第三章建筑施工技術(shù)地基處理與基礎(chǔ)施工第一頁,共151頁。地基處理與基礎(chǔ)施工第二頁,共151頁。第一節(jié)地基處理第三頁,共151頁?;A(chǔ)——建筑物與土壤直接接觸的部分,是建筑物的重要組成部分,是地面以下的承重構(gòu)件,它承受著建筑物的上部荷載,并將這些荷載傳給地基。地基——支承基礎(chǔ)的的土體或巖體,不是建筑物的組成部分。地基與基礎(chǔ)的區(qū)別?第四頁,共151頁。室內(nèi)標(biāo)高基頂標(biāo)高基底標(biāo)高室外標(biāo)高基礎(chǔ)持力層下臥層地基上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深第五頁,共151頁。地基失穩(wěn)流沙第六頁,共151頁。第七頁,共151頁。地基強(qiáng)度不夠失事的谷倉(cāng)加拿大特朗斯康谷倉(cāng),建于1913年。高31m,寬23m,片筏基礎(chǔ)。由于事前未探明有厚達(dá)16m的軟土層,建成儲(chǔ)存谷物后,西側(cè)突然陷入土中8.8米,東側(cè)抬高1.5m,倉(cāng)身傾斜27o。第八頁,共151頁。上海蓮花河畔樓房倒塌事故2009年6月上海蓮花河畔13層在建樓房倒塌第九頁,共151頁。事故示意圖第十頁,共151頁。第十一頁,共151頁。事故示意圖第十二頁,共151頁。浙江蕭甬鐵路發(fā)生地基整體下沉事故第十三頁,共151頁。2005年5月9日上午7時(shí)10分,浙江蕭甬鐵路余姚西至驛亭區(qū)間,由于地方一磚瓦廠取土,造成鐵路地基土體移位,路堤發(fā)生整體下沉事故150米左右的鐵軌已經(jīng)全部懸空,路基塌陷了10多米。在鐵軌南面,15米高的路堤整體下沉,沿路的綠化帶和路堤下的馬路往南位移了至少5米。馬路約兩百米左右路段下沉超過1米,縫隙超過半米。第十四頁,共151頁。事故原因?yàn)橐淮u瓦廠取土,造成鐵路地基土體移位,路堤發(fā)生整體下沉。地方相關(guān)部門說,事故地段地處軟土地基,地質(zhì)情況比較復(fù)雜,事故原因有待進(jìn)一步調(diào)查確定。地基處理措施:先修因移位而塌陷的公路,再通過公路運(yùn)石方,把下陷后懸空的鐵路填平,同時(shí)穩(wěn)固拱起來的流泥土,保證土層不再流動(dòng)。第十五頁,共151頁。1、地基加固的原理原理:當(dāng)結(jié)構(gòu)的荷載較大,地基土質(zhì)又較軟弱(強(qiáng)度不足或壓縮性大),不能作為天然地基時(shí),可采取人工加固處理的方法改善地基性質(zhì),提高承載力、增加穩(wěn)定性,減少地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。
地基處理是指為提高地基承載力,改變其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的人工處理地基的方法。歐美國(guó)家稱地基處理,亦有稱地基加固.第十六頁,共151頁。
“將土質(zhì)由松變實(shí)”,“將土的含水量由高變低”,即可達(dá)到地基加固的目的。工程實(shí)踐中的各種加固方法均是從這一加固原理出發(fā)。地基碾壓加固第十七頁,共151頁。提高軟弱地基的強(qiáng)度、保證地基的穩(wěn)定性;降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降;防止地震時(shí)地基土的振動(dòng)液化;消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。2、地基處理的目的堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的建筑地基在可靠地基上建造的基礎(chǔ)第十八頁,共151頁。
3、地基處理的對(duì)象⑴軟弱地基包括:淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。⑵特殊土地基包括:軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。吹填土的施工現(xiàn)場(chǎng)淤泥質(zhì)土濕陷性黃土膨脹土第十九頁,共151頁。(3)古墓、坑穴的處理將坑中的軟松土、虛土全部挖除,使坑底及四周均見天然土,然后用與坑邊天然土層相近的材料分層夯實(shí)回填至坑底標(biāo)高處。常用回填材料:砂、砂礫石、天然土、3∶7或2∶8的灰土。采用天然土分層夯實(shí)回填時(shí),每層厚度200mm。軟松土坑范圍較大,超過地槽的寬度時(shí),應(yīng)將該范圍內(nèi)的基槽適當(dāng)加寬,挖至天然層,將部分基礎(chǔ)加深,做成1∶2踏步與兩端相接。第二十頁,共151頁。第二十一頁,共151頁。第二十二頁,共151頁。(4)磚井、枯井、土井的處理
當(dāng)井在基槽范圍內(nèi)時(shí),應(yīng)將井的井圈拆至地槽下1m以上,井內(nèi)用中砂、砂卵石材料分層夯填處理,在拆除范圍內(nèi)用2∶8或3∶7灰土分層回填夯實(shí)至槽底。第二十三頁,共151頁。
4、地基處理的方法
地基加固處理的方法很多,歸納起來無非是:“挖”、“填”、“換”、“夯”、“壓”、“擠”、“拌”七個(gè)字。第二十四頁,共151頁。
當(dāng)軟弱土地基的承載力或變形滿足不了建筑地基的要求,而軟弱土層的厚度不大時(shí),挖去軟土層將基礎(chǔ)置于承載力大的基巖或堅(jiān)硬的土層中,最為經(jīng)濟(jì)。
挖去厚度不大的軟土層1、“挖”第二十五頁,共151頁。當(dāng)軟土層較厚、承載力或變形又與建筑地基要求的差距不大時(shí),可在軟土層上直接回填一定厚度的好土,以提高地基持力層的承載力,減小軟土層的承壓力。在軟土層上回填好土2、“填”第二十六頁,共151頁。換填法:軟土層較厚時(shí),將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟土挖去,代之以人工填筑的墊層作持力層。采用砂石、三合土、礦渣、素土等材料換土的地基分別稱為砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。3、“換”第二十七頁,共151頁。預(yù)壓法—排水固結(jié)法:利用壓實(shí)機(jī)械碾壓地基土壤,使地基壓實(shí)排水固結(jié)。也可采用預(yù)壓固結(jié)法,即先在地基范圍的地面上,堆置重物預(yù)壓一段時(shí)間,使地基壓密,以提高承載力,減少沉降量。4、“壓”排水固結(jié)法水平排水體豎向排水體塑料排水帶排水系統(tǒng)加壓系統(tǒng)降低地下水法真空法堆載法砂墊層袋裝砂井電滲法普通砂井第二十八頁,共151頁。砂井堆載預(yù)壓法第二十九頁,共151頁。加載預(yù)壓加水預(yù)壓真空預(yù)壓法—排氣進(jìn)行時(shí)第三十頁,共151頁。5、“夯”夯實(shí)法:利用打夯工具或機(jī)具夯擊土壤,排出土壤中的水分,加速土壤的固結(jié),提高土壤的密實(shí)度和承載力。平板振動(dòng)夯進(jìn)行地基夯實(shí)沖擊夯進(jìn)行軟土壓實(shí)施工第三十一頁,共151頁。強(qiáng)夯法施工第三十二頁,共151頁。強(qiáng)夯法第三十三頁,共151頁。6、“拌”深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機(jī)械,在地基中將水泥和土體強(qiáng)制拌和,使軟弱土硬結(jié)成整體,形成具有水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥土樁或地下連續(xù)墻,處理深度可達(dá)8~12m。施工過程:定位—沉入到底部—噴漿攪拌(上升)—重復(fù)攪拌(下沉)—重復(fù)攪拌(上升)—完畢水泥土攪拌法分為深層攪拌法和粉體噴攪拌法第三十四頁,共151頁。第三十五頁,共151頁。7、“擠”用帶樁靴的工具式樁管打入土中,擠壓土壤形成樁孔,拔出樁管再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進(jìn)行搗實(shí)。其原理是擠密土壤、排水固結(jié),提高地基的承載力,俗稱“擠密樁”。包括碎(砂)石樁、石灰樁、灰土樁、CFG樁等。深層擠密法振沖法第三十六頁,共151頁。第三十七頁,共151頁。第三十八頁,共151頁。第二節(jié)淺基礎(chǔ)施工第三十九頁,共151頁。
鋼筋混凝土材料筑造的基礎(chǔ)。與剛性基礎(chǔ)相比較,也稱為“柔性基礎(chǔ)”。柔性基礎(chǔ)特點(diǎn)抗彎和抗剪性能良好。不受基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的限制,適宜“寬基淺埋”。基本形式柱下鋼筋砼獨(dú)立基礎(chǔ)、墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)
第四十頁,共151頁。柱下單獨(dú)基礎(chǔ)墻下單獨(dú)基礎(chǔ)1獨(dú)立基礎(chǔ)第四十一頁,共151頁。聯(lián)合基礎(chǔ)第四十二頁,共151頁。
若地基軟弱而荷載較大,僅采用擴(kuò)展基礎(chǔ),有可能造成基礎(chǔ)邊緣互相接近甚至重疊。可采用柱下條形基礎(chǔ)。2柱下條形基礎(chǔ)基本形式聯(lián)合基礎(chǔ)
——相鄰柱基相連;條形基礎(chǔ)——同一排柱基相連;交叉條形基礎(chǔ)——條形基礎(chǔ)縱橫兩方向交叉連接。聯(lián)梁基礎(chǔ)
——一方向?yàn)闂l形基礎(chǔ),另一方向?yàn)槁?lián)梁。
特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特征優(yōu)良、承載能力大。十字交叉梁具有良好的調(diào)整不均勻沉降的能力。
第四十三頁,共151頁。柱下條形基礎(chǔ)第四十四頁,共151頁。墻下擴(kuò)展條形基礎(chǔ)第四十五頁,共151頁。交叉基礎(chǔ)間加設(shè)聯(lián)梁組成的交梁基礎(chǔ)第四十六頁,共151頁。十字交叉條形基礎(chǔ)(交梁基礎(chǔ))第四十七頁,共151頁。3筏形基礎(chǔ)柱下或墻下連續(xù)的平板式或梁板式鋼筋混凝土基礎(chǔ)。特點(diǎn):整體性好,減少相對(duì)沉降。但若地基軟弱太顯著時(shí),可能造成撓曲或傾斜。第四十八頁,共151頁。當(dāng)筏板基礎(chǔ)太厚時(shí),采用空心的空間受力體系。
結(jié)構(gòu)組成:由頂板、底板與內(nèi)、外墻等組成、并由鋼筋砼整澆而成空間整體結(jié)構(gòu)。特點(diǎn):具有很大的空間剛度和整體性,能有效地調(diào)整基礎(chǔ)的不均勻沉降,防止建筑物開裂,且埋深大,具有補(bǔ)償性和抗震性,空間部分還可設(shè)計(jì)成地下室、地下車庫或地下設(shè)備層等。4箱形基礎(chǔ)第四十九頁,共151頁。箱基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)組成第五十頁,共151頁。柱下單獨(dú)基礎(chǔ)墻下單獨(dú)基礎(chǔ)十字交叉梁梁板式筏形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)柱下條形基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)型式總結(jié)聯(lián)合基礎(chǔ)第五十一頁,共151頁。5殼體基礎(chǔ)由正圓錐形及其組合形式構(gòu)成的基礎(chǔ)形式。特點(diǎn):使徑向內(nèi)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力。節(jié)省材料缺點(diǎn):施工技術(shù)難度大,新規(guī)范已去掉。第五十二頁,共151頁。6巖層錨桿基礎(chǔ)將鋼筋錨桿等材料插入基巖,并采用灌漿處理,與巖石連成整體的基礎(chǔ)形式。適用情況承受受拉或受水平力較大的建筑、構(gòu)筑物基礎(chǔ)。技術(shù)要求巖石錨桿基礎(chǔ)對(duì)錨桿材料、錨桿插入巖石及上部結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、灌漿等都有明確的要求,以確保錨桿基礎(chǔ)與巖石有效地連成整體。錨桿在高塔中的應(yīng)用第五十三頁,共151頁。第三節(jié)柱基礎(chǔ)施工第五十四頁,共151頁。第五十五頁,共151頁。承臺(tái)樁桿樁基持力層樁基礎(chǔ):由承臺(tái)和埋置于土中的樁桿組成,通過承臺(tái)和樁桿能將建筑物的荷載全部或部分傳給地基土體或巖層的具有一定剛度和抗彎能力的構(gòu)件。
Q1什么是樁基礎(chǔ)?上部構(gòu)件第五十六頁,共151頁。
Q2什么時(shí)候需要用到樁基礎(chǔ)?
結(jié)構(gòu)荷載較大1
地基土性不穩(wěn)定3
地基軟弱2相鄰建筑物或地面填載影響4
受較大水平荷載、上拔荷載和力矩荷載5第五十七頁,共151頁。按數(shù)量按材料按位置按尺寸按性狀按工藝分類方式
Q3怎么對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行分類?第五十八頁,共151頁。
單樁1
群樁2按樁基數(shù)量分類
分類方式1第五十九頁,共151頁。
按樁身材料分類木樁混凝土樁鋼樁分類方式2第六十頁,共151頁。
按截面尺寸分類訪談結(jié)果與析小直徑樁,
d≤250mm
中等直徑樁,
250mm<d<800mm
大直徑樁,d≥800mm
分類方式3第六十一頁,共151頁。按承臺(tái)作用位置分類
低承臺(tái)樁基:樁身全部埋置于土中,承臺(tái)底面與土體接觸,常用于一般的工業(yè)與民用建筑中高承臺(tái)樁基:樁身露出地面而承臺(tái)底面位于地面以上,常用于海洋和港灣等水域工程結(jié)構(gòu)中分類方式4第六十二頁,共151頁。
穿過軟弱土層而達(dá)到堅(jiān)硬土層或巖層上的樁,上部結(jié)構(gòu)荷載主要由巖層阻力承受。端承樁摩擦型樁設(shè)置在軟弱土層中,上部結(jié)構(gòu)的荷載由樁尖阻力和樁身側(cè)面與地基土之間的摩擦阻力共同承受。按承載性狀分類1分類方式5樁第六十三頁,共151頁。
按承載性狀分類2摩擦型樁純摩擦樁端承摩擦樁端承樁端承樁摩擦端承樁分類方式5第六十四頁,共151頁。
按成樁工藝分類樁預(yù)制樁灌注樁借助于專用機(jī)械設(shè)備將預(yù)先制作好的具有一定形狀、剛度與構(gòu)造的樁打入、壓入或振入土中去的樁型。在樁位處成孔,然后放入鋼筋骨架,再澆筑混凝土而成的樁。分類方式6第六十五頁,共151頁。
第一節(jié)預(yù)制樁施工
一、預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸、堆放預(yù)制樁的制作工藝過程:現(xiàn)場(chǎng)制作場(chǎng)地壓實(shí)、整平→場(chǎng)地地坪澆筑→支?!摻睢鷿不炷痢B(yǎng)護(hù)至30%強(qiáng)度拆模→支間隔端頭模板、刷隔離劑、綁鋼筋→制作第二層樁→養(yǎng)護(hù)至70%強(qiáng)度起吊→達(dá)100%強(qiáng)度后運(yùn)輸、堆放。預(yù)制樁制作方法:砼強(qiáng)度等級(jí)不宜低于30MPa。澆筑應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)進(jìn)行,嚴(yán)禁中斷。制作偏差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。第六十六頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝起吊:要求:砼強(qiáng)度等級(jí)≥70%;吊點(diǎn)位置:符合設(shè)計(jì)。+M-M正負(fù)彎矩相等原則第六十七頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝運(yùn)輸和堆放:要求:砼強(qiáng)度等級(jí)≥100%;宜采用隨打隨運(yùn),減少二次搬運(yùn);堆放層數(shù)≤4層,墊木間距同吊點(diǎn)位置,且上下一致。第六十八頁,共151頁。預(yù)制樁的堆放:堆放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)。墊木間距由吊點(diǎn)確定,且上下對(duì)齊,堆放層數(shù)不宜超過4層。第六十九頁,共151頁。預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁的制作過程第七十頁,共151頁。編籠、滾焊第七十一頁,共151頁。第七十二頁,共151頁。上料第七十三頁,共151頁。合模第七十四頁,共151頁。離心成型第七十五頁,共151頁。高壓蒸養(yǎng)第七十六頁,共151頁。二、打樁前的準(zhǔn)備整平場(chǎng)地,清理障礙。定位放線,設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)。檢查預(yù)制樁質(zhì)量。確定打樁順序,進(jìn)行技術(shù)和安全交底。檢查打樁設(shè)備和起重工具,在樁架上設(shè)定標(biāo)尺。對(duì)周圍建筑物做好防護(hù)措施。試樁第七十七頁,共151頁。預(yù)制樁預(yù)制樁的沉樁工藝施工工藝錘擊沉樁靜力壓樁振動(dòng)沉樁水沖沉樁第七十八頁,共151頁。預(yù)制樁1.錘擊沉樁施工工藝是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能量將樁沉入土中。打樁機(jī)具:樁錘、樁架、動(dòng)力裝置樁錘:落錘、蒸汽錘、柴油錘、液壓錘、振動(dòng)錘。樁架:作用:懸吊樁錘、固定樁身、為樁錘導(dǎo)向。種類:(按行走方式)滾筒式、軌道式、步履式、履帶式高度確定:第七十九頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝第八十頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝多功能樁架履帶式樁架第八十一頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝⑵打樁施工:①準(zhǔn)備工作:三通一平材料機(jī)具打樁試驗(yàn)確定打樁順序:根據(jù)樁的密集程度,打樁順序一般分為逐段打設(shè)、自中部向四周打設(shè)和由中間向兩側(cè)打設(shè)三種。當(dāng)樁的中心距不大于4倍樁的直徑或邊長(zhǎng)時(shí),應(yīng)由中間向兩側(cè)對(duì)稱施打,或由中間向四周施打。當(dāng)樁的中心距大于4倍樁的邊長(zhǎng)或直徑時(shí),可采用上述兩種打法,或逐排單向打設(shè)。第八十二頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和樁的規(guī)格,宜按先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短的順序進(jìn)行打樁。第八十三頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝②打樁施工工藝:樁架就位→吊樁就位→檢查樁垂直度→扣樁帽→打樁打樁方法:重錘低擊對(duì)樁頂?shù)臎_擊能量小,動(dòng)量大,樁頂不易損壞,大部分能量用于克服樁身摩擦力與樁尖阻力;落距小,打樁速度快,效率高;另外,樁身反彈小,反彈張力波產(chǎn)生的拉應(yīng)力不致使樁身被拉壞。動(dòng)畫視頻現(xiàn)場(chǎng)視頻第八十四頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝第八十五頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝第八十六頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝⑶打樁質(zhì)量控制:◆滿足貫入度及樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高要求◆樁位偏差在允許范圍之內(nèi)⑷接樁:焊接接樁、漿錨法、法蘭接樁⑸打樁常見問題:樁頂破碎、樁身斷裂、樁身位移、扭轉(zhuǎn)、傾斜、樁身嚴(yán)重回彈等第八十七頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝2.靜力壓樁:是利用壓樁機(jī)樁架自重和配重的靜壓力,將樁逐節(jié)壓入土中。特點(diǎn):節(jié)約鋼筋、砼,降低造價(jià),無噪音、無振動(dòng),對(duì)周圍環(huán)境影響小。適用范圍:軟土地基、城市中心、建筑物密集處、精密工廠擴(kuò)建等。壓樁機(jī)械:機(jī)械式、液壓式施工方法:分段壓入L≤6m硫磺膠泥接樁第八十八頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝第八十九頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝第九十頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝活動(dòng)壓梁油壓表樁帽上段樁上段樁錨筋下段樁加壓重物底盤軌道導(dǎo)籠口操作平臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)加壓鋼絲繩滑輪組樁架導(dǎo)向籠靜力壓樁機(jī)構(gòu)造原理圖第九十一頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝全液壓式靜力壓樁機(jī)壓樁示意圖第九十二頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝3.振動(dòng)沉樁:是利用振動(dòng)箱的振動(dòng)力將樁沉入土中。原理:偏心塊→力傳樁→樁傳土→土松→f↓→沉樁適用范圍:粘土、松散砂土、軟土,更適合打鋼板樁。第九十三頁,共151頁。預(yù)制樁施工工藝第九十四頁,共151頁。振沖樁方法第九十五頁,共151頁。振沖樁方法第九十六頁,共151頁。項(xiàng)目序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值(mm)檢查方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1樁體質(zhì)量檢驗(yàn)按基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范按基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范2樁位偏差見本表用鋼尺量3承載力按基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范按基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范一般項(xiàng)目1砂、石、水泥、鋼材等原材料(現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí))符合設(shè)計(jì)要求查出廠質(zhì)保文件或抽樣送檢2混凝土配合比及強(qiáng)度(現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí))符合設(shè)計(jì)要求檢查稱量及查試塊記錄3成品樁外形表面平整、顏色均勻、掉角深度<10mm,蜂窩面積小于總面積0.5%直觀表鋼筋混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)二、預(yù)制樁的施工第九十七頁,共151頁。項(xiàng)序檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值(mm)檢查方法單位數(shù)值一般項(xiàng)目4成品樁裂縫(收縮裂縫或起吊、裝、堆放引起的裂縫)深度<20mm,寬度<0.25mm,橫向裂縫不超過邊長(zhǎng)的一半裂縫測(cè)定儀,該基在地下水有侵蝕地區(qū)及錘擊數(shù)超過500擊的長(zhǎng)樁不適用5成品樁尺寸:橫截面邊長(zhǎng)樁頂對(duì)角線差樁尖中心線樁身彎曲矢高樁頂平整度mmmmmmmm±5<10<10<L/1000<2用鋼尺量用鋼尺量用鋼尺量,L為樁長(zhǎng)用鋼尺量用鋼尺量6電焊接樁:焊縫質(zhì)量電焊結(jié)束后停歇時(shí)間上下節(jié)點(diǎn)平面偏差節(jié)點(diǎn)彎曲矢高minmm>1.0<10<L/1000秒表測(cè)定用鋼尺量用鋼尺量7硫磺膠泥接樁:膠泥澆筑時(shí)間澆筑后停歇時(shí)間minmin<2>7秒表測(cè)定秒表測(cè)定8樁頂標(biāo)高mm±50水準(zhǔn)儀9停錘標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或查沉樁記錄續(xù)第九十八頁,共151頁。灌注樁干作業(yè)成孔泥漿護(hù)壁成孔套管成孔爆擴(kuò)成孔人工挖孔第九十九頁,共151頁。灌注樁施工工藝干作業(yè)螺旋鉆孔灌注樁:Φ300~600mm8~20m適用范圍:地下水位較低,土質(zhì)為填土層、粘性土層、粉土層、砂土層和粒徑不大的礫砂層。施工工藝:確定成孔順序→樁機(jī)就位→成孔→鋼筋籠→澆砼→樁承臺(tái)鉆頭的類型:錐式鉆頭、平底鉆頭、耙式鉆頭。成孔方法:長(zhǎng)螺旋、短螺旋(正轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、反轉(zhuǎn)提土)動(dòng)畫視頻第一百頁,共151頁。灌注樁施工工藝第一百零一頁,共151頁。第一百零二頁,共151頁。3.擠擴(kuò)支盤灌注樁鉆擴(kuò)樁僅將等截面鉆孔灌注樁的底部擴(kuò)大,擴(kuò)支盤樁不僅在底部,而且在中間若干處將等截面鉆孔灌注樁擴(kuò)大,形成若干支盤的灌注樁。擠擴(kuò)支盤灌注樁又稱“多級(jí)擴(kuò)盤樁”“多支盤鉆孔灌注樁”、“擠擴(kuò)多支盤DX灌注樁”,簡(jiǎn)稱“DX”樁或支盤樁。
第一百零三頁,共151頁。
構(gòu)造第一百零四頁,共151頁。主要機(jī)具——擠擴(kuò)支盤樁成型機(jī)第一百零五頁,共151頁。成樁工藝支盤樁的主樁施工與鉆孔樁毫無區(qū)別,而承力盤和分支則是通過支盤成型機(jī)在主樁樁孔內(nèi)擠擴(kuò)成空腔后,充填混凝土而成的。支盤樁的適應(yīng)性強(qiáng),可用于不同地質(zhì)條件下的樁孔施工,其成樁工藝,有四種:1)泥漿護(hù)壁成孔工藝(地下水位較高時(shí))2)干作業(yè)成孔工藝(當(dāng)?shù)叵滤惠^深時(shí))3)水泥注漿護(hù)壁成孔工藝(干作業(yè)孔壁易坍塌時(shí))4)重錘搗擴(kuò)成孔工藝(淺層軟土、多層建筑)√第一百零六頁,共151頁。放線定位樁位復(fù)核鉆機(jī)就位鉆進(jìn)成孔吊入支盤成型機(jī)擠擴(kuò)支盤下鋼筋籠測(cè)量標(biāo)高測(cè)量孔深控制標(biāo)高下導(dǎo)管二次清孔水下灌注混凝土砼養(yǎng)護(hù)填寫擠后孔深及擠擴(kuò)壓力值設(shè)隔水栓工藝流程第一百零七頁,共151頁。第一百零八頁,共151頁。灌注樁施工工藝泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁:泥漿的作用:護(hù)壁、攜渣、冷卻、潤(rùn)滑。施工工藝:測(cè)定樁位→埋設(shè)護(hù)筒→樁基就位→成孔→清孔→鋼筋籠→澆砼成孔機(jī)械:回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、沖擊鉆、潛水鉆機(jī)、沖抓錐成孔泥漿循環(huán):正循環(huán)、反循環(huán)。水下澆筑砼:導(dǎo)管正潛轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁反潛轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁第一百零九頁,共151頁。灌注樁施工工藝正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔工藝原理圖由空心鉆桿內(nèi)部通入泥漿或高壓水,從鉆桿底部噴出,攜帶鉆下的土渣沿孔壁向上流動(dòng),由孔口將土渣帶出流入泥漿池。1-鉆頭;2-泥漿循環(huán)方向;3-沉淀池;4-泥漿池;5-泥漿泵;6-水龍頭;7-鉆桿;8-鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置第一百一十頁,共151頁。灌注樁施工工藝反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔工藝原理圖反循環(huán)工藝的泥漿上流的速度較高,能攜帶較大的土渣。1-鉆頭;2-新泥漿流向;3-沉淀池;4-砂石泵;5-水龍頭;6-鉆桿;7-鉆桿回轉(zhuǎn)裝置;8-混合液流向;
第一百一十一頁,共151頁。回轉(zhuǎn)鉆機(jī)第一百一十二頁,共151頁。鉆頭:
有柱頭鉆頭和擴(kuò)底鉆頭第一百一十三頁,共151頁。
對(duì)于擴(kuò)大頭樁,至設(shè)計(jì)標(biāo)高后換擴(kuò)大鉆頭第一百一十四頁,共151頁。埋設(shè)護(hù)筒第一百一十五頁,共151頁。第一百一十六頁,共151頁。泥漿制備通過孔內(nèi)的水頭高度所形成的對(duì)孔壁的靜壓力來保護(hù)孔壁,泥漿與孔壁形成的泥皮,阻止孔外水向孔內(nèi)滲流,起到護(hù)壁的作用。第一百一十七頁,共151頁。鉆進(jìn)施工第一百一十八頁,共151頁。清孔:一般用清水清孔,鉆機(jī)只鉆不進(jìn),待泥漿比重降到1.1左右即認(rèn)為清孔合格。吊放鋼筋籠:清孔后,盡快吊放鋼筋籠第一百一十九頁,共151頁。第一百二十頁,共151頁。第一百二十一頁,共151頁?;炷凉嘧ⅲ翰捎脤?dǎo)管法水下混凝土灌注方法施工第一百二十二頁,共151頁。灌注樁施工工藝套管成孔灌注樁:成孔方法:錘擊沉管、振動(dòng)沉管、夯壓沉管
適用范圍:一般粘性土、淤泥質(zhì)土、砂土、人工填土地基,
稍密及中密的碎石土地基。單打法復(fù)打法:⑴目的:提高樁的質(zhì)量或使樁徑擴(kuò)大,提高樁的承載能力。⑵要求:①二次沉管的軸線一致;②必須在第一次灌注的砼初凝以前全部完成。反插法:鋼管提升0.5m,再下插0.3m,反復(fù)進(jìn)行。第一百二十三頁,共151頁。灌注樁施工工藝就位沉管
澆筑成型邊拔邊澆放入鋼筋籠繼續(xù)澆筑沉管灌注樁施工過程第一百二十四頁,共151頁。第一百二十五頁,共151頁。常遇問題及處理方法:斷樁縮頸樁吊腳樁樁距過?。粯渡砦唇K凝受到振動(dòng);土層間水平力不同土層含水量較大;拔管速度過快水或泥沙進(jìn)入樁管;拔管時(shí)樁靴未脫或活瓣未張開第一百二十六頁,共151頁。(1)頸縮現(xiàn)象:樁身的局部直徑小于設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象。
原因:拔管后新灌注的混凝土樁局部范圍受擠壓形成頸縮。當(dāng)拔管過快或混凝土量少,或混凝土拌和物和易性差時(shí),周圍淤泥質(zhì)土趁機(jī)填充過來,也會(huì)形成頸縮。處理方法:拔管時(shí)應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面,使之具有足夠的擴(kuò)散壓力,混凝土坍落度應(yīng)控制在50~70mm。拔管時(shí)應(yīng)采用復(fù)打法,并嚴(yán)格控制拔管的速度。第一百二十七頁,共151頁。(2)斷樁
現(xiàn)象:樁身局部分離或斷裂,更為嚴(yán)重的是一段樁沒有混凝土。原因:樁距離太近,相鄰樁施工時(shí)混凝土還未具備足夠的強(qiáng)度,已形成的樁受擠壓而斷裂。處理方法:施工時(shí),控制中心距離不小于4倍樁徑;確定打樁順序和行車路線,減少對(duì)新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達(dá)到60%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再進(jìn)行下根樁的施工。第一百二十八頁,共151頁。(3)吊腳樁
現(xiàn)象:樁底部混凝土隔空或松軟,沒有落實(shí)到孔底地基土層上。原因:地下水壓力大。預(yù)制樁尖被打壞,或樁靴活瓣縫隙大時(shí),水及泥漿進(jìn)入套筒鋼管內(nèi)。由于樁尖活瓣受土壓力,拔管至一定高度才張開,使得混凝土下落,造成樁腳不密實(shí),形成松軟層。處理方法:為防止活瓣不張開,開始拔管時(shí),可采用密張慢拔的方法,對(duì)樁腳底部進(jìn)行局部翻插幾次,然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料,防止地下水及泥漿的滲入。第一百二十九頁,共151頁。(4)混凝土灌注過量
現(xiàn)象:灌樁時(shí)混凝土用量比正常情況下大1倍以上。原因:孔底有洞穴在飽和淤泥中施工時(shí),土體受到擾動(dòng),強(qiáng)度大大降低,在混凝土側(cè)壓力作用下,樁身擴(kuò)大而混凝土用量增大所造成的。處理方法:施工前詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況,對(duì)于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時(shí),應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過大時(shí),應(yīng)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系,改用其他樁型第一百三十頁,共151頁。四、爆擴(kuò)灌注樁
步驟:成孔→放炸藥→灌砂及壓爆混凝土→引爆成擴(kuò)大頭→檢查→置筋→灌筑混凝土。炸藥用量:依擴(kuò)大頭徑及土質(zhì)而定,可用計(jì)算、試驗(yàn)、查表三法。第一百三十一頁,共151頁。爆擴(kuò)樁施工工藝鉆孔(直徑50~60mm)放炸藥管擴(kuò)孔清土放炸藥包灌混凝土爆擴(kuò)大頭放入鋼筋骨架,灌注混凝土第一百三十二頁,共151頁。樁身堅(jiān)土層承臺(tái)混凝土墊層擴(kuò)大頭爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖第一百三十三頁,共151頁。施工工藝人工挖孔樁:適用范圍:土質(zhì)較好、地下水位較低的粘土、亞粘土、含少量砂卵石的粘土層等。構(gòu)造要求:φ800~φ2000mm。最大3500mm。擴(kuò)底:1.3~3.0d,最大4500mm。
護(hù)壁厚度:支護(hù)方法:現(xiàn)澆砼、噴射砼、波紋鋼模板工具式護(hù)壁。第一百三十四頁,共151頁。常用的井壁護(hù)圈有下列幾種:
1.混凝土護(hù)圈分段開挖,分段澆筑混凝土護(hù)圈,到達(dá)井底設(shè)計(jì)標(biāo)高后,將鋼筋籠放入,再澆筑樁基混凝土?,F(xiàn)澆混凝土護(hù)壁厚度D/10+5(cm)
特點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)干凈,噪音小,無擠土現(xiàn)象,速度快,可直接觀察土層、樁徑不受限制。第一百三十五頁,共151頁。灌注樁施工工藝第一百三十六頁,共151頁。工藝流程場(chǎng)地平整→放線定樁位、放挖孔線→挖第一節(jié)樁土方→綁第一節(jié)護(hù)壁鋼筋→支第一節(jié)護(hù)壁模板→澆第一節(jié)護(hù)壁混凝土及做護(hù)圈并拆除模板→在護(hù)壁上二次投測(cè)標(biāo)高及樁位中心線→安裝提升機(jī)→第二節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁、核對(duì)樁孔直徑垂直度和中心軸線→綁第二節(jié)護(hù)壁鋼筋→支第二節(jié)護(hù)壁→澆第二節(jié)護(hù)壁混凝土→重復(fù)以上施工直至設(shè)計(jì)要求深度,檢查持力層情況后進(jìn)行擴(kuò)孔→對(duì)樁孔、持力層檢查驗(yàn)收→清理孔底虛土、石渣,→排除積水→吊放鋼筋籠就位→澆注樁芯混凝土。第一
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