《情景二樁基工程》PPT課件.ppt

1、情景二 樁基工程,建筑工程管理專業(yè),情景二 樁基工程,1、預(yù)制樁施工 2、灌注樁施工 3、樁土復(fù)合地基,情景二 樁基工程,樁基礎(chǔ)是用承臺(tái)或梁將沉入土中的樁聯(lián)系起來(lái)，以承受上部結(jié)構(gòu)的一種常用的基礎(chǔ)形式。 當(dāng)天然地基土質(zhì)不良，不能滿足建筑物對(duì)地基變形和強(qiáng)度方面的要求時(shí)，常常采用樁基礎(chǔ)將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較大的土(巖)層上，以保證建筑物的穩(wěn)定和減少其沉降量。同時(shí)，當(dāng)軟弱土層較厚時(shí)，采用樁基礎(chǔ)施工，可省去大量的土方開(kāi)挖、支撐、排(降)水設(shè)施，一般均能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。因此，樁基礎(chǔ)在建筑工程中應(yīng)用廣泛。,情景二 樁基工程,分類： 按樁的傳力和作用性質(zhì)，樁可分為端承樁和摩擦樁兩種。 1）端

2、承樁是穿過(guò)上部軟弱土層而達(dá)到下部持力層(巖石、礫石層、砂層或堅(jiān)硬土層)上的樁，上部結(jié)構(gòu)荷載主要是由樁尖阻力來(lái)平衡。 2）摩擦樁是把建筑物的荷載傳布在樁四周土中及樁尖下土中的樁，其大部分荷載靠樁四周表面與土的摩擦力來(lái)支承。,情景二 樁基工程,按樁身的材料來(lái)分有木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁和鋼樁等。 按樁的截面形狀分為：實(shí)心樁和空腹樁。 按樁的施工方式可分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。,情景二 樁基工程,1）預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制成的各種材料和形式的樁，然后用沉樁設(shè)備將樁沉入(打、壓、振)土中。鋼筋混凝土預(yù)制樁(含預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁)施工速度快，適用于穿透中間層較軟弱或夾有不厚的

3、砂層、持力層埋置深度及變化不大、地下水位高、對(duì)噪聲及擠土影響無(wú)嚴(yán)格限制的地區(qū)； 2）灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上用機(jī)械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。灌注樁適用于嚴(yán)格限制噪聲、振動(dòng)、擠土影響、持力層起伏較大的地區(qū)。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,一、鋼筋混凝土預(yù)制樁 1、鋼筋混凝土預(yù)制樁(簡(jiǎn)稱預(yù)制樁)是運(yùn)用比較多的一種樁型，具有制作方便、質(zhì)量可靠、材料強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、承載力高、價(jià)格低等特點(diǎn)。 2、預(yù)制樁常用的截面形式有混凝土方形實(shí)心截面、圓柱體空心截面以及預(yù)應(yīng)力混凝土管形截面。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,3、樁的預(yù)制 預(yù)制樁在制作時(shí)，樁內(nèi)應(yīng)設(shè)縱向鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋 (或絲)和橫向鋼筋(或箍)，

4、以便承受樁在運(yùn)輸、起吊和下沉?xí)r產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力和沖擊力。 4、樁的起吊 預(yù)制樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70后方可起吊，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100后才可以運(yùn)輸和沉樁。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,5、樁的運(yùn)輸 一般情況下，應(yīng)根據(jù)打樁順序和速度隨打隨運(yùn)，可以避免二次搬運(yùn)。運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的樁或在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的樁，應(yīng)有質(zhì)量合格證，并按規(guī)定進(jìn)行檢查編號(hào)。 6、樁的堆放 樁堆放時(shí)，場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)，樁按規(guī)格、樁號(hào)分類分層疊置，堆放層數(shù)不宜超過(guò)四層，支承點(diǎn)應(yīng)設(shè)在吊點(diǎn)處，各墊木應(yīng)在同一垂直線上，最下層墊木適當(dāng)加寬。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,二、預(yù)制樁的沉樁方法 （一）錘擊沉樁 錘擊法沉樁也稱打樁，是利用樁錘下落到樁

5、頂產(chǎn)生的沖擊能而使樁沉入土中。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,1、打樁設(shè)備 主要有樁錘、樁架以及動(dòng)力裝置三部分。 （1）樁錘。 樁錘是對(duì)樁施加沖擊力，把樁沉入土中的主要機(jī)具。樁錘有落錘、汽錘(單動(dòng)和雙動(dòng))、柴油錘、液壓錘和振動(dòng)錘等。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,（2）樁架 樁架的主要作用是在沉樁過(guò)程中保持樁的正確位置和在打樁過(guò)程中引導(dǎo)錘、樁的方向并保證樁錘按所要求的方向沖擊樁體。常用的樁架有滾筒式樁架、多功能樁架、履帶式樁架,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,2、打樁施工 （1）打樁順序 由于打樁對(duì)土體的擠密作用，使先打的樁因受水平推擠而造成 偏移和變位，或被垂直擠拔造成浮樁，而后打入的樁因土體擠密，難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或入土深

6、度，或造成土體隆起和擠壓，截樁過(guò)大。因此，進(jìn)行群樁打入施工時(shí)，為了保證打樁工程質(zhì)量，防止周圍建筑物受土體擠壓的影響，打樁前應(yīng)根據(jù)樁的密集程度、樁的規(guī)格、長(zhǎng)短和樁架的移動(dòng)方便等因素來(lái)正確選擇打樁順序。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,（2）打樁施工：樁架移動(dòng)和定位、吊樁和定樁、打樁、接樁等 1)吊樁就位。 按既定的打樁順序，先將樁架移動(dòng)至設(shè)計(jì)所定的樁位處并用纜風(fēng)繩等穩(wěn)定，然后將樁運(yùn)至樁架下，用樁架上的滑輪組，由卷?yè)P(yáng)機(jī)將樁提升為直立狀態(tài)。對(duì)準(zhǔn)樁位中心，緩緩放下插入土中。樁插入時(shí)垂直度偏差不得超過(guò)0.5。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,樁就位后，在樁頂安上樁帽，然后放下樁錘輕輕壓住樁帽。樁錘、樁帽和樁

7、身中心線應(yīng)在同一垂直線上。在樁的自重和錘重的壓力下，樁便會(huì)沉入一定深度，等樁下沉達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再一次檢查其平面位置和垂直度，校正符合要求后，即可進(jìn)行打樁。為了防止擊碎樁頂，應(yīng)在混凝土樁的樁頂和樁帽之間、樁錘與樁帽之間放上硬木、麻袋等彈性襯墊作緩沖層。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,2)打樁 (1)打樁開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先采用小落距(0.50.8m)輕擊樁頂，使樁正常沉入土中12m后，檢查樁身垂直度以及樁尖偏移，當(dāng)符合要求后，再逐漸增大至規(guī)定落距，直至將樁沉到設(shè)計(jì)要求的深度。 (2)打樁的方法有重錘低擊和輕錘高擊兩種。輕錘高擊所獲得的動(dòng)量小，沖擊力大，其回彈也大，樁頭易損壞，在實(shí)際工程中一般不用；重錘低擊獲得的

8、動(dòng)量大，樁錘對(duì)樁頂?shù)臎_擊小，其回彈也小，樁頭不易損壞，大部分能量都用以克服樁周邊土壤的摩阻力而使樁下沉。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,3)接樁 方法： 當(dāng)設(shè)計(jì)的樁較長(zhǎng)，但由于打樁機(jī)高度有限或預(yù)制、運(yùn)輸?shù)纫蛩?，只能采用分段預(yù)制、分段打入的方法，需在打樁現(xiàn)場(chǎng)的打入過(guò)程中將樁接長(zhǎng)。 接長(zhǎng)預(yù)制鋼筋混凝土樁的方法有焊接法、法蘭盤連接法和漿錨法三種。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,4）質(zhì)量要求 沉樁的質(zhì)量主要是看能否滿足貫入度或設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求以及打入后樁的偏差是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。質(zhì)量控制的原則是： 1）樁尖位于堅(jiān)硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的沙土或風(fēng)化巖等持力層時(shí)，以貫入度控制為主，以樁尖進(jìn)入持力層的深度或樁尖標(biāo)高作

9、為參考；,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,2）貫入度已達(dá)到要求而樁尖標(biāo)高未達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊三陣，其每陣10擊的平均貫入度不應(yīng)大于規(guī)定的數(shù)值； 3）樁尖位于其他軟土層時(shí)，以樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，貫入度作為參考； 4）打樁時(shí)，如控制指標(biāo)已符合要求，而其他指標(biāo)與要求相差較大時(shí)，應(yīng)會(huì)同有關(guān)單位研究處理； 5）貫入度應(yīng)通過(guò)試樁確定，或做打樁試驗(yàn)與有關(guān)單位確定。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,（二）振動(dòng)沉樁 靜力壓樁是利用靜壓力將預(yù)制樁壓入土中的一種沉樁工藝。 （三）靜力壓樁 靜力壓樁是利用靜壓力將預(yù)制樁壓入土中的一種沉樁工藝。靜力壓樁機(jī)工作原理是在預(yù)制樁的壓入過(guò)程中，以樁機(jī)重力(自重和配重)作為作用力，克服壓樁過(guò)程中樁身周

10、圍的摩擦力和樁尖阻力，將樁壓入土中。靜力壓樁適用于軟土地區(qū)的樁基施工。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,特點(diǎn)： 靜力壓樁法與錘擊沉樁法相比，具有如下的特點(diǎn)： （1）錘擊沉樁需要在樁頂產(chǎn)生很大的錘擊應(yīng)力，才能使樁身克服各種摩阻力而沉入土中，因而在預(yù)制樁時(shí)，其混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，在使用過(guò)程中，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不需要C30，有部分材料不能充分發(fā)揮其作用。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,（2）使用靜力壓樁無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境的干擾和影響較小，特別適用于對(duì)噪音、振動(dòng)有特殊要求的區(qū)域施工，如擴(kuò)建工程、市區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)工程，精密儀器車間的擴(kuò)建、改建工程。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,（3）錘擊沉樁時(shí)，樁頂要承受錘擊應(yīng)力，因此樁

11、頂、樁身容易被打碎，產(chǎn)生質(zhì)量事故；當(dāng)打樁順序不合理時(shí)，土體會(huì)水平擠動(dòng)，其表面嚴(yán)重隆起，嚴(yán)重影響樁基質(zhì)量。靜力壓樁，樁頂不會(huì)承受錘擊應(yīng)力，可以避免樁頂破碎和樁身開(kāi)裂，同時(shí)，壓入樁所引起的樁周圍土體隆起和水平位移比沉樁小得多，因而對(duì)土體結(jié)構(gòu)的破壞程度和破壞范圍要比錘擊沉樁小，可以確保施工質(zhì)量，提高施工速度。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,（4）由于靜力壓樁的摩阻力與樁的承載力有線性關(guān)系，因此，不需要做試驗(yàn)試樁便可得出單樁承載力。 靜力壓樁施工中，一般是采用分段預(yù)制、分段壓入、逐段接長(zhǎng)的方法.,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,（四）水沖沉樁 水沖沉樁是在樁旁插入一根與之平行的射水管，利用高壓水流沖刷樁尖下的土體，以減少樁

12、表面與土體間的摩阻力和樁尖下端土的阻力，使樁在自重或錘擊作用下沉入土中.,第二節(jié) 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)灌注混凝土或鋼筋混凝土的一種成樁方法。 灌注樁的施工方法：鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴(kuò)成孔灌注樁等多種。 一、鉆孔灌注樁 常用的施工方法根據(jù)地質(zhì)條件的不同分為干作業(yè)成孔灌注樁、濕作業(yè)成孔灌注樁。,第二節(jié) 灌注樁施工,1干作業(yè)成孔灌注樁施工成孔時(shí)若無(wú)地下水或地下水很小，基本上不影響工程施工時(shí)，稱為干作業(yè)成孔。主要適用于北方地區(qū)和地下水位低的土層； 2泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工 泥漿護(hù)壁成孔灌注樁是利用泥漿護(hù)壁，鉆孔時(shí)通過(guò)循環(huán)泥漿將鉆頭切削下的土渣排出孔

13、外而成孔，而后吊放鋼筋籠，水下灌注混凝土而成樁。,第二節(jié) 灌注樁施工,二、挖孔灌注樁 常用的井壁護(hù)圈有下列幾種：混凝土護(hù)圈、沉井護(hù)圈、鋼套管護(hù)圈。 特點(diǎn)是：?jiǎn)螛兜某休d能力高，受力性能好，既能承受垂直荷載，又能承受水平荷載；人工挖孔灌注樁，具有機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作方便，占用施工場(chǎng)地小，無(wú)噪音，無(wú)振動(dòng)，不污染環(huán)境，對(duì)周圍建筑物影響小，施工質(zhì)量可靠，可全面展開(kāi)施工，工期縮短，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。,第二節(jié) 灌注樁施工,三、套管成孔灌注樁 依據(jù)使用樁錘和成樁工藝不同，分為錘擊沉管灌注樁、振動(dòng)沉管灌注樁、靜壓沉管灌注樁、振動(dòng)沖擊沉管灌注樁和沉管夯擴(kuò)灌注樁等。 1、錘擊沉管時(shí)采用落錘或蒸汽錘將

14、鋼管打入土中 2、振動(dòng)沉管是將鋼管上端與振動(dòng)沉樁機(jī)剛性連接，利用振動(dòng)力將鋼管打入土中。,第二節(jié) 灌注樁施工,這類灌注樁的施工工藝是： 使用錘擊式樁錘或振動(dòng)式樁錘將帶有樁尖的鋼管沉人土中，造成樁孔，然后放人鋼筋籠、澆筑混凝土，最后拔出鋼管，形成所需的灌注樁，沉管樁對(duì)周圍環(huán)境有噪音、振動(dòng)、擠壓等影響。,第二節(jié) 灌注樁施工,四、爆擴(kuò)成孔灌注樁 爆擴(kuò)成孔灌注樁簡(jiǎn)稱爆擴(kuò)樁，是由樁柱合擴(kuò)大頭兩部分組成。施工時(shí)先是用人工或機(jī)械鉆孔，然后在樁孔底部放下炸藥包，并填筑混凝土，借爆炸力積壓周圍的土層，形成需要的擴(kuò)大頭，接著將鋼筋骨架放入樁孔內(nèi)澆筑樁柱的混凝土。,第三節(jié) 樁土復(fù)合地基,土木工程的地基問(wèn)題可以概括為： 1、強(qiáng)度和穩(wěn)定性問(wèn)題 2、壓縮及不均勻沉降問(wèn)題 3、地基的滲漏將超過(guò)容許值 4、地震、機(jī)器、以及車輛的振動(dòng)、波浪作用和爆破等動(dòng)力荷載可能引起的危害,第三節(jié) 樁土復(fù)合地基,地基處理的方法： 1、采取措施使土中孔隙減少，土顆粒之間靠近，密度加大，土的承載力提高。 2、地基中摻加各種物料，通過(guò)物理化學(xué)作用把吐顆粒膠結(jié)在一起，是地基承載力提高，剛度加大，變形