全書課件：土木工程施工技術(shù)-袁翺

1、 土木工程施工技術(shù)第1章 土方工程學(xué)習(xí)要求 了解土的工程性質(zhì)、邊坡留設(shè)和土方調(diào)配的原則，掌握土方量計算的方法、場地設(shè)計標(biāo)高確定的方法和用表上作業(yè)法進行土方調(diào)配，了解識別基槽、深淺基坑的各種支護方法，以及其適用范圍和基坑監(jiān)測項目，理解流砂產(chǎn)生的原因，并了解其防治方法，掌握輕型井點設(shè)計，并了解噴射井點、電滲井點和深井井點的適用范圍，掌握基坑土方開挖的一般原則、方法和注意事項，了解常用土方機械的性能及適用范圍并能正確合理地選用，掌握填土壓實的方法和影響填土壓實質(zhì)量的影響因素。1.1 土方工程概述1.1.1 土的工程分類 土方工程施工中，按土的開挖難易程度分為八類，見表1-1。表中前四類為一般土，后四

2、類為巖石。在選擇施工挖土機械和套用建筑安裝工程勞動定額時要依據(jù)土的工程類別。土的分類土的級別土的名稱密度（kg/m3）開挖方法及工具一類土(松軟土)砂土；粉土；沖積砂土層；疏松的種植土；淤泥(泥炭)6001500用鍬、鋤頭挖掘，少許用腳蹬二類土(普通土)粉質(zhì)黏土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；粉土混卵(碎)石；種植土；填土11001600用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土(堅土)軟及中等密實黏土；重粉質(zhì)黏土；礫石土；干黃土、含有碎石卵石的黃土；粉質(zhì)黏土；壓實的填土17501900主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍四類土(砂礫堅土)堅硬密實的黏性土或黃土；含碎石、卵石的中等密實的黏性土或

3、黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r1900整個先用鎬、撬棍，后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘五類土(軟石)硬質(zhì)黏土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟石灰?guī)r及貝殼石灰?guī)r11002700用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土(次堅石)泥巖；砂巖；礫巖；堅實的頁巖、泥灰?guī)r；密實的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖；片麻巖及正長巖22002900用爆破方法開挖，部分用風(fēng)鎬七類土(堅石)大理巖；輝綠巖；玢巖；粗、中?；◢弾r；堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r；微風(fēng)化安山巖；玄武巖25003100用爆破方法開挖八類土(特堅石)安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅實的細(xì)粒花崗巖、閃長巖、石英巖、輝長巖、角

4、閃巖、玢巖、最堅實的輝綠巖27003300用爆破方法開挖表1-1 土的工程分類1.1 土方工程概述1.1.2 土的工程性質(zhì)1.土的天然含水量土的含水量是土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率，即=mw /ms100% （1-1）式中：mw為土中水的質(zhì)量(kg)；ms為土中固體顆粒的質(zhì)量(kg)。2.土的天然密度和干密度土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，稱為土的天然密度。土的天然密度用表示：=m / V （1-2）式中：m為土的總質(zhì)量(kg)；V為土的天然體積(m3)。1.1 土方工程概述單位體積中土的固體顆粒的質(zhì)量稱為土的干密度，土的干密度用d表示：d=ms/V （1-3）式中：ms為土中固體顆粒

5、的質(zhì)量(kg)；V為土的天然體積(m3)。 土的干密度越大，表示土越密實。工程上常把土的干密度作為評定土體密實程度的標(biāo)準(zhǔn)，以控制填土工程的壓實質(zhì)量。土的干密度d與土的天然密度之間有如下關(guān)系：=m/V=(ms+mw)/V=(ms+ms)/V=(1+) ms/V=(1+) d即 d =/(1+) （1-4）3.土的可松性土具有可松性，即自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實，仍不能恢復(fù)其原來的體積。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即Ks=V松散/V原狀 （1-5）1.1 土方工程概述Ks=V壓實/V原狀 （1-6）式中：Ks為土的最初可松性系數(shù)；Ks為土的最后可松性系數(shù)； V

6、原狀為土在自然狀態(tài)下的體積（m3）；V松散為土挖出后在松散狀態(tài)下的體積（ m3 ）；V壓實為土經(jīng)回填壓（夯）實后的體積（ m3 ）。 土的可松性對確定場地設(shè)計標(biāo)高、土方量的平衡調(diào)配、計算運土機具的數(shù)量和棄土坑的容積，以及計算填方所需的挖方體積等均有很大影響。各類土的可松性系數(shù)見表1-2。土的類別體積增加百分?jǐn)?shù)可松性系數(shù)最初最后KsKs一類土(種植土除外)81712.51.081.171.011.03一類土(植物性土、泥炭)2030341.201.301.031.04二類土14282.551.141.281.021.05三類土2430471.241.301.041.07四類土(泥灰?guī)r、蛋白石除外

7、)2632691.261.321.061.09四類土(泥灰?guī)r、蛋白石)333711151.331.371.111.15五至七類土304510201.301.451.101.20八類土455020301.451.501.201.30表1-2 各種土的可松性參考值1.1 土方工程概述4.土的滲透性土的滲透性指水流通過土中孔隙的難易程度，水在單位時間內(nèi)穿透土層的能力稱為滲透系數(shù)，用k表示，單位為m/d。地下水在土中滲流速度一般可按達西定律計算，其公式如下：=k（H1H2）/L=kh/L=ki （1-7）式中：為水在土中的滲透速度(m/d)；i為水力坡度，i=(H1H2)/L，即A、B兩點水頭差與其水

8、平距離之比；k為土的滲透系數(shù)(m/d)。 從達西公式可以看出滲透系數(shù)的物理意義為：當(dāng)水力坡度i等于1時的滲透速度即為滲透系數(shù)k，單位同樣為m/d。k值的大小反映土體透水性的強弱，影響施工降水與排水的速度；土的滲透系數(shù)可以通過室內(nèi)滲透試驗或現(xiàn)場抽水試驗測定，一般土的滲透系數(shù)見表1-3。土的種類滲透系數(shù)k土的種類滲透系數(shù)k黏土0.005中砂5.025.0粉質(zhì)黏土0.0050.1均質(zhì)中砂3550粉土0.10.5粗砂2050黃土0.250.5圓礫50100粉砂0.55.0卵石100500細(xì)砂1.010.0無填充物卵石5001000表1-3 土的滲透系數(shù)k參考值1.2 土方工程量計算與調(diào)配1.2.1場地

9、平整土方量計算1.場地設(shè)計標(biāo)高的確定對較大面積的場地平整，合理地確定場地的設(shè)計標(biāo)高，對減少土方量和加速工程進度具有重要的經(jīng)濟意義。一般來說場地的設(shè)計標(biāo)高應(yīng)考慮以下因素：（1）滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊螅唬?）盡量利用地形，分區(qū)或分臺階布置，分別確定不同的設(shè)計標(biāo)高；（3）場地內(nèi)挖填方平衡，土方運輸量最少；（4）要有一定瀉水坡度（2%），能滿足排水要求；（5）要考慮最高洪水位的影響。1.2 土方工程量計算與調(diào)配場地設(shè)計標(biāo)高一般應(yīng)在設(shè)計文件上規(guī)定，若設(shè)計文件對場地設(shè)計標(biāo)高沒有規(guī)定時，可按下述步驟來確定。（1）初步計算場地設(shè)計標(biāo)高。初步計算場地設(shè)計標(biāo)高的原則是場地內(nèi)挖填方平衡，即場地內(nèi)挖方總量等于填方總

10、量。計算場地設(shè)計標(biāo)高時，首先將場地的地形圖根據(jù)要求的精度劃分為1040m的方格網(wǎng)，見圖1-1（a）；然后求出各方格角點的地面標(biāo)高。地形平坦時，可根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的標(biāo)高，用插入法求得；地形起伏較大或無地形圖時，可在地面用木樁打好方格網(wǎng)，然后用儀器直接測出。 按照場地內(nèi)土方的平整前及平整后相等，即挖填方平衡的原則，如圖1-1（b），場地設(shè)計標(biāo)高可按下式計算：H0na2=a2(H11+H12+H21+H22)/4 （1-8） H0=(H11+H12+H21+H22)/ 4n （1-9）式中： H0為所計算的場地設(shè)計標(biāo)高（m） ；a為方格邊長（m）；n為方格數(shù)；H11、H12、H21、H22為

11、任一方格的四個角點的標(biāo)高（m）。1.2 土方工程量計算與調(diào)配從圖1-1（a）可以看出，H11系一個方格的角點標(biāo)高，H12及H21系相鄰兩個方格的公共角點標(biāo)高，H22系相鄰的四個方格的公共角點標(biāo)高。如果將所有方格的四個角點相加，則類似H11這樣的角點標(biāo)高加一次，類似H12 、 H21的角點標(biāo)高需加兩次，類似H22的角點標(biāo)高要加四次。如令：H1為一個方格僅有的角點標(biāo)高；H2為兩個方格共有的角點標(biāo)高；H3為三個方格共有的角點標(biāo)高；H4為四個方格共有的角點標(biāo)高。則場地設(shè)計標(biāo)高H0的計算公式（1-9）可改寫為下列形式：H0=( H1 +2 H2 +3 H3 +4 H4 )/4n （1-10）圖1-1 場

12、地設(shè)計標(biāo)高H0計算示意圖1.2 土方工程量計算與調(diào)配（2）場地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整。按上述公式計算的場地設(shè)計標(biāo)高H0僅為一理論值，在實際運用中還需考慮以下因素進行調(diào)整。土的可松性影響。由于土具有可松性，如按挖填平衡計算得到的場地設(shè)計標(biāo)高進行挖填施工，填土多少有富余，特別是當(dāng)土的最后可松性系數(shù)較大時更不容忽視。如圖1-2所示，設(shè)h為土的可松性引起設(shè)計標(biāo)高的增加值，則設(shè)計標(biāo)高調(diào)整后的總挖方體積Vw應(yīng)為：Vw = Vw Fwh （1-11)總填方體積Vt應(yīng)為： Vt = Vw Ks=VwFwhKs （1-12）圖1-2 設(shè)計標(biāo)高調(diào)整計算示意1.2 土方工程量計算與調(diào)配此時，填方區(qū)的標(biāo)高也應(yīng)與挖方區(qū)一樣提高

13、h，即：h= Vt VtFt=(VwFwh)KsVt/Ft (1-13)移項整理簡化得（當(dāng)Vt= Vw ）： h= Vw (Ks1)/(Ft+FwKs ) (1-14)故考慮土的可松性后，場地設(shè)計標(biāo)高調(diào)整為：H0=H0+h (1-15)式中： Vw 、 Vt為按理論設(shè)計標(biāo)高計算的總挖方、總填方體積；Fw、Ft為按理論設(shè)計標(biāo)高計算的挖方區(qū)、填方區(qū)總面積； Ks為土的最后可松性系數(shù)。場地挖方和填方的影響。由于場地內(nèi)大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方，以及經(jīng)過經(jīng)濟比較而將部分挖方就近棄土于場外或?qū)⒉糠痔罘骄徒鼜膱鐾馊⊥粒鲜鲎龇ň鶗鹜谔钔练搅康淖兓?。必要時，亦需調(diào)整設(shè)計標(biāo)高。1.2 土方工程

14、量計算與調(diào)配為了簡化計算，場地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整值H0，可按下列近似公式確定，即H0=H0Q/na2 (1-16)式中：Q為場地根據(jù)H0平整后多余或不足的土方量。場地泄水坡度的影響。按上述計算和調(diào)整后的場地設(shè)計標(biāo)高，平整后場地是一個水平面。但實際上由于排水的要求，場地表面均有一定的泄水坡度，平整場地的表面坡度應(yīng)符合設(shè)計要求，如無設(shè)計要求時，一般應(yīng)向排水溝方向作成不小于2%的坡度。所以，在計算的H0或經(jīng)調(diào)整后的H0基礎(chǔ)上，要根據(jù)場地要求的泄水坡度，最后計算出場地內(nèi)各方格角點實際施工時的設(shè)計標(biāo)高。當(dāng)場地為單向泄水及雙向泄水時，場地各方格角點的設(shè)計標(biāo)高求法如下：A.單向泄水時場地各方格角點的設(shè)計標(biāo)高，如

15、圖1-3（a）所示。1.2 土方工程量計算與調(diào)配以計算出的設(shè)計標(biāo)高H0或調(diào)整后的設(shè)計標(biāo)高H0作為場地中心線的標(biāo)高，場地內(nèi)任意一個方格角點的設(shè)計標(biāo)高為： Hdn= H0 li (1-17)式中： Hdn為場地內(nèi)任意一點方格角點的設(shè)計標(biāo)高(m)；l為該方格角點至場地中心線的距離(m)；i為場地泄水坡度（不小于2； 為該點比H0高則取“”，反之取“”。例如，圖1-3(a)中場地內(nèi)角點10的設(shè)計標(biāo)高：Hd10= H0 0.5aiB.雙向泄水時場地各方格角點的設(shè)計標(biāo)高，如圖1-3（b）所示。圖1-3 場地泄水坡度示意圖1.2 土方工程量計算與調(diào)配以計算出的設(shè)計標(biāo)高H0或調(diào)整后的標(biāo)高H0作為場地中心點的標(biāo)

16、高，場地內(nèi)任意一個方格角點的設(shè)計標(biāo)高為：Hdn = H0 lxixlyiy (1-18)式中：lx、ly為該點于x-x、y-y方向上距場地中心線的距離，m；ix、iy為場地在x-x、y-y方向上泄水坡度。例如，圖1-3(b)中場地內(nèi)角點10的設(shè)計標(biāo)高：Hd10 = H0 -0.5a ix -0.5a iy2.場地土方工程量計算場地土方量的計算方法，通常有方格網(wǎng)法和斷面法兩種。方格網(wǎng)法適用于地形較為平坦、面積較大的場地，斷面法則多用于地形起伏變化較大或地形狹長的地帶。（1）方格網(wǎng)法。（2）斷面法。1.2 土方工程量計算與調(diào)配1.2.2土方邊坡和基坑、基槽土方量計算1.土方邊坡在開挖基坑、溝槽或填

17、筑路堤時，為了防止塌方，保證施工安全及邊坡穩(wěn)定，其邊沿應(yīng)考慮放坡。土方邊坡的坡度以其高度H與底寬B之比（見圖1-13），即土方邊坡坡度=H/B=1m式中：m=B/H，稱為坡度系數(shù)。其意義為：當(dāng)邊坡高度已知為時H，其邊坡寬度B則等于mH。1.2 土方工程量計算與調(diào)配2.基坑、基槽土方量計算基坑土方量可按立體幾何中的擬柱體（由兩個平行的平面做底的一種多面體）體積公式計算（見圖1-14）。即V=H/6(A1+4A0+A2) (1-24)式中:H為基坑深度(m)；A1、A2為基坑上、下的底面積(m2)；A0為基坑的中間位置截面面積(m2)。基槽和路堤的土方量沿長度方向分段后，再用同樣方法計算（見圖1-

18、15）：V1=L1/6(A1+4A0+A2 ) (1-25)式中：V1為第一段的土方量(m3)；L1為第一段的長度(m)。將各段土方量相加即得總土方量：V=V1+V2+V3+Vn (1-26)式中：V1，V2， Vn為各分段的土方量(m3)。1.2 土方工程量計算與調(diào)配1.2.3土方調(diào)配1.土方調(diào)配的原則1）應(yīng)力求達到挖、填平衡和運輸量最小的原則。（2）應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則。（3）盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合。（4）調(diào)配區(qū)大小的劃分應(yīng)滿足主要土方施工機械工作面大小（如鏟運機鏟土長度）的要求，使土方機械和運輸車輛的效率能得到充分發(fā)揮。2.土方調(diào)配區(qū)的劃分（1）劃分調(diào)配區(qū)。（

19、2）求出每對調(diào)配區(qū)之間的平均運距。3.用表上作業(yè)法求解最優(yōu)調(diào)配方案1.3 土方開挖1.3.1土方開挖前的準(zhǔn)備工作土方工程施工前通常需完成下列準(zhǔn)備工作:施工場地的清理；地面水排除；臨時道路修筑；油燃料和其他材料的準(zhǔn)備；供電與供水管線的敷設(shè)；臨時停機棚和修理間等的搭設(shè)；土方工程的測量放線和編制施工組織設(shè)計等。1.3.2基坑（槽、溝）降水1.明排水法明排水法現(xiàn)場常采用的方法是截流、疏導(dǎo)、抽取。截流即將流入基坑的水流截住；疏導(dǎo)即將積水疏導(dǎo)干凈；抽取即在基坑或溝槽開挖時，在坑底設(shè)置集水井，并沿坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水由排水溝流入集水井內(nèi)，然后用水泵抽出到坑外。1.3 土方開挖2.人工降低地下水位

20、法人工降低地下水位法就是在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，不斷抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下（見圖1-23），從根本上解決地下水涌入坑內(nèi)的問題，見圖1-24（a）；防止邊坡由于受地下水流的沖刷而引起的塌方，見圖1-24（b）；使坑底的土層消除了地下水位差引起的壓力，也防止了坑底土的上冒，見圖1-24（c）；沒有了水壓力，使板樁減少了橫向荷載，見圖1-24（d）；由于沒有地下水的滲流，也就防止了流砂現(xiàn)象產(chǎn)生，見圖1-24（e）。降低地下水位后，由于土體固結(jié)，還能使土層密實，增加地基土的承載能力。3.井點降水法的種類井點降水法有兩

21、類：一類為輕型井點（包括電滲井點與噴射井點）；一類為管井井點（包括深井泵）。各種井點降水方法一般根據(jù)土的滲透系數(shù)、降水深度、設(shè)備條件及經(jīng)濟性等因素進行選用，見表1-7。其中輕型井點應(yīng)用最為廣泛。1.3 土方開挖4.一般輕型井點輕型井點設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成（見圖1-26），管路系統(tǒng)包括：濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管等。濾管為進水設(shè)備，通常采用長1.01.5m、直徑38mm或51mm的無縫鋼管，管壁鉆有直徑為1218mm的呈梅花形排列的濾孔，濾孔面積為濾管表面積的20%25%，見圖127。骨架管外面包以兩層孔徑不同的濾網(wǎng)，內(nèi)層為3050孔/cm2的黃銅絲或尼龍絲布的細(xì)濾網(wǎng)，外層為310孔/c

22、m2的同樣材料的粗濾網(wǎng)或棕皮。為使流水暢通，在骨架管與濾管之間用塑料管或梯形鉛絲隔開，塑料管沿骨架管繞成螺旋形。濾網(wǎng)外面再繞一層粗鐵絲保護網(wǎng)，濾管下端為一鑄鐵塞頭，濾管上端與井點管連接。1.3 土方開挖5.輕型井點的布置井點系統(tǒng)的布置，應(yīng)根據(jù)基坑大小與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度要求等而定。（1）平面布置。（2）高程布置。6.輕型井點的計算井點系統(tǒng)的設(shè)計計算必須建立在可靠資料的基礎(chǔ)上，如施工現(xiàn)場地形圖、水文地質(zhì)勘察資料、基坑的設(shè)計文件等。設(shè)計內(nèi)容除井點系統(tǒng)的布置外，還需確定井點的數(shù)量、間距、井點設(shè)備的選擇等。7.回灌井點法8.其他井點簡介1.4 土方邊坡與土壁支護土壁的穩(wěn)定，主要是

23、由土體內(nèi)摩擦阻力和黏結(jié)力來保持平衡，一旦土體失去平衡，土體就會塌方，這不僅會造成人身安全事故。同時亦會影響工期，有時還會危及附近的建筑物。造成土壁塌方的原因主要有以下幾方面：邊坡過陡，使土體的穩(wěn)定性不足導(dǎo)致塌方；尤其是在土質(zhì)差，開挖深度大的坑槽中。雨水、地下水滲入土中泡軟土體，從而增加土的自重同時降低土的抗剪強度，這是造成塌方的常見原因?；由峡谶吘壐浇罅慷淹粱蛲７艡C具、材料，或由于行車等動荷載，使土體中的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強度。土壁支撐強度破壞失效或剛度不足導(dǎo)致塌方。為了防止塌方、保證施工安全，在基坑（槽）開挖時，可采取以下措施。1.放足邊坡2.設(shè)置支撐1.5 土方開挖機械和方法1.5.

24、1常用土方施工機械1.推土機推土機是土方工程施工的主要機械之一，是在履帶式拖拉機上安裝推土鏟刀等工作裝置而組成的機械。按鏟刀的操縱機構(gòu)不同，推土機分為索式和液壓式兩種。推土機的運距宜在100m以內(nèi)，效率最高的推運距離為4060m。為提高生產(chǎn)率，可采用下述方法：（1）下坡推土。（2）槽形推土。（3）并列推土。（4）分批集中，一次推送。1.5 土方開挖機械和方法2.鏟運機鏟運機是一種能夠獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、整平的土方機械。按行走機構(gòu)可分為拖式鏟運機和自行式鏟運機兩種。為提高生產(chǎn)率，一般采用下述方法：（1）合理選擇鏟運機的開行路線。（2）下坡鏟土。（3）跨鏟法。（4）推土機助鏟。（5）雙

25、聯(lián)鏟運法。（6）掛大斗鏟運。1.5 土方開挖機械和方法3.單斗挖土機施工單斗挖土機是基坑（槽）土方開挖常用的一種機械。按其行走裝置的不同，分為履帶式和輪胎式兩類。根據(jù)工作的需要，其工作裝置可以更換。依其工作裝置的不同，分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。4.反鏟挖土機反鏟挖土機的挖土特點是后退向下、強制切土。其挖掘力比正鏟小，能開挖停機面以下的一至三類土（機械傳動反鏟只宜挖一至二類土）；不需設(shè)置進出口通道，適用于一次開挖深度在4m左右的基坑、基槽、管溝，亦可用于地下水位較高的土方開挖。反鏟挖土機的作業(yè)方式可分為溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。1.5 土方開挖機械和方法5.拉鏟挖土機拉鏟挖土機的土斗用鋼絲繩

26、懸掛在挖土機長臂上，挖土?xí)r土斗在自重作用下落到地面切入土中。其挖土特點是：后退向下、自重切土；其挖土深度和挖土半徑均較大，能開挖停機面以下的一至二類土，但不如反鏟動作靈活準(zhǔn)確。拉鏟挖工機適用于：開挖較深較大的基坑（槽）、溝渠，挖取水中泥土以及填筑路基，修筑堤壩等。6.抓鏟挖土機抓鏟挖土機是在挖土機臂端用鋼絲繩吊裝一個抓斗，用鋼絲繩將裝有刀片并由傳動裝置帶動的特制開閉式抓斗下到地面抓土，再用鋼絲繩吊至堆土上方，把土卸下。其挖土特點是：直上直下，自重切土。其挖掘力較小，能開挖停機面以下的一至二類土。抓鏟適用于開挖軟土地基基坑，特別是其中窄而深的基坑、深槽、深井采用抓鏟效果理想；還可用于疏通舊有渠道

27、以及挖取水中淤泥等，或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料。抓鏟也有采用液壓傳動操縱抓斗作業(yè)，其挖掘力和精度優(yōu)于機械傳動抓鏟挖土機。1.6 土方填筑與壓實1.6.1填料選擇與處理(1)碎石類土、砂土（使用細(xì)、粉砂時應(yīng)取得設(shè)計單位同意）和爆破石碴可用作表層以下的填料；含水量符合壓實要求的黏性土，可用作各層填料；碎塊草皮和有機質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無壓實要求的填方。含有大量有機物的土，容易降解變形而降低承載能力；含水溶性硫酸鹽大于5%的土，在地下水的作用下，硫酸鹽會逐漸溶解消失，形成孔洞影響密實性；因此前述兩種土以及淤泥和淤泥質(zhì)土、凍土、膨脹土等均不應(yīng)作為填土。(2)填土應(yīng)分層進行，并盡量采用同類土填

28、筑。 (3)碎石類土或爆破石碴作填料時，其最大粒徑不得超過每層鋪土厚度的2/3，使用振動碾時，不得超過每層鋪土厚度的3/4，鋪填時，大塊料不應(yīng)集中，且不得填在分段接頭或填方與山坡連接處。(4)當(dāng)填方位于傾斜的山坡上時，應(yīng)將斜坡挖成階梯狀，以防填土橫向移動。(5)回填基坑和管溝時，應(yīng)從四周或兩側(cè)均勻地分層進行，以防基礎(chǔ)和管道在土壓力作用下產(chǎn)生偏移或變形。(6)回填以前，應(yīng)清除填方區(qū)的積水和雜物，如遇軟土、淤泥，必須進行換土回填。在回填時，應(yīng)防止地面水流入，并預(yù)留一定的下沉高度（一般不得超過填方高度的3%）。1.6 土方填筑與壓實1.6.2填筑方法填土的壓實方法一般有碾壓、夯實、振動壓實以及利用運

29、土工具壓實。對于大面積填土工程，多采用碾壓和利用運土工具壓實。對較小面積的填土工程，則宜用夯實機具進行壓實。1.碾壓法2.夯實法3.振動壓實法1.6.3影響土壤壓實的因素填土壓實質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1.6 土方填筑與壓實1.6.4填方工程的質(zhì)量控制與檢驗（1）柱基、基坑、基槽和管溝基底的土質(zhì)，必須符合設(shè)計要求，并嚴(yán)禁擾動。（2）填方的基底處理，必須符合設(shè)計要求或建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定。（3）填方柱基、坑基、基槽、管溝回填的土料應(yīng)按設(shè)計要求驗收后方可填入。（4）填方施工結(jié)束后，應(yīng)檢查標(biāo)高、邊坡坡度、壓實程度等，檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1

30、13的規(guī)定，見建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB 502022002）。1.6.5密實度檢驗中的分層壓實系數(shù)1.7 地基處理1.7.1換填法對于淺層軟弱土的處理，通常采用換填法。即將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖 去，然后回填以強度較大的砂、碎石灰土等，并夯填至密實。換填法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、膨脹土、凍漲土、素填土、雜填土及暗溝、暗塘、 古井、古墓或拆除舊基礎(chǔ)后的坑穴等的地基處理。常見的換填法按換填材料的不同分為砂和砂石地基墊層以及灰土墊層等。1.7.2灰土擠密樁地基灰土樁地基是灰土擠密樁地基處理技術(shù)的一種，是利用錘擊將鋼管打入土中側(cè)向擠密成孔，將管拔出后，在樁孔中分層回填28或37灰土夯

31、實而成，與樁間土共同組成復(fù)合地基以承受上部荷載。1.7 地基處理1.7.3局部地基處理1.松土坑的處理（1）松土坑在基槽中范圍內(nèi)先將坑中松軟土挖除，使坑底及四壁均見天然土為止，回填與天然土壓縮性相近的材料。當(dāng)天然土為砂土?xí)r，用砂或級配砂石回填；當(dāng)天然土為較密實的黏性土，用37灰土分層回填夯實；天然土為中密可塑的黏性土或新近沉積黏性土，可用19或28灰土分層回填夯實，每層厚度不大于20。（2）松土坑在基槽中范圍較大，且超過基槽邊沿因條件限制，槽壁挖不到天然土層時，則應(yīng)將該范圍內(nèi)的基槽適當(dāng)加寬，加寬部分的寬度可按下述條件確定：當(dāng)用砂土或砂石回填時，基槽壁邊均應(yīng)按l1h111坡度放寬；用19或28灰

32、土回填時，基槽每邊應(yīng)按bh0.51坡度放寬；用37灰土回填時，如坑的長度2m，基槽可不放寬，但灰土與槽壁接觸處應(yīng)夯實。（3）松土坑范圍較大，且長度超過5m。如坑底土質(zhì)與一般槽底土質(zhì)相同，可將此部分基礎(chǔ)加深，做12踏步與兩端相接每步高不大于50cm，長度不小于100cm，如深度較大，用灰土分層回填夯實至坑（槽）底一平。1.7 地基處理（4）松土坑較深，且大于槽寬或1.5m。按以上要求處理挖到老土，槽底處理完畢后，還應(yīng)適當(dāng)考慮加強上部結(jié)構(gòu)的強度，方法是在灰土基礎(chǔ)上12皮磚處（或混凝土基礎(chǔ)內(nèi)）、防潮層下12皮磚處及首層頂板處，加配4812mm鋼筋跨過該松土坑兩端各1m，以防產(chǎn)生過大的局部不均勻沉降。

33、（5）松土坑下水位較高，當(dāng)?shù)叵滤惠^高，坑內(nèi)無法夯實時，可將坑（槽）中軟弱的松土挖去后，再用砂土、砂石或混凝土代替灰土回填，如坑底在地下水位以下時，回填前先用粗砂與碎石（比例為13）分層回填夯實；地下水位以上用37灰土回填夯實至要求高度。2.土井、磚井的處理（1）土井、磚井在室外，距基礎(chǔ)邊緣5m以內(nèi)。（2）土井、磚井在室內(nèi)基礎(chǔ)附近。（3）土井、磚井在基礎(chǔ)下或條形基礎(chǔ)3B或柱基2B范圍內(nèi)。（4）土井、磚井在房屋轉(zhuǎn)角處，且基礎(chǔ)部分或全部壓在井上。（5）土井、磚井已淤填，但不密實可用大塊石將下面軟土擠密，再用上述辦法回填處理。1.7 地基處理3.局部軟硬地基的處理（1）基礎(chǔ)下局部遇基巖、舊墻基、大孤

34、石、老灰土或圬工構(gòu)筑物盡可能挖去，以防建筑物由于局部落于堅硬地基上，造成不均勻沉降而使建筑物開裂；或?qū)杂驳鼗糠骤徣?050cm深，再回填土砂混合物或砂作軟性褥墊，使軟硬部分可起到調(diào)整地基變形作用，避免裂縫。（2）基礎(chǔ)一部分落于基巖或硬土層上，一部分落于軟弱土層上時，在軟土層上采用現(xiàn)場鉆孔灌注樁至基巖；或在軟土部位作混凝土或砌塊石支承墻（或支墩）至基巖；或?qū)⒒A(chǔ)以下基巖鑿去3050cm深，填以中粗砂或土砂混合物作軟性褥墊，使之能調(diào)整巖土交界部位地基的相對變形，避免應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫；或采取加強基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度，來克服軟硬地基的不均勻變形。第2章 樁基礎(chǔ)工程學(xué)習(xí)要求熟悉錘擊沉樁的打樁順序、打

35、樁工藝、接樁和質(zhì)量控制，熟悉靜力壓樁的施工，了解鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、起吊、運輸和堆放要求，了解錘擊沉樁的設(shè)備，了解打樁對周圍環(huán)境的影響及其防治，了解射水沉樁、振動沉樁的施工，了解預(yù)制樁施工常見的質(zhì)量問題及處理；掌握泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程和施工要點，掌握套管成孔灌注樁中錘擊沉管法和振動沉管法的施工，熟悉以上兩類灌注樁常見質(zhì)量問題及處理，了解干作業(yè)成孔灌注樁施工，了解爆擴成孔灌注樁施工；了解人工挖孔樁施工，了解樁孔擴底常用方法。2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.1預(yù)制樁的制作、起吊、運輸和堆放 鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作，有并列法、間隔法、疊澆法、翻模法等，現(xiàn)場多采用疊澆法、間隔法。制

36、作程序如下：現(xiàn)場布置場地平整澆地坪混凝土支模綁扎鋼筋，安裝吊環(huán)澆筑樁混凝土養(yǎng)護至30%強度拆模支上層模，涂刷隔離劑重疊生產(chǎn)澆筑第二層樁養(yǎng)護起吊運輸堆放?？蓞⒁娊ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范（JGJ 942008） 7.1 預(yù)制樁的制作。 樁的制作場地應(yīng)平整、堅實，不得產(chǎn)生不均勻沉降。重疊澆筑層數(shù)不宜超過四層，水平方向可采用間隔法施工。樁與樁、樁與底模間應(yīng)涂刷隔離劑，防止黏結(jié)。上層樁或鄰樁的澆筑，必須在下層樁或鄰樁的混凝土達到設(shè)計強度的30%以后方可進行。2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工 預(yù)制樁一般從通用圖集中選取?？v向鋼筋直徑不宜小于14mm，配筋率與沉樁方法有關(guān)：錘擊沉樁不宜小于0.8%，靜力壓樁不宜小于0.

37、4%。制作時樁的縱向鋼筋宜對焊連接，接頭位置應(yīng)相互錯開。樁尖一般用鋼板或粗鋼筋制作，與鋼筋骨架焊牢。樁頂設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，上下兩端一定范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密，如圖2-1所示。圖2-1 預(yù)制樁構(gòu)造示意2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工 當(dāng)樁的混凝土達到設(shè)計強度的70%后方可起吊；達到100%后方可運輸和打樁。如提前起吊，必須作強度和抗裂度驗算，并采取相應(yīng)保證措施。由于樁的抗彎能力低，起吊彎距往往是控制縱向鋼筋的主要因素，因此吊點應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，滿足起吊彎矩最?。ɑ蛘?fù)彎距相等）的原則，如圖2-2所示。在起吊和搬運時必須平穩(wěn)，不得損壞。如樁未設(shè)吊鉤，捆綁鋼絲繩與樁之間應(yīng)加襯墊，以免損壞棱角。圖2-2 樁的合理吊

38、點位置2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工 打樁前，樁從制作處運到現(xiàn)場以備打樁，可根據(jù)打樁順序隨打隨運，盡可能避免二次搬運。樁的運輸方式，在運距不大時，可直接用起重機吊運；當(dāng)運距較大時，可采用大平板車或輕便軌道平臺車運輸。可參見建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 942008） 7.2 混凝土預(yù)制樁的起吊、運輸和堆放。 樁堆放時，場地須平整、堅實，排水暢通。墊木間距應(yīng)與吊點位置相同，各層墊木應(yīng)位于同一垂直線上。堆放層數(shù)不宜超過四層；對不同規(guī)格、不同材質(zhì)的樁應(yīng)分別堆放。2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.2預(yù)制樁的沉樁方法 預(yù)制樁的沉樁方法有錘擊法、振動法、靜壓法及水沖法等，其中以錘擊法與靜壓法應(yīng)用較多。 1.錘

39、擊沉樁 （1）打樁設(shè)備。打樁設(shè)備包括樁錘、樁架及動力裝置三部分，選擇時主要考慮樁錘與樁架的影響因素。 樁錘。樁錘是對樁施加沖擊力，打樁入土的主要機具。樁錘按動力源和動作方式分為有落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘、液壓錘。用錘擊沉樁時，選擇樁錘是關(guān)鍵，一是錘的類型，二是錘的重量。樁錘的類型選擇需要結(jié)合地質(zhì)條件、施工條件以及樁的類型、結(jié)構(gòu)、密集程度來進行選擇。錘擊應(yīng)有足夠的沖擊能量，錘重應(yīng)大于或等于樁重。實踐證明，當(dāng)錘重為樁重的1.52.0 倍時，效果比較理想。樁錘過重，易將樁打壞。樁錘過輕，錘擊能量的很大一部分被樁身吸收，回躍嚴(yán)重。施工中多采用“重錘輕擊”方法，落距小、頻率高，不易產(chǎn)生回躍與樁頭受損，

40、樁容易入土。2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工樁架。樁架的作用是支持樁身、懸吊樁錘、引導(dǎo)樁和樁錘的方向、保證樁的垂直度，還能起吊并小范圍內(nèi)移動樁。A.樁架的種類。按樁架的行走方式常有滾管式、履帶式、軌道式及步履式等四種。B.樁架的選擇。樁架的選擇應(yīng)考慮下述因素：樁的材料、樁的截面形狀及尺寸大小、樁的長度及接樁方式；樁的數(shù)量、樁距及布置方式;樁錘的形式、尺寸及重量；現(xiàn)場施工條件、打樁作業(yè)空間及周邊環(huán)境；施工工期及打樁速率要求。C.動力設(shè)備。打樁機構(gòu)的動力裝置及輔助設(shè)備主要根據(jù)選定的樁錘種類而定。落錘以電源為動力，需配置電動卷揚機、變壓器、電纜等；蒸汽錘以飽和高壓蒸汽為驅(qū)動力，配置蒸汽鍋爐、蒸汽絞盤等；

41、氣錘以壓縮空氣為動力源，需配置空氣壓縮機、內(nèi)燃機等；柴油錘以柴油為能源，樁錘本身有燃燒室，不需外部動力設(shè)備。2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工 （2）打樁施工。打樁前應(yīng)做好各種準(zhǔn)備工作，具體包括：清除障礙物、平整場地、定位放線、水電安裝、安設(shè)樁機、確定合理打樁順序等。樁基軸線定位點，應(yīng)設(shè)在打樁影響范圍之外，水準(zhǔn)點至少2個以上。依據(jù)定位軸線，將圖上樁位一一定出，并編號記錄在案。 打樁順序。打樁順序合理與否，影響打樁速度、打樁質(zhì)量及周圍環(huán)境。打樁順序通常有由一側(cè)向單一方向、自中間向兩個方向、自中間向四周等，分別見圖2-(a)、(b)、(c)。打樁順序的選擇，應(yīng)結(jié)合地基土的擠壓情況、樁距大小、樁機性能及工

42、作特點、工期要求等因素綜合確定。圖2-4 打樁順序2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工 打樁工藝。打樁施工是確保樁基工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。主要工藝過程如下：場地準(zhǔn)備確定樁位樁機就位吊起樁錘和樁帽吊樁和對位校正垂直自重插樁入土固定樁帽和樁錘校正垂直度打樁接樁送樁截樁等。 接樁。預(yù)制樁的接長方法有：焊接法、法蘭接法以及漿錨法三種。前兩種樁可用于各類土層，漿錨法僅適用于軟土層。 打樁的質(zhì)量控制。打樁的質(zhì)量檢查主要包括：沉樁過程中每米進尺的錘擊數(shù)、最后1m錘擊數(shù)、最后三陣貫入度、樁尖標(biāo)高、樁身垂直度以及樁位。 打樁對周圍環(huán)境的影響及其防治。打樁施工時對周圍環(huán)境產(chǎn)生的不良影響主要有擠土效應(yīng)、打樁產(chǎn)生的噪聲和振動等

43、問題。對環(huán)境的不利影響必須認(rèn)真對待，否則將導(dǎo)致工程事故、經(jīng)濟和社會問題。2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.靜力壓樁 靜力壓樁是利用樁機自重及配重來平衡沉樁阻力，在靜壓力的作用下將樁壓入土中。由于施工中無振動、噪聲和空氣污染，故廣泛應(yīng)用于建筑、地下管線較密集的地區(qū)，但它一般只適用于軟弱土層。3.射水沉樁 射水沉樁是錘擊沉樁的一種輔助方法。它利用高壓水流從樁側(cè)面或從空心樁內(nèi)部的射水管中沖擊樁尖附近土層，以減少沉樁阻力。施工時一般是邊沖邊打，在沉入至最后12m時停止射水，用錘擊沉樁至設(shè)計標(biāo)高，以保證樁的承載力。此法適用于砂土和碎石土。4.振動沉樁 振動沉樁是將樁與振動錘連接在一起，利用振動錘產(chǎn)生高頻振

44、動，激振樁身并振動土體，使土的內(nèi)摩擦角減小、強度降低而將樁沉入土中。振動沉樁施工速度快、使用維修方便、費用低，但其耗電量大、噪聲大。此法適用于軟土、粉土、松砂等土層，在硬質(zhì)土層中不易貫入。2.1 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.3預(yù)制樁常見的質(zhì)量問題及處理 預(yù)制樁在施工中常遇到以下問題：斷樁、浮樁、滯樁、樁身扭轉(zhuǎn)或位移、樁身傾斜或位移、樁急劇下沉等；其分析及處理方法可參考表2-5。表呢？2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工 灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠（也有直接插筋或省缺鋼筋的），再灌注混凝土而成。根據(jù)成孔工藝不同，灌注樁分為干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴

45、成孔灌注樁等。灌注樁施工技術(shù)近年來發(fā)展很快，還出現(xiàn)了夯擴成管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝。灌注樁能適應(yīng)各種地層的變化，無需接樁，施工時無振動、無擠土、噪聲小，宜在建筑物密集地區(qū)采用。但與預(yù)制樁相比，它也存在操作要求嚴(yán)格、質(zhì)量不易控制、成孔時排出大量泥漿、樁需養(yǎng)護檢測后才能開始下一道作業(yè)等缺點。詳見建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 942008）6.6相關(guān)規(guī)定。2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁 干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機具，在地下水位以上的土層中成樁的工藝。其適用于黏土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風(fēng)化巖層等土質(zhì)。目前常采用螺旋鉆機成孔，它是利用動力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋

46、葉片旋轉(zhuǎn)削土體，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。 干作業(yè)成孔灌注樁的工藝流程為：測定樁位鉆孔清孔下鋼筋籠澆筑混凝土。2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁 泥漿護壁成孔灌注樁是利用原土自然造漿或人工造漿護壁，并通過泥漿循環(huán)將被切削的土渣排除而成孔，再吊放鋼筋籠，水下灌注混凝土成樁。泥漿護壁灌注樁宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、沙土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層。2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護壁成孔灌注樁的工藝流程圖2-14 泥漿護壁成孔灌注樁工藝流程圖泥漿護壁成孔灌注樁工藝流程如圖2-14所示，詳見建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 94-2008）6.2.1第一條相關(guān)規(guī)定。2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護

47、壁成孔灌注樁的施工要點詳見建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 942008）6.3.5及6.3.2相關(guān)規(guī)定。（1）埋設(shè)護筒。 鉆孔前需在樁位處埋設(shè)鋼護筒，護筒的作用如下：固定樁位、鉆頭導(dǎo)向、保護孔口、維持泥漿水頭及防止地面水流入等。（2）護壁泥漿。 泥漿在樁孔內(nèi)會吸附在孔壁上甚至滲透進周圍土孔隙中，避免內(nèi)壁漏水。它具有保持孔內(nèi)水壓穩(wěn)定、保護孔壁以防止塌孔、攜帶土渣排出孔外以及冷卻與潤滑鉆頭的作用。（3）成孔。 成孔機械有回轉(zhuǎn)鉆機、潛水鉆機、沖擊鉆機等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機應(yīng)用最多。2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工（4）清孔。鉆孔達設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)測量沉渣厚度，立即進行清孔。3.泥漿護壁成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理（

48、1）坍孔。 坍孔產(chǎn)生的主要原因如下：護筒埋置不嚴(yán)密或埋置太淺而漏水；孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位或泥漿密度不夠；在流砂、軟淤泥、松散砂層中鉆進，進尺太快，轉(zhuǎn)速太快等。避免坍孔的措施如下：護筒周圍用黏土填封緊密；鉆進中及時添加泥漿，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土層時，適當(dāng)加大泥漿密度，且進尺不要太快。（2）吊腳樁。吊腳樁，即在樁的底部有較厚泥砂而形成松軟層。其產(chǎn)生原因如下：清渣未凈，殘留沉渣過厚；清孔后泥漿密度過小，孔壁坍塌或孔底涌進泥砂，或未立即灌筑混凝土；吊放鋼筋骨架、導(dǎo)管等物碰撞孔壁，使泥土坍落孔底。防止吊腳樁的措施如下：注意泥漿濃度，及時清渣；做好清孔工作，達到要求立即灌筑混凝土；施工中注意

49、保護孔壁，不讓重物碰撞。2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工（3）斷樁。 斷樁，即指因有泥夾層而造成樁體混凝土不連續(xù)。造成斷樁的原因如下：首批混凝土多次灌筑不成功，再灌筑上層時出現(xiàn)一層泥夾層而造成斷樁；孔壁坍塌將導(dǎo)管卡住，強力拔管時泥水混入混凝土內(nèi)；導(dǎo)管接頭不良，泥水進入管內(nèi)。避免斷樁的措施如下：力爭混凝土灌筑一次成功；選用較大密度、黏度和膠體率好的泥漿護壁；控制鉆進速度，保持孔壁穩(wěn)定；導(dǎo)管接頭應(yīng)用方絲扣連接，并設(shè)橡皮圈密封嚴(yán)密。 灌注樁嚴(yán)重塌方或?qū)Ч軣o法拔出形成斷樁，可在一側(cè)補樁；深度不深時可挖出；對斷樁作適當(dāng)處理后，支模重新澆筑混凝土。2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁套管成孔灌

50、注樁又稱沉管灌注樁，利用錘擊沉管法或振動沉管法，將帶有活瓣的鋼制樁尖或鋼筋混凝土預(yù)制樁靴的鋼套管沉入土中，吊放鋼筋籠，然后灌注混凝土并分段拔管而成。用錘擊法沉管、拔管的稱為錘擊沉管灌注樁；用激振器沉管、拔管的稱為振動沉管灌注樁。1.錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁適用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基。2.振動沉管灌注樁振動沉管灌注樁可采用單打法、復(fù)打法或反插法施工工藝。3.套管成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理（1）斷樁。斷樁一般常見于地面以下13m的軟硬土層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個截面。產(chǎn)生斷樁的原因主要有以下幾個方面：樁距過小，鄰樁施打時土的擠壓所產(chǎn)生的橫向水平推力和隆

51、起上拔力造成；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對樁產(chǎn)生剪應(yīng)力造成；樁身混凝土終凝不久，強度較弱時即承受外力造成。2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工（2）縮頸。 縮頸樁又稱瓶頸樁，即樁身局部范圍截面縮小，不符合要求。其產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面：在含水量大的黏性土中沉管時，土體受強烈擾動和擠壓而產(chǎn)生很高的孔隙水壓力，樁管拔出后，這種水壓力便作用到新灌筑的混凝土樁上，使樁身發(fā)生不同程度的頸縮現(xiàn)象；拔管過快混凝土量少或和易性差，使混凝土出管時擴散性差。避免縮頸的措施如下：施工中應(yīng)經(jīng)常測定混凝土的下落情況，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，一般可用復(fù)打法處理。（3）吊腳樁。 吊腳樁，即在樁的底部混凝土隔空或混凝土中混進泥砂

52、而形成松軟層。其產(chǎn)生的原因有以下幾個方面：預(yù)制鋼筋混凝土樁靴強度不夠，沉管時被破壞變形，水或泥砂進入樁管；樁尖的活瓣未及時打開，套管上拔一段后混凝土才落下。處理吊腳樁的方法為：將套管拔出，修整樁靴或樁尖，用砂回填樁孔后重新沉管。（4）套管進水進泥。 套管進水進泥常發(fā)生在地下水位高、飽和淤泥或粉砂土層中。其原因為樁尖活瓣閉合不嚴(yán)、活瓣被打變形或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴被打壞。2.2 鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.4爆擴成孔灌注樁 爆擴成孔灌注樁是先用鉆機成孔（如干作業(yè)成孔）或人工挖孔成孔，在孔底安放炸藥，再灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴大頭，清孔后吊放鋼筋籠，澆筑混凝土而成樁，如圖2-20所示

53、。 爆擴樁適用于地下水位以上或地下水很少，可爆擴成型的黏性土、中密和密實的砂質(zhì)土、碎石及風(fēng)化巖石層。圖2-20 爆擴灌注樁示意圖2.3 大直徑擴底灌注樁施工 大直徑擴底灌注樁是以人工或機械的方法成孔并擴大樁孔底部，澆筑混凝土而成。樁的直徑大于0.8m，一般在15m，多為一柱一樁。此種樁具有很大的強度和剛度，能承受較大的上部荷載，工程中應(yīng)用廣泛。大直徑擴底灌注樁大多采用人工開挖，因此，亦稱為大直徑人工挖孔樁或人工挖孔擴底灌注樁。當(dāng)?shù)叵滤桓撸翆硬贿m宜人工開挖時，則可采用泥漿護壁成孔灌注樁工藝成孔，然后采用機械方法擴底。2.3.1人工挖孔樁施工 人工挖孔樁即采用人工挖掘方法成孔，而后吊放鋼筋籠，

54、澆筑混凝土成樁，如圖2-21所示。該方法不得用于軟土、流砂地層及地下水較豐富和水壓力大的土層中。人工挖孔樁所需的設(shè)備簡單，施工速度快，土層情況明確，樁底沉渣清除干凈，施工質(zhì)量可靠，成本低廉。但工人在井下作業(yè)勞動條件差，必須制定可靠的安全措施，并嚴(yán)格按操作規(guī)程施工。2.3 大直徑擴底灌注樁施工1.施工機具人工挖孔樁施工機具簡單，主要有電動機、潛水泵、提土桶、鼓風(fēng)機、輸風(fēng)管、挖孔工具或小型挖土機具、爆破材料，此外還有照明燈、對講機、電鈴等。2.施工工藝 3.安全防護人工挖孔樁施工的安全問題應(yīng)滿足建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 942008)6.6.7和施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ （462005）

55、的規(guī)定。圖2-21 人工挖孔樁構(gòu)造示意圖2.3 大直徑擴底灌注樁施工2.3.2樁孔擴底常用方法1.人工挖孔擴底 人工挖孔擴底宜在無地下水或含微量地下水的硬塑至堅硬黏性土、中密至密實砂土、碎石土及風(fēng)化巖層的持力層中采用。2.反循環(huán)鉆孔擴底采用泥漿護壁鉆機成孔時，成孔后則進行機械擴底，通常采用反循環(huán)鉆機鉆孔擴底法，擴底鉆具有上開式、下開式、擴刀滑降式及擴刀推降式四種，如圖2-22所示。圖2-22 反循環(huán)鉆孔擴底轉(zhuǎn)鉆具型式第3章 砌體工程學(xué)習(xí)要求 了解砌筑材料，腳手架、垂直運輸設(shè)備，磚、砌塊砌體施工以及冬期的施工技術(shù)；重點掌握磚、砌塊砌體的施工工藝、施工要點、質(zhì)量要求和冬期施工方法；了解砌筑前的準(zhǔn)備

56、工作、砌筑工程腳手架和垂直運輸設(shè)備。3.1 砌體材料3.1.1塊材1.磚 磚包括燒結(jié)普通磚（黏土磚、頁巖磚、粉煤灰磚）、燒結(jié)多孔或空心磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚等。2.砌塊 砌塊按形狀分為實心砌塊、空心砌塊；按規(guī)格分為小型砌塊、中型砌塊。常用的砌塊有普通混凝土小型空心砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊和粉煤灰砌塊等，后三種主要用于非承重砌體結(jié)構(gòu)，在框架、剪力墻等的砌體結(jié)構(gòu)中有廣泛應(yīng)用。3.石材 石材有毛石、料石。料石根據(jù)加工程度又分為細(xì)料石、半細(xì)料石、粗料石和毛料石。毛石又分為亂毛石和平毛石。石砌體常用于基礎(chǔ)、墻體、擋土墻和橋涵工程。石材應(yīng)質(zhì)地堅實，無風(fēng)化剝落和裂紋；主要用于

57、清水墻、柱表面的石材，應(yīng)色澤均勻。3.1 砌體材料3.1.2砌筑砂漿 砌筑砂漿有水泥砂漿(水泥、砂、水)、混合砂漿(水泥、砂、石灰膏或黏土、水)。 水泥砂漿可用于潮濕環(huán)境中的砌體，混合砂漿宜用于干燥環(huán)境中的砌體。 砌筑砂漿宜采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。水泥砂漿中的水泥強度等級不宜大于32.5級，混合砂漿采用的水泥強度等級不宜大于42.5 級。 砌筑砂漿應(yīng)通過試配確定配合比，各組分材料應(yīng)采用重量計量。砌筑砂漿應(yīng)采用砂漿攪拌機進行拌制。當(dāng)采用水泥砂漿代替水泥混合砂漿時，應(yīng)重新確定砂漿強度等級。3.2 腳手架及垂直運輸設(shè)備3.2.1腳手架 腳手架是施工中為工人操作、堆放料具、安全防護和高空運

58、輸而臨時搭設(shè)的架子平臺或作業(yè)通道，一般搭設(shè)腳手架高度在1.2m左右，稱為“一步架高度”，又稱為墻體的可砌高度。 腳手架按材料分為木、竹和金屬腳手架；按用途分為結(jié)構(gòu)用、裝修用、防護用和支撐用腳手架；按搭設(shè)位置分為里腳手架和外腳手架；按構(gòu)造形式分為多立桿式（有扣件式、碗扣式、直插式、插接式、盤銷式、鍵連接式等，分單排、雙排和滿堂腳手架）、框組式（門式）、橋式、塔式、懸挑式、懸吊式、懸掛式、移動式、落地式、工具式及附著升降式（自升降式、互升降式、整體升降式）等腳手架，常用的為扣件式和碗扣式鋼管腳手架。3.2 腳手架及垂直運輸設(shè)備1.扣件式鋼管腳手架 扣件式鋼管腳手架由鋼管桿件用扣件連接而成，具有工作

59、可靠、裝拆方便和通用性強等特點，是我國目前使用最普遍的一種多立桿式腳手架，有單排、雙排布置兩種。 扣件式鋼管腳手架由鋼管桿件、扣件、底座、腳手板和安全網(wǎng)等組成（見圖3-3）。圖3-3 扣件式鋼管外腳手架3.2 腳手架及垂直運輸設(shè)備2.碗扣式鋼管腳手架 碗扣式鋼管腳手架是一種桿件連接處采用碗扣承插鎖固式的鋼管腳手架，采用帶連接件的定型桿件，組裝簡便，具有比扣件式鋼管腳手架更強的穩(wěn)定性和承載能力。其主構(gòu)件有立桿、頂桿、橫桿、單排橫桿、斜桿、底座，輔助構(gòu)件有間橫桿、搭邊橫桿、架梯、連墻撐、托撐，專用構(gòu)件有各種座（如支撐柱墊座、轉(zhuǎn)角座、可調(diào)座）、滑輪、懸爬挑架與挑梁等。3.其他新型鋼管腳手架（1）直插

60、式雙自鎖型多功能鋼管腳手架（ZSDJ）。（2）插接式（也稱插銷式）鋼管腳手架。（3）盤銷式（也稱盤扣式）鋼管腳手架。（4）鍵連接式鋼管腳手架。3.2 腳手架及垂直運輸設(shè)備4.門式鋼管腳手架 門式鋼管腳手架由基本單元部件（門架、水平梁架、剪刀撐，其中門架有標(biāo)準(zhǔn)型和梯型框架）、底座和托架即托撐（分為可調(diào)和不可調(diào)兩種）部件、其他部件（鎖臂、連接棒、連墻桿或扣墻器、腳手板、欄桿、梯子）等構(gòu)成（見圖3-11）。圖3-11 門式腳手架3.2 腳手架及垂直運輸設(shè)備5.塔式鋼管腳手架 塔式鋼管腳手架有方塔式和三角框塔式腳手架（見圖3-12）。方塔式腳手架主要由標(biāo)準(zhǔn)架、交叉撐桿、連接棒、可調(diào)底座（或帶行走輪）和