電大高層建筑施工期末復(fù)習(xí)考試參考資料必備資料

1、高層建筑施工輔導(dǎo)材料：第一章 深基坑施工【內(nèi)容提要和學(xué)習(xí)指導(dǎo)】1.1. 基坑排水、降水方法在土方開挖過程中，當開挖底面標高低于地下水位的基坑(或溝槽)時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷滲入坑內(nèi)。地下水的存在，非但土方開挖困難，費工費時，邊坡易于塌方，而且會導(dǎo)致地基被水浸泡，擾動地基土，造成工程竣工后建筑物的不均勻沉降，使建筑物開裂或破壞。因此，基坑槽開挖施工中，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和地下水文情況，采取有效地降低地下水位措施，使基坑開挖和施工達到無水狀態(tài)，以保證工程質(zhì)量和工程的順利進行。基坑、溝槽開挖時降低地下水位的方法很多，一般有設(shè)各種排水溝排水和用各種井點系統(tǒng)降低地下水位兩類方法，其中以設(shè)明(

2、暗)溝、集水井排水為施工中應(yīng)用最為廣泛、簡單、經(jīng)濟的方法，各種井點主要應(yīng)用于大面積深基坑降水。1.1.1.集水坑排水法一、排水方法集水坑排水的特點是設(shè)置集水坑和排水溝，根據(jù)工程的不同特點具體有以下幾種方法：1明溝與集水井排水 2分層明溝排水 3深層明溝排水。4暗溝排水5利用工程設(shè)施排水二、排水機具的選用 基坑排水廣泛采用動力水泵，一般有機動、電動、真空及虹吸泵等。選用水泵類型時，一般取水泵的排水量為基坑涌水量的1.52倍。當基坑涌水量Q60 m3h，多用離心式水泵。隔膜式水泵排水量小，但可排除泥漿水，選擇時應(yīng)按水泵的技術(shù)性能選用。當基坑涌水量很小，亦可采用人力提水桶、手搖泵或水龍車等將水排出。

3、1.1.2. 井點降水法在地下水位以下的含水豐富的土層中開挖大面積基坑時，采用一般的明溝排水方法，常會遇到大量地下涌水，難以排干；當遇粉、細砂層時，還會出現(xiàn)嚴重的翻漿、冒泥、流砂現(xiàn)象，不僅使基坑無法挖深，而且還會造成大量水土流失，使邊坡失穩(wěn)或附近地面出現(xiàn)塌陷，嚴重時還會影響鄰近建筑物的安全。當遇有此種情況出現(xiàn)，一般應(yīng)采用人工降低地下水位的方法施工。人工降低地下水位，常用的為各種井點排水方法，它是在基坑開挖前，沿開挖基坑的四周、或一側(cè)、二側(cè)埋設(shè)一定數(shù)量深于坑底的井點濾水管或管井，以總管連接或直接與抽水設(shè)備連接從中抽水，使地下水位降落到基坑底0.51.0m以下，以便在無水干燥的條件下開挖土方和進行

4、基礎(chǔ)施工，不但可避免大量涌水、冒泥、翻漿，而且在粉細砂、粉土地層中開挖基坑時，采用井點法降低地下水位，可防止流砂現(xiàn)象的發(fā)生；同時由于土中水分排除后，動水壓力減小或消除，大大提高了邊坡的穩(wěn)定性，邊坡可放陡，可減少土方開挖量；此外由于滲流向下，動水壓力加強重力，增加土顆粒間的壓力使坑底土層更為密實，改善了土的性質(zhì)；而且，井點降水可大大改善施工操作條件，提高工效加快工程進度。但井點降水設(shè)備一次性投資較高，運轉(zhuǎn)費用較大，施工中應(yīng)合理地布置和適當?shù)匕才殴て冢詼p少作業(yè)時間，降低排水費用。井點降水方法的種類有：單層輕型井點、多層輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點、無砂混凝土管井點以及小沉井井

5、點等?？筛鶕?jù)土的種類，透水層位置，厚度，土層的滲透系數(shù)，水的補給源，井點布置形式，要求降水深度，鄰近建筑、管線情況，工程特點，場地及設(shè)備條件以及施工技術(shù)水平等情況，作出技術(shù)經(jīng)濟和節(jié)能比較后確定，選用一種或兩種，或井點與明排綜合使用。表1為各種井點適用的土層滲透系數(shù)和降水深度情況。可供選用參考。 表1各種井點的適用范圍項次井點類別土層滲透系數(shù)（m/d）降低水位深度（m）1單層輕型井點0.5503-62多層輕型井點0.5506-123噴射井點0.128204電滲井點15注：無砂混凝土管井點、小沉井井點適用于土層滲透系數(shù)10-250md，降水深度5-10m。1.2. 邊坡穩(wěn)定開挖基坑時，如條件允許可

6、放坡開挖，與用支護結(jié)構(gòu)支擋后垂直開挖比較，在許多情況下放坡開挖比較經(jīng)濟。放坡開挖要正確確定土方邊坡，對深度5m以內(nèi)的基坑，土方邊坡的數(shù)值可從有關(guān)規(guī)范和文獻上查出，對深基坑的土方邊坡，有時則需通過邊坡穩(wěn)定驗算來確定，否則處理不當就會產(chǎn)生事故。我國在深基坑邊坡開挖方面發(fā)生過一些滑坡事故，有的雖然未滑坡，但產(chǎn)生了過大的變形，影響施工正常進行。對于有支護結(jié)構(gòu)的深基坑，在進行整體穩(wěn)定驗算時，亦要用到邊坡穩(wěn)定驗算的知識。從理論上說，研究土體邊坡穩(wěn)定有兩類方法，一是利用彈性、塑性或彈塑性理論確定土體的應(yīng)力狀態(tài)，二是假定土體沿著一定的滑動面滑動而進行極限平衡分析。第一類方法對于邊界條件比較復(fù)雜的土坡較難以得出

7、精確解，國內(nèi)外許多人在這方面進行不少研究工作，也取得一些進展，近年來還可采用有限單元法，根據(jù)比較符合實際情況的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，分析土坡的變形和穩(wěn)定，一般稱為極限分析法。第二類方法是根據(jù)土體沿著假想滑動面上的極限平衡條件進行分析，一般稱為極限平衡法。在極限平衡法中，條分法由于能適應(yīng)復(fù)雜的幾何形狀、各種土質(zhì)和孔隙水壓力，因而成為最常用的方法。條分法有十幾種，其不同之處在于使問題靜定化所用的假設(shè)不同，以及求安全系數(shù)方程所用的方法不同。1.3.基坑土方開挖 高層建筑基坑工程的土方開挖，在設(shè)法解決了地下水和邊坡穩(wěn)定問題之后，還要解決土方如何開挖的問題，即選用什么方法、什么機械、如何組織施工等一系列問

8、題。 在基坑土方開挖之前，要進行詳細的施工準備工作，在開挖施工過程中要考慮開挖方法和人工開挖和機械開挖的配合問題，開挖后還要考慮對一些特殊地基的地基處理問題。 1.3.1.施工準備工作基坑開挖的施工準備工作一般包括以下幾方面內(nèi)容：1查勘現(xiàn)場，摸清工程實地情況。2按設(shè)計或施工要求標高整平場地。3做好防洪排洪工作。4設(shè)置測量控制網(wǎng)。5設(shè)置就緒基坑施工用的臨時設(shè)施。 1.3.2. 機械和人工開挖在開挖施工過程中人工開挖和機械開挖的配合問題一般要遵循以下幾條原則和方法：1對大型基坑土方，宜用機械開挖，基坑深在5m內(nèi)，宜用反鏟挖土機在停機面一次開挖，深5m以上宜分層開挖或開溝道用正鏟挖土機下入基坑分層開

9、挖，或設(shè)置鋼棧橋，下層土方用抓斗挖土機在棧橋上開挖，基境內(nèi)配以小型推土機堆集土。對面積很大、很深的設(shè)備基礎(chǔ)基坑或高層建筑地下室深基坑，可采用多層同時開挖方法，土方用翻斗汽車運出。2為防止超挖和保持邊坡坡度正確，機械開挖至按近設(shè)計坑底標高或邊坡邊界，應(yīng)預(yù)留8050cm厚土層，用人工開挖和修坡。3人工挖土，一般采取分層分段均衡往下開挖，較深的坑(槽)，每挖1m左右應(yīng)檢查邊線和邊坡，隨時糾正偏差。4對有工藝要求，深入基巖面以下的基坑，應(yīng)用邊線控制爆破方法松爆后再挖，但應(yīng)控制不得震壞基巖面及邊坡。5如開挖的基坑(槽)深于鄰近建筑基礎(chǔ)時，開挖應(yīng)保持一定的距離和坡度，以免在施工時影響鄰近建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定。如

10、不能滿足要求，應(yīng)采取在坡腳設(shè)擋墻或支撐進行加固處理。6挖土?xí)r注意檢查基坑底是否有古墓，洞穴，暗溝或裂隙、斷層(對巖石地基)存在，如發(fā)現(xiàn)跡象，應(yīng)及時匯報，并進行探查處理。7棄土應(yīng)及時運出，如需要臨時堆土，或留作回填土，堆土坡角至坑邊距離應(yīng)按挖坑深度，邊坡坡度和土的類別確定，干燥密實土不小于3m，松軟土不小于5m。8基坑挖好后，應(yīng)對坑底進行抄平，修整。如挖坑時有小部分超挖，可用素土、灰土或礫石回填夯實至與地基土基本相同的密實度。9為防止坑底擾動，基坑挖好后應(yīng)盡量減少暴露時間，及時進行下一道工序的施工，如不能立即進行下一工序時，應(yīng)預(yù)留1530cm厚覆蓋土層，待基礎(chǔ)施工時再挖去。1.3.3.地基局部處

11、理 對于基坑開挖過程中或開挖后遇到特殊地基問題要進行地基局部處理，以下介紹了幾種特殊地基的局部處理方法。一、坑(填土，淤泥，墓穴)的處理1 若松土坑在基槽中，且較小時， 將坑中軟弱虛土挖除，使坑底見天然土為止，然后采用與坑底的天然土壓塑性相近的土抖回填，當天然土為砂土?xí)r，用砂或級配砂回填，天然土為較密實的粘性土，則用3:7灰土分層夯實回填，天然土為中密可塑的粘性土或新近沉積粘性土，可用1:9或2:8灰土分層夯實回填。2 若松土境較大且超過基槽邊沿時，因各種條件限制，坑(槽)壁挖不到天然土層時，可將該范圍內(nèi)的基槽適當加寬，用砂土或砂石回填時，基槽每邊均應(yīng)按l1:h1=1:1坡度放寬，用l:9或2

12、:8灰土回填時，基槽每邊均應(yīng)按l1:h1=0.5:1坡度放寬，用3:7灰土回填時，如坑的長度2m，基槽可不放寬，但灰土與槽壁接觸處應(yīng)夯實。3 若松土坑較大且長度超過5m時，將坑中軟弱土挖去，如坑底土質(zhì)與一般槽底土質(zhì)相同，可將基礎(chǔ)落深，做1:2踏步與兩端相接，每步不高于50cm，長度不小子100cm，如深度較大，用灰土分層回填夯實至坑(槽)底一平。4 若松土坑較深，且大于槽寬或1.5m時，槽底處理完后，還應(yīng)適當考慮是否需要加強上部結(jié)構(gòu)的強度，常用的加強辦法是；在灰土基礎(chǔ)上l2皮磚處（或混凝土基礎(chǔ)內(nèi)）、防潮層下12皮磚處及首層頂板處各配置34根812鋼筋，跨過該松土坑兩端各1m。5 對地下水位較高

13、的松土坑，將坑(槽)中軟弱的松土挖去后，再用砂土或混凝土回填二、井或土井的處理1水井，在基礎(chǔ)附近將水位降低到可能限度，用中，粗砂及塊石，卵石或碎磚等夯填到地下水位以上50cm如有磚砌井圈時，應(yīng)將磚井圈拆除至坑（槽）底以下1m或更多些， 然后用素土或灰土分層夯實回填至基底(或地坪底)。2 桔井在距基礎(chǔ)邊沿5m以內(nèi)，先用素土分層夯實，回填到地坪下1.5m處，將井壁四周磚圈拆除或松軟部分挖去，然后用素土或灰土分層夯實回填。3 枯井在基礎(chǔ)下，條形基礎(chǔ)3B或柱基2B范圍內(nèi)先用素土分層夯實，回填到基礎(chǔ)底下2m處，將井壁四周較軟部分挖去，有磚井圈時，將磚按規(guī)定拆除，熱后用素土或灰土分層夯實回4 井在房屋轉(zhuǎn)角

14、處，但基礎(chǔ)壓在井上部分不多時 除按以上辦法回填處理外，還應(yīng)對基礎(chǔ)加強處理，如在上部設(shè)鋼筋混凝土板跨越。當影響不大時，可采用從基礎(chǔ)中挑梁的辦法。5 井在房屋轉(zhuǎn)角處，且基礎(chǔ)壓在井上部分較多用挑梁的辦法較困難或不經(jīng)濟時，則可將基礎(chǔ)沿墻長方向向外延長出去，使延長部分落在天然土上，并使落在天然土上的基礎(chǔ)總面積，不小于井圈范圍內(nèi)原有基礎(chǔ)的面積，同時在墻內(nèi)適當配筋或用鋼筋混凝土梁加。6 井巳淤填，但不密實可用大塊石將下面軟土擠緊，再用上述辦法回填處理，若井內(nèi)不能夯填密實時，則可在井磚圈上加鋼筋混凝土蓋封口，上部再回填處。三、局部軟硬(高差)地基的處理1若基礎(chǔ)下局部遇基巖、舊墻基、老灰土、大塊石或構(gòu)筑物 盡可

15、能挖除，以防建筑物由于局部落于較硬物上造成不均勻沉降而建筑物開裂，或?qū)杂参镨徣?050cm深，再回填土砂混合物夯實。2若基礎(chǔ)部分落于基巖或硬土層上，部分落于軟弱土層上。 采取在軟土層上作混凝土或砌塊石支承墻(或支墩)，或現(xiàn)場灌注樁直至基巖?；A(chǔ)底板配適當鋼筋，或?qū)⒒A(chǔ)以下基巖鑿去3050cm深，填以中、粗砂或土砂混合物作墊層，使能調(diào)整巖土交界部位地基的相對變形，避免應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫，或采取加強基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度、來克服地基的不均勻變形。3若基礎(chǔ)落于高差較大的傾斜巖層上，部分基礎(chǔ)落于基巖上，部分基礎(chǔ)懸空。 則應(yīng)在較低部分基巖上作混凝土或砌塊石支承墻(墩)，中間用素土分層夯實回填，或?qū)⑤^高部分

16、巖層鑿去、使基礎(chǔ)底板落在同一標高上，或在較低部分基巖上用低標號混凝土或毛石混凝土填充。四、橡皮土，古河、古湖泊的處理1橡皮土處理：地基局部含水量很大趨近于飽和，夯拍后使地基土變成有顫動感覺的“橡皮土”。地基處理方法避免直接夯拍，可采用晾槽或摻石灰粉的辦法降低土的含水量。如已出現(xiàn)橡皮土，可鋪填一層碎磚或碎石將土擠緊，或?qū)㈩潉硬糠值耐镣诔?，填以砂土或級配砂石夯實?天然古河、古湖泊處理 根據(jù)其成因，有年代久遠經(jīng)過長期大氣降水及自然沉實，土質(zhì)較為均勻、密實，含水量20%左右，含雜質(zhì)較少的古河、古湖泊。有年代近的土質(zhì)結(jié)構(gòu)較松散，含水量較大的、含較事碎塊，有有機物的古河、古湖泊對年代久遠的古何，古湖泊，

17、土的承載力不低于相接天然土的，可不處理對年代近的古河、古湖泊則應(yīng)將松散含水量大的土挖除，視情況用素土或灰土分層夯實，或采用加固地基的措施。3人工古河，古湖泊處理分老填土和薪填土，老填土為長期生括填積而成，內(nèi)含有磚瓦碎塊，草木灰等雜物，土質(zhì)較均勻、密實，穩(wěn)定。新填土形成時間短，沉降未穩(wěn)定，土中含有較多的磚瓦碎塊、草木灰，爐渣譬，結(jié)構(gòu)松散不均勻，含水量一般大于20%。老填土如承量力不低于同一地區(qū)天然土，可不予處理。新填土要將填土挖除，用素土或灰土分層夯實回填，或采用加固地基的措施。五、流砂的處理 流砂現(xiàn)象，形成原因及處理方法基坑開挖深于地下水位0.5m以下時，在坑內(nèi)抽水，有時坑底的土?xí)闪鲃訝顟B(tài)，

18、隨地下水涌起，邊挖邊冒，無法挖深的現(xiàn)象稱為流沙，當坑外水位高于坑內(nèi)抽水后的水位，坑外水壓向境內(nèi)移動的動水壓力大于土顆粒的浸水浮重時，使土粒懸浮失去穩(wěn)定，隨水沖入坑內(nèi)，從坑底涌起或兩側(cè)涌入，變成流動狀態(tài)。如施工時強挖，抽水愈探，動水壓力就愈大，流砂就愈嚴重。產(chǎn)生流砂的條件是，水力坡度愈大或砂土空隙度愈大，愈易形成流砂，砂土的滲透系數(shù)愈小，排水性能愈差時，愈易形成流砂，砂土中含有較多的片狀礦物，如云母、綠泥石等，易形成流砂。采取措施的方法是“減小或平衡動水力”，使坑底土顆粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。常用處理方糖有，a安排在枯水期施工，使最高的地下水位不高于坑底0.5m；b. 采取水中挖土，即不抽水或少抽

19、水，使基坑內(nèi)水壓與坑外水壓基本平衡，縮小水頭差距；c. 對于較重要或流砂嚴重的工程，可采用井點人工降低地下水位方法，將基坑和附近的地下水位降低至坑底以下，使坑底土面保持無水狀態(tài)；d. 沿基坑周圍打板樁，使深入到不透水層，以阻擋坑外水向坑內(nèi)壓入，減小坑內(nèi)動水壓力涌上。1.4. 基坑支護體系的選型作為保證基坑開挖穩(wěn)定的支護體系包括擋墻和支撐兩部分，其中擋墻的主要作用是擋土，而支撐的作用是保證結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定，若擋墻結(jié)構(gòu)足夠強，能夠滿足開挖施工穩(wěn)定的要求，該支護體系中可以不設(shè)支撐構(gòu)件，否則應(yīng)當增加支撐構(gòu)件（或結(jié)構(gòu)）。對于支護體系組成中任何一部分的選型不當或產(chǎn)生破壞，都會導(dǎo)致整個支護體系的失敗。因此，對

20、擋墻和支撐都應(yīng)給予足夠的重視。1.4.1. 擋墻的選型工程中常用的擋墻結(jié)構(gòu)有下列一些型式：1 鋼板樁2 鋼筋棍凝土板樁3 鉆孔灌注樁擋墻4 H型鋼支柱(或鋼筋混凝土樁支柱)、木擋板支護墻5 地下連續(xù)墻6 深層攪拌水泥土樁擋墻7 旋噴樁帷幕墻除上述者外，還有用人工挖孔樁(我國南方地區(qū)應(yīng)用不少)、預(yù)制打入鋼筋混凝土樁等作為支護結(jié)構(gòu)擋墻的。支護體系擋墻的選型，涉及技術(shù)因素和經(jīng)濟因素，要從滿足施工要求、減少對周圍的不利影響、施工方便、工期短、經(jīng)濟效益好等幾方面，并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后方可加以確定，而且支護結(jié)構(gòu)擋墻選型要與支撐選型、地下水位降低、挖土方案等配套研究確定。1.4.2. 支撐結(jié)構(gòu)的選型當基坑深

21、度較大，懸臂的擋墻在強度和變形方面不能滿足要求時，即需增設(shè)支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)分兩類：基坑內(nèi)支撐和基坑外拉錨?；油饫^又分為頂部拉錨與土層錨桿拉錨，前者用于不太深的基坑，多為鋼板樁，在基坑頂部將鋼板樁擋墻用鋼筋或鋼絲繩等拉結(jié)錨固在一定距離之外的錨樁上。土層錨桿錨固多用于較深的基坑，具體詳見“土層錨桿”一章。以下為常用的幾種支撐形式：1 錨拉支撐2 斜柱支撐3 短樁橫隔支撐4 鋼結(jié)構(gòu)支護5 地下連續(xù)墻支護6 地下連續(xù)墻錨桿支護7 擋土護坡樁支撐8 擋土護坡樁與錨桿結(jié)合支撐9板樁中央橫頂支撐10 板樁中央斜頂支撐11 分層板樁支撐1.5. 擋土支護結(jié)構(gòu)體系計算由于土體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及土參數(shù)的離散性或

22、不確定性，使得擋土支護結(jié)構(gòu)體系承受的荷載的分布規(guī)律比較復(fù)雜，因此要想達到跟上部結(jié)構(gòu)相同的計算精度是比較困的，難甚至說是不可能的。近年來各國都有不同的計算方法和規(guī)范規(guī)定，但計算方法差異很大，用不同的計算方法，對擋土結(jié)構(gòu)如樁長，彎距，拉桿荷載等計算，其結(jié)果相差可達50，因為擋土結(jié)構(gòu)的計算，不但涉及到計算理論和計算方法，還涉及到土的性質(zhì)，水位高低，挖土深度，地面荷載和鄰近建筑物等諸多因素，設(shè)計計算是比較復(fù)雜的。在我國還沒有設(shè)計計算規(guī)范，因此，一個比較安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟合理的擋土支護設(shè)計，必須要求設(shè)計人員研究各種客觀條件，掌握一些經(jīng)驗資料和試驗研究資料，綜合運用計算理論和方法來進行設(shè)計，就能得到比較合理

23、的結(jié)果。1.6. 鋼板樁結(jié)構(gòu)施工鋼板樁作為建造水上、地下構(gòu)筑物或基礎(chǔ)，施工中的圍護結(jié)構(gòu)。由于它具有強度高，結(jié)合緊密、不漏水性好，施工簡便，速度快，可減少基坑開挖土方量，對臨時工程可以多次重復(fù)使用等特點，因而廣泛用于地下深基礎(chǔ)作防水、圍堰，坑壁支撐。1.6.1. 鋼板樁的型式及適用范圍鋼板樁基本上分為平板型和波浪型兩類，每類又有多種。平板型板樁墻防水和承受軸向力的性能良好，易于打人土中，但側(cè)向的抗彎強度較低，僅用于地基土質(zhì)較好、基坑深度不大的工程上，深度較大的基坑應(yīng)用防水和抗彎性能較好的波浪型或組合式截面的鋼板樁。每塊鋼板樁的兩側(cè)邊緣都作成相互連鎖的型式，使相鄰的樁與樁之間彼此緊密結(jié)合。鎖口有互

24、握式和握裹式兩種，互握式鎖口間隙較大，其轉(zhuǎn)角可達24，可構(gòu)成曲線形的板樁墻，同時不透水性較好，握裹式鎖口較緊密，轉(zhuǎn)角只允許1015。 鋼板樁運到現(xiàn)場后，應(yīng)進行檢查、分類，編號。鋼板樁鎖口應(yīng)以一塊長約1.52.0m，而鎖口合乎標準的同型板樁做通過檢查，凡鎖口不合，應(yīng)進行修正合格后再用。 板樁根據(jù)有無錨碇結(jié)構(gòu)，又分無錨板樁和有錨板樁兩類。無錨板樁用于較淺基坑，依靠入土部分的土壓力維持板樁的穩(wěn)定，有錨板樁是在上部用外側(cè)拉錨或內(nèi)側(cè)支撐加以固定的。1.6.2. 打樁機械設(shè)備選擇打鋼板樁所用機械的選擇與其他樁施工相似。但以采用三支點導(dǎo)桿式履帶打樁機較為理想，因它穩(wěn)定性好，行走方便、導(dǎo)桿可作水平，垂直和前后

25、調(diào)節(jié)，便于每塊板樁隨時校正。 樁錘應(yīng)根據(jù)板樁打入阻力進行選擇。由于板樁有端部阻力、側(cè)面摩擦力和鎖口阻力等，這些都會消耗一部分錘擊能量，因此樁錘不宜選擇過重，否則樁頭部因過大錘擊力而引起縱向彎曲，使板樁打入困難。錘重一般約為鋼板樁重量的兩倍。樁錘常用的有落錘、蒸汽錘，柴油錘和振動錘等。振動錘是以振動體上下振動而使板樁沉入，貫人效果好，但振動會使鋼板樁鎖口的咬合和周圍土體受到影響。樁錘選擇還應(yīng)考慮錘體外形尺寸，其寬度不大于組合打入塊數(shù)的寬度之和。1.6.3. 打樁方式的選擇打樁方式通常有表2所示幾種。鋼板樁打設(shè)方式選擇 表21.6.4. 鋼板樁的打設(shè)1打設(shè)前的準備工作 (1)鋼板樁準備 (2)圍檁

26、支架安裝 (3)轉(zhuǎn)角樁的制作 2打樁流水段的劃分 封閉式板樁施工，要解決的重要矛盾是不用異形樁而能實現(xiàn)封閉合攏。選擇的流水段越長，則合攏點越少，其累積偏差也就越大，軸線位移相應(yīng)也大，為了減少打入累積偏差和使軸線位移正確，應(yīng)采用縮短流水線長度，增加合攏點，同時采取先邊后角的打法，可保證端面相對距離，不影響墻內(nèi)圍檁支撐的安裝精度，對于打樁累積偏差可在轉(zhuǎn)角外作軸線修正。3鋼板樁打設(shè)先用吊車將鋼板樁吊至插樁點進行插樁，插樁時鎖口對準，每插入一塊即套上樁帽(圖1-29)上端加硬木墊，輕輕錘擊數(shù)下，為保證樁的垂直度，應(yīng)用兩臺經(jīng)緯儀加以控制。為防止鎖口中心線平面位移，可在打樁行進方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡板，阻

27、止板樁位移，同時在圍檁上預(yù)先標出每塊鋼板樁的位置，以便隨時檢查糾正。打樁開始的一、二塊鋼板樁的打設(shè)位置和方向要確保精度，以起導(dǎo)向樣板的作用，故每人土1m測量一次，打至預(yù)定深度后立即用鋼筋或鋼板與圍檁支架臨時電焊固定。鋼板樁打人時如出現(xiàn)傾斜和鎖口結(jié)合部有空隙，到最后封閉合攏時有偏差，一般用異形樁(上寬下窄或?qū)挾却笥诨蛐∮跇藴蕦挾鹊陌鍢?，當異形樁加工困難時，則用軸線修正法進行而不用異形樁。4鋼板樁施工常遇問題的分析及處理。鋼板樁施工中經(jīng)常會遇到傾斜、扭轉(zhuǎn)、共連和水平伸長等問題，對于這些問題的處理方法如下：（1）傾斜（板樁頭部向樁行進方向傾斜），產(chǎn)生的主要原因是由于打樁行進方向板樁慣入阻力小。可采

28、用用鋼絲繩拉住樁身，邊拉邊打，逐步糾正的處理方法，同時在施工過程中要用儀器隨時檢查、控制和糾正。（2）扭轉(zhuǎn)，該現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是因為鋼板樁之間的連接采用的是鉸接鎖口，防止這種現(xiàn)象的方法是)在打樁行進方向用卡板鎖住板樁的前鎖口，在鋼板樁與圍檁之間的兩邊空隙內(nèi)，設(shè)一只定榫滑輪支架，制止板樁下沉中的轉(zhuǎn)動，在兩塊板樁鎖口扣搭處的兩邊，用墊鐵和木榫填實。（3）共連（打板樁時和已打入的鄰樁一起下沉），該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是鋼板樁傾斜彎曲，使槽口阻力增加，處理措施是及時糾正發(fā)生板樁傾斜，把發(fā)生共連的樁和其它已打好的樁一塊或數(shù)塊用角鐵電焊臨時固定。（4）水平伸長(沿打樁行進方向長度增加)，該現(xiàn)象主要是由于鋼板樁

29、鎖口扣搭處有1cm空隙，因此該現(xiàn)象屬正常現(xiàn)象，但設(shè)計時要考慮水平伸長值，可在軸線修正時加以糾正。1.7. 支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計，雖然根據(jù)地質(zhì)勘探資料和使用要求進行了較詳細的計算，但由于土層的復(fù)雜性和離散性，勘探提供的數(shù)據(jù)常難以代表土層的總體情況，土層取樣時的擾動和試驗誤差亦會造成偏差；荷載和設(shè)計計算中的假定和簡化會造成誤差；挖土和支撐裝拆等施工條件的改變，突發(fā)和偶然情況等隨機因素等亦會造成誤差。為此，支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的內(nèi)力值與結(jié)構(gòu)的實際工作狀況往往難以準確的一致。所以，在基坑開挖與支護結(jié)構(gòu)使用期間，對較重要的支護結(jié)構(gòu)需要進行監(jiān)測，通過對支護結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的監(jiān)測，能隨時掌握土層和支護結(jié)構(gòu)

30、的變化情況，以及鄰近建筑物、地下管線和道路的變形情況，將觀測值與設(shè)計計算值對比和進行分析，隨時采取必要的技術(shù)措施，以保證在不造成危害的條件下安全的進行施工。支護結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的監(jiān)測的重要性，正被越來越多的建設(shè)和施工單位所認識，它作為基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)工作期間的一項技術(shù)，已被列入支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。1.7.1. 支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測項目與監(jiān)測方法基坑和支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測項目，根據(jù)支護結(jié)構(gòu)的重要程度、周圍環(huán)境的復(fù)雜性和施工的要求而定。要求嚴格則監(jiān)測項目增多，否則可減之，表3所列的監(jiān)測項目為重要的支護結(jié)構(gòu)所需監(jiān)測的項目，對其他支護結(jié)構(gòu)可參照之增減。高層建筑施工輔導(dǎo)材料：第三章 土層錨桿【內(nèi)容提要和學(xué)習(xí)指導(dǎo)】1.1.

31、土層錨桿的發(fā)展與應(yīng)用土層錨桿(亦稱土錨)是一種新型的受拉桿件，它的一端與支護結(jié)構(gòu)等聯(lián)結(jié)，另一端錨固在土體中，將支護結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)所承受的荷載（側(cè)向的土壓力、水壓力以及水上浮力和風(fēng)力帶來的傾覆力等）通過拉桿傳遞到處于穩(wěn)定土層中的錨固體上，再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩(wěn)定的土層中去。錨桿打入地下后，為了發(fā)揮錨桿鋼索應(yīng)力、減少變形，可采用預(yù)加應(yīng)力的方法，同時打入地下的錨桿通過早期張拉，對地基錨桿預(yù)加應(yīng)力也是對錨桿在土層中或巖層中的一次荷載試驗。土層錨桿是在巖石錨桿的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，1958年原聯(lián)邦德國的KarlBauer公司在深基坑開挖中，為固定擋土墻首次在非粘性土層中采用了土層錨桿。土層錨桿

32、技術(shù)近三十年來得到迅猛的發(fā)展，目前它已成為現(xiàn)代建筑技術(shù)的重要組成部分。現(xiàn)代的土層錨桿技術(shù)已能施工長達50m的錨桿，在粘性土中最大錨固力可達1000kN，在非粘性土中可達2500kN。隨著我國工程建設(shè)的不斷發(fā)展，深基礎(chǔ)工程日漸增多。尤其是當深基坑鄰近已有建筑物和構(gòu)筑物、交通干線或地下管線時，深基坑難以放坡開挖，或基坑寬度較大、較深，對支護結(jié)構(gòu)采用內(nèi)支撐的方法不經(jīng)濟或不可能。在這種情況下采用土層錨桿支承支護結(jié)構(gòu)(鋼板樁、地下連續(xù)墻、灌注樁等)，維護深基坑的穩(wěn)定，對簡化支撐、改善施工條件和加快施工進度能起很大的作用。我國除了在湘黔鐵路和北京、天津的地下鐵道施工中應(yīng)用過土層錨桿外，在高層建筑等深基礎(chǔ)工

33、程施工中的應(yīng)用日漸增多，取得了較好的效果，曾被我國建設(shè)部列為“八五”科技成果推廣計劃重點項目。土層錨桿的應(yīng)用由非粘性土層發(fā)展到粘性土層。在高含水量、高壓縮性的松散粘土層中是否能夠應(yīng)用，一直是大家關(guān)心的問題。我國沿海一帶多為沖積性平原，土層以淤泥質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土為主，含水量往往高達4060以上，呈軟塑甚至流塑狀態(tài)，在這樣的土層中可否應(yīng)用土層錨桿，過去沒有先例。近年來，我國經(jīng)過試驗研究，已初步掌握了在這種軟粘土中的土層錨桿的承載能力和施工工藝，并成功地應(yīng)用于工程建設(shè)中，對發(fā)展土層錨桿技術(shù)做出于貢獻。1.2. 土層錨桿的構(gòu)造1.2.1. 錨桿的類型錨桿用于地基有三種基本類型。第一種類型錨桿由圓柱形注

34、漿體和鋼筋或鋼索構(gòu)成，如圖1(a)所示，孔內(nèi)注水泥漿，水泥砂漿或其他化學(xué)注液。適用于拉力不高，臨時性錨桿以及巖石性錨桿。圖1 三種錨桿類型 第二種錨桿類型為擴大的圓柱體，注入壓力灌漿液而形成，適用于粘性土和無粘性土，當拉力要求較大時采取較高的壓力進行注漿。在粘性土中形成較小擴大區(qū)，在無粘性 土中，可得到較大擴大區(qū)。如圖1(b)所示。 第三種錨桿類型是采用特殊的擴孔裝置在孔眼內(nèi)長度方向擴1個或幾個擴孔圓柱體 如圖1(c)所示。這類錨桿要有特制機械擴孔裝置，通過中心桿壓力將擴張式刀具緩緩張開刮土。在粘性土和砂土中都適用，可以達到較高的拉攏力。1.2.2. 錨桿構(gòu)造1錨桿的組成 錨桿由錨頭、鋼拉桿(

35、鋼索)、塑料套管定位分隔器(鋼鉸線用)以及水泥砂漿等組成，它與擋土樁墻聯(lián)結(jié)構(gòu)成支護結(jié)構(gòu)，圖2為錨桿與地下墻聯(lián)結(jié)構(gòu)造圖。圖2錨桿構(gòu)造圖2錨桿的錨頭，鋼材及附件 錨桿的鋼材分粗鋼筋，鋼管及鋼鉸線，統(tǒng)稱鋼索，一般要求材料強度高。在鋼索全長分自由段與錨固段，自由段的鋼索套塑料管以保證張拉時鋼索能自由伸長。錨固段內(nèi)要求灌漿或壓力灌漿密實，與鋼索有足夠的握裹力。粗鋼筋的錨頭如圖3所示，鋼鉸線的錨頭如圖4所示。用于鋼鉸線的定位分隔器如圖5。 圖3鋼筋錨桿頭裝置； 圖4多根鋼束錨桿頭裝置； 圖5定位分隔器。1.3. 土層錨桿設(shè)計土層錨桿由于涉及鋼材、水泥和土體三種材料，其承載能力與施工因素密切有關(guān)，因此按照彈

36、塑性理論和土力學(xué)原理進行精確的設(shè)計計算是十分復(fù)雜的，且與實際情況有出入，所以一般還是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行設(shè)計，然后通過現(xiàn)場試驗進行檢驗。土層錨桿設(shè)計要考慮的問題包括：錨桿布置；錨桿承載能力；錨桿的整體穩(wěn)定性；錨桿尺寸確定等。1.3.1. 錨桿布置錨桿布置包括錨桿埋置深度、錨桿層數(shù)，錨桿的垂直間距和水平間距，錨桿的傾斜角，錨桿的長度等。(1)錨桿的埋置深度應(yīng)保證不使錨桿引起地面隆起和地面不出現(xiàn)地基的剪切破壞，最上層錨桿的上面需要有一定的覆土厚度，一般覆土厚度不小于45m。(2)錨桿的層數(shù)應(yīng)通過計算確定，一般上下層間距為25m，錨桿的水平間距多為14.5m，或控制在錨固體直徑的10倍。(3)錨桿的傾角

37、為了受力和灌漿施工方便，不宜小于12.5，一般與水平成1525傾斜角。(4)錨桿的長度根據(jù)需要而定，一般要求錨固體置于滑動土體以外的好土層內(nèi)，通常長度為1525m，單桿錨桿最大長度不超過30m，錨固體長度一般為57m。 錨桿設(shè)置時應(yīng)注意以下幾點： (1)土層錨桿的允許拉力與土層好壞關(guān)系很大，在硬土層內(nèi)最大拉力可達1500kN，在一般粘性土或非粘性土中，單錨拉力約為300600kN， 因此錨桿的錨固層應(yīng)盡量設(shè)置在良好的土層內(nèi)。設(shè)置前，應(yīng)對地基土的土層構(gòu)成，土的性質(zhì)，地下水情況進行詳細勘察，不允許將錨固層設(shè)置在有機土層或液性指數(shù)IL50的粘土地基，或相對密度Dr0.3的松散地層內(nèi)； (2)在允許情

38、況下盡量采用群錨，避免用單根錨桿； (3)各個部分的錨桿都不得密接或交叉設(shè)置； (4)錨桿要避開鄰近的地下構(gòu)筑物和管道； (5)土層錨桿非錨固段部分，要保證不與周圍土體粘結(jié)，以便當土滑動時，能夠自由伸長，而不影響錨桿的承載能力； (6)在有腐蝕性介質(zhì)作用的土層內(nèi)，錨桿應(yīng)進行防腐。1.3.2. 錨桿的承載能力錨桿的承載能力即極限抗拔力。根據(jù)錨桿拉力的傳遞方式，錨桿的承載能力通常取決于：拉桿的極限抗拉強度；拉桿與錨固體之間的極限握裹力；錨固體與土體間的極限側(cè)阻力。由于拉桿與錨固體之間的極限握裹力遠大于錨固體與土體之間的極限側(cè)阻力，所以在拉桿選擇適當?shù)那疤嵯?，錨桿的承載能力主要取決于后者。1.3.3

39、. 錨桿的整體穩(wěn)定性 進行土層錨桿設(shè)計時，不僅要研究土層錨桿的承載能力，而且要研究支護結(jié)構(gòu)與土層錨桿所支護土體的穩(wěn)定性，以保證在使用期間土體不產(chǎn)生滑動失穩(wěn)。土層錨桿的穩(wěn)定性，分為整體穩(wěn)定性和深部破裂面穩(wěn)定性兩種，其破壞形式如圖6所示，需分別予以驗算。圖6 土層錨桿的失穩(wěn)(a)整體失穩(wěn)：(b)深部破裂面破壞整體失穩(wěn)時，土層滑動面在支護結(jié)構(gòu)的下面，由于土體的滑動，使支護結(jié)構(gòu)和土層錨桿失效而整體失穩(wěn)。對于此種情況可按土坡穩(wěn)定的驗算方法進行驗算。深部破裂面在基坑支護結(jié)構(gòu)的下端處，這種破壞形式是前聯(lián)邦德國的E.Kranz于1953年提出的，可利用Kranz的簡易計算法進行驗算。1.3.4. 土層錨桿的蠕

40、變與松弛 (一)土層錨桿的蠕變用于錨固支護結(jié)構(gòu)的土層錨桿，始終承受接近恒載的拉力，土層錨桿的變形一直在發(fā)展，這就是土層錨桿的蠕變。在實際工程中，需要了解土層錨桿的蠕變性能，因為土層錨桿的蠕變是收斂還是發(fā)散，決定了支護結(jié)構(gòu)的安危。尤其是對于軟土地基，土的蠕變大，土層錨桿的蠕變就成為突出的問題。 土層錨桿的蠕變主要由下述四部分組成：自由段鋼拉桿的伸長s，一般為彈性變形，可由胡克定律求得；錨固體的伸長a，荷載較小時表現(xiàn)為彈性變形，當荷載較大時，錨固體產(chǎn)生細微裂縫，即表現(xiàn)為塑性變形。錨固體由鋼拉桿與砂漿(水泥漿)組成，要考慮兩種材料的共同作用；錨固體周圍土體在一定范圍內(nèi)的剪切變形，荷載很小時為彈性變形

41、，荷載較大時為塑性變形并伴隨有粘性流變；錨固體與土體之間的相對滑動s，該滑動變形只有當土層錨桿接近破壞時才產(chǎn)生，一旦產(chǎn)生就表現(xiàn)為塑性變形，這種變形一般不允許產(chǎn)生。因此土層錨桿的蠕變，表現(xiàn)為彈性、塑性和粘性流變之和，是一個較為復(fù)雜的理論問題。 (二)土層錨桿的松弛土層錨桿的松弛也是應(yīng)該研究的一個問題，它有很大的實用性，特別是對于需要施加預(yù)應(yīng)力的土層錨桿，當施加預(yù)應(yīng)力張拉到一定荷載后將其錨固，隨著時間的推移，土層錨桿錨頭的變形保持不變，而錨桿內(nèi)的內(nèi)力卻隨時間面遞減。 對土層錨桿施加預(yù)應(yīng)力一般有三個目的：通過張拉使自由段的鋼拉桿產(chǎn)生彈性伸長，對錨固體產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，以限制錨固土層的變形；通過施加預(yù)應(yīng)力對

42、土層錨桿進行試驗，可以揭示設(shè)計和施工中的差錯；證實土層錨桿的適用性，預(yù)測其工作狀況，檢驗土層錨桿與板樁等支護結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的情況。因此，在我國使用的土層錨桿中，施加預(yù)應(yīng)力的占較大的比重。對土層錨桿宜施加多大的預(yù)應(yīng)力值，是應(yīng)該研究的一個問題，因為它與松弛損失的大小有關(guān)。試驗證明，施加的預(yù)應(yīng)力值愈高，松弛引起的荷載損失也愈大，穩(wěn)定荷載占原荷載的百分數(shù)也愈低。1.4. 土層錨桿施工 土層錨桿施工，包括鉆孔、安放拉桿、灌漿和張拉錨固。在正式開工之前還需進行必要的準備工作。1.4.1. 施工準備工作 在土層錨桿正式施工之前，一般需進行下列準備工作： (1)土層錨桿施工必須清楚施工地區(qū)的土層分布和各土層的物

43、理力學(xué)特性。 (2)要查明土層錨桿施工地區(qū)的地下管線、構(gòu)筑物等的位置和情況，慎重研究土層錨桿施工對它們產(chǎn)生的影響。 (3)要研究土層錨桿施工對鄰近建筑物等的影響。 (4)要編制土層錨桿施工組織設(shè)計。 一些特殊的土層錨桿，施工前還可能另有其他的要求，都應(yīng)詳盡地做好準備工作。1.4.2. 鉆孔 土層錨桿的鉆孔工藝，直接影響土層錨桿的承載能力、施工效率和整個支護工程的成本。鉆孔的費用一般占成本的30以上，有時甚至超過50。鉆孔時注意盡量不要擾動土體，盡量減少土的液化，要減少原來應(yīng)力場的變化，盡量不使自重應(yīng)力釋放。土層錨桿的成孔設(shè)備，國外一般采用履帶行走全液壓萬能鉆孔機，孔徑范圍50320mm，具有體

44、積小，使用方便，適應(yīng)多種土層，成孔效率高等優(yōu)點。國內(nèi)使用的有螺旋式鉆孔機、沖擊式鉆孔機和旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔機，亦有的采用改裝的普通地質(zhì)鉆機成孔。在黃土地區(qū)亦可采用洛陽鏟形成錨桿孔穴，孔徑7080mm。1.4.3. 安放拉桿 土層錨桿用的拉桿，常用的有鋼管(鉆桿用作拉桿)、粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線。主要根據(jù)土層錨桿的承載能力和現(xiàn)有材料的情況來選擇。承載能力較小時，多用粗鋼筋；承載能力較大時，我國多用鋼絞線。1.4.4. 壓力灌漿 壓力灌漿是土層錨桿施工中的一個重要工序。施工時，應(yīng)將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來，以備將來查用。灌漿的作用是；形成錨固段，將錨桿錨固在土層中；防止鋼拉桿腐蝕；充填土層中的孔隙和裂縫。 灌

45、漿的漿液為水泥砂漿(細砂)或水泥漿。水泥一般不宜用高鋁水泥，由于氯化物會引起鋼拉桿腐蝕，因此其含量不應(yīng)超過水泥重的0.1。由于水泥水化時會生成SO3，所以硫酸鹽的含量不應(yīng)超過水泥重的4。我國多用普通硅酸鹽水泥。 拌合水泥漿或水泥砂漿所用的水，一般應(yīng)避免采用含高濃度氯化物的水，因為它會加速鋼拉桿的腐蝕。若對水質(zhì)有疑問，應(yīng)事先進行化驗。選定最佳水灰比亦很重要，要使水泥漿有足夠的流動性，以便用壓力泵將其順利注入鉆孔和鋼拉桿周圍。同時還應(yīng)使灌漿材料收縮小和耐久性好，所以一般常用的水灰比為0.40.45。 灌漿方法有一次灌漿法和二次灌漿法兩種。一次灌漿法只用一根灌漿管，利用泥漿泵進行灌漿，灌漿管端距孔底

46、20cm左右，待漿液流出孔口時，用水泥袋紙等搗塞人孔口，并用濕粘土封堵孔口，嚴密搗實，再以24MPa的壓力進行補灌，要穩(wěn)壓數(shù)分鐘灌漿才告結(jié)束。 二次灌漿法要用兩根灌漿管(直徑34in鍍鋅鐵管)，第一次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端50cm左右，管底出口處用黑膠布等封住，以防沉放時土進入管口。第二次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端100cm左右，管底出口處亦用黑膠布封位，且從管端50cm處開始向上每隔2m左右作出lm長的花管，花管的孔眼為8mm，花管做幾段視錨固段長度而定。 第一次灌漿是灌注水泥砂漿，其壓力為0.30.5MPa，流量為100Lmin。水泥砂漿在上述壓力作用下沖出封口的黑膠布流向鉆孔

47、。鉆孔后曾用清水洗孔，孔內(nèi)可能殘留有部分水和泥漿，但由于灌人的水泥砂漿相對密度較大，能夠?qū)埩粼诳變?nèi)的泥漿等置換出來。第一次灌漿量根據(jù)孔徑和錨固段的長度而定。第一次灌漿后把灌漿管拔出，可以重復(fù)使用。待第一次灌注的漿液初凝后，進行第二次灌漿，控制壓力為2MPa左右，要穩(wěn)壓2min，漿液沖破第一次灌漿體，向錨固體與土的接觸面之間擴散，使錨固體直徑擴大，增加徑向壓應(yīng)力。由于擠壓作用，使錨固體周圍的土受到壓縮，孔隙比減小，含水量減少，也提高了土的內(nèi)摩擦角。因此，二次灌漿法可以顯著提高土層錨桿的承載能力。 國外對土層錨桿進行二次灌漿多采用堵漿器。我國是采用上述方法進行二次灌漿，由于第一次灌入的水泥砂漿已

48、初凝，在鉆孔內(nèi)形成“塞子”，借助這個“塞子”的堵漿作用，就可以提高第二次灌漿的壓力。 對于二次灌漿，國內(nèi)外都試用過化學(xué)漿液(如聚胺酯漿液等)代替水泥漿，這些化學(xué)漿液滲透能力強，且遇水后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，體積可膨脹數(shù)倍，這樣既可提高土的抗剪能力，又形成如樹根那樣的脈狀滲透。 1.4.5. 張拉和錨固土層錨桿灌漿后，待錨固體強度達到80設(shè)計強度以上，便可對錨桿進行張拉和錨固。張拉前先在支護結(jié)構(gòu)上安裝圍檁。張拉用設(shè)備與預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉所用者相同。 從我國目前情況看，若鋼拉桿為變形鋼筋，其端部加焊一螺絲端桿，用螺母錨固。若鋼拉桿為光圓鋼筋，可直接在其端部攻絲，用螺母錨固。如用精軋鋼紋鋼筋，可直接用螺母錨固。

49、張拉粗鋼筋用一般單作用千斤頂。 鋼拉桿為鋼絲束，錨具多為鐓頭錨，亦用單作用千斤頂張拉。 預(yù)加應(yīng)力的錨桿，要正確估算預(yù)應(yīng)力損失。由于土層錨桿與一般預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失的因素主要有： (1)張拉時由于摩擦造成的預(yù)應(yīng)力損失； (2)錨固時由于錨具滑移造成的預(yù)應(yīng)力損失； (3)鋼材松弛產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失； (4)相鄰錨桿施工引起的預(yù)應(yīng)力損失； (5)支護結(jié)構(gòu)(板樁墻等)變形引起的預(yù)應(yīng)力損失； (6)土體蠕變引起的預(yù)應(yīng)力損失； (7)溫度變化造成的預(yù)應(yīng)力損失。 上述七項預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)結(jié)合工程具體情況進行計算。1.5. 土層錨桿的試驗和檢驗 土層錨桿的承載力尚無完善的計算方法，主要根據(jù)經(jīng)驗或通過試

50、驗確定，試驗項目包括極限抗拔試驗，性能試驗和驗收試驗。 1極限抗拔試驗 應(yīng)在有代表性的土層中進行，所用錨桿的材料，幾何尺寸，施工工藝，土的條件等應(yīng)與工程實際使用的錨桿條件相同。荷載加到錨桿破壞為止，以求得極限承載能力，極限承載能力再除以安全系數(shù)K，即為土層錨桿的允許使用荷載，對于臨時性錨桿，當外荷按主動土壓力計算時，取K=1.5，當外荷按靜止土壓力計算時， K=1.33。試驗設(shè)備多采用穿心式千斤頂，每次加荷值為設(shè)計荷載的2025，試驗數(shù)量為23根。對垂直的土層錨桿極限抗拔力，可用千斤頂按一般錨樁抗拔荷載試驗方法作頂拔試驗求得。 2，性能試驗又稱抗拉試驗，目的是求出錨桿的荷載變位曲線，以確定錨桿

51、驗收的標準。試驗一般在錨桿驗收之前進行。試驗數(shù)量一般為3根，所用錨桿的材料，幾何尺寸，構(gòu)造，施工工藝應(yīng)與施工的錨桿相同。但荷載不加到錨桿破壞。錨桿的加荷方式，依次為設(shè)計荷載的025、0.50、0.75，1.00，1.20和1.33倍。 3驗收試驗是檢驗現(xiàn)場施工的錨桿的承載能力是否達到設(shè)計要求，并對錨桿的拉桿施加一定的預(yù)應(yīng)力。加荷設(shè)備亦用穿心式千斤頂在原位進行。檢驗時的加荷方式，對臨時性錨桿，依次為設(shè)計荷載的0.25、0.50、0.75、1.00和1.20倍(對永久性錨桿加到1.5倍)，然后卸載至某一荷載值(由設(shè)計定)，接著將錨頭的螺帽緊固，此時即對錨桿施加了預(yù)應(yīng)力。每次加荷后要測量錨頭的變位值

52、，將結(jié)果繪成荷載變位圖(圖7)，以此與性能試驗的結(jié)果對照， 如果驗收試驗的錨桿的總變位置不超過性能試驗的總變位量，即認為該錨桿合格，否則為不合格，其承載能力要降低或采取補救措施。圖7 驗收試驗的荷載-變位圖高層建筑施工輔導(dǎo)材料：第五章 大體積混凝土【內(nèi)容提要和學(xué)習(xí)指導(dǎo)】1.1 大體積混凝土的溫度及濕度變形膨脹及收縮1.1.1 大體積混凝土的定義在工程實踐中常遇到大體積混凝土結(jié)構(gòu)，如大型設(shè)備基礎(chǔ)、高層建筑基礎(chǔ)底板、構(gòu)筑物基礎(chǔ)、橋梁墩臺、深梁、水電站壩等。由于這些結(jié)構(gòu)體積大、整體行要求高，往往不宜留置施工縫。此外，水泥水化時放出大量熱量，當結(jié)構(gòu)體積大時，混凝土內(nèi)部聚集的熱量長期不易散失，混凝土內(nèi)部

53、和周圍大氣環(huán)境間形成較高溫度差，由于溫度應(yīng)力常造成混凝土開裂。因此，美國混凝土學(xué)會曾強調(diào)指出：“任何就地澆筑的大體積混凝土，必須要求采取措施，解決水化熱及隨之引起的體積變形問題。以最大的限度減少開裂。”綜述所述，應(yīng)十分慎重組織大體積混凝土的施工，以防止出現(xiàn)質(zhì)量事故。對于大體積混凝土的定義有不同的解釋，日本建筑學(xué)會標準（JASS5）的定義：“結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在800mm以上，水化熱引起混凝土內(nèi)的最高溫度與外界氣溫之差超過25C的混凝土，稱為大體積混凝土?！?我國某施工單位制定的“大體積混凝土工法”中認為：凡結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸大于3000mm的混凝土塊體；或者單面散熱的結(jié)構(gòu)斷面的最小尺寸在750mm

54、以上，雙面散熱在1000mm以上，水化熱引起的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計超過25 C的混凝土，均可稱為大體積混凝土?？傊篌w積混凝土還沒有一個統(tǒng)一的定義。但是用結(jié)構(gòu)尺寸大小來定義大體積混凝土結(jié)構(gòu)過于機械，有些結(jié)構(gòu)的尺寸并不很大（如某些地鐵隧道底板厚度僅0.5m）但受到外界約束很大，也避免不了出現(xiàn)裂縫。采用以上定義方法有可能對某些本應(yīng)屬于大體積的混凝土結(jié)構(gòu)忽略了對施工的預(yù)控。至于用混凝土結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的最高溫度于外界氣溫之差的某一規(guī)定值來定義大體積混凝土也不夠嚴密。因為“溫度差”只有在約束條件下才起作用。當內(nèi)外約束（限制）較小時，就可允許混凝土和外界溫度差較大，反之較小。我國有關(guān)設(shè)計規(guī)范中曾規(guī)定，

55、當基礎(chǔ)混凝土28d齡期的極限拉伸值不低于0.8510-4時，施工質(zhì)量均勻、良好，短間歇均勻上升的澆筑塊、基礎(chǔ)的容許溫度差一般按表1采用該規(guī)定中考慮了約束條件及混凝土的抗拉能力，從而規(guī)定容許溫差，是較科學(xué)的?；A(chǔ)容許溫差DT（C） 表1澆筑塊長邊l離基礎(chǔ)面高度h16m以下1720m2130m3140m通倉長塊00.2 l262524222219191616140.20.4 l28272625252222191917混凝土的溫度及濕度變形膨脹及收縮溫度變形產(chǎn)生的原因很多，在這里僅討論由于溫度和濕度變化而產(chǎn)生的混凝土的變形。當升溫時或混凝土吸濕時體積膨脹，當降溫時或混凝土失水時，體積收縮。隨著有無限

56、制條件，混凝土的膨脹及收縮變形產(chǎn)生不同的結(jié)果。一、限制條件的影響（一）限制條件根據(jù)有無限制條件混凝土的收縮可分為自有收縮及限制收縮，膨脹可分為自由膨脹和限制膨脹。但是，可以認為任何混凝土變形都受到程度不同的限制，幾乎沒有不受限制的自由變形。大體積混凝土所受到的內(nèi)外限制見圖1。圖1 限制圖分析（二）限制條件的影響自由收縮不會影響混凝土開裂，但限制收縮達到某種程度時可能引起開裂。反之自由膨脹引起開裂而限制膨脹不發(fā)生開裂。（三）相向變形和背向變形相向變形使混凝土質(zhì)點的間距縮小，組織致密，自由收縮是相向變形。背向變形使混凝土質(zhì)點間距較大，組織變松，自由膨脹是背向變形，膨脹超過一定限度就會開裂。而限制下

57、的收縮和膨脹同時包含相向及背向兩種變形（圖2）。圖2 相向變形與背向變形可將限制膨脹分解為兩部分變形：一是假定未受到限制，質(zhì)點間距從原長l1增加到不受限制時能達到的長度l2也就是自由膨脹的全部變形，這部分是背向變形；另一是因限制作用使質(zhì)點間距從上面達到的長度l2減小到限制后實際達到的長度l3，這部分是相向變形。當限制程度足夠大時，非但使混凝土避免開裂，并能起增強和密實的好作用。限制收縮也可分兩個部分的變形：一是假定未受到限制，質(zhì)點間距從原長l1減小到不受限制時能達到的長度l2，即自由收縮的全部變形，這部分是相向變形；另一是因限制作用使質(zhì)點間距從上面達到的長度l2加大到限制后實際達到的長度l3，

58、這部分是背向變形。當限制程度很大時，這部分背向變形會引起開裂。二、混凝土的濕度變形（干縮及濕脹）混凝土中水分存在于孔隙中，這些孔隙分布在水泥石、骨料及骨料與水泥石之間和鋼筋與水泥石之間的交界處?？紫斗帜z孔、毛細孔、氣孔。氣孔（直徑在1mm到0.01mm之間）中存在自由水，其增減不引起混凝土體積變化。毛細孔尺寸比氣孔小100倍，其中存在著受毛細管力作用的可蒸發(fā)水，此種水分蒸發(fā)將引起體積收縮，膠孔比毛細孔小1000倍，即約為1040（埃）（110 ）約為水分子直徑的5倍。膠孔中經(jīng)常充滿著水、不易蒸發(fā)。但膠孔水仍對混凝土大體積變化有重要影響。（一）干縮機理對干縮機理提出如下假設(shè)：當水分進入干燥的凝膠

59、孔時，吸附水被均勻分布到固體顆粒全部表面。當相對濕度達到100時或在水中時，固體顆粒表面吸附水層厚度可達5個水分子直徑，即兩個粒子間需有10個水分子直徑的間距，但膠孔平均尺寸只約5個水分子直徑，容納不下10個水分子直徑厚度的吸附水，因此產(chǎn)生吸附水對粒子的推力。此推力大小隨環(huán)境濕度而變。當相對濕度達到100時推力最大，體積膨脹，即濕脹現(xiàn)象。當濕度降低，推力減小，毛細孔水也開始蒸發(fā)，在毛細孔中產(chǎn)生拉應(yīng)力，相應(yīng)的在固體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生壓應(yīng)力。隨著推力減小與壓應(yīng)力增加，體積就收縮。毛細孔含量愈，周圍的壓應(yīng)力就愈大，收縮率也愈大。當環(huán)境相對濕度降低到40以下時，固體顆粒表面吸附水膜的厚度不足兩個水分子直徑，膠

60、孔中就不飽含水分，就不產(chǎn)生推力，體積收縮就更加劇烈。在砂漿和混凝土中骨料起著阻止水泥石收縮的作用，混凝土的收縮率只是水泥石的1/10。（二）影響干縮率的因素1骨料：骨料在混凝土中含量以及骨料的彈性模量對干縮率有重要影響。骨料尺寸及級配影響不大。2存放條件（環(huán)境濕度）對干縮率有重要影響。延長濕養(yǎng)時間可推遲干縮的發(fā)生與發(fā)展，但對最終的干縮率并無顯著影響。3水灰比與加水量：水灰比及加水量大時干縮率大。4尺寸形狀：試件（構(gòu)件）尺寸增加，則干縮率減小。用體積與表面積的比值來表示試件的形狀特征，比值小時則干縮率大。但有一定限度。（三）混凝土的干縮率的數(shù)字表達式一般認為新鮮混凝土的干縮率的近似為3.2410