預制樁、灌注樁、地下連續(xù)墻基礎的施工_詳細

1、第二章 樁基礎工程,第二章 樁基礎工程,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 預制樁施工 第三節(jié) 灌注樁施工 第四節(jié) 地下連續(xù)墻施工,第一節(jié) 概述,深基礎工程 樁基礎的組成與種類,back,深基礎工程 深基礎：埋深大于4m 主要有： 樁基礎 墩基礎 地下連續(xù)墻 沉井基礎 沉箱基礎等,back,樁基礎的組成及分類 一. 組成： 若干根樁 承臺（承臺梁）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,按設備分： 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

2、,back,back,第二節(jié) 預制樁施工,預制樁的制作、運輸和堆放 預制樁的施工,back,預制樁的制作、運輸和堆放 以鋼筋混凝土預制方樁為例,工藝：制作,起吊,搬運,堆放,沉樁,一.制作 采用疊澆法 要求：保證強度、平直、標準； 工藝：現(xiàn)場布置,地基處理,澆砼胎模,支模,扎筋安吊環(huán),澆砼,養(yǎng)護到30%拆模,涂刷隔離劑,鄰樁扎筋、澆砼,支上層模,重復生產上層,養(yǎng)護,施工要點： 1.較長的樁在施工現(xiàn)場預制。所用混凝土強度等級不宜低于C30； 2. 主筋連接宜采用對焊；主筋接頭配置在同一截面內的數(shù)量，當采用閃光對焊和電弧焊時，不超過50，同一根鋼筋焊接點距離不小于30d或500mm ； 3. 疊制

3、4層，上下隔離，下層達30設計強度再上層； 4.混凝土由頂至尖連續(xù)澆筑，注意養(yǎng)護與保護，不得留設施工縫,5. 預應力管樁離心成型，直徑400500，壁厚80100，節(jié)長810m，C60。 二. 起吊，運輸和堆放 1. 起吊移位70設計強度 運輸、起吊就位100設計強度 2. 樁的運輸可采用平板運輸，運輸時的支點應選在吊點位置； 3. 一點吊-距頂0.31L (L=510m)， 距頂0.29L（L1116m）； 兩點吊-距頂、距尖0.207L,4）堆放應按規(guī)格、樁號分層重疊，最先打的樁放在最上面，支撐點在吊點處，各層墊木應在同一垂線上，重疊層數(shù)不得超過四層,back,預制樁的施工 一. 沉樁方法

4、 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，適軟弱土層； 振動法：以振動樁機帶樁振動，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（樁側或樁內）沖孔下沉，留12m打入或振入。適于堅硬土、砂石層,back,二.錘擊沉樁的施工 1.打樁設備 主要包括：樁架、樁錘和動力裝置 （1）樁錘：是鋼筋混凝土制樁設備的重要部分，應根據(jù)樁的類型和土層類型分類選擇。 落錘： 適用范圍：適宜在打樁及細長尺寸的砼樁，在一般土層及黏土和含有礫石的土層中均有用； 原理：用人力或卷揚機拉起懸樁錘，落下，利用錘重夯擊樁頂，使樁入土； 優(yōu)缺點：構造簡單，使用方便，沖擊力大，能隨意

5、調節(jié)落距，但錘擊速度慢，效率低，樁損大。錘重0.51.5t,單動汽錘：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：結構簡單，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，100200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,柴油錘：利用燃油爆炸，推動活塞，引起樁頭跳動打擊樁頭； 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0.126.0t ，4080次

6、/分； 優(yōu)缺點：移動便利，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，長度在15m以內的打入式灌注樁；適用于亞粘土,松散砂土、黃土或軟土，不宜用于巖石、礫石和密實的粘性土地基。 液壓錘：無噪、無污、頻率高，復雜、價高。油氣二壓施力，貫入度大。 樁錘選擇： （宜重錘低擊） 樁錘應根據(jù)地質條件、樁的類型、樁的長度、樁身結構強度、樁群密集程度以及施工條件等因素來確定，其中地質條件的影響最大。 一般當樁錘重大于樁重的1.52倍時，沉樁效果較好,go,ba

7、ck,圖2.3 導桿式柴油錘工作原理圖,back,2）樁架： 組成： 底盤、導向桿、斜撐、滑輪組、動力設備 功能： 沉樁導向、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,樁架的選擇： 應考慮樁錘類型、樁的長度和施工現(xiàn)場的條件等因素。 樁架的高度 = 樁長樁錘高度滑輪組高起錘移位高度安全工作間隙 （3）動力裝置的選擇 動力裝置的選擇應根據(jù)樁錘的類型來確定,2.打樁施工 準備工作： （1）清除地上、地下障礙物，平整、壓實場地，設置排水溝； （2）放樁的基準線，定樁位，設置水準點； （3）接通現(xiàn)場水、電管線，準備好施

8、工機具，樁的質量檢驗 ； （4）進行打樁試驗， 2根，檢驗工藝、設備是否符合要求 ； （5）確定打樁順序,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，導致不均勻沉降；難打易碎；鄰樁移位傾斜。 注意： 當樁中心距4倍樁徑時，可自中間向四周環(huán)繞或放射打、由中心向兩側對稱打、分段對稱打； 當樁中心距4倍樁徑時，按施工方便； 當樁的規(guī)格不同時，先大后小，先長后短； 當樁尖設計標高不同時，先深后淺,施工工藝： 設置標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、動載試驗，承臺施工等） 注意： 采用重錘低擊，開始

9、要輕打； 注意貫入度變化，做好打樁記錄（編號、每米錘擊數(shù)、樁頂標高、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；樁身嚴重裂縫或樁頂破碎等），暫停施打，進行研究處理,3.質量要求： （1）滿足承載力要求： 端承樁： 控制最后貫入度為主(參考標高) 摩擦樁： 控制沉樁標高為主(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 垂直偏差 1 % ; （3）樁不受損： 樁頂、樁身不打壞，樁頂下1/3樁長內無水平裂縫,4.常見的問題： 樁頭打壞； 樁身扭轉； 樁身傾斜或位移； 沉樁困難； 樁急劇下沉； 樁身跳動，樁錘回彈,三、靜

10、力壓樁 靜力壓樁是借助壓樁機及其配重將樁壓入土中。由于避免了錘擊應力，樁的混凝土強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、無噪音、對周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。 施工工藝: 測量定位壓樁機就位吊樁、插樁樁身對中調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,圖2.7,接樁,注意事項： 1壓樁施工時應隨時注意使樁保持軸心受壓，接樁時也應保證上下接樁的軸線一致，并使接樁時間盡可能地縮短，否則間歇時間過長會由于土體固結導致壓不下去； 2當樁接近設計標高時，不可過早停壓，否則補壓時也會發(fā)生壓不下去或壓入過

11、少的現(xiàn)象； 3壓樁過程中，當樁尖碰到夾砂層時，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不能壓至設計標高而相差不多時，可采取截樁的辦法,四、振動沉樁 振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產生的激振力，通過樁身使土顆粒受迫振動，使其改變排列組織，產生收縮和位移，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，同時借助起重設備可以拔樁。 （圖2.9,五、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，以減少土對樁端的正

12、面阻力，同時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： 當在堅實的砂土中沉樁，樁難以打下或久打不下時，射水法可防止將樁打斷或樁頭打壞。比錘擊法可提高工效24倍，加快工程進度。 最適用于堅實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,back,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,灌注樁按成孔方法分為: 鉆孔法 適于一般土層 沉管法 適于土質差、水位高 爆擴法 適于土質好、無地下水 人工挖孔法 適于樁徑大、土較好 鉆孔灌注樁 利用機械鉆孔，然后澆筑砼或鋼筋混凝土而成,優(yōu)點：（1）

13、施工時無振動，土體不受擾動， 不影響承載力； （2）不擠土，對周圍建筑物無影響。 缺點：樁承載力較低，采用大孔徑或爆炸樁 頭來增加單樁承載力。 施工機械：螺旋式鉆孔機，沖擊式鉆孔機， 沖抓錐鉆孔機，綜合成孔機。 分為：干作業(yè)成孔、泥漿護壁成孔,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沒有地下水的情況，成孔時不必采取護壁措施而直接取土成孔。 1、成孔機械： 螺旋鉆：鉆桿長10m以上,400600 鉆桿長35m，300400 鉆擴機：鉆孔徑8001200，擴孔徑可達 3.5m 洛陽鏟等。如圖2.11、2.12,圖2.11,液壓步履式長螺旋鉆機,2.施工工藝,3.施工要點： （1）保持砼

14、桿垂直； （2）鉆孔搖擺厲害或難以鉆進時，應停機檢查，以放電機燒壞； （3）電纜應與鉆機同時放下，以防電纜被鉆機絞壞； （4）遇硬土或軟石時，應放慢速度,搗實,澆砼,安放鋼筋籠,清孔,鉆孔,鉆機就位,埋設護筒,定位,5）清孔方法：螺旋式鉆孔機采用空轉清孔，或采用取土器清孔； （6）砼塌落度，粘土中 57cm，砂土中 79cm，搗實應分層0.50.6m一層，不大于1.5m。 4.質量要求 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,二、泥漿護壁成孔灌注樁 適用于成孔深度內有地下水的情況。 1、成孔機械 沖抓鉆 沖擊鉆

15、 ： 用于碎石土、砂土、粘性土、 風化巖等 潛水電鉆 回轉鉆 ： 用于粘性土、淤泥、砂土等,2. 施工工藝,埋設護筒 （1）護筒的作用 固定樁孔位置，保護孔口，防止塌孔，增加樁孔內水壓。 （2）護筒的埋設 泥漿的制備 （1）護壁泥漿的作用 護壁 、攜砂 、冷卻、潤滑 （2）泥漿的制備 泥漿的性能指標如相對密度、粘度、含砂量、PH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定要求,成孔 （1）回轉鉆機成孔 （2）潛水鉆機成孔 （3）沖擊鉆成孔 （圖2.13） （4）沖抓錐成孔 （圖2.14,圖2.13 沖擊鉆,back,沖擊鉆,循環(huán)護壁泥漿 圖2.15 、 2.16,清孔 鉆孔達到要求的深度后要清除孔底沉渣，以 防止灌

16、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. 孔壁土質較好，不易塌孔時，可用空氣吸 泥機清孔，同時注入清水； c. 孔壁土質較差時，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：1.151.25,水下澆筑混凝土 導管法 如圖2.17,3.施工要點 泥漿水位大于地下水位以上； 應嚴格控制鉆機速度； 水下澆砼： 混凝土C20，坍落度1622cm，骨料粒徑30mm，且不大于鋼筋最小凈距的13，含砂率宜為4045，宜采用中砂；導管最大外徑比鋼筋籠內徑小100以上；鋼筋的混凝土保護層厚度50mm； 提管時保證混凝土埋入1m,4. 常見問題及處理

17、孔壁坍塌 原因： 土質疏松，泥漿護壁不好，護同周圍黏土封嚴而漏水，湖筒內水位不高。 預兆： 排出的泥漿出現(xiàn)氣泡或泥漿突然漏失。 處理： 保持孔內水位高度，并加大泥漿比重，工具垂直上下不碰土壁； 如已塌陷，應拔出鉆機回填粘土，使孔壁土體重新固結后再鉆,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： 可用鉆頭反復掃孔，以擴大孔徑,套管成孔灌注樁 套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動方法將帶有樁尖（樁靴）的樁管（鋼管）沉入土中成孔。當樁管打到要求深度后，放人鋼筋骨架，邊澆筑混凝土，邊

18、拔出樁管而成樁。 一、特點 能在土質很差，地下水位很高時施工。 二、施工工藝,拔鋼管,澆筑砼,放鋼筋籠,沉鋼管,就位,1.樁靴 樁靴可分為鋼筋混凝土預制樁靴和活瓣式樁靴兩種 如圖2.18、2.19、2.20,圖 2.18 預制樁尖,圖 2.20,樁尖埋設,2. 沉管 常用的機械有振動沉樁機和錘擊沉樁機 （如圖示） 群樁基礎或樁中心距小于33.5倍樁徑，應制定合理的施工順序，以免影響相鄰樁的質量。 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，復打法和反插法。 復打法：單打時不放鋼筋籠，混凝土初凝前原位打入、插筋灌注,反插法：樁管拔起0.5m1.0m，下沉0.3m0.5m，反復

19、進行直至地面，可擴大樁截面50%左右；注意防止泥漿進入樁內，造成夾泥樁,go,步履式樁機,back,三、常見質量問題及處理方法 1 斷樁 原因： 鄰樁施工時，樁距過小，土體因擠壓隆起造成已灌完的尚未達到足夠強度的混凝土樁斷裂 ；軟硬土層傳遞水平力大小不同，使樁產生剪應力，推擠樁身造成斷樁。 處理措施： 控制樁中心距離3.5d； 打樁方法應用跳打法或控制時間法； 發(fā)現(xiàn)斷樁，應拔去后重新補做樁身,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，土體受擾動，產生很高的孔隙水壓，樁管拔出后，水壓作用于砼樁身；砼和易性差；樁間距過小，受鄰樁沉樁時擠壓。 處理措施： 控制拔管速度0.8

20、1.2米/分，慢抽密擊5070次/分；管內砼必須略高于地面，保持有足夠的重壓力；有專人測定砼落下情況（浮標法） 用復打法處理,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，拔管時，樁靴未及時脫離樁管；樁靴與樁管連接不密實，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： 控制砼樁靴強度； 活瓣樁靴應在抽管時注意砼下落情況。拔管開始500mm范圍，可翻插幾下； 已灌砼時，用復打法處理,四、灌注樁的樁頭處理 灌注樁養(yǎng)護完畢，砼達到規(guī)定強度，要把樁頭打掉1米左右。 原因： 1. 砼澆灌時石子先下沉，產生離析，樁頭部分基本上是浮漿，強度達不到要求； 2. 將樁中的鋼筋打出與承臺鋼筋連接，以形成整體； 3. 統(tǒng)一樁頂標高,其他灌注樁 一、爆擴灌注樁 施工工藝 成孔放炸藥灌砂及壓爆混凝土引爆成擴大頭檢查置筋灌筑混凝土