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1、建筑工程施工现场十大员（上）,主讲：王康华 高级工程师,国家注册造价工程师、注册监理工程师、注册安全工程师、注册一级建造师、国家注册ISO9001、ISO14001、GB/T28001审核员、咨询师,施工员岗位主要职责,1、负责施工图、标准图及有关技术资料的收集、联系工作，参加图纸会审、设计交底，做好会审记录及联系会审后的变更通知。同时做好技术核定和签证工作。2、编制工程进度计划、施工方案，负责技术交底、检查、督促各班组贯彻执行。3、深入施工现场调查研究，解决施工过程中发生的各种技术问题，及时向工地主任汇报反映施工情况，参与解决工程在施工、质量、安全各方面的存在问题。4、参与隐蔽工程、各分部分
2、项工程和竣工验收，并负责整理竣工图纸，办理竣工验收手续。5、贯彻执行现场施工规范标准和安全技术操作规程，做好工程质量、安全生产验收工作，负责、做好施工合成材料的级配资料、材料试验工作。6、负责对发生的工程质量和安全事故调查工作，坚持“三不放过原则”，分清责任提出补救方案和整改措施。7、努力完成上级领导部门布置、下达的各项任务，履行岗位职责，搞好协作配合。,地基及基础的概念,建筑物,上部结构,基 础,地 基,建筑物的全部荷载均由其下的地层来承担。受建筑物影响的那一部分地层称为地基；建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础。,基 础,上部结构,地 基,建筑物三部分示意图,建筑物的地基和基础是建筑物的
3、根本，它们一旦出现问题，建筑物的安全和正常使用必然受到影响。建筑物的事故，绝大多数都与地基和基础有关。组成地层的土或岩石是自然界的产物。建筑物建造在地层上面，所以建筑物场地的工程地质条件是决定地基基础设计和施工的先决条件。,土是岩石风化的产物。,土是三相体。,土,液相（水）,固相（土颗粒）,气相（气）,巨粒：60mm,细粒：0.075mm,土的粒组,粗粒：0.07560mm,1 基础工程,1.1 土方工程 土方工程是基础施工的重要施工过程，其工程质量和组织管理水平，直接影响基础工程乃至主体结构工程施工的正常进行。,P1,土方工程的特点是工程量大，施工条件复杂，因此，在土方工程施工前，根据工程及
4、水文地质条件及施工所处的季节与气候条件，确定合理的施工方案。,P1,建筑工程的基础土方工程包括场地平整、坑（槽）沟的开挖、基础土方的回填与夯实等施工过程。土方施工过程中的排水和土的边坡处理问题，应遵照国家规范予以施工。,P1,1.1.1 土的工程分类及性质,1土的工程分类根据土的开挖难易程度（即硬度系数大小），土共分为8类。,P1,2土的工程性质,（1）土的天然密度和干密度天然密度是指土在天然状态下单位体积土的质量，它与土的密实程度和含水量有关。土的天然密度按下式计算：,P1-2,式中土的天然密度，kg/m3；m 土的总质量，kg；V 土的体积，m3。,2土的工程性质,（1）土的天然密度和干密
5、度土的干密度，即单位体积土中固体颗粒的质量，即土体孔隙内无水时的土的重度。常用干密度作为填土压实质量的控制指标。,P1-2,式中d土的干密度，kg/m3；mS 固体颗粒质量，kg；V 土的体积，m3。,在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度。土的干密度愈大，表示土愈密实。土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制。,（2）土的含水量土的含水量是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示。回填土的质量控制为获取最大干密度，而最大干密度的获得必需有最佳含水量，方能将土夯压密实。所以应使含水量处于最佳含水量的变化范围之内。,式中：m湿含水状态土的质量，kg；m干烘干后土
6、的质量，kg；mW 土中水的质量，kg；mS固体颗粒的质量，kg。,土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。,土的最佳含水量和最大干重度参考值见下表,（3）土的可松性自然状态下的土经挖掘后，其体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复到原来的体积，这种性质称为土的可松性。,这里讲的回填压实土的体积是在上述开挖的土的体积。,P3,土的可松性程度用可松性系数表示，即：最初可松性系数 最终可松性系数,（4）土的渗透性土的渗透性也称透水性，是指土体透过水的性能。不同的土透水性不同。一般用渗透系数K作为衡量土的透水性指标。渗透系数：表示单位时间内
7、水穿透土层的能力，以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。土的渗透系数见下表所示。,土的渗透系数参考表,（5）松土的压缩性 松散土经压实后体积减少的性质，影响填土土方量。,由于在一般的压力作用下，土粒（土的固相）和水（土的液相）的压缩量与土的总压缩量相比十分微小，故可近似认为土粒和水是不可压缩的。,P4,土的压缩源于土中孔隙体积的减少（气体压缩、气体排出、孔隙水的排出）。饱和土由土粒和水组成，当其被压缩时，随着孔隙体积的减少，土中孔隙水被排出。在荷载作用下，饱和土体中产生超静孔隙水压力，在排水条件下，随着时间发展，土体中水被排出，超静孔隙水压
8、力逐步消散，土体中有效应力逐步增大，直至超静孔隙水压力完全消散，这一过程称为固结。,1.1.2 基础土方的施工准备,（1）准备全套工程图纸和各种有关基础工程的技术资料，进行现场实地调查与勘测。（2）根据施工组织设计规定和现场实际条件，制定基础工程施工方案。（3）平整场地，处理地下地上一切障碍物，完成“三通一平”。（4）测量放线，设立控制轴线桩和水准点（5）如在雨期施工，应在场内设排水沟，准备排水设施和机具，阻止场外雨水流入施工场地或基坑内。如需夜间施工，应按需要数量准备照明设施，在危险地段设明显标志。,P45,1.1.3 基坑(槽)土方的开挖,基础土方开挖，中心问题是：正确决定土方边坡和工作面
9、尺寸；选择土壁支护设施；选择排水或降水方法；确定土方开挖方法和钎探验槽。,1土方边坡与土壁支撑,在建筑物基础或管沟土方施工中，对永久性或使用时间较长的临时性挖方，防止塌方的主要技术措施是放坡和坑壁支撑。,P5,土方边坡与土壁支撑,土壁稳定，主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡，一旦失去平衡，土壁就会塌方。造成土壁塌方的主要原因有：,边坡过陡，使土体本身稳定性不够，尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中，常引起塌方。雨水、地下水渗入基坑，使土体重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。基坑(槽)边缘附近大量堆土，或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度。,（1）
10、土方边坡土方边坡的坡度用坡高（即基础开挖深度）H与坡宽B之比表示。土方边坡坡度=H/B=1：m(m为坡度系数)土方边坡的大小与土质、开挖深度，开挖方法、边坡留置时间长短、排水情况及附近堆土等有关。,m的确定原则：保证土体稳定、施工安全，又要节省土方,P5,土方边坡的形式有直坡式、斜坡式和踏步式。,P6,当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方边坡可做成直立壁不加支撑，但深度不宜超过下列规定：密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)：1.0m；硬塑、可塑的粉土及粉质粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)：1.5m；坚硬的粘土：2m。挖土深度
11、超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑。,当超过深度时,应根据土质和施工具体情况进行放坡,以保证不塌方。放坡后基坑上口宽度由基坑底面宽度来决定，基坑底宽度每边应比基础宽出1530cm，以便施工操作。,当挖地基坑较深或晾槽时间较长时，应根据实行情况采取护面措施。常用的坡面保护方法有帆布、塑料薄膜覆盖法，坡面拉网法或挂网。当地质条件良好，土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5m以内且不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表1.4规定。,基坑(槽)或管沟挖好后，应及时进行基础工程或地下结构工程施工。在施工过程中，应经常检查坑壁的稳定情况。,表1.4 深度在5m内的基坑(槽)、管
12、沟边坡的最陡坡度,永久性挖方边坡坡度应按设计要求放坡。临时性挖方的边坡值应符合表1.5的规定。,表1.5 临时性挖方边坡值,（2）坑壁支撑场地狭小地段施工不允许放坡时，一般可采用支撑护坡。坑壁支撑的形式，应根据开挖深度、土质条件、地下水位、开挖方法、相邻建筑物或构筑物等情况进行选择和设计。,P8,常用的坑壁支撑形式：（a）衬板式；（b）悬臂式；（c）拉锚式；（d）锚杆式；（e）斜撑式。,P8,1）衬板式支撑衬板式支撑多用于较窄且较浅的坑、槽施工中。该法缺点是需用较多的木料。,P8,2）护坡桩支撑一般用于城市深基础施工，大型基坑垂直下挖而不放坡。护坡桩可采用现场灌注桩或预制钢筋混凝土桩。挡土桩的
13、锚固方式取决于基坑深度即挡土的高度，当挡土高度在35m时，宜取悬臂桩式，桩尖入土深度约为挡土高的1/21/3，靠桩入土嵌固部分抵抗坑边土方对桩的压力。如果基坑深度超过10m时，则需在桩的中间部位用锚杆将桩固定。,P8,采用护坡桩施工的程序是：先按挖土区尺寸放线定位，然后打入预制钢筋混凝土桩（或钻孔灌注桩），待桩打完或灌注桩达到要求强度后，再进行土方开挖。,P9,2基坑排水与降水,在土方开挖过程中，地下水渗入坑内，不但会使施工条件恶化，而更严重的是会造成边坡塌方和地基承载能力下降。因此，在基坑土方开挖前和开挖过程中，必须采取措施降低地下水位。多采用明沟集水井抽水、井点降水或二者相结合的办法排除地
14、下水。,地下水按其埋藏条件可分为：,上层滞水、潜水和承压水三种类型。1.上层滞水：指埋藏在地表浅处，局部隔水透镜体的上部，且具有自由水面的地下水。上层滞水地带只有在融雪或大量降水后才能聚集较多的水，因而只能作为季节性的或临时性的水源。,2.潜水：指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水。潜水直接受雨水渗透或河流渗入土中而得到补给，同时也直接由于蒸发或流入河流而排泄。因此，潜水位的变化直接受气候条件变化的影响。,3.承压水：指充满于两个连续的稳定隔水层之间的含水层中的地下水。它承受一定的静水压力。由于承压水的上面存在隔水顶板，它的埋藏区与地表补给区不一致。因此，承压水的动态变化
15、，受局部气候因素影响不明显。,地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力，作为反作用力，水对土骨架的作用力称为渗流力。竖向渗流的作用可使土的有效重度发生变化。,向下渗流使有效应力增加，增大土的抗剪强度；向上渗流则使有效应力减少，降低土的抗剪强度。向上渗流的水力梯度增加到使有效应力减少为零的某一数值icr，此时，土中的有效应力降低为零，砂土因抗剪强度丧失而“液化”。这种渗透液化现象称为流砂。,防治流砂措施,在一定动水压力作用下，松散而饱和的细砂和粉砂容易产生流砂现象，降低地下水位，改变水流方向，消除动水压力，是防治流砂现象的重要途径。其具体措施有：（1）枯水期施工 地下水位低，坑内外水位差小，动水压力减
16、小，不易产生流砂。（2）抛大石块法 基坑开挖中出现流砂现象，挖至标高后，立 即铺设芦席并抛大石块，增加土的压重，以平衡动水压力。此法解决解决局 部或轻微流砂现象是有效的。,（3）打钢板桩法 将钢板桩打入坑底一定深度，增加地下水由坑 外流入坑内的渗流路线，减小水力坡度，从而减小动水压力。浇筑地下连续 墙可起到同样的效果。（4）井点降水法 采用井点降水法可使地下水渗流方向朝下，向下 的动水压力增大了土粒间的压力，从而有效地制止了流砂现象。,当土中渗流的水力梯度小于临界水力梯度时，虽不致诱发流砂现象，但土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去，如果这种现象发生的时间比较长，在土层中将形
17、成管状空洞，使土体强度降低，压缩性增大，这种现象称为“管涌”。,（1）基坑明沟排水法定义：在基坑或沟槽开挖时，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水在重力作用下流入集水井内，然后用水泵抽出坑外。设置：四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外，地下水流的上游，基坑面积较大时，可在基础范围内设置盲沟。,排水沟和集水井是随挖土逐层加深，挖至设计标高后，井底应低于基坑底12m。集水井应围设木板、铁笼、混凝土滤水管等滤水设施，井底铺设30cm左右的滤料（碎石、粗砂），防止抽走井底土粒。,根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔3040m设置一个；基坑四个角应各设一个。集水井大
18、小：直径或宽度不少于0.8m，深度低于挖土面0.71.0m。,排水沟大小：截面不少于0.20.5m，沟底低于挖土面0.5m以上，集水井方向保持2%-5%的纵坡。,（2）井点降水法当基坑开挖深度较大、地下水位较高、土质较差（如细砂、粉砂等）的情况下，要考虑用井点降水法施工。,井点降水的作用：1）防止地下水涌入坑内；2）防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方；3）使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了管涌；4）降水后，降低了深基坑围护结构的水平荷载；5）消除了地下水的的渗流，也防止了流砂现象；6）降低地下水位后，还使土体固结，增加地基土的承载力。,井点降水法系统做法是在基坑开挖前，先在基
19、坑四周埋设一定数量的井点管和滤水管，挖方前和挖方过程中利用抽水设备，通过井点管抽出地下水，使地下水位降至坑底以下，避免产生坑内涌水、塌方和坑底隆起现象，保证土方开挖正常进行。,井点降水施工方案的主要内容包括：井点平面布置图和高程布置图；井点结构和地面排水管路图；井点降水深度要求和降水干扰计算书；抽水设备规格、数量以及电源等。,1）轻型井点降水轻型井点就是沿基坑的四周将许多井点管埋入地下蓄水层内，井点管的上端通过弯联管与总管相连接，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，这样便可将原有地下水位降至坑底以下。轻型井点设备是由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。（动画）
20、,井点管的埋设：埋设井管的孔径一般为300mm，埋管时井点管与孔壁间、底部用粗砂填实以利滤水，孔的顶部用黏土填塞严密，以防漏气。,轻型井点降水深度一般不大于6m。井点管埋置深度H（不包括滤管），可按下式计算：,H式中：井点管埋设面至坑底面的距离；降水后的地下水位至基坑中心底面的距离，一般为0.51.0m；水力坡度，环状井点为1/10，单排井点为1/4，双排井点1/7；井点管至基坑中心的水平距离。,无压井：当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时。承压井：布置在承压含水层中时。完整井：当水井底部达到不透水层时。非完整井：当水井底部未达到不透水层时。,井点系统的涌水量计算：井点管的数量，是根据其涌水
21、量来计算的。,井点涌水量计算：,无压完整（全）环形井点的涌水量：式中 Q井点系统总涌水量（m3/d）；K土的渗透系数（m/d）；H含水层厚度（m）；R抽水影响半径（m）；s水位降低值（m）；x0基坑假想半径（m），；F基坑的平面面积（m2）；,2）喷射井点当基坑开挖较深，在采用多级轻型井点不经济时，可采用喷射井点，其降水深度可达820m。,喷射井点的设备，主要是由喷射井管、高压水泵和管路系统组成。,3基础土方的开挖,基础土方的开挖方法分两类，人工挖方和机械挖方。,（1）人工挖方及注意事项,人工挖方一般多用于住宅建筑槽深在2.5m以内和其他建筑槽宽在3m以内的条形基础，以及在500m3土方量以内
22、的构筑物基础。或无法使用及无条件使用机械的基础土方工程。,1）基槽土方开挖，应自上而下分步分层下挖，每步开挖深度约30cm，每层深度以60cm为宜，从开挖端逆向倒退按踏步型挖掘。2）所挖土方应两侧出土，抛于槽边的土方距槽边1m、高度1m为宜。3）挖至距槽底50cm左右时，测量放线人员应配合抄出距槽底50cm平线，沿槽边相距23m钉水平标高木橛。4）冬、雨期挖方，两期（也包括晾槽时间长）可在槽底标高以上保留1530cm不挖，待下道工序开始前再挖。5）挖土发现文物古墓时，应妥善保护并报有关部门处理后，方可继续施工。在埋有电缆地段挖方，应有电缆主管部门代表在场。,（2）机械挖方,一般建筑的地下室、半
23、地下室土方，基槽深度超过2.5m的住宅工程，条形基础槽宽超过3m或土方量超过500m3的其他工程，宜采用机械挖方。,分类：正铲、反铲、拉铲和抓铲,1）正铲挖掘机挖土。用于开挖停机面以上的土方工程。它挖掘力大，生产效率高，正铲工作面高度应不小于1.5m，以保证切土装满土斗。它可以用于地质良好或经降水的大型基坑土方开挖。挖土特点是：“前进向上，强制切土”。正铲挖掘机的基本作业方法：（a）侧向卸土法（b）后方卸土法（c）分层开挖法,2）反铲挖掘机挖土：反铲挖掘机用于开挖停机面以下的土方，其挖掘力比正铲小，且机械磨损较大，操作较费力。一般用于深度在4m以内的砂土或黏水的基槽和管沟土方开挖作业。挖土特点
24、是：“后退向下，强制切土”。反铲挖掘机的基本作业方法：（a）沟端开挖法：反铲挖土机停在沟端，向后退着挖土。（b）沟侧开挖法：挖土机在沟槽一侧挖土，挖土机移动方向与挖土方向垂直。,4基槽检验与处理,基槽（坑）挖至基底设计标高后，必须通知勘察、设计、监理部门会同验槽，经处理合格后签证，再进行基础工程施工。验槽目的在于检查地基是否与勘察设计资料相符合。验槽主要以施工经验观察为主，对于基底以下的土层不可见部位，要辅以钎探、夯音配合共同完成。,验槽(坑)的主要内容和方法如下：核对基槽(坑)的位置、平面尺寸、坑底标高。核对基槽(坑)土质和地下水情况。空穴、古墓、古井、防空掩体及地下埋设物的位置、深度、形状
25、。对整个基槽(坑)底进行全面观察，注意土的颜色是否一致，土的坚硬程度是否一样，有无软硬不一或弱土层，局部的含水量有无异常现象，走上去有无颤动的感觉等。验槽的重点应选择在桩基、承重墙或其他受力较大部位。,（1）观察验槽主要观察基槽基底和侧壁土质情况，土层构成及其走向，是否有异常现象，以判断地基土层是否达到设计要求。,钎探,人工打钎：一般钢钎，用直径2225mm的钢筋制成，钎头呈60尖锥形状，钎长1.82.0m；810磅大锤。将钎尖对准孔位，一人扶正钢钎，一人站在操作凳子上，用大锤打钢钎的顶端；锤举高度一般为5070crn，将钎垂直打入土层中。机械打钎：轻便触探器（北京地区规定必用）。将触探杆尖对
26、准孔位，再把穿心锤会在钎杆上，扶正钎杆，拉起穿心锤，使其自由下落，锤距为50cm，把触探杆垂直打入土层中。记录锤击数。钎杆每打入土层30cm时，记录一吹锤击数。,（2）钎探对基槽底以下23倍基础宽度的深度范围内，土的变化和分布情况，以及是否有空穴或软弱土层，需要用钎探明。打钎时，每贯入30cm，记录锤击数一次，并填入规定的表格中。每钎分五步打（每步为30 cm），钎顶留50 cm，以便拔出。对于土质变化不太复杂的天然地基，钎孔布置可参考表1-10所列方式。对于软弱土层和新近沉积的黏性土以及人工杂填土，钎孔间距不应大于1.5m。打钎完成后，要从上而下逐步分层分析钎探记录，再横向分析钎孔相互之间的
27、锤击次数，将锤击数过多或过少的钎孔，在打钎图上加以圈定，以备到现场重点检查。钎探后的孔要用砂灌实。,（3）地基局部处理由工程设计负责人作出处理方案，由施工单位进行处理。处理方法可概括为“挖、填、换”三个字。,1 软松土坑(填土、墓穴、淤泥)的处理,将坑中的软松土、虚土全部挖除，使坑底及四周均见天然土，然后用与坑边天然土层相近的材料分层夯实回填至坑底标高处。常用回填材料有砂、砂砾石、天然土、37或28的灰土。采用天然土分层夯实回填时，每层厚度200mm，如图1.36(a)所示。软松土坑范围较大，超过地槽的宽度时，应将该范围内的基槽适当加宽，挖至天然层，将部分基础加深，做成12踏步与两端相接，如图
28、1.36(c)所示。,对于范围和深度较大的软土坑，由于回填材料与天然地基密实度相差较大，会造成基础不均匀下沉，所以还要考虑加强上部结构的强度，以抵抗地基不均匀沉降而引起的内力。在防潮层下设钢筋混凝土或钢筋砖圈梁(图1.37),2 砖井、枯井、土井的处理方法,当井在基槽范围内时，应将井的井圈拆至地槽下1m以上，井内用中砂、砂卵石材料分层夯填处理，在拆除范围内用28或37灰土分层回填夯实至槽底(图1.38)。,3 局部范围内(硬物)的处理,当桩基或部分基槽下有基岩、旧墙基、老灰土、压实路面等硬土或坚硬物时，首先在地坑、地槽范围内尽可能地挖除，以免基础局部落在硬物上造成不均匀沉降使上部建筑物开裂。硬
29、土、硬物挖除后，若深度小于15m时，可用砂、砂卵石或灰土回填；若长度大于5m时，则将槽底做12踏步灰土垫层与两端紧密连接，然后做落深基础。,4 橡皮土的处理,当地基为粘性土，含水量大且趋于饱和时，如果直接夯打或反复碾压，就容易形成有颤动弹性感的“橡皮土”。对于含水量高的粘性土，施工中避免直接夯拍，拟采用晾槽或掺石灰粉的办法降低含水量后压实。若施工中已出现橡皮土，则应将橡皮土层挖除，然后在槽底适当加深的情况下铺垫一层承载力高、适应设计要求的垫层地基，如砂土或级配砂石垫层等。,1.1.4 土方回填与压实,建筑中的填土，主要是基础沟槽的回填土和房心土的回填。,1土料的选择和填筑方法,填方土料为黏性土
30、时，填土前应检验其含水量，含水量大的不宜做填土用；淤泥、冻土、膨胀性土及有机物质含量大于8%的土，以及硫酸盐含量大于5%的土都不能用来填土。,填方施工应按水平分层填土、分层压实。每层的厚度根据土的种类及选用的压实机械而定。回填施工前，填方区的积水采用明沟排水法排除，并清除杂物。填方中采用两种透水性不同的填土时，应分层填筑，上层宜填筑透水性较小的填料，下层填筑透水性大的填料。,填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多
31、遍”的方法。夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适用于小面积填土的压实。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。,2填土压实方法,填土压实的影响因素,填土压实的主要影响因素为压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1 压实功的影响 填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功的关系见图1.33。,2 含水量的影响 填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实；当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最佳含水量(图1.34)。各种土的最佳含水量和最大干密度见表1.7所示
32、。,使填土压实获得最大密实度时的土的含水量，称为土的最优含水量。土的最优含水量用击实试验确定。工地检验方法是用手将土料紧握成团，两指轻轻即碎为宜。对填土每层铺上厚度和压实遍数，根据土质、压实的密实度要求和压实机械性能确定。,表1.7 土的最佳含水量和最大干密度参考表,3 铺土厚度的影响 在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小(图1.35)，其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减小。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。对于重要填方工程，其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据应符合表1.8的规定。,表1.8 填
33、土施工时的分层厚度及压实遍数,4 填土质量检查,填土压实后必须要达到密实度要求，填土密实度以设计规定的控制干密度d(或规定的压实系数)作为检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数，即可计算出填土控制干密度d的值。土的实际干密度可用“环刀法”测定。填方施工结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度等，检验标准应符合表1.9的规定。,表1.9 填土工程质量检验标准,1.1.5 土方的季节性施工,土方在冬期施工，低温会使含水的土体冻结，从而破坏土体结构和使土体膨胀，挖方和填方均不能正常地进行。,1土方工程雨期施工,土方工程施工应尽可能避开雨期，
34、或安排在雨期之前，也可安排在雨期之后进行。（1）大型基坑或施工周期长的地下工程，应先在基础边坡四周做好截水沟、挡水堤，防止场内雨水灌槽。（2）一般挖槽要根据土的种类、性质、湿度和挖槽深度，按照安全规程放坡，挖土过程中加强对边坡和支撑的检查。雨期施工，土方开挖面不宜过大，应逐段、逐片分期完成。（3）挖出的土方应集中运至场外，以避免场内积水或造成塌方。留作回填土的应集中堆置于槽边3m以外。机械在槽外侧行驶应距槽边5m以外，手推车运输应距槽1m以外。（4）回填土时，应先排除槽内积水，然后方可填土夯实。雨期进行灰土基础垫层施工时，应做到“四随”（即随筛、随拌、随运、随打），在雨季施工期间，当天所下的灰
35、土必须当日打完，槽内不准留有虚土。,2土方工程冬期施工,土方工程不宜在冬期施工，以免增加工程造价。（1）采用预制混凝土桩或钻孔灌注桩（2）冬期施工期间，原则上尽量不开挖冻土。（3）开挖基坑（槽）或管沟时，必须防止基土遭受冻结。（4）冬期施工基础应及时回填，并用覆盖表面免遭冻结。（5）灰土应尽量错开严冬季节施工，灰土不准许受冻，如必须在严冬期打灰土时，要做到随拌、随打、随盖。一般当气温低于-10C时，灰土不宜施工。,1.2 桩基工程,建造荷载较大的厂房或建筑物时，遇到地基的软弱土层很厚，采用浅埋基础不能满足变形要求，而做其他人工地基没有条件或不经济时，常采用桩基础。桩基的作用是将建筑物的荷载通过
36、桩身传给软土层以下的坚土层，或靠桩的表面和土的磨擦力传给基土，前者称为端承桩，后者称为摩擦桩。,桩按受力情况分为端承桩和摩擦桩两种(图2.1)端承桩是穿过软弱土层而达到坚硬土层或岩层上的桩，上部结构荷载主要由岩层阻力承受；施工时以控制贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。摩擦桩完全设置在软弱土层中，将软弱土层挤密实，以提高土的密实度和承载能力，上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。,桩按施工工艺不同分为预制桩和灌注桩预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲沉桩、振动沉桩和静力压桩等；灌注桩是在桩位处成孔，然
37、后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩等。,摩擦端承桩 桩顶的极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但主要由桩端阻力承受。,端承摩擦桩 桩顶的极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但主要由桩侧阻力承受。,1.2.1 桩基施工准备,1图纸资料的准备（1）基础工程施工图（包括桩基和其他形式的基础）。（2）建筑物基础的工程地质资料。（3）建筑施工现场和邻近区域内的情况调查资料。（4）桩基施工机械及配套设备的技术性能资料；有关桩的荷载试验资料。（5）桩基工程施工技术措施。,2桩基工程施工技术措施的内容,（1）打桩
38、施工平面图，其中要标明桩位、编号、施工顺序、水电线路及临时设施。（2）确定打桩或成孔机械、配套设备，以及施工工艺的有关资料。（3）施工作业计划和劳动组织计划，机械设备、备（配）件、工具和材料供应计划。（4）主要机械的试运转、试打或试钻、试灌注的计划。（5）保证工程质量、安全生产和季节性施工的技术措施。,3打桩施工现场的准备,（1）做好场地平整工作，对于不利于施工机械动行的松软场地进行处理。雨期施工时，应有排水措施。（2）复核测量基线、水准基点及桩位。（3）桩基正式施工前应作打桩或成孔试验，检查设备和工艺是否符合要求，数量不得少于2根。（4）在建筑旧址或杂填土地区施工时，预先应进行钎探，并将探明
39、在桩位处的旧基础、石块、废铁等障碍物挖除，或采取其他处理措施。（5）基础施工用的临时设施，开工前必须就绪。,1.2.2 钢筋混凝土预制桩施工,1预制钢筋混凝土桩的施工工艺（柴油锤）桩机械就位并对准桩位 栓吊桩钢丝绳 吊桩 稳桩并校正桩的垂直 冷锤击12次检查桩位 正式打桩 送桩（按设计的要求）求贯入度（或标高）,管桩及长度在10m以内的方桩在预制厂制作，较长的方桩在打桩现场制作。模板可以保证桩的几何尺寸准确，使桩面平整挺直；桩顶面模板应与桩的轴线垂直；桩尖四棱锥面呈正四棱锥体，且桩尖位于桩的轴线上；底模板、侧模板及重叠法生产时，桩面间均应涂刷好隔离层，不得粘结。,桩的制作、运输、堆放,钢筋骨架
40、的主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%；同一根钢筋两个接头的距离应大于30d0并不小于500mm。桩顶和桩尖直接受到冲击力易产生很高的局部应力，桩顶和桩尖钢筋配置(如图2.2所示)应作特殊处理。钢筋骨架制作允许偏差应符合表2.1的规定。,桩主筋应根据桩截面大小确定，一般为4根8根，直径 为1225mm；主筋连接 宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不 超过50%；同一根钢筋两个接头的间距应大于30d，并不小于500mm。预制桩箍筋直径 为68mm，间距不大于20cm。预制桩骨架的允许偏差应符合规范的规定。桩顶和桩 尖处的配筋应加强。,预
41、制桩制作,表2.1 预制桩钢筋骨架质量检验标准,2桩锤的选择,打桩时，要根据桩的尺寸和要求，选择适当的桩锤和桩架。选择打桩机主要是锤型和锤重的选定。,3定桩位和确定打桩顺序,（1）定桩位：应根据基础施工图确定桩基础轴线，并将桩位测设到地面上，桩位可用石灰点或钉桩标出。（2）打桩的顺序：根据不同情况可采用三种顺序：自中间向两翼对称地进行；自中间向四周展开进行；由一端向另一端逐排打设。,打桩顺序的确定,打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。根据桩的密集程度，打桩顺序一般分为逐段打设、
42、自中部向四周打设和由中间向两侧打设三种，如图2.7所示。当桩的中心距不大于4倍桩的直径或边长时，应由中间向两侧对称施打(图2.7(c)，或由中间向四周施打(图2.7(b)。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(图2.7(a)。,根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。,4预制钢筋混凝土桩打设,（1）定锤吊桩立桩要对准桩位、调整垂直，桩的垂直偏差不得超过0.5%。然后固定桩帽和桩锤，确保桩、桩帽和锤在同一垂线上，使桩能顺利地垂直下沉。桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽与柱顶四周间留510mm的间隙，以防操作桩顶。,钢筋混凝土
43、预制桩应达到设计强度的70%才可起吊；达到100%设计强度才能运输和打桩。若提前吊运，必须采取措施并经过验算合格方可进行。桩在起吊搬运时，必须做到平稳，避免冲击和振动，吊点应同时受力，且吊点位置应符合设计规定。如无吊环，设计又未作规定时，绑扎点的数量及位置按桩长而定，应符合起吊弯矩最小的原则，可按图2.3所示的位置捆绑。,（2）沉桩桩的施工原则应是“重锤低击”、“低提重打”。对于落锤、单动汽锤或柴油锤打桩，在开始打桩时，即应测量记录桩身沉落1m所需要的锤击次数及桩锤落距的平均高度。对于设计规定桩尖打入坚土层的端承桩，是以桩的最后贯入度为主，桩尖入土深度或标高作参考。设计规定桩尖落在软土层的摩擦
44、桩，则是以桩尖设计标高为主，最后贯入度作参考。贯入度的测量和记录，落锤、单动汽锤和柴油锤取最后10击的入土深度；双动汽锤取最后1min的桩入深度。贯入度已经达到要求而桩尖标高尚未达到时，应继续锤击3阵，其每阵10击的平均贯入度不应大于规定的数值。,（3）打桩过程中常见的问题：凡是遇到下列情况应暂停止打桩，经与有关单位联系处理后，方准继续施工。一是贯入度发生突变；二是桩突然倾斜、位移或严重回弹；三是桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎。处理的办法是首先补钻查明情况，然后移位或补桩。桩顶打碎或桩身打断、打堆，主要原因可能是遇到硬夹层、旧地基基础；由于桩顶不同、桩身不垂直；由于桩的强度不够；也可能锤击能不足
45、而产生过打等原因。常见的处理办法是确保桩身混凝土的强度，使其表面充分碳化；或增强桩顶的钢筋网片或改进桩帽及其衬垫；或用钻孔机穿透夹层再植桩施打；调整桩锤冲击能量等。,（4）预制钢筋混凝土桩施工质量要求与验收,第一种情况，当桩顶设计标高与施工现场标高相同时，桩基工程应待打桩完毕后进行验收。每二种情况，当桩顶设计标高低于施工场地标高而需送桩时，应在每根桩的桩顶打至场地标高后进行中间验收，待全部桩打完，并开挖到设计标高，应再做检验。,预制桩(钢桩)桩位的允许偏差,桩基验收应提交的资料包括：桩位测量放线图，工程地质勘察报告，材料试验记录，桩的制作和打桩记录，桩位的竣工平面图（基坑开挖至设计标高的桩位图
46、），桩的静载和动载试验资料和确定桩的贯入度的记录。桩在现场预制时，应对原材料、钢筋骨架混凝土强度进行检查；采用工厂生产的成品桩时，桩进场后应进行外观及尺寸检查。,打桩过程中的注意事项,桩机就位后，桩架应垂直平稳，桩帽与桩顶应锁紧牢靠，连接成整体。打桩时，应密切观察桩身下沉贯入度的变化情况。在正常情况下，沉桩应连续施工，打入土的速度应均匀，应避免因间歇时间过长，土的固结作用而使桩难以下沉。打桩时振动大，对土体有挤压作用，可能影响周围建筑物、道路及地下管线的安全和正常使用，施工过程中要有专人巡视检查，及时发现和处理有关问题。严禁非施工人员进入打桩现场；对桩机的正常运行、桩架的稳定经常进行检查，严格
47、按操作规程进行施工，确保安全。,桩头的处理,在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。,静力压桩,静力压桩是在均匀软弱土中利用压桩架（型钢制作）的自重和配重，通过卷扬机的牵引传到桩顶，将桩逐节压入土中的一种沉桩方法。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。,压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接桩时也应保证上
48、下接桩的轴线一致，并使接桩时间尽可能的缩短，否则，间歇时间过长会由于压桩阻力过大导致发生压不下去的事故。当桩接近设计标高时，不可过早停压，否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。,压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然增大，甚至超过压桩能力而使桩机上抬。这时可以最大的压桩力作用在桩顶，采取停车再开、忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采取截去桩顶的办法。压桩与打桩相比，由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小，同时压桩引起的桩周土体和水平挤动也小
49、的多，因此压桩是软土地区一种较好的沉桩方法。,1.2.3 混疑土和钢筋砼灌注桩施工,灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。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。灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、干作业钻孔灌注桩、套管成孔及爆扩成孔灌注桩等。,1 干作业钻孔灌注桩,干作业钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为400mm、500mm、600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。螺旋钻成孔灌注桩宜用于地下水位以上的一般黏性土、砂土及人工填土地基，不
50、宜用于地下水位以下的上述各类土及碎石土、淤泥和淤泥土地基。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。,钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度5060cm。,灌注混凝土,桩孔灌注混凝土之前，必须对桩孔深度、桩孔直径、桩孔的垂直度、孔壁情
