施工員考試必備課件之_第2章_樁基礎(chǔ)工程

1、第2章 樁基礎(chǔ)工程 一般的土木建筑工程基礎(chǔ)形式：淺基礎(chǔ) 特點：造價低，施工簡單。當?shù)鼗浫鯐r： 機械壓實 深層攪拌 堆載預(yù)壓 淺基礎(chǔ) 砂樁擠密 化學(xué)加固 強夯 深基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù) 墻。軟土層 建筑物樁基礎(chǔ)持力層一 樁基概述一）樁的作用1 將建筑物上部荷載直接 傳到深層的持力層； 2 使軟土擠密減少建筑物的沉降； 3 減少土的開挖量，土壁支撐和 排水設(shè)施等。 二）樁的分類 1 根據(jù) 受力的不同 1）端承樁： 力主要由樁端承受 2）摩擦樁： 力由樁與其周圍土的 摩擦力來承受。 2 按制作方式： 1）預(yù)制樁 2）灌注樁 3 按樁的材料： 1）木樁； 2）鋼樁； 3）砼樁； 4

2、）鋼筋砼樁； 5）砂樁； 6）灰土樁 等PP NNPPff好土軟土軟土 二 鋼筋砼樁預(yù)制樁的施工 一）樁的預(yù)制 1 制作 1）鋼筋骨架的形成 主筋 箍筋之間應(yīng)焊接或綁扎好；主筋采用對焊或搭接焊，接頭錯開50%，樁的頂部應(yīng)加鋼筋網(wǎng)片，樁尖應(yīng)加一根鋼筋外露50100mm，以起導(dǎo)向作用（如下圖示）樁主筋箍筋鋼筋網(wǎng)片導(dǎo)向鋼筋加密箍 樁鋼筋骨架示意圖 2）制作 （1）方法 ： 并列法； 間隔法；重疊法；翻模法。 （2）注意問題： 砼必須一次澆注完畢，養(yǎng)護不得少于7天，表面應(yīng)平整不出現(xiàn)蜂窩麻面掉角，尺寸應(yīng)符和設(shè)計要求。 2 樁的起吊及運輸 1）起吊 強度達到設(shè)計75%后才能起吊，達到100%后才能運輸。

3、2）起吊點的確定 利用正負彎矩相等的原則確定 一點吊 0.293 L0.707 L（c）（b）（a）12345a）角鋼綁焊接頭 b）鋼板對焊接頭 c）漿錨法接頭圖 2.6 鋼筋混凝土預(yù)制樁接頭 二點吊 三點吊 L 為樁的長度0.207 L0.207 L0.586 L 0.145 L0.145 L 0.355 L0.355 L 二）樁的打入 1 打樁的準備工作 1）打樁前應(yīng)作好場地的清理和平整工作。 2）放線確定樁位、位置沉降觀測（至少2個）。 3) 設(shè)置供電、供水系統(tǒng)；安裝打樁機等。 2 打樁順序的確定 1）由于樁入土后對其周圍的土體有擠壓作用，對打樁本身和周圍建筑物有影響，所以應(yīng)確定打樁的順

4、序。 2）常見的幾種打樁順序及其對土體的影響 （1）自一邊向另一邊走排打土體擠壓趨勢（2）自中央向周邊打 （3）分段打 3 打樁 1） 打樁的方法及設(shè)備 （1）方法 ：錘擊沉樁，振動沉樁，靜力壓樁，水沖沉樁 （2）錘擊沉樁 樁錘 ：落錘，氣錘，柴油錘，震動錘 土體擠壓趨勢 樁架 作用是吊樁就位，固定樁位，承受樁錘和樁的重量，在打樁的過程中引導(dǎo)錘和樁的方向，并保證樁錘能沿著所要求的方向沖擊樁體。起重機樁樁架樁錘打樁示意圖 2）打樁工藝 （1） 吊樁就位 樁架就位 樁就位（樁尖對位） 套樁帽 落錘。 （2）打樁 先用小落距（0.50.8m)輕擊，使樁入土約12米后檢查樁尖，若不發(fā)生偏移，增大落距，

5、進入正常的打樁。 打樁中注意以下現(xiàn)象 A 樁錘的回彈情況； B 貫入度的變化； C 樁頂是否有打壞或打斜的現(xiàn)象； D 送樁； 接樁，截樁。 3）打樁質(zhì)量控制 （1）滿足最后貫入度的要求（對端承樁重點控制） （2）樁尖入土應(yīng)達到設(shè)計的標高（對摩擦樁重點控制） （3）樁的平面位置及垂直度的偏差應(yīng)在容許范圍內(nèi) 平面偏差不得大于100150mm，垂直度 1%樁長或不超過1/3 1個樁徑或邊長。 （4）驗收樁基時應(yīng)交的資料 樁位測量放線圖；工程地質(zhì)報告；材料實驗記錄；樁的制作與打入記錄；樁位竣工平面圖；樁的實驗報告。表2.2 打樁常見問題、原因及處理方法常見質(zhì)量問題產(chǎn)生原因防止措施及處理方法樁頭擊碎樁頭

6、混凝土強度低樁頂凹凸不平錘與樁不垂直落錘過高，錘擊過久提高混凝土強度調(diào)整樁墊，楔平樁頭糾正偏心，調(diào)整垂直度選擇重錘低擊樁身破裂樁有彎曲擠土影響檢查成樁外觀質(zhì)量確定打樁順序樁不下沉有堅硬土夾層打樁間歇時間過長，摩阻力增大樁錘過小鉆孔機鉆透后再打入連續(xù)擊打合理選擇錘重接樁松脫焊接不牢硫磺膠泥配合比不當檢查焊縫質(zhì)量，重新焊接嚴格按配合比配制 三、砼灌注樁施工 一）特點（與預(yù)制樁相比較） 1 樁在一定范圍內(nèi)可任意取定，可作成直徑大深度深的樁，承載 力高。 2 施工中對周圍環(huán)境影響小。 3 施工中，操作要求嚴格，質(zhì)量控制難度大，施工周期長。 二）分類（按成孔方法） 1 鉆孔灌注樁 2 人工挖孔灌注樁 3

7、 沉管灌注樁 4 鉆擴或爆擴灌注樁 三） 鉆孔灌注樁施工 1 機械的選擇 螺旋鉆機： 用于地下水位以上，直徑 300600mm最大直徑可達800，深812m。（干作業(yè)） 潛水鉆機： 一般條件下都可使用，直徑一般 1000， 深度可達2030m，最深可達50m。（回轉(zhuǎn)鉆機、沖擊鉆等）沖擊鉆頭沖抓鉆頭2 施工工藝 1）埋設(shè)護筒：用48mm厚的鋼板制作，埋入深度一般11.5m。作用：定位保護孔口，存儲泥漿使其高于地下水位。2）泥漿護壁鉆孔： 泥漿 相對密度1.11.15,主要作用:護壁防止塌孔,攜渣,潤滑鉆頭降低發(fā)熱。3）清孔 ：端承樁沉渣50mm，兩者兼有100mm，摩擦樁300mm。4）落放鋼筋

8、骨架5） 澆注混凝土： 一般采用導(dǎo)管法，混凝土應(yīng)連續(xù)澆注，保證導(dǎo)管始終埋在混凝土中，同時應(yīng)留試塊 。施工過程示意圖 放鋼筋插導(dǎo)管澆砼成型成孔 3 施工中常見的問題 1）護筒冒水 2）鉆孔傾斜 3）孔壁塌陷和緊縮 4）夾層或軟弱層。 四）人工挖孔灌注樁（墩） 1 特點 單樁承載力高，受力性能好。設(shè)備簡單，現(xiàn)場干凈，可多目標施工，噪音少，質(zhì)量易保證。 2 施工機具 電動葫蘆，提土桶，潛水泵，鼓風機和輸風管，照明設(shè)施，對講機點鈴等 。 3 施工工藝 1）放線定樁位； 2） 開挖樁孔：分段開挖，一般取0.51米一段； 3）支設(shè)護壁模板； 4）澆注護壁混凝土：第一段高出地面150200mm，起到護壁與防

9、水的雙重作用； 5）拆除模板繼續(xù)下段施工； 6）清孔與驗孔； 7）落放鋼筋； 8）澆注混凝土。分段開挖成孔護壁未挖樁孔第一段護壁 4 施工中應(yīng)注意的事項 1）保證成孔的質(zhì)量：平面位置，垂直度，孔徑，孔底土層情況； 2）防止土壁坍塌及流砂事故； 3）保證鋼筋的保護層及混凝土的澆注質(zhì)量； 4）必須制訂切實可行的安全措施。落放鋼筋澆注混凝土五）套管成孔灌注樁 1 含義：用錘擊或振動的方法，將帶有預(yù)制混凝土樁尖或鋼活瓣樁尖的鋼套管沉入土中，待沉到規(guī)定的深度后，立即在管中澆注混凝土，隨后拔出鋼套管，并利用拔管時的沖擊或振動使混凝土搗實而形成的樁，故又稱沉管或打拔灌注樁 2特點：1）施工設(shè)備簡單，樁長可隨

10、實際地質(zhì)條件確定，經(jīng)濟效果也好，有地下水流砂淤泥土的條件優(yōu)先使用 2）單樁承載能力低，在軟土中易產(chǎn)生頸縮，施工過程中有擠土振動和噪音分類：錘擊沉管灌注樁，振動沉管灌注樁它們的根本區(qū)別在樁靴不同預(yù)制樁靴活瓣樁靴4 錘擊沉管灌注樁施工1）工藝過程：安裝架 樁架就位 沉鋼套管 吊鋼筋籠 澆砼 拔管2）沉管的幾種方法 單打法 復(fù)打法 反插法3)砼的質(zhì)量要求坍落度80100mm，當小于40mm時應(yīng)分層搗實 4）施工中常見的問題及處理方 （1）有隔層： 原因：由于管徑小，砼骨料大，和易性差拔管速度過快造成 措施：控制砼的坍落度57cm骨料直徑3cm，拔管速度2m/min （2）斷樁： 原因：樁中心距過近，

11、打鄰近樁時受擠壓，隆起產(chǎn)生上拔力。軟硬土層中間傳遞水平變形大小不同，產(chǎn)生水平剪力，砼終凝不久受振動。 處理：應(yīng)將斷樁拔出，增大面積，加箍后重澆砼，施工中采用跳打法或相隔一定的技術(shù)間歇后打鄰樁（3）瓶頸樁： 在含水率較大的軟土層中沉管時，土受擠壓便產(chǎn)生很高的空隙水壓力，拔管后一旦出現(xiàn)壓力大于空氣側(cè)壓力，出現(xiàn)瓶頸現(xiàn)象（4）吊腳樁：一旦發(fā)生應(yīng)填砂重打 處理吊腳樁的措施： 施工前應(yīng)嚴格檢查樁尖的質(zhì)量；澆砼拔管前用吊錘檢查樁尖是否介入鋼管，出現(xiàn)吊腳樁后立即拔出鋼管 填砂后再出現(xiàn)沉管，也可用復(fù)打或反插法處理 （ 5）樁尖進水進泥5） 爆擴成孔灌注樁爆擴成孔灌注樁爆擴成孔灌注樁簡稱爆擴樁: 用鉆機或用爆擴法

12、成孔 在孔底安放適量的炸藥和灌入適量的混凝土 利用爆炸能量在孔底形成擴大頭 再放置鋼筋骨架 最后澆注混凝土而成123dDS圖2.12 爆擴樁1樁身；2擴大頭；3樁承臺樁基檢測與驗收樁基檢測與驗收 預(yù)制樁質(zhì)量要求及驗收預(yù)制樁質(zhì)量要求及驗收 1) 預(yù)制樁施工結(jié)束后，由于施工偏差、打樁時擠土對樁位移的影響等，應(yīng)對樁位進行驗收 2) 鋼筋混凝土預(yù)制樁在現(xiàn)場預(yù)制時，應(yīng)對原材料、鋼筋骨架、混凝土強度進行驗收 ,采用工廠生產(chǎn)的成品樁時，要有產(chǎn)品合格證書，樁進場后應(yīng)進行外觀及尺寸檢查。 3) 施工中應(yīng)對樁體垂直度、沉樁情況、樁頂完整狀況、接樁質(zhì)量等進行檢查，對電焊接樁，重要工程應(yīng)做10的焊縫探傷檢查 4) 施

13、工結(jié)束后，應(yīng)按建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2003）要求，對樁的承載力及樁體質(zhì)量進行檢驗 5) 預(yù)制樁的靜載荷試驗根數(shù)應(yīng)不少于總樁數(shù)的1%，且不少于3根；當總樁數(shù)少于50根時，應(yīng)不少于2根；當施工區(qū)域地質(zhì)條件單一，又有足夠的實際經(jīng)驗時，可根據(jù)實際情況由設(shè)計人員酌情而定。 6) 預(yù)制樁的樁體質(zhì)量檢驗數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的10，且不得少于10根。每個柱子承臺下不得少于1根。 7) 對長樁或總錘擊數(shù)超過500擊的錘擊樁，應(yīng)符合樁體強度及28d齡期的兩項條件才能錘擊 灌注樁質(zhì)量要求及驗收灌注樁質(zhì)量要求及驗收 1) 灌注樁施工結(jié)束后，其樁位允許偏差見表2.9。且樁頂標高至少要比設(shè)計標高高出0.5m

14、。 2) 灌筑樁的沉渣厚度：當以摩擦樁為主時，不得大于150mm；當以端承力為主時，不得大于50mm；套管成孔的灌筑樁不得有沉渣。 3) 灌筑樁每灌筑50m3應(yīng)有一組試塊，小于50m3的樁應(yīng)每根樁有一組試塊。 4) 在灌注樁施工中，應(yīng)對成孔、清孔、放置鋼筋籠、灌注混凝土等進行全過程檢查，人工挖孔樁尚應(yīng)復(fù)驗孔底持力層土（巖）性。嵌巖樁必須有樁端持力層的巖性報告。 5) 灌筑樁應(yīng)對原材料、鋼筋骨架、混凝土強度進行驗收。 6) 施工結(jié)束后，應(yīng)按建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2003）要求，對樁的承載力及樁體質(zhì)量進行檢驗。 7) 對于地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級或地質(zhì)條件復(fù)雜，成樁質(zhì)量可靠性低的灌注樁

15、，應(yīng)采用靜載荷試驗的方法進行檢驗，檢驗樁數(shù)不應(yīng)少于總數(shù)的1，且不應(yīng)少于3根，當總樁數(shù)不少于50根時，不應(yīng)少于2根。 8) 對于地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級或地質(zhì)條件復(fù)雜，成樁質(zhì)量可靠性低的灌注樁，樁身質(zhì)量檢驗抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總數(shù)的30，且不應(yīng)少于20根；其他樁基工程的抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總數(shù)的20，且不應(yīng)少于10根；對地下水位以上且終孔后經(jīng)過核驗的灌注樁，檢驗數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的10，且不得少于10根。每個柱子承臺下不得少于1根。 樁基靜載法檢測樁基靜載法檢測 靜載試驗法檢測的目的: 是采用接近于樁的實際工作條件，通過靜載加壓，確定單樁的極限承載力，作為設(shè)計依據(jù)（試驗樁），或?qū)こ虡兜某休d力進行抽樣檢驗

16、和評價。 樁的靜載試驗類型 單樁豎向抗壓靜載試驗 單樁豎向抗拔靜載試驗 單樁水平靜載試驗 實驗要求 預(yù)制樁在樁身強度達到設(shè)計要求的前提下，對于砂類土，不應(yīng)少于7d；對于粉土和粘性土，不應(yīng)少于15d；對于淤泥或淤泥質(zhì)土，不應(yīng)少于25d，待樁身與土體的結(jié)合基本趨于穩(wěn)定，才能進行試驗。 灌筑樁應(yīng)在樁身混凝土強度達到設(shè)計等級的前提下，對砂類土，不少于10d；對一般粘性土，不少于20d；對淤泥或淤泥質(zhì)土，不少于30d，才能進行試驗。 實驗裝置1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 5 81 錨樁反力裝置 1錨樁(4根)；2次粱；3主梁；4實驗樁；5基準樁； 6千斤頂；7百分表；8基準粱 12345671

17、235841765232 壓重平臺反力裝置 1支墩；2鋼錠（砂袋）；3鋼橫梁；4實驗樁； 5基準樁；6千斤頂；7百分表 2.3.4 樁基動載法檢測樁基動載法檢測 靜載試驗可直觀地反映樁的承強力和混凝土的澆筑質(zhì)量，數(shù)據(jù)可靠。但試驗裝置復(fù)雜笨重，裝、卸、操作費工費時，成本高，測試數(shù)量有跟，并且易破壞樁基。動測法試驗儀器輕便靈活，檢測快速，不破壞樁基，相對也較準確，費用低，可節(jié)省靜載試驗錨樁、堆載、設(shè)備運輸、吊裝焊接等大量人力、物力。在樁基礎(chǔ)檢測時，可進行低應(yīng)變動測法普查，再根據(jù)低應(yīng)變動測法檢測結(jié)果，采用高應(yīng)變動測法或靜載試驗，對有缺陷的樁重點抽測。1.低應(yīng)變動測法 低應(yīng)變動測法是采用手錘瞬時沖擊樁

18、頭，激起振動，產(chǎn)生彈性應(yīng)力波沿樁長向下傳播，如果樁身某截面出現(xiàn)縮頸、斷裂或夾層時，回產(chǎn)生回波反射，應(yīng)力波到達樁尖后，又向上反射回樁頂，通過接收錘擊初始信號及樁身、樁底反射信號，并經(jīng)微機對波形進行分析，可以判定樁身混凝土強度及澆筑質(zhì)量，包括缺陷性質(zhì)、程度與位置，對樁身結(jié)構(gòu)完整性進行檢驗。 12345低應(yīng)變動測法測試裝置1測試樁；2手錘；3拾振器；4微機 5采集儀 根據(jù)低應(yīng)變動測法測試，可將樁身完整性分為四個類別類樁：樁身完整。檢測波形規(guī)則，樁底反射清晰、明顯，無樁間反射信號，波速正常（較高），反映混凝土密實均勻。類樁：樁身有輕微缺陷，不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮。檢測波形基本規(guī)則，波速基本正常。類樁：樁身有明顯缺陷，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響。波形不夠規(guī)則，波速偏低，說明有明顯的樁間反射波信號，但其能量較弱，樁有局部的缺陷，或混凝土密實度稍差，如有輕微縮頸、離析、蜂窩、局部夾泥等。類樁：樁身存在嚴重缺陷。波形不規(guī)則，無樁底反射信號，樁間反射能量較強，波速低，說明樁身有斷裂、嚴重離析、嚴重縮頸等缺陷。 一般情