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文檔簡介
職業(yè)能力目標:
1、掌握地基處理原理,掌握預制樁和灌注樁施工方法;
2、熟悉預制樁和套管成孔砼灌注樁施工工藝,了解施工中質(zhì)量問題的處理。
學習要求:
1、了解地基加固方法;
2、了解挖孔樁的施工方法;
3、了解淺埋式鋼筋混凝土基礎的施工方法;
4、掌握預制樁和灌注樁的施工工藝流程及質(zhì)量事故原因預防措施和治理方法。第二章地基基礎工程地基基礎工程
當結(jié)構(gòu)的荷載較大,地基土質(zhì)又較軟弱(強度不足或壓縮性大),不能作為天然地基時,可采取人工加固處理的方法改善地基性質(zhì),提高承載力、增加穩(wěn)定性,減少地基變形或滲透性和基礎埋置深度。
一、地基處理第一節(jié)地基處理
建筑物地基是指建筑物基礎底部下方一定深度與范圍內(nèi)的土層,一般把地層中由于承受建筑物全部荷載而引起的應力和變形不能忽略的那部分土層。地基分為:人工地基和天然地基。地基基礎工程
“將土質(zhì)由松變實”,“將土的含水量由高變低”,即可達到地基加固的目的。工程實踐中的各種加固方法均是從這一加固原理出發(fā)。1.地基加固原理地基碾壓加固地基基礎工程
提高軟弱地基的強度、保證地基的穩(wěn)定性,在荷載作用下地基土不發(fā)生剪切破壞或喪失穩(wěn)定;降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎的沉降或不均勻沉降;防止地震時地基土的振動液化;消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。
2、地基處理的目的堅實穩(wěn)定的建筑地基在可靠地基上建造的基礎地基基礎工程
⑴軟弱地基:淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。3、地基處理的對象
⑵特殊土地基:軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。吹填土的施工現(xiàn)場淤泥質(zhì)土濕陷性黃土膨脹土地基基礎工程吹填土——沖填土,是在整治和疏通江河行道時,用挖泥船和泥漿泵把江河和港口底部的泥砂通過水力吹填而形成的沉積土。在吹填過程中,泥沙結(jié)構(gòu)遭到破壞,以細小顆粒的形式緩慢沉積,因而具有塑性指數(shù)大、天然含水量和孔隙比大、重度小、高壓縮性、滲透性小等特點。由吹填土構(gòu)成的地基,強度很差,一般不能直接用于工程建設,需要進行地基處理。地基基礎工程4、地基加固處理的綜合措施
擬定地基加固處理方案時,應考慮地基與上部結(jié)構(gòu)共同工作的原則,從地基處理、建筑和結(jié)構(gòu)設計、施工方案方面均采取相應措施,絕不能單純對地基進行處理。其具體措施有:⑴改變建筑體形,簡化建筑平面;⑵合理設置沉降縫;⑶采用輕型結(jié)構(gòu);⑷加強房屋的整體剛度;⑸施工中正確安排施工順序和施工進度。地基基礎工程地基加固處理的方法很多,七字歸納:“挖”、“填”、“換”、“夯”、“壓”、“擠”、“拌”。
二、地基處理的方法
挖:當軟弱土地基的承載力或變形滿足不了建筑地基的要求,而軟弱土層的厚度不大時,挖去軟土層將基礎置于承載力大的基巖或堅硬的土層中,比較經(jīng)濟。
直接挖去厚度不大的軟土層地基基礎工程
填:當軟土層較厚、承載力和變形又與建筑地基要求的差距不大時,可在軟土層上直接回填一定厚度的好土,以提高地基持力層的承載力,減小軟土層的承壓力。在軟土層上回填好土地基基礎工程
軟土層較厚時,將基礎下面一定范圍內(nèi)的軟土挖除,采用人工填筑的墊層作持力層??刹捎蒙笆⒒彝粒?:7或2:8)、級配碎石等材料換土的地基。1、換(換土墊層法):砂石地基施工墊層剖面圖地基基礎工程
利用打夯機具夯擊土壤,排出土壤中的水分,加速土壤的固結(jié),提高土壤的密實度和承載力。
2、夯(夯實法)
平板振動夯夯實地基現(xiàn)場沖擊夯軟土夯實現(xiàn)場地基基礎工程
是一種較常采用的地基處理方法,它是用起重機械將大噸位夯錘(一般不小于8t)起吊到高處(一般不小于6m)后,自由落下,給地基以沖擊和振動的能量,對土體進行強力夯實。強夯施工中
作用:提高地基土的強度;降低土的壓縮性;改善土的抗液化條件。
強夯適用于:粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的加固。
缺點:對周圍已建成或在建的建筑物產(chǎn)生振動影響時,不得采用。
強夯法地基基礎工程吊起夯錘自動脫鉤裝置起重機配三角架起吊夯錘下落瞬間起重機配龍門架起吊夯坑地基基礎工程
夯錘:一般重10~40t,大噸位錘一般采用鋼板外殼內(nèi)灌砼,也可用底部鋼板澆筑砼組合錘。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定,錘底靜壓力值可取0.15~0.2MPa。夯錘中宜設置若干上下貫通的氣孔,可減小夯錘起吊時的吸力(夯錘吸力可達3倍錘重)。夯錘上貫通氣孔長園柱夯錘短園柱夯錘園錐形夯錘園柱形夯錘高寬比過大,易偏錘,要慎用園錐形夯錘底面積小,會形成很深的夯坑地基基礎工程
先進行夯擊,再在夯坑內(nèi)回填塊、碎石,強行夯入并排開軟土,形成砂石樁與軟土的復合地基。強夯置換(或動力置換、強夯擠淤):強夯施工碎石被夯入坑中清理夯錘地基基礎工程
在飽和軟土地基上施加荷載后,孔隙水被緩慢排出,孔隙體積隨之減少,地基發(fā)生固結(jié)變形,土體的密實度和強度提高。
加載預壓加水預壓3、
壓(預壓法—排水固結(jié)法):
利用壓實機械碾壓地基土壤,使地基壓實排水固結(jié)。也可采用預壓固結(jié)法,即先在地基范圍的地面上,堆置重物預壓一段時間,使地基壓密,以提高承載力,減少沉降量。
堆載預壓法:
地基基礎工程
利用樁管打入土中,擠壓土壤形成樁孔,拔出樁管再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進行搗實。其原理是擠密土壤提高地基的承載力,俗稱“擠密樁”。包括碎(砂)石樁、石灰樁、灰土樁、CFG樁等。4、擠(深層擠密法)施工完的灰土樁灰土樁施工現(xiàn)場地基基礎工程⑴CFG樁(英文CementFly-ashGravel的縮寫)
CFG樁又稱水泥粉煤灰碎石樁。由長螺旋鉆機成孔,將碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和灌注成樁。CFG樁的適用范圍很廣,在砂土、粉土、粘土、淤泥質(zhì)土、雜填土等地基均有大量成功的實例。CFG樁鉆進成孔施工現(xiàn)場CFG樁澆筑砼施工現(xiàn)場地基基礎工程CFG樁是一種低強度混凝土樁,可充分利用樁間土的承載力共同作用,并可傳遞荷載到深層地基中去,具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟效果。通過調(diào)整水泥摻量及配比,其強度等級在C15-C25之間變化,是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁和樁間土一起,通過褥墊層形成CFG樁復合地基共同工作,故可根據(jù)復合地基性狀和計算進行工程設計。CFG樁一般不用計算配筋,并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料,進一步降低了工程造價。適用——處理粘性土、粉土、沙土和樁端具有相對硬土層、承載力標準值不低于70KPa的淤泥質(zhì)土、非欠固結(jié)人工填土等地基。地基基礎工程CFG樁樁頭及樁間土清理施工現(xiàn)場CFG樁破樁頭施工現(xiàn)場地基基礎工程CFG樁和樁間土通過褥墊層形成CFG樁復合地基CFG樁樁帽施工現(xiàn)場CFG樁的靜載試驗地基基礎工程
又稱振沖碎石樁,是用振動或沖擊荷載將底部裝有活瓣式樁靴的樁管擠入地層,在軟弱地基中成孔后,再將碎石從樁管投料口處投入樁管內(nèi),然后邊擊實、邊上拔樁管,形成密實碎石樁,并與樁間土體形成復合地基。⑵擠密碎石樁碎石樁施工流程圖邊擊實、邊拔管碎石樁施工地基基礎工程振沖碎石樁施工待檢測驗收的樁地基基礎工程5、拌(利用水泥漿作為固化劑)
是指用旋噴法或深層攪拌法加固地基。原理是利用高壓射流切削土壤,旋噴漿液(水泥漿等),攪拌漿土,使?jié){液和土混合,凝結(jié)成堅硬的柱體或土壁。(1)深層攪拌水泥土地基深層攪拌機定位啟動后,葉片旋轉(zhuǎn)切削土壤,下沉至設計深度后緩慢提升攪拌機,同時噴射水泥漿與軟粘土強制拌和,待攪拌機提升到地面時再原位下沉提升攪拌一次,使?jié){土均勻混合形成水泥土樁。深層攪拌樁施工工藝流程圖地基基礎工程水泥土攪拌法——分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)水泥土攪拌樁是用于加固飽和軟黏土低地基的一種方法,它利用水泥作為固化劑,通過特制的攪拌機械,在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學反應,使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕。地基基礎工程地基基礎工程清除鉆頭上的余泥形成一道地下連續(xù)墻地基基礎工程⑵高壓旋噴樁(高壓噴射注漿)
是利用鉆機把帶有特殊噴嘴的注漿管鉆至設計深度,將水泥漿液由噴嘴向四周高速噴射切削土層,同時將旋轉(zhuǎn)的鉆桿徐徐提升,漿液與土體在高壓射流作用下充分攪拌混合,形成連續(xù)搭接的水泥加固體。高壓旋噴樁現(xiàn)場施工旋噴法施工流程圖地基基礎工程
單管旋噴的成樁直徑較小,為獲得大直徑截面的樁,可分別采用二重管旋噴(二根同心管分別噴氣、噴漿),或三重管旋噴(三根同心管分別噴水、噴氣、噴漿)。噴漿方式有旋噴、定噴和擺噴三種,可分別獲得柱狀、壁狀和塊狀加固體。高壓旋噴施工示意圖地基基礎工程旋噴樁加固地基地基基礎工程三重管噴具灰漿攪拌機單重管噴具雙重管噴具地基基礎工程第二節(jié)淺埋式鋼筋砼基礎施工淺基礎按構(gòu)造形式不同可分為:一、獨立基礎二、條形基礎三、筏形基礎四、箱形基礎淺基礎:一般指基礎埋深小于基礎寬度或深度不超過5m的基礎。地基基礎工程
一、獨立基礎
(一)類型:鋼筋混凝土獨立基礎有:柱下獨立基礎和杯形基礎。(二)特點及使用范圍:抗彎及抗剪性能好,可承受大豎向荷載,地基承載力不高等情況。地基基礎工程
1、柱下獨立基礎(階梯形和錐形):是柱基礎中最常用和最經(jīng)濟的形式。也可分為剛性基礎和鋼筋混凝土基礎兩大類。剛性基礎可用磚、毛石或素混凝土,基礎臺階高寬比(剛性角)要滿足規(guī)范規(guī)定。一般鋼筋混凝土柱下宜用鋼筋混凝土基礎,以符合柱與基礎剛接的假定。
柱下獨立基礎柱下獨立基礎地基基礎工程
柱下獨立基礎施工要點:
1)基坑驗槽與混凝土墊層基坑滿足要求,立即澆筑墊層砼,保護地基,砼宜采用平板振動器振搗,表面平整,內(nèi)部密實。
2)彈線、支模與鋪設鋼筋網(wǎng)片墊層砼強度達到要求后,經(jīng)過彈線、立模、設置鋼筋網(wǎng)片,保護層設置采用砼強度的水泥砂漿墊塊保證鋼筋網(wǎng)的位置正確。
砼保護層墊塊地基基礎工程
3)澆筑混凝土清理雜物,澆水潤濕。基礎宜分層澆筑,對于臺階式的基礎應每一臺階作為一個澆筑層。錐形基礎的錐體斜面坡度要嚴格控制,模板加固牢靠,砼振搗密實。
4)基礎上插筋與養(yǎng)護插筋數(shù)目、直徑、種類應與柱內(nèi)縱向受力鋼筋相同,插筋錨固長度應符合設計要求。插筋應固定,防澆筑砼時移位。澆筑完畢砼,應覆蓋灑水養(yǎng)護,時間不少于7天,抗?jié)B砼不少于14天。
地基基礎工程2、杯形基礎類型:一般杯口、雙杯口、高杯口基礎。適用范圍:常用于鋼筋混凝土預制柱基礎施工要點:杯口的模板:
1)可采用鋼模或木模。2)固定牢靠。3)考慮裝、拆模。4)杯口底部留設排氣孔,避免出現(xiàn)空鼓。混凝土澆筑:1)混凝土澆筑(分層澆至杯底);2)安裝杯口模板,澆筑杯口混凝土,
對稱澆筑;3)杯口底標高保證(先將杯口底混凝土振實稍停,再澆四周,振動盡量短,可在杯底留5cm厚的細石砼找平層);
4)混凝土振實;5)振搗;6)砼終凝前取出杯口內(nèi)模板,并及時將內(nèi)測表面砼鑿毛。
地基基礎工程當?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻,以至于采用獨立基礎可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時,常將同一方向上若干柱子的基礎練成一體而形成柱下條形基礎。這種基礎抗彎剛度大,因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力。
二、條形基礎條形基礎分為墻下鋼筋砼條形基礎和柱下鋼筋砼條形基礎。常用于上部結(jié)構(gòu)荷載較大,地基承載力不高的基礎。地基基礎工程
了解:
擴展基礎:墻下條形基礎和柱下獨立基礎統(tǒng)稱為擴展基礎。擴展基礎的左右是把墻或柱下的荷載側(cè)向擴展到土中,使之滿足地基承載力的要求,擴展基礎包括無筋擴展基礎和鋼筋混凝土擴展基礎。
聯(lián)合基礎:主要指同列相鄰兩柱公共的鋼筋混凝土基礎,即雙柱聯(lián)合基礎。在為相鄰兩柱分別配置獨立基礎時,常因其中一柱靠近建筑界限,或因兩柱間距較小,而出現(xiàn)基地面積不足或者荷載偏心過大等的情況,此時可考慮采用聯(lián)合基礎。聯(lián)合基礎也可用于調(diào)整相鄰兩柱的沉降差或防止兩者之間的相向傾斜等。地基基礎工程
墻下鋼筋砼條形基礎:(1)剛性條形基礎:是墻基礎中常見的形式,通常用磚或毛石砌筑。為保證基礎的耐久性,磚的強度等級不能太低,在嚴寒地區(qū)宜用毛石;毛石需用未風化的硬質(zhì)巖石。砌筑的砂漿,當土質(zhì)潮濕或有地下水時要用水泥砂漿。剛性基礎臺階寬高比及基礎砌體材料最低強度等級的要求,有規(guī)范規(guī)定。(2)墻下鋼筋混凝土條形基礎:當基礎寬度較大,若再用剛性基礎,則其用料多、自重大,有時還需要增加基礎埋深,此時可采用柔性鋼筋混凝土條形基礎,使寬基淺埋。如果地基不均勻,為增強基礎的整體性和抗彎能力,可采用有肋梁的鋼筋混凝土條形基礎,肋梁內(nèi)配縱向鋼筋和箍筋,以承受由不均勻沉降引起的彎曲應力。墻下鋼筋砼條形基礎地基基礎工程
柱下鋼筋砼條形基礎:當?shù)鼗^為軟弱、柱荷載或地基壓縮性分布不均勻,以至于采用擴展基礎可能產(chǎn)生較大的不均勻沉降時,常將同一方向上若干柱子的基礎練成一體而形成柱下條形基礎。這種基礎抗彎剛度大,因而具有調(diào)整不均勻沉降的能力。柱下交叉條形基礎:
如果地基軟弱且在兩個方向上分布不均,需要基礎在兩個方向都具有一定的剛度來調(diào)整不均勻沉降,則可在柱網(wǎng)下縱橫兩向分別設置鋼筋混凝土條形基礎,從而形成柱下交叉條形基礎。
地基基礎工程
施工要點:1、當基槽驗收合格后,應立即澆筑砼墊層,以保護地基。2、鋼筋經(jīng)驗收合格后,應立即澆筑砼,條形基礎可留設垂直和水平施工縫,但留設位置、處理方法必須符合規(guī)定。3、砼澆筑要求以及基礎上插筋與養(yǎng)護等同獨立基礎。地基基礎工程
當柱下交叉條形基礎底面積占建筑物平面面積的比例較大,或者建筑物在使用上有要求時,可以再建筑物的柱、墻下做成一塊滿堂的基礎,就是筏型基礎。三、筏形基礎(一)類型:平板式和梁板式。(二)特點及適用范圍:有地下室或地基承載能力較低而上部荷載較大的基礎。外形如倒置的鋼筋混凝土樓蓋。此基礎用于多層與高層建筑。由于其整體剛度相當大,能將各個柱子的沉降調(diào)整得比較均勻。此外還具有跨越地下淺層小洞穴、增強建筑物的整體抗震性能,作為地下室、油庫。水池等的防滲地板等的功能。地基基礎工程(三)施工要點:1、地下水位較高時,先降水至基底以下50cm;保證無水開挖和筏體施工。2、確定施工方案(兩種):1)墊層-綁扎底板、梁鋼筋和柱子錨固鋼筋-澆底板砼-支立梁模板-澆筑梁的砼。2)墊層-底板和梁模板一次支好,一次澆筑砼。;3)筏形基礎應一次連續(xù)澆筑砼,不宜留設施工縫;必須留設時,應對施工縫按要求留設,并有止水措施,同時要做好沉降觀測。4)加強養(yǎng)護,基礎施工完畢,覆蓋并灑水養(yǎng)護。地基基礎工程(一)組成:鋼筋混凝土底板、頂板、側(cè)墻及內(nèi)隔墻組成的箱體。(二)特點及適用范圍:特點:整體性好,剛度大,能調(diào)整不均勻能力及抗震能力強,可消除因地基變形使建筑物開裂的可能,減少基底處原有地基地基自重力,降低沉降量。但其材料用量較大,且為保證箱基剛度要求設置較多的內(nèi)墻,墻的開洞率也有限制。適用范圍:適用于軟弱地基上面積較小,平面形狀簡單,上部結(jié)構(gòu)荷載大且分布不均勻的高層建筑基礎和對沉降有嚴格要求的設備基礎或特種構(gòu)筑物基礎。四、箱形基礎地基基礎工程(三)施工要點:1、基坑處理1)地下水處理(降低至基坑底以下50cm;粉質(zhì)砂土可能產(chǎn)生流砂時,不得采用明溝排水,宜用井點降水,觀測水位;將少對基坑底原土的擾動,預留人工挖土層20~30cm。)2、支模和澆筑1)箱形基礎的底板、內(nèi)外墻和頂板的支模和澆筑,可采取內(nèi)外墻作頂板分次支模灌注方法施工,外墻接縫應設止水帶。施工縫的處理應符合規(guī)定。2)基礎的底板、內(nèi)外墻和頂板宜連續(xù)澆灌完畢;基礎長度大于40m時,應設置貫通后澆施工縫(縫寬不小于80cm;鋼筋貫通;兩側(cè)新舊砼接觸面鑿毛;頂板澆筑14~28d,采用比砼設計強度提高一級的微膨脹細石砼澆筑,并做好養(yǎng)護)。3)超厚、超長的整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑;4)基礎施工完畢,應抓緊基坑四周的回填工作。如停止降水時應驗算箱型基礎抗浮穩(wěn)定性,地下水對基礎的浮力,抗浮系數(shù)不宜小于1:1??垢∠禂?shù)不能滿足要求時,應繼續(xù)抽水,直至上部結(jié)構(gòu)施工至荷載滿足要求,或采用壓重等措施。地基基礎工程引言
一般多層建筑物當?shù)鼗^好時多采用天然淺基礎,它造價低、施工簡便。如果天然淺土層較弱,可采用機械壓實、強夯、換填、預壓、深層攪拌等方法進行人工加固,形成人工地基。如深部土層也軟弱,或建(構(gòu))筑物的上部荷載較大,而且是對沉降有嚴格要求的高層建筑、地下建筑基礎,則需采用深基礎。第三節(jié)樁基礎施工地基基礎工程
樁基礎是一種常用的深基礎形式,由樁和承臺兩部分組成。樁基礎構(gòu)造示意圖地基基礎工程按傳力性質(zhì)分端承樁磨擦樁端承樁磨擦端承樁端承磨擦樁磨擦樁樁的分類:1.樁按傳力性質(zhì)可分為摩擦型樁和端承型樁。2.按樁的制作方法,樁可分為預制樁和灌注樁兩類。*預制樁分為:錘擊法、水沖法、振動法、靜力壓樁法。灌注樁:鉆孔灌注樁、沖孔灌注樁、挖孔灌注樁、鉆擴孔灌注樁、沉管灌注法、爆擴灌注法等3.樁按成孔時擠土狀況可分為非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁。還可按材料、斷面形式進行分類。地基基礎工程砼預制樁施工一、砼預制樁的制作、起吊、運輸、堆放;二、預制樁的沉樁施工;三、預制樁的沉樁質(zhì)量控制;四、預制樁頭的截樁;
預制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料和形式的樁(如木樁、混凝土方樁、預應力混凝土管樁、鋼管或型鋼的鋼樁等),用沉樁設備將樁打入、壓入或振入土中,或有的用高壓水沖沉入土中。
施工過程:預制、起吊、運輸、堆放、沉樁等。
地基基礎工程鋼筋砼預制樁有實心樁和預應力管樁兩種:實心樁常為邊長250~550mm的方形斷面,一般在施工現(xiàn)場預制,單根樁的最大長度,取決于打樁架的高度,長度不宜超過30m。打30m以上的樁需考慮接樁,即整體分段預制、打樁過程中逐段接長;
管樁一般為外徑400~500mm的空心圓柱形截面,壁厚80~100mm,在工廠采用“離心法”制成,分節(jié)長度8~10m,并連接。管樁多采用先張法預應力工藝。預應力鋼筋砼管樁一、砼預制樁的制作、起吊、運輸、堆放地基基礎工程
⑴現(xiàn)場制作砼預制樁一般采用“間隔重疊法”生產(chǎn),樁與樁間用塑料薄膜或隔離劑隔開,鄰樁與上層樁的砼須待鄰樁與下層樁的砼達到設計強度的30%以后方可進行;重疊層數(shù)不超過四層、層與層間之間涂刷隔離劑。(一)鋼筋砼方樁的預制第一層預制方樁制作完畢預制方樁的間隔生產(chǎn)地基基礎工程
⑵樁中鋼筋應位置準確,主筋連接宜采用對焊,主筋接頭位置應相互錯開,相鄰兩根主筋接頭截面的距離應大于35d,并不小于500mm;樁頂、樁尖一定范圍內(nèi)不留接頭。樁身鋼筋綁扎樁尖鋼筋構(gòu)造樁端鋼筋構(gòu)造地基基礎工程⑶樁尖對準縱軸線、樁頂平面和接樁端面應平整。
⑷現(xiàn)場分段預制樁時,應整體支模、縱向主筋先通長鋪設,再在分段處切斷;分段長度應考慮樁架有效高度、場地條件、裝卸和運輸能力,并避免樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中接樁。⑸預制樁的砼強度等級不低于C30,預應力砼樁的砼強度等級不低于C40,縱向鋼筋的保護層厚度不宜小于30mm;錘擊預制樁的粗骨料粒徑宜為5~40mm。⑹砼應機拌機搗、由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑搗實,嚴禁中斷,養(yǎng)護不少于7天。料斗布料入模砼振搗密實表面拍實壓光地基基礎工程樁的砼強度達到設計強度等級的70%方可起吊,如需提前起吊,應進行強度和抗裂度驗算。(二)預制樁的起吊
吊點應設在設計規(guī)定之處,設計無規(guī)定時,應按吊樁彎距最小的原則確定吊點位置。見右圖:預制樁的裝車運輸?shù)鼗A工程(三)預制樁的運輸、堆放
⑴樁運輸時的砼強度應達到設計強度的100%。⑵打樁時樁宜隨打隨運,以避免二次搬運。
⑶樁的堆放場地須平整堅實,墊木間距應與吊點位置相同,各層墊木應在同一垂直面上,層數(shù)不超過四層,不同規(guī)格的樁應分別堆放。
⑷運樁和堆放的樁尖方向應符合吊升的要求,以免臨時再需將樁調(diào)頭。預制樁的堆放地基基礎工程二、預制樁的沉樁施工預制樁的沉樁施工方法有錘擊法、靜力壓樁法、振動法和水沖法。錘擊法靜力壓樁法振動法地基基礎工程
打樁設備包括樁錘、樁架和動力設備。1、樁錘⑴落錘
——構(gòu)造簡單、施工方便,錘重一般0.5~1.5t,用卷揚機拉升施打,可隨意調(diào)整落錘高度。速度慢、效率低、對樁身損傷大。⑵汽錘
——利用蒸汽或壓縮空氣為動力進行錘擊。錘擊頻率100~120次/min,落距短、速度快、效率高、適宜打各類樁;還可打斜樁、水下打樁和拔樁。(一)錘擊法
地基基礎工程
⑶柴油錘——構(gòu)造簡單、施工方便,有導桿式和筒式兩種,利用柴油燃燒膨脹產(chǎn)生壓力推動活塞進行錘擊打樁。錘擊60~80次/min,但有噪音、振動和空氣污染環(huán)境缺點,在城市施工日益受到限制。
⑷振動錘
——噪音小、沖擊頻率高,并適合砂土、砂粘土、卵石夾砂等地基打樁。柴油錘振動錘地基基礎工程地基基礎工程樁錘的選擇
錘擊法沉樁施工,樁錘選擇是關(guān)鍵。首先應根據(jù)施工條件選擇樁錘的類型,然后決定錘重,一般錘重大于樁重的1.5~2倍時效果較為理想(樁重大于2t
時可采用比樁輕的錘,但不宜小于樁重的75%)。
注:施工中應“重錘輕擊”(錘的重量大而落距小),這樣樁極易打入土中,不會打壞樁頭,也不會產(chǎn)生樁身回躍(回彈);樁錘過輕時,則會出現(xiàn)“輕錘高擊”,極易損壞樁頭,樁也難以打入土中。地基基礎工程2、樁架
樁架是支持樁身和懸吊樁錘、在打樁過程中引導樁的方向的設備。常用的樁架有軌道式、履帶式、滾筒式和步履式樁架。
⑴軌道式:由立柱、斜撐、回轉(zhuǎn)工作臺、底盤及傳動機構(gòu)組成。此樁架底盤下有鐵輪,可在軌道上行走,可適應各種預制樁和灌注樁施工。缺點:機構(gòu)龐大,拆裝和裝運困難。機動性很差,需鋪設枕木和鋼軌,施工不方便。地基基礎工程⑵履帶式樁架
以履帶式起重機為底盤,加裝立柱及傳動機構(gòu)用以打樁。性能靈活,移動方便,適應各類預制樁的施工。地基基礎工程(3)滾筒式樁架
靠兩根滾筒滾動來移動樁架。結(jié)構(gòu)簡單,制作容易,成本低,但轉(zhuǎn)向不靈活,操作人員多。地基基礎工程(4)液壓步履式樁架
打樁架下部裝有前后左右對稱的液壓船墊結(jié)構(gòu),以步履的方式移動。靈活,移樁方便,打樁效率高。地基基礎工程
1)打樁前的施工準備工作與工藝流程
清除地上或地下障礙物→平整場地→定位放線→通電、通水→安設打樁機。
打樁工藝流程——樁機就位→起吊→打樁→接樁→送樁(→截樁)→驗收①樁基軸線的定位點應設置在不受打樁影響處;②每個樁位打一個小木樁;③打樁地區(qū)附近設置不少于2個水準點,供施工過程中檢查樁位的偏差和樁的入土深度。打樁前對樁管進行檢查3、預制樁的沉樁施工地基基礎工程2)打樁順序
直接影響打樁速度和打樁質(zhì)量,應綜合樁距大小、樁機性能、工程特點和工期要求綜合考慮。
⑴由一側(cè)向單一方向打(逐排打):樁的就位和起吊方便,打樁效率高,但土壤向一個方向擠壓,樁距≥4倍樁徑時,土壤的擠壓影響可忽略不予考慮,小于4倍樁徑時可產(chǎn)生樁身傾斜或浮樁,應考慮跳打或變換打樁順序。
⑵自中間向兩個方向打:適宜大面積的樁群。
⑶自中間向四周打:適宜大面積的樁群。地基基礎工程當樁規(guī)格、埋深、長度不同時應遵循:
1、對標高不一的樁應遵循“先深后淺”的原則;
2、對不同規(guī)格的樁,應遵循“先大后小、先長后短”的原則。
3、當一側(cè)毗鄰建筑時,由毗建筑物處向另一方向施打。地基基礎工程3)打樁方法⑴樁插入土中時的垂直度偏差不超過0.5%,固定樁錘和樁帽,使樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上,確保樁能垂直下沉。⑵開始沉樁應起錘輕壓并輕擊數(shù)錘,觀察樁身、樁架、樁錘等垂直一致,始可轉(zhuǎn)入正常施打。⑶打樁過程中,如遇樁身傾斜、樁位位移、貫入度劇變、樁頂或樁身嚴重裂縫或破碎等異常情況,應暫停打樁,處置后再行施工。樁身定位地基基礎工程⑷采用送樁法將樁頂標高低于地面的樁送入土中時,樁與送樁桿應在同一軸線上,拔出送樁桿后,樁孔應及時回填。安裝送樁桿送樁施打樁已打入地面以下地基基礎工程4)接樁
常用接樁方法有焊接、法蘭連接或硫磺膠泥錨接。前二種方法適用于各類土層,后一種適用于軟土層。
焊接接樁:鋼板宜用低碳鋼,先四角點焊固定,再對稱焊接;
法蘭接樁:鋼板和螺栓亦宜用低碳鋼并緊固牢靠;
硫磺膠泥錨接樁:硫磺膠泥配合比應通過試驗確定。地基基礎工程接樁:焊接接樁地基基礎工程(二)靜力壓樁靜力壓樁是利用靜壓力將樁壓入土中,施工中無振動、無噪音,但存在擠土效應。適用于軟弱土層和鄰近有怕振動的建(構(gòu))筑物的情況。當存在厚度大于2m的中密砂夾層時,不宜采用靜力壓樁。靜力壓樁機有機械式和液壓式之分,目前使用的多為液壓式靜力壓樁機,壓力可達7000kN。地基基礎工程靜力壓樁多采用分段、分節(jié)壓入、逐段接長。當下節(jié)樁壓入土中后上端距地面0.8~1m時接長上節(jié)樁,繼續(xù)壓入。每根樁的壓入、接長應連續(xù)。
初壓時如樁身發(fā)生較大移位、傾斜,壓入過程中樁身突然下沉或傾斜,樁頂砼破壞或壓樁阻力劇變時,應暫停壓樁,及時研究處理。靜力壓樁的分節(jié)壓入、接長靜力壓樁施工現(xiàn)場地基基礎工程樁機就位吊起管樁靜力壓樁全液壓高效靜力壓樁機地基基礎工程(三)振動沉樁
振動法是將振動錘吊至預制樁頂上,將樁頭套入與振動箱連接的樁帽或液壓夾樁器內(nèi)夾緊,振動錘產(chǎn)生的激振力通過樁身帶動土體振動,使土顆粒間的摩擦力大大減小,樁在自重和機械力作用下沉入土中。振動法沉樁設備構(gòu)造簡單、使用方便、效率較高。
適用于沉鋼板樁、鋼管樁及長度在15m內(nèi)的細長鋼筋砼預制樁,在砂土中效率最高,粘土中略差。地基基礎工程振動沉樁地基基礎工程(四)射水沉樁射水沉樁法往往與錘擊(或振動)法同時使用。在砂夾卵石層或堅硬土層中,一般以射水為主,錘擊或振動為輔;在粉質(zhì)粘土或粘土中,一般以錘擊或振動為主,射水為輔,并控制射水時間和水量。水壓與流量根據(jù)地質(zhì)條件、沉樁機具、沉樁深度和射水管直徑、數(shù)目等因素確定,通常在沉樁施工前經(jīng)過試樁選定。下沉空心樁,一般用單管樁內(nèi)射水,當下沉較深或土層較密實,可用錘擊或振動配合射水;下沉實心樁,將射水管對稱裝在樁身兩側(cè),并可沿樁身上下自由移動,以便在任何高度上射水沖土。
施工要點:吊插樁時要注意及時引送射水膠管,防止拉斷或脫落;樁插正立穩(wěn)后,壓上樁帽樁錘,開始樁主要靠自重下沉,用較小水壓控制樁身緩慢下沉,并注意控制和校正樁身垂直度。下沉漸趨緩慢時,可開錘輕擊。沉至一定深度(8~10m)已能保持樁身垂直度后,可逐步加大水壓和錘的沖擊動能。
注意:
不論采取何種射水施工方法,在沉至距設計標高1-1.5m時,應停止射水,拔出射水管,用錘擊或振動沉樁至設計深度,以保證樁的承載力。地基基礎工程三、預制樁施工的質(zhì)量控制與常見質(zhì)量問題
⑴樁的垂直偏差應控制在1%以內(nèi),平面位置的偏差,單排樁不大于100mm,多排樁為1/2~1個樁的直徑或邊長。
⑵
磨擦樁的入土深度控制,以標高為主,貫入度為參考;按標高控制的樁,樁頂標高的允許誤差為±50mm。
⑶
端承樁入土深度以最后貫入度控制為主,標高作為參考。
⑷
如遇樁頂位移或上升涌起、樁身傾斜、樁頭擊碎嚴重、樁身斷裂、沉樁達不到設計標高等嚴重情況時,應暫停施工,采取相應措施處理后方可繼續(xù)施打。地基基礎工程貫入度——是指在地基土中用重力擊打貫入體時,貫入體進入土中的深度。貫入體可以是樁,也可以是一定規(guī)格的鋼釬。最終貫入度——在打樁時,需要某種指標來衡量樁(一般是端承樁)是否打到位。施工中一般采用最后三陣,每陣十擊的平均入土深度作為標準,即為“最終貫入度”。
基底釬探地基基礎工程四、預制樁頭的截樁
承臺施工前要按承臺底標高對已驗收合格的預制樁進行截樁處理,截去高出的樁身砼,剔出樁身受力主筋錨入承臺內(nèi)。截樁施工應防止對樁身的過大震動和破壞。預應力管樁加焊錨固鋼筋截樁作業(yè)中截樁后地基基礎工程風鎬破碎作業(yè)地基基礎工程預應力管樁截樁地基基礎工程截樁機地基基礎工程補充:打樁公害地基基礎工程施工噪聲控制《建筑施工場界噪聲限值》自2012年7月1日起將被《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標準》GB12523-2011替代。地基基礎工程灌注樁——直接在樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠灌注混凝土而成。
灌注樁施工工藝近年來發(fā)展很快,
根據(jù)成孔工藝不同,分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護壁成孔的灌注樁、套管成孔的灌注樁、人工挖孔樁和爆擴成孔的灌注樁等。砼灌注樁施工
地基基礎工程一、干作業(yè)成孔灌注樁
適用于成孔深度在地下水位以上的一般粘性、砂土及人工填土等各種軟硬土層,不需要護壁,成孔深度8~12m、成孔直徑300~600mm,不宜用于地下水位以下的各類土及淤泥質(zhì)土。目前常用螺旋鉆機成孔,也可用洛陽鏟成孔。
成孔原理:電動機帶動鉆桿轉(zhuǎn)動,使螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,土隨螺旋葉片上升排出孔外。步履式螺旋鉆機地基基礎工程1、孔底清理
鉆至設計深度后進行孔底清理,方法是只鉆不進、空轉(zhuǎn)清土、提鉆卸土。
可在鉆桿上換裝擴孔刀片,擴底直徑為樁身直徑的2.5~3.5倍,在設計要求位置形成葫蘆樁或擴底樁??椎滋撏梁穸炔淮笥?00mm;2、樁身或樁底擴孔
鋼筋籠宜一次綁好,吊入孔內(nèi)時注意勿碰孔壁,鋼筋骨架過長時,可分段吊放,逐段焊接。砼應分層連續(xù)澆筑,分層厚度不大于1.5m。3、施工要點地基基礎工程
長螺旋鉆機鉆頭長螺旋鉆機成孔現(xiàn)場地基基礎工程
二、泥漿護壁成孔灌注樁
泥漿護壁成孔是用鉆機成孔,泥漿保護孔壁和排出土渣而成孔,下放鋼筋籠和導管后,利用導管進行水下澆筑砼,用砼把泥漿置換出來成樁。不同土質(zhì)和地下水位高低都適用。多用于含水量高的軟土地區(qū)。
(一)護壁泥漿
1、泥漿的作用
泥漿具有保護孔壁防止塌孔、排出鉆渣及冷卻與潤滑鉆頭的作用。鉆進中,護壁泥漿與鉆孔的土屑混合,邊鉆邊排出攜帶土屑的泥漿;當鉆孔達到規(guī)定深度后,運用泥漿循環(huán)進行孔底清渣。泥漿池
2、泥漿的組成由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物,也可摻入加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等摻合劑。泥漿一般在現(xiàn)場制備,有些粘性土在鉆進過程中可形成適合護壁的漿液,則可利用其作為護壁泥漿,即“孔內(nèi)自造泥漿”。
3、施工中對泥漿的比重、含砂率、粘度、膠體率等檢查。地基基礎工程正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔時泥漿由鉆桿內(nèi)部注入,從鉆桿底部噴出,攜帶鉆下的土渣沿孔壁向上經(jīng)孔口帶出并流入沉淀池,沉淀后的泥漿流入泥漿池再注入鉆桿,由此進行循環(huán)。(二)成孔機械及工藝
成孔機械有回轉(zhuǎn)鉆機、沖擊鉆、潛水鉆等,其中以回轉(zhuǎn)鉆機應用最多。1、回轉(zhuǎn)鉆機成孔
回轉(zhuǎn)鉆機是由動力裝置帶動有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動,由鉆頭切削土壤。切削形成的土渣,通過泥漿循環(huán)排出樁孔。根據(jù)泥漿循環(huán)方式的不同,分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機。地基基礎工程反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔時泥漿由鉆桿與孔壁間的間隙流入鉆孔,通過泵在鉆桿內(nèi)形成真空,使鉆下的土渣由鉆桿內(nèi)腔吸出至地面而流向沉淀池,沉淀后再流入泥漿池。反循環(huán)工藝的泥漿上流的速度較高,排放土渣的能力強。地基基礎工程2、沖擊鉆成孔灌注樁
沖擊鉆主要用于在巖土層中成孔,成孔時將沖錐式(一般十字形)鉆頭提升一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖層,然后用泥漿循環(huán)或掏渣筒來掏取孔內(nèi)的渣漿。沖擊鉆鉆機十字形鉆頭地基基礎工程(三)施工程序及方法
主要包括:施工準備-定位并埋設護筒-鉆機就位-泥漿注入-鉆進成孔-清孔-下放鋼筋籠及導管-水下澆筑砼-檢查和驗收1、定樁位及埋設鋼護筒
施工準備工作完成后,就可以定樁位。
鋼護筒有定位、保護孔口、維持水頭等作用。其內(nèi)徑應比鉆頭大100~200mm,高度2~3m,埋入土中不少于1m,穩(wěn)固。應高出地面40~60cm。
鋼護筒護筒埋設
(需報驗檢查)地基基礎工程
2、泥漿制備及注入粘土中可采用清水鉆進、自造泥漿護壁;砂土中鉆進則應注入制備泥漿,注入泥漿密度控制在1.1左右,排出泥漿密度宜為1.2~1.4。鉆進過程中,應保持護筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。泥漿池和沉淀池的設置泥漿池的防護地基基礎工程
3、鉆孔及成孔檢查:鉆進成孔過程中應按規(guī)定取樣、量測并記錄地質(zhì)情況及鉆進有無異常,成孔后孔徑、孔深、孔位等檢查并報驗。
成孔檢查鋼筋探籠地基基礎工程4、成孔檢查合格后進行第一次清孔:鉆孔達到設計標高后進行清孔。采用“換漿法”清孔,
至換出的泥漿比重控制在1.2左右,還需檢查泥漿的含砂率、粘度、膠體率等檢查。
泥漿3件套泥漿比重測試含砂率測試地基基礎工程
鋼筋籠控制要點:鋼筋型號、間距、籠長等符合設計要求。一般在主筋內(nèi)側(cè)每隔2.5m加設一道Φ20~30mm的加強箍,每隔一箍在箍內(nèi)設一道井字加強支撐,與主筋焊接組成骨架,便于吊運。鋼筋籠制作及吊放:工人綁扎制作鋼筋籠
5、鋼筋籠的制作、吊放并安裝導管:鋼筋籠檢查(報驗檢查)符合設計要求,導管嚴密。地基基礎工程
鋼筋籠一般長度超過10m應分段拼接,每節(jié)主筋為通長鋼筋,接頭對焊連接,主筋與箍筋點焊固定,主筋保護層厚70mm,平整度誤差不大于50mm,四側(cè)主筋每隔5m設置耳環(huán)。鋼筋籠就位應采用小型吊運機具或起重機進行,上下節(jié)主筋采用幫條雙面焊連接。大直徑灌注樁的鋼筋籠加工鋼筋籠的驗收檢查地基基礎工程鋼筋籠吊放下放鋼筋籠鋼筋樓固定和檢測管安裝安放導管(控制與孔底的距離)(必須報驗檢查)地基基礎工程
6、第二次清孔:在鋼筋籠和導管安放后、水下砼澆灌前進行,在導管頂部安放泵,用泵將泥漿壓入導管內(nèi),再從孔底沿著導管外置換沉渣。
第二次清孔標準是:孔深達到設計要求,至換出的泥漿比重不大于1.1,沉渣厚度端承樁5cm以內(nèi),摩擦樁不大于30cm。沉渣厚度可用重錘法或沉渣儀檢測,重錘法是靠手感來判斷沉渣的清理情況。(報驗合格后方可進行水下砼澆筑)
7、水下澆灌砼:
第二次清孔完成后立即澆筑砼,一般采用導管法進行砼水下澆筑,密封連接的導管給砼提供了下放的通道,砼沿豎向?qū)Ч芟侣涞娇椎?,再頂著泥漿順著導管和孔壁之間上升,直至將砼澆筑至設計樁頂標高,將孔樁內(nèi)泥漿全部置換出來。地基基礎工程
第一次下落砼料斗貯料(坍落度檢測)
連續(xù)澆注(需超灌,要控制)泥漿排除:泥漿處理不好會造成施工現(xiàn)場環(huán)境污染嚴重,需設置泥漿池和沉渣池,及時清理廢泥漿?!八聺仓嘧俄诺倪^程是從砼的拌合、運輸、孔樁的驗收合格及現(xiàn)場澆筑的各個環(huán)節(jié)的密切配合和協(xié)調(diào)的復雜過程,每個環(huán)節(jié)都可能引起樁基的質(zhì)量事故,給樁基的事故處理帶來難度和經(jīng)濟損失”提升、拆裝導管(仔細量測、計算砼面)地基基礎工程灌注樁樁頭處理樁間挖土承臺高程控制樁頭鑿除鑿樁頭剝出主筋
鑿除樁頭砼澆筑砼墊層地基基礎工程(四)鉆孔灌注樁常見問題的處置---聯(lián)系實例注意:盡量做到“事前預防、過程控制、避免引起事后處理”。
1、鉆孔偏斜
鉆進過程中地面不平、鉆機偏斜或地基不穩(wěn)。護樁的毀壞或移位。土層軟硬不均的傾斜巖層、碰到孤石或探頭石引起鉆孔偏斜;預防措施:地面平整穩(wěn)固;鉆機安裝水平和垂直校正;遇軟硬土層應低速鉆進,遇探頭石低垂密擊,反復掃孔;在偏孔處吊錘掃孔,如糾正無效,應在孔中局部回填片石至偏孔處0.5m以上,重新鉆進。
地基基礎工程
2、孔壁塌陷
鉆進過程中如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡或泥漿液面突然下降,這表示有孔壁坍陷跡象。
預防及處理措施:
(1)護筒周圍用粘土填封密實;
鉆進過程中及時添加新鮮泥漿,及時調(diào)整泥漿的比重,使其高于孔外水位;
(2)遇流砂、松散土層時適當加大泥漿比重,控制鉆進速度和空轉(zhuǎn)時間;
(3)下放鋼筋籠和導管時防止碰撞孔壁。如孔坍陷嚴重,應提出鉆具立即回填粘土,待孔壁穩(wěn)定后再低速鉆進。
地基基礎工程
3、斷樁:水下灌注砼,如樁截面上存在夾泥層,會造成斷樁現(xiàn)象,使樁的完整性大受傷害,樁身強度和承載力也會大大降低??赡芤鹪颍?/p>
(1)首盤砼未封住導管底口。
(2)砼坍落度太小,骨料粒徑過大;
(3)砼供應不及時或中斷時間過長引起堵管;
(4)導管埋設過深,沒有及時提灌,提不動。
(5)提導管時掛帶鋼筋籠碰撞孔壁土體混入砼;
(6)未嚴格仔細測量砼面上升位置,使導管拔出砼面;處理措施:嚴格控制砼質(zhì)量;及時拔管,做好提導管前的砼面測量,并不得掛帶鋼筋籠;做好砼拌合、運輸?shù)葏f(xié)調(diào)工作。發(fā)生斷樁,需研究解決方案,如需處理應進行補樁或進行其他方法的處理。
地基基礎工程
4、鋼筋籠變形、偏位、浮籠:由于鋼筋籠變形、偏位、上浮等原因,影響樁的承載力及使用價值。產(chǎn)生原因:
(1)鋼筋籠堆放、起吊、運輸造成變形。鋼筋籠制作時未設置墊塊或耳筋,或未設加強筋,剛度不足。
(2)樁孔偏孔,鋼筋籠下沉變形。
(3)導管掛帶鋼筋籠或碰撞而移位。
(4)砼質(zhì)量和易性差、坍落度小、離析,砼上升時引起鋼筋籠上浮或?qū)Ч苈裆钸^深,也會引起鋼筋籠上浮。
(5)清孔不到位,泥漿比重過大,初灌砼時過快,沖力使鋼筋籠上??;
防止措施:
鋼筋籠的制作、運輸、下放安裝嚴格按照要求執(zhí)行。保證樁孔的孔徑符合要求,保證垂直度??刂祈诺馁|(zhì)量,灌注過程中主要控制灌注速度,砼灌注保持連續(xù),及時拔管。地基基礎工程5、縮頸:
遇流塑土層、泥漿比重較小、未及時灌注砼等原因。
6、梅花孔:樁孔斷面形狀不規(guī)則,呈梅花形。沖孔時,沖錘未能自由轉(zhuǎn)動。泥漿比重過大,阻礙樁錘的轉(zhuǎn)動。錘太低,沖程較小,沖錘沒有充足的轉(zhuǎn)動時間。
7、不進尺長時間的鉆進沒有進尺。地質(zhì)情況與設計不相符;沖錘選擇不當,質(zhì)量太輕;樁錘錘牙磨損嚴重;偶遇地下障礙物。
地基基礎工程
8、卡錘錘被卡入孔中,不能上下移動。遇到探頭石或錘磨損嚴重,形成梅花孔;石塊落入孔中。經(jīng)常采用水下爆破或潛水處理。
9、超灌砼:
擴孔嚴重、地層軟弱、地下空洞、孔徑孔深超標、樁頭超灌嚴重。
10、吊腳樁:
孔壁坍落、孔壁被碰損落泥土、孔底沉渣過厚。11、還有鉆孔漏漿(護筒、地下洞穴、地下透水性土層)、流砂(遇砂層時泥漿未形成泥皮,孔內(nèi)外水壓差)等。地基基礎工程三、沉管灌注樁
沉管灌注樁是利用錘擊打樁法或振動沉管法將帶有鋼筋砼樁靴(或活辨式樁尖)的鋼樁管沉入土中,然后邊拔管邊灌注砼而成。地基基礎工程立管→對準樁位套入樁靴、壓入土中→檢查→低錘輕擊→檢查有無偏移→正常施打至設計標高→第一次澆灌砼→邊拔管、邊錘擊、邊繼續(xù)澆灌砼→安放鋼筋籠、繼續(xù)澆灌砼至樁頂設計標高。1)施工程序
1、錘擊沉管灌注樁砼預制樁靴地基基礎工程2)就位用樁架吊起樁管,關(guān)閉樁尖活瓣或?qū)暑A設在樁位處的預制砼樁靴,套入樁靴。然后緩緩放下套管,壓進土中。樁管上端扣上樁帽,檢查樁管與樁錘是否在同一垂直線上,樁管偏斜不大于0.5%時,即可起錘沉管。先低錘輕擊,觀察如無偏移方可正常施打,直至符合設計要求的貫入度或標高。3)沉管關(guān)閉樁管活瓣樁尖樁管套入砼樁靴地基基礎工程
4)砼澆灌檢查樁管內(nèi)有無泥漿或水進入,即可灌注砼。第一次澆灌砼時樁管內(nèi)應盡量灌滿,拔管過程中應向樁管內(nèi)繼續(xù)澆灌砼,并使樁管內(nèi)砼保持略高于地面。
5)拔管在砼灌滿樁管后,拔管即可進行。一邊拔管、一邊錘擊,拔管的速度要均勻,一般土層以1m/min為宜,軟弱土層以0.3~0.8m/min為宜。倒打拔管的速度,單動汽錘不得少于50次/min,自由落錘不少于40次/min。在管底未拔至樁頂設計標高時,輕擊不得中斷。地基基礎工程
2、振動沉管灌注樁
振動沉管采用振動錘或振動沖擊錘沉管,利用樁機強迫振動頻率與土的自振頻率相同時產(chǎn)生的共振而沉管。沉樁前,將樁管下端活瓣合攏或套入樁靴,對準樁位,徐徐放下樁管壓入土中,勿使偏斜,即可開動激振器沉管。樁管受振后與土體之間摩阻力減小,同時利用振動錘自重在樁管上加壓,樁管即能沉入土中。振動沉管灌注樁可采用單打法、反插法和復打法施工。地基基礎工程在沉入土中的樁管內(nèi)灌滿砼,開動激振器振動5~10s后開始拔管,邊振邊拔;每拔0.5~1m,停拔振動5~10s,如此反復,直到樁管全部拔出。一般土層內(nèi)拔管速度宜為1.2~1.5m/min,在軟弱土層中宜為0.6~0.8m/min。1)單打法(一次拔管)在樁管內(nèi)灌滿砼后,先振動再開始拔管,每次拔管高度0.5~1.0m,向下反插深度0.3~0.5m。如此反復進行,直至樁管全部拔出地面。反插法能增大樁的截面,提高樁的承載能力,適宜在較差的軟土地基上應用。2)反插法按單打法制成樁后再在砼樁內(nèi)成孔并灌注砼??蓴U大樁徑,大大提高承載力。3)復打法地基基礎工程
振動灌注樁的適用范圍除與錘擊灌注樁相同外,并適用于稍密及中密的碎石土地基。
沉管灌注樁的關(guān)鍵必須嚴格控制最后兩個兩分鐘的貫入度,其值按設計要求或試樁數(shù)據(jù)和當?shù)厥┕そ?jīng)驗確定。地基基礎工程3、沉管灌注樁常見問題的處置
⑴斷樁檢查:露出地面的樁體可用目測觀察,樁體在地下2~3m范圍內(nèi)斷裂,用手或腳輕搖會有浮振的感覺,深處的斷樁可采用動測法檢測。1、斷樁⑵防止斷樁的措施:主要是控制樁的中心距大于4倍樁徑,合理安排打樁施工順序和樁架行走路線,采用跳打法和控制時間法使樁身砼終凝前避免振動和擾動,認真控制拔管速度。⑶斷樁的處理:斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn),應將斷樁拔去,清理樁孔及接樁面,略增大樁身截面積再重新澆筑樁身砼。
2、樁靴進水樁管沉至設計標高后,用浮標可測得樁底是否進水或進泥;預防措施是樁尖活瓣間隙或預制樁頭與樁管接觸處要嚴密,對縫隙較大的樁尖或樁頭應及時修理或更換;出現(xiàn)樁靴進水或進泥情況時可先在樁管內(nèi)灌入0.5m高水泥砂漿,再灌入1m高砼,然后反插打下。地基基礎工程
3、縮頸
在流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)土打樁時,拔管過程中要設置浮標觀測每50~100cm高度內(nèi)砼的灌入量,根據(jù)灌入量和樁徑的換算作出樁形圖,根據(jù)樁形圖是否異常來監(jiān)測縮頸現(xiàn)象的發(fā)生;預防措施是嚴格控制拔管速度在0.6~0.8m/min以內(nèi);樁管內(nèi)盡量多裝砼,使管內(nèi)砼高于地面或地下水位1~1.5m以上。樁距小的采用跳打法施工。發(fā)現(xiàn)樁身出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象及時采取復打法進行處理。
4、吊腳樁
第一次拔管時,觀測管內(nèi)浮標可監(jiān)測樁尖活瓣或預制樁頭是否打開或脫開;預防措施是采取“密振慢抽”方法,開始拔管50cm,將樁管反插幾下,然后再正常拔管;同時保持砼有良好的和易性,防止卡管或堵管,嚴格控制預制樁尖的強度和規(guī)格,防止樁尖打碎或壓入管內(nèi);發(fā)現(xiàn)吊腳樁應將樁管拔出后填砂重打。地基基礎工程四、人工挖孔灌注樁
人工挖孔灌注樁單樁承載力大、受力性能好、質(zhì)量可靠、沉降量小、無需大型機械設備,作業(yè)面多、無振動無噪音、無環(huán)境污染。人工挖孔灌注樁直徑一般為0.8-3m,最大可達4m,深度一般在20m以內(nèi)。地基基礎工程
人工挖孔樁護壁有磚護壁和砼護壁(直徑1.2m以上樁)兩種,施工方法是分段(每段0.8-1m左右)開挖,分段砌筑或澆筑砼拱圈護壁,直至設計標高。
為確保人工挖孔樁施工安全,要有預防孔壁坍塌和產(chǎn)生流砂、管涌的措施,深孔要有可靠的排水、通風和照明設施,爬梯、防墜落措施。
預防孔壁坍塌的措施:有采用現(xiàn)澆砼護圈、鋼護圈和沉井三種。砼孔壁支護磚砌孔壁支護地基基礎工程
井下鑿巖
井上吊土井下挖土地基基礎工程
注意:人工挖孔樁工藝有被濫用的趨勢,樁越挖越深、直徑越挖越大,安全措施不到位,安全事故頻頻發(fā)生等。有些地區(qū)已開始限制人工挖孔樁的使用。
鋼筋籠吊裝鋼筋籠與聲測管地基基礎工程六、樁基檢測及驗收
工程樁應進行成樁的質(zhì)量檢測與驗收,可查閱《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》。樁基按檢測結(jié)果分類:
Ⅰ類樁:樁身完整,為優(yōu)良樁。
Ⅱ類樁:樁身有輕微缺陷,不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮,為良好樁。
Ⅲ類樁:樁身存在明顯缺陷,但為合格樁。
Ⅳ類樁:樁身存在嚴重缺陷或斷樁,為不合格樁,需要進行處理。
(一)樁的質(zhì)量檢驗基本方法為靜載和動載兩種。
1、靜載試驗(破損試驗),靜載加壓,確定單樁的極限承載力或?qū)こ虡兜某休d力檢驗和評價。
⑴設計等級為甲級的樁基;
⑵地質(zhì)條件復雜、施工質(zhì)量可靠性低;
⑶在本地區(qū)采用的新樁型或新工藝
抽檢數(shù)量:不少于總樁數(shù)的1%,且不少于3根;
當總樁數(shù)少于50根時,不少于2根。地基基礎工程樁基靜載檢測現(xiàn)場特點:復雜笨重,費工、費時、成本高,測試數(shù)量有限,并易破壞樁。地基基礎工程
2、動測法(動力無損檢測)是檢測樁基承載力及樁身質(zhì)量的一項新技術(shù),作為靜載試驗的補充。國內(nèi)廣泛使用的方法是應力波反射法(低應變法),利用波動原理,采用錘擊振動力法檢測樁體完整性。
檢測數(shù)量:不宜少于總樁數(shù)的5%,且不得少于10根。
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