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1、,课程-建筑施工与管理,第2章 地基处理与桩基工程,2.1 基坑验槽2.2 地基加固处理2.3 桩基施工,2.1 基坑验槽,2.1.1 观察验槽2.1.2 钎探验槽2.1.3 洛阳铲验槽,2.2 地基加固处理,2.2.1 地基加固的原理:“将土质由松变实,将土的含水量由高变低”Ground improvement2.2.2 地基加固的方法:“挖”、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”,2.2 地基加固处理,“挖”挖除不厚软土。“填”软土层厚大面积回填。“换”将软土换填成硬土,做垫层。“夯”夯击能夯实土,粘性土、湿陷黄土。“压”排水固结土,砂桩。“挤”挤密桩施工,如水泥粉煤灰碎石桩。“
2、拌”化学搅拌桩,如旋喷桩、深层搅拌桩等。,2.3 深基础工程,2.3.1 预制桩施工2.3.2 灌注桩施工 2.3.3 其它深基础施工,2.3.1 概述,一、深基础的类型桩基础墩基础地下连续墙沉井基础沉箱基础,二、桩基础的组成与种类1组成:若干根桩 承台(承台梁),2种类1)按受力性质分:摩擦桩 端承桩 抗拔(浮)桩,2)按材料分:钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土3)按形状分:方、圆、多边、管4)按制作方法分:预制桩、灌注桩,预制桩沉桩方法:,锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入软土。振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,沉拔快,适砂土。水冲法:高压射水(桩侧或桩内)冲孔下沉,留12m打入
3、或振入。适坚硬土、砂石层。钻孔锤击法:钻孔(留 12m)、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。静力压桩法:80120t压桩机,适软弱土层。,灌注桩按成孔方法:,钻孔法一般土层沉管法土质差、水位高爆扩法土质好(粘性)、无地下水人工挖孔法桩径大、土较好,2.3.2 钢筋混凝土打入桩的施工,一、预制桩的制作、运输和堆放1制作宜由工厂加工,保证质量 要点:叠制4层,上下隔离,下层混凝土达到30再上层;钢筋接长用对焊,接头错开;混凝土由顶至尖连续浇筑,注意养护与保护;预应力管桩离心成型,直径400500,壁厚80100,节长810m,C60。,2、运输 防止损坏,(1)混凝土强度:起吊移位70设计
4、强度 运输、起吊就位100设计强度,一点吊距顶0.31L(L=510m),距顶0.29L(L1116m);两点吊距顶、距尖0.207L;(3)吊、运平稳,避免损坏。,(2)合理吊点:(正负弯矩值相等则均小),3堆放,高度不超过四层;地面坚实、平整,垫长枕木;支承点在吊点位置,垫木上下对齐。,二、打桩设备:,1、桩锤落锤:构简、使便、锤高可调;效率低,桩损大。锤重0.51.5t,动力卷扬机、人。柴油锤:(导杆式、筒式)构简、使便、自供能源、适于中型桩;锤重0.126.0t;不适过软过硬土、噪音大、污染,4080次/分。蒸汽锤:单动升耗能、自重降,力大慢1.515t,2530次/分;双动式双向耗能
5、,效率高,0.66t;100200次/分;可打可拔。液压锤:无噪、无污、频率高,复杂、价高。油气二压施力长,贯入度大。,2、桩架,作用:支撑锤桩 吊桩就位 打桩导向类型(常用):多功能桩架:机动适应性好;大而装拆运麻烦 履带式桩架:移动方便,适用范围广。步履式桩架:移动方便,稳定性好,适应性强,3、桩锤选择:(宜重锤低击),类型选择:型号选择:1)依单桩设计荷载计算冲击能E;E0.025P 2)依E及资料初选桩锤重量;3)验算适用系数K:K(锤总重M+桩重C)/E选;(5,3.5,2)4)验算合宜系数:M/C12,三、打桩施工,1、准备工作(1)场地准备:清除地上、地下障碍物,平整、压实场地,
6、设置排水沟;(2)放轴线、定桩位、设置水准点(2个);(3)确定打桩顺序:(4)进行打桩试验:2根,检验工艺、设备是否符合要求。,打桩顺序:,1)当桩中心距4倍桩径时,可:自中间向四周环绕或放射打;由中心向两侧对称打;分段对称打;2)当桩中心距4倍桩径时,可按施工方便顺序打;3)当桩的规格不同时,先大后小,先长后短;4)当桩尖设计标高不同时,先深后浅。,避免 入土深度不一,导致不均匀沉降;难打易碎;邻桩移位倾斜。,2、打桩工艺:,工艺顺序:设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打(接桩,截桩,静、动载试验,承台施工)。要点:采用重锤低击,开始要轻打;注意贯入度变化,做好打桩记
7、录(编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度);如遇异常情况(贯入度剧变;桩身突然倾斜、位移、回弹;桩身严重裂缝或桩顶破碎),暂停施打,与有关单位研究处理。,3、质量要求:,1)满足承载力要求:端承桩控制最后贯入度为主(参考标高)摩擦桩控制沉桩标高为主(参考最后贯入度)2)偏差:桩位偏差:排桩偏轴100,顺轴150mm;群桩 1/3桩径或边长;垂直偏差 1%;3)桩不受损:桩顶、桩身不打坏,桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。,2.3.3 灌注桩施工,一、钻孔灌注桩:施工无振动无噪音,但比同径预制桩承载低、沉降大。(一)干作业法(用于无地下水或已降水)1、成孔机械:螺旋钻长:钻杆长10m以上,4006
8、00 短:钻杆长35m,300400 钻扩机:钻孔径8001200,扩孔径可达3.5m,2、施工,(1)工艺顺序 平整场地,挖排水沟定桩位钻机对位、校垂直开钻出土清孔检查垂直度及虚土情况放钢筋骨架浇混凝土。,(2)施工要点 土质差、有振动、间距小时,间隔钻孔制作;软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆;可塑、硬塑粘土,含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆;及时灌注混凝土,防止孔壁坍塌;浇混凝土时放护筒,混凝土坍落度59cm,每层浇筑高度1.5m。(3)质量要求 偏差要求:位置偏差70150mm;垂直度偏差1 孔底虚土厚度:端承桩50mm;摩擦桩150mm。避免出现缩径和断桩,(二)泥浆护壁成孔(用于有地下
9、水),1、成孔机械 冲抓钻 冲击钻 潜水电钻 回转钻 反循环 正循环,2、施工,(1)工艺顺序:平整场地、挖排水沟定桩位埋护筒配泥浆钻孔、灌泥浆清孔放钢筋骨架水下灌注混凝土。(2)要点:1)护筒直径比钻头大100,开设12个溢浆口,埋入土中1m;2)泥浆比重1.1左右(粘土时可自造),随钻随灌,保持高于水位面;,3)水下灌注要求:,混凝土C20,坍落度1622cm,骨料粒径30mm;导管最大外径比钢筋笼内径小100以上;钢筋的混凝土保护层厚度50mm(混凝土垫块);能埋管500600mm后剪断导柱塞铅丝;提管时保证混凝土埋入1m。,二、沉管灌注桩,1.特点:能在土质很差,地下水位很高时施工2.
10、施工方法:锤击沉入钢管法 振动沉入钢管法3.工艺顺序:桩靴、钢管就位沉管检查管内有无砂、水放入钢筋骨架浇灌混凝土、提管。4.要点:防止钢管内进入泥浆、水;灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动 防止缩径、断桩及吊脚桩。,5.提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩:单打法 复打法单打时不放钢筋笼,混凝土初凝前原位打入、插筋灌注。振动沉管灌注桩:单振法灌满混凝土后,每原位振动510s,再上拔0.51m。复振法同复打法;反插法单振法拔管时,每上拔0.51m,向下反插0.30.5m。,三、爆扩灌注桩,步骤:成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。炸药用量:依扩大头径及土质而定,可用计算、
11、试验、查表三法。,内容:爆桩孔 爆扩大头,四、人工挖孔灌注桩 安全要求:护壁、通风、联络、照明、人员上下,2.4 其它深基础施工,一、地下连续墙 1.用途:深基坑的支护结构建筑物的深基础 2.特点:刚度大,挡土又挡水,可用于任何土质,施工无振动、噪音低;成本高,施工技术复杂,专用设备。3.施工工艺:导墙施工槽段开挖清孔插入接头管和钢筋笼水下浇筑混凝土(初凝后)拔出接头管。4.支承及与基础底板、结构墙体的连接:,二、墩基础(即大直径扩底灌注桩),直径0.8m。(桩径2.5m、底径5m、承千吨)方法:1)人挖人扩桩;2)机钻人扩桩,干法;3)机钻机扩桩,湿法。要求:防塌壁;须降水、通风、通讯、照明。设备:1)风镐、八字护壁;2)钻扩机。施工工艺:护壁挖孔扩底放入钢筋笼浇筑混凝土,三、沉井基础,1、用途:重型设备基础;桥墩;取水结构;超高层建筑物基础;2、施工工艺:制作安放刃脚分节浇筑沉井和开挖下沉(井内混凝土施工)1)现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒,可设内隔墙,可竖向分段;2)井筒内挖土或水力吸泥后,井筒靠自重逐步下沉,边挖边沉;3)沉至设计标高后用素混凝土封底防水渗,浇钢筋混凝土底板,或内填;4)若沉井为内空的地下结构物,则浇筑钢筋混凝土顶板。,