樁基工程-總結(jié)與擴展課件

樁基工程總結(jié)與擴展總結(jié)何為樁基工程？

樁基：依靠樁把作用在平臺上的各種載荷傳到地基的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。而組織實施這個樁基的施工過程叫樁基工程。樁基的分類按照基礎(chǔ)的受力原理大致可分為摩擦樁和承載樁。摩擦樁：系利用地層與基樁的摩擦力來承載構(gòu)造物并可分為壓力樁及拉力樁，大致用于地層無堅硬之承載層或承載層較深。端承樁：系使基樁坐落于承載層上（巖盤上）使可以承載構(gòu)造物。按照施工方式可分為預(yù)制樁和灌注樁。預(yù)制樁：通過打樁機將預(yù)置的鋼筋混凝土樁打入地下。灌注樁：首先在施工場地上鉆孔，當(dāng)達到所需深度后將鋼筋放入澆灌混凝土?？偨Y(jié)—預(yù)制樁和灌注樁對比擴展—預(yù)制樁的擠土效應(yīng)

預(yù)制樁的擠土效應(yīng)在飽和粘性土中是負面的，會引發(fā)灌注樁斷樁、縮頸等質(zhì)量事故，對于擠土預(yù)制混凝土樁和鋼樁會導(dǎo)致樁體上浮，降低承載力，增大沉降；擠土效應(yīng)還會造成周邊房屋、市政設(shè)施受損；在松散土和非飽和填土中則是正面的，會起到加密、提高承載力的作用。擴展—新樁型:螺桿樁

原理：螺桿樁及其成樁工法是在長螺旋鉆孔灌注樁和日本鋼釬維全螺紋預(yù)制樁的基礎(chǔ)上的新樁型。其主要技術(shù)特征表現(xiàn)為樁的“上部為直柱型，下部為螺絲型”，樁體幾何斷面更符合附加應(yīng)力場由上而下減少的分布規(guī)律。采用了變截面的構(gòu)造形狀，滿足了附加應(yīng)力的分布規(guī)律和應(yīng)力分擔(dān)比及剛度變化的要求，調(diào)整了土與樁之間的作用，樁側(cè)土體應(yīng)力分攤比及應(yīng)力擴散度提高，樁端荷載減少，使樁身受力與土體受力協(xié)調(diào)一致。擴展—新樁型:螺桿樁

特點：1、下部為螺紋段，大大提高了樁的承載力2、上部為直桿段，加大了受力面積，提高了樁身剛度3、樁身上大下小的特點滿足附加應(yīng)力變化規(guī)律4、樁體樁土結(jié)合粗糙度高5、配筋按結(jié)構(gòu)鋼筋6、樁端無虛土7、螺牙的存在使樁身不會喪失粘聚力上部直桿段下部螺紋段擴展—新樁型:螺桿樁

優(yōu)點：（1）環(huán)保效果好，無噪聲，無振動，無泥漿排放與污染。（2）與普通鉆孔灌注樁相比，無清底、護壁，塌孔等問題，也不易產(chǎn)生斷樁和縮頸等問題，樁身質(zhì)量可靠。（3）樁身強度高，承載能力較強。（4）施工程序簡化，降低工程造價，施工效率高，縮短工期。（5）適用范圍廣，不僅可以作為樁基礎(chǔ)的基樁，也可應(yīng)用于CFG復(fù)合地基和CM長短樁復(fù)合地基，螺桿樁適用于淤泥質(zhì)粘土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、砂土層、卵石層及強風(fēng)化巖等地層，成孔成樁不受地下水的限制。擴展—新樁型:螺桿樁直孔

擴展—新樁型:螺桿樁施工特點：

（1）螺桿樁的施工方法與普通長螺旋鉆孔灌注樁不同，它采用一次性擠壓旋轉(zhuǎn)成孔技術(shù)，在成孔的同時通過中空鉆桿的鉆頭泵出混凝土，直接成樁。（2）螺桿樁通過擠壓土體成孔，中心壓灌混凝土護壁和成樁合三為一，從根本上排除了余土外運，泥漿污染合泥漿處理的問題，做到了綠色施工。（3）螺桿樁在鉆桿下降和提升過程中，通過自控系統(tǒng)嚴格控制下降速度和旋轉(zhuǎn)速度、提升速度與旋轉(zhuǎn)速度，分別使兩者匹配，確保上部形成圓柱形樁體，下部形成螺紋狀樁體。（4）由于鉆機成孔后，用混凝土泵通過中空鉆桿從鉆頭直接泵壓混凝土至樁底，所以樁底無虛土。泵壓混凝土具有一定的動壓力，樁端和樁側(cè)與樁身周圍的土體結(jié)合緊密，無泥皮影響，這就從根本上改善了基礎(chǔ)樁的承載力和變形性狀。（5）鋼筋籠植入混凝土的過程中具有一定的振搗密實作用，鋼筋籠的鋼筋與混凝土的握裹力能夠充分保證，排除了泥漿遺留而減弱握裹力的可能。擴展—新樁型:DX樁

特點：DX樁可作為高層建筑、一般工民建及高聳構(gòu)筑物的樁基礎(chǔ),可在粉土、砂土、粘土層中擠擴成岔盤。它不僅解決了本項工程中存在的工程地質(zhì)問題,更重要的是單樁承載力顯著提高,而且成本也顯著降低。擴展—施工新技術(shù):樁側(cè)壓力注漿

樁側(cè)壓力注漿樁是指在成樁后對樁側(cè)某些部位進行壓力注漿的樁型，鉆(沖、挖)孔灌注樁待樁身混凝土達到一定強度后，通過預(yù)埋在樁身的注漿管路，利用高壓注漿泵的壓力作用，將能固化的漿液(如純水泥漿、或水泥砂漿、或加外加劑及摻合料的水泥漿、或超細水泥漿、或化學(xué)漿液等)經(jīng)樁身預(yù)埋注漿裝置或鉆孔預(yù)埋花管強行壓入樁側(cè)土層中，充填樁身混凝土與樁周土體的間隙，同時與樁側(cè)土層和在泥漿護壁法成孔中生成的泥皮發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，提高樁側(cè)土的強度及剛度，增大剪切滑動面，改變樁與側(cè)壁土之間的邊界條件，從而提高樁的承載力以及減小樁基的沉降量。擴展—樁基檢測

靜載試驗法：樁頂部逐級施加豎向壓力、豎向上拔力或水平推力，觀測樁頂部隨時間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移，以確定相應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力的試驗方法。這是目前公認的檢測基樁豎向抗壓承載力最直接、最可靠的試驗方法。但在工程實踐中發(fā)現(xiàn)，基準(zhǔn)樁的問題有時會被檢測人員所忽視，容易出現(xiàn)基準(zhǔn)樁打入深度不足，試驗過程產(chǎn)生位移的問題。

鉆芯法：用鉆機鉆取芯樣以檢測樁長、樁身缺陷、樁底沉渣厚度以及樁身混凝土的強度、密實性和連續(xù)性，判定樁端巖土性狀的方法。這種方法具有科學(xué)、直觀、實用等特點，在檢測混凝土灌注樁方面應(yīng)用較廣。一次完整、成功的鉆芯檢測，可以得到樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性的情況，并判定或鑒別樁端持力層的巖土性狀。但抽芯技術(shù)對檢測判斷的影響很大，采用硬質(zhì)合金單管鉆具，用低壓慢速小泵量及干鉆相結(jié)合的鉆進方法，結(jié)果采芯率不到70%采用金剛石單動雙管鉆具，采芯率達99%，芯樣呈較完整的圓柱狀。屬于破壞性檢驗。擴展—樁基檢測

反射波法：依據(jù)一維波動理論．將樁身等價于一維桿材料均質(zhì)各向同性，并遵循胡克定律，樁的截面積保持為平面，而且每個截面上應(yīng)力是均勻分布的。設(shè)樁為一均質(zhì)彈性體，當(dāng)樁頂作用一脈沖力后，便有應(yīng)力渡沿樁身傳播．若樁身質(zhì)量有問題，存在明顯波阻抗差異的界面(如樁底、斷樁和嚴重離析等部位)或樁身截面積變化(如縮徑或擴徑)部位，將產(chǎn)生發(fā)射和透射。經(jīng)接受放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可識別來自樁身不同部位的發(fā)射信息，據(jù)此判斷樁身結(jié)構(gòu)完整性及估計混凝土強度等級，還可以根據(jù)波速和樁底反射波到達時間對樁身的實際長度加以核對。而對缺陷的性質(zhì)難以區(qū)分，這是其最大的局限性。

高應(yīng)變法：用重錘沖擊樁頂，實測樁頂部的速度和力時程曲線，通過波動理論分析，對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判定的檢測方法。它的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計要求。目前在某些地區(qū)，利用高應(yīng)變法增加承載力和完整性的抽查頻率，已成為一種普遍做法。

擴展—樁基檢測

聲波透射法：混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)受其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性與外部環(huán)境條件等諸種因素制約，其聲波傳播特性反映了混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，根據(jù)彈塑性介質(zhì)中波動理論，若介質(zhì)中存在缺陷，則聲波波速在傳播的途徑中產(chǎn)生饒射、反射等現(xiàn)象，使其聲時、聲速、聲幅等產(chǎn)生變化，從而判定樁身混凝土的內(nèi)在質(zhì)量問題。聲波透射法測樁適用于已預(yù)埋聲測管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測，判定樁身缺陷的程度并確定其位置與其他完整性檢測方法相比，聲波透射法能夠進行全面、細致的檢測，且基本上無其他限制條件。

低應(yīng)變動測法：低應(yīng)變動測法是使用小錘敲擊樁頂，通過粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄碜詷吨械膽?yīng)力波信號，采用應(yīng)力波理論來研究樁土體系的動態(tài)響應(yīng)，反演分析實測速度信號、頻率信號，從而獲得樁的完整性。該方法檢測簡便，且檢測速度較快，但如何獲取好的波形，如何較好地分析樁身完整性是檢測工作的關(guān)鍵。思考打樁時為什么宜用重錘低擊？樁錘過重，所需動力設(shè)備也大，不經(jīng)濟；樁錘過輕，必將加大落距，錘擊功能很大部分被樁身吸收，樁不易打入，且樁頭容易被打壞，保護層可能震掉。輕錘高擊所產(chǎn)生的應(yīng)力，還會促使距樁頂1/3樁長范圍內(nèi)的薄弱處產(chǎn)生水平裂縫，甚至使樁身斷裂。試述打樁順序有幾種？打樁順序與哪些因素有關(guān)？如何確定合理的打樁順序？打樁順序一般有逐排打、自中央向邊緣打、自邊緣向中央打和分段打等四種。影響因素：樁的密集程度、樁的規(guī)格、長短和樁架移動方便樁較密集時（即樁的中心距小于4倍樁的直徑時），采用自中間向邊緣打和分段打。思考打樁過程中會出現(xiàn)哪些情況，該如何處理？當(dāng)樁的規(guī)格、埋深、長度不同時，宜先大后小，先深后淺，先長后短打設(shè)；當(dāng)一層毗鄰建筑物時，由毗鄰建筑物處向另一方向打設(shè)；當(dāng)基坑較大時，應(yīng)將基坑分成數(shù)段，而后在各段內(nèi)分別進行打設(shè)；當(dāng)樁頭高出地面時，樁機宜采用往后退打，否則采用往前頂打。灌注樁與預(yù)制樁相比有何優(yōu)缺點？優(yōu)點：節(jié)約材料，成本低，施工無振動、無擠壓，噪音小；缺點：需要一定的養(yǎng)護期，不能立即承受荷載，工期長，在軟土地基中易出現(xiàn)縮頸、斷裂等質(zhì)量事故。套管成孔灌注樁拔樁方法有幾種？如何進行施工？振動沉管灌注樁：根據(jù)承載力的不同要求分為：（1）單打法，即一次拔管法，拔管時先振動5~10秒，再開始拔管樁，拔管時應(yīng)邊振邊拔，每提升0.5m~1.0m，振動5~10秒，在拔管0.5m，再振動5~10秒，如此反復(fù)進行直至地面。（2）復(fù)打法：即在以樁孔內(nèi)進行兩次單打，或根據(jù)需要進行局部復(fù)打。（3）反插法：先振動再拔管，每提升0.5m~1.0m，先下插0.3~0.5m，此種方法在淤泥中可消除縮頸，但在堅硬土?xí)p壞樁尖，不宜采用。思考套管成孔灌注樁施工中常遇問題及處理方法1）斷樁：控制樁的中心距不小于3.5D；如不滿足，采用跳打法或間隔一定技術(shù)間歇時間。（2）縮頸：采取復(fù)打或反插方法；控制拔管速度；檢查混凝土下落情況。

(3)樁靴進水進泥：將樁管拔出，修復(fù)改正樁尖縫隙后，用砂回填樁孔重打；地下水位大時，沉到地下水位時，用水泥砂漿灌入沉管內(nèi)0.5m做封底，并再灌1m高混凝土，然后打下；（4）有隔層：混凝土的坍落度≮5～7cm，骨料粒徑≯3cm；拔管速度≯1m／min。（5）吊腳樁：防止活瓣不張開，采用密振慢拔的方法，開始時先反插幾下，然后再正常開始拔管。人工挖孔樁的施工過程及安全措施施工順序：場地平整→防、排水措施→放線、定樁位、復(fù)核、驗收→人工挖孔、綁扎護壁鋼筋、支護模板、澆搗護壁混凝土（按節(jié)循環(huán)作業(yè)，直至設(shè)計深度）→樁底擴孔→全面終孔驗收→清理