第三章 桩基础工程
第一节 知识引导讲解
一、术语导读
（1）桩基础 桩基础是由若干个沉入土中的单桩，且其顶部用承台或梁联系起来的一种基础。桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土层上，或将软弱土层挤密以提高地基土的承载能力及密实度。桩基础主要用于在软弱土层上建造建筑物。当上部结构荷载很大，而天然地基承载能力又不能满足设计要求时，采用桩基础可取得较好的经济效果，桩基的分类如图3-1所示。
图3-1 桩基础示意图
（2）桩 事先将某种材料的构件埋入地基之中，以提高地基承载力，这种构件称为桩。
（3）预制钢筋混凝土桩 在混凝土中配置钢筋埋入地基之中，以达到提高地基承载力的构件，统称为预制钢筋混凝土桩，其类型如图3-2所示。
图3-2 预制钢筋混凝土桩的主要类型
（4）预应力钢筋混凝土桩 简称预应力桩，系将钢筋混凝土桩的部分或全部立筋作为预应力张拉钢筋。采用先张法或后张法对桩身混凝土施加预压应力，以减小桩身混凝土的锤击拉应力和弯拉应力，提高桩的抗冲（锤）击能力与抗弯能力，如图3-3所示。
图3-3 预应力桩的主要类型
（5）沉管灌注桩 利用锤击或振动方法将带有预制桩尖或活瓣桩尖的钢管沉入土中成孔，然后向钢管中灌注混凝土后拔出套管（图3-4）。拔管时应满灌慢拔，随拔随振。为了提高桩的承载力或在处理颈缩事故时，可用复打法，即在该桩灌注混凝土后，立即在原位重新沉管再灌混凝土。沉管灌注桩适用于黏性土、粉土、淤泥质土、砂土及填土中施工。但在厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状的黏性土中应慎用。
图3-4 沉管（打入）灌注桩施工过程
（6）人工挖孔灌注桩 在地质和施工条件较好时，可采用人工挖孔桩。每挖深0.9～1.0m，就浇灌或喷射混凝土护壁。达到所需深度时，再进行扩底，最后在护壁内安放钢筋笼和浇筑混凝土。由于工人在桩孔中操作，可能会遇到流砂、塌孔、有害气体、缺氧、触电和上面掉下重物，因此在施工时应严格执行有关安全生产的规定，如图3-5所示。
图3-5 人工挖孔桩成孔工艺流程图
1—三木搭；2—吊土筒（桶）；3—接卷扬机；4—混凝土护壁；
5—定型组合钢模板；6—活动安全盖板；7—枕木；8—活动井盖；9—角钢轨道
（7）钢管桩 由钢板卷焊而成，直径有n406、n609、n914和n1200几种，底部构造有开口、闭口和半闭口三种，如图3-6所示。
图3-6 钢管桩的端部构造形式
（8）土钉墙支护 土钉墙支护系在开挖边坡表面铺钢筋网喷射细石混凝土，并每隔一定距离埋设土钉，使之与边坡土体形成复合体，共同工作，从而有效提高边坡稳定的能力，增强土体破坏的延性，变土体荷载为支护结构的一部分。
（9）土层锚杆 土层锚杆又称土锚杆，是将深开挖的基坑立壁（挡土灌注桩或地下连续墙）的土层钻孔（或掏孔）至要求深度，或在扩大孔的端部形成柱状或球状，在孔内放入钢筋、钢管或钢丝束、钢绞线、灌入水泥浆或化学浆液，使与土层结合成为抗拉（拔）力强的锚杆。
（10）桩尖虚体积 计算预制方桩体积时按设计桩长乘以桩断面面积以立方米计算。设计桩长包括桩尖长度，即L=L1+L2，其桩尖工程量是按长度L1乘以桩身断面面积并入预制混凝土桩工程量的，但它的实际体积却是棱锥体。计算规则的计算结果与实际体积之差称为虚体积。
（11）桩长 根据土质情况、桩处理地基的深度、工程要求和成孔设备等因素确定，一般为5～15m。
（12）桩间净距 桩间净距指桩中心之间的距离，如图3-7所示中的S。
图3-7 桩间净距示意
二、公式索引
1.桩尖体积
图3-8为桩尖。
V=（πr2h1+
πR2h2）n=1.0472（3r2h1+R2h2）n
式中 r，h1——桩尖芯的半径和高度，m；
R，h2——桩尖的半径及高度，m；
n——桩尖数。
图3-8 桩尖示意
2.预制桩
（1）制桩 工程量=设计桩长（包括桩尖）×截面面积×H（构件损耗率）
（2）运桩 工程量=设计桩长（包括桩尖）×截面面积×H（构件损耗率）
（3）打桩 工程量=设计桩长（包括桩尖）×截面面积
（4）送桩 工程量=（设计桩顶至自然地坪距离+0.5m）×截面面积
3.打孔灌注桩
（1）打桩 工程量=设计桩长×截面面积（多次复打按设计要求的扩大直径计算）
（2）钢筋笼 工程量=图示钢筋质量（t）
（3）空桩 工程量=设计定桩长度×截面面积
4.钻孔灌注桩
工程量=（设计桩长+0.25m）×截面面积
5.人工挖孔桩
工程量=（桩身+扩大部分）×体积
三、参数列表
1.箍筋质量
箍筋质量见表3-1。
表3-1 每米高螺旋箍筋质量 单位：kg
注：每米螺旋筋质量=
×单位质量。
式中，D为桩直径；b为螺距；50为保护层。
2.钢板桩技术规格
钢板桩技术规格见表3-2。
表3-2 钢板桩技术规格
注：1.拉森型钢板桩长度有12m、18m、30m三种，根据需要可焊接接长。
2.鞍Ⅵ型属拉森型。
3.爆扩桩扩大头和桩身体积
爆扩桩扩大头和桩身体积见表3-3。
表3-3 爆扩桩扩大头和桩身体积
4.预制方桩体积
预制方桩体积见表3-4。
表3-4 预制钢筋混凝土方桩体积
注：1.混凝土体积栏中，A栏为理论计算体积，B栏为按工程量计算的体积。
2.桩长包括桩尖长度。混凝土体积理论计算公式：
式中，
5.混凝土灌注桩体积
混凝土灌注桩体积见表3-5。
表3-5 混凝土灌注桩体积表
注：混凝土体积V计算公式为：V=πr2L
式中，r为套管外径的半径；L为柱长（不包括桩尖长）。
6.打桩机安装拆卸工、料摊销量计算
打桩机安装拆卸工、料摊销量计算参考见表3-6。
表3-6 打桩机安装拆卸工、料摊销量计算参考表
注：1.打桩机安、拆用的方木摊销材料及费用已包括在打桩机台班费定额的辅助设施费内。
2.根据上表数量乘以地区单价，即为安、拆一次的摊销量价格。
3. 1英寸=2.54cm。
7.打桩工料消耗
打桩工料消耗（每立方米）见表3-7。
表3-7 打桩工料消耗
注：表中水泥栏为32.5级水泥，打“（ ）”者为42.5级水泥。