工程桩基础设计与施工工艺-毕业论文

www.wenwendata.com

摘要

桩基础是人类在软弱地基上建造建筑物的一种创造，是最古老、最基本的一种基础类型；又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础型式。近二十年来，由于工程建设和工业技术的发展，桩的类型和成桩工艺，桩的承载力和桩体结构完整性的检测，桩基的设计水平，都有较大的提高。然而，由于土的变异性及桩基与土相互作用的复杂性，迄今成桩质量的控制与检测，桩基的计算理论与方法，仍然是不够完善而有待研究发展的。

桩基础可以采用不同的材料（木、现场灌注；打入法、压入法），可以支撑在不同的土层中，可以作为各类工程结构物的基础（建筑的低桩承台、桥梁或码头的高桩承台），因而其受力性状各不相同，承载能力相差悬殊，施工工艺和设备极其多样。桩基技术极为复杂，发展空间相当广阔，成为地基基础领域中的一个非常活跃的、具有很强生命力分支领域，50年来出现了许多新的桩型、新的工艺、新的设计理论和新的科技成果，成为我国工程建设的有力支柱。本文对钻孔桩进行了综述，并阐述了他们的试用条件。

www.wenwendata.com

目录

第1章 研究现状 .................................................... - 1 - 1.1桩基础设计 ..................................................... - 1 - 1.2施工方法 ....................................................... - 1 - 第2章 桩基础方案设计 .............................................. - 3 - 2.1桩型选择 ....................................................... - 3 - 2.2方案确定 ....................................................... - 4 - 第3章 桩基础施工工艺 .............................................. - 4 - 3.1施工准备 ....................................................... - 5 - 3.2钻孔施工 ....................................................... - 5 - 3.3钢筋笼制作及吊放 ............................................... - 9 - 3.4下设导管 ...................................................... - 12 - 3.5灌注混凝土 .................................................... - 13 - 3.6水下灌注 ...................................................... - 13 - 结论 ............................................................... - 15 - 参考文献 ........................................................... - 16 -

www.wenwendata.com

第1章 研究现状

1.1桩基础设计

桩基设计与其他地基处理方法一样，其发展也是“实践在先，理论计算在后”。在桩基技术的初期阶段桩基的设计理论还未出现;在其发展阶段，土力学的建立为桩基设计理论的出现与发展奠定了基础。桩基设计理论开始出现，但比较简单、粗糙，处于萌芽、发展阶段;现代阶段，桩基设计理论引进其它学科的先进理论与成果，大大拓宽其研究领域与深度，基本形成了一个完整的体系。

桩基设计主要包括承载力设计和沉降验算两个方面。桩基承载力设计通过设置合理的桩长、桩径、桩数和桩位以保证桩基具有足够的强度和稳定性;沉降验算则为了防止过大变形引起建筑物的结构损坏或影响建筑物的正常使用。此外，桩身配筋和桩基的承台设计是桩基结构设计的内容，以保证桩基具有足够的结构强度，有时尚需进行桩身和承台的抗裂和裂缝宽度验算。

目前，我国桩基础的设计方法正处在变革时期，在不同的设计规范中，可以看到不同的设计规定，有容许承载力设计方法、总安全系数设计方法和分项系数设计方法。

国内外关于桩基的设计计算理论，主要的有两种类型，一是基于容许应力理论的定值设计法，一是以概率理论为基础的极限状态设计法。前者为以往的桩基设计一贯使用，后者为近年来制订的桩基技术规范所采用。定值设计法是传统的桩基设计方法，主要通过控制地基与桩身强度同时又通过限制应力来间接控制地基沉降量来进行设计。根据建(构)筑物的具体情况、基础施工条件和工程地质条件，初步确定桩、承台的类型和尺寸，然后确定桩的根数及平面布置，验算桩基中各桩所受荷载是否超过单桩承载力特征值，必要时需对群桩的地基强度和沉降进行验算，继而进行承台设计。该法是将荷载和抗力看成不变的定值，根据经验确定的安全系数来度量桩基的可靠度，这与实际情况是不大相符合的。

桩基概率极限状态设计法引入可靠度理论，即需控制地基强度又需限制地基沉降量，采用以分项系数的极限状态设计表达式进行计算。运用概率分析方法，对桩基的可靠性(安全度)给出科学的度量，明确地提出了可靠度的定义和可靠指标的计算公式，对桩基的可靠概率作了近似的相对的估计，改变了过去采用定值安全系数时主要依靠经验的做法，这是现代世界桩基设计理论发展的重要成就及发展趋势。

1.2施工方法

对于高层，超高层建筑和大型桥梁主塔基础，欧洲和日本已经达到了超过100米长的钢管桩，桩径超过2500毫米；上海金茂大厦钢管桩进入砂层80米，桩径为914.4毫米;

- 1 -

www.wenwendata.com

温州静压预制钢筋混凝土桩已达大于70m长，桩截面600×600平方毫米；某工程郑州反循环钻孔成桩直径为1000?1100毫米，桩长77.6米；厦门市建筑钻孔成桩的103米一个深度的反循环孔；南京长江二桥主塔墩基础桩为3米，深为150米孔反循环钻孔直径。

最近20年，压力注浆技术在我国得到快速发展，具体表现在：

①压力注浆桩有许多类型的设备，根据笔者收集的数据表明，有18种国内压力注浆桩端设备；

②注浆工艺水平有了很大的提高和完善，使端桩压力注浆桩的承载力较初期使用时大为提高；

③施工单位制定了一些因地制宜的压桩注浆工艺过程和质量控制标准； ④桩端压浆桩的文章也显著增加。

⑤压力注浆桩已成为一个重要的桩基础，初步分析已经有几百幢使用这种类型的桩基础桩的多层、小高层和高层建筑项目；

在过去的十年里，我们的管桩行业经历的研究和开发、推广和应用、调整期和快速发展的四个阶段。珠江三角洲和长江三角洲为基地，从南到北，从东到西，沿着江湖的沿岸，向内陆地区的健康快速发展，产品品种和生产均达到世界顶端。到2003年为止全国管桩生产企业共达220家，全国管桩年产量约为1.4亿米。

- 2 -