【第7次課】 教學(xué)目的：通過(guò)本次課教學(xué)使學(xué)生掌握樁基礎(chǔ)的組成、特點(diǎn)和

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善?！镜?次課】 教學(xué)目的：通過(guò)本次課教學(xué)使學(xué)生掌握樁基礎(chǔ)的組成、特點(diǎn)和【第7次課】 教學(xué)目的：通過(guò)本次課教學(xué)使學(xué)生掌握樁基礎(chǔ)的組成、特點(diǎn)和【第7次課】教學(xué)目的：通過(guò)本次課教學(xué)使學(xué)生掌握樁基礎(chǔ)的組成、特點(diǎn)和適用條件，樁基礎(chǔ)的類型和構(gòu)造。教學(xué)重點(diǎn)：樁基礎(chǔ)的類型。教學(xué)難點(diǎn)：柱樁與摩擦樁的概念。板書 講解第三章 樁基礎(chǔ)第一節(jié) 概述 當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)不良，采用淺基礎(chǔ)無(wú)法滿足結(jié)構(gòu)物對(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性方面的要求時(shí)，往往需要采用深基礎(chǔ)。 樁基礎(chǔ)是一種歷史悠久而應(yīng)用廣泛的深基礎(chǔ)型式。近代隨著工業(yè)技術(shù)和工程建設(shè)的發(fā)展，樁

2、的類型和成樁工藝、樁的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法、樁的承載力與樁體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)技術(shù)等諸方面均有迅速的發(fā)展，以使樁與樁基礎(chǔ)的應(yīng)用更為廣泛，更具有生命力。它不僅可作為建筑物的基礎(chǔ)型式，而且還可應(yīng)用于軟弱地基的加固和地下支檔結(jié)構(gòu)物。一、樁基礎(chǔ)的組成與特點(diǎn)樁基礎(chǔ)組成： 樁 樁在平面排列上可成為一排或幾排樁身可全部或部分埋入地基土中，當(dāng)樁身外露在地面上較高時(shí)，在樁之間應(yīng)加設(shè)橫系梁，以加強(qiáng)各樁的橫向連系。承臺(tái) 承臺(tái)將所有樁的頂部由聯(lián)成一整體并傳遞荷載。在承臺(tái)上再修筑橋墩、橋臺(tái)及上部結(jié)構(gòu)，如圖3-1所示。 樁基礎(chǔ)的作用： 是將承臺(tái)以上結(jié)構(gòu)物傳來(lái)的外力通過(guò)承臺(tái)，由樁傳到較深的地基持力層中去，承臺(tái)將各樁聯(lián)成一整體共同承受

3、荷載。樁是基礎(chǔ)中的柱形構(gòu)件，其作用在于穿過(guò)軟弱的壓縮性土層或水，把樁基坐落在更硬或更密實(shí)或壓縮性較小的地基持力層上。各樁所承受的荷載由樁通過(guò)樁側(cè)土的摩阻力及樁端土的抵抗力將荷載傳遞到樁周土層中去，如圖3-1b)所示。 樁基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)： 它具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻，在深基礎(chǔ)板書 講解中具有耗用材料少、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。 在深水河道中，可避免(或減少)水下工程，簡(jiǎn)化施工設(shè)備和技術(shù)要求，加快施工速度并改善勞動(dòng)條件。伴隨著工業(yè)化水平不斷提高，樁與樁基礎(chǔ)不僅便于工廠化生產(chǎn)和機(jī)械化施工，而且能適應(yīng)于不同的水文地質(zhì)條件和承受不同荷載性質(zhì)的上部結(jié)構(gòu)。二、樁基礎(chǔ)的適用條件 第一、 荷載較大，地基上部土層

4、軟弱，適宜的地基持力層位置較深，采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí); 第二、 河床沖刷較大，河道不穩(wěn)定或沖刷深度不易計(jì)算正確，如采用淺基礎(chǔ)施工困難或不能保證基礎(chǔ)安全時(shí); 第三、 當(dāng)?shù)鼗?jì)算沉降過(guò)人或結(jié)構(gòu)物對(duì)不均勻沉降敏感時(shí)，采用樁基礎(chǔ)穿過(guò)松軟(高壓縮性)土層，將荷載傳到較堅(jiān)實(shí)(低壓縮性)土層，減少結(jié)構(gòu)物沉降并使沉降較均勻; 第四、 當(dāng)施工水位或地下水位較高時(shí)，采用樁基礎(chǔ)可減小施工困難和避免水下施工 第五、 地震區(qū)，在可液化地基中，采用樁基礎(chǔ)可增加結(jié)構(gòu)物的抗震能力，樁基礎(chǔ)穿越可液化土層并伸入下部密實(shí)穩(wěn)定土層，可消除或減輕地震對(duì)結(jié)構(gòu)物的危害。 當(dāng)上層軟弱土層很厚，樁底不能達(dá)到堅(jiān)實(shí)土層時(shí)，

5、就需要用較多、較長(zhǎng)的樁來(lái)傳遞荷載，且這時(shí)的樁基礎(chǔ)沉降量較大，板書 講解穩(wěn)定性也稍差;當(dāng)覆蓋層很薄時(shí)，樁的穩(wěn)定性也會(huì)有問(wèn)題，就不一定是最佳的基礎(chǔ)形式，應(yīng)經(jīng)過(guò)多方面的比較才能確定優(yōu)選的方案。 因此，在考慮樁基礎(chǔ)適用時(shí)，必須根據(jù)上部結(jié)構(gòu)特征與使用要求，認(rèn)真分析研究建橋地點(diǎn)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料，考慮不同樁基類型特點(diǎn)和施工環(huán)境條件，經(jīng)多方面比較，精心設(shè)計(jì)，慎重選擇方案。第二節(jié) 樁和樁基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造一、根據(jù)樁的受力條件分類1柱樁與摩擦樁 柱樁： 樁穿過(guò)較松弱土層，樁底支承在巖層或硬土層(如密實(shí)的大塊卵石層)等實(shí)際非壓縮性土層時(shí)，基本上依靠樁底土層抵抗力支承垂直荷載，這種樁稱為-（支承樁）如圖3-2a

6、)所示。按我國(guó)習(xí)慣，柱樁是專指樁底直接支承在基巖上的樁，此時(shí)因樁的沉降甚微，認(rèn)為樁側(cè)摩阻力可忽略不計(jì)，全部垂直荷載由樁底巖層抵抗力承受。但對(duì)于較長(zhǎng)的支承樁，因受荷后樁身彈性壓縮較大，將在樁側(cè)產(chǎn)生摩阻力，故設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)考慮。 摩擦樁： 樁穿過(guò)并支承在各種壓縮性土層中，主要依靠樁側(cè)土的摩阻力支承垂直荷載，這種樁稱為-，如圖3-2b)所示。一般情況下，摩擦樁除樁側(cè)土的摩阻力支承垂直荷載外，樁底土層抵抗力也支承部分垂直荷載。 柱樁承載力較大，基礎(chǔ)沉降小，較安全可靠，但若巖層埋置很深，沉樁困難，就需要采用摩擦樁。柱樁和摩擦樁由于它們?cè)诘鼗林械墓ぷ鳁l件不同，它們與土共同作用特點(diǎn)也就不一樣，因此在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)

7、所采用的方法和有關(guān)參數(shù)也不一樣，這將在本章第四、五節(jié)中闡述。2豎直樁與斜樁 (按樁軸方向分)豎直樁 水平外力和外力矩不大、樁的自由長(zhǎng)度(即地面以上的樁身長(zhǎng)度)不長(zhǎng)、樁身較粗時(shí)，多采用豎直樁樁基單向斜樁多向斜樁 斜樁的特點(diǎn)是能承受較大的水平荷載，但需要有相應(yīng)的施工設(shè)備和工藝。板書 講解3樁墩 樁墩： 通過(guò)在地基中成孔后灌注混凝土形成的大口徑斷面柱形深基礎(chǔ)，即以單個(gè)樁墩代替群樁及承臺(tái)。端承樁墩 樁墩基礎(chǔ)底端可支于基巖之上。摩擦樁墩 樁墩基礎(chǔ)底端可嵌入基巖或較堅(jiān)硬土層之。幾何特征：直柱形擴(kuò)底樁墩 (在樁墩底土較堅(jiān)硬的情況下，為使樁墩底承受較大的荷載，也可將樁墩底端尺寸擴(kuò)大而做成)樁墩斷面形狀 常為圓

8、形，其直徑不小于0.8m。樁墩結(jié)構(gòu) 一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼套筒或鋼核樁墩 當(dāng)樁墩受力很大時(shí)也可用鋼套筒或鋼核樁墩（圖3-4）受力分析： 與基樁相類似，但由于樁墩斷面尺寸較大而具有較高的豎向承載力和可承受較大的水平荷載。對(duì)于擴(kuò)底樁墩還具有抵抗較大上拔力的能力。優(yōu)點(diǎn)： 在于墩身面積小、美觀、施工方便、經(jīng)濟(jì)，但它受力大、縱向穩(wěn)定性較差、對(duì)地基要求也高， 適用： 對(duì)于上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載較大，且要求基礎(chǔ)墩身面積較小時(shí)的情況，可考慮樁墩深基礎(chǔ)方案。所以在選定方案時(shí)，尤其受較大船撞力的河流中應(yīng)用此類型橋墩更應(yīng)注意。板書 講解二、按施工方法分類(一)沉樁(預(yù)制樁) 施工方法： 將各種預(yù)先制好的樁(主要是鋼筋混

9、凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心樁或管樁，也有鋼樁或木樁)以不同的沉樁方式(設(shè)備)沉入地基內(nèi)達(dá)到所需要的深度。預(yù)制樁是按設(shè)計(jì)要求在地面良好條件下制作(長(zhǎng)樁可在樁端設(shè)置鋼板、法蘭盤等接樁構(gòu)造分節(jié)制作)，樁體質(zhì)量高，可大量工廠比生產(chǎn)，加速施工進(jìn)度。適用： 一般土地基，但較難沉入堅(jiān)實(shí)地層。沉樁有明顯的排擠主體作用，應(yīng)考慮對(duì)鄰近結(jié)構(gòu)(包括鄰近基樁)的影響。在運(yùn)輸、吊裝和沉樁過(guò)程中應(yīng)注意避免損壞樁身。1打入樁(錘擊樁)施工方法： 是通過(guò)錘擊(或以高壓射水輔助)將預(yù)制樁沉入地基。適用： 樁徑較小(一般直徑在0.6m以下，但國(guó)內(nèi)最大管樁直徑已達(dá)lm)，地基土質(zhì)為可塑狀粘性土、砂性土、粉土、細(xì)砂以及松散的不含大卵石或漂

10、石的碎卵石類土的情況。問(wèn)題： 有較大的振動(dòng)和噪聲，在城市建筑密集地區(qū)施工，須考慮對(duì)環(huán)境的影響。2振動(dòng)下沉樁 施工方法： 將大功率的振動(dòng)打樁機(jī)安裝在樁頂，一方面利用振動(dòng)以減小土對(duì)樁的阻力，另方面用向下的振動(dòng)力使樁沉入土中。適用： 于可塑狀的粘性土和砂土，用于上的抗剪強(qiáng)度受振動(dòng)時(shí)有較板書 講解大降低的砂土等地基和自重不大的鋼樁，其效果更為明顯。沉樁困難時(shí)可采用射水輔助振動(dòng)沉樁。3靜力壓樁 施工方法： 借助樁架自重及樁架上的壓重，通過(guò)液壓或滑輪組提供的靜反力(圖3-5)將預(yù)制樁壓入土中的樁。適用： 較均質(zhì)的可塑狀粘性土地基，對(duì)于砂土及其他較堅(jiān)硬土層，由于壓樁阻力大而不宜采用。優(yōu)缺點(diǎn)： 靜力壓樁在施工

11、過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲，并能避免錘擊時(shí)樁頂及樁身的損傷，但較長(zhǎng)樁分布?jí)喝霑r(shí)受壓樁架高度的限制，使接頭變多會(huì)影響壓樁的效率。(二)灌注樁概念： 灌注樁是在現(xiàn)場(chǎng)地基中鉆挖樁孔，然后澆筑鋼筋混凝土或混凝土而成的樁。灌注樁可選擇適當(dāng)?shù)你@具設(shè)備和施工方法而適用于各種類型的地基土，并可做成較大直徑以提高樁的承載力，可避免預(yù)制樁打樁時(shí)對(duì)周圍土體的擠壓影響和振動(dòng)及噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響。但在成孔成樁過(guò)程中應(yīng)采取相應(yīng)的措施和方法保證孔壁的穩(wěn)定和提高樁體的質(zhì)量。1鉆、挖孔灌注樁鉆孔灌注樁：施工方法： 用鉆(沖)孔機(jī)具在上中鉆進(jìn)，邊破碎土體邊出土渣而成孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋骨架，灌注混凝土而形成的樁。為了順利成孔、成樁

12、，需采用包括制備有一定要求的泥漿護(hù)壁、提高孔內(nèi)泥漿水的水位、灌注水下混凝土等相應(yīng)的施工工藝和方法。優(yōu)點(diǎn)： 鉆孔灌注樁的施工設(shè)備簡(jiǎn)單，操作尚方便，缺點(diǎn)： 由于泥漿的排放處理，在城市中的應(yīng)用有時(shí)會(huì)受到一定的限制。適用： 各種粘性土、砂性土，也適用于碎、卵石類土和巖層。對(duì)于易坍孔土質(zhì)及可能發(fā)生流沙或有承壓水的地基，施工難度較大，施工前應(yīng)做試樁以取得經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)鉆孔灌注樁的應(yīng)用日益廣泛，我國(guó)施工的鉆孔灌注樁最大深度已達(dá)百余米。 挖孔灌注樁施工方法： 依靠人工(用部分機(jī)械配合)或機(jī)械在地基中挖出樁孔，然后澆筑板書 講解鋼筋混凝土或混凝土所形成樁。特點(diǎn)： 是不受設(shè)備限制，施工簡(jiǎn)單。挖孔樁樁徑較大，一般大于1

13、.4m;為確保施工安全，挖孔深度不宜太深。能直接檢驗(yàn)孔壁和孔底土質(zhì)以保證樁的質(zhì)量。為增大樁底支承力，可用開挖辦法擴(kuò)大樁底。適用： 無(wú)水或滲水量小的地層，對(duì)可能發(fā)生流沙或含較厚的軟粘土層地基，這種施工方法較為困難(需要加強(qiáng)孔壁支撐)。2沉管灌注樁施工方法： 沉管灌注樁系指采用錘擊或振動(dòng)的方法把帶有鋼筋混凝士的樁尖或帶有活瓣式樁尖(沉管時(shí)樁尖閉合，拔管時(shí)活瓣張開)的鋼套管沉入土層中成孔，然后在套管內(nèi)放置鋼筋籠，并邊灌注混凝土邊拔套管而形成的灌注樁，也可將鋼套管打入土中擠土成孔后向套管中灌注混凝士并撥出套管成樁。特點(diǎn)： 由于采用了套管，可以避免鉆孔灌注樁施工中可能產(chǎn)生的流砂、坍孔的危害和由泥漿護(hù)壁所

14、帶來(lái)的排渣等弊病。但樁的直徑較小，常用的尺寸在0.6m以下，樁長(zhǎng)常在2Om以內(nèi)。在軟粘土中，由于沉管的擠壓作用對(duì)鄰樁有擠壓影響，且擠壓時(shí)產(chǎn)生的孔隙水壓力易使拔管時(shí)出現(xiàn)混凝土樁縮頸現(xiàn)象。適用： 粘性土、砂性土、砂土地基。3爆擴(kuò)樁 爆擴(kuò)樁系指就地成孔后，用炸藥爆炸擴(kuò)大孔底，澆灌混凝土而成的樁，其施工程序如圖3-6所示。這種樁擴(kuò)大樁底與地基土的接觸面積，提高樁的承載能力。爆擴(kuò)樁宜用于持力層較淺，以在粘土中成型并支承在堅(jiān)硬密實(shí)土層上為最理想的采用條件。(三)管柱施工方法： 它是將預(yù)制的大直徑(直徑15m左右)鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼管柱(實(shí)質(zhì)上是一種巨型分節(jié)裝配的管樁，每節(jié)長(zhǎng)度根據(jù)施工條件決定，一

15、般采用4m、8m和l0m，接頭用法蘭盤和螺栓聯(lián)接)，用大型的振動(dòng)樁錘沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)振動(dòng)下沉到基巖(一般以高壓射水和吸泥機(jī)配合幫助下沉)，然后在管內(nèi)鉆巖成孔，下放鋼筋籠骨架，灌注混凝土，將管柱嵌固于巖層，如圖3-7所示。板書 講解特點(diǎn)和適用： 大跨徑橋梁的深水基礎(chǔ)，或在右面起伏不平的河床上的基礎(chǔ)，管柱基礎(chǔ)可以在深水及各種覆蓋層條件下進(jìn)行，沒(méi)有水下作業(yè)和不受季節(jié)限制，但施工需要有振動(dòng)沉樁錘、鑿巖機(jī)、起重設(shè)備等大型機(jī)具，動(dòng)力要求也高，所以在一般公路橋梁中較少采用。 三、高樁承臺(tái)和低樁承臺(tái)（按承臺(tái)位置分）高樁承臺(tái)基礎(chǔ)（簡(jiǎn)稱高樁承臺(tái)）高樁承臺(tái)的承臺(tái)底面位于地面(或沖刷線)以上?；鶚恫糠謽渡沓寥胪林?，部分樁身

16、外露在地面以上(稱為樁的自由長(zhǎng)度)承臺(tái)位置較高或設(shè)在施工水位以上，可減少墩臺(tái)的圬工數(shù)量，可避免或減少水下作業(yè)，施工較為方便，且經(jīng)濟(jì)。然而，高樁承臺(tái)基礎(chǔ)剛度較小，在水平力作用下，由于承臺(tái)及基樁露出地面的一段自由長(zhǎng)度周圍無(wú)上來(lái)共同承受水平外力，基樁的受力情況較為不利，樁身內(nèi)力和位移都將大于在同樣水平外力作用下的低樁承臺(tái)，在穩(wěn)定性萬(wàn)面低樁樂(lè)臺(tái)也較高樁承臺(tái)好。近年來(lái)由于大直徑鉆孔灌注樁的采用，樁的剛度、強(qiáng)度都較大，因而高樁承臺(tái)在橋梁基礎(chǔ)工程中已得到廣泛采用。板書 講解低樁承臺(tái)基礎(chǔ) (簡(jiǎn)稱低樁承臺(tái)) 低樁承臺(tái)的承臺(tái)底面位于地面(或沖刷線)以下。低樁承臺(tái)則基樁全部沉入土中(樁的自由長(zhǎng)度為零)。 四、不同樁

17、身材料的樁及其構(gòu)造（一） 就地灌注鋼筋混凝土樁的構(gòu)造樁型： 鉆、挖孔灌注樁、沉管灌注樁?；炷粒?標(biāo)號(hào)不低于20號(hào)，對(duì)僅承受豎直力的基樁可用15號(hào)(但水下灌注的混凝土仍不應(yīng)低于20號(hào))。 設(shè)計(jì)直徑： 鉆孔灌注樁一般為0.801.5Om，挖孔灌注樁不宜小于1.2Om，沉管灌注樁一般為0.300.60m。樁內(nèi)鋼筋： 應(yīng)按照內(nèi)力和抗裂性的要求布設(shè)。長(zhǎng)摩擦樁應(yīng)該根據(jù)樁身彎矩分布情況分段配筋。短摩擦樁和柱樁也可按樁身最大彎矩通長(zhǎng)均勻配筋。當(dāng)按內(nèi)力計(jì)算樁身不需要配筋時(shí)也應(yīng)在樁頂35m內(nèi)設(shè)置構(gòu)造鋼筋?？變?nèi)鋼筋不設(shè)彎鉤，以利水下混凝土的灌注。為了保證鋼筋骨架有一定的剛性,便于吊裝及保證主筋受力后的縱向穩(wěn)定，主

18、筋不宜過(guò)細(xì)過(guò)少(直徑不宜小于14mm，每根樁不宜少于8根)。箍筋應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，箍筋直徑一般不小于8mm，中距為200400mm。對(duì)于直徑較大的樁或較長(zhǎng)的鋼筋骨架，可在鋼筋骨架上每隔2.02.5m設(shè)置一道加強(qiáng)箍筋(直板書 講解徑為14l8mm)，如圖3-9所示。鋼筋保護(hù)層厚度一般不應(yīng)小于50mm。 鉆、挖孔樁的柱樁根據(jù)樁底受力情況如需嵌入巖層時(shí)，嵌入深度可根據(jù)受力情況計(jì)算確定，并不得小于0.5m。大直徑的空心鋼筋混凝土就地灌注樁， 是進(jìn)一步發(fā)揮材料的潛力，節(jié)約水泥的措施。就地灌注樁常用的含筋率為0.2%0.6%，較一般預(yù)制鋼筋混凝土實(shí)心樁、管樁和管柱均低。(二)鋼筋混凝土預(yù)制樁1普通鋼筋混凝土樁樁

19、的截面： 方形，生產(chǎn)、制作、運(yùn)輸和堆放方便。截面邊長(zhǎng)一般為0.30.5m。樁的長(zhǎng)度： 取決于沉樁設(shè)備，一般在2530m以內(nèi)，工廠預(yù)制樁的分節(jié)長(zhǎng)度一般不超過(guò)12m，沉樁時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)連接到所需長(zhǎng)度。樁身混凝土： 不低于25號(hào)，樁身配筋： 應(yīng)按起吊、運(yùn)輸、沉樁和使用各階段的內(nèi)力要求通長(zhǎng)配筋。主筋直徑一般為1925mm，根數(shù)一般為8根，最小含筋率不小于0.8%。箍筋直徑為68mm，其間距為l00200mm，而樁的兩端處應(yīng)加密，間距一般為50mm。由于樁尖穿過(guò)土層時(shí)直接受到正面阻力，應(yīng)在樁尖處把所有的主筋彎在一起并焊在一根蕊棒上。樁頭直接受到錘擊，故在樁頂需放方格網(wǎng)片三層以加增樁頭強(qiáng)度。鋼筋保護(hù)層厚度不小于

20、35mm。樁內(nèi)需預(yù)埋直徑為2025mm的鋼筋吊環(huán)，吊點(diǎn)位置通過(guò)計(jì)算確定。如圖3-10所示。接頭： 長(zhǎng)樁分節(jié)制作在現(xiàn)場(chǎng)接樁時(shí)，樁的接頭的可靠性是很重要的，必須保證接頭有足夠的強(qiáng)度。鋼筋混凝土樁的接頭一般采用焊接鋼板接頭，圖3-11當(dāng)預(yù)制樁采用靜壓樁方式沉樁時(shí)，樁的接頭有時(shí)可采用硫磺膠泥接樁，接頭為上節(jié)樁伸出錨筋插入下節(jié)樁的錨孔，并灌入熔化的硫磺膠泥，冷卻后即牢固粘結(jié)。這種接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較經(jīng)濟(jì)，但其現(xiàn)場(chǎng)拌制質(zhì)量受人為因素大，長(zhǎng)期效果也待檢驗(yàn)，對(duì)受大較重要的橋梁樁基宜用鋼板接頭。板書 講解2鋼筋混凝土管樁和管柱生產(chǎn)： 管樁由預(yù)制工廠以離心旋轉(zhuǎn)機(jī)生產(chǎn)，實(shí)質(zhì)上是一種大直徑薄壁鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土圓管

21、節(jié)，在工廠分節(jié)制成，沉樁時(shí)逐節(jié)用螺栓接長(zhǎng)。類型： 普通鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土 大多用規(guī)格： 直徑為400、50、600、800、1000mm，管壁厚度分為80、100、110、130mm，混凝土標(biāo)號(hào)為2540號(hào)。每節(jié)長(zhǎng)度為415m，兩端裝有連接法蘭盤以供現(xiàn)場(chǎng)用螺栓連接(也有采用焊接接頭)。最下一節(jié)底端一般設(shè)置樁尖，樁尖內(nèi)部可預(yù)留圓孔，以便安裝射水管輔助沉樁。 管柱： 我國(guó)常用的管柱直徑1.501.80m，一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土管柱。(三)鋼樁 類型： 鋼管型 常用H型鋼樁優(yōu)點(diǎn)： 鋼樁具有強(qiáng)度高，能承受強(qiáng)大的沖擊力和獲得較高的承載力;其設(shè)計(jì)的靈活性大，壁厚、樁徑的選擇范圍大，便于割接，樁長(zhǎng)容易調(diào)節(jié)

22、;輕便易于搬運(yùn)，沉樁時(shí)貫入能力強(qiáng)、速度較快可縮短工期，且排擠土最小，對(duì)鄰近建筑影響小，也便于小面積內(nèi)密集的打樁施工。缺點(diǎn)： 用鋼最大，成本昂貴，在大氣和水士中具有鋼材腐蝕性。目前，我國(guó)只在一些重要工程中使用。鋼管樁的規(guī)格： 分段長(zhǎng)度按施工條件確定，不宜超過(guò)1215m常用直徑為4001000mm。鋼管樁的設(shè)計(jì)厚度由有效厚度和腐蝕厚度兩部分組成。有效厚度為管壁在外力作用下所需要的厚度，可按使用階段的應(yīng)力計(jì)算確定。腐蝕厚度為建筑物在使用年限內(nèi)管壁腐蝕所需要的厚度，可通過(guò)鋼樁的腐蝕情況實(shí)測(cè)和調(diào)查確定，無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)可參考表3-1確定。 鋼樁防腐處理可采用外表涂防腐層，增加腐蝕余量及陰極保護(hù)。板書 講解當(dāng)

23、鋼管樁內(nèi)壁同外界隔絕時(shí)，可不考慮內(nèi)壁防腐。鋼管樁按樁端構(gòu)造：開口樁 開口鋼管樁穿透土層的能力較強(qiáng)，但沉樁過(guò)程中樁底端的土將涌入鋼管內(nèi)腔形成土蕊。當(dāng)土蕊的自重和慣性力及其與管內(nèi)壁間的摩阻力之和超過(guò)底面土反力時(shí)，將阻止進(jìn)一步涌大而形成土塞，此時(shí)開口樁就像閉口樁一樣貫入土中，土蕊長(zhǎng)度也不再增長(zhǎng)。土塞形成和土蕊長(zhǎng)度與地基土性質(zhì)和樁徑密切有關(guān)，它對(duì)樁端承載力和樁側(cè)擠土程度均會(huì)有影響，在確定鋼管樁承載為時(shí)應(yīng)考慮這種影響(詳見本章第四節(jié)，。開口樁進(jìn)入砂層時(shí)的閉塞效應(yīng)較明顯，宜選擇砂層作為開口樁的持力層，并使樁底端進(jìn)入砂層一定深度。閉口樁 (四)木樁木樁常用挺直的杉木或松木做成樁徑(梢頭)一般為14026Om

24、m:樁長(zhǎng)為48m。木樁樁頂應(yīng)加設(shè)鐵箍，以保護(hù)樁頂不被打裂。樁尖削成棱錐形，常加鐵樁靴，如圖3-13所示。 木樁自重小，具有一定的彈性和韌性，便于加工、運(yùn)輸和施工，但木樁的承載能力很小，且在干濕交替的環(huán)境中極易腐爛，并有材料的供應(yīng)問(wèn)題，因此只在盛產(chǎn)木材地區(qū)修筑或搶修橋梁以及建造施工便橋時(shí)采用。(五)承臺(tái)(蓋梁)的構(gòu)造及樁與承臺(tái)的聯(lián)結(jié) 承臺(tái)的平面尺寸和形狀： 根據(jù)上部結(jié)構(gòu)(墩、合身)底部尺寸和形狀，以及基樁的平面布置而定，一般采用矩形、圓形和園端形。排架樁式墩臺(tái)蓋梁的平面形狀一般為矩形，平面尺寸應(yīng)根據(jù)支座尺寸及布置情況而定。 承臺(tái)厚度： 保證承含有足夠的強(qiáng)度和剛度，公路橋梁多采用鋼筋混凝土或混凝土

25、剛性承臺(tái)(承臺(tái)本身材料的變形遠(yuǎn)小于其位移)，其厚度不宜小于1.5m?；炷翗?biāo)號(hào)不宜低于15號(hào)。對(duì)于蓋梁和柱式墩臺(tái)的承臺(tái)應(yīng)驗(yàn)算其強(qiáng)度并設(shè)置必要的鋼筋，承臺(tái)蓋梁厚度也可不受上述限制。 樁和承臺(tái)的連結(jié)： 鉆、挖孔灌注樁現(xiàn)都采取柱頂主筋伸入承臺(tái)，此時(shí)樁身仲入承臺(tái)長(zhǎng)度一般只為15020omm(當(dāng)為蓋梁時(shí)，樁身可板書 講解不伸入)。如圖3-14a)、b)所示。伸入承臺(tái)的樁頂主筋可做成喇叭形(約與豎直線傾斜15;若受構(gòu)造限制，主筋也可不做成喇叭形)，伸入承臺(tái)的鋼筋應(yīng)有符合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范的錨固長(zhǎng)度，一般應(yīng)不小于60Omm，并設(shè)箍筋。對(duì)于不受軸向拉力的沉樁可不破樁頭，將樁直接埋入承臺(tái)內(nèi)，如圖3-14c)所示

26、。樁頂直接埋入承臺(tái)的長(zhǎng)度，對(duì)于普通鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土樁，當(dāng)樁徑(或邊長(zhǎng))小于0.6m時(shí)不應(yīng)小于2倍樁徑或邊長(zhǎng);當(dāng)樁徑為0.61.20m時(shí)不應(yīng)小于1.2m;當(dāng)樁徑大于1.2m時(shí)，埋入長(zhǎng)度不應(yīng)小于樁徑。 承臺(tái)的配筋： 受力情況是比較復(fù)雜的，為了使承臺(tái)受力較為均勻并防止承臺(tái)因樁頂荷載作用發(fā)生破碎和斷裂，應(yīng)在承臺(tái)底部樁頂平面上設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)如圖3-15a)所示，鋼筋在縱橋向和橫橋向每lm寬度內(nèi)可采用鋼筋截面積12001500mm(此項(xiàng)鋼筋直徑常為1418mm，應(yīng)彎起錨固)，鋼筋網(wǎng)在越過(guò)樁頂鋼筋處不截?cái)?，并?yīng)與樁頂主筋連結(jié)。鋼筋網(wǎng)也可根據(jù)基樁和墩臺(tái)的布置，按帶狀布設(shè)，如圖3-15b)。低樁承臺(tái)有時(shí)

27、也可不設(shè)鋼筋網(wǎng)?！舅伎碱}】1 樁基礎(chǔ)有何特點(diǎn)，它適用于什么情況?2 柱樁和摩擦樁受力情況有什么不同?你認(rèn)為各種條件具備時(shí)，哪種樁應(yīng)優(yōu)先考慮采用？3 樁基礎(chǔ)內(nèi)的基樁，在平面布設(shè)上有什么基本要求?4 高樁承臺(tái)和低樁承臺(tái)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)，它們各自適用于什么情況?【第8次課】教學(xué)目的：通過(guò)本次課教學(xué)使學(xué)生掌握鉆孔灌注樁的施工技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：鉆孔灌注樁的施工過(guò)程、方法、注意事項(xiàng)等。教學(xué)難點(diǎn)：澆筑水下混凝土的要求。板書 講解第三節(jié)樁基礎(chǔ)的施工 一、鉆孔灌注樁的施工 施工過(guò)程： 鉆孔灌注樁施工應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、樁徑大小、入土深度和機(jī)具設(shè)備等條件選用適當(dāng)?shù)你@具和鉆孔方法，以保證能順利達(dá)到預(yù)計(jì)孔深，然后清孔、吊放鋼筋籠

28、架、灌注水下混凝土。設(shè)備：旋轉(zhuǎn)鉆沖擊鉆沖抓鉆(一)準(zhǔn)備工作1。準(zhǔn)備場(chǎng)地 施工前應(yīng)將場(chǎng)地平整好，以便安裝鉆架進(jìn)行鉆孔。當(dāng)墩臺(tái)位于無(wú)水岸灘時(shí)鉆架位置處應(yīng)整平夯實(shí)，清除雜物，挖換軟土;場(chǎng)地有淺水時(shí)，宜采用土或草袋圍堰筑島(如圖3-17c)。當(dāng)場(chǎng)地為深水或陡坡時(shí)，可用木樁或鋼筋混凝土樁搭設(shè)支架，安裝施工平臺(tái)支承鉆機(jī)(架)。深水中在水流較平穩(wěn)時(shí)，也可將施工平臺(tái)架設(shè)在浮船上，就位錨固穩(wěn)定后在水上鉆孔。水中支架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和船只的浮力、穩(wěn)定都應(yīng)事前進(jìn)行驗(yàn)算。 2埋置護(hù)筒 護(hù)筒的作用是:(1) 固定樁位，并作鉆孔導(dǎo)向；(2) 保護(hù)孔口，防止孔口土層坍塌;(3) 隔離孔內(nèi)外表層水，并保持鉆孔內(nèi)水位高出施工水

29、位 以穩(wěn)固孔壁。板書 講解對(duì)護(hù)筒的要求：埋置護(hù)筒要求穩(wěn)固、準(zhǔn)確。護(hù)筒制作要求堅(jiān)固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便和能重復(fù)使用。一般用木材、薄鋼板或鋼筋混凝土制成，如圖3-16所示。護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑稍大，旋轉(zhuǎn)鉆須增大0.10.2m，沖擊或沖抓鉆增大0.20.3m（如圖3-17a）護(hù)筒的埋設(shè)形式：上埋式下埋式(適于旱地或淺水筑島埋置如圖3-17b)、c)下沉理設(shè)(適于深水埋置如圖3-17d)。埋置護(hù)筒時(shí)注意事項(xiàng)： (1) 護(hù)筒平面位置應(yīng)埋設(shè)正確，偏差不宜大于5Omm; (2) 護(hù)筒頂標(biāo)高應(yīng)高出地下水位和施工最高水位1.52.0m。在無(wú)水地層鉆孔，因護(hù)壁頂部設(shè)有溢漿口，因此筒頂也應(yīng)高出地面0.

30、20.3m; (3) 護(hù)筒底應(yīng)低于施工最低水位(一般低于0.10.3m即可)。深水下沉理設(shè)的護(hù)筒應(yīng)沿導(dǎo)向架借自重、射水、震動(dòng)或錘擊等方法將護(hù)筒下沉至穩(wěn)定深度;入土深度:粘性土應(yīng)達(dá)到0.5lm，砂性土則34m; (4)下理式及上埋式護(hù)筒挖坑不宜太大(一般比護(hù)筒直徑大1.00.60m)，護(hù)筒四周應(yīng)夯填密實(shí)的粘土，護(hù)筒底應(yīng)埋置在穩(wěn)定的粘土層中，否則也應(yīng)換填粘土并夯密實(shí)，其厚度一般為0.50m。3制備泥漿 泥漿作用：(1)在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的懸浮液壓力，可防止坍孔;(2)泥漿向孔外土層滲漏，在鉆迸過(guò)程中，由于鉆頭的活動(dòng)，孔壁表面形成一層膠泥，具有護(hù)壁作用，同時(shí)將孔內(nèi)外水流切斷，能穩(wěn)定孔內(nèi)水位;(3)泥漿比

31、重大，具有浮渣作用，利于鉆渣的排出。因此在鉆孔過(guò)程中，孔內(nèi)應(yīng)保持一定稠度的泥漿，一般比重以1.11.3為宜，在沖擊鉆進(jìn)大卵石層時(shí)可用1.4以上，粘度為1025s，含砂率小于6%。在較好的粘土層中鉆孔，板書 講解也可灌入清水，使鉆孔時(shí)孔內(nèi)自造泥漿，達(dá)到固壁效果。調(diào)制泥漿的粘土塑性指數(shù)不宜小于15。4安裝鉆機(jī)或鉆架 鉆架： 生產(chǎn)的定型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)和沖擊鉆機(jī)都附有定型鉆架，其他一般常用還有木制和鋼制的四腳架(圖3-18)、三腳架或人字扒桿。 在鉆孔過(guò)程中，成孔中心必須對(duì)準(zhǔn)樁位中心，鉆機(jī)(架)必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生位移、傾斜和沉陷。鉆機(jī)(架)安裝就位時(shí)，應(yīng)詳細(xì)測(cè)量，底座應(yīng)用枕木墊實(shí)塞緊，頂端應(yīng)用纜風(fēng)繩固定平

32、穩(wěn)，并在鉆孔過(guò)程中經(jīng)常檢查。 (二)鉆孔1.鉆孔方法和鉆具(1) 旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔 施工方法： 利用鉆具的旋轉(zhuǎn)切削土體鉆進(jìn)，并在鉆進(jìn)的同時(shí)常采用循環(huán)泥漿的方法護(hù)壁排渣，繼續(xù)鉆進(jìn)成孔。泥漿循環(huán)的程序：正循環(huán)： 在鉆進(jìn)的同時(shí)，泥漿泵將泥漿壓進(jìn)泥漿籠頭，通過(guò)鉆桿中心從鉆頭噴人鉆孔內(nèi)，泥漿挾帶鉆渣沿鉆孔上升，從護(hù)筒頂部排漿孔排出至沉淀池，鉆渣在此沉淀而泥漿仍進(jìn)入泥漿池循環(huán)使用，如圖3-19所示。板書 講解反循環(huán)： 將泥漿用泥漿泵送至鉆孔內(nèi)，然后從鉆頭的鉆桿下口吸進(jìn)，通過(guò)鉆桿中心排出到沉淀池，泥漿沉淀后再循環(huán)使用。反循環(huán)鉆機(jī)的鉆進(jìn)及排渣效率較高，但在接長(zhǎng)鉆桿時(shí)裝卸較麻煩，如鉆渣粒徑超過(guò)鉆桿內(nèi)徑(一般為120

33、mm)易堵塞管路，則不宜采用。鉆頭的構(gòu)造：正循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)有魚尾錐(圖3-20a)、圓柱形鉆頭(圖3-20b)、刺猬鉆頭(圖3-20c)反循環(huán)鉆頭為三翼空心鉆(圖3-21)。潛水電鉆： 其特點(diǎn)是鉆頭與動(dòng)力(電動(dòng)機(jī))聯(lián)成一體，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)切土，能量損耗小而效率高，但設(shè)備管路較復(fù)雜，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)及變速裝置均須密封安裝在鉆頭與鉆桿之間。其鉆進(jìn)成孔方法與正循環(huán)法相同，在鉆頭端部噴出高速水流沖刷土體，以水力排渣。 (2) 沖擊鉆進(jìn)成孔 施工方法： 利用鉆錐(重為1035kN)不斷地提錐、落錐反復(fù)沖擊孔底土層，把土層中的泥砂、石塊擠向四壁或打成碎渣，鉆渣懸浮于泥漿中，利用掏渣筒取出。重復(fù)上述過(guò)程沖擊鉆

34、進(jìn)成孔。 主要機(jī)具： 定型的沖擊式鉆機(jī)(包括鉆架、動(dòng)力、起重裝置等)、沖擊鉆頭、轉(zhuǎn)向裝置和掏渣筒等，也可用30一5OkN帶離合器的卷?yè)P(yáng)機(jī)配合鋼、木鉆架及動(dòng)力組成簡(jiǎn)易沖擊機(jī)。 鉆頭： 一般是整體鑄鋼做成的實(shí)體鉆錐，鉆刃為十字形采用高強(qiáng)度耐磨鋼材做成，底刃最好不完全平直以加大單位長(zhǎng)度上的壓重，如圖3-23所示(圖中p=7090#=160一170。)。沖擊時(shí)鉆頭應(yīng)有足夠的重量，適當(dāng)?shù)臎_程和沖擊頻率，以使它有足夠的能量將巖塊打碎。 沖錐每沖擊一次旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，才能得到圓形的鉆孔。因此在錐頭和提升鋼絲繩連接處應(yīng)有轉(zhuǎn)向裝置，常用的有合金套或轉(zhuǎn)向環(huán)，以保證沖錐的轉(zhuǎn)動(dòng)，也避免了鋼絲繩打結(jié)扭斷。 掏渣筒： 用以

35、掏取孔內(nèi)鉆渣的工具，如圖3-24所示，用3Omm左右厚的鋼板制作，下面形閥門應(yīng)與渣筒密合以防止漏水漏漿。 適用： 含有漂卵石、大塊石的土層及巖層，也能用于其他土層。成孔板書 講解深度一般不宜超過(guò)50m。(3) 沖抓鉆進(jìn)成孔 施工方法： 用兼有沖擊和抓土作用的沖抓錐，通過(guò)鉆架，由帶離合器的卷?yè)P(yáng)機(jī)操縱。靠沖錐自重(重為102OkN)沖下使抓土瓣錐尖張開插入土層，然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)提升錐頭收攏抓土瓣將土抓出，棄土后繼續(xù)沖抓鉆進(jìn)而成孔。2鉆孔注意事項(xiàng)(1) 在鉆孔過(guò)程中，始終要保持鉆孔護(hù)筒內(nèi)水位要高出筒外1一1.5m的水位差和護(hù)壁泥漿的要求(泥漿比重為1.11.3、粘度為1025.5、含砂率6%等)，以起到

36、護(hù)壁固壁作用，防止坍孔。若發(fā)現(xiàn)漏水(漏漿)現(xiàn)象，應(yīng)找出原因及時(shí)處理。(2) 在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)等情況控制鉆迸速度、調(diào)整泥漿稠度，以防止坍孔及鉆孔偏斜、卡鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)負(fù)荷超載等情況發(fā)生。(3) 鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆以避免坍孔，若坍孔嚴(yán)重應(yīng)回填重鉆。(4) 鉆孔過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁位、成孔情況的檢查工作。終孔時(shí)應(yīng)對(duì)樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底土質(zhì)等情況迸行檢驗(yàn)，合格后立即清孔、吊放鋼筋籠，灌注混凝土。(三)清孔及裝吊鋼筋骨架清孔目的： 除去孔底沉淀的鉆渣和泥漿，保證灌注的鋼筋混凝土質(zhì)量，保證樁的承載力。 清孔的方法：1抽漿清孔 用空氣吸泥機(jī)吸出臺(tái)鉆渣的泥漿而達(dá)到清孔。由風(fēng)管將壓縮

37、空氣輸進(jìn)排泥管，使泥漿形成密度較小的泥漿空氣混合物，在水柱壓力下沿排泥管向外排出泥漿和孔底沉渣，同時(shí)用水泵向孔內(nèi)注水，保持水位不變直至噴出清水或沉渣厚度達(dá)設(shè)計(jì)要求為止，適用于孔壁不易坍塌，各種鉆孔方法的柱樁和摩擦樁如圖3-26;2掏渣清孔 用掏渣筒掏清孔內(nèi)粗粒鉆渣，適用于沖抓、沖擊成孔的摩擦樁;3換漿清孔 正、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)可在鉆孔完成后不停鉆、不進(jìn)尺，繼續(xù)循環(huán)換漿清渣直至達(dá)到清理泥漿的要求。它適用于各類土層的摩擦樁。板書 講解清孔要求： 澆注混凝土前孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.25、含砂率8%、粘度28s(見建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-94)。鋼筋籠骨架要求： 鉆孔樁的鋼筋應(yīng)接設(shè)計(jì)要

38、求預(yù)先焊成鋼筋籠骨架，整體或分段就位，吊入鉆孔。 鋼筋籠骨架吊放前應(yīng)檢查孔底深度是否符合要求;孔壁有無(wú)妨礙骨架吊放和正確就位的情況。鋼筋骨架吊裝可利用鉆架或另立扒桿進(jìn)行。吊放時(shí)應(yīng)避免骨架碰撞孔壁，并保證骨架外混凝土保護(hù)層厚度，應(yīng)隨時(shí)校正骨架位置。鋼筋骨架達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，牢固定位于孔口。鋼筋骨架安置完畢后，須再次進(jìn)行孔底檢查，有時(shí)須進(jìn)行二次清孔，達(dá)到要求后即可灌注水下混凝土。(四)灌注水下混凝土1灌注方法及有關(guān)設(shè)備導(dǎo)管法的施工過(guò)程（如圖3-27所示）將導(dǎo)管居中插入到離孔底0.300.40m(不能插入孔底沉積的泥漿中)導(dǎo)管上口接漏斗，在接口處設(shè)隔水栓，以隔絕混凝士與導(dǎo)管內(nèi)水的接觸在漏斗中存?zhèn)渥銐驍?shù)

39、量的混凝土放開隔水栓使漏斗中存?zhèn)涞幕炷吝B同隔水栓向孔底猛落，將導(dǎo)管內(nèi)水?dāng)D出，混凝土從導(dǎo)管下落至孔底堆積，并使導(dǎo)管埋在混凝土內(nèi)，此后向?qū)Ч苓B續(xù)灌注混凝土。導(dǎo)管下口埋入孔內(nèi)混凝土內(nèi)11.5m深以保證鉆孔內(nèi)的水不可能重新流入導(dǎo)管。隨著混凝土不斷由漏斗、導(dǎo)管潛入鉆孔，鉆孔內(nèi)初期灌注的混凝土及其上面的水或泥漿不斷被頂托升高，相應(yīng)地不斷提升導(dǎo)管和拆除導(dǎo)管，直至鉆孔灌注混凝土完畢。有關(guān)設(shè)備導(dǎo)管： 是內(nèi)徑0.200.40m的鋼管，壁厚34mm，每節(jié)長(zhǎng)度12m，最下面一節(jié)導(dǎo)管應(yīng)較長(zhǎng)，一般為34m。導(dǎo)管兩端用法蘭盤及螺栓連接，并墊橡皮圈以保證接頭不漏水，如圖3-28所示，導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑，內(nèi)徑大小一致，連接牢固在

40、壓力下不漏水。板書 講解隔水栓： 常用直徑較導(dǎo)管內(nèi)徑小2030mm的木球，或混凝土球、砂袋等，以粗鐵絲懸掛在導(dǎo)管上口或近導(dǎo)管內(nèi)水面處，要求隔水球能在導(dǎo)管內(nèi)滑動(dòng)自如不致卡管。木球隔水栓構(gòu)造如圖3-27所示。目前也有采用在漏斗與導(dǎo)管接頭處設(shè)置活門來(lái)代替隔水球，它是利用混凝土下落排出導(dǎo)管內(nèi)的水，施工較簡(jiǎn)單但需有豐富操作經(jīng)驗(yàn)。首批灌注的混凝土數(shù)量： 要保證將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出，并能將導(dǎo)管初次埋入1l.5 m深。按照這個(gè)要求計(jì)算第一斗連續(xù)澆灌混凝土的最小用量，從而確定漏斗的尺寸大小及儲(chǔ)料槽的大小。漏斗和儲(chǔ)料槽的最小容量(m3)為(參看圖3-27b): V=h1 d2/4+HcD2/4式中: Hc- 導(dǎo)管初

41、次埋深加開始時(shí)導(dǎo)管離孔底的間距(m); h1- 孔內(nèi)混凝土高度Hc時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱與導(dǎo)管外水壓平衡所需高度(m)，h1=Hww/c 其中：Hw - 孔內(nèi)水面到混凝土面的水柱高(m); w、c- 孔內(nèi)水(或泥漿)及混凝土的容重; d、D- 導(dǎo)管及樁孔直徑(m); 漏斗頂端至少應(yīng)高出樁頂(樁頂在水面以下時(shí)應(yīng)比水面)3m，以保證在灌注最后部分混凝土?xí)r，管內(nèi)混凝土能滿板書 講解足頂托管外混凝土及其上面的水或泥漿重力的需要。2對(duì)混凝土材料的要求為保證水下混凝土的質(zhì)量，設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，要將混凝土標(biāo)號(hào)提高20%;混凝土應(yīng)有必要的流動(dòng)性，以坍落度表示;坍落度宜在180220mm范圍內(nèi);每m，混凝土水泥用

42、量不少于360kg，水灰比宜用0.50,6，并可適當(dāng)提高含砂率(宜采用40%50%)使混凝土有較好約和易性;為防卡管，石料盡可能用卵石，適宜直徑為530mm，最大粒徑不應(yīng)超過(guò)40mm。 3灌注水下混凝土注意事項(xiàng) (1) 混凝土拌合必須均勻，盡可能縮短運(yùn)輸距離和減小顛簸，防止混凝土離析而發(fā)生卡管事故; (2) 灌注混凝土必須連續(xù)作業(yè)，一氣呵成，避免任何原因的中斷灌注，因此混凝土的攪拌和運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)滿足連續(xù)作業(yè)的要求，孔內(nèi)混凝土上升到接近鋼筋籠架底處時(shí)應(yīng)防止鋼筋籠架被混凝土頂起; (3) 在灌注過(guò)程中，要隨時(shí)測(cè)量和記錄孔內(nèi)混凝土灌注標(biāo)高和導(dǎo)管入孔長(zhǎng)度，提管時(shí)控制和保證導(dǎo)管埋入混凝土面內(nèi)有35m深度。

43、防止導(dǎo)管提升過(guò)猛，管底提離混凝土面或埋入過(guò)淺，而使導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水造成斷樁夾泥。另方面也要防止導(dǎo)管埋入過(guò)深，而造成導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓不出或?qū)Ч転榛炷谅褡∧Y(jié)，不能提升，導(dǎo)致中止?jié)补喽蓴鄻? (4) 灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值預(yù)加一定的高度，此范圍的浮漿和混凝土應(yīng)鑿除，以確保樁頂混凝土的質(zhì)量，預(yù)加高度一般為0.5m，深樁應(yīng)酌量增加。待樁身混凝上達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，按規(guī)定檢驗(yàn)后方可灌注系梁、蓋梁或承臺(tái)。 【思考題】1 如何保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量?2 鉆孔灌注樁成孔時(shí)，泥漿起什么作用?制備泥漿應(yīng)控制哪些指標(biāo)? 3 鉆孔灌注樁有哪些成孔方法，各適用什么條件?【第9次課】教學(xué)目的：通過(guò)本次課教學(xué)使學(xué)生掌握挖孔灌注樁

44、、沉管灌注樁、打入樁和水中樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：挖孔灌注樁、沉管灌注樁、打入樁和水中樁基礎(chǔ)的施工過(guò)程及注意事項(xiàng)。教學(xué)難點(diǎn)：水中樁基礎(chǔ)的施工的方法。板書 講解 二、挖孔灌注樁的施工 1開挖樁孔 一般采用人工開挖，開挖之前應(yīng)清除現(xiàn)場(chǎng)四周及山坡上懸石、浮土等排除一切不安全的因素，做好孔口四周臨時(shí)圍護(hù)和排水設(shè)備、孔口應(yīng)采取措施防止土石掉入孔內(nèi)，并安排好排土提升設(shè)備，布置好棄土通道，必要時(shí)孔口應(yīng)搭雨?yáng)拧?挖土過(guò)程中要隨時(shí)檢查樁孔尺寸和平面位置，防止誤差。并注意施工安全，下孔人員必須配戴安全帽和安全繩，提取土渣的機(jī)具必須經(jīng)常檢查?？咨畛^(guò)lOm時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查孔內(nèi)二氧化碳濃度，如超過(guò)0.3%應(yīng)增加通風(fēng)

45、措施。孔內(nèi)如用爆破施工，應(yīng)采用淺眼爆破法，且在炮眼附近要加強(qiáng)支護(hù)，以防止震坍孔壁。樁孔較深時(shí)，應(yīng)采用電引爆，爆破后應(yīng)通風(fēng)排煙，經(jīng)檢查孔內(nèi)無(wú)毒后施工人員方可下孔。應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)滲水情況，注意做好孔內(nèi)排水工作。 2護(hù)壁和支撐 挖孔樁開挖過(guò)程中，開挖和護(hù)壁兩個(gè)工序，必須連續(xù)作業(yè)，以確保孔壁不坍。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、水文條件、材料來(lái)源等情況因地制宜選擇支撐和護(hù)壁方法。樁孔較深，土質(zhì)相對(duì)較差，出水量較大或遇流砂等情況時(shí)，宜采用就地灌注混凝土護(hù)壁，如圖3-2%)，每下挖12m灌注一次，隨挖隨支。護(hù)壁厚度一般采用0150.2Om，混凝土為1520號(hào)，必要時(shí)可配置少量的鋼筋，也可采用下沉預(yù)制鋼筋混凝土護(hù)壁。如土質(zhì)較松散而

46、滲水量不大時(shí)，可考慮用木料作框架式支撐或在木框架后面鋪木板作支板書 講解撐，如圖3-29b)。木框架或木框架與木板間應(yīng)用扒釘釘牢木板后面也應(yīng)與上面塞緊。如土質(zhì)尚好，滲水不大時(shí)也可用荊條、竹笆作護(hù)壁，隨挖隨護(hù)壁，以保證挖土安全進(jìn)行。3吊裝鋼筋骨架及灌注樁身混凝土 挖孔到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)檢查和處理孔底和孔壁情況，清除孔壁、孔底浮土，孔底必須平整，土質(zhì)及尺寸符合設(shè)計(jì)要求，以保證基樁質(zhì)量。吊裝鋼筋籠架及需要時(shí)灌注水下混凝土有關(guān)事項(xiàng)可參閱鉆孔灌注樁有關(guān)部分。 三、沉管灌注樁的施工 沉管灌注樁無(wú)論是采用錘擊打樁設(shè)備沉管，還是采用振動(dòng)打樁設(shè)備沉管，其施工過(guò)程如圖3-30所示。 注意事項(xiàng)：1套管開始沉入土中，

47、應(yīng)保持位置正確，如有偏斜或傾斜應(yīng)即糾正;2拔管時(shí)應(yīng)先振后拔，滿灌慢拔，邊振邊拔。在開始拔管時(shí)應(yīng)測(cè)得樁靴活瓣確已張開，或鋼筋混凝土確已脫離，灌入混凝土已從套管中流出，方可繼續(xù)拔管。拔管速度宜控制在每分鐘1.5m之內(nèi)，在軟土中不宜大于每分鐘0.8m。邊振邊拔以防管內(nèi)混凝土被吸往上拉而縮頸，每拔起0.5m，宜停拔，再振動(dòng)片刻，如此反復(fù)進(jìn)行，直至將套管全部撥出。3在軟土中沉樁時(shí)，由于排土擠壓作用會(huì)使周圍土體側(cè)移及隆起，有可能擠斷鄰近已完成但混凝土強(qiáng)度還不高的灌注樁，因此樁距不宜小于3一3.5倍樁徑，宜采用間隔跳打的施工方法，避免對(duì)鄰樁擠壓過(guò)大。4由于沉管的擠壓作用，在軟粘土中或軟、硬土層交界處所產(chǎn)生的孔隙水壓力較大或側(cè)壓力大小不一而易產(chǎn)生混凝土樁縮頸。為了彌補(bǔ)這種現(xiàn)象可采取擴(kuò)大樁徑的復(fù)打措施，即在灌注混凝土并撥出套管后，立即在原位重新沉管再灌注混凝土。復(fù)打后的樁，其橫截面增大，承載力提高，但其造價(jià)也相應(yīng)增加，對(duì)鄰近樁的擠壓也大。板書 講解四、打入樁的施工打入樁靠樁錘的沖擊