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房屋建筑桩基类型
房屋建筑桩基类型

房屋建筑的桩基础简单来讲一共包含了三门基础学科《土力学》、《钢筋混凝土》和《建筑施工》，这三门课程包含了设计和施工二个类别
一、什么是房屋建筑的桩基础？这里面有二个概念，一是基础，二是桩。所谓基础，我们平常见到的一栋房子看到的都是地上部分，而基础就是我们看不见的在地下的部分，即我们平常说的±0.00以下。所谓桩，是一种结构构件形式，我们单位大多是学习水利水电专业并从事水利水电施工的，在水工上也有桩，水工上的桩大多起到帷幕止水、加固等作用，而在房建上的桩则主要有二方面的作用，主体结构的受力部分和深基础开挖时的基坑支护。桩基础，简单说就是建筑的地下部分（基础结构的受力部分）采用的是以桩的形式设计的，简称桩基础。
桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。它的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。
其实前段时间机关后面的公寓楼施工大家都看见了，在动土开挖前大概用了一个月时间，有一台机器在将预制的构件压入公寓楼建筑范围内的土内，那就是进行的桩基施工，因为没有走近看，我个人认为是预制静压桩。
二、桩基础的类型
1、按承台位置的高低分
①高承台桩基础——承台底面高于地面，它的受力和变形不同于低承台桩基础。一般应用在桥梁、码头工程中。
②低承台桩基础——承台底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。
2、按承载性质不同
①端承桩——是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。桩侧较软弱土对桩身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不计。
②摩擦桩——是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散于桩周围土中，桩端土也起一定的支承作用，桩尖支承的土不甚密实，桩相对于土有一定的相对位移时，即具有摩擦桩的作用。

定 义
图 示
端成桩
是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考

摩擦桩
完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考
3、按桩身的材料不同
①钢筋混凝土桩 可以预制也可以现浇。根据设计，桩的长度和截面尺寸可任意选择。
②钢桩 常用的有直径250~1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高。我国目前只在少数重点工程中使用。如上海宝山钢铁总厂工程中，重要的和高速运转的设备基础和柱基础使用了大量的直径914.4mm和600mm，长60mm左右的钢管桩。
③木桩 目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。
④砂石桩 主要用于地基加固，挤密土壤。
⑤灰土桩 主要用于地基加固。
4、按桩的使用功能分
①竖向抗压桩
②竖向抗拔桩
③水平荷载桩
④复合受力桩
5、按桩直径大小分
①小直径桩 d ≤250mm
②中等直径桩 250mm< d < 800mm
③大直径桩 d ≥ 800mm
6、按成孔方法分
①非挤土桩 泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。
②部分挤土桩 先钻孔后打入。
③挤土桩 打入桩。
7、按制作工艺分
①预制桩 钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下。
②灌筑桩 又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。
与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可根据实际情况设计。

预制桩
灌注桩
定义
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的桩
是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩
分类
可分为混凝土预制桩、钢桩和木桩；沉桩方式为锤击打入、振动打入和静力压入等
种类繁多，大体可归纳为沉管灌注桩和钻（冲、磨、挖）孔灌注桩两类；采用套管或沉管护壁、泥浆护壁和干作业等方法成孔
优点
1.桩的单位面积承载力较高，由于其属挤土桩，桩打入后其周围的土层被挤密，从而提高地基承载力；
2. 桩身质量易于保证和检查；适用于水下施工；
3.桩身砼的密度大，抗腐蚀性能强；
4.施工工效高。因其打入桩的施工工序较灌注桩简单，工效也高；
1.适用于不同土层；
2. 桩长可因地改变，没有接头；
3. 仅承受轴向压力时，只需配置少量构造钢筋。需配制钢筋笼时，按工作荷载要求布置，节约了钢材(相对于预制桩是按吊装、搬运和压桩应力来设计钢筋)；
4. 正常情况下，比预制桩经济；
5. 单桩承载力大(采用大直径钻孔和挖孔灌注桩时)；
6.振动小，噪声小；
缺点
1.预制桩单价较灌注桩高。预制桩的配筋是根据搬运、吊装和压入桩时的应力设计的，远超过正常工作荷载的要求，用钢量大。接桩时，还需增加相关费用；
2. 锤击和振动法下沉的预制桩施工时，震动噪音大，影响周围环境，不宜在城市建筑物密集的地区使用，一般需改为静压桩机进行施工；
3. 预制桩是挤土桩，施工时易引起周围地面隆起，有时还会引起已就位邻桩上浮；
4. 受起吊设备能力的限制，单节桩的长度不能过长，一般为10余米。长桩需接桩时，接头处形成薄弱环节，如不能确保全桩长的垂直度，则将降低桩的承载能力，甚至还会在打桩时出现断桩；
5. 不易穿透较厚的坚硬地层，当坚硬地层下仍存在需穿过的软弱层时，则需辅以其他施工措施，如采用预钻孔(常用的引孔方法)等；
1. 桩身质量不易控制，容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象；
2. 桩身直径较大，孔底沉积物不易清除干净(除人工挖孔灌注桩外)，因而单桩承载力变化较大；
3. 一般不宜用于水下桩基；
8、按截面形式分
①方形截面桩
制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250~550mm。
②圆形空心桩
是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。国内铁道部门已有定型产品，其直径有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度自2m～12m不等。
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三、几种常见类型桩的施工
1、预制桩施工工艺

定 义
特 点
适用条件
锤击法
是用桩锤把桩击入地基的沉桩方法
1.施工速度快，机械化程度高，适用范围广
2.产生较大的振动、挤土和噪声，在城区和夜间施工有所限制
3.引起邻近建筑物或地下管线的附加沉降或隆起（※故施工时应加强对邻近建筑物和地下管线的变形监测和施工控制，并采取周密的防护措施）
适用于松软土地质条件和较空旷的地区
振动法
是在桩顶装上振动器，使预制桩随着振动下沉至设计标高
1.产生较大的振动、挤土和噪声（施工时应考虑振动、噪音和挤土效应的影响）
振动法适用于砂土地基，尤其在地下水位以下的砂土,受振动使砂土发生液化,桩易于下沉.振动法对于桩的自重不大的钢桩的沉桩效果最好。这种方法不适合一般的粘土地基
静力压桩法
（静压桩）
是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中
1.无噪声、无振动
2.挤土效应仍不可忽略
1.持力层上覆盖为松软地层，无坚硬夹层。
2．持力层表面起伏变化不大，桩长易于控制。
3．水下桩基工程。
4．大面积打桩工程。由于压入桩的工效高，在桩数量多的情况下，可抵消静压桩价格较高的缺点，而取得经济效益。

2. 灌注桩施工工艺
①灌注桩分类

定 义
优 点
缺 点
备 注
钻（冲）孔灌注桩
是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外
施工过程中无挤土、无振动、噪音小，对邻近建筑物与地下管线危害较小，且桩径不受限制
泥浆沉淀不易清除，影响端部承载力的充分发挥，并造成较大沉降
适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土与人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土
沉管灌注桩
是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致)，造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩
在钢管内无水环境中沉放钢筋和浇灌混凝土，从而为桩身混凝土的质量提供了保障
拔除套管时，如提管速度过快会造成缩颈、夹泥，甚至断桩；沉管过程的挤土效应除产生与预制桩类似的影响外，还可能使混凝土尚未结硬的邻桩被剪断。
适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基
人工挖孔灌注桩
挖孔灌注桩是用人力挖土形成桩孔，并在向下推进的同时，将孔壁衬砌以保证施工安全，在清理完孔底后，浇灌混凝土
施工时可在孔内直接检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩孔深度由地基土层实际情况控制，桩底清孔除渣彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量
对安全要求特高，如有害气体、易燃气体、空气稀薄等，尤其在有地下水时需边抽边挖，对漏电保护也有特殊要求。
要适用于粘性土和地下水位较低的条件，最忌在含水砂层中施工，因易引起流砂坍孔，十分危险

②钻（冲）孔灌注桩施工工艺

钻孔灌注桩施工工艺
冲孔灌注桩施工工艺
图 示

所用设备
螺旋钻机钻孔
潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥
施工准备
在现场放线定位，
现场放线定位，并埋设护筒。护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔。
成 孔
钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，与时纠正钻孔的偏斜或位移
冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.4～0.8m范围内应低提密冲，并与时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉3～4m以后，冲程可以提高到1.5～2.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度
验 孔
是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况
清 孔
钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土
清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa，使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止
沉放钢筋笼
筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距与主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内
浇 注 砼
钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度50～60cm
1.泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。
2.水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定
3.将导管内与漏斗灌满混砼，量保证导管下端一次埋入混凝土面下0.8m以上，剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中

③沉管灌注桩施工工艺

钻孔灌注桩施工工艺
图 示

分 类
1、锤击沉管灌注桩：利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩
2、振动沉管灌注桩：利用振动器振动沉管、拔管成桩
原 理
利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致)，造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩
施工工艺
1、单打法(又称一次拔管法)：拔管时，每提升0.5～1.0m，振动5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，这样反复进行，直至全部拔出。
2、复打法：在同一桩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。
3、翻插法：钢管每提升0.5m，再下插0.3m，这样反复进行，直至拔出
成孔顺序
在施工过程中，对土体有挤密作用和振动影响， 所以应结合现场施工条件，考虑成孔的顺序：
1、间隔一个或两个桩位成孔
2、在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔
3、一个承台下桩数在5根以上者，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔

④人工挖孔灌注桩施工工艺

钻孔灌注桩施工工艺
图 示

护壁方法
1.现浇混凝土护壁法
1.1、即分段开挖、分段浇筑混凝土护壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。1.2、桩孔采取分段开挖，每段高度取决于土壁直立状态的能力，一般0.5～1.0m为一施工段，开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度。
1.3、护壁施工段，即支设护壁内模板(工具式活动钢模板)后浇筑混凝土，其强度一般不低于C15，护壁混凝土要振捣密实；当混凝土强度达到1MPa(常温下约24h)可拆除模板，进入下一施工段。如此循环，直至挖到设计要求的深度
2.沉井护壁法
2.1、当桩径较大，挖掘深度大，地质复杂，土质差(松软弱土层)，且地下水位高时，应采用沉井护壁法挖孔施工。
2.2、井护壁施工是先在桩位上制作钢筋混凝土井筒，井筒下捣制钢筋混凝土刃脚，然后在筒内挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷载来克服筒壁与土体之间的摩擦阻力，边挖边沉，使其垂直地下沉到设计要求深度
注意事项
1.桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm，桩的垂直度偏差不得超过0.5%，桩径不得小于桩设计直径。
2.挖掘成孔区内，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷载和机械振动。
3.桩基础一定要坐落在设计要求的持力层上4.人工挖掘成孔应连续施工，成孔验收后立即进行混凝土浇筑。
5.认真清除孔底浮渣余土，排净积水，浇筑过程中防止地下水流入。
6.人工挖掘成孔过程中，应严格按操作规程施工。
7.井面设置安全防护栏，桩孔净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应间隔挖孔施工