樁基礎(chǔ)的施工ppt課件.ppt

第二章樁基礎(chǔ)工程 1 第二章樁基礎(chǔ)工程 第一節(jié)概述第二節(jié)預(yù)制樁施工第三節(jié)灌注樁施工第四節(jié)地下連續(xù)墻施工 2 第一節(jié)概述 深基礎(chǔ)工程樁基礎(chǔ)的組成與種類 back 3 深基礎(chǔ)工程深基礎(chǔ) 埋深大于4m主要有 樁基礎(chǔ)墩基礎(chǔ)地下連續(xù)墻沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)等 back 4 樁基礎(chǔ)的組成及分類一 組成 若干根樁承臺(tái) 承臺(tái)梁 如圖2 1二 分類 按受力狀態(tài)分 端承樁 摩擦樁按樁的施工方法分 預(yù)制樁 灌注樁按材料分 鋼 管 板 樁 砼 木 石灰 鋼筋混凝土 砂樁等 5 按設(shè)備分 錘擊法 壓入法 振入法 水沖法 旋入法 人工挖土法 按截面分 圓 方 多角 空心 板樁等 back 6 7 8 9 back 10 第二節(jié)預(yù)制樁施工 預(yù)制樁的制作 運(yùn)輸和堆放預(yù)制樁的施工 back 11 預(yù)制樁的制作 運(yùn)輸和堆放以鋼筋混凝土預(yù)制方樁為例 工藝 制作 起吊 搬運(yùn) 堆放 沉樁 一 制作采用疊澆法要求 保證強(qiáng)度 平直 標(biāo)準(zhǔn) 工藝 現(xiàn)場(chǎng)布置 地基處理 澆砼胎模 支模 扎筋安吊環(huán) 澆砼 養(yǎng)護(hù)到30 拆模 涂刷隔離劑 鄰樁扎筋 澆砼 支上層模 重復(fù)生產(chǎn)上層 養(yǎng)護(hù) 12 施工要點(diǎn) 1 較長(zhǎng)的樁在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制 所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30 2 主筋連接宜采用對(duì)焊 主筋接頭配置在同一截面內(nèi)的數(shù)量 當(dāng)采用閃光對(duì)焊和電弧焊時(shí) 不超過50 同一根鋼筋焊接點(diǎn)距離不小于30d或500mm 3 疊制 4層 上下隔離 下層達(dá)30 設(shè)計(jì)強(qiáng)度再上層 4 混凝土由頂至尖連續(xù)澆筑 注意養(yǎng)護(hù)與保護(hù) 不得留設(shè)施工縫 13 5 預(yù)應(yīng)力管樁離心成型 直徑400 500 壁厚80 100 節(jié)長(zhǎng)8 10m C60 二 起吊 運(yùn)輸和堆放1 起吊移位 70 設(shè)計(jì)強(qiáng)度運(yùn)輸 起吊就位 100 設(shè)計(jì)強(qiáng)度2 樁的運(yùn)輸可采用平板運(yùn)輸 運(yùn)輸時(shí)的支點(diǎn)應(yīng)選在吊點(diǎn)位置 3 一點(diǎn)吊 距頂0 31L L 5 10m 距頂0 29L L 11 16m 兩點(diǎn)吊 距頂 距尖0 207L 14 4 堆放應(yīng)按規(guī)格 樁號(hào)分層重疊 最先打的樁放在最上面 支撐點(diǎn)在吊點(diǎn)處 各層墊木應(yīng)在同一垂線上 重疊層數(shù)不得超過四層 back 15 預(yù)制樁的施工一 沉樁方法錘擊法 以樁錘的沖擊力將樁打入軟土 靜力壓樁法 80 120t壓樁機(jī) 適軟弱土層 振動(dòng)法 以振動(dòng)樁機(jī)帶樁振動(dòng) 減少土與樁間摩阻力 沉拔快 適砂土 水沖法 射水沉樁 高壓射水 樁側(cè)或樁內(nèi) 沖孔下沉 留1 2m打入或振入 適于堅(jiān)硬土 砂石層 back 16 二 錘擊沉樁的施工1 打樁設(shè)備主要包括 樁架 樁錘和動(dòng)力裝置 1 樁錘 是鋼筋混凝土制樁設(shè)備的重要部分 應(yīng)根據(jù)樁的類型和土層類型分類選擇 落錘 適用范圍 適宜在打樁及細(xì)長(zhǎng)尺寸的砼樁 在一般土層及黏土和含有礫石的土層中均有用 原理 用人力或卷?yè)P(yáng)機(jī)拉起懸樁錘 落下 利用錘重夯擊樁頂 使樁入土 優(yōu)缺點(diǎn) 構(gòu)造簡(jiǎn)單 使用方便 沖擊力大 能隨意調(diào)節(jié)落距 但錘擊速度慢 效率低 樁損大 錘重0 5 1 5t 17 單動(dòng)汽錘 利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉 然后自由下落沖擊樁頂 適用范圍 適用打各種樁 最適宜于套管打樁和灌注砼樁 優(yōu)缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 落距小 不易損壞樁頭 打樁速度及沖擊力較落錘大 效率高 雙動(dòng)氣錘 利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘上舉及下沖 增加夯擊能量 100 200次 分 適用范圍 適宜打各種樁 可用于打斜樁 使用壓縮空氣 可打地下樁 也可拔樁 如圖2 2示 18 柴油錘 利用燃油爆炸 推動(dòng)活塞 引起樁頭跳動(dòng)打擊樁頭 適用范圍 最適宜打鋼板樁 木樁 在軟弱地基打12m以下的砼樁 適于中型樁 錘重0 12 6 0t 40 80次 分 優(yōu)缺點(diǎn) 移動(dòng)便利 打樁快 燃料消耗少 但樁架高度低 遇軟土或硬土不宜使用 噪音大 污染 如圖2 3 2 4所示 振動(dòng)樁錘 利用偏心輪引起的激振 通過剛性連接 從樁帽傳到樁上 適用范圍 適宜于打鋼板樁 鋼管樁 長(zhǎng)度在15m以內(nèi)的打入式灌注樁 適用于亞粘土 19 松散砂土 黃土或軟土 不宜用于巖石 礫石和密實(shí)的粘性土地基 液壓錘 無噪 無污 頻率高 復(fù)雜 價(jià)高 油氣二壓施力 貫入度大 樁錘選擇 宜重錘低擊 樁錘應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件 樁的類型 樁的長(zhǎng)度 樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 樁群密集程度以及施工條件等因素來確定 其中地質(zhì)條件的影響最大 一般當(dāng)樁錘重大于樁重的1 5 2倍時(shí) 沉樁效果較好 go 20 back 21 圖2 3導(dǎo)桿式柴油錘工作原理圖 22 23 back 24 2 樁架 組成 底盤 導(dǎo)向桿 斜撐 滑輪組 動(dòng)力設(shè)備功能 沉樁導(dǎo)向 吊錘 吊樁 吊射水管 配重加壓和水管等分類 木樁架 滾筒式樁架 多功能樁架 履帶式樁架 步履式樁架等 如圖2 5 2 6 25 26 樁架的選擇 應(yīng)考慮樁錘類型 樁的長(zhǎng)度和施工現(xiàn)場(chǎng)的條件等因素 樁架的高度 樁長(zhǎng) 樁錘高度 滑輪組高 起錘移位高度 安全工作間隙 3 動(dòng)力裝置的選擇動(dòng)力裝置的選擇應(yīng)根據(jù)樁錘的類型來確定 27 2 打樁施工準(zhǔn)備工作 1 清除地上 地下障礙物 平整 壓實(shí)場(chǎng)地 設(shè)置排水溝 2 放樁的基準(zhǔn)線 定樁位 設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn) 3 接通現(xiàn)場(chǎng)水 電管線 準(zhǔn)備好施工機(jī)具 樁的質(zhì)量檢驗(yàn) 4 進(jìn)行打樁試驗(yàn) 2根 檢驗(yàn)工藝 設(shè)備是否符合要求 5 確定打樁順序 28 打樁順序 一般分為 逐排打 自邊緣向中央打 自中央向邊緣打 間隔跳打和分段打等 可以避免入土深度不一 導(dǎo)致不均勻沉降 難打易碎 鄰樁移位傾斜 注意 當(dāng)樁中心距 4倍樁徑時(shí) 可自中間向四周環(huán)繞或放射打 由中心向兩側(cè)對(duì)稱打 分段對(duì)稱打 當(dāng)樁中心距 4倍樁徑時(shí) 按施工方便 當(dāng)樁的規(guī)格不同時(shí) 先大后小 先長(zhǎng)后短 當(dāng)樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高不同時(shí) 先深后淺 29 施工工藝 設(shè)置標(biāo)尺 樁架就位 吊樁就位 扣樁帽 落錘 脫吊鉤 低錘輕打 正式打 接樁 送樁 截樁 靜 動(dòng)載試驗(yàn) 承臺(tái)施工等 注意 采用重錘低擊 開始要輕打 注意貫入度變化 做好打樁記錄 編號(hào) 每米錘擊數(shù) 樁頂標(biāo)高 最后貫入度等 如遇異常情況 貫入度劇變 樁身突然傾斜 位移 回彈 樁身嚴(yán)重裂縫或樁頂破碎等 暫停施打 進(jìn)行研究處理 30 3 質(zhì)量要求 1 滿足承載力要求 端承樁 控制最后貫入度為主 參考標(biāo)高 摩擦樁 控制沉樁標(biāo)高為主 最后貫入度 2 偏差 樁位偏差 排樁 偏軸 100 順軸 150mm群樁 1 3樁徑或邊長(zhǎng)垂直偏差 1 3 樁不受損 樁頂 樁身不打壞 樁頂下1 3樁長(zhǎng)內(nèi)無水平裂縫 31 4 常見的問題 樁頭打壞 樁身扭轉(zhuǎn) 樁身傾斜或位移 沉樁困難 樁急劇下沉 樁身跳動(dòng) 樁錘回彈 32 三 靜力壓樁靜力壓樁是借助壓樁機(jī)及其配重將樁壓入土中 由于避免了錘擊應(yīng)力 樁的混凝土強(qiáng)度及其配筋只要滿足吊裝彎矩和使用期受力要求就可以 因而樁的斷面和配筋可以減小 這種沉樁方法適用于軟弱土層 無振動(dòng) 無噪音 對(duì)周圍環(huán)境影響小 適合在城市中施工 施工工藝 測(cè)量定位 壓樁機(jī)就位 吊樁 插樁 樁身對(duì)中調(diào)直 靜壓沉樁 接樁 再靜壓沉樁 送樁 終止壓樁 截樁 圖2 7 2 8 33 圖2 7 34 35 36 37 38 接樁 39 40 注意事項(xiàng) 1 壓樁施工時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意使樁保持軸心受壓 接樁時(shí)也應(yīng)保證上下接樁的軸線一致 并使接樁時(shí)間盡可能地縮短 否則間歇時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)由于土體固結(jié)導(dǎo)致壓不下去 2 當(dāng)樁接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí) 不可過早停壓 否則補(bǔ)壓時(shí)也會(huì)發(fā)生壓不下去或壓入過少的現(xiàn)象 3 壓樁過程中 當(dāng)樁尖碰到夾砂層時(shí) 壓樁阻力可能突然增大 可采取停車再開 忽停忽開的辦法 使樁緩慢下沉穿過砂層 如果工程中有少量樁確實(shí)不能壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高而相差不多時(shí) 可采取截樁的辦法 41 四 振動(dòng)沉樁振動(dòng)沉樁是利用固定在樁頂部的振動(dòng)器所產(chǎn)生的激振力 通過樁身使土顆粒受迫振動(dòng) 使其改變排列組織 產(chǎn)生收縮和位移 這樣樁表面與土層間的摩擦力減少 樁在自重和振動(dòng)力共同作用下沉人士中 適用于在粘土 松散砂土及黃土和軟土中沉樁 更適合于打鋼板樁 同時(shí)借助起重設(shè)備可以拔樁 圖2 9 42 43 五 射水沉樁射水沉樁又稱水沖法沉樁 是將射水管附在樁身上 用高壓水流將樁尖附近的土體沖松液化 以減少土對(duì)樁端的正面阻力 同時(shí)水及土顆粒沿樁身表面涌出地面 減少了土與樁身的摩擦力 使樁借自重 或稍加外力 沉入土中 特點(diǎn) 當(dāng)在堅(jiān)實(shí)的砂土中沉樁 樁難以打下或久打不下時(shí) 射水法可防止將樁打斷或樁頭打壞 比錘擊法可提高工效2 4倍 加快工程進(jìn)度 最適用于堅(jiān)實(shí)砂土或砂礫石土層上的支承樁 在粘性土中亦可使用 圖2 10 back 44 back 45 第三節(jié)灌注樁施工 鉆孔灌注樁套管成孔灌注樁其他灌注樁 back 46 灌注樁按成孔方法分為 鉆孔法 適于一般土層沉管法 適于土質(zhì)差 水位高爆擴(kuò)法 適于土質(zhì)好 無地下水人工挖孔法 適于樁徑大 土較好鉆孔灌注樁利用機(jī)械鉆孔 然后澆筑砼或鋼筋混凝土而成 47 優(yōu)點(diǎn) 1 施工時(shí)無振動(dòng) 土體不受擾動(dòng) 不影響承載力 2 不擠土 對(duì)周圍建筑物無影響 缺點(diǎn) 樁承載力較低 采用大孔徑或爆炸樁頭來增加單樁承載力 施工機(jī)械 螺旋式鉆孔機(jī) 沖擊式鉆孔機(jī) 沖抓錐鉆孔機(jī) 綜合成孔機(jī) 分為 干作業(yè)成孔 泥漿護(hù)壁成孔 48 一 干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁適于成孔深度內(nèi)沒有地下水的情況 成孔時(shí)不必采取護(hù)壁措施而直接取土成孔 1 成孔機(jī)械 螺旋鉆 鉆桿長(zhǎng)10m以上 400 600鉆桿長(zhǎng)3 5m 300 400鉆擴(kuò)機(jī) 鉆孔徑800 1200 擴(kuò)孔徑可達(dá)3 5m洛陽(yáng)鏟等 如圖2 11 2 12 49 圖2 11 50 51 液壓步履式長(zhǎng)螺旋鉆機(jī) 52 2 施工工藝 3 施工要點(diǎn) 1 保持砼桿垂直 2 鉆孔搖擺厲害或難以鉆進(jìn)時(shí) 應(yīng)停機(jī)檢查 以放電機(jī)燒壞 3 電纜應(yīng)與鉆機(jī)同時(shí)放下 以防電纜被鉆機(jī)絞壞 4 遇硬土或軟石時(shí) 應(yīng)放慢速度 搗實(shí) 澆砼 安放鋼筋籠 清孔 鉆孔 鉆機(jī)就位 埋設(shè)護(hù)筒 定位 53 5 清孔方法 螺旋式鉆孔機(jī)采用空轉(zhuǎn)清孔 或采用取土器清孔 6 砼塌落度 粘土中5 7cm 砂土中7 9cm 搗實(shí)應(yīng)分層0 5 0 6m一層 不大于1 5m 4 質(zhì)量要求偏差要求 位置偏差 70 150mm 垂直度偏差 1 孔底虛土厚度 端承樁 50mm 摩擦樁 150mm 避免出現(xiàn)縮徑和斷樁 54 二 泥漿護(hù)壁成孔灌注樁適用于成孔深度內(nèi)有地下水的情況 1 成孔機(jī)械沖抓鉆沖擊鉆 用于碎石土 砂土 粘性土 風(fēng)化巖等潛水電鉆回轉(zhuǎn)鉆 用于粘性土 淤泥 砂土等 55 2 施工工藝 56 埋設(shè)護(hù)筒 1 護(hù)筒的作用固定樁孔位置 保護(hù)孔口 防止塌孔 增加樁孔內(nèi)水壓 2 護(hù)筒的埋設(shè)泥漿的制備 1 護(hù)壁泥漿的作用護(hù)壁 攜砂 冷卻 潤(rùn)滑 2 泥漿的制備泥漿的性能指標(biāo)如相對(duì)密度 粘度 含砂量 PH值 穩(wěn)定性等要符合規(guī)定要求 57 成孔 1 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔 2 潛水鉆機(jī)成孔 3 沖擊鉆成孔 圖2 13 4 沖抓錐成孔 圖2 14 58 圖2 13沖擊鉆 59 back 沖擊鉆 60 61 循環(huán)護(hù)壁泥漿圖2 15 2 16 62 清孔鉆孔達(dá)到要求的深度后要清除孔底沉渣 以防止灌注樁沉降過大 承載力降低 方法 a 潛水鉆 空鉆 繼續(xù)注水 清水換漿 b 孔壁土質(zhì)較好 不易塌孔時(shí) 可用空氣吸泥機(jī)清孔 同時(shí)注入清水 c 孔壁土質(zhì)較差時(shí) 宜用反循環(huán)排渣法清孔清孔后泥漿比重 自造泥漿 1 1制備泥漿 1 15 1 25 63 水下澆筑混凝土導(dǎo)管法如圖2 17 64 3 施工要點(diǎn)泥漿水位大于地下水位以上 應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機(jī)速度 水下澆砼 混凝土 C20 坍落度16 22cm 骨料粒徑 30mm 且不大于鋼筋最小凈距的1 3 含砂率宜為40 45 宜采用中砂 導(dǎo)管最大外徑比鋼筋籠內(nèi)徑小100以上 鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度 50mm 提管時(shí)保證混凝土埋入 1m 65 4 常見問題及處理孔壁坍塌原因 土質(zhì)疏松 泥漿護(hù)壁不好 護(hù)同周圍黏土封嚴(yán)而漏水 湖筒內(nèi)水位不高 預(yù)兆 排出的泥漿出現(xiàn)氣泡或泥漿突然漏失 處理 保持孔內(nèi)水位高度 并加大泥漿比重 工具垂直上下不碰土壁 如已塌陷 應(yīng)拔出鉆機(jī)回填粘土 使孔壁土體重新固結(jié)后再鉆 66 鉆孔偏斜 原因 鉆桿不垂直 土層軟硬不均勻 處理 提起鉆頭在偏斜部位反復(fù)多鉆幾次 以削去硬土 如無效則回填黏土至偏位處0 5m以上 重新鉆孔 縮孔 處理 可用鉆頭反復(fù)掃孔 以擴(kuò)大孔徑 67 套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動(dòng)方法將帶有樁尖 樁靴 的樁管 鋼管 沉入土中成孔 當(dāng)樁管打到要求深度后 放人鋼筋骨架 邊澆筑混凝土 邊拔出樁管而成樁 一 特點(diǎn)能在土質(zhì)很差 地下水位很高時(shí)施工 二 施工工藝 拔鋼管 澆筑砼 放鋼筋籠 沉鋼管 就位 68 1 樁靴樁靴可分為鋼筋混凝土預(yù)制樁靴和活瓣式樁靴兩種如圖2 18 2 19 2 20 圖2 18預(yù)制樁尖 69 70 圖2 20 71 樁尖埋設(shè) 72 2 沉管常用的機(jī)械有振動(dòng)沉樁機(jī)和錘擊沉樁機(jī) 如圖示 群樁基礎(chǔ)或樁中心距小于3 3 5倍樁徑 應(yīng)制定合理的施工順序 以免影響相鄰樁的質(zhì)量 3 砼澆筑與拔管為確保灌注樁的承載力 拔管可分別采用單打法 復(fù)打法和反插法 復(fù)打法 單打時(shí)不放鋼筋籠 混凝土初凝前原位打入 插筋灌注 73 反插法 樁管拔起0 5m 1 0m 下沉0 3m 0 5m 反復(fù)進(jìn)行直至地面 可擴(kuò)大樁截面50 左右 注意防止泥漿進(jìn)入樁內(nèi) 造成夾泥樁 go 74 75 步履式樁機(jī) 76 77 78 79 back 80 三 常見質(zhì)量問題及處理方法1斷樁原因 鄰樁施工時(shí) 樁距過小 土體因擠壓隆起造成已灌完的尚未達(dá)到足夠強(qiáng)度的混凝土樁斷裂 軟硬土層傳遞水平力大小不同 使樁產(chǎn)生剪應(yīng)力 推擠樁身造成斷樁 處理措施 控制樁中心距離 3 5d 打樁方法應(yīng)用跳打法或控制時(shí)間法 發(fā)現(xiàn)斷樁 應(yīng)拔去后重新補(bǔ)做樁身 81 2縮徑樁縮徑樁也稱瓶頸樁 指樁身某部分樁徑縮小原因 拔管時(shí) 土體受擾動(dòng) 產(chǎn)生很高的孔隙水壓 樁管拔出后 水壓作用于砼樁身 砼和易性差 樁間距過小 受鄰樁沉樁時(shí)擠壓 處理措施 控制拔管速度0 8 1 2米 分 慢抽密擊50 70次 分 管內(nèi)砼必須略高于地面 保持有足夠的重壓力 有專人測(cè)定砼落下情況 浮標(biāo)法 用復(fù)打法處理 82 3吊腳樁指樁底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂而形成軟弱夾層原因 樁靴打壞擠入管內(nèi) 拔管時(shí) 樁靴未及時(shí)脫離樁管 樁靴與樁管連接不密實(shí) 泥 砂流入 活瓣樁靴拔管到一定高度才張開 砼下落 處理措施 控制砼樁靴強(qiáng)度 活瓣樁靴應(yīng)在抽管時(shí)注意砼下落情況 拔管開始500mm范圍 可翻插幾下 已灌砼時(shí) 用復(fù)打法處理 83 四 灌注樁的樁頭處理灌注樁養(yǎng)護(hù)完畢 砼達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度 要把樁頭打掉1米左右 原因 1 砼澆灌時(shí)石子先下沉 產(chǎn)生離析 樁頭部分基本上是浮漿 強(qiáng)度達(dá)不到要求 2 將樁中的鋼筋打出與承臺(tái)鋼筋連接 以形成整體 3 統(tǒng)一樁頂標(biāo)高 84 其他灌注樁一 爆擴(kuò)灌注樁施工工藝成孔 放炸藥 灌砂及壓爆混凝土 引爆成擴(kuò)大頭 檢查 置筋 灌筑混凝土如圖 85 86 二 人