《第五节排桩围护结构课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五节排桩围护结构课件.ppt（42页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,第二章,排桩围护结构,基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在610米左右时，即可采用排桩支护。排桩围护结构是地铁基坑开挖中经常采用的围护结构形式。,排桩支护的类型,排桩支护结构可分为：（1）柱列式排桩支护：当边坡土质尚好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡，如图a所示。（2）连续排桩支护（图b）：在软土中一般不能形成土拱，支挡结构应该连续排。密排的钻孔桩可互相搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来，如图c所示。也可采用钢板桩、钢筋混凝土板桩，如图d、e所示。（3）组合式排桩支护：在地下水
2、位较高的软土地区，可采用钻孔灌注排桩与水泥土桩防渗墙组合的方式，如图f所示。,（1）无支撑（悬臂）支护结构：当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。（2）单支撑结构：当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑支护结构，可以在支护结构顶部附近设置一单支撑（或拉锚）。（3）多支撑结构：当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以减少挡墙的压力。,按开挖深度分,构成排桩的基本桩单元，可以是工字钢、钢板桩、挖孔桩、钻孔桩、水泥土搅拌桩或劲性水泥土搅拌桩等，下面学习它们的施工要点,二、排桩围护结构的施工,2、钢板桩围护结构,排桩围护结构,3、钻孔灌注桩围护结构,4、挖孔灌注桩围护结构,1、工字钢装围护结
3、构,5、水泥土搅拌桩围护结构,6、劲性水泥土搅拌桩围护结构,腰梁、横撑及锚杆位置的确定 1）工字钢桩、钢板桩，通常是随基坑土方开挖，在其2-3m处设置第一道横撑。为防止锚杆拉应力对土层及地下管线产生不良的影响，一般第一道锚杆设置在距离地面一下4m处。其他各层横撑及锚杆位置应根据受力经计算确定，并在基坑土方开挖过程中，随挖随设置。2）地铁主体结构埋置深，故基坑围护结构需要设置多道横撑或锚杆。当结构完成后，还要拆除腰梁、横撑和锚头等。因此在设计时，必须与主体结构施工步骤紧密结合。,1、工字钢桩围护结构,越秀公园站马蹄形断面,2）土层锚杆的布置与施工当基坑面积很大而且采用横撑较困难时，采用锚杆支撑更
4、能显示出其优越性，但在地层软弱而松散时，锚杆的设置较为复杂和困难。锚杆的设计时应进行承载力、截面面积和稳定性等方面的计算。,钻孔：严格控制位置、方向和深度,注浆:是锚杆施工中的一个重要工序，施工时要特别认真,锚杆试验与张拉：一般分为抗拔试验、抗拉试验和张拉试验,锚杆制作与安装,土层锚杆施工,具体施工过程参照课本P27,土层锚杆工作示意图,钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可多次倒用。因此，沿海城市（上海、天津等地）修建地下铁道时，在地下水位较高的基坑中采用较多。,我国地下铁道施工中多采用U型钢板桩，其沉放和拔除方法，以及使用的机械均与工字钢桩相同,适用范围基本与工字钢的相同,2、
5、钢板桩围护结构,2.湿作业成孔成孔机械有冲击钻机、冲抓钻机及正、反循环旋转钻机等，可用于不同土层。,1.干作业成孔即无泥浆非循环钻进法，适合地下水位低于桩底的一般黏性土，砂土及人工成孔地基。,3、钻孔灌注桩围护结构,湿作业施工主要工序：,场地准备,埋设护筒,制备泥浆,钻孔,清孔,钢筋笼入孔,灌注水下混凝土等,成孔 下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土 成桩,冲击钻法,回旋钻法（正、反循环）,旋挖钻法,钻孔,钻 孔,十字钻头,回转钻成孔，又称正反循环成孔，是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下，慢速钻进，通过泥浆排渣成孔，灌注混凝土成桩，为国内最为常用和应用范围 较广的成桩方法。特点：可用于各种地质条件，各
6、种大小孔径和深度，护壁效果好，成孔质量可靠；施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低，但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。适用范围：粘性土、含少量砾石、卵石的土层、软岩。,18,二、回旋钻成孔,（1）正循环钻孔,正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。特点：排渣能力比较弱,钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。适用：粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、
7、卵砾石层、基岩,20,正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，是使钻机的钻头对准桩的中心线，等钻机对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔,正循环钻结构示意图,（2）反循环钻孔,反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。适用：同正循环。,22,反循环钻结构示意图,三、旋挖钻机钻孔,旋挖钻孔灌注桩是近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法。工作原理：旋挖钻通过钻斗的旋转
8、、削土、提升、卸土，反复循环而成孔，最大成孔直径可达1.5-4m，最大成孔深度为60-90m，可以满足各类大型基础施工的要求。特点：具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。适用：砂土、粘性土、粉质土等土层施工,24,25,旋挖钻机施工,腰梁、横撑及锚杆位置的确定 1）工字钢桩、钢板桩，通常是随基坑土方开挖，在其2-3m处设置第一道横撑。为防止锚杆拉应力对土层及地下管线产生不良的影响，一般第一道锚杆设置在距离地面一下4m处。其他各层横撑及锚杆位置应根据受力经计算确定，并在基坑土方开挖过程中，随挖随设置。2）地铁主体结构埋置深，故基坑围护结构需要设置多道
9、横撑或锚杆。当结构完成后，还要拆除腰梁、横撑和锚头等。因此在设计时，必须与主体结构施工步骤紧密结合。,人工挖孔桩,人工挖孔桩 工程名词，用人力挖土、现场浇筑的钢筋混凝土桩。人工挖孔桩一般直径较粗，最细的也在800毫米以上，因其具有应用灵活、无机械噪声和泥浆污染、易纠偏和控制精度、对施工现场和机具设备要求不高、造价便宜等优点而被广泛用于基坑的围护结构和建筑物的基础。,4、挖孔灌注桩围护结构,人工挖孔桩,挖孔桩施工图,3,4,5,2,1,要有足够的现场调查资料和丰富的现场管理经验，并严格按操作规程施工。,要加强地面观察，检查其是否产生异常的沦陷现象。,在孔口应设置围栏和工作平台,设置通风系统和瓦斯
10、检测仪器,井下挖土工人应戴安全帽、保险吊带、防毒口罩，孔内要设置救生吊梯,安全措施,每日开工前需利用空压机对孔内进行吹入一定的新鲜空气，防止孔内存在有害气体、二氧化碳浓度过高。,施工前需对钢丝绳、麻绳进行认真检查，发现绳索受损应立即进行更换，防止提升过程中出现断裂，发生安全事故。,从孔内挖出的土方尽量远离孔口，避免落入孔内对孔底作业人员造成伤害。,每日下班前需对正在进行或已成孔尚未浇筑砼的孔进行认真检查，确认每个孔都加盖安全防护盖方可离开（安全防护盖板一般采用钢筋制作，空隙不宜过大。,水泥土深层搅拌法是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂。通过特制的深层搅拌施工机械，将软土和固化剂强制搅拌，利用
11、固化剂和软土之间所产生的一系列“物理-化学”作用，使软土结成具有整体性、水稳定和一定强度的桩体。从而提高地基强度，增大其变形模量。,5、水泥土搅拌桩围护结构,2、水泥土搅拌法施工工艺流,水泥土搅拌法施工工艺流程,动画播放,1.定位 2.预搅下沉。待深层搅拌机冷却水循环正常后，启动电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度由电流监测表控制。3.制备水泥浆。待搅拌机下沉到一定深度后，开始按设计的配合比制备水泥浆，在压浆前将水泥浆倒入集料斗中。4.提升喷浆搅拌。搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。5.重复
12、上下搅拌。深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为了使软土和水泥浆搅拌均匀，可以再次将搅拌机边旋转沉入土中，至设计加固深度后，再将搅拌机边旋转边提升出地面。6.移位。,定义劲性水泥土搅拌桩亦称SMW（Soil Mixing Wall)，即在水泥土桩内插入H型钢等(多数为H型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等)，将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。,6、劲性水泥土搅拌桩围护结构,水泥土与型钢之间粘结强度的研究还不充分，通常认为，型钢单独承担全部水、土侧压力，水泥搅拌桩的作用在于抗渗止水。水泥土对型钢的 包裹作用提高了型钢的刚度，可起到减小位移的作用。还起到套箍的作用，可以防止型钢失稳。,占用场地小,耗用水泥和钢材少，造价低,施工过程中对周围建筑物及地下管线影响小，对环境污染小，无废弃泥浆。,施工速度快,优点,施工要点,2.施工施工工艺与深层搅拌桩相同。,1.开挖导沟，设置围檩导向架导沟可使搅拌机施工时的涌土不致冒出地面，导向架则是确保搅拌桩及H型钢插入位置的准确。,结 束,42,
