打桩的知识

打桩时，由于桩对土体的挤密作用，先打入的桩被后打入的桩水平挤推而造成偏移和变位或被垂直挤拔造成浮桩；而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，截桩过大。所以，群桩施工时，为了保证质量和进度，防止周围建筑物破坏，打桩前根据桩的密集程度、桩的规格、长短以及桩架移动是否方便等因素来选择正确的打桩顺序。

常用的打桩顺序一般有下面几种：由一侧向单一方向进行，自中间向两个方向对称进行，自中间向四周进行。

第一种打桩顺序，打桩推进方向宜逐排改变，以免土壤朝一个方向挤压，而导致土壤挤压不均匀，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。对于大面积的桩群，宜采用后两种打桩顺序，以免土壤受到严重挤压，使桩难以打入，或使先打入的桩受挤压而倾斜。大面积的桩群，宜分成几个区域，由多台打桩机采用合理的顺序进行打设。打桩时对不同基础标高的桩，宜先深后浅，对不同规格的桩，宜先大后小，先长后短，宜防止桩的位移或偏斜。 为减少挤土影响，确定沉桩顺序的原则应入下： a、从中间向四周沉设，由中及外；

b、从靠近现有建筑物最近的桩位开始沉设，由近及远； c、先沉设入土深度深的桩，由深及浅； d、先沉设断面大的桩，由大及小。 e、先沉设长度大的桩，由长及短。

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预制桩打桩的方法

混凝土预制桩的的沉桩方法有锤击法，静力压桩法，振动法和水冲法（射水沉桩法）。

锤击法是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力，使桩沉到预定深度或到达持力层。这是最常用的一种沉桩方法。 静力压桩法是利用无震动、无噪音的静压力将桩压入土中，用于软弱土层和邻近怕震动的建筑时。

振动法沉桩事利用震动锤沉桩，将桩与震动锤连接在一起，震动锤产生的震动力通过桩身使土体震动，使土体的内摩擦角减小、强度降低而将桩沉入土中。 水冲法沉桩是锤击法沉桩的一种辅助方法。利用高压水流经过桩侧面或空心桩内部的射水管冲击桩尖附近的土体，偏于捶击沉桩。

静力压桩机要求操作空间大不灵活,但无噪音扰民.在选用施工方案时,应先选静力压桩,压桩机不能压桩时选打桩,因为静力压桩无噪音,在环保方面能通过,而且破桩容易,(高出地面的桩不需锯桩)压桩后会让施工场地较平整,为打桩机操作带来了方便,如果先打桩,高出地面的桩均需锯桩后才能给压桩机带来宽阔的操作空间,而且打桩带来的噪音大.周围居民有可能反对(投诉).

1、打桩前的准备工作

1）清除障碍物、平整场地

打桩前应清除高空、地下和地上的障碍物。在打桩机进场及移动范围内，场平整坚实，地面承载力满足施工要求。施工场地及周围应保持排水通畅。 2）准备材料机具，接通水、电源等。

施工前应布置好水、电线路，准备好足够的填料及运输设备。 3）进行打桩试验

试验的目的是检验打桩设备及工艺是否符合要求，了解桩的贯入度、持力层强度及桩的承载力，以确定打桩方案。 4）确定打桩顺序

(1)打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。

(2)根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种，如图2－9所示。

①当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打(图2－9 (c))，或由中间向四周施打(图2－9 (b))。

②当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设(图2－9 (a)。

(3)根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。

图2－9 打桩顺序(a)逐排打设；(b)自中部向四周打设；(c)由中间向两侧打设

2、打桩的质量要求

1 打桩质量要求包括两个方面:一是能否满足贯入度或标高的设计要求;二是打入土后的偏差是否在施工及验收规范允许范围以内。 桩停止锤击的控制原则如下:

1)桩端(指桩的全截面)位于一般土层时,以控制桩端设计标高为主,贯入度可作参考。

2 )桩端达到坚硬、硬塑的粘性 2）.打桩 (1)桩的打设

打桩机就位时，桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。

桩开始打入时，应控制锤的落距，采用短距轻击；待桩入土一定深度(1～2m)稳定以后，再以规定落距施打。当采用落锤或单动汽锤时，落距不宜大于1米，采用柴油锤时，落距不超过1.5米。 (2)施打原则

桩的施打原则是重锤低击，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力上，桩能较快地沉入土中。

打桩速度要均匀，锤击间歇时间不应太长，并应随时观察桩锤的回弹情况。如桩锤经常回弹较大，桩的入土速度慢，说明桩锤太轻，应更换桩锤；如果桩锤发生突发的较大回弹，说明桩尖遇到障碍，应停止锤击，找出原因并处理后再打。如贯入度突增，说明桩尖或桩身遭到破坏。 (3)入土深度

桩入土深度是否已达到设计位置，是否停止锤击，其判断方法和控制原则与桩的类型有关。

(4)混凝土预制桩施工记录

打桩工程是隐蔽工程，施工中应做好每根桩的观测和记录，这是工程验收时检验质量的依据。

3）.打桩质量要求和测量记录 (1)打桩质量要求

①能否满足贯入度或标高的设计要求。

当桩尖位于坚硬、硬塑的粘土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考；桩尖位于其他软土层时，桩尖的设计标高控制为主，贯入度可作参考。

②打(压)入桩(预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩)的桩位偏差，必须符合表2－4的规定。 ③桩的承载力检验。

表2－4 预制桩(钢桩)桩位的允许偏差

项 项目 盖有基础梁的桩： 允许偏差(mm) 100+0.01H 150+0.01H 1 (1)垂直基础梁的中心线 (2)沿基础梁的中心线 2 3 桩数为1～3根桩基中的桩 桩数为4～16根桩基中的桩 桩数大于16根桩基中的桩： 100 1/2桩径或边长 1/3桩径或边长 1/2桩径或边长 4 (1)最外边的桩 (2)中间桩

3、送桩、接桩

1）.送桩

为了减短预制桩的长度可用送桩的方法将桩打入地面以下一定的深度。使用钢制的送桩将桩送入土中，送桩的中心线与桩身中心线吻合一致方能送桩，送桩的深度一般不宜超过2米。 2）.接桩

接桩的方法目前有三种：焊接法(图2－15)、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法(图2－16)。

图2－15 焊接法接桩节点构造

图2－16 浆锚法接桩节点构造 1－锚筋；2－锚筋孔

桩基础的分类

工程中的桩基础，往往由数根桩组成，桩顶设置承台，把各桩连成整体，并将上部结构的荷载均匀传递给桩。图2-1 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。 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。 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。

工程常见质量问题及原因分析

在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。

发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。

工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。 (1)桩顶破碎

打桩时，桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力，如果桩顶钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面，若桩垫材料选择不当、厚度不足，桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。 (2)桩身被打断

制作时，桩身有较大的弯曲凸肚，局部混凝土强度不足，在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物，增大落距，反复过度冲击等都可能引起桩身断裂。 (3)桩身位移、扭转或倾斜

桩尖四棱锥制作偏差大，桩尖与桩中心线不重合的制作原因，桩架倾斜，桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石等都会引起桩身位移、扭转或倾斜。

(4)桩锤回跃，桩身回弹严重

选择桩锤较轻，能引起较大的桩锤回跃；桩尖遇到坚硬的障碍物时，桩身则严重回弹。