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1、建筑工程施工工艺,钟汉华,2.1 地基处理,2.1.1 地基处理的方法在建筑工程中遇到工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱（强度不足或压缩性大），不能作为天然地基时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。,第2章 地基处理与基础工程施工工艺,2.1.2 换土垫层法施工,换土垫层法也称换填法，是将在基础底面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填密度大、强度高、水稳定性好的的砂、碎石或灰土等材料及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并碾压、夯实或振实至要求的密实度为止。目前常用的垫层施工方法主要有机械碾压法、重锤夯实
2、法和振动压实（平板压实）法。,6.1 灰 土 地 基6.1.1 材料要求与施工准备,1.材料要求灰土地基是用石灰与土料的拌和料经压实而成的。灰土地基对材料的主要要求有如下一些。（1）土料。采用就地挖掘的黏性土及塑性指数大于14的粉土。土内不得含有松软杂质和耕植土。土料应过筛，其颗粒不应大于15 mm。严禁采用冻土、膨胀土、盐渍土等活动性较强的土料。（2）石灰。应用III级以上新鲜的块灰，含氧化钙、氧化镁越高越好。使用前12 d消解并过筛，其颗粒不得大于5 mm，且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多水分。,第2章地基处理与基础工程施工工艺,1机械碾压法机械碾压法是采用压路机、推
3、土机、羊足碾或其他压实机械来压实地基土。施工时先将拟建建筑物范围一定深度内的软弱土挖去，开挖的深度和宽度应根据换土垫层设计的具体要求确定。然后在基坑底部碾压，再将砂石、素土或灰土等垫层材料分层铺垫在基坑内，逐层压实。,2重锤夯实法重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。重锤夯实法一般适用于地下水位距地表0.8m以上，有效夯实深度内土的饱和度小于并接近0.6时。当夯击振动对邻近建筑物或设备产生有害影响时不得采用重锤夯实。采用重锤夯实法施工时，应控制土的最优含水量，使土粒间有适当的水分滑润，夯击时易于互相滑动挤压密实；同时应防止土的含水量过大，避免夯击成“
4、橡皮土”。,3振动压实法振动压实法是利用振动压实机来压实非黏性土或黏粒含量少、透水性较好的松散杂填土地基的方法。振动压实的效果与填土成分、振动时间等因素有关。振动时间越长，效果越好，但振动超过一定时间后，振动引起的下沉基本稳定，再继续振动也不能进一步压实。因此，施工前应进行试振，确定振动时间。振动压实施工时，先振基槽两边，后振中间，其振实的标准是以振动机原地振实不再继续下沉为合格，并辅以轻便触探试验检验其均匀性及影响深度。,2.1.3 振冲地基施工,振冲地基又称振冲桩复合地基，即利用起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射出高压水流，在边振边冲
5、的共同作用下将振动器沉到土中的预定深度；经清孔后，向孔内逐段填入碎石，或不加填料，使其在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器；如此重复填料和振密，直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，从而提高地基的承载力，减少地基沉降的加固方法。振冲地基是一种快速、经济、有效的加固方法。振冲地基按加固机理和效果的不同，分为振冲置换法和振冲密实法两类。,1振冲置换法,振冲置换法是在地基土中借振冲器成孔，振密填料置换，制成以碎石、砂砾等散粒材料组成的桩体，与原地基土一起构成复合地基，使地基承载力提高，沉降减少，故又称振冲置换碎石桩法。,2振冲密实法振冲密实法是利用振动和压
6、力水使砂层液化，砂颗粒相互挤密，重新排列，孔隙减少，从而提高地基承载力和抗液化能力，故又称振冲挤密砂桩法。振冲密实法适用于处理砂土和粉土等地基，不加填料的振冲密实法仅适用于处理黏土粒含量小于10的粗砂、中砂地基。,2.1.4 深层搅拌地基施工,深层搅拌法是利用水泥或水泥砂浆、石灰作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，固化剂和软土之间会产生一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，与天然地基形成复合地基，从而提高地基承载力，增大变形模量。,2）施工要点 深层搅拌施工前应先整平场地，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃
7、圾等），场地低洼处用黏性土料回填夯实，不得用杂填土回填。 施工前应标定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配合比。 施工使用的固化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验检验才能使用。固化剂浆液应严格按预定的配合比拌制，并应有防离析措施。泵送必须连续，拌制浆液量、固化剂与外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。 保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.5，桩位偏差不得大于50mm。 搅拌机预搅下沉时，不宜冲水；当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的
8、影响。 控制搅拌机的提升速度和次数，记录搅拌机每米下沉或提升的时间，深度记录误差不得大于50mm，时间记录误差不得大于5s，施工中发现的问题及处理情况均应注明。 每天加固完毕，应用水清洗储料罐、砂浆泵、深层搅拌机及相应管道，以备再用。,2.2 浅基础施工,浅基础，根据使用材料性能不同可分为无筋扩展基础（刚性基础）和扩展基础（柔性基础）。无筋扩展基础又称刚性基础,一般由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建造的墙下条型基础，或柱下独立基础。其特点是抗压强度高，而抗拉、抗弯、抗剪性能差，适用于六层和六层以下的民用建筑和轻型工业厂房。无筋扩展基础的截面尺寸有矩形、阶梯形和锥形等，墙下及柱下基础截面形
9、式如图2-6所示。为保证无筋扩展基础内的拉应力及剪应力不超过基础的允许抗拉、抗剪强度，一般基础的刚性角及台阶宽高比应满足设计及施工规范要求。,2.2.1 浅基础构造2.2.1.1 无筋扩展基础,无筋扩展基础是基础的一种做法，它是由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础，如图7-2所示。无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房。,1.砖基础构造砖基础有条形基础和独立基础，基础下部扩大部分称为大放脚、上部为基础墙。砖基础的大放脚通常采用等高式和间隔式两种,2.石砌体基础构造1）毛石基础 毛石基础是用毛石与水泥砂浆或水泥混合砂浆砌成。所用毛
10、石强度等级一般为MU20以上，砂浆宜用水泥砂浆，强度等级应不低于M5。,2）料石基础砌筑料石基础的第一皮石块应用丁砌层坐浆砌筑，以上各层料石可按一顺一丁进行砌筑。阶梯形料石基础，上级阶梯的料石至少压砌下级阶梯料石的1/3,3.灰土与三合土基础构造灰土与三合土基础构造如图7-9所示。两者构造相似，只是填料不同。灰土基础材料的拌料宜为37或28（体积配合比）。,4.混凝土基础与毛石混凝土基础构造1）构造要求毛石混凝土基础与混凝土基础的构造相同，当基础体积较大时，为了节约混凝土的用量，降低造价，可掺入一些毛石，掺入量不宜超过30%，形成毛石混凝土基础。,2）材料要求混凝土的强度等级不宜低于C15；毛
11、石要选用坚实、末风化的石料，其抗压强度不低于30 kPa；毛石尺寸不宜大于截面最小宽度的1/3，且不大于300 mm；毛石在使用前应清洗表面泥垢、水锈，并剔除尖条和扁块。,2.2.1.2 扩展基础,1.柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础有现浇台阶形基础、现浇锥形基础和预制柱的杯口形基础，如图7-12所示。杯口形基础又可分为单肢和双肢杯口形基础、低杯口形基础和高杯口形基础。轴心受压柱下基础的底面形状为正方形，而偏心受压柱下基础的底面形状为矩形。,2.墙下钢筋混凝土条形基础墙下钢筋混凝土条形基础根据受力条件可分为不带肋和带肋两种,（1）墙下钢筋混凝土条形基础的构造如图7-17（a）所示。
12、图7-17（b）、图7-17（c）、图7-17（d）所示分别为条形基础交接处的构造处理要求。,（2）基础垫层的厚度不宜小于70 mm，混凝土强度等级应为C15。（3）基础底板混凝土强度等级不宜低于C20。（4）当钢筋混凝土底板的厚度不小于200 mm时，底板应做成平板。（5）基础底板的受力钢筋直径不宜小于10 mm，间距不宜大于200 mm，也不宜小于100 mm。（6）基础底板的分布钢筋直径不宜小于8 mm，间距不宜大于300 mm。（7）基础底板内每延米的分布钢筋截面积不应小于受力钢筋面积的1/10。（8）底板钢筋保护层厚度，当有垫层时为40 mm，当无垫层时为70 mm。（9）当条形基础
13、底板的宽度大于或等于2.5 m时，受力钢筋的长度可取基础宽度的0.9倍，并应交错布置。,2.2.1.3 柱下条形基础与柱下交叉条形基础,1. 柱下条形基础当上部荷载较大，地基承载力较低，独立基础的底面积不能满足设计要求时，可把若干柱子的基础连成一条构成柱下条形基础，以扩大基底面积，减小地基反力，并可以通过形成整体刚度来调整可能产生的不均匀沉降。把一个方向的单列柱基连在一起就形成了单向（柱下）条形基础,柱下钢筋混凝土条形基础的构造除应满足墙下条形基础的构造外，还应满足图7-19所示的条件。（1）柱下条形基础梁端部应向外挑出，其长度宜为第一跨柱距的0. 25倍。（2）柱下条形基础梁高度，宜为柱距的
14、1/81/4，翼板的厚度不宜小于200 mm。当翼板的厚度小于等于250 mm时应做成平板，当翼板的厚度大于250 mm时，宜采用变截面，其坡度不宜大于13，如图7-19（a）所示。（3）当梁高大于700 mm时，在梁的两侧沿高度间隔300400 mm设置一根直径不小于10mm的腰筋，并设置构造拉筋，如图7-19（a）所示。（4）当柱截面尺寸等于或大于基础梁宽时，应满足图7-19（b）的规定。（5）基础梁顶部按计算所配纵向受力钢筋应贯通全梁，底部通长钢筋不应少于底部受力钢筋总面积的1/3。,2.柱下交叉条形基础当上部荷载较大，采用单向条形基础仍不能满足承载力要求时，可以把纵、横柱基础连在一起，
15、组成十字交叉条形基础,6.1.4 筏形基础,片筏基础,土质更差,单独基础联成整体,游泳馆,筏下有肋,板下处理,Mat foundation,箱形基础,有筏、墙和顶板形成箱，整体性更好,6 ) 壳体基础,3 按基础的结构形式分类,7天然地基上浅基础设计,7.2地基基础分类，荷载和承载力计算,一、地基基础分类,（1）板厚。等厚度筏形基础一般取200400 mm厚，且板厚与最大双向板的短边之比不宜小于1/20，由抗冲切强度和抗剪强度控制。有悬臂筏板可做成坡度，但端部厚度不小于200 mm，且悬臂长度不宜大于2.0 m。（2）肋梁挑出。梁板的肋梁应适当挑出1/61/3的柱距。纵横向支座配筋应有15%连
16、通，跨中钢筋按实际配筋率全部连通。,（3）配筋间距。筏形分布钢筋在板厚小于或等于250 mm时，取8间距为250 mm；板厚大于250 mm时，取10间距为200 mm。（4）混凝土强度等级。筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30。当有地下室时筏形基础应采用防水混凝土，防水混凝土的抗渗等级应根据地下水的最大水头与防渗混凝土层厚度的比值，按现行地下工程防水技术规范（GB 501082008）选用，但不应小于0.6 MPa。必要时宜设架空排水层。,（5）墙体。采用筏形基础的地下室，应沿地下室四周布置钢筋混凝土外墙，外墙厚度不应小于250 mm，内墙厚度不应小于200 mm。墙体截面应满足承载力要求
17、，还应满足变形、抗裂及防渗要求。墙体内应设置双面钢筋，竖向和水平钢筋的直径不应小于12 mm，间距不应大于300 mm。（6）施工缝。筏形与地下室外墙的连接缝、地下室外墙沿高度的水平接缝都应严格按施工缝要求采取措施，必要时设通长止水带。（7）柱、梁连接。柱与肋梁交接处的构造处理应满足图7-22所示的要求。,2.2.1.5 箱形基础,箱形基础是由现浇的钢筋混凝土底板、顶板和纵横内外隔墙组成，形成一只刚度极大的箱子，故称之为箱形基础,2.2.2 浅基础施工,2.2.2.1 无筋扩展基础施工1.砖基础施工1）工艺流程,2）施工要点（1）砌砖基础前，应先将垫层清扫干净，并用水润湿，立好皮数杆，检查防潮
18、层以下砌砖的层数是否相符。（2）从相对设立的龙门板上拉上大放脚准线，根据准线交点在垫层面上弹出位置线，即为基础大放脚边线。基础大放脚的组砌法如图7-25所示。大放脚转角处要放七分头，七分头应在山墙和檐墙两处分层交替放置，一直砌到实墙。,（3）大放脚一般采用“一顺一丁”的砌筑法，竖缝至少错开1/4砖长。大放脚的最下一皮及各个台阶的上面一皮应以丁砌为主，砌筑时宜采用“三一”砌法，即一铲灰、一块砖、一挤揉。（4）开始操作时，在墙转角和内外墙交接处应砌大角，先砌筑45皮砖，经水平尺检查无误后进行挂线，砌好撂底砖，再砌以上各皮砖。挂线方法如图7-26所示,（5）砌筑时，所有承重墙基础应同时进行。基础接槎
19、必须留斜槎，高低差不得大于1.2 m。预留孔洞必须在砌筑时预先留出，位置要准确。暖气沟墙可以在基础砌完后再砌，但基础墙上放暖气沟盖板的出檐砖，必须同时砌筑。（6）有高低台的基础底面，应从低处砌起，并按大放脚的底部宽度由高台向低台搭接。如设计无规定时，搭接长度不应小于基础大放脚的高度，如图7-27所示。,（7）砌完基础大放脚，开始砌实墙部位时，应重新抄平放线，确定墙的中线和边线，再立皮数杆。（8）在砌筑时，要做到上跟线、下跟棱；角砖要平、绷线要紧；上灰要准、铺灰要活；皮数杆要牢固垂直；砂浆饱满，灰缝均匀，横平竖直，上下错缝，内外搭砌，咬槎严密。,（9）砌筑时，灰缝砂浆要饱满，水平灰缝的厚度宜为1
20、0 mm，不应小于8 mm，也不应大于12 mm。每皮砖要挂线，它与皮数杆的偏差值不得超过10 mm。（10）在基础中预留洞口及预埋管道时，其位置和标高应准确，避免凿打墙洞；管道上部应预留沉降空隙。基础上铺放地沟盖板的出檐砖，应同时砌筑，并应用丁砖砌筑，立缝碰头灰应打严实。（11）基础砌至防潮层时，须用水平仪找平，并按设计铺设防水砂浆（掺加水泥重量3%的防水剂）防潮层。,2.毛石基础施工1）工艺流程,2）施工要点（1）砌筑前应检查基槽（坑）的尺寸、标高、土质，清除杂物，夯平槽（坑）底。（2）根据设置的龙门板在槽底放出毛石基础底边线，在基础转角处、交接处立上皮数杆。皮数杆上应标明石块规格及灰缝厚
21、度，砌阶梯形基础还应标明每一台阶的高度。,（3）砌筑时，应先砌转角处及交接处，然后砌中间部分。毛石基础的灰缝厚度宜为2030 mm，砂浆应饱满。石块间的较大空隙应先用砂浆填塞后，再用碎石块嵌实，不得先嵌石块后填砂浆或干塞石块。（4）基础的组砌形式应内外搭砌、上下错缝，拉结石、丁砌石交错设置。毛石墙中的拉结石，每0.7 m2墙面不应少于1块。,（5）砌筑毛石基础时应双面挂线，挂线方法如图7-29所示。,（6）基础外墙转角处、纵横墙交接处及基础最上一层，应选用较大的平毛石砌筑。每隔0.7 m须砌一块拉结石，上下两皮拉结石位置应错开，立面形成梅花形。毛石基础每天的砌筑高度不应超过1.2 m。（7）每
22、天应在当天砌完的砌体上铺一层灰浆，表面应粗糙。夏季施工时，对刚砌完的砌体，应用草袋覆盖养护57 d，避免风吹、日晒和雨淋。毛石基础全部砌完后，要及时在基础两边均匀分层回填，分层夯实。,3.灰土与三合土基础施工1）施工要点施工工艺：清理槽底分层回填灰土并夯实基础放线砌筑大放脚、基础墙回填房芯土防潮层。,（1）施工前应先验槽，清除松土，如有积水、淤泥应清除晾干，槽底要求平整干净。（2）拌和灰土时，应根据气温和土料的湿度搅拌均匀。灰土的颜色应一致，含水量宜控制在最优含水量2%的范围（最优含水量可通过室内击实试验求得，一般为14%18%）。（3）填料时应分层回填。其厚度宜为200300 mm，夯实机具
23、可根据工程大小和现场机具条件确定。夯实遍数一般不少于4遍。,（4）灰土上下相邻土层接搓应错开，其间距不应小于500 mm。接搓不得在墙角、柱墩等部位，在接搓500 mm范围内应增加夯实遍数。（5）当基础底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。当分层分段铺设时，接头处应做成斜坡或阶梯形搭接，每层错开0.51.0 m，并应夯压密实。,2）质量检验灰土土料石灰或水泥（当水泥代替土中的石灰时）等材料及配合比应符合设计要求，灰土应拌和均匀。施工过程中，应检查分层铺设的厚度、分段施工时上下两层的搭接长度、夯实加水量、夯实遍数、压实系数等。,4.混凝土基础施工施工工
24、艺：基础垫层基础放线基础支模浇筑混凝土拆模回填土。,（1）清理槽底验槽并做好记录。按设计要求打好垫层，垫层的强度等级不宜低于C15。（2）在基础垫层上放出基础轴线及边线，按线支立预先配制好的模板。模板可采用木模，也可采用钢模。模板支立要求牢固，避免浇筑混凝土时跑浆、变形，如图7-30所示。（3）台阶式基础宜按台阶分层浇筑混凝土，每层可先浇筑边角后浇筑中间。第一层浇筑完成后，可停0.51.0 h，待下部密实后再浇筑上一层。（4）当基础截面为锥形，斜坡较陡时，斜面部分应支模浇筑，并防止模板上浮。斜坡较平缓时，可不支模板，但应将边角部位振捣密实，人工修整斜面。（5）混凝土初凝后，外露部分要覆盖并浇水
25、养护，待混凝土达到一定强度后方可拆除模板。,2.2.2.2 钢筋混凝土基础施工,1.钢筋混凝土独立基础的施工要点施工工艺：基础垫层基础放线绑扎钢筋支基础模板浇筑混凝土拆模。,2.墙下钢筋混凝土条形基础的施工要点施工工艺：基础垫层基础放线绑扎钢筋支立模板浇筑混凝土拆模。,3.钢筋混凝土筏形基础施工要点施工工艺：基础垫层基础放线绑扎钢筋支立模板浇筑混凝土拆模。,2.2.2.3 大体积混凝土基础施工,全面分层法适用于结构面积不大、混凝土拌和、运输能力强时的情况, 施工时可将整体结构分为若干层进行浇筑施工, 但应保证层间间隔时间尽量缩短, 必须在前层混凝土初凝之前将其次层混凝土浇筑完毕, 否则层间面应
26、按施工缝的方法处理。,对于分段分层法，混凝土浇筑时每段浇筑高度应根据结构特点、钢筋的疏密程度决定，一般分层高度为振捣器作用半径的1.25倍，最大不得超过500 mm。混凝土浇筑时，严格控制下灰厚度、混凝土振捣时间。浇筑应分为若干单元，每个浇筑单元的间隔时间不得超过3 h。,对于斜面分层法，混凝土浇筑采用“分段定点、循序推进、一个坡度、一次到顶”的方法自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法，该方法能较好地适应泵送工艺，提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证了上下层混凝土不超过初凝时间，一次连续完成。当混凝土大坡面的坡角接近端部模板时，应改变混凝土的浇筑方向，即从顶端往回浇筑。,2.3 桩基础施工,桩
27、基础简称桩基，是由基桩（沉入土中的单桩）和连接于基桩桩顶的承台共同组成。桩基础的作用是将上部结构的荷载，传递到深部较坚硬、压缩性较小、承载力较大的土层或岩层上；或使软弱土层受挤压，提高地基土的密实度和承载力；以保证建筑物的稳定性，减少地基沉降。按桩的传力方式不同，将桩基分为端承桩和摩擦桩。端承桩就是穿过软土层并将建筑物的荷载直接传递给坚硬土层的桩。摩擦桩是将桩沉至软弱土层一定深度，用以挤密软弱土层，提高土层的密实度和承载能力，上部结构的荷载主要由桩身侧面与土之间的摩擦力承受，桩间阻力也承受少量的荷载。按桩的施工方法不同，有预制桩和灌注桩两类。,2.3.1 钢筋混凝土预制桩施工2.3.1.1 打
28、桩前的准备工作2.3.1.1 .1 施工场地准备,桩基础工程在施工前，应根据工程规模的大小和复杂程度，编制整个分部工程施工组织设计或施工方案。沉桩前，现场准备工作的内容有处理障碍物、平整场地、抄平放线、铺设水电管网、沉桩机械设备的进场和安装以及桩的供应等。,（1）处理障碍物。打桩前，宜向城市管理、供水、供电、煤气、电信、房管等有关单位提出申请，认真处理高空、地上和地下的障碍物；对现场周围（一般为10 m以内）的建筑物、驳岸、地下管线等做全面检查，必要时予以加固或采取隔振措施或拆除，以免打桩中由于振动的影响引起倒塌。（2）场地平整。打桩场地必须平整、坚实，必要时宜铺设道路，经压路机碾压密实，场地
29、四周应挖排水沟以利排水。,（3）抄平放线定桩位。在打桩现场附近设水准点，其位置应不受打桩影响，数量不得少于两个，用以抄平场地和检查桩的入土深度。要根据建筑物的轴线控制桩定出桩基础的每个桩位，可用小木桩标记。正式打桩之前，应对桩基的轴线和桩位复查一次。以免因小木桩挪动、丢失而影响施工。桩位放线允许偏差为20 mm。（4）进行打桩试验。施工前应做不少于2根桩的打桩工艺试验，用以了解桩的沉入时间、最终沉入度、持力层的强度、桩的承载力以及施工过程中可能出现的各种问题和反常情况等，以便检验所选的打桩设备和施工工艺，确定是否符合设计要求。,（5）确定打桩顺序。打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根
30、据桩的密集程度（桩距大小）、桩的规格、桩的长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑。根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、自中部向四周打设和由中间向两侧打设3种，如图9-1所示。当桩的中心距大于4倍桩的边长或直径时，可采用上述两种打法，或逐排单向打设，如图9-1（a）所示。反之，当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应自中部向四周施打，如图9-1（b）所示，或由中间向两侧对称施打，如图9-1（c）所示。,2.3.1.1.2 桩的制作、运输和堆放,1.桩的制作,方桩制作钢筋、模板施工,方桩制作混凝土浇筑,2.桩的运输当桩的混凝土强度达到设计强度标准值的70%后方可起吊，若需提前
31、起吊，则必须采取必要的措施并经强度和抗裂度验算合格后方可进行。,3.桩的堆放桩堆放时，地面必须平整、坚实，垫木间距应根据吊点确定，各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩，应分别堆放。,2.3.1.2 锤 击 沉 桩2.3.1.2.1 打桩设备及选择,1.桩锤1）选择桩锤类型常用的桩锤有落锤、柴油桩锤、单动汽锤、双动汽锤、振动桩锤、液压锤桩等。,（1）燃料的供给和压缩开始。上活塞下落撞击燃油泵杠杆，使燃油泵将一定量柴油喷至下活塞冲击面。当上活塞继续下落经过吸排气口时，将排气口封闭，开始压缩汽缸内的空气。逐渐增加的空气压力将下活塞和桩帽紧密地压在桩头上
32、。,（2）冲击和爆炸。上活塞继续下降，克服压缩空气的阻力与下活塞碰撞，即发生冲击，同时将下活塞冲击面上的柴油雾化飞溅至燃烧室内，同时将桩打下。燃烧室内的油雾和高压空气混和后被点燃爆炸，爆炸力继续将桩往下打，同时将上活塞向上弹起构成了一个工作循环。,（3）排气。上活塞被膨胀的气体继续向上推，当最后一道活塞环离开排气口时，汽缸内燃烧的高温高压废气立即从排气口排出。（4）扫气。上活塞继续向上运动，汽缸内产生部分真空，外部的新鲜空气通过吸排气口进入汽缸，并彻底将废气扫出，燃油泵的压油杠杆被释放恢复原位，燃油泵重新吸入柴油。上活塞到达最高点之后，由于自重作用向下降落，迫使汽缸内的气体进行搅动，使混合气体
33、部分排出汽缸外。,2）选择桩锤重量用锤击法沉桩，选择桩锤是关键，一是锤的类型，二是锤的重量。锤击应该有足够的冲击能量，施工中宜选择重锤低击。因此，应选择稍重的锤，用重锤低击和重锤快击的方法效果较好。锤重一般根据施工现场情况、机具设备性能、工作方式、工作效率等条件选择。表9-2为锤重选择表示例。,2.桩架桩架的形式有多种，常用的通用桩架(能适应多种桩锤)有两种基本形式：一种是沿轨道行驶的多功能桩架，另一种是安装在履带底盘上的履带式桩架。,选择桩架时应考虑以下因素。（1）桩的材料、桩的截面形状与尺寸、桩的长度和接桩方式。（2）桩的种类、数量、桩距及布置方式，施工精度要求。（3）施工场地的条件，打桩
34、作业环境，作业空间。（4）所选定桩锤的型式、重量和尺寸。（5）投入桩架的数量。（6）施工进度要求及打桩速率要求。,2.3.1.2.2 打桩工艺1.打桩顺序打入的桩对土体有挤压作用，先打入的桩常由于水平推挤而造成偏移和变位，而后打入的桩则难以达到设计标高或入土深度，造成土体的隆起和挤压。打桩顺序是否合理直接影响到桩基础的质量、施工速度及周围环境，故应根据桩的密集程度、桩径、桩的规格、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定。,2.打桩施工的工艺过程1）吊桩就位打桩机就位后，先将桩锤和桩帽吊起，其高度应超过桩顶，并固定在桩架上，然后吊桩并送至导杆内，垂直对准桩位，在桩的自重和锤重的压
35、力下，缓缓送下插入土中，桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。桩插入土后即可固定桩帽和桩锤，使桩身、桩帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，如硬木、麻袋、草垫等；桩帽和桩顶周围四边应有510 mm的间隙，以防损伤桩顶。,2）打桩打桩开始时，采用短距轻击，一般为0.50.8 m，以保证桩能正常沉入土中。待桩入土一定深度（12 m）且桩尖不宜产生偏移时，再按要求的落距连续锤击。这样可以保证桩位的准确和桩身的垂直。打桩时宜用重锤低击，这样桩锤对桩头的冲击小，回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都用于克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力，桩能较快地沉入土中。用落锤或单动汽锤打
36、桩时，最大落距不宜大于1 m。,3）送桩当桩顶标高低于地面时，借助送桩器将桩顶送入土中的工序称为送桩。送桩时桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上，锤击送桩将桩送入土中，送桩结束，拔出送桩管后，桩孔应及时回填或加盖。如图9-7。,4）接桩,2.3.1.3 静 力 压 桩,2.3.1.3.1 静力压桩设备,2.3.1.3.2 压桩工艺,1.测量放线定桩位（1）根据提供的测量基准点用经纬仪放出各轴线，定出桩位。（2）每根桩施工前均用经纬仪复测，并请监理人员检查验收。,2.桩机就位（1）将压桩机移至桩位处，观察水平仪和挂在压架上的垂球，调平机身。（2）以导桩器中心为准，用垂球对准桩尖圆心，找准桩位。,3.
37、吊桩、插桩桩在进行吊装、运输与堆放时应注意以下几个方面。（1）管桩吊装时宜采用两支点法，也可采用勾吊法，吊钩钩于管桩两端板处。（2）管桩在起吊、装卸、运输过程中，必须做到平稳，轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落。（3）管桩在运输、堆放时的支点位置距两端均为0.21L（L为管桩长度）。（4）堆桩场地要平稳坚实，不得产生过大的或不均匀的沉陷。,4.压桩通过定位装置重新调整管桩的垂直度，然后启动压桩油缸，将管桩慢慢压入土中。压桩油缸行程走满，夹持油缸伸程，然后压桩油缸做回程动作，上述运动往复交替，即可实现桩机的压桩工作。压桩时要控制好施压速度。压桩必须连续进行，若中断时间过长则土体将恢复固结，使压入阻力
38、明显增大，增加了压桩的困难。压桩时应做好记录，特别对压桩读数应记录准确。,5.接桩压桩施工，一般情况下都采用“分段压入、逐段接长”的方法。6.继续压桩继续压桩的操作与压桩相同。7.送桩当管桩（顶节桩）压到接近自然地面时，用专用送桩器将桩压送到设计标高，送桩器的断面应平整，器身应垂直，最后标高应用水准仪控制。送桩结束后，卸出送桩器，回填桩孔。,2.3.1.4 振 动 沉 桩,2.3.1.4.1 振动沉桩设备,2.3.1.4.2 振动沉桩工艺,1. 振动沉管施工法的类型（1）单打法。单打法即一次拔管法，拔管时每提升0.51.0 m，振动510 s；再拔管0.51.0 m，振动510 s，如此反复进
39、行，直至全部拔出为止。该法宜采用预制桩尖，一般情况下振动沉管灌注桩均采用此法，单打法适用于含水量较小的土层。,（2）复打法。复打法是在同一桩孔内进行两次单打，即按单打法制成桩后再在混凝土桩内成孔并灌注混凝土。采用此法可扩大桩径，大大提高桩的承载力，适用于软弱饱和土层。 （3）反插法。反插法是将套管每提升0.5 m，再下沉0.3 m，反插深度不宜大于活瓣桩尖长度的2/3，如此反复进行，直至拔离地面。此法也可扩大桩径，提高桩的承载力，适用于软弱饱和土层。,2. 基本施工程序单打法、反插法、复打法的基本施工程序如下。（1）桩机就位。将桩管对准预先埋设在桩位上的预制桩尖（采用钢筋混凝土封口桩尖）或将桩
40、管对准桩位中心，把桩尖活瓣合拢（采用活瓣桩尖），然后放松卷扬机钢丝绳，利用桩机和桩管自重，把桩尖竖直压入土中。,（2）振动沉管。开动振动锤，同时放松滑轮，使桩管逐渐下沉，并开动加压卷扬机，通过加压钢丝绳对钢管加压。当桩管下沉至设计标高后，关停振动器。（3）第一次灌注混凝土。利用吊斗向桩管内灌注混凝土。,（4）边拔管、边振动、边灌注混凝土。当混凝土灌满后即可拔管。用振动沉管灌注桩拔管时，应先启动振动打桩机，振动片刻后再开始拔管，并应在测得桩尖活瓣确已张开，或钢筋混凝土桩尖确已脱离，混凝土已从桩管中流出以后，方可继续拔出桩管。拔管时，应使桩锤连续冲击至桩管全部从土中拔出为止。（5）安放钢筋笼或插筋
41、，成桩。当桩身配钢筋笼时，第一次混凝土应先灌至笼底标高，然后安放钢筋笼，再灌注混凝土至桩顶标高。,3. 施工时的主要事项（1）单打法施工应遵守以下规定。必须严格控制最后30 s的电流、电压值，其值按设计要求或根据试桩和当地经验确定。桩管内灌满混凝土后，先振动510 s，再开始拔管，应边振边拔，每拔0.51.0 m停拔、振动510 s，如此反复，直至桩管全部拔出。在一般土层内，拔管速度宜为1.21.5 m/min，用活瓣桩尖时宜慢，用预制桩尖时可适当加快，在软弱土层中，宜控制在0.60.8 m/min。,（2）反插法施工应遵守以下规定。桩管灌满混凝土之后，先振动再拔管，每次拔管高度为0.51.0
42、 m，反插深度为0.30.5 m；在拔管过程中，应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地表面或高于地下水位1.01.5 m，拔管速度应小于0.5 m/min。 在桩尖处的1.5 m范围内，宜多次反插，以扩大桩的端部断面。穿过淤泥夹层时，应当放慢拔管速度，并减小拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。,（3）混凝土的充盈系数不得小于1.0；对于混凝土充盈系数小于1.0的桩，宜全长复打，对可能有断桩和缩颈的桩，应采用局部复打。成桩后的桩身混凝土顶面标高应不低于设计标高500 mm。全长复打桩的入土深度宜接近原桩长，局部复打应超过断桩或缩颈区1 m以上。 全长复打桩施工时应遵守以下规
43、定：第一次灌注混凝土应达到自然地面；应随拔管随清除黏在管壁上和散落在地面上的泥土；前后两次沉管的轴线应重合；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。,2.3.2 灌注桩施工,混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后在孔内安装钢筋笼，浇筑混凝土成桩。与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点，但施工工艺复杂，影响质量的因素多。灌注桩按成孔方法分为：钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩等。,2.3.2.1 泥浆护壁成孔灌注桩,2.3.2.1.1 施工工艺流程和施工准备1施工工艺流程,2.施工准备1）埋设护筒护筒具有导正钻具
44、、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。,2）制备泥浆泥浆的主要作用有：泥浆在桩孔内吸附在孔壁上，将土壁上的孔隙填补密实，避免孔内壁漏水，保证护筒内水压的稳定；泥浆比重大，可加大孔内水压力，可以稳固土壁、防止塌孔；泥浆有一定的黏度，通过循环泥浆可使切削碎的泥石渣屑悬浮起来后被排走，起到携砂、排土的作用；泥浆对钻头有冷却和润滑作用。,3）钢筋笼的制作钢筋笼的制作场地应选择在运输和就位都比较方便的场所，在现场内进行制作和加工。钢筋进场后应按钢筋的不同型号、不同直径、不同长度分别进行堆放。,2.3.2.1.3 成孔,1.回转钻机成孔1）正循环回转钻机
45、成孔,2）反循环回转钻机成孔,2.潜水钻机成孔,钻扩机,3.冲击钻机成孔,4.冲抓锥成孔,5.成孔质量和沉渣检查1）成孔质量的检查方法桩成孔质量检测方法主要有圆环测孔法（常规测法）、声波孔壁测定仪法、井径仪测定法三种。（1）圆环测孔法。（2）声波孔壁测定仪法。（3）井径仪测定法。,2）沉渣检查,2.3.2.1.4 清孔,1.抽浆法（1）用反循环方法成孔时，泥浆的相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，钻孔终孔后，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环515 min就可完全清除孔底沉淀土。（2）正循环成孔，空气吸泥机清孔。,2.换浆法3.掏渣法主要针对冲抓法所成的桩孔，采用掏渣筒进行掏渣清孔
46、。4.用砂浆置换钻渣清孔法,2.3.2.1.5 钢筋笼吊放,（1）起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，吊点对称。（2）钢筋笼设置3个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。（3）吊放钢筋笼入孔时，实行“一、二、三”的原则，即一人指挥、二人扶钢筋笼、三人搭接。（4）对于20 m以下钢笼采用整根加工、一次性吊装的方法，20 m以上的钢筋笼分成两节加工，采用孔口焊接的方法。（5）放钢筋笼时，要求有技术人员在场，以控制钢筋笼的桩顶标高及防止钢筋笼上浮等问题。（6）成型钢筋笼在吊放、运输、安装时，应采取防变形措施。（7）按编号顺序，逐节垂直吊焊，上下节笼各主筋应对准校正，采用对称施
47、焊。（8）钢筋笼安装入孔时，应保持垂直状态。（9）钢筋笼按确认长度下入后，应保证笼顶在孔内居中，吊筋均匀受力，牢靠固定。,2.3.2.1.6 水下浇筑混凝土,1-导管；2-承料漏斗；3-提升机具；4-球塞（砼球、球胆、木球）,灌注桩混凝土的施工,常用导管法,1.导管灌注的主要机具导管灌注的主要机具有：向下输送混凝土用的导管；导管进料用的漏斗；储存量大时还应配备储料斗；首批隔离混凝土控制器具，如滑阀、隔水塞和底盖等；升降安装导管、漏斗的设备，如灌注平台等。,2.水下混凝土灌注1）灌注前的准备工作（1）根据桩径、桩长和灌注量，合理选择导管和起吊运输等机具设备的规格、型号。（2）导管吊入孔时，应将橡
48、胶圈或胶皮垫安放周整、严密，确保密封良好。（3）将隔水塞或滑阀用8号铁丝悬挂在导管内水面上。,2）施工顺序施工顺序为：放钢筋笼安设导管使滑阀（或隔水塞）与导管内水面紧贴灌注首批混凝土连续不断灌注直至桩顶拔出护筒。,3）灌注首批混凝土在灌注首批混凝土之前最好先配制0.10.3 m3的水泥砂浆放入滑阀（隔水塞）以上的导管和漏斗中，然后再放入混凝土，确认初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土的重量排出导管内的水，使滑阀（隔水塞）留在孔底，灌入首批混凝土。,4）连续灌注混凝土首批混凝土灌注正常后，应连续不断灌注混凝土，严禁中途停工。在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸
49、导管，保持导管的合理埋深。探测次数一般不宜少于所适用的导管节数，并应在每次起升导管前，探测一次管内外混凝土面的高度。遇特别情况(局部严重超径、缩径、漏失层位和灌注量特别大时的桩孔等)时应增加探测次数，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内的情况。,5）桩顶混凝土的浇筑桩顶的灌注标高按照设计要求，且应高于设计标高1.0 m以上，以便清除桩顶部的浮浆渣层。桩顶灌注完毕后，应立即探测桩顶面的实际标高，常用带有标尺的钢杆和装有可开闭的活门钢盒组成的取样器探测取样，以判断桩顶的混凝土面。,2.3.2.2 干作业钻孔灌注桩,2.3.2.2.1 施工机械,步履式螺旋钻机,2.3.2.2.2 施工工艺,干作业
50、钻孔灌注桩的施工步骤为：螺旋钻机就位对中钻进成孔、排土钻至预定深度、停钻起钻，测孔深、孔斜、孔径清理孔底虚土钻机移位安放钢筋笼安放混凝土溜筒灌注混凝土成桩桩头养护。,1.钻孔钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。钻孔时，螺旋刀片旋转削土，削下的土沿整个钻杆螺旋叶片上升而涌出孔外，钻杆可逐节接长直至钻到设计要求规定的深度。在钻孔过程中，若遇到硬物或软岩，应减速慢钻或提起钻头反复钻，穿透后再正常进钻。在砂卵石、卵石或淤泥质土夹层中成孔时，这些土层的土壁不能直立，易造成塌孔，这时钻孔可钻至塌孔下12 m，用低强度等级的混凝土回填至塌孔1 m以上，
