桩基础工程技术与计量及定额应用(PPT、附示意图).ppt
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1、桩基础工程技术与计量及定额应用,5-1 基本问题,一、桩基础组成:由桩身和桩顶承台组成,工程造价中特指桩身部分,桩基础是混凝土或钢筋混凝土基础的一种类型,它主要由桩身和桩承台构成。桩的种类一般有预制钢筋混凝土桩(包括方桩和管桩)、现场灌注混凝土桩、爆扩桩、H型钢桩、钢管桩、钢板桩和木桩等。本章重点掌握混凝土桩的内容。,二、桩的类型,(一)承台高低(1)低承台桩基承台底面位于地面以下或与地面接触(建筑桩基)。(2)高承台桩基承台底面位于地面以上(部分桥梁桩基)。(二)挤土效应(1)挤土桩(排土桩)沉入混凝土预制桩、沉管灌注桩;(2)部分挤土桩(微排土桩)钢板桩、螺旋桩等。(3)非挤土桩(非排土桩
2、)钻孔灌注桩、挖空灌注桩等。,(三)桩身材料(1)木桩(2)钢筋混凝土桩(3)钢桩(2)组合桩(四)性质及传力特点(1)轴向抗压桩(最多)包括 摩擦桩和端承桩()(2)侧向抗压桩基坑支护桩。(3)抗拔桩锚桩。,(五)施工方法或成桩工艺 1、预制桩:(1)打入桩;(2)静压桩;(3)螺旋桩(已淘汰)2、灌注桩:(1)打孔灌注桩(沉管灌注桩);(2)钻(冲)孔灌注桩;(3)人工挖孔桩;(4)深层搅拌桩;,(1)钢筋混凝土预制桩 在预制构件厂或施工现场预制,用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中。,A,预制砼方桩,A-A,预应力砼管桩,B,B,B-B,A,钢板桩(工具桩),特点:能承受较大的荷载、坚固耐
3、久、施工速度快,对周围环境影响较大。分类:实心桩:方桩 尺寸200200mm550550mm 长度:27m以内 管桩:空心圆桩 直径:400600mm施工程序:预制、运输、堆放、沉桩。,预制桩基础知识:预制桩的施工包括制桩(或购成品桩)、运桩、沉桩三个过程;当单节桩不能满足设计要求时,应接桩;当桩顶标高要求在自然地坪以下时,应送桩。,制作方法:并列法、间隔法、重叠法、翻模法等.混凝土宜采用机械搅拌,机械振捣,由桩顶向桩尖连续浇筑捣实,一次完成,严禁中断。运输和堆放:当桩的砼达到设计强度的70%方可起吊,桩吊点位置的确定(原则:弯矩最小);当桩的砼达到设计强度100%方可运输;不同规格的桩,应分
4、别堆放,堆放层数不宜超过4层。,预制桩沉桩施工方法:锤击法、静力压桩、振动法、水冲法锤击法锤击沉桩也称打入桩,是利用桩锤下落产生的冲击能量将桩沉入土中,锤击沉桩是混凝土预制桩最常用的沉桩方法。优点:该法施工速度快,机械化程度高,适应范围广,现场文明程度高。缺点:施工时有噪音污染和振动,对于城市中心和夜间施工有所限制 桩基轴线的定位点及水准点,应设置在不受打桩影响的地点,水准点设置不少于2个。,注意:当桩基础的设计标高不一致时,打桩顺序宜先深后浅;当桩的规格不同时,打桩顺序宜先大后小,先长后短。,打桩质量包括两个方面的内容:一是能否满足贯入度或标高的设计要求;二是打入后的偏差是否在施工及验收规范
5、允许范围以内。摩擦桩的入土深度控制:以桩尖设计标高为主,最后贯入度作为参考 端承桩的入土深度控制:以最后贯入度为主,桩尖标高或桩尖进入持力层深度作为参考,静力压桩是利用静压力将桩压入土中,施工中虽然仍然存在挤土效应,但没有振动和噪音,适用于软弱土层和邻近有怕振动的建(构)筑物的情况。振动法是利用振动锤沉桩,将桩与振动锤连接在一起,振动锤产生的振动力通过桩身带动土体振动,使土体的内摩擦角减小、强度降低而将桩沉入土中。该方法在砂土中施工效率较高。水冲法沉桩(射水沉桩)往往与锤击(或振动)法同时使用,具体选择应视土质情况而定。必须注意,不论采取任何射水施工方法,在沉入最后阶段12.0m至设计标高时,
6、应停止射水,用锤击或振动沉入至设计深度,以保证桩的承载力。,(2)钢筋混凝土灌注桩,就地成孔 安放钢筋笼 灌注混凝土根据成孔工艺不同,分为 干作业成孔的灌注桩 泥浆护壁成孔的灌注桩 套管成孔的灌注桩 爆扩成孔的灌注桩等,灌注桩能适应各种地层的变化,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪音小,宜在建筑物密集地区使用。与预制桩相比,可节省钢材、木材和水泥,使成本降低了1/3左右。但其操作要求严格,施工后需较长的养护期方可承受荷载,成孔时有大量土渣或泥浆排出,干作业成孔灌注桩,干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质,勿需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机成孔,亦有用洛阳铲成孔的
7、。,泥浆护壁成孔灌注桩,泥浆护壁成孔是用成孔机械成孔,在成孔过程中由泥浆保护孔壁并排出土渣。适用范围:不论地下水位高或低的土层皆适用。多用于含水量高的软土地区。泥浆作用:具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷却与润滑钻头的作用。泥浆一般需专门配制,当在粘土中成孔时,也可用孔内钻渣原土自造泥浆 成孔机械有:1)回转钻机;2)潜水钻机;3)冲击钻;4)冲抓锥。其中以回转钻机应用最多。,套管成孔灌注桩,套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法和振动打桩法,将带有桩靴的钢套管沉入土中,然后灌注混凝土并拔管而成。分类:1)锤击灌注桩 2)振动灌注桩,套管成孔灌注桩,混凝土桩靴(桩尖),爆扩成孔灌注桩,爆扩成孔灌注
8、桩是用钻孔爆扩成孔,孔底放入炸药,再灌入适量的混凝土,然后引爆,使孔底形成扩大头,再放入钢筋笼,浇筑桩身混凝土。爆扩桩在粘性土层中使用效果较好,但在软土及砂土中不易成型,桩长(H)一般为36m,最大不超过10m。扩大头直径D为2.53.5d。这种桩具有成孔简单,节省劳力和成本低等优点。但检查质量不便,施工质量要求严格。,爆扩桩,(3)人工挖孔灌注桩,在土木工程中,有些高层建筑、大型桥梁、重要的水利工程由于自重大,底面积小,对地基的单位压力很高,需要大直径的桩来承受,但却往往受到钻孔设备的限制而难以完成。在这种情况下,人们较多地采用了挖孔灌注桩。挖孔灌注桩的施工,是测量定位后开挖工人下到桩孔中去
9、,在井壁护圈的保护下,直接进行开挖,待挖到设计标高,桩底扩孔后,对基底进行验收,验收合格后下放钢筋笼,浇筑混凝土成桩。挖孔时如遇地下水,可使用潜水泵随时将水排除。挖孔桩的桩径一般为1m3m,桩深20m40m,最深可达60m80m。,人工挖孔桩:采用人工挖成桩孔,安放钢筋笼,灌注砼形成砼桩基。,三、补充概念,(1)接桩指由于一根桩的长度打不到设计规定的深度,所以需要将预制桩一根一根的连接起来继续向下打,直至打入设计的深度为止。将已打入的前一根桩顶端与后一根桩的下端相连接在一块的过程。通常有型钢电焊接桩和硫磺胶泥接桩两种方法。(2)送桩在打桩时,由于打桩架底盘离地面有一定距离,不能将桩打入地面以下
10、设计位置,而需要另有一根桩接到桩顶,以传递桩锤的力量,使桩打到需要标高后再去掉冲桩的过程。送桩长度为设计桩顶标高至自然地坪。,四、云南省桩基础工程定额项目划分,该分部定额包括七节14个子目共187个项目,定额项目组成见P72表5.1.2 定额编号(0102000101010187)七节:1.打钢筋混凝土预制方桩;2.静力压桩;3.灌注桩;4.人工挖孔桩;5.深层搅拌桩;6.锚喷支护;7.其他。,桩基础工程定额目录,使用定额时,首先要认真阅读说明及各节定额的工作内容、计量单位和适用范围。说明:本分部定额适用于一般工业与民用建筑在陆地上的打桩工程;本分部定额土壤级别划分为一级土与二级土;打送桩,按
11、相应打桩项目的人工、机械台班乘以相应系数计算;打、压预制桩,不包括接桩。若需接桩,按接桩项目执行。,土壤类别(除“人工成孔桩”项目按“普氏分类”以外)消耗量定额(上册)P46,例1.若打孔灌注混凝土每米纯沉桩时间平均值为3min,则其土壤级别为()。A.一类土 B.二类土 C.一级土 D.二级土 答案:D,5-2 桩基础工程工程量的计算,一、打、压钢筋混凝土预制方桩(一)清单量:根,或m计算。(二)定额工程量:打预制钢筋混凝土桩的体积:按设计桩长以体积计算,长度按包括桩尖的全长计算,桩尖虚体积不扣除。计量单位:m3,体积计算公式如下:V=桩截面积设计桩长(包括桩尖长度),送钢筋混凝土方桩(送桩
12、):当设计要求把钢筋砼桩顶打入地面以下时,打桩机必须借助工具桩才能完成,这个借助工具桩(一般23m长,由硬木或金属制成)完成打桩的过程叫“送桩”。计算方法按定额规定以送桩长度即桩顶面至自然地坪另加0.5米乘以横截面积以m3计算,计量单位:m3,公式如下:V=桩截面积(送桩长度+0.5m)送桩长度=设计桩顶标高至自然地坪标高自然地面=设计室外地面,送桩工程量计算:按各类预制桩截面面积乘以送桩长度(即自桩顶面至自然地坪面另加0.5m)以m3计算。,送桩长度,H+0.5,例2、送桩按送桩长度乘以桩的截面面积以体积计算。送桩长度自桩顶面至自然地坪另加()计算。A0.25m B0.5m C0.4m D0
13、.55m答案:B 教材P74,接桩:接桩是指按设计要求按桩的总厂分节预制运至现场先将第一根桩打入将第二根桩垂直吊起和第一根桩相连后再继续打桩的过程。硫磺胶泥接桩工程量按设计接头个数计算。电焊接桩工程量按设计接头个数计算。,接桩工程量:电焊接桩、硫磺胶泥接桩按设计接头数以个计算。(预制桩每段一般不超过30米),定额工程量总结:(1)打桩工程量=图示工程量:V图示=S设计桩截面L设计桩长(包括桩尖长度)(2)制作工程量:V=V图示(1+总损耗率)(3)运输工程量:V=V图示(1+运输损耗率+打桩损耗率)(4)送桩工程量:V=S设计桩截面(H设计桩顶至设计室外地面标高+0.5m)(5)接桩工程量:按
14、个数计算,N=每接一次之和(工程量计算时不一定有),例3:某工程地基处理,采用预制混凝土方桩,400400,设计桩身长10m(单根),桩尖长0.4m,采用履带式柴油打桩机打桩,桩在距现场5Km外混凝土预制厂生产,工程设计的室外地坪标高为-0.70m,设计桩顶标高-2.80m,现场土质为二级土,桩身混凝土强度C20,共108根。请计算该预制混凝土方桩的工程量。,解:一、清单量:108根 或 L=10810.4m=1123.2m二、定额工程量:(1)打桩工程量=图示工程量:V图示=S设计桩截面L设计桩长(包括桩尖长度)=0.40.4(10+0.4)108=179.71m3(2)制作工程量:V=V图
15、示(1+总损耗率)=179.71(1+2%)=183.3m3(3)运输工程量:V=V图示(1+运输损耗率+运输损耗率)=179.71(1+1.9%)=183.12m3(4)送桩工程量:V=S设计桩截面(H设计桩顶至设计室外地面标高+0.5m)=0.40.4(2.8-0.7+0.5)108=44.93m3,二、打、压预应力钢筋砼管桩(一)清单量:根,或m计算。(二)定额工程量:按设计桩长以长度计算。管桩的空心部分设计要求灌注混凝土或其他填充材料时,应另行计算,体积计算公式如下:V=管桩桩孔内径截面积设计灌芯深度计量单位:m3,三、灌注桩(一)打孔(沉管)灌注桩单打、复打(m3)走管式柴油打桩机现
16、已很少用,较多采用振动沉管打拔桩机。V=S设计桩截面(L设计桩长-L桩尖长度+0.5m)N桩尖=单打:n=1个/根桩 复打:n=2个/根桩,打孔灌注砼桩:在桩位上先埋设预制桩尖,再打孔灌注的砼、砂、碎石、砂石的单打、复打灌注桩工程量,按设计桩长减去桩尖长度再加0.5m,乘以设计桩径断面面积以体积计算。复打桩每复打一次,增计 预制桩尖一个。预制桩尖另行计算。,为了提高桩的质量和承载能力,振动灌注桩常采用单打法、复打法、反插法等施工工艺。单打法:在沉入土中的套管内灌满砼,开动振动器,振动510s,开始拔管,边拔边振。每拔0.51.0m,停拔振动510s,如此反复进行,直至全部拔出。复打法:在同一桩
17、孔内连续进行两次单打,或根据需要进行局部复打。施工时,应保证前后两次沉管轴线重合,并在混凝土初凝之前进行。,(二)钻孔灌注桩(m3)按设计桩长增加0.5m乘以钢管外径截面面积以体积计算。V=S设计钢管外径截面(L设计桩长+0.5m)钻孔灌注桩的定额项目包括:长螺旋钻孔灌注桩、回施钻孔灌注桩、钻(冲)孔灌注桩。,例4、在消耗量定额计算规则中,长螺旋钻孔灌注砼桩的工程量计算方法为()。A按设计桩长增加0.3m乘以设计断面面积计算B按设计桩长增加0.25m乘以设计断面面积计算C按设计桩长增加0.5m,乘以钢管外径截面面 积以体积计算D按设计桩长(包括桩尖,不扣除桩尖虚体积)增加0.25m乘以设计断面
18、面积计算答案:C 教材P76,例5、某工程采用履带式钻孔机打螺旋钻孔,现场灌注砼桩125根,设计桩长12.5 m,钢管外径500 mm,经计算砼灌注桩工程量为()。A.317.09 m3 B.319.07 m3 C.306.80 m3 D.294.53 m3答案:B 教材P76,例6、钻孔灌注混凝土桩的定额工程量,按()以体积计算。A.设计桩长,乘以钢管外径截面面积 B.设计桩长增加0.5m,乘以钢管外径截面面积 C.设计桩长增加0.5m,乘以钢管内径截面面积 D.设计桩长,乘以钢管内径截面面积 答案:B 教材P76,(三)灌注桩钢筋笼计算 灌注桩钢筋笼制作按图示尺寸以吨计算;接头吊焊以被吊焊
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