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文檔簡介
目錄一、地基處理新技術二、樁基礎工程施工新技術三、地下空間工程施工四、深基坑支護技術五、新型混凝土技術六、預應力混凝土施工技術目錄1七、新型模板及腳手架應用技術八、鋼結(jié)構施工新技術九、建筑防水工程新技術十、建筑裝飾工程新技術十一、建筑節(jié)能與環(huán)保新技術十二、施工過程監(jiān)測和控制七、新型模板及腳手架應用技術2地基處理新技術一、CFG樁復合地基施工
CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁(CementFlyashGravelPile)的簡稱,由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥加水拌合,用振動沉管打樁機或其它成樁機具制成的一種具有一定粘結(jié)強度的樁。樁體主體材料為碎石,石屑為中等粒徑骨料,可改善級配,粉煤灰具有細骨料和低標號水泥作用。通過調(diào)整水泥摻量和配合比,樁體強度可在C5~C20之間變化,一般為C5~C10。
CFG樁是在碎石樁的基礎上發(fā)展起來的,屬復合地基剛性樁。地基處理新技術一、CFG樁復合地基施工3CFG樁可用于加固填土、飽和及非飽和粘性土、松散的砂土、粉土等。對塑性指數(shù)高的飽和軟粘土使用要慎重。
CFG樁按施工成孔工藝可分為:取土成孔柱錘夯擊CFG樁振動沉管CFG樁長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁長螺旋鉆孔灌注樁人工或機械洛陽鏟成樁泥漿護壁鉆孔灌注樁CFG樁可用于加固填土、飽和及非飽和粘性土4振動沉管CFG樁施工工藝振動沉管CFG樁施工工藝5振動沉管CFG樁施工施工準備施工前應具備的資料和條件:⑴場地工程地質(zhì)勘察報告;⑵CFG樁布樁圖。應注明樁位編號、設計說明和施工說明。⑶場地鄰近的高壓電纜、地下管線、地下構筑物和障礙物等調(diào)查資料。⑷場地的水準控制點和線路控制坐標。振動沉管CFG樁施工施工準備6施工技術措施:⑴確定施工機具和配套設備;⑵制定材料供應計劃。標明所用材料的規(guī)格、技術要求和數(shù)量;⑶進行試成孔,復核地質(zhì)資料以及設備、工藝的適用性,核定或調(diào)整技術參數(shù);⑷按施工平面圖放好樁位;⑸確定施打順序;⑹復核測量基線、水準點及樁的軸線定位點,檢查場地所設的水準點是否受施工影響;⑺打樁機沉管表面應有明顯的進尺標記。振動沉管CFG樁施工施工技術措施:振動沉管CFG樁施工7施工流程(1)沉管:①根據(jù)設計樁長、成管入土深度確定機架高度和沉管長度,并進行設備組裝;②樁機就位,樁管保持垂直,垂直度偏差不大于1%;③若采用預制鋼筋砼樁尖,需埋入地表以下300mm左右;④開始沉管。啟動馬達,沉管到預定標高、停機。⑤記錄激振電流變化情況。一般可1m記錄一次。振動沉管CFG樁施工施工流程振動沉管CFG樁施工8(2)投料:沉管至設計標高后須盡快投料,直到管內(nèi)混合料與鋼管投料口齊。若投料量不夠,應在拔管過程中空中投料,以保證成樁樁頂標高滿足設計要求。(3)拔管:①拔管前,啟動馬達在原位留振約5-10s再拔管。②控制拔管速度,一般1.2~1.5m/min較合適。拔管過快易造成局部縮頸或斷樁;拔管太慢、振動時間過長,會使樁頂浮漿增厚,易使混合料離析。振動沉管CFG樁施工(2)投料:振動沉管CFG樁施工9⑷沉管拔出地面,確認成樁符合設計要求后,用粒狀材料或濕粘性土封頂。⑸施工過程中,抽樣做混合料試塊,一般一個臺班一組,尺寸150mm×150mm×150mm,
并測定28天抗壓強度。振動沉管CFG樁施工⑷沉管拔出地面,確認成樁符合設計要求后,用粒狀材料或濕粘性土10
施工常見問題⑴施工擾動對土強度的影響根據(jù)振動沉管成樁工藝對土密實性的影響,可將地基土分為三類:擠密效果好的土:松散填土、粉土、砂土等;可擠密的土:塑性指數(shù)不大的松散的粉質(zhì)粘土和非飽和粘性土;
擠密效果差的土:塑性指數(shù)高的飽和軟粘土和淤泥質(zhì)土。振動沉管CFG樁施工施工常見問題振動沉管CFG樁施工11
土的密實度對土的擠密性影響很大:密實的砂土或粉土,產(chǎn)生剪脹,由密變松。松散的砂土或粉土,孔隙減小,由松變密。⑵縮頸和斷樁在飽和軟土中施工施工時,在地基土中將產(chǎn)生超孔隙水壓力,沿水平方向衰減較快。當采用連打作業(yè)時,孔隙水壓力來不及消散,對鄰樁產(chǎn)生擠壓,使得已打樁被擠成橢圓形或不規(guī)則形,嚴重的會產(chǎn)生縮徑和斷樁。在上部有較硬的土層或中間夾有硬土層的土中成樁,施工產(chǎn)生的振動力較大,鄰樁易出現(xiàn)振動破壞。采用隔樁跳打工藝,若已打樁結(jié)硬但強度不高,在中間補打新樁時,已打樁有時會被振裂。振動沉管CFG樁施工土的密實度對土的擠密性影響很大:振動沉管CFG樁施工12⑶樁體強度不均樁機卷揚機提升沉管速度太快,為控制平均速度,提升—留振縮徑、斷樁離析樁身強度不均⑷樁料與土的混合采用活瓣樁靴成樁,當樁靴開口打開的寬度不夠,混合料下落不充分樁端與接觸不密實或樁端較小。若采用反插法,樁管垂直度難保證,樁身易摻土。振動沉管CFG樁施工⑶樁體強度不均振動沉管CFG樁施工13
對策1、控制拔管速度太快縮徑、斷樁太慢混合料離析,樁頂浮漿多現(xiàn)場試驗:沉管φ377mm,投料量1.8m31.2m/min開挖樁徑380mm2.5m/min開挖樁徑360mm0.8m/min樁頂浮漿多,樁身強度低合理的拔管速度:1.2—1.5m/min振動沉管CFG樁施工對策振動沉管CFG樁施工14注意:拔管速度指線速度,不是平均速度。除啟動后5-10s,拔管過程中不再留振,不得反插。若樁機卷揚速度較快,可增加卷揚系統(tǒng)中動滑輪數(shù)量或通過電動機-減速箱系統(tǒng)調(diào)整。振動沉管CFG樁施工注意:拔管速度指線速度,不是平均速度。振動沉管CFG樁施工152、合理布置樁距樁距的確定需要考慮以下因素:
承載力、沉降;施工影響;經(jīng)濟性⑴試驗表明,其它條件相同時,樁距越小,復合地基承載力越高;當樁距<4d,提高幅度不明顯。故,從樁土作用考慮,樁距一般≥4d。⑵擠密效果好的土,施工振動使土體密度增加,場地下沉;不可擠密土,地表隆起,樁距越小,隆起量越大。樁距越大,施工質(zhì)量越容易控制。振動沉管CFG樁施工2、合理布置樁距振動沉管CFG樁施工163、確定施打順序連續(xù)施打間隔跳打在確定施打順序時,要考慮土性和樁距。軟土中,樁距較大,可采用隔樁跳打;在飽和松散粉土、粉砂中施工,若樁距小,不宜采用隔樁跳打。松密,加大沉管難度和易形成斷樁。對大面積布樁,采用由中心向外或一邊向一邊推進的施工順序,不應由外向中心推進土體隆起、斷樁振動沉管CFG樁施工3、確定施打順序振動沉管CFG樁施工174、混合料坍落度坍落度過大,樁頂浮漿多,樁身強度降低過小,和易性差
混合料坍落度控制在3—5cm,和易性好,拔管速度合理,浮漿可控制在10cm,質(zhì)量容易保證。振動沉管CFG樁施工4、混合料坍落度振動沉管CFG樁施工18施工質(zhì)量控制措施⑴施工前的工藝試驗目的:施打順序和樁距能否保證樁身質(zhì)量.
方法:在樁頂表面埋設標桿,觀測樁頂位移量。內(nèi)容:新打樁對未結(jié)硬已打樁的影響。上升量與樁身直徑的關系。新打樁對已結(jié)硬已打樁的影響。上升量<1cm。振動沉管CFG樁施工施工質(zhì)量控制措施振動沉管CFG樁施工19⑵施工監(jiān)測信息化施工及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題分析措施觀測內(nèi)容:施工場地標高觀測。施工前測量場地標高,施工過程中隨時測量地面是否隆起。樁頂標高的觀測。注意已打樁樁頂標高變化,特別樁距小的樁。對樁頂上升量大的樁開挖檢查。振動沉管CFG樁施工⑵施工監(jiān)測振動沉管CFG樁施工20長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工21長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工22長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工23存在的主要問題:⑴堵管。原因:a.混合料配合比不合理。b.坍落度不合理。太大離析,泌水骨料與砂漿分離
c.設備缺陷。彎頭、管接頭、鉆頭⑵竄孔在飽和粉土、粉細砂中施工常出現(xiàn)。⑶鉆頭閥門打不開。⑷現(xiàn)提料后泵送。長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工存在的主要問題:長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工24夯實水泥土樁復合地基施工夯實水泥土樁法是中國建筑科學研究院地基基礎研究所在北京等地舊城區(qū)危改小區(qū)工程中,為了解決施工場地條件限制和滿足住宅產(chǎn)業(yè)化的需要而開發(fā)出的一種施工周期短、造價低、施工文明、質(zhì)量容易控制的地基處理方法。利用機械成孔(擠土或非擠土)或人工挖孔,然后將水泥和土按設計的比例拌和均勻,在孔內(nèi)夯實至設計要求的密實度而形成的加固體與樁間土組成復合地基的地基處理方法,稱為夯實水泥土樁法。夯實水泥土樁復合地基施工夯實水泥土樁復合地基施工夯實水泥土樁復合地基施工251、施工準備
(一)現(xiàn)場取土,確定原位土的土質(zhì)及含水量是否適宜作水泥土樁的混合料。(二)調(diào)查有無廉價的工業(yè)廢渣(如粉煤灰、爐渣等)可供使用。(三)根據(jù)設計選用的成孔方法作現(xiàn)場成孔試驗。確定成孔的可行性,事前發(fā)現(xiàn)問題,研究對策。夯實水泥土樁復合地基施工1、施工準備夯實水泥土樁復合地基施工262、樁材制備(一)一般采用32.5號水泥,使用前應作強度及穩(wěn)定性試驗。夯實水泥土樁的強度主要由土的性質(zhì)、水泥品種、水泥標號、齡期、養(yǎng)護條件等控制。必須采用現(xiàn)場土料和施工采用的水泥品種及標號進行混合料配合比設計。(二)摻合料確定后,進行室內(nèi)配合比試驗,用擊實試驗確定摻合料的最佳含水量。選擇配合比時,對重要工程,在摻合料最佳含水量的狀態(tài)下,在150mm×150mm×150mm試模中試制幾種配合比的水泥土試塊,按標準試驗方法作3天、7天、28天的立方體強度試驗,決定適宜的配合比。夯實水泥土樁復合地基施工2、樁材制備夯實水泥土樁復合地基施工27一般工程可采用水泥:混合料=1:6(體積比)試配。(三)當采用原位土作混合料時,宜用無污染、有機質(zhì)含量不超過5%的粘性土、粉土或砂類土,混和料含水量應滿足土料的最優(yōu)含水量,允許偏差不大于2%。混和料含水量是決定樁體夯實密度的重要因素,在現(xiàn)場實施時應嚴格控制。用機械夯實時,因錘較重,夯實功大,宜采用土料最佳含水量-(1%~2%),人工夯實時宜采用土料最佳含水量+(1%~2%),均應由現(xiàn)場試驗確定。使用粘性土時常有土團存在,使用前應過10~20mm的篩,如土料含水量過大,需風干或另摻加其他含水量較小的摻合料。在現(xiàn)場可按“一攥成團,一捏即散”的原則對土的含水量進行鑒別。采用工業(yè)廢料粉煤灰、爐渣等作混合料,拌合質(zhì)量容易保證。夯實水泥土樁復合地基施工一般工程可采用水泥:混合料=1:6(體積比)試配。夯實水泥28(四)現(xiàn)場使用時,待成孔已經(jīng)完成或接近完成時,用強制式混凝土拌合機或人工進行拌合,拌合操作標準參照混凝土的拌合要求。如拌合時需要加水,則應邊拌邊加水,以免形成土團,拌合均勻后待用。夯實水泥土樁復合地基施工(四)現(xiàn)場使用時,待成孔已經(jīng)完成或接近完成時,用強制式混凝土293、成孔(一)、人工挖孔法夯實水泥土的施工,應按設計要求選用成孔工藝。擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法;非擠土成孔可選用洛陽鏟、螺旋鉆等方法。夯實水泥土樁按復合地基設計時,樁徑通常為300~400mm,可采用特制的洛陽鏟人工成孔,其構造與使用方法可見第10章石灰樁的施工。如持力層強度高,而按大直徑樁或深基礎施工時,樁徑為800~1000mm,底部尚可擴孔,此時,則采用人工挖孔樁的辦法成孔。其工藝流程為:人工挖孔至設計深度——清孔及檢查——孔底夯實——拌合水泥土——將水泥土逐層灌入孔內(nèi)。逐層夯實直至設計樁頂標高以上0.2m——素土封頂。夯實水泥土樁復合地基施工3、成孔夯實水泥土樁復合地基施工30(二)、機械成孔施工法機械成孔分為擠土和排土成孔,當被加固土體密度較大或擠密性差時,宜選用排土成孔,如螺旋鉆、長螺桿鉆機、機動洛陽鏟、大鍋(蝸)錐等成孔。當土的擠密性較好時,宜選用擠土成孔工藝,如沉管法、干振法、“法蘭克”法等。沉管法施工類似石灰樁管外投料施工法,利用樁管反插壓實。干振法采用干振碎石樁的干振成孔器成孔,投入水泥土加以振實?!胺ㄌm克”法采用套管內(nèi)擊式碎石樁的施工方法。夯實水泥土樁復合地基施工(二)、機械成孔施工法夯實水泥土樁復合地基施工314、夯填由于各種成孔工藝均可能使孔底存在部分擾動和虛土,因此夯填混和料前應將孔底土夯實,有利于發(fā)揮樁端阻力,提高復合地基承載力。為保證樁頂?shù)臉扼w強度,現(xiàn)場施工時均要求樁體夯填高度大于樁頂設計標高200~300mm。在墊層施工時將多余樁體鑿除,樁頂面應水平。夯填樁孔時,宜選用機械夯實。大孔徑水泥土樁的夯實,可采用灰土井樁的夯實機。分段夯填時,夯錘的落距和填料厚度應根據(jù)現(xiàn)場試驗確定,混合料的壓實系數(shù)cλ不應小于0.93。相同水泥摻量下,樁體密實度是決定樁體強度的主要因素,當cλ≥0.93時,樁體強度約為最大密度下樁體強度的50%~60%。
夯實水泥土樁復合地基施工4、夯填夯實水泥土樁復合地基施工32
若采用人工夯實,夯重25kg左右,孔內(nèi)水泥土每層虛鋪30cm左右,先用小落距輕夯3~5次,然后重夯不少于8次,夯錘落距不小于60cm。墊層材料應級配良好,不含植物殘體、垃圾等雜質(zhì)。墊層鋪設時應壓(夯)密實,夯填度不得大于0.9。為減少施工期地基的變形量,采用的施工方法應嚴禁使基底土層擾動。施工工程中,應有專人監(jiān)測成孔及回填夯實的質(zhì)量,并作好施工記錄。如發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)與勘察資料不符時,應查明情況,采取有效處理措施。雨季或冬季施工時,應采取防雨防凍措施,防止土料和水泥受雨水淋濕或凍結(jié)。夯實水泥土樁復合地基施工若采用人工夯實,夯重25kg左右,孔內(nèi)水335、質(zhì)量檢驗
施工過程中,對夯實水泥土樁的成樁質(zhì)量應及時進行抽樣檢驗。對成樁質(zhì)量的抽檢數(shù)量不應少于總樁數(shù)的2%。對一般工程,可檢查樁的干密度和施工記錄。目前干密度的檢驗方法可在24h內(nèi)采用取土樣測定或采用輕型動力觸探擊數(shù)與現(xiàn)場試驗確定的干密度進行對比,以判斷樁身質(zhì)量。10N
夯實水泥土樁地基竣工驗收時,承載力檢驗應采用單樁復合地基載荷試驗。對重要或大型工程,尚應進行多樁復合地基載荷試驗。夯實水泥土樁復合地基施工5、質(zhì)量檢驗夯實水泥土樁復合地基施工34
夯實水泥土樁地基檢驗數(shù)量應為總樁數(shù)的0.5%~1%,且每個單體工程不應少于3點。夯實水泥土樁復合地基載荷試驗完成后,當以相對變形值確定夯實水泥土樁復合地基的承載力特征值時,對以卵石、圓礫、密實粗中砂為主的地基可取載荷試驗沉降比或等于0.008所對應的壓力,對以粘性土、粉土為主的地基可取載荷試驗沉降比或等于0.01所對應的壓力。夯實水泥土樁復合地基施工夯實水泥土樁地基檢驗數(shù)量應為總樁數(shù)的0.535真空預壓法加固軟基施工真空預壓法是一項比較新的加固軟土技術,是屬于排水固結(jié)法的一種,它通過鋪設水平排水砂墊層和設置在軟基中的豎向排水體,再在砂墊層上鋪設不透氣的薄膜封閉裝置,借助于埋設在砂墊層內(nèi)的管道,通過抽真空裝置,使土體中形成負壓,將土體孔隙中的孔隙水抽出,從而降低孔隙水壓力,增加有效應力,使土體產(chǎn)生固結(jié),減少后期沉降,提高地基承載能力。真空預壓法適用于軟弱黏土地基的加固。真空預壓法加固軟基施工真空預壓法加固軟基施工真空預壓法加固軟基施工36真空預壓法的特點:1、不需堆載,節(jié)省費用2、固結(jié)時間短,加固效果好3、土質(zhì)越軟,加固效果越明顯4、所用設備和施工工藝比較簡單5、能做到文明施工真空預壓法加固軟基施工真空預壓法的特點:真空預壓法加固軟基施工37技術指標(1)密封膜內(nèi)的真空度應穩(wěn)定地保持在80KPa以上。(2)砂井或塑料排水板深度范圍內(nèi)土層的平均固結(jié)度一般應大于80%。(3)濾水管的周圍應填蓋100~200mm厚的砂層或其他水平透水材料。(4)所需抽真空設備的數(shù)量,以一套設備可抽真空的面積為1000~1500m2確定。(5)當?shù)鼗休d力要求更高時可聯(lián)合堆載、強夯等綜合加固。(6)預壓后建筑物使用荷載作用下可能發(fā)生的沉降應滿足設計要求。真空預壓法加固軟基施工技術指標真空預壓法加固軟基施工38施工工藝真空預壓法的工藝流程為:地質(zhì)調(diào)查排水設計施工準備排水砂墊層施工打設豎向排水體埋設真空分布管鋪設密封膜安裝真空泵抽真空觀測卸載真空預壓法加固軟基施工施工工藝真空預壓法加固軟基施工39主要工藝1、鋪設與安裝主、濾管。根據(jù)真空管網(wǎng)設計圖的尺寸,用經(jīng)緯儀測定的里程及斷面樁,在砂墊層上面再用皮尺測放主、濾管位置,拉線撤白灰作標記,然后采用人工挖溝槽,溝槽寬0.25m,深度應至第一層砂層面(即0.2m深),即主、濾管一般設置在水平排水墊層中部,保證管上有10~15cm厚的砂覆蓋為宜。主、濾管管材:目前多用PVC塑料管。要求濾水管在抽真空預壓過程中能適應地基的變形差,能承受足夠的徑向壓力,而不出現(xiàn)變形。一般情況下,主管直徑為76mm,濾管為50mm。濾管上設濾水孔,孔徑φ6~8mm,孔間距8~10cm左右,(間距不宜太小,濾水孔孔徑亦不能過大,否則會影響整個濾管強度)呈三角形排列。
真空預壓法加固軟基施工主要工藝真空預壓法加固軟基施工40
濾管外設反濾布套,濾布套一般采用無紡土工布縫制而成,反濾布的滲透系數(shù)要達到設計要求即k≥5x10-4cm/s??p制的濾布套長度應大于管長約0.3m。一定要把濾管上的孔洞蓋住,再用細繩把濾布套兩端捆扎牢靠。當把濾管裝入布套之前,要清除管內(nèi)、外泥砂,避免砂、泥等雜物留在管內(nèi),被吸入泵體會損壞泵葉。真空預壓法加固軟基施工濾管外設反濾布套,濾布套一般采用無紡土工41密封系統(tǒng)密封是真空排水預壓法成功與否的關鍵,因此,若采用真空排水預壓法,密封問題要高度的重視。
1、密封膜的技術要求密封膜材料要選擇密封性能好,抗老化能力強,韌性好,強度大以及抗穿透能力強的薄膜,一般采用聚氯乙烯薄膜即可,密封膜的制作和鋪設根據(jù)加固區(qū)面積的大小和幾何尺寸在工廠預先進行加工,將條狀的薄膜用熱粘法拼成一張,由人工鋪設,鋪膜要在無風的天氣下進行,將成捆的薄膜送入加固區(qū),然后在現(xiàn)場用人工拉開,不要拉得太緊,將薄膜慢慢拉開,放在密封溝邊,待開挖密封溝時,再將膜放入四周密封溝中。真空預壓法加固軟基施工密封系統(tǒng)真空預壓法加固軟基施工422、鋪設密封膜的質(zhì)量要求:(1)、加工密封膜的大小要考慮埋入密封溝的尺寸,一般每邊各加寬3~4m,本區(qū)因表層填有碎塊石土,一定要埋在填土層以下的軟土層中。(2)將砂墊層表面的石頭,硬泥、鐵絲等雜物清除干凈。(3)在砂墊層上先鋪一層90g/m2無紡土工布。保護薄膜在抽真空時,被殘留在砂墊層的硬物刺破。(4)鋪膜時不要拉得太緊,為地基下沉時留有伸展余地。(5)在膜上放置沉降板時,應在板下墊一層土工布。(6)抽真空前應詳細檢查,遇到有孔洞漏氣和粘接不好的地方必須及時補好。(7)試抽時,應派有經(jīng)驗的人穿軟底鞋在膜上進行地毯式的檢查,以便發(fā)現(xiàn)漏氣膜破的地方及時進行修補。真空預壓法加固軟基施工2、鋪設密封膜的質(zhì)量要求:真空預壓法加固軟基施工43袋裝砂井袋裝砂井44塑料排水板塑料排水板45塑料排水板施工塑料排水板施工46施工后的塑料排水板施工后的塑料排水板47多孔單一結(jié)構型塑料排水板復合結(jié)構塑料排水板多孔單一結(jié)構型塑料排水板復合結(jié)構塑料排水板48土工合成材料應用與施工技術(一)土工合成材料的含義土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物,如塑料、化纖、合成橡膠等為原料,制成各種類型的產(chǎn)品,置于土體的內(nèi)部、表面或各層土體之間,發(fā)揮加強、保護土體等作用。土工合成材料應用于土建工程始于20世紀30年代,人們在游泳池中使用聚氯乙烯薄膜防滲。到目前為止,全世界10萬余項各類工程中已鋪設了3億多平方米的土工合成材料。60年代土工合成材料開始在我國應用,首先用于渠道防滲;1976年在長江的一些護岸工程中用聚丙烯編織布,結(jié)合聚氯乙烯繩網(wǎng)和砼塊壓重,組成軟排體,防止河岸沖刷;1981年在天津新港試用了塑料排水板;1998年在特大洪水中使用了大量土工合成材料。土工合成材料應用與施工技術土工合成材料應用與施工技術土工合成材料應用與施工技術49(二)土工合成材料的分類目前尚無統(tǒng)一的準則,土工合成材料世界(GeosyntheticsWord)將土工合成材料分為如下五類:
1.土工織物(透水性土工合成材料)
(1)編型土工纖維:由單股線或多股線編織而成。
(2)織型土工纖維即機織物:它是由相互正交纖維織成,其特點是孔徑均勻,沿經(jīng)緯線方向的強度大,而斜交方向強度低,拉斷的延伸率較低。
(3)非織造(無紡)型土工織物:它由合成纖維原料加工的連續(xù)長絲以不規(guī)則的排列聯(lián)結(jié)起來而成。這類土工纖維抗拉強度各向一致。與織造物相比抗拉強度略低,但延伸率較大,孔徑不很均勻,是當前世界上應用最廣的一種土工織物。土工合成材料應用與施工技術(二)土工合成材料的分類土工合成材料應用與施工技術50
2.土工膜
分瀝青和聚合物兩大類,主要特點是透水性低。
3.土工格柵
經(jīng)過拉伸形成的具有方形或矩形格柵的聚合物板材,常用作加筋土結(jié)構的筋材。
4.土工網(wǎng)
由合成材料條帶、粗股條編織或合成樹脂壓制的具有較大孔眼、剛度較大的平面結(jié)構或三維網(wǎng)狀結(jié)構的網(wǎng)狀土工合成材料,用于軟基加固墊層、坡面防護等。5.土工排水材
以無紡土工織物和土工網(wǎng)、土工膜或不同形狀的土工合成材料組成的土工應用的排水材料,如塑料排水板。6.土工復合材
上述各種材料復合而成土工合成材料應用與施工技術2.土工膜土工合成材料應用與施工技術51(三)土工合成材料的作用及應用:1、過濾作用
把土工織物置于土體表面或相鄰土層之間,可以有效地阻止土顆粒通過,從而防止由于土顆粒的過量流失而造成土體的破壞,同時允許土中的水或氣體穿過織物自由排出,以免由于孔隙中的水壓力升高造成土體的失穩(wěn)等不利后果。a-土石壩內(nèi)排水體的濾層;b-擋土墻回填土中排水系統(tǒng)的濾層土工合成材料應用與施工技術(三)土工合成材料的作用及應用:土工合成材料應用與施工技術522、排水作用
具有一定厚度的土工織物具有良好的三維透水特性,可以在土體中形成排水通道,把土中的水匯集起來,沿著材料的平面排出。較厚的針刺型無紡織物和某些具有較多孔隙的復合型土工合成材料都可以起排水作用a-土石壩護面下的排水;b-軟基處理中垂直排3、隔離作用有些土工合成材料能夠把兩種不同粒徑的土、砂、石料,或把土、砂、石料與地基或其它建筑物隔離開來,以免相互混雜,失去各種材料和結(jié)構的完整性,或發(fā)生土粒流失現(xiàn)象
a-壩體與地基間的隔離層;b-石籠、砂袋與地基之間的隔離層土工合成材料應用與施工技術2、排水作用土工合成材料應用與施工技術534、加筋作用
土工合成材料埋在土體中,可以改變土中的應力狀態(tài),增加土體的模量,限制土體側(cè)向位移;還增加土體和其它材料之間的摩阻力,提高土體及相關建筑物的穩(wěn)定性
a.用于加固土坡和堤壩
b.用于加筋土擋墻5、防滲作用
土工膜和復合型土工合成材料,可以防止液體的滲漏、氣體的揮發(fā),保護環(huán)境和建筑物的安全
a-壩基下垂直防滲墻;b-灌區(qū)內(nèi)的低壓輸水管道土工合成材料應用與施工技術4、加筋作用土工合成材料應用與施工技術546、防護作用土工合成材料對土體或水面可以起防護作用a-防止水蒸發(fā)或空氣中的灰塵污染水面;b-防止海岸或河岸被沖刷。7、減荷功能8、隔熱、保溫功能土工合成材料應用與施工技術6、防護作用土工合成材料應用與施工技術55施工技術(一)土工合成材料的連接方法
1.搭接法將一片土工織物的末端自由地壓在另一片的始端上。搭接的寬度為750~1500mm,地層越軟,搭接寬度越大。搭接法耗費土工織物較多。
2.縫接法用手提縫紉機將兩片土工織物縫起來,其搭接量一般小于25cm,各種縫接法見圖8-21。
3.膠接法用適用于各種土工膜的膠粘劑,如聚氯乙烯膠及聚氨脂類膠等,涂抹在被砂紙打毛揩凈的土工膜搭接部位,壓緊、固化24h后,便粘合牢固。
土工合成材料應用與施工技術施工技術土工合成材料應用與施工技術564.電熱鍥焊接法電熱鍥夾在在兩層被焊土工膜之間將膜加熱,熱鍥向前移動時,其后的兩輥輪一起向前移動將兩膜壓合,
土工織物縫接方法
電熱鍥焊接示意圖土工合成材料應用與施工技術4.電熱鍥焊接法土工合成材料應用與施工技術575.溶劑焊接溶劑將土工膜表面溶化成膠狀然后粘結(jié),例如THF溶劑,兩膜搭接80~100mm,搭接面擦拭干凈將溶劑涂刷在搭接面上,粘合后用滾筒滾壓固化。土工合成材料應用與施工技術5.溶劑焊接土工合成材料應用與施工技術58土工合成材料用于排水過濾的典型實例土工合成材料用于排水過濾的典型實例59
土工合成材料加固路堤土工合成材料加固路堤60樁基礎工程施工新技術灌注樁后注漿施工灌注樁后注漿是指在灌注樁成樁后一定時間,通過預設在樁身內(nèi)的注漿導管及與之相連的樁端、樁側(cè)處的注漿閥注入水泥漿。注漿目的一是通過樁底和樁側(cè)后注漿加固樁底沉渣(虛土)和樁身泥皮,二是對樁底和樁側(cè)一定范圍的土體通過滲入(粗顆粒土)、劈裂(細粒土)和壓密(非飽和松散土)注漿起到加固作用,從而增大樁側(cè)阻力和樁端阻力,提高單樁承載力,減少樁基沉降。樁基礎工程施工新技術灌注樁后注漿施工61適用范圍:
灌注樁后注漿技術適用于除沉管灌注樁外的各類泥漿護壁和干作業(yè)的鉆、挖、沖孔灌樁。分類:1、按注漿先后分(1)、前處理注漿樁(2)、后處理注漿樁灌注樁后注漿施工適用范圍:灌注樁后注漿施工622、按樁端預留壓力注漿裝置形式劃分:(1)、預留壓力注漿室;(2)、預留承壓包;(3)、預留注漿空腔;(4)、預留注漿通道;(5)、預留特殊注漿裝置。3、按樁底注漿按施工工藝可以分為:閉式注漿工藝和開式注漿工藝。灌注樁后注漿施工2、按樁端預留壓力注漿裝置形式劃分:灌注樁后注漿施工63施工過程:1、注漿管壓漿管采用直徑為25mm的黑鐵管制作,接頭采用絲扣連接,兩端采用絲堵封嚴。壓漿管長度比鋼筋籠長度多出55cm,在樁底部長出鋼筋籠5cm,上部高出樁頂混凝土面50cm但不得露出地面以便于保護。壓漿管在最下部20cm制作成壓漿噴頭(俗稱花管),在該部分采用鉆頭均勻鉆出4排(每排4個)、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔作為壓漿噴頭;用圖釘將壓漿孔堵嚴,外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶封嚴,這樣壓漿噴頭就形成了一個簡易的單向裝置:當注漿時壓漿管中壓力將車胎迸裂、圖釘彈出,水泥漿通過注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝胨槭瘜又?,而混凝土灌注時該裝置又保證混凝土漿不會將壓漿管堵塞。
灌注樁后注漿施工施工過程:灌注樁后注漿施工642、澆筑混凝土澆注樁身混凝土前要向孔底投放0.5m厚碎石。3、注漿(1)注漿施工順序壓漿時最好采用整個承臺群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁位再施工中間樁;壓漿時采用2根樁循環(huán)壓漿,即先壓第1根樁的A管,壓漿量約占總量的70%(111~114t水泥),壓完后再壓另1根樁的A管,然后依次為第1根樁的B管和第2根樁的B管,這樣就能保證同一根樁2根管壓漿時間間隔30~60min以上,給水泥漿一個在碎石層中擴散的時間。壓漿時應做好施工記錄,記錄的內(nèi)容應包括施工時間、壓漿開始及結(jié)束時間、壓漿數(shù)量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等。灌注樁后注漿施工2、澆筑混凝土灌注樁后注漿施工65(2)壓水實驗注漿前先進行壓水實驗,確定注漿壓力。壓水實驗后,進行注漿,壓力從小到達,漿液從稀到稠。(3)二次注漿為了充分發(fā)揮注漿作用,可以進行二次注漿。(4)閉漿注漿結(jié)束后,注漿管端部采取機械封堵閉漿,閉漿時間為24~48h。灌注樁后注漿施工(2)壓水實驗灌注樁后注漿施工66質(zhì)量控制措施:1、注漿時機樁身達到設計強度的70﹪以上且大于20MPa。2、漿液濃度漿液水灰比:地下水位以下0.45~0.65,地下水位以上0.7~0.9。3、注漿量注漿量取決于土層的類別、土體的滲透性能、樁徑、樁長、等因素。4、注漿壓力與速度注漿壓力:軟土層4~8MPa,風化巖10~16MPa。速度:注漿流量不宜超過75L/min。灌注樁后注漿施工質(zhì)量控制措施:灌注樁后注漿施工67施工過程中的注意事項:(1)為防止水泥漿從空孔部分的壓漿管接頭處壓出,空孔部分的壓漿管接頭應采用生料帶進行密封,并且空孔部分的鋼管均應采用整根長鋼管連接。(2)壓漿應低檔慢壓,先稀后濃。低檔慢壓既能有效防止壓力突然增大無法壓漿的情況,也能防止?jié){液順著樁身上竄或從其他的地方冒出,使樁端或樁周土體被水泥漿液逐步填充,隨著壓漿量的增加,壓力自然形成逐漸增加的狀況。(3)同一根樁的壓漿管,如其中一根確實無法壓漿或壓漿量不夠,另一根壓漿管壓漿時應補足相應的壓漿量。鄰近樁的相鄰壓漿管也應補足相應的壓漿量。灌注樁后注漿施工施工過程中的注意事項:灌注樁后注漿施工68長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁由長螺旋鉆孔樁工法演變而來與普通長螺旋鉆孔樁不同它采用高壓砼泵通過鉆頭活門向孔內(nèi)連續(xù)高壓泵注流態(tài)混凝土至樁頂為止然后插入鋼筋籠而形成的樁體是一種新型的樁基礎施工手段。工法特點:長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁的成孔是采用長螺旋鉆機無振動排土鉆進,無需泥漿護壁,因而對周邊居民及相鄰建筑物沒有振動影響,也無泥漿污染,減輕勞動強度、工藝簡潔、成樁效率高,加快了施工速度;縮短工期。長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工69實用范圍:長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁適用范圍較大,幾乎可以適用各種土層,既能干作業(yè)成孔,也能在地下水位較淺的情況下成孔成樁。樁徑為Φ400–Φ800,樁長最大可達到32m。機具設備:(1)長螺旋鉆機(2)混凝土攪拌設備和運輸設備(3)混凝土輸送泵混凝土輸送泵長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工實用范圍:長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工70施工工藝:施工準備→測量放線→鉆機對位→檢查樁管、砼輸送管→鉆進成孔→泵壓混凝土與提升鉆桿→鋼筋籠安裝就位→移機操作要點:(1)鉆機對位鉆機就位時,液壓支腿要落在實處,松軟處可用枕木等物墊塞,利用液壓支腿使鉆機水平并調(diào)整鉆機立柱與水平面垂直,垂直偏差不大于1%,對位偏差不超過20mm。長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工施工工藝:長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工71
(2)鉆進成孔鉆進成孔中,對鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆進速度要根據(jù)地質(zhì)變化與動力頭工作電流顯示值進行合理調(diào)整,正常鉆進的電流值一般為100A左右。當電流值大于140A的額定值時,應迅速進行空鉆,使緊抱鉆桿葉片上的土塊甩出,待電流值降到正常范圍后方可繼續(xù)鉆進,鉆進時應采用間歇鉆進方法(即鉆進→空鉆→鉆進),以利于被切削巖土及時排出地面。當鉆至設計深度后空轉(zhuǎn)30-60s,待電流穩(wěn)定后停鉆并發(fā)出信號,為泵送混凝土做好準備長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工(2)鉆進成孔長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工72(3)泵壓混凝土與提升鉆桿混凝土可采用現(xiàn)場攪拌混凝土,混凝土坍落度一般為150~180mm,石子粒徑通常為5~20mm,摻高效減水劑或泵送劑,泵送混凝土時,司泵工與司鉆工要隨時聯(lián)系,保證輸送、停止輸送混凝土與提升、停止提升鉆桿的工作密切配合。鉆桿提升要求為提升速度1.5~3.5m/min,鉆頭始終埋在混凝土下面1.0m深處;泵送混凝土要求為:泵工作壓力值一般控制在3.0-4.0MPa,并保證提升鉆頭時要帶壓,達到樁頂標高后超灌500mm。長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工(3)泵壓混凝土與提升鉆桿長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施73(4)鋼筋籠制作安裝鋼筋籠加工質(zhì)量應符合設計與規(guī)范要求。在泵送混凝土結(jié)束后應迅速將鉆具移位,清理孔口,借助副卷揚機吊籠入孔,并將籠體振入預定深度。(5)填寫記錄表記錄表由司鉆工、司泵工各自分別填寫。記錄分臺班填寫,班組負責人審核,經(jīng)項目技術部門整理匯總。長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工(4)鋼筋籠制作安裝長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工74
質(zhì)量控制要點(1)應注意軸線或控制點的準確定位。(2)根據(jù)設計樁長、自然地面標高、樁頂標高及鉆機距地面高度,換算鉆桿進孔尺寸,并在鉆桿或機身上作明顯標志,鋼筋籠下放深度可在預定深度的基礎上調(diào)高300-500mm,以免鋼筋籠在孔內(nèi)下沉,不能滿足錨人承臺的長度要求。制定合適的鉆機開行路線,以免樁身被擠壓破壞。(3)下鉆前一定要先做好沖管檢查,防止砼在輸送管或沖管中堵塞。注意司鉆工和司泵工的協(xié)調(diào)配合。(4)混凝土質(zhì)量控制。包括對原材料的檢測,配合比的確定,坍落度控制,計量每根樁混凝土的用量,隨時算出每根樁的充盈系數(shù)(正常情況下充盈系數(shù)為1.0-1.2)。(5)做好機械設備狀態(tài)控制。長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工質(zhì)量控制要點長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工75常見質(zhì)量問題:(1)穿孔(2)樁位偏移(3)斜孔(4)堵管(5)縮徑與擴徑(6)標高不準(7)鋼筋籠沉入困難(8)斷樁與夾層(9)混凝土強度不足長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工常見質(zhì)量問題:長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工76擠擴支盤灌注樁施工擠擴支盤壓力注漿砼樁是利用專用設備,對樁孔內(nèi)適當深度的土層進行多分支盤擠擴,形成多個支盤擠擴,形成多個支盤擴大頭。再經(jīng)樁端處理和壓力注漿改變地基土層狀態(tài),從而提高樁的承載力,這種新型施工工藝具有良好的技術經(jīng)濟效果。擠擴支盤灌注樁施工擠擴支盤灌注樁施工擠擴支盤灌注樁施工77適用范圍:擠擴支盤灌注樁適用于地下水位以上,粘土及粉質(zhì)粘土土層中和土質(zhì)較為軟弱、單樁承載力要求較高的工程。樁身尺寸:擠擴支盤灌注樁主要構造尺寸擠擴支盤灌注樁施工適用范圍:擠擴支盤灌注樁施工78樁的布置:支盤樁的最小中心距取3d(d為主樁直徑)與1.5D中的較大值,當D>2m時,可取D+1m。對于抗壓樁,盤端承面應全部進入宜成盤土層,盤底距軟弱下臥層頂面不宜小于1.5D;主樁進入持力層的深度對于粘性土、粉土不宜小于2.0d,對于砂土、碎石土不宜小于1.5d,距軟弱下臥層頂面的距離不宜小于5d。對于抗拔樁,盤應設置在宜成盤土層的下部,盤頂面全部進入宜成盤土層,并距軟弱上覆土層底面的距離不宜小于1.5D。擠擴支盤灌注樁施工樁的布置:擠擴支盤灌注樁施工79樁身混凝土:混凝土強度不低于C25,水下時不低于C30。樁身配筋:縱向鋼筋直徑不宜小于12mm;當主樁直徑為600~1200mm時,截面配筋率可取0.3~0.65%;對受水平荷載特別大的支盤樁和抗拔支盤樁,應根據(jù)計算確定配筋率。擠擴支盤灌注樁施工樁身混凝土:擠擴支盤灌注樁施工80施工機械及設備:支盤成型機是支盤成型的專用設備,通過液壓傳動,產(chǎn)生三維擠擴功能,從其擠擴壓力值的大小反映地層的軟硬程度。通過對支盤機深淺尺寸的控制,還可掌握各地層的厚薄軟硬變化來彌補勘察精度之不足,從而可有效地控制持力層及設計盤位尺寸,保證單樁承載力能充分滿足設計要求。擠擴支盤灌注樁施工施工機械及設備:擠擴支盤灌注樁施工81施工工藝:(一)泥漿護壁成孔工藝:當?shù)叵滤惠^高時,通常利用孔內(nèi)地層中的粘性土原土造漿以泥漿護壁成孔,根據(jù)地質(zhì)情況選擇持力層設置分支及承力盤,按支盤設計深度,下入全液壓擠擴支盤成型機,操作液壓工作站將弓壓臂(承力板)擠出、收回、反復轉(zhuǎn)角、經(jīng)多次擠壓成盤,再由上至下或由下至上完成擠擴多個支盤的作業(yè),然后安放鋼筋籠、清孔、灌注砼成樁。(二)干作業(yè)成孔工藝:當?shù)叵滤惠^深時,水位以上可采用螺旋鉆機進行干作業(yè)成孔后,下入擠擴支盤機,按設計支盤位尺寸進行擠擴作業(yè)、處理虛土、下鋼筋籠、灌注砼成樁。該法進度快。擠擴支盤灌注樁施工施工工藝:擠擴支盤灌注樁施工82
(三)水泥注漿護壁成孔工藝:干砂成樁時,孔壁易坍塌,成盤作業(yè)無法進行。這時必須采用灌注水泥漿工藝,穩(wěn)住孔壁后,方能擠擴成盤。(四)重錘搗擴成孔工藝:淺層軟土分布區(qū),上部荷載不大的一般多層建筑物,利用淺部可塑粘性土層為依托,通過插入孔內(nèi)的外套加入建筑廢料(破碎磚瓦、砼碎片、碎石、小石塊等),在管內(nèi)用重錘沖搗將廢料擠入孔壁,到設計厚度后,放入支盤機,按設計盤位尺寸再擠擴成盤,下鋼筋籠、灌注砼成樁,獲取理想的單樁承載力。該法可以大量節(jié)約材料和投資,用于不受噪音和振動限制的場區(qū)。擠擴支盤灌注樁施工(三)水泥注漿護壁成孔工藝:干砂成樁時83預應力混凝土管樁預應力混凝土管樁的優(yōu)點:單樁承載力高設計選用范圍廣對持力層起伏變化較大的地質(zhì)條件適應性強單樁承載力造價便宜運輸?shù)跹b方便,接樁快捷成樁長度不受施工機械的限制施工速度快,工效高,工期短預應力混凝土管樁預應力混凝土管樁預應力混凝土管樁84預應力混凝土管樁預應力混凝土管樁85預應力混凝土管樁預應力混凝土管樁86預應力混凝土管樁的分類預應力混凝土管樁分為三類:
a、預應力高強混凝土管樁(代號PHC)
b、預應力混凝土管樁(代號PC)
c、預應力混凝土薄壁管樁(代號PTC)預應力混凝土管樁預應力混凝土管樁的分類預應力混凝土管樁87適用范圍:適用于抗震設防烈度小于或等于9度的地區(qū)。適宜用于基巖埋藏深、強風化巖或風化殘積土層厚的地基條件??蛇m用于錘擊法、中振法、鉆孔植樁法、靜壓施工法,特別是靜壓施工法由于震動小、噪聲低,適用于市區(qū)施工。預應力混凝土管樁適用范圍:預應力混凝土管樁88孤石及地下障礙物多的地基,不宜選用。有堅硬的夾層且該夾層又不能作為持力層時,不宜選用。從軟土層直接進入中風化或微風化基巖的地基,應慎用。石灰?guī)r及其他溶巖地區(qū),應慎用。預應力混凝土管樁孤石及地下障礙物多的地基,不宜選用。預應力混凝土管樁89常見的質(zhì)量問題:1、端頭板傾斜2、樁身彎曲3、管樁破壞預應力混凝土管樁常見的質(zhì)量問題:預應力混凝土管樁90沉樁的方法管樁沉樁機械分為錘擊機械和靜壓機械兩種錘擊機械靜壓機械預應力混凝土管樁沉樁的方法錘擊機械靜壓機械預應力混凝土管樁91施工工藝流程:預應力混凝土管樁施工工藝流程:預應力混凝土管樁92
根據(jù)建設單位提供的工程控制點按設計圖紙位置測設樁位,在樁位中心打一根鋼筋,樁位允許偏差在10mm內(nèi),并綁上紅色塑料帶,使標志明顯,每根樁施工前應由監(jiān)理人員復核無誤后方可施工。
預應力混凝土管樁根據(jù)建設單位提供的工程控制點按設計圖紙位置測設93
樁機就位對中時首先調(diào)平樁機,將管樁喂入壓樁機,然后抱樁器抱好管樁對準樁位調(diào)直底樁。樁中心應對準樁位中心點(樁機本身垂直度控制),同時采用全站儀校正樁的垂直度。底樁是否垂直是保證樁身質(zhì)量的關鍵。預應力混凝土管樁樁機就位對中時首先調(diào)平樁機,將管樁喂入壓樁機,然后94預應力混凝土管樁預應力混凝土管樁95
靜力壓樁開始沉樁,在整個沉樁過程中,樁身應保持垂直線,不得偏壓。樁管應保持軸心受壓狀態(tài),送樁器和樁身應在同一中心線上,樁身垂直度偏差不大于5/1000。壓樁時要認真對照地質(zhì)勘察報告,密切注視壓力變化情況,壓樁力按試樁時定下的施工壓樁力為準。壓樁施工時,應由專人做好施工記錄,預防錯壓漏壓,施工中若發(fā)現(xiàn)異常情況應及時通知有關部門共同解決。預應力混凝土管樁靜力壓樁開始沉樁,在整個沉樁過程中,樁身應保96
每根樁接頭不應超過3個,靜壓沉樁到底樁露出地面0.7m時,吊入上節(jié)樁與底樁對齊上節(jié)樁,將底樁壓到露出地面約0.5m,采用焊接接樁,采用二氧化碳氣體保護焊,接樁時上下兩塊端板軸向錯位量應小于2㎜,坡口根部間隙應小于2㎜,如有間隙,應用鐵片全部墊實焊牢。電焊前,應檢查上、下端板是否清理干凈,焊接應對稱連續(xù)施焊,焊縫應連續(xù)飽滿,確保焊縫厚度。焊接完后實行“三檢”即自檢、專職檢、監(jiān)理檢。焊接后應等待大于1分鐘后方可繼續(xù)壓樁。焊接工藝尚應符合《建筑結(jié)構焊接規(guī)程》JGJ81的有關規(guī)定執(zhí)行。預應力混凝土管樁每根樁接頭不應超過3個,靜壓沉樁到底樁露出地面97
壓樁直至達到試樁時所定的施工標準即設計標準,露出地面阻礙壓樁機行走的樁頭截去,截樁應采用截樁器,嚴禁用大錘橫向敲擊、沖撞。
預應力混凝土管樁壓樁直至達到試樁時所定的施工標準即設計標準,露出98保證工程質(zhì)量措施:1、進場管樁質(zhì)量控制2、操作要點3、樁端防水措施4、樁身垂直度控制5、沉樁過程應連續(xù)6、減少擠土效應的措施7、成樁質(zhì)量檢查預應力混凝土管樁保證工程質(zhì)量措施:預應力混凝土管樁99其它特殊開挖方法:1、氣壓室法2、分部開挖、分部支護法3、超前灌漿、超前錨桿法其它特殊開挖方法:100施工技術措施:⑴確定施工機具和配套設備;⑵制定材料供應計劃。標明所用材料的規(guī)格、技術要求和數(shù)量;⑶進行試成孔,復核地質(zhì)資料以及設備、工藝的適用性,核定或調(diào)整技術參數(shù);⑷按施工平面圖放好樁位;⑸確定施打順序;⑹復核測量基線、水準點及樁的軸線定位點,檢查場地所設的水準點是否受施工影響;⑺打樁機沉管表面應有明顯的進尺標記。振動沉管CFG樁施工施工技術措施:振動沉管CFG樁施工101⑷沉管拔出地面,確認成樁符合設計要求后,用粒狀材料或濕粘性土封頂。⑸施工過程中,抽樣做混合料試塊,一般一個臺班一組,尺寸150mm×150mm×150mm,
并測定28天抗壓強度。振動沉管CFG樁施工⑷沉管拔出地面,確認成樁符合設計要求后,用粒狀材料或濕粘性土1023、成孔(一)、人工挖孔法夯實水泥土的施工,應按設計要求選用成孔工藝。擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法;非擠土成孔可選用洛陽鏟、螺旋鉆等方法。夯實水泥土樁按復合地基設計時,樁徑通常為300~400mm,可采用特制的洛陽鏟人工成孔,其構造與使用方法可見第10章石灰樁的施工。如持力層強度高,而按大直徑樁或深基礎施工時,樁徑為800~1000mm,底部尚可擴孔,此時,則采用人工挖孔樁的辦法成孔。其工藝流程為:人工挖孔至設計深度——清孔及檢查——孔底夯實——拌合水泥土——將水泥土逐層灌入孔內(nèi)。逐層夯實直至設計樁頂標高以上0.2m——素土封頂。夯實水泥土樁復合地基施工3、成孔夯實水泥土樁復合地基施工103(二)、機械成孔施工法機械成孔分為擠土和排土成孔,當被加固土體密度較大或擠密性差時,宜選用排土成孔,如螺旋鉆、長螺桿鉆機、機動洛陽鏟、大鍋(蝸)錐等成孔。當土的擠密性較好時,宜選用擠土成孔工藝,如沉管法、干振法、“法蘭克”法等。沉管法施工類似石灰樁管外投料施工法,利用樁管反插壓實。干振法采用干振碎石樁的干振成孔器成孔,投入水泥土加以振實。“法蘭克”法采用套管內(nèi)擊式碎石樁的施工方法。夯實水泥土樁復合地基施工(二)、機械成孔施工法夯實水泥土樁復合地基施工104真空預壓法加固軟基施工真空預壓法是一項比較新的加固軟土技術,是屬于排水固結(jié)法的一種,它通過鋪設水平排水砂墊層和設置在軟基中的豎向排水體,再在砂墊層上鋪設不透氣的薄膜封閉裝置,借助于埋設在砂墊層內(nèi)的管道,通過抽真空裝置,使土體中形成負壓,將土體孔隙中的孔隙水抽出,從而降低孔隙水壓力,增加有效應力,使土體產(chǎn)生固結(jié),減少后期沉降,提高地基承載能力。真空預壓法適用于軟弱黏土地基的加固。真空預壓法加固軟基施工真空預壓法加固軟基施工真空預壓法加固軟基施工105真空預壓法的特點:1、不需堆載,節(jié)省費用2、固結(jié)時間短,加固效果好3、土質(zhì)越軟,加固效果越明顯4、所用設備和施工工藝比較簡單5、能做到文明施工真空預壓法加固軟基施工真空預壓法的特點:真空預壓法加固軟基施工106袋裝砂井袋裝砂井107樁的布置:支盤樁的最小中心距取3d(d為主樁直徑)與1.5D中的較大值,當D>2m時,可取D+1m。對于抗壓樁,盤端承面應全部進入宜成盤土層,盤底距軟弱下臥層頂面不宜小于1.5D;主樁進入持力層的深度對于粘性土、粉土不宜小于2.0d,對于砂土、碎石土不宜小于1.5d,距軟弱下臥層頂面的距離不宜小于5d。對于抗拔樁,盤應設置在宜成盤土層的下部,盤頂面全部進入宜成盤土層,并距軟弱上覆土層底面的距離不宜小于1.5D。擠擴支盤灌注樁施工樁的布置:擠擴支盤灌注樁施工108目錄一、地基處理新技術二、樁基礎工程施工新技術三、地下空間工程施工四、深基坑支護技術五、新型混凝土技術六、預應力混凝土施工技術目錄109七、新型模板及腳手架應用技術八、鋼結(jié)構施工新技術九、建筑防水工程新技術十、建筑裝飾工程新技術十一、建筑節(jié)能與環(huán)保新技術十二、施工過程監(jiān)測和控制七、新型模板及腳手架應用技術110地基處理新技術一、CFG樁復合地基施工
CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁(CementFlyashGravelPile)的簡稱,由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥加水拌合,用振動沉管打樁機或其它成樁機具制成的一種具有一定粘結(jié)強度的樁。樁體主體材料為碎石,石屑為中等粒徑骨料,可改善級配,粉煤灰具有細骨料和低標號水泥作用。通過調(diào)整水泥摻量和配合比,樁體強度可在C5~C20之間變化,一般為C5~C10。
CFG樁是在碎石樁的基礎上發(fā)展起來的,屬復合地基剛性樁。地基處理新技術一、CFG樁復合地基施工111CFG樁可用于加固填土、飽和及非飽和粘性土、松散的砂土、粉土等。對塑性指數(shù)高的飽和軟粘土使用要慎重。
CFG樁按施工成孔工藝可分為:取土成孔柱錘夯擊CFG樁振動沉管CFG樁長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁長螺旋鉆孔灌注樁人工或機械洛陽鏟成樁泥漿護壁鉆孔灌注樁CFG樁可用于加固填土、飽和及非飽和粘性土112振動沉管CFG樁施工工藝振動沉管CFG樁施工工藝113振動沉管CFG樁施工施工準備施工前應具備的資料和條件:⑴場地工程地質(zhì)勘察報告;⑵CFG樁布樁圖。應注明樁位編號、設計說明和施工說明。⑶場地鄰近的高壓電纜、地下管線、地下構筑物和障礙物等調(diào)查資料。⑷場地的水準控制點和線路控制坐標。振動沉管CFG樁施工施工準備114施工技術措施:⑴確定施工機具和配套設備;⑵制定材料供應計劃。標明所用材料的規(guī)格、技術要求和數(shù)量;⑶進行試成孔,復核地質(zhì)資料以及設備、工藝的適用性,核定或調(diào)整技術參數(shù);⑷按施工平面圖放好樁位;⑸確定施打順序;⑹復核測量基線、水準點及樁的軸線定位點,檢查場地所設的水準點是否受施工影響;⑺打樁機沉管表面應有明顯的進尺標記。振動沉管CFG樁施工施工技術措施:振動沉管CFG樁施工115施工流程(1)沉管:①根據(jù)設計樁長、成管入土深度確定機架高度和沉管長度,并進行設備組裝;②樁機就位,樁管保持垂直,垂直度偏差不大于1%;③若采用預制鋼筋砼樁尖,需埋入地表以下300mm左右;④開始沉管。啟動馬達,沉管到預定標高、停機。⑤記錄激振電流變化情況。一般可1m記錄一次。振動沉管CFG樁施工施工流程振動沉管CFG樁施工116(2)投料:沉管至設計標高后須盡快投料,直到管內(nèi)混合料與鋼管投料口齊。若投料量不夠,應在拔管過程中空中投料,以保證成樁樁頂標高滿足設計要求。(3)拔管:①拔管前,啟動馬達在原位留振約5-10s再拔管。②控制拔管速度,一般1.2~1.5m/min較合適。拔管過快易造成局部縮頸或斷樁;拔管太慢、振動時間過長,會使樁頂浮漿增厚,易使混合料離析。振動沉管CFG樁施工(2)投料:振動沉管CFG樁施工117⑷沉管拔出地面,確認成樁符合設計要求后,用粒狀材料或濕粘性土封頂。⑸施工過程中,抽樣做混合料試塊,一般一個臺班一組,尺寸150mm×150mm×150mm,
并測定28天抗壓強度。振動沉管CFG樁施工⑷沉管拔出地面,確認成樁符合設計要求后,用粒狀材料或濕粘性土118
施工常見問題⑴施工擾動對土強度的影響根據(jù)振動沉管成樁工藝對土密實性的影響,可將地基土分為三類:擠密效果好的土:松散填土、粉土、砂土等;可擠密的土:塑性指數(shù)不大的松散的粉質(zhì)粘土和非飽和粘性土;
擠密效果差的土:塑性指數(shù)高的飽和軟粘土和淤泥質(zhì)土。振動沉管CFG樁施工施工常見問題振動沉管CFG樁施工119
土的密實度對土的擠密性影響很大:密實的砂土或粉土,產(chǎn)生剪脹,由密變松。松散的砂土或粉土,孔隙減小,由松變密。⑵縮頸和斷樁在飽和軟土中施工施工時,在地基土中將產(chǎn)生超孔隙水壓力,沿水平方向衰減較快。當采用連打作業(yè)時,孔隙水壓力來不及消散,對鄰樁產(chǎn)生擠壓,使得已打樁被擠成橢圓形或不規(guī)則形,嚴重的會產(chǎn)生縮徑和斷樁。在上部有較硬的土層或中間夾有硬土層的土中成樁,施工產(chǎn)生的振動力較大,鄰樁易出現(xiàn)振動破壞。采用隔樁跳打工藝,若已打樁結(jié)硬但強度不高,在中間補打新樁時,已打樁有時會被振裂。振動沉管CFG樁施工土的密實度對土的擠密性影響很大:振動沉管CFG樁施工120⑶樁體強度不均樁機卷揚機提升沉管速度太快,為控制平均速度,提升—留振縮徑、斷樁離析樁身強度不均⑷樁料與土的混合采用活瓣樁靴成樁,當樁靴開口打開的寬度不夠,混合料下落不充分樁端與接觸不密實或樁端較小。若采用反插法,樁管垂直度難保證,樁身易摻土。振動沉管CFG樁施工⑶樁體強度不均振動沉管CFG樁施工121
對策1、控制拔管速度太快縮徑、斷樁太慢混合料離析,樁頂浮漿多現(xiàn)場試驗:沉管φ377mm,投料量1.8m31.2m/min開挖樁徑380mm2.5m/min開挖樁徑360mm0.8m/min樁頂浮漿多,樁身強度低合理的拔管速度:1.2—1.5m/min振動沉管CFG樁施工對策振動沉管CFG樁施工122注意:拔管速度指線速度,不是平均速度。除啟動后5-10s,拔管過程中不再留振,不得反插。若樁機卷揚速度較快,可增加卷揚系統(tǒng)中動滑輪數(shù)量或通過電動機-減速箱系統(tǒng)調(diào)整。振動沉管CFG樁施工注意:拔管速度指線速度,不是平均速度。振動沉管CFG樁施工1232、合理布置樁距樁距的確定需要考慮以下因素:
承載力、沉降;施工影響;經(jīng)濟性⑴試驗表明,其它條件相同時,樁距越小,復合地基承載力越高;當樁距<4d,提高幅度不明顯。故,從樁土作用考慮,樁距一般≥4d。⑵擠密效果好的土,施工振動使土體密度增加,場地下沉;不可擠密土,地表隆起,樁距越小,隆起量越大。樁距越大,施工質(zhì)量越容易控制。振動沉管CFG樁施工2、合理布置樁距振動沉管CFG樁施工1243、確定施打順序連續(xù)施打間隔跳打在確定施打順序時,要考慮土性和樁距。軟土中,樁距較大,可采用隔樁跳打;在飽和松散粉土、粉砂中施工,若樁距小,不宜采用隔樁跳打。松密,加大沉管難度和易形成斷樁。對大面積布樁,采用由中心向外或一邊向一邊推進的施工順序,不應由外向中心推進土體隆起、斷樁振動沉管CFG樁施工3、確定施打順序振動沉管CFG樁施工1254、混合料坍落度坍落度過大,樁頂浮漿多,樁身強度降低過小,和易性差
混合料坍落度控制在3—5cm,和易性好,拔管速度合理,浮漿可控制在10cm,質(zhì)量容易保證。振動沉管CFG樁施工4、混合料坍落度振動沉管CFG樁施工126施工質(zhì)量控制措施⑴施工前的工藝試驗目的:施打順序和樁距能否保證樁身質(zhì)量.
方法:在樁頂表面埋設標桿,觀測樁頂位移量。內(nèi)容:新打樁對未結(jié)硬已打樁的影響。上升量與樁身直徑的關系。新打樁對已結(jié)硬已打樁的影響。上升量<1cm。振動沉管CFG樁施工施工質(zhì)量控制措施振動沉管CFG樁施工127⑵施工監(jiān)測信息化施工及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題分析措施觀測內(nèi)容:施工場地標高觀測。施工前測量場地標高,施工過程中隨時測量地面是否隆起。樁頂標高的觀測。注意已打樁樁頂標高變化,特別樁距小的樁。對樁頂上升量大的樁開挖檢查。振動沉管CFG樁施工⑵施工監(jiān)測振動沉管CFG樁施工128長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工129長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工130長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工131存在的主要問題:⑴堵管。原因:a.混合料配合比不合理。b.坍落度不合理。太大離析,泌水骨料與砂漿分離
c.設備缺陷。彎頭、管接頭、鉆頭⑵竄孔在飽和粉土、粉細砂中施工常出現(xiàn)。⑶鉆頭閥門打不開。⑷現(xiàn)提料后泵送。長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工存在的主要問題:長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工132夯實水泥土樁復合地基施工夯實水泥土樁法是中國建筑科學研究院地基基礎研究所在北京等地舊城區(qū)危改小區(qū)工程中,為了解決施工場地條件限制和滿足住宅產(chǎn)業(yè)化的需要而開發(fā)出的一種施工周期短、造價低、施工文明、質(zhì)量容易控制的地基處理方法。利用機械成孔(擠土或非擠土)或人工挖孔,然后將水泥和土按設計的比例拌和均勻,在孔內(nèi)夯實至設計要求的密實度而形成的加固體與樁間土組成復合地基的地基處理方法,稱為夯實水泥土樁法。夯實水泥土樁復合地基施工夯實水泥土樁復合地基施工夯實水泥土樁復合地基施工1331、施工準備
(一)現(xiàn)場取土,確定原位土的土質(zhì)及含水量是否適宜作水泥土樁的混合料。(二)調(diào)查有無廉價的工業(yè)廢渣(如粉煤灰、爐渣等)可供使用。(三)根據(jù)設計選用的成孔方法作現(xiàn)場成孔試驗。確定成孔的可行性,事前發(fā)現(xiàn)問題,研究對策。夯實水泥土樁復合地基施工1、施工準備夯實水泥土樁復合地基施工1342、樁材制備(一)一般采用32.5號水泥,使用前應作強度及穩(wěn)定性試驗。夯實水泥土樁的強度主要由土的性質(zhì)、水泥品種、水泥標號、齡期、養(yǎng)護條件等控制。必須采用現(xiàn)場土料和施工采用的水泥品種及標號進行混合料配合比設計。(二)摻合料確定后,進行室內(nèi)配合比試驗,用擊實試驗確定摻合料的最佳含水量。選擇配合比時,對重要工程,在摻合料最佳含水量的狀態(tài)下,在150mm×150mm×150mm試模中試制幾種配合比的水泥土試塊,按標準試驗方法作3天、7天、28天的立方體強度試驗,決定適宜的配合比。夯實水泥土樁復合地基施工2、樁材制備夯實水泥土樁復合地基施工135一般工程可采用水泥:混合料=1:6(體積比)試配。(三)當采用原位土作混合料時,宜用無污染、有機質(zhì)含量不超過5%的粘性土、粉土或砂類土,混和料含水量應滿足土料的最優(yōu)含水量,允許偏差不大于2%?;旌土虾渴菦Q定樁體夯實密度的重要因素,在現(xiàn)場實施時應嚴格控制。用機械夯實時,因錘較重,夯實功大,宜采用土料最佳含水量-(1%~2%),人工夯實時宜采用土料最佳含水量+(1%~2%),均應由現(xiàn)場試驗確定。使用粘性土時常有土團存在,使用前應過10~20mm的篩,如土料含水量過大,需風干或另摻加其他含水量較小的摻合料。在現(xiàn)場可按“一攥成團,一捏即散”的原則對土的含水量進行鑒別。采用工業(yè)廢料粉煤灰、爐渣等作混合料,拌合質(zhì)量容易保證。夯實水泥土樁復合地基施工一般工程可采用水泥:混合料=1:6(體積比)試配。夯實水泥136(四)現(xiàn)場使用時,待成孔已經(jīng)完成或接近完成時,用強制式混凝土拌合機或人工進行拌合,拌合操作標準參照混凝土的拌合要求。如拌合時需要加水,則應邊拌邊加水,以免形成土團,拌合均勻后待用。夯實水泥土樁復合地基施工(四)現(xiàn)場使用時,待成孔已經(jīng)完成或接近完成時,用強制式混凝土1373、成孔(一)、人工挖孔法夯實水泥土的施工,應按設計要求選用成孔工藝。擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法;非擠土成孔可選用洛陽鏟、螺旋鉆等方法。夯實水泥土樁按復合地基設計時,樁徑通常為300~400mm,可采用特制的洛陽鏟人工成孔,其構造與使用方法可見第10章石灰樁的施工。如持力層強度高,而按大直徑樁或深基礎施工時,樁徑為800~1000mm,底部尚可擴孔,此時,則采用人工挖孔樁的辦法成孔。其工藝流程為:人工挖孔至設計深度——清孔及檢查——孔底夯實——拌合水泥土——將水泥土逐層灌入孔內(nèi)。逐層夯實直至設計樁頂標高以上0.2m——素土封頂。夯實水泥土樁復
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