《深基礎(chǔ)工程》PPT課件.ppt

3.2 預(yù)制樁施工,3.2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放 （一）樁的制作 較長(zhǎng)的樁在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30 主筋連接宜采用對(duì)焊；主筋接頭配置在同一截面內(nèi)的數(shù)量，當(dāng)采用閃光對(duì)焊和電弧焊時(shí)，不超過(guò)50,同一根鋼筋兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于30倍鋼筋直徑，并不小于500mm,（二）樁的起吊、運(yùn)輸和堆放 鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70方可起吊；達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%才能運(yùn)輸和打樁。 樁在起吊和搬運(yùn)時(shí)，吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。吊點(diǎn)位置的選擇隨樁長(zhǎng)而異，并應(yīng)符合起吊彎矩最小的原則,樁在施工現(xiàn)場(chǎng)的堆放場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)。堆放時(shí)應(yīng)設(shè)墊木，墊木的位置與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)上、下對(duì)齊，堆放層數(shù)不宜超過(guò)4層。,3.2.2沉樁前的準(zhǔn)備工作 1清除地上、地下障礙物，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整并做好排水工作。 2放出樁的基準(zhǔn)線并定出樁位，在不受打樁影響的適當(dāng)位置設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)， 3接通現(xiàn)場(chǎng)的水、電管線，準(zhǔn)備好施工機(jī)具；做好對(duì)樁的質(zhì)量檢驗(yàn)。 4進(jìn)行打樁試驗(yàn)，以便檢驗(yàn)設(shè)備和工藝是否符合要求。 5確定打樁順序,3.2.3樁的沉沒(méi) 3.2.3.1錘擊沉樁的施工 （一）打樁機(jī)械 打樁機(jī)主要包括：樁架、樁錘和動(dòng)力裝置三個(gè)部分,2.2.2 預(yù)制樁沉樁：,1錘擊沉樁：（打入樁）,是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能量將樁沉入土中。,打樁機(jī)具：,樁錘、樁架、動(dòng)力裝置,樁錘：,落錘、蒸汽錘、柴油錘、液壓錘、振動(dòng)錘。,樁架：,作用：懸吊樁錘、固定樁身、為樁錘導(dǎo)向。 種類：（按行走方式）滾筒式、軌道式、步履式、履帶式 高度確定：,打樁施工：,準(zhǔn)備工作：,三通一平 材料機(jī)具 打樁試驗(yàn) 確定打樁順序：4d時(shí)，,履帶式樁架,多功能樁架,1樁錘的選擇 樁錘應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、樁的類型、樁的長(zhǎng)度、樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、樁群密集程度以及施工條件等因素來(lái)確定，其中尤以地質(zhì)條件影響最大。 當(dāng)樁錘重大于樁重的的152倍時(shí)，沉樁效果較好。 2樁架的選擇 樁架的選擇應(yīng)考慮樁錘類型、樁的長(zhǎng)度和施工現(xiàn)場(chǎng)的條件等因素。 樁架的高度 = 樁長(zhǎng)樁錘高度滑輪組高起錘移位高度安全工作間隙,3動(dòng)力裝置的選擇 動(dòng)力裝置的選擇應(yīng)根據(jù)樁錘的類型來(lái)確定。 （二）沉樁前的準(zhǔn)備工作 1清除地上、地下障礙物，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整并做好排水工作。 2放出樁的基準(zhǔn)線并定出樁位，在不受打樁影響的適當(dāng)位置設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)， 3接通現(xiàn)場(chǎng)的水、電管線，準(zhǔn)備好施工機(jī)具；做好對(duì)樁的質(zhì)量檢驗(yàn)。 4進(jìn)行打樁試驗(yàn)，以便檢驗(yàn)設(shè)備和工藝是否符合要求。 5確定打樁順序,打樁順序一般分為：逐排打、自邊緣向中央打、自中央向邊緣打和分段打等四種,（三）打入樁的施工工藝 1樁機(jī)就位 2吊樁 3打樁 4接樁 5送樁 6截樁：,圖26 打入樁施工,圖27 汽錘 (a)單動(dòng)汽錘；(b)雙動(dòng)汽錘； 1汽缸；2活塞；3活塞桿；4樁；5活塞上部；6換向閥門；7錘的墊座；8沖擊部分,打入預(yù)制樁第一節(jié)樁體 打入預(yù)制樁第一節(jié)樁體見圖210。,打入預(yù)制樁電焊接樁 打入預(yù)制樁電焊接樁見圖211。,打樁施工工藝：,樁架就位 吊樁就位 檢查樁垂直度 扣樁帽 打樁,重錘低擊,打樁質(zhì)量控制：,滿足貫入度及樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高要求 樁位偏差在允許范圍之內(nèi),接樁：,焊接接樁、漿錨法、法蘭接樁,打樁常見問(wèn)題：,樁頂、樁身破壞； 打歪； 滯樁； 浮樁。,對(duì)樁頂?shù)臎_擊能量小，動(dòng)量大，樁頂不易損壞，大部分能量用于克服樁身摩擦力與樁尖阻力；落距小，打樁速度快，效率高；另外，樁身反彈小，反彈張力波產(chǎn)生的拉應(yīng)力不致使樁身被拉壞。,（四）打樁過(guò)程中常見的問(wèn)題 （1）樁頂、樁身被打壞。 （2）樁位偏斜。 （3）樁打不下。 （4）一樁打下鄰樁升起。 。,3.2.3.2 振動(dòng)沉樁 振動(dòng)沉樁是利用固定在樁頂部的振動(dòng)器所產(chǎn)生的激振力，通過(guò)樁身使土顆粒受迫振動(dòng)，使其改變排列組織，產(chǎn)生收縮和位移，這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少，樁在自重和振動(dòng)力共同作用下沉人士中（圖2-9）。 適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁，更適合于打鋼板樁，同時(shí)借助起重設(shè)備可以拔樁。,3.2.3.3靜力壓樁 靜力壓樁（圖2-7）是借助壓樁機(jī)及其配重將樁壓入土中，此法適用于軟弱土層。由于避免了錘擊應(yīng)力，樁的混凝土強(qiáng)度及其配筋只要滿足吊裝彎矩和使用期受力要求就可以，因而樁的斷面和配筋可以減小。這種沉樁方法無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、對(duì)周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。,（一）靜力壓樁的施工工藝 施工程序?yàn)椋?測(cè)量定位壓樁機(jī)就位吊樁、插樁樁身對(duì)中調(diào)直靜壓沉樁接樁再靜壓沉樁送樁終止壓樁截樁。,圖213 靜力壓樁機(jī),2靜力壓樁：,是利用壓樁機(jī)樁架自重和配重的靜壓力，將樁逐節(jié)壓入土中。,特點(diǎn)：,節(jié)約鋼筋、砼，降低造價(jià)，無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境影響小。,適用范圍：,軟土地基、城市中心、建筑物密集處、精密工廠擴(kuò)建等。,壓樁機(jī)械：,機(jī)械式、液壓式,施工方法：,分段壓入 L6m 硫磺膠泥接樁,3振動(dòng)沉樁：,是利用振動(dòng)箱的振動(dòng)力將樁沉入土中。,原理：,偏心塊 力傳樁 樁傳土 土松 f 沉樁,適用范圍：,粘土、松散砂土、軟土，更適合打鋼板樁。,4水沖沉樁：,用高壓水沖刷樁尖部土壤，減小樁下沉阻力。,（二）施工注意事項(xiàng) 1壓樁施工時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意使樁保持軸心受壓，接樁時(shí)也應(yīng)保證上下接樁的軸線一致，并使接樁時(shí)間盡可能地縮短，否則，間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)由于土體固結(jié)導(dǎo)致發(fā)生壓不下去的事故。 2當(dāng)樁接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，不可過(guò)早停壓，否則，在補(bǔ)壓時(shí)也會(huì)發(fā)生壓不下去或壓入過(guò)少的現(xiàn)象。 3壓樁過(guò)程中，當(dāng)樁尖碰到夾砂層時(shí)，壓樁阻力可能突然增大，可采取停車再開。忽停忽開的辦法，使樁有可能緩慢下沉穿過(guò)砂層。如果工程中有少量樁確實(shí)不能壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高而相差不多時(shí)，可以采取截樁的辦法。,3.2.3.4水沖沉樁法 射水法沉樁又稱水沖法沉樁，是將射水管附在樁身上，用高壓水流束將樁尖附近的土體沖松液化，以減少土對(duì)樁端的正面阻力，同時(shí)水流及土的顆粒沿樁身表面涌出地面，減少了土與樁身的摩擦力，使樁借自重（或稍加外力）沉入土中 射水法沉樁的特點(diǎn)是：當(dāng)在堅(jiān)實(shí)的砂土中沉樁，樁難以打下或久打不下時(shí)，使用射水法可防止將樁打斷，或樁頭打壞；比錘擊法可提高工效24倍，節(jié)省時(shí)間，加快工程進(jìn)度。 本法最適用于堅(jiān)實(shí)砂土或砂礫石土層上的支承樁，在粘性土中亦可使用。,3.3灌注樁施工,灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。 注樁與預(yù)制樁相比由于避免了錘擊應(yīng)力，樁的混凝土強(qiáng)度及配筋只要滿足使用要求就可以，因而具有節(jié)省鋼材、降低造價(jià)、無(wú)需接樁及截樁等優(yōu)點(diǎn)。,3.3.1.1泥漿護(hù)壁成孔灌注樁 （一）埋設(shè)護(hù)筒 1護(hù)筒的作用 護(hù)筒作用是固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止塌孔，增加樁孔內(nèi)水壓。 2護(hù)筒的埋設(shè) （二）泥槳的制備 1護(hù)壁泥漿的作用 （1）護(hù)壁。 （2）攜砂。 （3）冷卻。（4）潤(rùn)滑。,2泥漿的制備 泥漿的性能指標(biāo)如相對(duì)密度、粘度、含砂量、pH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定的要求。 （三）成孔 1潛水鉆機(jī)成孔 2回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔 3沖擊鉆成孔 4沖抓錐成孔,2.3 灌注樁施工,2.3.1 干作業(yè)螺旋鉆孔灌注樁：,300600mm 820m,適用范圍：地下水位較低，土質(zhì)為填土層、粘性土層、粉土層、 砂土層和粒徑不大的礫砂層。,施工工藝：確定成孔順序 樁機(jī)就位 成孔 鋼筋籠 澆砼 樁承臺(tái),鉆頭的類型：錐式鉆頭、平底鉆頭、耙式鉆頭。,成孔方法：長(zhǎng)螺旋、短螺旋（正轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、反轉(zhuǎn)提土）,2.3.2 泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁：,泥漿的作用：護(hù)壁、攜渣、冷卻、潤(rùn)滑。,施工工藝：測(cè)定樁位 埋設(shè)護(hù)筒 樁基就位 成孔 清孔 鋼筋籠 澆砼,成孔機(jī)械：回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、沖擊鉆、潛水鉆機(jī)。,（四）泥漿循環(huán)排渣 泥漿循環(huán)排渣可分為正循環(huán)排渣和反循環(huán)排渣法。,(五)清孔 鉆孔達(dá)到要求的深度后要清除孔底沉渣，以防止灌注樁沉降過(guò)大、承載力降低，這個(gè)過(guò)程稱為清孔。 當(dāng)孔壁土質(zhì)較好，不易塌孔時(shí)，可用空氣吸泥機(jī)清孔，同時(shí)注入清水，清孔后泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.1左右；孔壁土質(zhì)較差時(shí)，宜用反循環(huán)排渣法清孔，,（六）水下澆筑混凝土,水下混凝土澆注最常用的是導(dǎo)管法。 混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C20，混凝土選用的粗骨料粒徑，不宜大于30mm，且不得大于鋼筋間最小凈距的13，坍落度為160220mm，含砂率宜為4045，宜采用中砂?；炷帘Ｗo(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm.。導(dǎo)管最大外徑應(yīng)比鋼筋籠內(nèi)徑小100mm以上。,(七)常見質(zhì)量問(wèn)題及處理方法 1塌孔。如發(fā)生塌孔，應(yīng)探明塌孔位置，將砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上12m，如塌孔嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，等回填物沉積密實(shí)后再重新鉆孔。 2縮孔。處理時(shí)可用鉆頭反復(fù)掃孔，以擴(kuò)大孔徑。 3斜孔。處理時(shí)可在偏斜處吊住鉆頭，上下反復(fù)掃孔，直至把孔位校直；或在偏斜處回填砂粘土，待沉積密實(shí)后再鉆。,3.3.1.2干作業(yè)成孔灌注樁 干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深度內(nèi)沒(méi)有地下水的情況，成孔時(shí)不必采取護(hù)壁措施而直接取土成孔。 干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī) (錄象）,1.干作業(yè)鉆孔灌注樁施工過(guò)程如圖217所示。 2.干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為400mm、500mm、600mm，鉆孔深度相應(yīng)為12m、10m、8m。 3.鉆機(jī)就位后，鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，開鉆時(shí)先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時(shí)糾正鉆孔的偏斜或位移。 4.鉆孔至規(guī)定要求深度后，進(jìn)行孔底清土。 5.鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數(shù)、間距及主筋保護(hù)層均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，綁扎牢固，防止變形。用導(dǎo)向鋼筋送入孔內(nèi)。鋼筋骨架就位后，應(yīng)立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注時(shí)，應(yīng)分層澆筑、分層搗實(shí)，每層厚度5060cm。 螺旋樁(動(dòng)畫),3.3.2人工挖孔灌注樁施工 人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。 人工挖孔灌注樁適用于土質(zhì)較好。對(duì)軟土、流砂及地下水位較高，涌水量大的土層不宜采用。 (一)人工挖孔樁的施工機(jī)具 1電動(dòng)葫蘆或手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，提土桶及三腳支架。 2潛水泵：用于抽出孔中積水。 3鼓風(fēng)機(jī)和輸風(fēng)管：用于向樁孔中強(qiáng)制送人新鮮空氣。 4鎬、鍬、土筐等挖土工具，若遇堅(jiān)硬土層或巖石還應(yīng) 配風(fēng)鎬等。 5照明燈、對(duì)講機(jī)、電鈴等。,(二)一般構(gòu)造要求 樁直徑般為8002000mm，最大直徑可達(dá)3 500mm。樁埋置深度一般在20m左右，最大可達(dá)40m。底部采取不擴(kuò)底和擴(kuò)底兩種方式，擴(kuò)底直徑13d30d，最大擴(kuò)底直徑可達(dá)4 500mm。一般采用一柱一樁.,圖226 人工挖孔和挖孔擴(kuò)底灌注樁 (a)圓柱樁 (b)擴(kuò)底樁 (c) 、(d)擴(kuò)底樁群布設(shè),(三)施工工藝 人工挖孔樁的護(hù)壁常采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁，也可采用鋼護(hù)筒或采用沉井護(hù)壁等。采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁時(shí)的施工工藝過(guò)程如下： 1測(cè)定樁位、放線。 2開挖土方。 3支撐護(hù)壁模板。 4在模板頂放置操作平臺(tái)。 5澆筑護(hù)壁混凝土。 6拆除模板繼續(xù)下一段的施工。 7安放鋼筋籠、澆筑混凝土。,圖218 鉆孔灌注樁-護(hù)筒埋設(shè),(四)施工注意事項(xiàng) 1樁孔開挖，當(dāng)樁凈距小于2倍樁徑且小于25 m時(shí)， 應(yīng)采用間隔開挖。 2每段挖土后必須吊線檢查中心線位置是否正確， 3防止土壁坍塌及流砂。 4澆筑樁身混凝土?xí)r，應(yīng)注意清孔及防止積水，樁身棍凝土應(yīng)一次連續(xù)澆筑完畢，不留施工 縫。 5必須制定好安全措施。,3.3.3沉管灌注樁 套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動(dòng)方法將帶有樁尖（樁靴）的樁管（鋼管）沉入土中成孔。當(dāng)樁管打到要求深度后，放人鋼筋骨架，邊澆筑混凝土，邊拔出樁管而成樁， 施工工藝主要包括：就位沉鋼管放鋼筋籠澆筑混凝土拔鋼管,（一）樁靴與樁管 樁靴可分為鋼筋混凝土預(yù)制樁靴和活瓣式樁靴兩種 。,（二）成孔 常用的成孔機(jī)械有振動(dòng)沉管機(jī)和錘擊沉樁機(jī) 群樁基礎(chǔ)或樁中心距小于335倍的樁徑，應(yīng)制定