建筑工程施工地基與基礎工程介紹

第二章地基與基礎工程

第一節(jié)地基處理

第二節(jié)淺基礎施工

第三節(jié)樁基礎施工

11/30/20221石家莊鐵道學院建筑工程系第一節(jié)地基處理

在軟弱地基上建造建筑物或構筑物時，一般都應對基礎作用范圍內(nèi)的土采取一定的技術加固與處理措施，使之滿足基礎設計的要求。方法：換填法、預壓法、強夯法、振沖法、土與灰土擠密樁法、砂樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、夯實水泥土樁法和托換法等。11/30/20222石家莊鐵道學院建筑工程系一、換填法換填法就是將基礎底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強度較高的砂、砂石、粉煤灰及其他性能穩(wěn)定和無侵蝕性的材料，并夯壓或振實至設計要求的密實度。換填法常用于輕型建筑地坪、堆料場地和道路工程等地基處理。適用于淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗塘、暗溝等的淺層處理。二、重錘夯實法重錘夯實法是用起重機械將夯錘提升到一定高度，然后自由落錘，不斷重復夯擊以加固地基。重錘夯實法一般適用于地下水位距地表0.8m以下稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土。11/30/20223石家莊鐵道學院建筑工程系三、強夯法強夯法是將夯錘從高處自由落下，給地基以強大的沖擊能量，在沖擊波和壓應力的作用下，迫使土體中孔隙壓縮，排除孔隙中的氣和水，使土粒重新排列，迅速固結，從而提高地基土的強度并降低其壓縮性的地基加固方法。強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。11/30/20224石家莊鐵道學院建筑工程系四、振沖法

振沖法就是利用振沖器水沖成孔，填以砂石骨料，借振沖器的水平及垂直振動，振密填料，形成碎石樁體與原地基構成復合地基以提高地基承載力的方法。11/30/20225石家莊鐵道學院建筑工程系第二節(jié)淺基礎施工依據(jù)埋置深度的不同，基礎可分為淺基礎及深基礎兩大類。一般來講，基礎埋深小于5米的為淺基礎，大于或等于5米的為深基礎。一、常見淺基礎的類型按受力特點分為：剛性基礎和柔性基礎。按構造型式分為：單獨基礎、條形基礎及聯(lián)合基礎。按使用的材料分為：灰土基礎、三合土基礎、磚基礎、毛石基礎、混凝土和毛石混凝土基礎及鋼筋混凝土基礎。二、淺基礎施工常見淺基礎，如：灰土基礎、三合土基礎、磚基礎、毛石基礎、混凝土和毛石混凝土基礎及鋼筋混凝土基礎的施工見P73-80。11/30/20226石家莊鐵道學院建筑工程系第三節(jié)樁基礎施工

一般多層建筑物，當?shù)鼗^好時多采用天然地基上的淺基礎，它造價低、施工簡便。如果天然淺土層較弱，可采用機械壓實、強夯、堆載預壓、深層攪拌、化學加固等方法進行人工加固，形成人工地基。如深部土層也軟弱，或建（構）筑物的上部荷載較大，而且是對沉降有嚴格要求的高層建筑、地下建筑以及橋梁基礎等，則需采用深基礎。

樁基礎是一種常用的深基礎形式，它由樁和承臺組成。

11/30/20227石家莊鐵道學院建筑工程系一、樁基礎的分類按承載性狀可分為：摩擦型樁和端承型樁，前者又分為摩擦樁、端承摩擦樁；后者又分為端承樁、摩擦端承樁。按成樁時擠土狀況可分為：非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁。按樁身材料可分為:混凝土樁、鋼樁、組合材料樁。按樁的施工方法可分為：預制樁和灌注樁兩類。預制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料和形式的樁（如木樁、混凝土方樁、預應力混凝土管樁、鋼管或型鋼的鋼樁等），用沉樁設備將樁打入、壓入或振入土中，或有的用高壓水沖沉入土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上用機械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同分為鉆孔、挖孔、沖孔灌注樁，沉管灌注樁和爆擴樁。11/30/20228石家莊鐵道學院建筑工程系樁基礎的組成11/30/20229石家莊鐵道學院建筑工程系二、預制樁施工（一）、鋼筋混凝土樁的預制、起吊、運輸和堆放（二）、打樁機械設備（三）、錘擊沉樁施工（四）、振動沉樁法（五）、靜力壓樁法11/30/202210石家莊鐵道學院建筑工程系（一一））、、鋼鋼筋筋混混凝凝土土樁的預預制制、、起起吊吊、、運運輸輸和和堆堆放放1.制作作―――保證證質質量量樁長長<30m、高強強度度：：>30MPa、鋼筋筋對對焊焊接接長長、、樁樁尖尖和和樁樁頂鋼鋼筋筋加加密密（圖）要點點：：疊制制≯4層，，上上下下隔隔離離，，下下層層混混凝凝土土達達30％設設計計強強度度后后再再澆澆上上層層；；鋼筋筋接接長長用用對對焊焊，，接接頭頭錯錯開開；；混凝凝土土由由頂頂至至尖尖連連續(xù)續(xù)澆澆筑筑，，注注意意養(yǎng)養(yǎng)護護與與保保護護；；預應應力力管管樁樁離離心心成成型型，，直直徑徑400～500，壁壁厚厚80～100，節(jié)節(jié)長8～10m，C60。11/26/202211石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系2.起吊吊、、運運輸輸－－－防止止損損壞壞(1)混凝凝土土強強度度：：起吊吊移移位位―――≮≮70％設設計計強強度度運輸輸―――≮≮100％設設計計強強度度(2)合理理吊吊點點：：應應符符合合設設計計要要求求，，若若無無設設計計要要求求，，則吊吊（（支支））點點位位置置：：要要使使起起吊吊彎彎矩矩最最小小(圖)(3)吊、、運運平平穩(wěn)穩(wěn)，，避避免免損損壞壞。。3.堆放放高度度不不超超過過四四層層；；地面面堅堅實實、、平平整整，，墊墊長長枕枕木木；；支承承點點在在吊吊點點位位置置，，墊墊木木上上下下對對齊齊。。+M－M11/26/202212石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系樁的吊點點位置圖圖(a)1個吊點；；(b)2個吊點；；(c)3個吊點；；(d)4個吊點11/26/202213石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系鋼筋混凝凝土預制制樁制作作－鋼筋筋、模板板施工11/26/202214石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系鋼筋混凝凝土預制制樁制作作－混凝凝土澆筑筑11/26/202215石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系（二）、、打樁機機械設備備打樁設備備包括樁樁錘、樁樁架和動動力裝置置。（1）樁錘樁錘是對對樁施加加沖擊，，將樁打打入土中中的主要要機具。。樁錘主主要有落落錘、蒸蒸汽錘、、柴油錘錘和振動動錘等，，應根據(jù)據(jù)施工現(xiàn)現(xiàn)場情況況、機具具設備條條件及工工作方式式和工作作效率等等條件選選擇。目目前應用用最多的的是柴油油錘。用錘擊沉沉樁時，，為防止止樁受沖沖擊應力力過大而而損壞，，力求采采用“重錘輕擊擊”。如采采用輕錘錘重擊，，錘擊功功能很大大一部分分被樁身身吸收，，樁不易易打入，，且樁頭頭容易打打碎。錘錘重可根根據(jù)土質質、樁的的規(guī)格等等進行選選擇，如如能進行行錘擊應應力計算算則更為為科學。。11/26/202216石家莊鐵道學學院建筑工程程系樁錘種類

適用范圍

優(yōu)缺點

附注

落

錘

1．可用于各種樁

2．除輕型落錘(0.5~0.75t)可用人力外，一般均用卷揚機施打

構造簡單、使用方便、沖擊力大，能隨意調(diào)整落距，但錘打速度慢，效率較低。

落錘是指樁錘用人力或機械拉升，然后自由落下，利用自重夯擊樁頂。單作用汽錘適用于打各類樁

構造簡單、落距短，對設備和樁頭不易損壞，打樁速度及沖擊力較落錘大，效率較高。

利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉，然后由錘的自重向下沖擊沉樁。

雙作用汽錘

1．適宜于打各類樁，便于打斜樁

2．使用壓縮空氣時，可在水下打樁

3．可用于拔樁

沖擊次數(shù)多、沖擊力大、工作效率高，可不用樁架打樁，但需鍋爐或空壓機，設備笨重，移動較困難。

利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖，增加夯擊能量。

柴油打樁錘

1．最適用于打木樁、鋼板樁

2．不適用于在過硬或過軟的土中打樁

附有樁架、動力等設備，機架輕、移動便利、打樁快、燃料消耗少，有重量輕和不需要外部能源等優(yōu)點。

利用燃油爆炸，推動活塞，引起錘頭跳動。

振動沉樁錘

1．適用于打鋼板樁、鋼管樁、鋼筋混凝土樁和木樁

2．宜用于砂土、塑性粘土及松軟砂粘土

3．在卵石夾砂及緊密粘土中效果較差

沉樁速度快，適應性大，施工操作簡易安全，能打各種樁并幫助卷揚機拔樁。

利用偏心輪引起激振，通過剛性連接的樁帽傳到樁上。

11/26/202217石家莊鐵道學學院建筑工程程系導桿式柴油打樁錘的的工作原理圖圖1-汽缸；2-噴嘴筒式柴油錘工工作原理圖11/26/202218石家莊鐵道道學院建筑筑工程系（2）樁架樁架是支持持樁身和樁樁錘，在打打樁過程中中引導樁的的方向，并并保證樁捶捶能沿著所所要求方向向沖擊的打打樁設備。。常用的通通用樁架（（能適應多多種樁錘））有兩種基基本形式：：一種是沿沿軌道行駛駛的多能樁樁架；另一一種是裝在在履帶底盤盤上的樁架架。①①多能能樁架：由由立柱、斜斜撐、回轉轉工作臺、、底盤、及及傳動機構構組成。它它的機動性性和適應性性很大，在在水平方向向可作360°回轉，立柱柱可前后傾傾斜，底盤盤下裝有鐵鐵輪，可在在軌道上行行走。這種種樁架可適適應各種預預制樁，也也可用于灌灌注樁施工工。缺缺點是機機構較龐大大，現(xiàn)場組組裝和拆遷遷比較麻煩煩。②履帶式式樁架：以以履帶式起起重機為底底盤，增加加立柱和斜斜撐用以打打樁。性能能較多能樁樁架靈活，，移動方便便，可適應應各種預制制樁施工，，目前應用用最多。（3）動力裝置置動力裝置的的配置取決決于所選的的樁錘。當當選用蒸汽汽錘時，則則需配備蒸汽鍋爐和和卷揚機。。11/26/202219石家莊鐵道道學院建筑筑工程系多能樁架履帶式樁架架1—樁錘；2—樁帽；3—樁；4—立柱；5—斜撐；6—車體11/26/202220石家莊鐵道道學院建筑筑工程系打樁機外形形圖(a)起重機式打打樁機；(b)柴油打樁機機1-立樁；2-樁；3-樁帽；4-樁錘；5-機體；6-支撐；7-斜撐；8-起重桿11/26/202221石家莊鐵道道學院建筑筑工程系（三）、錘錘擊沉樁施施工（1）施工前的準準備工作平整壓實場場地、清障障、排水、、定位放線線、確定打打樁順序、、設置水準準點、試樁樁等，見P86①-⑥。11/26/202222石家莊鐵道道學院建筑筑工程系（2）打樁順序序通常的順序序：逐排打打、自中央央向兩邊（（或四周））、自兩邊邊向中央、、分段打如何確定打打樁順序：：當樁距>4倍樁徑時打樁順序對對質量影響響不大，只只從提高效效率出發(fā)確確定打樁順順序，選擇擇倒行和拐拐彎次數(shù)最最少的順序序；當樁距<4倍樁徑時打樁順序會會影響地下下土層的擠擠壓狀態(tài)，因此打樁樁順序不僅僅對施工效效率有影響響，而且對對質量有影影響，應根根據(jù)工程的的特點選擇擇自中央向兩兩邊（或四四周）或分分段打。11/26/202223石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系當樁樁距距<4倍樁樁徑徑時時,打樁樁順順序序對對地地下下土土層層擠擠壓壓狀狀態(tài)態(tài)的的影影響響(a)逐排排打打(b)自兩兩邊邊向向中中央央(c)自中中央央向向兩兩邊邊（（或或四四周周））(d)分段段打打根據(jù)據(jù)基基礎礎的的設設計計標標高高和和樁樁的規(guī)規(guī)格格，，宜宜按按先深深后后淺淺、、先大大后后小小、、先先長長后后短短的順順序進進行行打打樁樁。。打樁樁順順序序和和土土壤壤擠擠密密狀狀況況圖圖11/26/202224石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系（3）打打樁樁施施工工工藝藝順順序序：：設置置標標尺尺→→樁樁架架就就位位→→吊吊樁樁就就位位→→扣扣樁樁帽帽、、落落錘錘、、脫脫吊吊鉤鉤→→低低錘錘輕輕打→→正正式式打打（（接接樁樁，，截截樁樁，，靜靜、、動動載載試試驗驗，，承承臺臺施施工工））。。要點點：：采用用重重錘錘低低擊擊，，開開始始要要輕輕打打；；注意意貫貫入入度度變變化化，，做做好好打打樁樁記記錄錄（（編編號號、、每每米米錘錘擊擊數(shù)數(shù)、、樁樁頂頂標標高高、、最后后貫貫入入度度…）；；如遇遇異異常常情情況況（（貫貫入入度度劇劇變變；；樁樁身身突突然然傾傾斜斜、、位位移移、、回回彈彈；；樁樁身身嚴嚴重裂裂縫縫或或樁樁頂頂破破碎碎）），，暫暫停停施施打打，，與與有有關關單單位位研研究究處處理理。。接樁樁的的方方法法：焊接接法法、、法法蘭蘭螺螺栓栓連連接接法法、、硫硫磺磺漿漿錨錨法法。。11/26/202225石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系11/26/202226石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系11/26/202227石家莊鐵道學學院建筑工程程系（4）打樁質量控制制主要指標：平平面位置及垂垂直度偏差、、貫入度、沉沉樁標高。打樁（入土深深度）控制：：摩擦樁：以沉沉樁標高（樁樁端設計標高高）為主、以以貫入度為輔輔；端承樁：以貫貫入度為主、、以沉樁標高高（樁端設計計標高）為輔輔。偏差:樁位偏差：排樁―垂直于縱軸≯≯100，平行于縱軸軸≯150mm；群樁－≯1/3樁徑或邊長；；垂直偏差：≯1%；樁無嚴重受損損：樁頂、樁身不不打壞，樁頂頂下1/3樁長內(nèi)無水平平裂縫。對周圍環(huán)境無無造成嚴重危危害：樁區(qū)及附近地地區(qū)未有過大大的土體隆起起和水平位移移。11/26/202228石家莊鐵道學學院建筑工程程系打樁過程中常常遇到的問題題樁頂、樁身被被打壞：與樁頭鋼筋設設置不合理、、樁頂與樁軸軸線不垂直、、混凝土強度度不足、樁尖尖通過過硬土土層、錘的落落距過大、樁樁錘過輕等有有關。樁位偏斜：當樁頂不平、、樁尖偏心、、接樁不正、、土中有障礙礙物時都容易易發(fā)生樁位偏偏斜，因此施施工時應嚴格格檢查樁的質質量并按施工工規(guī)范的要求求采取適當措措施，保證施施工質量。樁打不下：施工時，樁錘錘嚴重回彈，，貫入度突然然變小，則可可能與土層中中夾有較厚砂砂層或其他硬硬土層以及鋼鋼渣，孤石等等障礙物有關關。當樁頂或或樁身已被打打壞，錘的沖沖擊能不能有有效傳給樁時時，也會發(fā)生生樁打不下的的現(xiàn)象。有時時因特殊原因因，停歇一段段時間后再打打，則由于土土的固結作用用，樁也往往往不能順利地地被打入土中中。所以打樁樁施工中，必必須在各方面面作好準備，，保證施打的的連續(xù)進行。一樁打下鄰樁樁上升：樁貫入土中，，使土體受到到急劇擠壓和和擾動，其靠靠近地面的部部分將在地表表隆起和水平平移動，當樁樁較密，打樁樁順序又欠合合理時，土體體被壓縮到極極限，就會發(fā)發(fā)生一樁打下下，周圍土體體帶動鄰樁上上升的現(xiàn)象。。11/26/202229石家莊鐵道學學院建筑工程程系打入預制樁－－第一節(jié)樁體體11/26/202230石家莊鐵道學學院建筑工程程系打入預制樁－－電焊接樁11/26/202231石家莊鐵道學學院建筑工程程系打入預制樁－－末節(jié)樁體11/26/202232石家莊鐵道學學院建筑工程程系（四）、靜力力壓樁法靜力壓樁是利利用靜壓力將將樁壓入土中中，施工中雖雖然仍然存在在擠土效應，，但沒有振動動和噪音，適適用于軟弱土土層和鄰近有有怕振動的建建（構）筑物物的情況。靜力壓樁機有有機械式和液液壓式之分，，目前使用的的多為液壓式式靜力壓樁機機，壓力可達達5000kN，如圖示。11/26/202233石家莊鐵道學學院建筑工程程系圖液壓式靜力壓壓樁機1—操縱室；2—電氣控制臺；；3—液壓系統(tǒng)；4—導向架；5—配重；6—夾持裝置；7—吊樁把桿；8—支腿平臺；9—橫向行走與回回轉裝置；10—縱向行走裝置置；11—樁11/26/202234石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系靜力壓壓樁機機11/26/202235石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系（五））、振振動沉沉樁法法振動法法是利利用振振動錘錘沉樁樁，將將樁與與振動動錘連連接在在一起起，振振動錘錘產(chǎn)生生的振振動力力通過過樁身身帶動動土體體振動動，使使土體體的內(nèi)內(nèi)摩擦擦角減減小、、強度度降低低而將將樁沉沉入土土中。。該方方法在在砂土土中施施工效效率較較高。。11/26/202236石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系圖振振動動錘1—振動器器；2—彈簧；；3—豎軸；；4—橫梁；；5—起重環(huán)環(huán)；6—吸振11/26/202237石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系三、灌灌注樁樁施工工（一））、鉆孔灌灌注樁樁（二））、套管成成孔灌灌注樁樁（三））、挖孔灌灌注樁樁11/26/202238石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系（一））、鉆孔灌灌注樁樁施工工A、干作業(yè)業(yè)成孔孔灌注注樁B、濕作業(yè)業(yè)成孔孔灌注注樁各種成成孔方方法的的適用用范圍圍見P92表2-4。11/26/202239石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系A、干作業(yè)成成孔灌注注樁1、成孔機機械：手手搖鉆機機、洛陽陽鏟、螺螺旋鉆機機螺旋鉆機機－長：鉆鉆桿長10m以上，φ400～600短：鉆桿長長3～5m，φ300～400類型:全葉螺旋鉆鉆機；步履履式螺旋鉆鉆機特點：鉆頭切削；；葉片排土土；干作業(yè)業(yè)應用條件：：地下水以上上的粘性土土；Φ300~500mm；深度<8~12m11/26/202240石家莊鐵道道學院建筑筑工程系全葉螺旋鉆鉆機圖1-導向滑輪；；2-鋼絲繩；3-龍門導架；；4-動力箱；5-千斤頂支腿腿；6-螺旋鉆桿11/26/202241石家莊鐵道道學院建筑筑工程系步履式螺旋旋鉆機圖1-上盤；2-下盤；3-回轉滾輪；；4-行走滾輪；；5-鋼絲滑輪；；6-回轉中心軸軸；7-行車油缸；；8-中盤；9支撐軸11/26/202242石家莊鐵道道學院建筑筑工程系11/26/202243石家莊鐵道學學院建筑工程程系2、施工要點a.土質差、有振振動、間距小小時，間隔鉆鉆孔制作；b.軟塑土層、含含水量大－用用疏紋葉片鉆鉆桿；可塑、硬塑粘粘土，含水量量較小的砂土土－用密紋葉葉片鉆桿；c.及時灌注混凝凝土，防止孔孔壁坍塌；d.澆混凝土時放放護筒，混凝凝土坍落度5～9cm，每層澆筑高度度≯1.5m。3、質量要求①偏差要求求：位置偏差差≯70～150mm；垂直度偏差≯≯1％②孔底虛土土厚度：端端承樁≯50mm；摩擦樁≯150mm。③避免出現(xiàn)縮頸頸和斷樁11/26/202244石家莊鐵道學學院建筑工程程系B、濕作業(yè)（泥泥漿護壁）成成孔灌注樁軟土地基的深深層鉆進，會會遇到地下水水問題。采用用泥漿護壁濕濕作業(yè)成孔能能夠解決施工工中地下水帶帶來的孔壁塌塌落，鉆具磨磨損發(fā)熱及沉沉渣問題。常常用的濕作業(yè)業(yè)成孔機械有有沖抓錐成孔孔機、斗式鉆鉆頭成孔機、、沖擊式鉆孔孔機、潛水電電鉆、大直徑徑旋入全套管管護壁成孔鉆鉆機和工程水水文地質回轉轉鉆機等，其其中回轉鉆機機是目前灌注注樁施工用得得最多的施工工機械，該鉆鉆機配有移動動裝置，設備備性能可靠，，噪音和振動動小，效率高高，質量好。。適用于松散散土層、粘土土層、砂礫層層、軟巖層等等地質條件。?；剞D鉆機鉆孔孔前，應先在在孔口處埋設設護筒，護筒筒的作用是固固定樁孔位置置、保護孔口口、防止塌孔孔、增加樁孔孔內(nèi)水壓。護護筒由3mm～5mm鋼板制成，其其內(nèi)徑比鉆頭頭直徑大100mm，埋在樁位處，，其頂面應高高出地面或水水面400mm～600mm，周圍用粘土填填實。11/26/202245石家莊鐵道學學院建筑工程程系1、成孔機械沖抓鉆沖擊鉆潛水電鉆回轉鉆用于碎石土、砂土、粘性土、風化巖用于粘性土、淤泥、砂土11/26/202246石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系1）回轉鉆鉆機特點：：鉆頭回回轉切切削泥漿循循環(huán)排排土泥漿保保護孔孔壁濕作業(yè)業(yè)、地地面泥泥濘應用條條件：：地下水水位較較高的的硬粘粘土或或軟石石Φ<1m,深度20~30m多用于于高層層建筑筑泥漿循循環(huán)方方式：正循環(huán)環(huán)：適適合小小直徑徑孔（Φ<0.8m)反循環(huán)環(huán)：適適合大大直徑徑孔（Φ>0.8m)泥漿的的作用用：排渣、、護壁壁正循環(huán)環(huán)的優(yōu)優(yōu)缺點點：優(yōu)點：：設備簡簡單、、操作作方便便、小小孔徑徑效率較較高缺點：泥漿反反流速速度低低、排排渣能能力弱弱反循環(huán)環(huán)的優(yōu)優(yōu)缺點點：與正循循環(huán)相相反11/26/202247石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系正循環(huán)環(huán)工藝藝原理理圖1-鉆頭；；2-泥漿循循環(huán)方方向；；3-沉淀池池；4-泥漿池池；5-泥漿泵泵；6-水龍頭頭；7-鉆桿；；8-回轉裝裝置反循環(huán)環(huán)工藝藝原理理圖1-鉆頭；；2-新泥漿漿流向向；3-沉淀池池；4-沙石泵泵；5--水龍頭頭；7鉆桿；；7-回轉裝裝置；；8-混合液液流向向11/26/202248石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系2）潛水水鉆機機特點：：機理與與回轉轉鉆機機相同同，但但動力力、變變速機機構、鉆鉆頭聯(lián)聯(lián)在一一起位位于水水下，，故輕輕便泥漿正正循環(huán)環(huán)條件：：深度可可達50m、直徑可可達0.8m地下水水位較較高的的一般般粘性性土、、淤泥泥質土土及砂土土11/26/202249石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系潛水水鉆鉆機機圖圖1-鉆頭頭；；2-潛水水鉆鉆機機；；3-電纜纜；；4-護筒筒；；5-水管管；；6-滾輪輪；；7-鉆桿桿；；8-電纜纜盤盤；；9、10-卷揚揚機機；；11-電壓壓表表；；12-開關關11/26/202250石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系3）沖沖擊擊鉆鉆機機特點點：：沖錐錐式式鉆鉆頭頭下下落落沖沖擊擊破破碎碎巖巖土土掏渣渣筒筒掏掏渣渣條件件:巖石石類類土土11/26/202251石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系沖擊擊鉆鉆孔孔圖圖1-副滑滑輪輪；；2-主滑滑輪輪；；3-主桿桿；；4-前拉拉索索；；5-后拉拉索索；；6-斜撐撐；；7-卷揚揚機機；；8-導向向輪輪；；9-墊木木；；10-鋼管；11-供漿管；；12-溢流口；；13-泥漿流槽槽；14-護筒回填填土；；；15-鉆頭圖沖抓抓錐11/26/202252石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系2.施工過程程泥漿護壁壁成孔灌灌注樁施施工程序序圖11/26/202253石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系要點：1）護筒直直徑比鉆鉆頭大100，開設1～2個溢漿口口，埋入入土中≮≮1m；2）泥漿比重重1.1左右（粘粘土時可可自造）），隨鉆鉆隨灌，，保持高高于水位位面；水下灌注注混凝土土要求：：導管法①混凝土≮C20，坍落度16～22cm，骨料粒徑徑≯30mm；②導管最大大外徑比比鋼筋籠籠內(nèi)徑小小100以上；③鋼筋的的混凝土土保護層層厚度≮50mm（混凝土墊墊塊）；；④能埋管管500～600mm后剪斷導導柱塞鉛鉛絲；⑤提管時時保證混混凝土埋埋入≮1m。11/26/202254石家莊鐵道學學院建筑工程程系濕作業(yè)成孔灌灌注樁施工中中容易發(fā)生的的質量問題及及處理方法：：a.塌孔在成孔過程中中或成孔后，，有時在排出出的泥漿中不不斷出現(xiàn)氣泡泡，有時護筒筒內(nèi)的水位突突然下降，這這是塌孔的跡跡象。其形成成原因主要是是土質松散、、泥漿護壁不不好、護筒水水位不高等所所致。如發(fā)生生塌孔，應探探明塌孔位置置，將砂和粘粘土（或砂礫礫和黃土）混混合物回填到到塌孔位置1m~2m，如塌孔嚴重，，應全部回填填，等回填物物沉積密實再再重新鉆孔。b.縮孔是指孔徑小于于設計孔徑的的現(xiàn)象。是由由于塑性土膨膨脹造成的，，處理時可反反復掃孔，以以擴大孔徑。c.斜孔樁孔成孔后發(fā)發(fā)現(xiàn)較大垂直直偏差，是由由于護筒傾斜斜和位移、鉆鉆桿不垂直、、鉆頭導向部部分太短、導導向性差、土土質軟硬不一一、或遇上孤孤石等原因造造成。斜孔會會影響樁基質質量，并會造造成施工上的的困難。處理理時可在偏斜斜處吊住鉆頭頭，上下反復復掃孔，直至至把孔位校直直；或在偏斜斜處回填砂粘粘土，待沉積積密實后再鉆鉆。11/26/202255石家莊鐵道學學院建筑工程程系濕作業(yè)鉆孔灌灌注樁-護筒埋設11/26/202256石家莊鐵道學學院建筑工程程系濕作業(yè)鉆孔灌灌注樁-鉆進施工11/26/202257石家莊鐵道學學院建筑工程程系濕作業(yè)鉆孔灌灌注樁-鋼筋籠吊裝11/26/202258石家莊鐵道學學院建筑工程程系濕作業(yè)鉆孔灌灌注樁-混凝土澆筑11/26/202259石家莊鐵道學學院建筑工程程系濕作業(yè)鉆孔灌灌注樁-泥漿運輸車輛輛11/26/202260石家莊鐵道學學院建筑工程程系（二）、挖孔灌注樁在土木工程中中，有些高層層建筑、大型型橋梁、重要要的水利工程程由于自重大大，底面積小小，對地基的的單位壓力很很高，需要大大直徑的樁來來承受，但卻卻往往受到鉆鉆孔設備的限限制而難以完完成。在這種種情況下，人人們較多地采采用了挖孔灌灌注樁。挖孔灌注樁的的施工，是測測量定位后開開挖工人下到到樁孔中去，，在井壁護圈圈的保護下，，直接進行開開挖，待挖到到設計標高，，樁底擴孔后后，對基底進進行驗收，驗驗收合格后下下放鋼筋籠，，澆筑混凝土土成樁。挖孔孔時如遇地下下水，可使用用潛水泵隨時時將水排除。。挖孔樁的樁樁徑一般為1m~3m，樁深20m~40m，最深可達60m~80m。每根樁的承載載力為10000kN~40000kN，甚至可高達達60000kN~70000kN。常用的井壁壁護圈有下下列幾種：a.混凝土護圈b.沉井護圈c．鋼套管管護圈11/26/202261石家莊鐵道道學院建筑筑工程系應用：大直直徑樁（1~5m)主要施工過過程：挖孔（挖土土、運土、、擴底、清清孔）輔助工程（（支護、降降水、通風風）鋼筋混凝土土工程挖孔方法：：機械挖土（（×）：國外人工挖土（（√）：國國內(nèi)支護方法：：鋼筋混凝土土護圈：適用于無無涌水或有有涌水但可可通過排降降水方法排除工工作面涌水水的土層沉井護圈：適合強透透水層鋼套管護圈：適合強透透水層11/26/202262石家莊鐵道道學院建筑筑工程系混凝土墩身身施工圖在護圈保護護下開挖土土方；支模板澆筑筑混凝土護護圈；澆筑墩身混混凝土11/26/202263石家莊鐵道道學院建筑筑工程系（三）、套管成孔灌灌注樁施工工套管成孔灌灌注樁又稱稱為打拔（（沉）管灌灌注樁。是是利用一根根與樁的設設計

尺寸寸相適應的的鋼管，其其下端帶有有樁尖。采采用錘擊或或振動的方方法將其沉沉入土中，，然后將鋼鋼筋籠放入入鋼管內(nèi)，，再灌注混混凝土，并并隨灌隨將將鋼管拔出出，利用拔拔管時的振振動將混凝凝土搗實?？煞譃殄N錘擊沉管灌灌注樁和振振動沉管灌灌注樁。應用：可塑塑、軟塑、、流塑的粘粘性土，稍稍密及松散散的砂土施工過程：打入鋼管管、下鋼筋筋籠、邊澆澆混凝土邊邊拔出鋼管管主要施工設設備：振動樁錘落錘或蒸汽汽錘樁靴：鋼筋混凝凝土預制樁樁靴、鋼活活瓣樁靴主要工藝方方式、作業(yè)業(yè)參數(shù)、施施工順序：：常見質量問問題工藝方式作業(yè)參數(shù)施工順序11/26/202264石家莊鐵道道學院建筑筑工程系施工過程樁靴、鋼管管就位→沉沉管→檢查查管內(nèi)有無無砂、水→→放入鋼筋筋骨架→澆澆灌混凝土土、提管。。要點點：：防止止鋼鋼管管內(nèi)內(nèi)進進入入泥泥漿漿、、水水；；灌灌滿滿混混凝凝土土后后再再隨隨拔拔管管、、隨隨灌灌、、并并輕輕打打或或振振動動；；防防止止縮縮徑徑、、斷斷樁樁及及吊吊腳腳樁樁。。沉管管灌灌注注樁樁施施工工過過程程a）就位位；；b）沉套套管管；；c）初灌灌混混凝凝土土；；d）放置置鋼鋼筋筋籠籠、、灌灌注注混混凝凝土土；；e）拔管管成樁樁1——鋼管管；；2——樁靴靴；；3——樁11/26/202265石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系11/26/202266石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系振動動套套管管成成孔孔灌灌注注樁樁設設備備圖圖1-導向向滑滑輪輪；；2-滑輪輪組組；；3-振動動樁樁錘錘；4-混凝凝土土漏漏斗斗；；5-樁管管；；6-加壓壓鋼鋼絲絲繩繩；；7-樁架架；；8-混凝凝土土吊吊斗斗；；9-活瓣瓣樁樁靴靴；；10-卷揚揚機機；；11-行駛駛用用鋼鋼管管；；12-枕木木11/26/202267石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系錘擊擊沉沉管管灌灌注注樁樁設設備備圖圖1-樁錘錘；2-混凝土漏漏斗；3-樁管；4-樁架；5-混凝土吊吊斗；6-行駛用鋼鋼管；7-預制樁靴靴；8-卷揚機；；9-枕木11/26/202268石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系沉管灌注注樁機械械11/26/202269石家莊莊鐵道道學院院建筑筑工程程系鋼活瓣瓣樁尖尖1—樁管；；2—鎖軸；；3—活瓣預制鋼筋混凝土樁尖11/26/202270石家莊鐵道道學院建筑筑工程系沉管灌注樁樁鋼筋混凝凝土預制樁樁靴11/26/202271石家莊鐵道道學院建筑筑工程系振動沉管灌灌注樁的拔拔管方法單打法：即一次拔拔管法。拔拔管時每提提升0.5m~1.0m,振動5~10s后，再拔管管0.5~1.0m，如此反復進進行，直到全部拔拔出為止。。復打法：即在同一一樁孔內(nèi)進進行兩次單單打，或根根據(jù)要求進進行局部復打。。反插法：鋼管每提提升0.5m，再下沉0.3m(或提升1m,下沉0.5m)，如此反復進進行，直到到全部拔出出為止。11/26/202272石家莊鐵道道學院建筑筑工程系復打法示意意圖(a)全部復打；；(b)、(c)局部復打1-單打樁；2-沉管；3-第二次澆筑筑混凝土；；4-復打樁11/26/202273石家莊鐵道道學院建筑筑工程系主要作業(yè)參參數(shù)拔管速度：：約1m/min（與土質條件件有關）一次拔管高高度：0.5~1m左右振動時間：：5~10s管內(nèi)混凝土土量：>2m(第一次盡量量灌滿）施工順序：當樁距<3.5樁徑時，為為避免斷樁樁可采用跳跳打法、或或間隔時間間打樁法。。11/26/202274石家莊鐵道道學院建筑筑工程系常見質量問問題及原因因：斷樁：樁身混凝凝土強度不不足，樁樁距過小，，受臨樁打打管時擠壓壓所致?？s頸：在飽和淤淤泥質土中中拔管速速度快或混混凝土流動動性差，或或混凝土裝入量少少，使混混凝土出管管擴散性差差，空隙水水壓大，擠擠向新澆混凝土土，導致樁樁徑截面縮縮小。吊腳樁：樁靴強度度不夠，打打管時被打打壞，水或或泥沙進入入套管；或或活瓣未及時時張開，導導致樁底部部隔空。有隔層：骨料粒徑徑大或混凝凝土和易性性差或拔管管速度快，，導致泥沙沙進入使樁身身不連續(xù)。。為避免上述述問題，除除了從材料料方面解決決外，還必必須從施工工工藝上解解決。11/26/202275石家莊鐵道道學院建筑筑工程系四、爆擴樁爆擴成孔灌灌注樁是用用鉆孔爆擴擴成孔，孔孔底放入炸炸藥，再灌灌入適量的的混凝土，，然后引爆爆，使孔底底形成擴大大頭，再放放入鋼筋蘢蘢，澆筑樁樁身混凝土土。爆擴樁樁在粘性土土層中使用用效果較好好，但在軟軟土及砂土土中不易成成型，樁長長（H）一般為3～6m，最大不超過過10m。擴大頭直徑徑D為2.5～3.5d。這種樁具有有成孔簡單單，節(jié)省勞勞力和成本本低等優(yōu)點點。但檢查查質量不便便，施工質質量要求嚴嚴格。施工過程：：如圖所示。應用條件:粘土主要施工參參數(shù)：樁孔爆破時時的裝藥量量：根據(jù)樁樁身直徑查查表擴大頭爆破破時的裝藥藥量：根據(jù)據(jù)擴大頭直直徑查表擴大頭爆破破時混凝土土的灌入量量：2~3m高，或擴大大頭體積的的50%引爆順序：：先淺后深深11/26/202276石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系爆擴樁施施工工藝藝圖(a)鉆導管；；(b)放入炸藥藥管；(c)炸擴樁孔孔；(d)放入炸藥藥包，并并灌入擴擴大頭體體積50%的混凝土土；(e)炸擴大頭頭；(f)放入鋼筋筋骨架并并澆筑混混凝土11/26/202277石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系五、水域域灌注樁樁施工筑島/圍堰：水淺、流流速緩、、河床不不透水船水中支架架11/26/202278石家莊鐵鐵道學院院建筑工工程系草麻袋圍圍堰筑島島圖1、樁孔；；2、河岸；；3、圍堰；；4、填芯沙沙土；5、常水位位；6、河床；；7、水流方方向11/26/202279石家莊鐵道學學院建筑工程程系土圍堰圖11/26/202280石家莊鐵道學學院建筑工程程系樁孔集中時船船的拼裝假設設圖1、浮船；2、樁孔；3、拼裝梁11/26/202281石家莊鐵道學學院建筑工程程系雙體船工作平平臺圖1、船體；2、基臺木；3、橫梁；4船舷木墊；5、塔架；6、鋼絲繩；7、緊繩器；8、橫撐木；9、樁孔11/26/202282石家莊鐵道學學院建筑工程程系支架式活動工工作平臺圖1－支架；2－固定工作平平臺；3－活動平臺軌軌道；4－平臺滾輪；；5－鉆機移動方方向；6－鉆機軌道；；7－活動工作平平臺；8－鉆機；9－鉆機滾輪；；10－活動工作平平臺移動方向向；11－護筒；12－樁孔11/26/202283石家莊鐵道學學院建筑工程程系第一節(jié)預制樁施工第二節(jié)灌注樁施工11/26/202284石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系二、、預預制制樁樁的的施施工工方方法法1、打樁樁機機械械2、施工工過過程程3、其他他沉沉樁樁方方法法11/26/202285石家家莊莊鐵鐵道道學學院院建建筑筑工工程程系系（1）錘錘擊擊方方式式輕錘錘高高擊擊（（×）重錘錘低低擊擊（（√√））原因因：L≈3Q/q而L越小小，，樁樁身身越越容容易易出出現(xiàn)現(xiàn)拉拉應應力力。。重重錘錘低低擊擊能能使使