建筑施工技術(shù)第2章課件

學(xué)習(xí)情境二學(xué)習(xí)單元一認(rèn)識地基處理學(xué)習(xí)單元二樁基礎(chǔ)施工2023/7/6Page1地基處理與樁基礎(chǔ)施工某飯店塔樓地上37層，地下1層，高度110.75m，基底壓力超過600kPa。地基軟弱，無法采用天然地基淺基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)單位采用筏基加樁基的方案。筏板厚度2.5m。樁基采用橋梁廠特制φ550mm離心管樁。經(jīng)現(xiàn)場樁靜載荷試驗(yàn)，極限荷載4400kN，設(shè)計(jì)采用單樁承載力2320kN，安全系數(shù)僅1.9。施工單位開始打樁，當(dāng)管樁樁尖到達(dá)樁端持力層泥質(zhì)頁巖和砂巖巖面時(shí)，發(fā)現(xiàn)樁端發(fā)生移滑。這一問題勢必會(huì)降低單樁承載力數(shù)值，危及整個(gè)工程的安全。2023/7/6Page2情境導(dǎo)入飯店地下基巖面嚴(yán)重傾斜，傾角超過30°。常規(guī)管樁樁尖構(gòu)造為圓錐形，樁尖為一根粗的主筋。當(dāng)樁尖到達(dá)基巖面后，繼續(xù)打樁，主筋就沿嚴(yán)重傾斜面向低處移滑。要使管樁接觸基巖面不發(fā)生移滑，必須改變常規(guī)預(yù)制樁樁尖的構(gòu)造。該工程設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)了4種不同的樁尖新結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)，確定最佳的方案為樁尖特制3塊鋼板，呈Y形的方案。當(dāng)3塊鋼板任一邊碰到巖石后，即會(huì)咬住巖石，繼續(xù)打樁時(shí)，管樁豎直下沉不再移滑。要了解樁基礎(chǔ)施工方法，需要掌握的相關(guān)知識有：（1）地基的加固方法、處理的方法。（2）預(yù)制樁施工方法，打樁順序及施工工藝。（3）灌注樁的使用范圍、施工工藝和施工要點(diǎn)。2023/7/6Page3案例導(dǎo)航學(xué)習(xí)單元一地基處理2023/7/6Page4知識目標(biāo)1（1）了解地基的加固方法。（2）掌握換填法、重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖法、深層攪拌水泥土法進(jìn)行地基處理的方法。技能目標(biāo)2（1）通過本單元的學(xué)習(xí)，能夠清楚地基的加固方法。（2）能夠依據(jù)地基的處理方法，進(jìn)行常見質(zhì)量缺陷的預(yù)防處理。2023/7/6Page5一、換填地基1．灰土地基加固（1）概念。當(dāng)?shù)鼗至铀缮④浫鯐r(shí)，可用灰土，人工砂土墊層替換基礎(chǔ)下方一定厚度的軟弱土層，通過壓（夯）實(shí)，起到提高基礎(chǔ)下部地基承載力，以減少地基沉降，加速土層排水固結(jié)的作用，達(dá)到加固地基的目的。（2）材料質(zhì)量要求。（3）施工準(zhǔn)備。（4）施工工藝流程。（5）施工要點(diǎn)。（6）質(zhì)量檢查方法。2．砂和砂石地基的加固（1）材料質(zhì)量要求。（2）施工準(zhǔn)備。（3）施工工藝流程。（4）施工要點(diǎn)。（5）質(zhì)量驗(yàn)收及標(biāo)準(zhǔn)。2023/7/6Page6二、強(qiáng)夯地基強(qiáng)夯法是利用起重設(shè)備將重量為8～40t的夯錘吊起，從6～30m的高處自由落下，對土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的處理方法。強(qiáng)夯法屬高能量夯擊，其用巨大的沖擊能，使土中出現(xiàn)沖擊波和很大的應(yīng)力，迫使土顆粒重新排列，排除孔隙中的氣和水，從而提高地基強(qiáng)度，降低其壓縮性，改善砂性土抵抗振動(dòng)液化的能力。強(qiáng)夯法適用于碎石土、砂土、非飽和的黏性土、濕陷性黃土及雜填土地基的深層加固。地基經(jīng)強(qiáng)夯加固后，承載能力可以提高2～5倍；壓縮性可降低200%～1000%；其影響深度在10m以上，在國外這種加固方法影響深度已達(dá)40m。強(qiáng)夯法的優(yōu)點(diǎn)是效果好、速度快、節(jié)省材料、施工簡便；其缺點(diǎn)是施工時(shí)噪聲和振動(dòng)很大，離建筑物不足10m時(shí)，應(yīng)挖防振溝，地基加固方法溝深要超過建筑物基礎(chǔ)深。1．施工機(jī)具2．強(qiáng)夯施工方法3．強(qiáng)夯的適用范圍4．強(qiáng)夯施工技術(shù)參數(shù)5．夯點(diǎn)布置及施工數(shù)據(jù)2023/7/6Page7二、強(qiáng)夯地基1．適用范圍預(yù)壓法適用于淤泥質(zhì)土、淤泥和充填土等飽和黏性土地基。預(yù)壓法包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法。2．材料要求①普通砂井用中粗砂，含泥量不大于3%。②袋裝砂井用的裝砂袋，要有良好的透氣、透水性，有足夠的抗拉強(qiáng)度和一定的抗老化、耐腐蝕性能。常用的有玻璃絲纖維布、聚丙烯編織布、黃麻布、再生布等。③鋼管（打砂井用，直徑略大于砂井）。④塑料排水板。⑤真空預(yù)壓密封膜。⑥堆載用散料（如土、砂、石子、石塊、磚等）。3．主要機(jī)具設(shè)備①砂井成孔鉆機(jī)。②插扳機(jī)。2023/7/6Page8三、預(yù)壓法②插扳機(jī)。③射流真空泵及管路連接系統(tǒng)。4．作業(yè)條件①認(rèn)真熟悉圖紙和施工技術(shù)規(guī)范，編制施工方案并進(jìn)行技術(shù)交底。②搜集詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料、鄰近建筑物和地下設(shè)施的類型及分布和結(jié)構(gòu)質(zhì)量等情況。③施工前應(yīng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，包括管網(wǎng)平面布置，排水管泵及電器線路布置，真空度探頭位置、沉降觀測點(diǎn)布置以及有特殊要求的其他設(shè)施的布置等。④測量基準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測及辦理書面移交手續(xù)。5．施工工藝①真空預(yù)壓法施工工藝流程：平整場地→鋪設(shè)水平排水墊層→打設(shè)豎向排水體→埋設(shè)排水濾管→挖封閉溝→鋪設(shè)密封膜→安裝抽真空設(shè)備→抽真空及真空維持→真空預(yù)壓卸荷→驗(yàn)收。②堆載預(yù)壓法施工工藝流程：平整場地→施工定位→鋪設(shè)水平排水墊層→打設(shè)豎向排水體→堆載預(yù)壓→加載過程監(jiān)測→卸載→質(zhì)量檢測→工程驗(yàn)收，如圖2-3～圖2-5所示。2023/7/6Page9三、預(yù)壓法6．施工要點(diǎn)（1）真空預(yù)壓法施工要點(diǎn)。（2）堆載預(yù)壓法施工要點(diǎn)。7．質(zhì)量驗(yàn)收及標(biāo)準(zhǔn)①施工前應(yīng)檢查施工監(jiān)測措施，沉降、孔隙水壓力等原始數(shù)據(jù)，排水措施，砂井（包括袋裝砂井）、塑料排水帶等位置。塑料排水帶的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》附錄B的規(guī)定。②堆載施工應(yīng)檢查堆載高度、沉降速率。真空預(yù)壓施工應(yīng)檢查密封膜的密封性能、真空表讀數(shù)等。③施工結(jié)束后，應(yīng)檢查地基土的強(qiáng)度及要求達(dá)到的其他物理力學(xué)指標(biāo)，重要建筑物地基應(yīng)做承載力檢驗(yàn)。④預(yù)壓地基和塑料排水帶質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如表2-9所示。2023/7/6Page10三、預(yù)壓法2023/7/6Page11三、預(yù)壓法2023/7/6Page121．適用范圍2．材料要求3．主要機(jī)具設(shè)備4．作業(yè)條件5．施工工藝6．施工要點(diǎn)7．質(zhì)量驗(yàn)收及標(biāo)準(zhǔn)四、振沖法1．適用范圍振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的飽和黏性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理黏粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。2023/7/6Page131．適用范圍2．材料要求3．主要機(jī)具設(shè)備4．作業(yè)條件5．施工工藝6．施工要點(diǎn)7．質(zhì)量驗(yàn)收及標(biāo)準(zhǔn)五、水泥粉煤灰碎石擠密樁法1．適用范圍水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）施工工藝適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。2023/7/6Page141．適用范圍2．材料要求3．主要機(jī)具設(shè)備4．作業(yè)條件5．施工工藝6．施工要點(diǎn)7．質(zhì)量驗(yàn)收及標(biāo)準(zhǔn)六、水泥土攪拌法1．適用范圍水泥土攪拌法施工工藝分為深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。2023/7/6Page151．適用范圍2．材料要求3．主要機(jī)具設(shè)備4．作業(yè)條件5．施工工藝6．施工要點(diǎn)7．質(zhì)量驗(yàn)收及標(biāo)準(zhǔn)七、高壓噴射注漿法1．適用范圍高壓噴射注漿法施工工藝適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。對于土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖、較高的有機(jī)質(zhì)以及地下水流速過大和已涌水的工程情況，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。高壓噴射注漿法可用于既有建筑和新建建筑的地基處理，深基坑側(cè)壁擋土或擋水，基坑底部加固防止管涌與隆起，壩的加固與防水帷幕等工程。學(xué)習(xí)單元二樁基礎(chǔ)施工2023/7/6Page16知識目標(biāo)1（1）了解預(yù)制樁的施工方法。（2）掌握打樁順序及施工工藝。（3）掌握干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和人工挖孔灌注樁的施工工藝和施工要點(diǎn)。技能目標(biāo)2（1）通過本單元的學(xué)習(xí)，能夠進(jìn)行鋼筋預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放。（2）能夠處理鋼筋混凝土預(yù)制樁和混凝土灌注樁施工中常出現(xiàn)的一些質(zhì)量問題。2023/7/6Page17一、樁的分類1．按樁的受力特點(diǎn)分類①摩擦樁。②端承樁。2．按成樁方法分類①非擠土樁。如干作業(yè)法樁，泥漿護(hù)壁法樁、套管護(hù)壁法樁、人工挖孔樁等。②部分?jǐn)D土樁。如部分?jǐn)D土灌注樁、預(yù)鉆孔打入式預(yù)制樁等。③擠土樁。如擠土灌注樁、擠土預(yù)制樁。3．按樁的使用功能分類豎向抗壓樁、豎向抗拔樁、水平受荷載樁、復(fù)合受荷載樁。4．按樁身材料分類混凝土樁、鋼樁、組合材料樁。5．按樁制作工藝分類預(yù)制樁和現(xiàn)場灌注樁，現(xiàn)在使用較多的是現(xiàn)場灌注樁。2023/7/6Page18二、預(yù)制樁施工鋼筋混凝土預(yù)制樁的施工，主要包括制作、起吊、運(yùn)輸、堆放、沉樁等過程。1．樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放2．錘擊沉樁（打入樁）施工3．振動(dòng)沉樁4．靜力壓樁5．打樁對周圍環(huán)境的影響及預(yù)防措施2023/7/6Page19二、預(yù)制樁施工2023/7/6Page20二、預(yù)制樁施工2023/7/6Page21三、混凝土灌注樁施工鋼筋混凝土灌注樁是直接在施工現(xiàn)場樁位上采用機(jī)械或人工等方法成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。與預(yù)制樁相比，具有低噪聲、低振動(dòng)、擠土影響小、節(jié)約材料、無須接樁和截樁且樁端能可靠地進(jìn)入持力層、單樁承載力大等優(yōu)點(diǎn)。但灌注樁成樁工藝較復(fù)雜，施工速度較慢，施工操作要求嚴(yán)格，成樁質(zhì)量與施工好壞關(guān)系密切。1．灌注樁的施工準(zhǔn)備2．干作業(yè)成孔灌注樁3．泥漿護(hù)壁成孔灌注樁4．套管成孔灌注樁5．人工挖孔灌注樁2023/7/6Page222023/7/6Page232023/7/6Page24本章小結(jié)2023/7/6Page25本學(xué)習(xí)情境內(nèi)容包括地基處理和樁基礎(chǔ)施工。地基處理的方法很多，本學(xué)習(xí)情境主要介紹了換填法的灰土地基和砂地基、強(qiáng)夯地基等，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意各種處理方法的工藝過程與適用范圍。由于生產(chǎn)的發(fā)展，樁基礎(chǔ)不僅在高層建筑和工業(yè)廠房建筑中廣泛應(yīng)用，而且在多層及其他建筑中應(yīng)用也日益增多，因此，目前樁基礎(chǔ)已成為建筑工程中常用的分項(xiàng)工程之一。樁可分為預(yù)制樁和灌注樁，這兩類樁基礎(chǔ)的施工方法在施工現(xiàn)場具有同樣重要的地位，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)同等重視。對于鋼筋混凝土預(yù)制樁的施工，應(yīng)掌握樁的預(yù)制、起吊和運(yùn)輸，正確選擇樁錘和打樁方法。各種灌注樁有其不同的適用范圍，重點(diǎn)掌握干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁的施工工藝和施工要點(diǎn)。2023/7/6Page26一、選擇題1．樁在堆放時(shí)，允許的最多堆放層數(shù)為（）。A．一層B．三層C．四層D．五層2．預(yù)制混凝土樁的表面應(yīng)平整、密實(shí)，掉角深度及混凝土裂縫深度應(yīng)小于（）mm。A．10，30B．15，20C．15，30D．10，203．對于預(yù)制樁的起吊點(diǎn)，設(shè)計(jì)未作規(guī)定時(shí)，應(yīng)遵循的原則是（）。A．吊點(diǎn)均分樁長B．吊點(diǎn)位于中心處C．跨中正彎矩最大D．吊點(diǎn)間跨中正彎矩與吊點(diǎn)處負(fù)彎矩相等4．對打樁樁錘的選擇影響最大的因素是（）。A．地質(zhì)條件B．樁的類型C．樁的密集程度D．單樁極限承載力5．可用于打各種樁、斜樁，還可拔樁的樁錘是（）。A．雙動(dòng)汽錘B．筒式柴油錘C．導(dǎo)桿式柴油錘D．單動(dòng)汽錘2023/7/6Page27一、選擇題6．當(dāng)預(yù)制樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高接近地面標(biāo)高時(shí)，只能采用的打樁方法是（）。A．頂打法B．先頂后退法C．先退后頂法D．退打法7．樁的斷面邊長為30cm，群樁樁距為100cm，打樁的順序應(yīng)為（）。A．從一側(cè)向另一側(cè)順序進(jìn)行B．從中間向兩側(cè)對稱進(jìn)行C．按施工方便的順序進(jìn)行D．從四周向中間環(huán)繞進(jìn)行8．以下沉樁方法中，適用在城市中軟土地基施工的是（）。A．錘擊沉樁B．振動(dòng)沉樁C．射水沉樁D．靜力壓樁9．在地下水位以上的黏性土、填土、中密以上砂土及風(fēng)化巖等土層中的樁基成孔，常用方法是（）。A．干作業(yè)成孔B．沉管成孔C．人工挖孔D．泥漿護(hù)壁成孔2023/7/6Page28一、選擇題10．干作業(yè)成孔灌注樁采用的鉆孔機(jī)具是（）。A．螺旋鉆B．潛水鉆C．回轉(zhuǎn)鉆D．沖擊鉆11．若在流動(dòng)性淤泥土層中的樁可能有頸縮現(xiàn)象時(shí)，可行又經(jīng)濟(jì)的施工方法是（）。A．反插法B．復(fù)打法C．單打法D．A和B都行12．最適用于在狹窄的現(xiàn)場施工的成孔方式是（）。A．沉管成孔B．泥漿護(hù)壁成孔C．人工挖孔D．螺旋鉆成孔13．人工挖孔灌注樁施工時(shí)，其護(hù)壁應(yīng)（）。A．與地面平齊B．低于地面100mC．高于地面150～200mmD．高于地面300mm2023/7/6Page29二、填空題1．重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械，將_____提升到一定高度自由下落，重復(fù)夯打擊實(shí)地基。2．強(qiáng)夯法的主要機(jī)具和設(shè)備有_____與_____。3．鋼筋混凝土預(yù)制樁有____