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土木工程施工技術第2章樁基礎工程土木工程施工技術第2章樁基礎工程1第2章樁基礎工程學習要求熟悉錘擊沉樁的打樁順序、打樁工藝、接樁和質(zhì)量控制,熟悉靜力壓樁的施工,了解鋼筋混凝土預制樁的制作、起吊、運輸和堆放要求,了解錘擊沉樁的設備,了解打樁對周圍環(huán)境的影響及其防治,了解射水沉樁、振動沉樁的施工,了解預制樁施工常見的質(zhì)量問題及處理;掌握泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程和施工要點,掌握套管成孔灌注樁中錘擊沉管法和振動沉管法的施工,熟悉以上兩類灌注樁常見質(zhì)量問題及處理,了解干作業(yè)成孔灌注樁施工,了解爆擴成孔灌注樁施工;了解人工挖孔樁施工,了解樁孔擴底常用方法。第2章樁基礎工程學習要求22.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.1預制樁的制作、起吊、運輸和堆放鋼筋混凝土預制樁的制作,有并列法、間隔法、疊澆法、翻模法等,現(xiàn)場多采用疊澆法、間隔法。制作程序如下:現(xiàn)場布置→場地平整→澆地坪混凝土→支?!壴摻睿惭b吊環(huán)→澆筑樁混凝土→養(yǎng)護至30%強度拆?!蠈幽#克⒏綦x劑→重疊生產(chǎn)澆筑第二層樁→養(yǎng)護→起吊→運輸→堆放。可參見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)7.1預制樁的制作。

樁的制作場地應平整、堅實,不得產(chǎn)生不均勻沉降。重疊澆筑層數(shù)不宜超過四層,水平方向可采用間隔法施工。樁與樁、樁與底模間應涂刷隔離劑,防止黏結。上層樁或鄰樁的澆筑,必須在下層樁或鄰樁的混凝土達到設計強度的30%以后方可進行。2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.1預制樁的制作、起吊、32.1鋼筋混凝土預制樁施工預制樁一般從通用圖集中選取??v向鋼筋直徑不宜小于14mm,配筋率與沉樁方法有關:錘擊沉樁不宜小于0.8%,靜力壓樁不宜小于0.4%。制作時樁的縱向鋼筋宜對焊連接,接頭位置應相互錯開。樁尖一般用鋼板或粗鋼筋制作,與鋼筋骨架焊牢。樁頂設置鋼筋網(wǎng)片,上下兩端一定范圍內(nèi)的箍筋應加密,如圖2-1所示。圖2-1預制樁構造示意2.1鋼筋混凝土預制樁施工預制樁一般從通用圖42.1鋼筋混凝土預制樁施工當樁的混凝土達到設計強度的70%后方可起吊;達到100%后方可運輸和打樁。如提前起吊,必須作強度和抗裂度驗算,并采取相應保證措施。由于樁的抗彎能力低,起吊彎距往往是控制縱向鋼筋的主要因素,因此吊點應符合設計規(guī)定,滿足起吊彎矩最小(或正負彎距相等)的原則,如圖2-2所示。在起吊和搬運時必須平穩(wěn),不得損壞。如樁未設吊鉤,捆綁鋼絲繩與樁之間應加襯墊,以免損壞棱角。圖2-2樁的合理吊點位置2.1鋼筋混凝土預制樁施工當樁的混凝土達到設計52.1鋼筋混凝土預制樁施工打樁前,樁從制作處運到現(xiàn)場以備打樁,可根據(jù)打樁順序隨打隨運,盡可能避免二次搬運。樁的運輸方式,在運距不大時,可直接用起重機吊運;當運距較大時,可采用大平板車或輕便軌道平臺車運輸。可參見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)7.2混凝土預制樁的起吊、運輸和堆放。樁堆放時,場地須平整、堅實,排水暢通。墊木間距應與吊點位置相同,各層墊木應位于同一垂直線上。堆放層數(shù)不宜超過四層;對不同規(guī)格、不同材質(zhì)的樁應分別堆放。2.1鋼筋混凝土預制樁施工打樁前,樁從制作處運62.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.2預制樁的沉樁方法預制樁的沉樁方法有錘擊法、振動法、靜壓法及水沖法等,其中以錘擊法與靜壓法應用較多。1.錘擊沉樁(1)打樁設備。打樁設備包括樁錘、樁架及動力裝置三部分,選擇時主要考慮樁錘與樁架的影響因素。①樁錘。樁錘是對樁施加沖擊力,打樁入土的主要機具。樁錘按動力源和動作方式分為有落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘、液壓錘。用錘擊沉樁時,選擇樁錘是關鍵,一是錘的類型,二是錘的重量。樁錘的類型選擇需要結合地質(zhì)條件、施工條件以及樁的類型、結構、密集程度來進行選擇。錘擊應有足夠的沖擊能量,錘重應大于或等于樁重。實踐證明,當錘重為樁重的1.5~2.0倍時,效果比較理想。樁錘過重,易將樁打壞。樁錘過輕,錘擊能量的很大一部分被樁身吸收,回躍嚴重。施工中多采用“重錘輕擊”方法,落距小、頻率高,不易產(chǎn)生回躍與樁頭受損,樁容易入土。2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.2預制樁的沉樁方法72.1鋼筋混凝土預制樁施工②樁架。樁架的作用是支持樁身、懸吊樁錘、引導樁和樁錘的方向、保證樁的垂直度,還能起吊并小范圍內(nèi)移動樁。A.樁架的種類。按樁架的行走方式常有滾管式、履帶式、軌道式及步履式等四種。B.樁架的選擇。樁架的選擇應考慮下述因素:樁的材料、樁的截面形狀及尺寸大小、樁的長度及接樁方式;樁的數(shù)量、樁距及布置方式;樁錘的形式、尺寸及重量;現(xiàn)場施工條件、打樁作業(yè)空間及周邊環(huán)境;施工工期及打樁速率要求。C.動力設備。打樁機構的動力裝置及輔助設備主要根據(jù)選定的樁錘種類而定。落錘以電源為動力,需配置電動卷揚機、變壓器、電纜等;蒸汽錘以飽和高壓蒸汽為驅動力,配置蒸汽鍋爐、蒸汽絞盤等;氣錘以壓縮空氣為動力源,需配置空氣壓縮機、內(nèi)燃機等;柴油錘以柴油為能源,樁錘本身有燃燒室,不需外部動力設備。2.1鋼筋混凝土預制樁施工②樁架。樁架的作用是支持樁身、82.1鋼筋混凝土預制樁施工(2)打樁施工。打樁前應做好各種準備工作,具體包括:清除障礙物、平整場地、定位放線、水電安裝、安設樁機、確定合理打樁順序等。樁基軸線定位點,應設在打樁影響范圍之外,水準點至少2個以上。依據(jù)定位軸線,將圖上樁位一一定出,并編號記錄在案。①打樁順序。打樁順序合理與否,影響打樁速度、打樁質(zhì)量及周圍環(huán)境。打樁順序通常有由一側向單一方向、自中間向兩個方向、自中間向四周等,分別見圖2-4(a)、(b)、(c)。打樁順序的選擇,應結合地基土的擠壓情況、樁距大小、樁機性能及工作特點、工期要求等因素綜合確定。圖2-4打樁順序2.1鋼筋混凝土預制樁施工(2)打樁施工。打樁前應92.1鋼筋混凝土預制樁施工②打樁工藝。打樁施工是確保樁基工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。主要工藝過程如下:場地準備→確定樁位→樁機就位→吊起樁錘和樁帽→吊樁和對位→校正垂直→自重插樁入土→固定樁帽和樁錘→校正垂直度→打樁→接樁→送樁→截樁等。③接樁。預制樁的接長方法有:焊接法、法蘭接法以及漿錨法三種。前兩種樁可用于各類土層,漿錨法僅適用于軟土層。④打樁的質(zhì)量控制。打樁的質(zhì)量檢查主要包括:沉樁過程中每米進尺的錘擊數(shù)、最后1m錘擊數(shù)、最后三陣貫入度、樁尖標高、樁身垂直度以及樁位。⑤打樁對周圍環(huán)境的影響及其防治。打樁施工時對周圍環(huán)境產(chǎn)生的不良影響主要有擠土效應、打樁產(chǎn)生的噪聲和振動等問題。對環(huán)境的不利影響必須認真對待,否則將導致工程事故、經(jīng)濟和社會問題。2.1鋼筋混凝土預制樁施工②打樁工藝。打樁施102.1鋼筋混凝土預制樁施工2.靜力壓樁靜力壓樁是利用樁機自重及配重來平衡沉樁阻力,在靜壓力的作用下將樁壓入土中。由于施工中無振動、噪聲和空氣污染,故廣泛應用于建筑、地下管線較密集的地區(qū),但它一般只適用于軟弱土層。3.射水沉樁射水沉樁是錘擊沉樁的一種輔助方法。它利用高壓水流從樁側面或從空心樁內(nèi)部的射水管中沖擊樁尖附近土層,以減少沉樁阻力。施工時一般是邊沖邊打,在沉入至最后1~2m時停止射水,用錘擊沉樁至設計標高,以保證樁的承載力。此法適用于砂土和碎石土。4.振動沉樁振動沉樁是將樁與振動錘連接在一起,利用振動錘產(chǎn)生高頻振動,激振樁身并振動土體,使土的內(nèi)摩擦角減小、強度降低而將樁沉入土中。振動沉樁施工速度快、使用維修方便、費用低,但其耗電量大、噪聲大。此法適用于軟土、粉土、松砂等土層,在硬質(zhì)土層中不易貫入。2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.靜力壓樁112.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.3預制樁常見的質(zhì)量問題及處理

預制樁在施工中常遇到以下問題:斷樁、浮樁、滯樁、樁身扭轉或位移、樁身傾斜或位移、樁急劇下沉等;其分析及處理方法可參考表2-5。表呢?2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.3預制樁常見的質(zhì)量問題122.2鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠(也有直接插筋或省缺鋼筋的),再灌注混凝土而成。根據(jù)成孔工藝不同,灌注樁分為干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴成孔灌注樁等。灌注樁施工技術近年來發(fā)展很快,還出現(xiàn)了夯擴成管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝。灌注樁能適應各種地層的變化,無需接樁,施工時無振動、無擠土、噪聲小,宜在建筑物密集地區(qū)采用。但與預制樁相比,它也存在操作要求嚴格、質(zhì)量不易控制、成孔時排出大量泥漿、樁需養(yǎng)護檢測后才能開始下一道作業(yè)等缺點。詳見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)6.6相關規(guī)定。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在樁位上132.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機具,在地下水位以上的土層中成樁的工藝。其適用于黏土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風化巖層等土質(zhì)。目前常采用螺旋鉆機成孔,它是利用動力旋轉鉆桿,使鉆頭的螺旋葉片旋轉削土體,土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。干作業(yè)成孔灌注樁的工藝流程為:測定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆筑混凝土。2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁泥漿護壁成孔灌注樁是利用原土自然造漿或人工造漿護壁,并通過泥漿循環(huán)將被切削的土渣排除而成孔,再吊放鋼筋籠,水下灌注混凝土成樁。泥漿護壁灌注樁宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、沙土、填土、碎石土及風化巖層。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁142.2鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護壁成孔灌注樁的工藝流程圖2-14泥漿護壁成孔灌注樁工藝流程圖泥漿護壁成孔灌注樁工藝流程如圖2-14所示,詳見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-2008)6.2.1第一條相關規(guī)定。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護壁成孔灌注樁的工藝流152.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護壁成孔灌注樁的施工要點詳見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)6.3.5及6.3.2相關規(guī)定。(1)埋設護筒。鉆孔前需在樁位處埋設鋼護筒,護筒的作用如下:固定樁位、鉆頭導向、保護孔口、維持泥漿水頭及防止地面水流入等。(2)護壁泥漿。泥漿在樁孔內(nèi)會吸附在孔壁上甚至滲透進周圍土孔隙中,避免內(nèi)壁漏水。它具有保持孔內(nèi)水壓穩(wěn)定、保護孔壁以防止塌孔、攜帶土渣排出孔外以及冷卻與潤滑鉆頭的作用。(3)成孔。成孔機械有回轉鉆機、潛水鉆機、沖擊鉆機等,其中以回轉鉆機應用最多。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護壁成孔灌注樁的施工要162.2鋼筋混凝土灌注樁施工(4)清孔。鉆孔達設計標高后,應測量沉渣厚度,立即進行清孔。3.泥漿護壁成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理(1)坍孔。坍孔產(chǎn)生的主要原因如下:護筒埋置不嚴密或埋置太淺而漏水;孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位或泥漿密度不夠;在流砂、軟淤泥、松散砂層中鉆進,進尺太快,轉速太快等。避免坍孔的措施如下:護筒周圍用黏土填封緊密;鉆進中及時添加泥漿,使其高于孔外水位;遇流砂、松散土層時,適當加大泥漿密度,且進尺不要太快。(2)吊腳樁。吊腳樁,即在樁的底部有較厚泥砂而形成松軟層。其產(chǎn)生原因如下:清渣未凈,殘留沉渣過厚;清孔后泥漿密度過小,孔壁坍塌或孔底涌進泥砂,或未立即灌筑混凝土;吊放鋼筋骨架、導管等物碰撞孔壁,使泥土坍落孔底。防止吊腳樁的措施如下:注意泥漿濃度,及時清渣;做好清孔工作,達到要求立即灌筑混凝土;施工中注意保護孔壁,不讓重物碰撞。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工(4)清孔。172.2鋼筋混凝土灌注樁施工(3)斷樁。斷樁,即指因有泥夾層而造成樁體混凝土不連續(xù)。造成斷樁的原因如下:首批混凝土多次灌筑不成功,再灌筑上層時出現(xiàn)一層泥夾層而造成斷樁;孔壁坍塌將導管卡住,強力拔管時泥水混入混凝土內(nèi);導管接頭不良,泥水進入管內(nèi)。避免斷樁的措施如下:力爭混凝土灌筑一次成功;選用較大密度、黏度和膠體率好的泥漿護壁;控制鉆進速度,保持孔壁穩(wěn)定;導管接頭應用方絲扣連接,并設橡皮圈密封嚴密。灌注樁嚴重塌方或導管無法拔出形成斷樁,可在一側補樁;深度不深時可挖出;對斷樁作適當處理后,支模重新澆筑混凝土。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工(3)斷樁。182.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁又稱沉管灌注樁,利用錘擊沉管法或振動沉管法,將帶有活瓣的鋼制樁尖或鋼筋混凝土預制樁靴的鋼套管沉入土中,吊放鋼筋籠,然后灌注混凝土并分段拔管而成。用錘擊法沉管、拔管的稱為錘擊沉管灌注樁;用激振器沉管、拔管的稱為振動沉管灌注樁。1.錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁適用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基。2.振動沉管灌注樁振動沉管灌注樁可采用單打法、復打法或反插法施工工藝。3.套管成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理(1)斷樁。斷樁一般常見于地面以下1~3m的軟硬土層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜,一般都貫通整個截面。產(chǎn)生斷樁的原因主要有以下幾個方面:樁距過小,鄰樁施打時土的擠壓所產(chǎn)生的橫向水平推力和隆起上拔力造成;軟硬土層間傳遞水平力大小不同,對樁產(chǎn)生剪應力造成;樁身混凝土終凝不久,強度較弱時即承受外力造成。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁192.2鋼筋混凝土灌注樁施工(2)縮頸。縮頸樁又稱瓶頸樁,即樁身局部范圍截面縮小,不符合要求。其產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面:在含水量大的黏性土中沉管時,土體受強烈擾動和擠壓而產(chǎn)生很高的孔隙水壓力,樁管拔出后,這種水壓力便作用到新灌筑的混凝土樁上,使樁身發(fā)生不同程度的頸縮現(xiàn)象;拔管過快混凝土量少或和易性差,使混凝土出管時擴散性差。避免縮頸的措施如下:施工中應經(jīng)常測定混凝土的下落情況,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正,一般可用復打法處理。(3)吊腳樁。吊腳樁,即在樁的底部混凝土隔空或混凝土中混進泥砂而形成松軟層。其產(chǎn)生的原因有以下幾個方面:預制鋼筋混凝土樁靴強度不夠,沉管時被破壞變形,水或泥砂進入樁管;樁尖的活瓣未及時打開,套管上拔一段后混凝土才落下。處理吊腳樁的方法為:將套管拔出,修整樁靴或樁尖,用砂回填樁孔后重新沉管。(4)套管進水進泥。套管進水進泥常發(fā)生在地下水位高、飽和淤泥或粉砂土層中。其原因為樁尖活瓣閉合不嚴、活瓣被打變形或預制鋼筋混凝土樁靴被打壞。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工(2)縮頸。202.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.4爆擴成孔灌注樁爆擴成孔灌注樁是先用鉆機成孔(如干作業(yè)成孔)或人工挖孔成孔,在孔底安放炸藥,再灌入適量的混凝土,然后引爆,使孔底形成擴大頭,清孔后吊放鋼筋籠,澆筑混凝土而成樁,如圖2-20所示。爆擴樁適用于地下水位以上或地下水很少,可爆擴成型的黏性土、中密和密實的砂質(zhì)土、碎石及風化巖石層。圖2-20爆擴灌注樁示意圖2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.4爆擴成孔灌注樁圖2-212.3大直徑擴底灌注樁施工大直徑擴底灌注樁是以人工或機械的方法成孔并擴大樁孔底部,澆筑混凝土而成。樁的直徑大于0.8m,一般在1~5m,多為一柱一樁。此種樁具有很大的強度和剛度,能承受較大的上部荷載,工程中應用廣泛。大直徑擴底灌注樁大多采用人工開挖,因此,亦稱為大直徑人工挖孔樁或人工挖孔擴底灌注樁。當?shù)叵滤桓?,土層不適宜人工開挖時,則可采用泥漿護壁成孔灌注樁工藝成孔,然后采用機械方法擴底。2.3.1人工挖孔樁施工人工挖孔樁即采用人工挖掘方法成孔,而后吊放鋼筋籠,澆筑混凝土成樁,如圖2-21所示。該方法不得用于軟土、流砂地層及地下水較豐富和水壓力大的土層中。人工挖孔樁所需的設備簡單,施工速度快,土層情況明確,樁底沉渣清除干凈,施工質(zhì)量可靠,成本低廉。但工人在井下作業(yè)勞動條件差,必須制定可靠的安全措施,并嚴格按操作規(guī)程施工。2.3大直徑擴底灌注樁施工大直徑擴底灌注樁是以222.3大直徑擴底灌注樁施工1.施工機具人工挖孔樁施工機具簡單,主要有電動機、潛水泵、提土桶、鼓風機、輸風管、挖孔工具或小型挖土機具、爆破材料,此外還有照明燈、對講機、電鈴等。2.施工工藝

3.安全防護人工挖孔樁施工的安全問題應滿足《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)6.6.7和《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》JGJ(46—2005)的規(guī)定。圖2-21人工挖孔樁構造示意圖2.3大直徑擴底灌注樁施工1.施工機具圖2-21人工232.3大直徑擴底灌注樁施工2.3.2樁孔擴底常用方法1.人工挖孔擴底人工挖孔擴底宜在無地下水或含微量地下水的硬塑至堅硬黏性土、中密至密實砂土、碎石土及風化巖層的持力層中采用。2.反循環(huán)鉆孔擴底采用泥漿護壁鉆機成孔時,成孔后則進行機械擴底,通常采用反循環(huán)鉆機鉆孔擴底法,擴底鉆具有上開式、下開式、擴刀滑降式及擴刀推降式四種,如圖2-22所示。圖2-22反循環(huán)鉆孔擴底轉鉆具型式2.3大直徑擴底灌注樁施工2.3.2樁孔擴底常用方法圖224土木工程施工技術第2章樁基礎工程土木工程施工技術第2章樁基礎工程25第2章樁基礎工程學習要求熟悉錘擊沉樁的打樁順序、打樁工藝、接樁和質(zhì)量控制,熟悉靜力壓樁的施工,了解鋼筋混凝土預制樁的制作、起吊、運輸和堆放要求,了解錘擊沉樁的設備,了解打樁對周圍環(huán)境的影響及其防治,了解射水沉樁、振動沉樁的施工,了解預制樁施工常見的質(zhì)量問題及處理;掌握泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程和施工要點,掌握套管成孔灌注樁中錘擊沉管法和振動沉管法的施工,熟悉以上兩類灌注樁常見質(zhì)量問題及處理,了解干作業(yè)成孔灌注樁施工,了解爆擴成孔灌注樁施工;了解人工挖孔樁施工,了解樁孔擴底常用方法。第2章樁基礎工程學習要求262.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.1預制樁的制作、起吊、運輸和堆放鋼筋混凝土預制樁的制作,有并列法、間隔法、疊澆法、翻模法等,現(xiàn)場多采用疊澆法、間隔法。制作程序如下:現(xiàn)場布置→場地平整→澆地坪混凝土→支?!壴摻?,安裝吊環(huán)→澆筑樁混凝土→養(yǎng)護至30%強度拆?!蠈幽?,涂刷隔離劑→重疊生產(chǎn)澆筑第二層樁→養(yǎng)護→起吊→運輸→堆放??蓞⒁姟督ㄖ痘夹g規(guī)范》(JGJ94—2008)7.1預制樁的制作。

樁的制作場地應平整、堅實,不得產(chǎn)生不均勻沉降。重疊澆筑層數(shù)不宜超過四層,水平方向可采用間隔法施工。樁與樁、樁與底模間應涂刷隔離劑,防止黏結。上層樁或鄰樁的澆筑,必須在下層樁或鄰樁的混凝土達到設計強度的30%以后方可進行。2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.1預制樁的制作、起吊、272.1鋼筋混凝土預制樁施工預制樁一般從通用圖集中選取。縱向鋼筋直徑不宜小于14mm,配筋率與沉樁方法有關:錘擊沉樁不宜小于0.8%,靜力壓樁不宜小于0.4%。制作時樁的縱向鋼筋宜對焊連接,接頭位置應相互錯開。樁尖一般用鋼板或粗鋼筋制作,與鋼筋骨架焊牢。樁頂設置鋼筋網(wǎng)片,上下兩端一定范圍內(nèi)的箍筋應加密,如圖2-1所示。圖2-1預制樁構造示意2.1鋼筋混凝土預制樁施工預制樁一般從通用圖282.1鋼筋混凝土預制樁施工當樁的混凝土達到設計強度的70%后方可起吊;達到100%后方可運輸和打樁。如提前起吊,必須作強度和抗裂度驗算,并采取相應保證措施。由于樁的抗彎能力低,起吊彎距往往是控制縱向鋼筋的主要因素,因此吊點應符合設計規(guī)定,滿足起吊彎矩最?。ɑ蛘搹澗嘞嗟龋┑脑瓌t,如圖2-2所示。在起吊和搬運時必須平穩(wěn),不得損壞。如樁未設吊鉤,捆綁鋼絲繩與樁之間應加襯墊,以免損壞棱角。圖2-2樁的合理吊點位置2.1鋼筋混凝土預制樁施工當樁的混凝土達到設計292.1鋼筋混凝土預制樁施工打樁前,樁從制作處運到現(xiàn)場以備打樁,可根據(jù)打樁順序隨打隨運,盡可能避免二次搬運。樁的運輸方式,在運距不大時,可直接用起重機吊運;當運距較大時,可采用大平板車或輕便軌道平臺車運輸。可參見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)7.2混凝土預制樁的起吊、運輸和堆放。樁堆放時,場地須平整、堅實,排水暢通。墊木間距應與吊點位置相同,各層墊木應位于同一垂直線上。堆放層數(shù)不宜超過四層;對不同規(guī)格、不同材質(zhì)的樁應分別堆放。2.1鋼筋混凝土預制樁施工打樁前,樁從制作處運302.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.2預制樁的沉樁方法預制樁的沉樁方法有錘擊法、振動法、靜壓法及水沖法等,其中以錘擊法與靜壓法應用較多。1.錘擊沉樁(1)打樁設備。打樁設備包括樁錘、樁架及動力裝置三部分,選擇時主要考慮樁錘與樁架的影響因素。①樁錘。樁錘是對樁施加沖擊力,打樁入土的主要機具。樁錘按動力源和動作方式分為有落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘、液壓錘。用錘擊沉樁時,選擇樁錘是關鍵,一是錘的類型,二是錘的重量。樁錘的類型選擇需要結合地質(zhì)條件、施工條件以及樁的類型、結構、密集程度來進行選擇。錘擊應有足夠的沖擊能量,錘重應大于或等于樁重。實踐證明,當錘重為樁重的1.5~2.0倍時,效果比較理想。樁錘過重,易將樁打壞。樁錘過輕,錘擊能量的很大一部分被樁身吸收,回躍嚴重。施工中多采用“重錘輕擊”方法,落距小、頻率高,不易產(chǎn)生回躍與樁頭受損,樁容易入土。2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.2預制樁的沉樁方法312.1鋼筋混凝土預制樁施工②樁架。樁架的作用是支持樁身、懸吊樁錘、引導樁和樁錘的方向、保證樁的垂直度,還能起吊并小范圍內(nèi)移動樁。A.樁架的種類。按樁架的行走方式常有滾管式、履帶式、軌道式及步履式等四種。B.樁架的選擇。樁架的選擇應考慮下述因素:樁的材料、樁的截面形狀及尺寸大小、樁的長度及接樁方式;樁的數(shù)量、樁距及布置方式;樁錘的形式、尺寸及重量;現(xiàn)場施工條件、打樁作業(yè)空間及周邊環(huán)境;施工工期及打樁速率要求。C.動力設備。打樁機構的動力裝置及輔助設備主要根據(jù)選定的樁錘種類而定。落錘以電源為動力,需配置電動卷揚機、變壓器、電纜等;蒸汽錘以飽和高壓蒸汽為驅動力,配置蒸汽鍋爐、蒸汽絞盤等;氣錘以壓縮空氣為動力源,需配置空氣壓縮機、內(nèi)燃機等;柴油錘以柴油為能源,樁錘本身有燃燒室,不需外部動力設備。2.1鋼筋混凝土預制樁施工②樁架。樁架的作用是支持樁身、322.1鋼筋混凝土預制樁施工(2)打樁施工。打樁前應做好各種準備工作,具體包括:清除障礙物、平整場地、定位放線、水電安裝、安設樁機、確定合理打樁順序等。樁基軸線定位點,應設在打樁影響范圍之外,水準點至少2個以上。依據(jù)定位軸線,將圖上樁位一一定出,并編號記錄在案。①打樁順序。打樁順序合理與否,影響打樁速度、打樁質(zhì)量及周圍環(huán)境。打樁順序通常有由一側向單一方向、自中間向兩個方向、自中間向四周等,分別見圖2-4(a)、(b)、(c)。打樁順序的選擇,應結合地基土的擠壓情況、樁距大小、樁機性能及工作特點、工期要求等因素綜合確定。圖2-4打樁順序2.1鋼筋混凝土預制樁施工(2)打樁施工。打樁前應332.1鋼筋混凝土預制樁施工②打樁工藝。打樁施工是確保樁基工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。主要工藝過程如下:場地準備→確定樁位→樁機就位→吊起樁錘和樁帽→吊樁和對位→校正垂直→自重插樁入土→固定樁帽和樁錘→校正垂直度→打樁→接樁→送樁→截樁等。③接樁。預制樁的接長方法有:焊接法、法蘭接法以及漿錨法三種。前兩種樁可用于各類土層,漿錨法僅適用于軟土層。④打樁的質(zhì)量控制。打樁的質(zhì)量檢查主要包括:沉樁過程中每米進尺的錘擊數(shù)、最后1m錘擊數(shù)、最后三陣貫入度、樁尖標高、樁身垂直度以及樁位。⑤打樁對周圍環(huán)境的影響及其防治。打樁施工時對周圍環(huán)境產(chǎn)生的不良影響主要有擠土效應、打樁產(chǎn)生的噪聲和振動等問題。對環(huán)境的不利影響必須認真對待,否則將導致工程事故、經(jīng)濟和社會問題。2.1鋼筋混凝土預制樁施工②打樁工藝。打樁施342.1鋼筋混凝土預制樁施工2.靜力壓樁靜力壓樁是利用樁機自重及配重來平衡沉樁阻力,在靜壓力的作用下將樁壓入土中。由于施工中無振動、噪聲和空氣污染,故廣泛應用于建筑、地下管線較密集的地區(qū),但它一般只適用于軟弱土層。3.射水沉樁射水沉樁是錘擊沉樁的一種輔助方法。它利用高壓水流從樁側面或從空心樁內(nèi)部的射水管中沖擊樁尖附近土層,以減少沉樁阻力。施工時一般是邊沖邊打,在沉入至最后1~2m時停止射水,用錘擊沉樁至設計標高,以保證樁的承載力。此法適用于砂土和碎石土。4.振動沉樁振動沉樁是將樁與振動錘連接在一起,利用振動錘產(chǎn)生高頻振動,激振樁身并振動土體,使土的內(nèi)摩擦角減小、強度降低而將樁沉入土中。振動沉樁施工速度快、使用維修方便、費用低,但其耗電量大、噪聲大。此法適用于軟土、粉土、松砂等土層,在硬質(zhì)土層中不易貫入。2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.靜力壓樁352.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.3預制樁常見的質(zhì)量問題及處理

預制樁在施工中常遇到以下問題:斷樁、浮樁、滯樁、樁身扭轉或位移、樁身傾斜或位移、樁急劇下沉等;其分析及處理方法可參考表2-5。表呢?2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.3預制樁常見的質(zhì)量問題362.2鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠(也有直接插筋或省缺鋼筋的),再灌注混凝土而成。根據(jù)成孔工藝不同,灌注樁分為干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴成孔灌注樁等。灌注樁施工技術近年來發(fā)展很快,還出現(xiàn)了夯擴成管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝。灌注樁能適應各種地層的變化,無需接樁,施工時無振動、無擠土、噪聲小,宜在建筑物密集地區(qū)采用。但與預制樁相比,它也存在操作要求嚴格、質(zhì)量不易控制、成孔時排出大量泥漿、樁需養(yǎng)護檢測后才能開始下一道作業(yè)等缺點。詳見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)6.6相關規(guī)定。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在樁位上372.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機具,在地下水位以上的土層中成樁的工藝。其適用于黏土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風化巖層等土質(zhì)。目前常采用螺旋鉆機成孔,它是利用動力旋轉鉆桿,使鉆頭的螺旋葉片旋轉削土體,土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。干作業(yè)成孔灌注樁的工藝流程為:測定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆筑混凝土。2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁泥漿護壁成孔灌注樁是利用原土自然造漿或人工造漿護壁,并通過泥漿循環(huán)將被切削的土渣排除而成孔,再吊放鋼筋籠,水下灌注混凝土成樁。泥漿護壁灌注樁宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、沙土、填土、碎石土及風化巖層。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁382.2鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護壁成孔灌注樁的工藝流程圖2-14泥漿護壁成孔灌注樁工藝流程圖泥漿護壁成孔灌注樁工藝流程如圖2-14所示,詳見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-2008)6.2.1第一條相關規(guī)定。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護壁成孔灌注樁的工藝流392.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護壁成孔灌注樁的施工要點詳見《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)6.3.5及6.3.2相關規(guī)定。(1)埋設護筒。鉆孔前需在樁位處埋設鋼護筒,護筒的作用如下:固定樁位、鉆頭導向、保護孔口、維持泥漿水頭及防止地面水流入等。(2)護壁泥漿。泥漿在樁孔內(nèi)會吸附在孔壁上甚至滲透進周圍土孔隙中,避免內(nèi)壁漏水。它具有保持孔內(nèi)水壓穩(wěn)定、保護孔壁以防止塌孔、攜帶土渣排出孔外以及冷卻與潤滑鉆頭的作用。(3)成孔。成孔機械有回轉鉆機、潛水鉆機、沖擊鉆機等,其中以回轉鉆機應用最多。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護壁成孔灌注樁的施工要402.2鋼筋混凝土灌注樁施工(4)清孔。鉆孔達設計標高后,應測量沉渣厚度,立即進行清孔。3.泥漿護壁成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理(1)坍孔。坍孔產(chǎn)生的主要原因如下:護筒埋置不嚴密或埋置太淺而漏水;孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位或泥漿密度不夠;在流砂、軟淤泥、松散砂層中鉆進,進尺太快,轉速太快等。避免坍孔的措施如下:護筒周圍用黏土填封緊密;鉆進中及時添加泥漿,使其高于孔外水位;遇流砂、松散土層時,適當加大泥漿密度,且進尺不要太快。(2)吊腳樁。吊腳樁,即在樁的底部有較厚泥砂而形成松軟層。其產(chǎn)生原因如下:清渣未凈,殘留沉渣過厚;清孔后泥漿密度過小,孔壁坍塌或孔底涌進泥砂,或未立即灌筑混凝土;吊放鋼筋骨架、導管等物碰撞孔壁,使泥土坍落孔底。防止吊腳樁的措施如下:注意泥漿濃度,及時清渣;做好清孔工作,達到要求立即灌筑混凝土;施工中注意保護孔壁,不讓重物碰撞。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工(4)清孔。412.2鋼筋混凝土灌注樁施工(3)斷樁。斷樁,即指因有泥夾層而造成樁體混凝土不連續(xù)。造成斷樁的原因如下:首批混凝土多次灌筑不成功,再灌筑上層時出現(xiàn)一層泥夾層而造成斷樁;孔壁坍塌將導管卡住,強力拔管時泥水混入混凝土內(nèi);導管接頭不良,泥水進入管內(nèi)。避免斷樁的措施如下:力爭混凝土灌筑一次成功;選用較大密度、黏度和膠體率好的泥漿護壁;控制鉆進速度,保持孔壁穩(wěn)定;導管接頭應用方絲扣連接,并設橡皮圈密封嚴密。灌注樁嚴重塌方或導管無法拔出形成斷樁,可在一側補樁;深度不深時可挖出;對斷樁作適當處理后,支模重新澆筑混凝土。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工(3)斷樁。422.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁又稱沉管灌注樁,利用錘擊沉管法或振動沉管法,將帶有活瓣的鋼制樁尖或鋼筋混凝土預制樁靴的鋼套管沉入土中,吊放鋼筋籠,然后灌注混凝土并分段拔管而成。用錘擊法沉管、拔管的稱為錘擊沉管灌注樁;用激振器沉管、拔管的稱為振動沉管灌注樁。1.錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁適用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基。2.振動沉管灌注樁振動沉管灌注樁可采用單打法、復打法或反插法施工工藝。3.套管成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理(1)斷樁。斷樁一般常見于地面以下1~3m的軟硬土層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜,一般都貫通整個截面。產(chǎn)生斷樁的原因主要有以下幾個方面:樁距過小,鄰樁施打時土的擠壓所產(chǎn)生的橫向水平推力和隆起上拔力造成;軟硬土層間傳遞水平力大小不同,對樁產(chǎn)生剪應力造成;樁身混凝土終凝不久,強度較弱時即承受外力造成。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁432.2鋼筋混凝土灌注樁施工(2)縮頸??s頸樁又稱瓶頸樁,即樁身局部范圍截面縮小,不符合要求。其產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面:在含水量大的黏性土中沉管時,土體受強烈擾動和擠壓而產(chǎn)生很高的孔隙水壓力,樁管拔出后,這種水壓

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