、机械乘以系数1.25调整；如斜度大于1∶6的桩，按相应定额子目人工、机械乘以系数1.43调整。

四、单位工程打(灌)桩工程量在表1规定数量以内时，其人工、机械量按相应定额子目乘以系数1.25计算。

注：因工程工期要求，需用多台桩机施工的，每台桩机完成的工程量低于上表者，可与业主先行签证，按本条规定执行。

五、在桩间补桩或在强夯后的地基打桩时，按相应定额子目人工、机械乘以系数1.15。

六、打试验桩按相应定额子目的人工、机械乘以系数2计算。

七、打预制桩和机械打孔灌注桩，桩间净距小于4倍桩径 (桩边长)的，按相应定额子目中的人工、机械乘以系数1.13。

八、本分部除静力压桩、打预制钢筋混凝土离心管桩外，均未包括接桩。如需接桩，除按桩的总长度套用打桩子目外，另按设计要求套用相应接桩子目。

九、本分部已综合考虑不同的土质情况，除山区外，无论何种土质，均执行本分部相应子目。

十、灌注桩子目未考虑翻浆因素。灌注工程桩考虑翻浆因素时，沉管桩单桩的翻浆工程量可按翻浆高度0.25m乘以设计截面面积计算；钻孔桩单桩的翻浆工程量可按翻浆高度0.8m乘以设计截面面积计算；灌注工程桩执行相应子目时，可将翻浆因素考虑在综合单价内。十一、定额子目中各种机械灌注桩的材料用量，均已包括表3规定的充盈系数和材料损耗(充盈系数已综合考虑土壤类别)。人工挖孔桩已综合考虑护壁和桩芯的混凝土，并包括了材料损耗。

4.2 预制钢筋混凝土桩

注意几个问题：

1、本部分清单计价时，根据特征描述组价，预制桩清单分项一般包括打压桩，送桩，管桩填充材料等，套用对应子目组价。接桩有

单独的清单分项，所以单独组价

2、各类预制桩按商品成品桩考虑，施工损耗率已包含在子目内商品桩单价=成品桩单价+桩运输费（子目工作内容里有显示）预制桩内的钢筋，已包含在购买价格内，不能再套用钢筋分部的价格另外计算

3、分别学习预制钢筋混凝土桩的打（压）桩，送桩，接桩等工程量计算规则和定额子目的分类情况。书上P60-61

预制钢筋混凝土桩例题

4.1 某工程有30根钢筋砼柱，根据上部荷载计算，每根柱下需要设4根350×350mm断面的预制钢筋砼方桩，桩长30m，由3根长10m的方桩用焊接方式接桩。桩顶距自然地面为5m。采用柴油打桩机，计算桩基础工程施工的综合单价费。（工程量清单计价方式）

【解】：

打桩工程量=0.35×0.35×30×120=441 ＞150 （m3）

属正常工程。

（1）打桩

工程量=0.35×0.35×30×120=441 （m3）

单价（2-3）= 1038.96（元/ m3）

综合单价费（1）=1038.96×441=458181.36（元）

? （2）送桩

? 工程量=0.35×0.35×（5+0.5）×120=80.85 （m3）

? 单价（2-4）=301.27（元/ m3）

? 综合单价费（3）=301.27×80.85=24357.68（元）

（3）预制钢筋混凝土方桩综合单价合计482539.04（元）

? （4）接桩（单独列项，单独计算清单分项）

? 工程量=120×2=240（个）

? 单价（2-22）=506.55（元/个）

? 综合单价费（2）=506.55×240= 121572（元）

接桩综合单价费合计：121572（元）

4.3 现浇混凝土灌注桩

注意几个问题：

1、本分部根据工程量清单特征描述进行组价。现浇钢筋混凝土灌注桩组价时，混凝土灌注桩清单项目的组成子目为成孔、混凝土制作运输和灌注，空桩费，泥浆外运和入岩增加费等。

一般包括除钢筋笼以外所有内容，钢筋笼单独放到钢筋工程中组价。

2、在算量组价前，要确定相关资料，看是否存在系数换算。

3、分别学习各种现浇混凝土桩的等工程量计算规则和定额子目的分类情况。书上62-69

①沉管灌注桩组价时，应分别列项计算包括沉管灌注桩，空桩费，钢筋笼制作安装等。其中钢筋笼制安单独组价。

②长螺旋钻杆钻孔灌注桩组价时，分别列项分别计算长螺旋钻杆灌注桩，空桩费，土方超运距（子目只综合了150m内的土方运输），和钢筋笼制安。其中钢筋笼制安单独组价。

土方超运距执行土石方分部相关子目，土方量=灌注桩工程量+超灌量+空桩量

③泥浆护壁钻孔灌注桩组价时，应分别列项计算泥浆护壁钻孔灌注混凝土桩，入岩增加费（注意判断入岩条件，具体看设计或题目要求），空桩费，泥浆运输，钢筋笼制安等。其中钢筋笼制安单独组价。

④人工挖孔混凝土桩组价时，应分别列项计算人工挖孔混凝土桩，空桩费（注意，人工挖孔灌注桩这里不用考虑翻浆因素了），土方超运距增加费（子目中只包括50内土方运输），钢筋笼制安。其中钢筋笼制安单独组价。人工挖孔扩大底混凝土灌注桩，仍执行此分项子目。

[例4-2] 某工程桩基础为柴油打桩机打沉管灌注桩，设计桩长12m，桩径为500mm，空桩长2m，砼为C25(20)，每根桩钢筋笼设计净用钢量为110kg，共有22根桩。试计算桩工程的综合单价费（需要考虑翻浆因素）。

（1）打桩（2-24）

工程量=3.14×0.52/4×12×22=51.81（m3）

考虑翻浆因素：工程量=（设计桩长+翻浆高度）×截面面积工程量=3.14×0.52/4×（12+0.25）×22=52.89 （m3）

综合单价（2-24）换（换算系数查小型工程表）

=〔540.65 +（121.91+120.07）×（1.25-1）〕

=601.145（元/m3）

综合单价费（1）=601.145×52.89=31794.56（元）

（2）空桩（2-26）

工程量=自然地坪至设计桩顶标高长度减去超灌长度后乘桩截面积，以体积计算。

工程量=3.14×0.52/4×（2-0.25）×22= 7.56 （m3）

? 单价（2-26）=223.05（元/ m3 ）

? 综合单价费（3）=223.05×7.56=1686.26（元）

（3）合计

打沉管灌注桩综合单价费合计=31794.56+1686.26

=33480.82（元）

（4）钢筋笼制作（4-182）（单独计算，价格计入钢筋工程中）

? 工程量=0.110×22=2.420（t）

? 单价（4-182）=5380.98（元/t）

? 综合单价费（2）=5380.98×2.42=13021.97（元）

[例A2-3]某工程桩基础有泥浆护壁钻孔灌注桩共48根。设计桩长20m，桩顶距自然地面5m，桩径1.00m，砼强度等级C30（40）；每根桩钢筋笼设计重量为450kg，泥浆外运6km。试计算桩工程综合单价费（需要考虑翻浆高度，桩底入岩0.2m）。

? 解（1）C30（40）钻孔灌注桩

? 工程量=3.14×0.52×20×48=753.60（m3）

? 考虑翻浆因素：

? 工程量=3.14×0.52×（20+0.8）×48=783.74 （m3）

? 单价（2-34）=618.63（元/m3）

? 综合单价费（1）=783.74×618.63=484851.17（元）

? （2）空桩费

? 工程量=3.14×0.52×（5-0.8）×48=158.26 （m3）

? 单价（2-38）=226.07（元/m3）

? 综合单价费（2）=158.26 × 226.07=35777.84 （元）

? （3）入岩增加费

? 工程量=3.14×0.52×0.2×48=7.536（m3）

? 单价（2-38）=658.53（元/m3）

? 综合单价费（3）=658.53 × 7.536=4962.68 （元）

? （4）泥浆外运

? 工程量=3.14 ×0.52×25 ×48=942.0（ m3 ）

? 单价（2-39）=145.23（元/ m3）和（2-40）=6.86（元/ m3）

? 综合单价费（4）=942.0×145.23+942.0×6.86=143268.78 ? （5）泥浆护壁钻孔灌注桩综合单价合计

? 合计=（1）+（2）+（3）+（4）=668860.47（元）

? （6）钢筋笼制作

? 工程量=0.45×48=21.60(t)

? 综合单价（4-182）=5380.98（元/t）

综合单价费（3）=21.60 ×5380.98=116229.17（元）

（7）凿桩头费用也可按根数单独算出报价，并入到土石方

分部去。（1-60）

桩基础施工

主要施工机械设备

1、施工流程

测量放线栈桥及施工平台的搭设测量放线钢护筒打

设水中钻孔灌注桩施工水中承台吊箱安装砼封底

水中承台钢筋施工桩基检测

2、栈桥、钢平台的施工

2.1栈桥结构形式及布置

施工栈桥及施工平台的支架由临时墩立柱(钢管桩),横梁、纵梁、

面层木板等部分组成。

2.2吊箱钢平台的搭设

水中承台尺寸为:10500mm×6500mm×3000mm。距栈桥边10m

处的墩位搭设施工钢平台，施工平台的平面尺寸为:13800mm×

8000mm。同时皆做承台施工吊箱的桩基础。

钢平台拟用由18根φ529mm、壁厚8mm的钢管，贝雷架，I 40

,工字钢等材料组成。

首先进行初步测量放线将承台桩基底平面位置确定。采用浮吊打桩

设备进行施工，为保证桩基承载力，采用φ529mm×8mm的钢管桩，

入土深度10m。钢管桩露出水面部分，一般高出最高洪水位0.5米

2.3钢平台桩基施工:

(1)、钢管桩施工:

?、施工准备:

首先进行测量定位放线，在水中标出桩心位置。钢管桩由运输船

运至打桩部位。用浮吊吊到桩位插打。为防止桩头在锤击时损坏，打桩前要在桩头顶部放置特制的桩帽，其上直接受锤击应力的部位，放置硬木制减振土垫。

?、打桩时，先用两台经纬仪，架设在桩架的正面及侧面，校正桩架导线杆及桩的垂直度，并保持锤、桩帽与桩在同一纵轴线，然后空打1,2m，再次校正垂直度后正式打桩。当沉至一定深度并将复核沉桩质量良好时，再继续打击。

?、钢管桩每节长12m，沉桩时需边打入边焊接接长。焊接前，应将下节管顶部变形、损坏部分修整，上节桩管端部锈、泥砂、水或油污清除，并打焊接坡口，将内衬箍放置在下节桩内侧的档块上，紧贴桩管内壁并分段点焊，然后吊节上节管桩，其坡口搁在焊道上，使上下节管桩对口的间隙为2,4mm，再用经纬仪校正垂直度，在下节桩顶端外围安装好铜夹箍，再进行电焊。

?、贯入深度控制:

钢管桩直接开口打入，土体由桩口涌入桩管内，至一定高度后，即闭塞封死，其效用与闭口桩相似。

钢管入土深度为10M，打入持力层深度为桩径的5,10倍。锤击桩顶时对桩产生的锤击应力不超过钢管桩材料允许应力(一般按80,考虑)。停打标准以贯入深度为主，并结合打桩时贯入量最后1m锤击数和每根桩的总锤击数等综合判定。贯入度S?4mm/击;最后打桩时要作好原始记录，记录桩号，打桩日期，桩锤型号，桩规格，打入深度，焊接质量情况，锤击次数，落锤高度，最后贯入度，回弹量，

平面位移，以及打桩过程中出现的问题及处理措施等。 (2)、钢管桩的焊接:

?、钢管桩接头现场焊接时，第一层用低氢电焊条可以得到好的结果。焊条的直径必须适合于母材的钢种、板厚、焊缝根部面积及焊缝根部间隙。使用的焊条直径，一般第一层为3.2mm，第二层以后为4,5mm，不要使用6mm以上的。

对焊的焊缝根部

?、焊缝根部间隙定位焊道要临时装上内衬环，同时完成焊缝根部间隙的定位焊道。

内衬环的厚度

焊缝根部间隙的定位焊道数目和焊道长度

?、焊接前检查焊接部位是否有水分、锈、泥土、油污、灰尘、水垢，如有必须用钢丝刷、砂轮进行清除。桩的接头部位是否因搬运、操作、打入等原因发生变形，必须在焊接前进行校正。焊接前必须对管口进行打坡口处理。接桩焊接必须保证上、下钢管桩的轴线在同一线上。焊缝要求饱满不得有夹渣、气孔、焊瘤等缺陷。

钢管桩接桩、焊缝、外观允许偏差

3、护筒施工

1钢护筒的作用: 3.

钢护筒的作用是为了固定桩位，有效地引导钻锥方向，保护孔口不坍塌，并保证孔内泥浆高出河面水位1.0m多，形成静水压力，以保护孔壁不坍塌。

3.2钢护筒尺寸的确定:

本工程水下桩径为φ180，钢护筒内径取180，为了克服钢护筒起吊和振动时的变形，钢护筒采用壁厚为φ12mm的钢板，钢护筒两端加焊600mm高的加劲箍，加劲箍钢板采用8mm厚钢板。

3.3钢护筒施打:

A:施工机具根据地质资料，考虑到钢护筒的直径和长度，振动锤选择90KW。

B:振动吊机采用25t起吊设备。

C:钢护筒吊放采用25t起吊设备24m扒杆，7m回转半径，起重量为8t。

3.4钢护筒下沉:

A:平面位置控制:

为了保证钢护筒的平面位置和垂直度，设计加工一套导向架。导

向架固定在定位桩上。定位桩采用φ320mm钢管，露出水面1m。

B:垂直度控制:

在定位桩上焊接钢牛腿用以固定导向架，导向架固定要求控制平面位置和平整度。吊机将钢护筒插入导向架内，用两台经纬仪控制，开始时每入土1m校正一次垂直度。钢护筒纠偏采用护筒外测临时焊接吊耳。配手拉葫芦纠偏，钢护筒倾斜度不大于1,。

4、水下钻孔灌注桩施工

水下钻孔机械设备用运输船运至施工平台，利用浮吊将钻孔机械设备进行就位安装。

4.1钻进成孔:

(1)泥浆控制:

泥浆是桩孔施工中的冲刷液，主要作用是清洗孔底，携带钻渣平衡土压力，护壁防塌、润滑和冷却钻头。泥浆配置时应注意控制四个方面。

A:控制泥浆液面:

要控制护筒内液面标高高于河水面1m多，必要时可以安装水位检测灯，由专人看管，以保证足够水头压力，维护下部孔壁安全。

B:控制泥浆比重:

泥浆比重过大，失水量大，孔壁易剥落、崩解的可能性就大。泥浆比重过小，孔内水压力就小，易造成坍孔。泥浆比重控制在1.05,

1.15之间。

C:控制泥浆粘度:

粘度过高会使泵压升高，排量显著减少，钻速下降，排粉困难，压力增长，泥浆粘度控制在18,22s，一般为20s。

D:控制泥浆PH值:

泥浆PH值的大小，表示了泥浆酸碱性的强弱。PH<7时，泥浆为酸性，PH

7时，泥浆为值越小，酸性越强;PH>7为碱性PH值越大，碱性越强;PH,中性。如果PH值大于11，则泥浆会产生分层现象，失去固壁作用。

4.2泥浆循环系统:

用Φ20钢管将每一承台的六根钢护筒串连起来，在施工一根桩时另外五个钢护筒就成为一个连通的沉淀池和泥浆池(前四个可看作沉淀池后一个为泥浆池。泥浆在泥浆池沉淀后用3PN2泥浆泵抽吸到泥浆船上再由泥浆船将费浆排到指定地点。经沉淀池沉淀后地优质泥浆流入泥浆池后，经泥浆泵送回钻孔内。

4.3成孔

采用25t吊机将钻机安装就位，就位时要将底座转盘调整水平，起吊滑轮缘转盘中心和护桶中心三者应同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm，待钻头吊好，钻杆连接，管路接通后，启动泥浆循环系统，开始钻进，钻进开始后需连续不断地作业，直到成孔。

钻进过程中，孔内泥浆而始终保证高出水面1.0米多，配备泥浆泵及时向护筒内补充泥浆，以实现护壁成孔，经常测定孔内泥浆指标，

做好记录，及时调整。

4.4清孔

钻孔完成之后经测量检查达到设计标高并经监理工程师确认，即可进行清洗。一次清洗利用钻孔的反循环系统的泥浆泵持续吸渣5, 15分钟左右，使孔底钻渣清除干净，一次清孔结束后，迅速拆除钻杆，钻头，安放钢筋笼后下放的导管，开始浇注砼，如孔底沉渣和泥浆性能超出规范要求，须进行二次清孔。其方法有两种:一是沉渣厚度较小时，可用泥浆泵正循环清渣;二是沉渣厚度较大时，用反循环方法清渣。具体做法:利用浇注砼的导管作为清渣管，上接异径弯头，其下端与导管相连接，另一端为φ150mm插管与水泵吸水端φ150mm胶管连接，清渣时，导管下端距孔底(沉渣面)200,300mm，循环开始后由人工缓慢以扫描状摆动导管，以便彻底清除沉淀物。待检测合格后，即可拆除异径接头进行砼灌注。

4.5检测方法

泥浆性能的测定

泥浆的比重通过比重计测定，比重计的工作原理类似天平，称测时把比重计置平，将待测泥浆倒满量筒，然后移动砝码使比重计机杆平衡，砝码处的读数就是泥浆的比重，泥浆比重也也可通过波美计进行测定。

泥浆粘度和含砂率分别通过粘度计和含砂率仪测定。

4.6钻孔质量要求:

4.7钢筋笼的制作安装

(1)钢筋笼的加工

钢筋笼加工采用箍筋成型法，即按照设计图纸在箍筋圈上标出主筋位置，同时在主筋标出箍筋位置，然后按钢筋上标志的位置的记录互对准依次扶正箍筋并一个一个焊好。

为使钢筋笼在吊运时不散架，不变形，在每个起吊位置处焊“?”型吊装钢筋。

(2)钢筋笼的起吊，就位和对接:

为了保证钢筋笼起吊不变形，采用两吊点起吊，第一吊点设在钢筋笼的上端，第二吊点设在钢筋笼的中点到三分之一之间。

同时起吊两个吊点，使钢筋笼离开地面2m左右，第二吊点停吊，继续起吊第一吊点，使钢筋笼垂直，解除第二吊点，将钢筋笼徐徐放入钻孔中，并临时托卡于孔口，以便与第二节钢筋笼对接。解除起吊钢丝绳，用同样方法将第二节钢筋笼吊于孔口上方，然后采用帮条焊

对接。为节省时间，帮条的一端先焊在钢筋笼上，在孔口处上完成帮条焊的另一半，焊好后，将整个钢筋笼下入孔中。

(3)超声波探测管的安装

A:超声波探测管焊于加劲箍筋内侧，钢管连接采用加套筒焊接方式。附加套筒预焊接于前一节上端，连接时先将上节钢管用铁丝绑扎于上节钢筋笼上，在钢筋笼焊接到位后，用1吨手拉葫芦辅助使钢管就位并焊接。

B:施工时探测管下口用钢板封堵焊好，避免漏浆，探测管上口用木塞封堵并缠绕胶带。

(4)钢筋笼制作安装质量标准:

4.8砼浇注:

(1)砼初灌量计算:

V=ha×πd2/x+Hc×D2

=(Hw?rw)/rc×πd2/x+Hc×πD2/x

(2)砼浇注工艺:

采用泵车将砼送入储料斗和漏斗，满足初灌量要求。

钻孔桩水下砼采用内径为φ300mm快速接头导管无球赛竖管法

浇注。导管使用前做水压试验。砼在浇注过程中导管埋深控制在2,6m，利用钻机架提升料斗和导管。经常测量砼面高度并结合理论计算，控制埋管深度，任何情况下，导管埋深不得小于1.5m。

砼浇注开始后，应紧凑地连续进行，严禁中途停止。砼灌注到桩顶预加一定高度，取比设计桩顶高出1.0m，并在初凝以前清除。

4.9钻孔灌注桩施工的质量控制要点

(1)导向架定位要求控制平面位置和垂直度，保证倾斜度小于1,，定位完成后用钢牛腿焊接在定位桩上。

(2)钢护筒施打时必须用两台经纬仪控制垂直度，每入土1米校正一次，钢护筒垂直度偏差不小于1,。

(3)钻机就位时，将底座转盘调整水平，起吊滑轮缘，转盘中心和护筒中心三者应位于同一铅垂线上，偏差不得大于2cm。

(4)控制泥浆相对密度1.2左右，粘度18,22s，PH值8,10，配好的泥浆须通过试验，确定其性能满足要求后方可使用。钻进过程中必须经常测定泥浆的各项指标，做好记录，及时调整，防止塌孔。泥浆测定仪器必须经常校准。

(5)开钻时，钻机必须在泥浆循环正常后方可进尺，钻进开始后需连续不断地作业，直到成孔。

(6)机台必须配备地质剖面图，根据钻进情况和地质剖面图掌握钻头所处地层，以调整钻进速度。在坚硬地层中进尺应平稳，缓慢，防止断钻，掉钻，在松软地层中可适当加快钻进速度。

(7)钻进过程中，控制孔内泥浆面高出河水面1.0m，以保证足够

水头压力，维护孔下部的安全。

(8)钻进到设计标高后进行一次清孔。一次清孔控制泥浆指数:含砂率小于4,，泥浆比重1.05,1.15，粘度18,22s。孔内沉渣厚度根据设计要求保证不大于5cm，提钻时注意钻头不得擦碰孔壁。

(9)制作钢筋笼的钢筋要求顺直，光亮，不得锈蚀，夹带淤泥，污染油质。

(10)钢筋笼应按图纸所示的位置准确地安装，钢筋长度和间距必须满足制作安装质量标准。纵向主筋焊接间隔错位，保证同一截面钢筋接头截面积占钢筋总截面积不大于50,。

(11)由于分节钢筋笼较长，为保证钢筋笼起吊时不变形，必须采用两吊点起吊。

(12)钢筋笼对接要求保证搭接长度(单面焊10d)焊缝饱满，箍筋跳点点焊。耳朵筋，吊筋必须可靠焊接于主筋上，吊筋上端焊接固定钢护筒上，并用φ48×3.5钢管焊接钢筋笼和护筒上，防止钢筋笼在砼灌注时上浮。

(13)超声波检测管应垂直并焊接牢固，上下口严密封闭，以免漏浆。

(14)导管下口离孔底40cm左右，即开始二次清孔，若孔底沉渣过厚，可将导管下至孔底并上、下提放，提高清孔效果。二次清洗必须使泥浆指标达到要求，并经监理认可后浇灌砼。

(15)浇灌砼各项指标必须达到规定的质量要求，砼初灌量必须保证使导管埋入砼层1.5m左右。

(16)灌注时，保持导管插入砼层3,6米，最小不得小于2米，最大不得超过10米。抽拔导管应缓慢进行，严禁急速提升，导致砼不密实。拆除导管前必须用测绳测砼面深度，以决定拆除导管的节数，防止导管拔空。

(17)砼灌注应连续进行，中途不得停止。若因某种原因砼不能及时跟上，必须经常提动导管，防止堵管。

(18)为了保证桩顶砼质量，砼必须灌注到设计桩顶以上至少1米。

(19)砼灌注必须在第一批砼初凝前完成。

5、桩基检验

水中桩基检验与陆地桩基检验相同，主要从以下几方面检测: 5、1.原材料检验

5、2.成孔质量质量标准检验

5、3.钢筋骨架制作和吊装偏差检验

5、4.灌注桩的实测评定

ANSYS桩基础算例

桩基础算例

桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。一般工程结构都是由地基、基础和上部结构组成。上部结构可以是桥梁或房屋建筑物等，基础起着将上部结构荷载传入地基和将地震荷载传给上部结构的连接作用。

算例:桥梁桩基础的静力分析问题

问题描述:承台全桩基础断面尺寸为8.5m*8.5m，如图1所示。其中，承台厚3m，全桩长32m，采用4根直径为2m的钻孔灌注桩，桩基础混凝土全部采用C30混凝土，弹性模量E?3?104MPa，泊松比μ=0.2，质量密度为2500kg/m3，地基土的水平抗力系数的比例系数m=25000kN,Q=3000kN和M=6000kN?m。

图2

解题思路:

1.计算桩柱的等效集中弹簧刚度Ki

按照规范，地基土堆桩柱侧面的地基系数随深度y成正比例增长，即C=my(m是“m”法的地基系数)，故可先从覆盖层顶面(冲刷线)向下绘出地基系数图，如图2所示。本例将桩柱全长等分为15段，各中间集中弹簧的刚度可按下式计算:

———————————————————————————————————————————————

Ki?

?mzi

顶部集中弹簧的刚度为:K0??0b1

式中:b1——桩的计算宽度;

kN/m4; m——比例系数，本例中取m?10000

?——节段长度;

zi——自地面至第i集中弹簧的距离;

?0——0#集中弹簧在其一侧?/2长度内的地基系数分布图面积。

各集中弹簧刚度值如表1所示。

表1 各集中弹簧刚度值

2.建立有限元模型

本例各桩净长32m，冲刷线以上的桩段长2m，为便于计算，所有桩的单元长度均取2m，采用Beam189单元分别模拟承台和基桩，而承台与各桩桩顶用刚臂(Mpc184单元)连接，并用Combin14单元模拟桩身与土的相互作用。

桩基础算例tm1412

FINISH $/CLEAR $/PREP7

LOCAL,11,,,,,,-90 !*定义局部坐标系建立编号11的局部坐标系，原点与坐标原点一致，绕y轴反方向旋转90度。 ET,1,BEAM189 $ET,2,MPC184 $KEYOPT,2,1,1

建立beam189单元1和mpc184单元2，2表示单元类型编号，1———————————————————————————————————————————————

表示KEYOPT(1)，1表示7个自由度，考虑翘曲，输出双力矩和双曲率。

ET,3,COMBIN14 $R,1000 $R,2000 $R,3000,22140

使用COMBIN14弹簧单元，实常数分别为1000,2000,3000，集中弹性刚度22140。 SECTYPE,1,BEAM,RECT $SECDATA,8.5,8.5 !*定义承台截面定义承台截面类型，即1号矩形截面宽8.5，高8.5。

SECTYPE,2,BEAM,CSOLID $SECDATA,1,16,4 !*定义基桩截面定义基础截面类型，即2号实心圆柱截面，数据尺寸:1,16,4。

MP,DENS,1,2500 $MP,EX,1,3E7 $MP,PRXY,1,0.2 !*定义材料属性定义材料属性，材料密度2500，弹性模量13*10^7，泊松比0.2。

K,1 $K,2,0,0,3 $K,3,-2.5,2.5,0 $L,1,2 !*创建关键点及线创建关键点及线:点1(0,0,0)点2(0,0,3)点3(-2.5,2.5,0)，通过点1和点2创建线。

LATT,1,1000,1,,,,1 $LESIZE,ALL,,,3 $LMESH,ALL !*网格划分进行网格划分，材料1号，实常数1000，将所有的网格划分为3段，再对所有线划分。

KGEN,2,3,,,,,-32 $L,3,4

kgen是指复制关键点，2表示复制一遍(加上本来有的，复制完了是2组关键点)，3为关键点，-32指沿z轴方向移动的距离，即将点3沿z轴方向移动-32进行复制。并通过点3和点4连接直线。 ———————————————————————————————————————————————

LSEL,S,LENGTH,,32 $LATT,1,1000,1,,,,2 $LESIZE,ALL,,,16 $LMESH,ALL

选择所有线长小于32的线段，设置线性材料为1号，实常数为1000，

单元类型1号，截面是2号。进行网格划分，划分为16段，对所有

线进行划分。 LSEL,S,LENGTH,,32,,,1 $LSYMM,Y,ALL $LSYMM,X,ALL

选择所有线长小于32的线段，沿y轴镜像，沿x轴镜像。

KSEL,S,LOC,Z,0 $KPLOT

选择所有z轴坐标为0的有效点，并显示点。

L,1,3 $L,1,5 $L,1,7 $L,1,9 !*创建承台与基桩的固

结连接 1与3之间建立连接线，1与5之间建立连接线，1与7之间

建立连接线，1与9之间建立连接线。

LSEL,S,LOC,Z,0 $LATT,,2000,2 $ESIZE,,1 $LMESH,ALL

选择所有z轴为0的线段，定义实常数2000，单元类型2号，

划分为一段并产生所有的线单元。

NSEL,S,LOC,Z,-32 $D,ALL,ALL !*施加桩底固结!*施

加桩侧弹簧选择所有z坐标是-32的点，并施加约束力。

*DO,I,1,15 $NSEL,S,LOC,Z,-2*I $NGEN,2,1000,ALL,,,0.5 $*ENDDO

i从1至15循环，选择所有z轴坐标为-2的节点，对所有节点进

行复制，复制2次，每次复制节点时节点号码的增加量是1000，间

距比是0.5.

*DO,I,1,15 $NSEL,S,LOC,Z,-2*I $NSEL,U,LOC,X,-2 $NSEL,U,LOC,X,3

i从1至15循环，选择所有z轴坐标为-2的节点，选择消除所有

x轴坐标为-2的节点，选择消除所有x轴坐标为3的节点。

———————————————————————————————————————————————

NGEN,2,2000,ALL,,,,-0.5 $*ENDDO !*创建桩侧

弹簧节点所有节点进行复制，复制2次，每次复制节点时节点号码

的增加量是1000，间距比是-0.5.。

TYPE,3 $REAL,3000

定义线单元类型3，实常数3000。

E,11,1011 $E,11,2011 $E,44,1044 $E,44,2044

通过节点来建立单元，即11和1011形成单元，11和2011形成

单元，44和1044形成单元，44和2044形成单元。

E,77,1077 $E,77,2077 $E,110,1110 $E,110,2110

通过节点来形成单元，即77和1077形成单元，77和2077形成

单元，110和1110形成单元，110和2110形成单元。

*DO,I,1,14 $R,I,I*177120 $*ENDDO

定义参数i，1到14循环，定义实常数i，i*177120，结束循环。

*DO,I,1,14 $TYPE,3 $REAL,I $E,I*2+11,I*2+1011 $*ENDDO