樁基礎(chǔ)工程課件

1、第二章 樁基礎(chǔ)工程,預(yù)制樁施工 灌注樁施工,1,樁基礎(chǔ)工程,樁基礎(chǔ)的組成與種類 1組成： 若干根樁 承臺(tái)（承臺(tái)梁,2種類 1）按受力性質(zhì)分： 摩擦樁 端承樁 摩擦-端承型樁 端承-摩擦型樁,2）按材料分：鋼、混凝土、鋼筋混凝土、鋼管混凝土 3）按形狀分： 方、圓、多邊、管 4）按制作方法分： 預(yù)制樁、灌注樁,2,樁基礎(chǔ)工程,待作承臺(tái)的灌注樁,3,樁基礎(chǔ)工程,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,種類,混凝土,鋼,實(shí)心方樁,空心管樁,鋼管樁,H型鋼樁,異型鋼樁,4,樁基礎(chǔ)工程,一、預(yù)制樁的制作,1、混凝土預(yù)制樁的制作 （1）制作尺寸： 方樁：邊長(zhǎng)250550，200 長(zhǎng)度12m( 工廠）， 30m（現(xiàn)場(chǎng)） 管樁：

2、直徑400600 壁厚80100 長(zhǎng)度810m（每節(jié)，法蘭,5,樁基礎(chǔ)工程,要求：場(chǎng)地平整、堅(jiān)實(shí)、沉降均勻 重疊層數(shù)不宜4層 隔離層不發(fā)生粘結(jié) 強(qiáng)度30% 施工頂尖連續(xù),嚴(yán)禁中斷 構(gòu)造要求強(qiáng)度不宜低于C30（C20）， 配筋率不宜0.8%(0.4%) 縱向鋼筋直徑不宜14mm 根數(shù)不宜8根（350） 樁頂：箍筋加密、網(wǎng)片,2）制作方法：疊澆法，間隔施工法,6,樁基礎(chǔ)工程,7,樁基礎(chǔ)工程,8,樁基礎(chǔ)工程,2、鋼樁的制作,材料要求：符合設(shè)計(jì)要求、 出廠證明、試驗(yàn)報(bào)告; 每節(jié)長(zhǎng)度不宜大于15m; 防腐,9,樁基礎(chǔ)工程,二、預(yù)制樁 的起吊、運(yùn)輸 防止損壞,1)混凝土強(qiáng)度： 起吊移位70設(shè)計(jì)強(qiáng)度 運(yùn)輸、

3、起吊就位100設(shè)計(jì)強(qiáng)度,一點(diǎn)吊距頂0.31L (L=510m)， 距頂0.29L（L1116m）； 兩點(diǎn)吊距頂、距尖0.207L； (3)吊、運(yùn)平穩(wěn)，避免損壞,2)合理吊點(diǎn)： （正負(fù)彎矩值相等則均小,10,樁基礎(chǔ)工程,11,樁基礎(chǔ)工程,三預(yù)制樁堆放,高度不超過四層（砼）； 場(chǎng)地堅(jiān)實(shí)、平整，排水暢通； 支承點(diǎn)在吊點(diǎn)位置，墊木上下對(duì)齊,12,樁基礎(chǔ)工程,四、預(yù)制樁沉樁,錘擊法：以樁錘的沖擊力將樁打入軟土。 靜力壓樁法：80120t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，沉拔快，適砂土。 水沖法：高壓射水（樁側(cè)或樁內(nèi)）沖孔下沉，留12m打入或振入。適堅(jiān)硬土、砂石層,方法,

4、13,樁基礎(chǔ)工程,錘擊法,錘擊沉樁機(jī) 樁錘 樁架 動(dòng)力裝置,14,樁基礎(chǔ)工程,樁錘 落錘：自由下落、構(gòu)簡(jiǎn)、使便；效率低，樁損大。錘重0.51.5t，動(dòng)力卷?yè)P(yáng)機(jī)或人。（小直徑250、軟土） 柴油錘：(導(dǎo)桿式、筒式) 構(gòu)簡(jiǎn)、使便、速度快4080次/分、錘重27.2t；適于中型樁250800；不適過軟土、噪音大、污染，限制。 蒸汽錘：?jiǎn)蝿?dòng)升耗能、自重降，力大慢310t，2530次/分； 雙動(dòng)式雙向耗能，效率高，0.66t；100200次/分；可打可拔。 液壓錘：無(wú)噪、無(wú)污、頻率高，價(jià)高,15,樁基礎(chǔ)工程,樁架,作用： 懸吊樁錘 吊樁就位 打樁導(dǎo)向 類型 （常用）： 多功能樁架：機(jī)動(dòng)適應(yīng)性好；大而裝拆

5、運(yùn)麻煩 履帶式樁架：移動(dòng)方便，適用范圍廣。 步履式樁架：移動(dòng)方便，穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強(qiáng),16,樁基礎(chǔ)工程,履帶式樁架,多功能樁架,17,樁基礎(chǔ)工程,打樁施工）打樁順序,1) 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； 2) 當(dāng)樁中心距4倍樁徑時(shí)，可按施工方便順序打； 3) 當(dāng)樁的規(guī)格不同時(shí)，先大后小，先長(zhǎng)后短； 4) 當(dāng)樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高不同時(shí)，先深后淺,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,18,樁基礎(chǔ)工程,樁的打設(shè)方向與土體擠密情況,19,樁基礎(chǔ)工程,2）打樁方法,工藝順序： 設(shè)置標(biāo)尺樁架就位吊樁就位扣樁帽、落錘、脫吊鉤低錘

6、輕打正式打（接樁，截樁，靜、動(dòng)載試驗(yàn)，承臺(tái)施工）。 要點(diǎn)： 采用重錘低擊，開始重錘落距宜低(0.60.8m),正沉； 樁入土一定深度（約m）,樁尖不易產(chǎn)生偏移時(shí)，適當(dāng)增大落距，送樁管 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）； 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），暫停施打，與有關(guān)單位研究處理,20,樁基礎(chǔ)工程,接樁方法,焊接：應(yīng)用最多 硫磺膠泥錨接：適用軟土層，但對(duì)抗震不利 法蘭連接：多用于砼管樁,21,樁基礎(chǔ)工程,22,樁基礎(chǔ)工程,硫磺：水泥：粉砂：聚硫780膠44:11:41:1,23,樁基礎(chǔ)工程,接樁速度快 耗鋼量大

7、,24,樁基礎(chǔ)工程,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(參考最后貫入度) 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(wú)水平裂縫,25,樁基礎(chǔ)工程,靜力壓樁法,特點(diǎn)： 無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)空氣污染 對(duì)樁身產(chǎn)生的應(yīng)力小 適用：鬧市中心建筑、軟土層 不宜用：厚度大于m， 中密以上砂夾層,26,樁基礎(chǔ)工程,射水為主砂夾卵石或堅(jiān)硬土層中 射水為輔粉質(zhì)粘土或粘土中 最后m時(shí)停止射水,水沖法與錘擊或振動(dòng)同用,27,樁基礎(chǔ)工程,振動(dòng)法,

8、適用：鋼管樁（長(zhǎng)度不大），型鋼樁，混凝土預(yù)制樁 軟土、粉土、松砂土層 不宜用：密實(shí)的粉性土，礫石及巖石 特點(diǎn)：速度快、使用方便、費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便 耗電量大、噪聲大、在硬質(zhì)土中不易貫入,28,樁基礎(chǔ)工程,復(fù)習(xí)題,1、簡(jiǎn)述鋼筋砼預(yù)制樁的現(xiàn)場(chǎng)制作方法。 2、如何確定打樁順序？ 3、簡(jiǎn)述錘擊沉樁的質(zhì)量控制,29,樁基礎(chǔ)工程,第二節(jié) 灌注樁施工,種類,干作業(yè)成孔 泥漿護(hù)壁成孔 套管成孔 爆擴(kuò)成孔,30,樁基礎(chǔ)工程,優(yōu)點(diǎn): 適應(yīng)各種地層變化, 無(wú)需接樁, 施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)擠土、噪聲小、 宜在建筑物密集地區(qū)使用 缺點(diǎn)：質(zhì)量不易控制、操作要求嚴(yán)格、 養(yǎng)護(hù)占工期、成孔時(shí)有大量土漿、泥渣排出,31,樁基

9、礎(chǔ)工程,樁長(zhǎng)控制,摩擦樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng) 端承摩擦設(shè)計(jì)標(biāo)高+樁端入持力層 錘擊沉管法施工時(shí)標(biāo)高為主、貫入度為輔 端承樁必須保證樁端進(jìn)入持力層深度 （鉆、沖、挖孔時(shí)） 錘擊沉管法施工時(shí)貫入度為主、標(biāo)高為輔,32,樁基礎(chǔ)工程,一、干作業(yè)成孔灌注樁（用于無(wú)地下水或已降水） 1、成孔方式： 螺旋鉆深：820m, 直徑：300600 人工挖孔,33,樁基礎(chǔ)工程,步履式螺旋鉆機(jī),34,樁基礎(chǔ)工程,35,樁基礎(chǔ)工程,2、施工,1)工藝順序 平整場(chǎng)地，挖排水溝定樁位鉆機(jī)對(duì)位、校垂直開鉆出土清孔檢查垂直度及虛土情況放鋼筋骨架澆混凝土,鉆孔,螺旋鉆孔機(jī)成樁工藝,放入鋼筋骨架,澆筑混凝土,清孔,36,樁基礎(chǔ)工程,2）施工要

10、點(diǎn) 土質(zhì)差、有振動(dòng)、間距小時(shí)，間隔鉆孔制作； 軟塑土層、含水量大用疏紋葉片鉆桿； 可塑、硬塑粘土，含水量較小的砂土用密紋葉片鉆桿； 及時(shí)灌注混凝土，防止孔壁坍塌； 澆混凝土?xí)r放護(hù)筒，混凝土坍落度59cm，每層澆筑高度1.5m。 （3）質(zhì)量要求 偏差要求：位置偏差70150mm； 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,37,樁基礎(chǔ)工程,二、泥漿護(hù)壁成孔（用于有地下水,1、護(hù)壁泥漿 （1）作用及要求 作用保護(hù)孔壁、防止塌孔、排出土渣、 冷卻與潤(rùn)滑鉆頭 要求 沉渣：端承50 摩擦端承及端摩100 摩擦300,38,樁基礎(chǔ)工程,2）泥漿循環(huán),39,樁基

11、礎(chǔ)工程,2、成孔機(jī)械,沖擊鉆粉質(zhì)粘土、砂土、礫石等 潛水電鉆地下水位以下（護(hù)筒） 回轉(zhuǎn)鉆松散土、粘土、砂礫層、 軟硬巖層,40,樁基礎(chǔ)工程,三、沉管灌注樁,1.特點(diǎn)：能在土質(zhì)很差，地下水位很高時(shí)施工 適用：一般粘性土、淤泥質(zhì)土、砂土、人工填 2.施工方法：錘擊、振動(dòng) 3.工藝順序：(P65) 樁靴、鋼管就位沉管檢查管內(nèi)有無(wú)砂、水放入鋼筋骨架澆灌混凝土、提管。 4.要點(diǎn)： 防止鋼管內(nèi)進(jìn)入泥漿、水；（麻、草繩、澆前檢查） 灌滿混凝土后再隨拔管、隨灌、并輕打或振動(dòng) 防止縮徑、斷樁及吊腳樁。（拔管速度：1m/min,0.30.8m/min； 坍落度、高于地面 跳打：5倍、2m、50,41,樁基礎(chǔ)工程,

12、就位,沉入,澆筑,成型,邊拔邊澆,放入鋼筋籠 繼續(xù)澆筑,42,樁基礎(chǔ)工程,鋼筋混凝土樁尖,鋼管活瓣樁尖,43,樁基礎(chǔ)工程,5. 提高樁承載力的方法 錘擊沉管灌注樁： 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（擴(kuò)大樁徑）。 振動(dòng)沉管灌注樁： 單振法灌滿混凝土后，每原位振動(dòng)510s，再上拔0.51m。 復(fù)振法同復(fù)打法； 反插法單振法拔管時(shí)，每上拔0.51m，向下反插0.30.5m,44,樁基礎(chǔ)工程,1縮頸樁縮頸樁瓶頸樁，部分樁徑縮小、樁截面積不符設(shè)計(jì)。 原因：拔管過快，管內(nèi)混凝土存量過少，混凝土本身和易性差，出管擴(kuò)散困難在含水量大的粘性土中沉管時(shí)，土體受到強(qiáng)烈擾動(dòng)和擠壓，產(chǎn)生很高的孔

13、隙水壓力，拔管后，這種水壓力便作用到新澆筑的混凝土樁上，使樁身發(fā)生不同程度的縮頸現(xiàn)象。 防治措施：要嚴(yán)格控制拔管速度，采用“慢拔密擊”；混凝土坍落度要符合要求管內(nèi)混凝土必須略高于地面，以保持足夠的壓力，使混凝土出管擴(kuò)散正常。專人隨時(shí)測(cè)定混凝土的下落情況，遇有，復(fù)打處理,45,樁基礎(chǔ)工程,2斷樁斷樁的裂縫為水平或略帶傾斜，一般都貫通整個(gè)截面，常常出現(xiàn)于地面以下1-3 m軟硬土層交接處。斷樁原因主要有： 樁距過小，鄰樁施打時(shí)土的擠壓產(chǎn)生的水平推力和隆起上拔力的影響； 軟硬土層傳遞水平力不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪應(yīng)力； 樁身混凝土終凝不久；強(qiáng)度弱，承受不了外力的影響,46,樁基礎(chǔ)工程,避免斷樁的措施如下,1)

14、布樁應(yīng)堅(jiān)持少樁疏排的原則，樁與樁之間中心距不宜小于35倍樁徑；(2)樁身混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，盡量避免振動(dòng)和外力的干擾，因此要合理確定打樁順序和樁架行走路線； (3)采用跳打法或控制時(shí)間法以減少對(duì)鄰樁的影響?？刂茣r(shí)間法指在鄰樁混凝土初凝以前，必須把影響范圍內(nèi)的樁施工完畢,47,樁基礎(chǔ)工程,斷樁的檢查與處理： 在淺層(23m)發(fā)生斷樁，可用重錘敲擊樁頭側(cè)面，同時(shí)用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會(huì)感到浮振； 深處斷樁目前常用動(dòng)測(cè)或開挖的辦法檢查。斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)將斷樁段拔出，將孔清理后，略增大面積或加上鐵箍連接，再重新澆混凝土補(bǔ)做樁身,48,樁基礎(chǔ)工程,3、吊腳樁 吊腳樁樁底部的混凝土隔空，或混凝土中混進(jìn)了

15、泥砂而形成松軟層。 原因由于混凝土樁尖質(zhì)量差，強(qiáng)度不足，沉管時(shí)被打壞而擠人樁管內(nèi)，且拔管時(shí)沖擊振動(dòng)不夠，樁尖未及時(shí)被混凝土壓出或活瓣未及時(shí)張開。 預(yù)防：要嚴(yán)格檢查混凝土樁尖的強(qiáng)度(應(yīng)不小于C30)，以免樁尖被打壞而擠入管內(nèi)。沉管時(shí)，用吊砣檢查樁尖是否有縮入管內(nèi)的現(xiàn)象。如果有，應(yīng)及時(shí)拔出糾正并將樁孔填砂后重打,49,樁基礎(chǔ)工程,四、爆擴(kuò)灌注樁,步驟：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。 炸藥用量：依擴(kuò)大頭徑及土質(zhì)而定，可用計(jì)算、試驗(yàn)、查表三法,內(nèi)容：爆樁孔 爆擴(kuò)大頭,50,樁基礎(chǔ)工程,爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖,51,樁基礎(chǔ)工程,爆擴(kuò)樁施工工藝,鉆孔,放炸藥管,擴(kuò)孔清土,放炸藥包

16、 灌混凝土,爆擴(kuò)大頭,放入鋼筋骨架,灌注混凝土,52,樁基礎(chǔ)工程,五、人工挖孔灌注樁 安全要求： 護(hù)壁、通風(fēng)、聯(lián)絡(luò)、照明、人員上下,樁直徑8002000，最大3 500。 樁埋深一20m左右，最大40m 擴(kuò)底直徑一1.3d3.0d，最大4 500mm,53,樁基礎(chǔ)工程,大直徑擴(kuò)底樁,護(hù)壁構(gòu)造示意,54,樁基礎(chǔ)工程,安全措施。 (1)施工人員進(jìn)入孔內(nèi)必須戴安全帽，孔內(nèi)有人作業(yè)時(shí)，孔上必須有人監(jiān)督防護(hù)。 (2)孔內(nèi)必須設(shè)置應(yīng)急軟爬梯供人員上下井；使用的電動(dòng)葫蘆、吊籠等應(yīng)安全可靠并配有自 動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置；不得用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸緣上下；電動(dòng)葫蘆使用前必須檢驗(yàn)其安全起吊能力。 (3)每日開工

17、前必須檢測(cè)井下的有毒有害氣體，并有足夠的安全防護(hù)措施。樁孔開挖深度 超過10m時(shí)，應(yīng)有專門向井下送風(fēng)的設(shè)備，風(fēng)量不宜少于25 Ls。 (4)護(hù)壁應(yīng)高出地面200300 mm，以防雜物滾入孔內(nèi)；孔周圍要設(shè)08m高的護(hù)欄。 (5)孔內(nèi)照明要用12V以下的安全燈或安全礦燈。使用的電器必須有嚴(yán)格的接地、接零和 漏電保護(hù)器(如潛水泵等,55,樁基礎(chǔ)工程,復(fù)習(xí)題,2.1, 2.4, 2.5, 2.6 1、預(yù)制樁疊澆預(yù)制時(shí)，樁與樁之間要做隔離層（可涂皂腳、廢機(jī)油或粘土石灰膏），以保證起吊時(shí)不互相粘結(jié)。疊澆層數(shù)，應(yīng)由地面允許荷載和施工要求而定，一般不超過 ，上層樁必須在下層樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的 以后，

18、方可進(jìn)行澆筑。A二層 B四層 C六層 D30% E50% F70,56,樁基礎(chǔ)工程,2、預(yù)制樁的混凝土澆筑工作應(yīng)由 連續(xù)澆筑，嚴(yán)禁中斷，制作完成后，應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)不少于7天。A由樁尖向樁頂 B由樁頂向樁尖3、預(yù)制打入樁垂直度偏差應(yīng)控制在 以內(nèi)。入土深度控制對(duì)摩擦樁應(yīng)以標(biāo)高為主為主，以最后貫入度作為參考，端承樁應(yīng)以最后貫入度為主。4、接樁的方法有幾種?焊接：應(yīng)用最多 硫磺膠泥錨接：適用軟土層，但對(duì)抗震不利 法蘭連接：多用于砼管樁,57,樁基礎(chǔ)工程,4、鉆孔灌注樁鉆孔時(shí)的泥漿循環(huán)成孔工藝有正循環(huán)、反循環(huán) 兩種，其中 反循環(huán)工藝的泥漿上流速度高，攜土能力大。5泥漿在灌注樁成孔中有何作用?保、防、排、冷與

19、潤(rùn) 6、什么叫套管成孔灌注樁？根據(jù)沉管方式不同，它又分為哪兩種形式？ 7、沉管灌注樁出現(xiàn)縮徑、斷樁、吊腳的原因、預(yù)防措施、如果出現(xiàn)如何處理,58,樁基礎(chǔ)工程,7沉管樁施工中常見問題的分析與處理沉管灌注樁施工時(shí)易發(fā)生斷樁、縮頸、樁靴進(jìn)水或進(jìn)泥、吊腳樁等問題，施工中應(yīng)加強(qiáng)檢查并及時(shí)處理。 1斷樁斷樁的裂縫為水平或略帶傾斜，一般都貫通整個(gè)截面，常常出現(xiàn)于地面以下13 m軟硬土層交接處。斷樁原因主要有：樁距過小，鄰樁施打時(shí)土的擠壓產(chǎn)生的水平推力和隆起上拔力的影響；軟硬土層傳遞水平力不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪應(yīng)力；樁身混凝土終凝不久；強(qiáng)度弱，承受不了外力的影響。避免斷樁的措施如下：(1)布樁應(yīng)堅(jiān)持少樁疏排的原則，樁與樁之間中心距不宜小于35倍樁徑；(2)樁身混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，盡量避免振動(dòng)和外力的干擾，因此要合理確定打樁順序和樁架行走路線； (3)采用跳打法或控制時(shí)間法以減少對(duì)鄰樁的影響?？刂茣r(shí)間法指在鄰樁混凝土初凝以前，必須把影響范圍內(nèi)的樁施工完畢。斷樁的檢查與處理：在淺層(23m)發(fā)生斷樁，可用重錘敲擊樁頭側(cè)面，同時(shí)用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會(huì)感到浮振；深處斷樁目前常用動(dòng)測(cè)或開挖的辦法檢查。斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)將斷樁段拔出，將孔清理后，略增大面積或加上鐵箍連接，再重新澆混凝土補(bǔ)做樁身,59,樁基礎(chǔ)工程,2縮頸樁縮頸樁又稱瓶頸樁，是指部分樁徑縮小、樁截面積不符合設(shè)計(jì)要求