建筑施工技術(shù)課后答案

第四章第五章第六章地基加固與樁基施工技術(shù)1.地基處理方法一般有哪幾種？各有什么特點？試述換土墊層法的適用情況、施工要點與質(zhì)量檢查？淺埋式鋼筋混凝土基礎主要有哪幾種？試述樁基的作用和分類？鋼筋混凝土預制樁在制作、起吊、運輸和堆放過程中各有什么要求?6.打樁前要做哪些準備工作？打樁設備如何選用？試述打樁過程及質(zhì)量控制？靜力壓樁有何特點？適用范圍如何？施工時應注意哪些問題？現(xiàn)澆混凝土樁的成孔方法有幾種？各種方法的特點及適用范圍如何?灌注樁常易發(fā)生哪些質(zhì)量問題？如何預防和處理？試述人工挖孔灌注樁的施工工藝和施工中應注意的主要問題？試述爆擴樁的成孔方法和施工中常見問題？13.樁基檢測的方法有幾種？驗收時應準備哪些資料？參考答案：1.地基處理方法一般有哪幾種？各有什么特點？機械壓實法：通過提高其密實度，從而提高其強度，降低其壓縮性。強夯法：施工時，振動大，噪聲大，對附近建筑物的安全和居民的正常生活有影響。換土墊層法：是將天然弱土層挖去，分層回填強度較高，壓縮性較低且無腐蝕性的砂土、素土、灰土、工業(yè)廢料等材料，壓實或夯實后作為地基墊層。排水固結(jié)法：適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘土的地基處理。擠密法：主要適用于處理松軟砂類土、素填土、雜填土、濕陷性黃土等?；瘜W加固法：指的是采用化學漿液灌入或噴人土中，使土體固結(jié)以加固地基的處理方法。試述換土墊層法的適用情況、施工要點與質(zhì)量檢查?換土墊層法是指把基礎或建筑物下一定深度的軟弱(性質(zhì)差)的土層通過挖土置換成性質(zhì)好的土層或砂石的地基處理方法。墊層的實質(zhì)是把基礎下軟弱的土層挖掉換填上物理力學性質(zhì)好的材料，以減少建筑物的沉降，提高地基強度。在我國軟弱地基分布較廣的東部沿海地區(qū)，這種古老而傳統(tǒng)的方法在各類工程建設中得到了廣泛的應用，并積累了豐富的經(jīng)驗。目前我國常采用墊層有土墊層、灰土墊層、砂墊層、碎石■(卵石)墊層、粉煤灰墊層、高爐渣墊層等。只要化學成分穩(wěn)定、易于壓實、造價便宜的材料都可以作為墊層材料。實踐證明，人工換土地基不但適用于大量的民用建筑，還在交通、能源等領域發(fā)揮了積極的作用。墊層材料的選擇：墊層材料應該根據(jù)工程現(xiàn)場軟土種類、地質(zhì)水文、氣象的特點，以“就地取材”為原則，充分利用廢料進行選擇。淺埋式鋼筋混凝土基礎主要有哪幾種?答：淺埋式鋼筋混凝土基礎主要有條式基礎、杯形基礎、筏式基礎和箱形基礎等。試述樁基的作用和分類?答：樁的作用在于將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較大的土層上;或使軟弱土層擠壓，以提高土壤的承載力和密實度，從而保證建筑物的穩(wěn)定性和減少地基沉降。樁基的分類：按承載性質(zhì)分：摩擦型樁和端承型樁。按樁身材料分：混凝土樁、鋼樁、組合材料樁。按樁制作工藝分：預制樁和現(xiàn)場灌注樁。鋼筋混凝土預制樁在制作、起吊、運輸和堆放過程中各有什么要求?答：管樁及長度在10m以內(nèi)的方樁在預制廠制作，較長的方樁在打樁現(xiàn)場制作。模板可以保證樁的幾何尺寸準確，使樁面平整挺直;樁頂面模板應與樁的軸線垂直；樁尖四棱錐面呈正四棱錐體，且樁尖位于樁的軸線上；底模板、側(cè)模板及重疊法生產(chǎn)時，樁面間均應涂刷好隔離層，不得粘結(jié)。鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊；主筋接頭配置在同一截面內(nèi)數(shù)量不超過50%；同一根鋼筋兩個接頭的距離應大于30d并不小于500mm。樁頂和樁尖直接受到?jīng)_擊力易產(chǎn)生很高的局部應力，樁頂和樁尖鋼筋配置應作特殊處理?；炷林谱饕擞脵C械攪拌、機械振搗;澆筑混凝土過程中應嚴格保證鋼筋位置正確，樁尖應對準縱軸線，縱向鋼筋頂部保護層不宜過厚，鋼筋網(wǎng)片的距離應正確，以防錘擊時樁頂破壞及樁身混凝土剝落破壞。采用疊層法生產(chǎn)時，上層樁和鄰樁澆筑，必須在下層和鄰樁的混凝土強度達到設計強度的30%以后才能進行。澆筑完畢后，立即加強養(yǎng)護，防止由于混凝土收縮產(chǎn)生裂縫，養(yǎng)護時間不少于7d。鋼筋混凝土預制樁應達到設計強度的70%才可起吊；達到100%設計強度才能運輸和打樁。若提前吊運，必須采取措施并經(jīng)過驗算合格方可進行。樁在起吊搬運時，必須做到平穩(wěn)，避免沖擊和振動，吊點應同時受力，且吊點位置應符合設計規(guī)定。如無吊環(huán)，設計又未作規(guī)定時，綁扎點的數(shù)量及位置按樁長而定，應符合起吊彎矩最小的原則。6.打樁前要做哪些準備工作？打樁設備如何選用？答：(1)施工準備場地平整及周邊障礙物處理。定樁位及埋設水準點。依據(jù)施工圖設計要求，把樁基定位軸線的位置在施工現(xiàn)場準確地測定出來，并做出明顯的標志。在打樁現(xiàn)場附近設置2?4個水準點，用以抄平場地和作為檢查樁入土深度的依據(jù)。樁基軸線的定位點及水準點，應設置在不受打樁影響的地方。樁帽、墊襯和送樁設備機具準備。⑵打樁設備的選用:樁錘樁架動力裝置試述打樁過程及質(zhì)量控制？答：打樁機就位時，樁架應垂直平穩(wěn)，導桿中心線與打樁方向一致。樁開始打入時，應控制錘的落距，采用短距輕擊；待樁入土一定深度(1?2m)穩(wěn)定以后，再以規(guī)定落距施打。(1)打入預制樁一第一節(jié)樁體(2)打入預制樁一電焊接樁(3)打入預制樁一末節(jié)樁體靜力壓樁有何特點？適用范圍如何？施工時應注意哪些問題?與錘擊樁相比，它具有施工無噪聲、無振動、節(jié)約材料、降低成本、提高施工質(zhì)量、沉樁速度快等特點。靜力壓樁法適用于軟弱土層。施工時，遇樁身有較大幅度位移傾斜或突然下沉傾斜等情況皆應停止壓樁，研究后再作處理?，F(xiàn)澆混凝土樁的成孔方法有幾種？各種方法的特點及適用范圍如何?答:（1） 灌注樁按成孔方法分為泥漿護壁成孔灌注樁、沉管灌注樁、干作業(yè)鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁等。（2）1） 泥漿護壁成孔灌注樁泥漿護壁成孔是利用泥漿保護穩(wěn)定孔壁的機械鉆孔方法。它通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無地下水的土層。泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測定樁位、埋設護筒、樁機就位、制備泥漿、機械（潛水鉆機、沖擊鉆機等）成孔、泥漿循環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。2） 沉管灌注樁的成孔順序在沉管灌注樁施工過程中，對土體有擠密作用和振動影響，施工中應結(jié)合現(xiàn)場施工條件，考慮成孔的順序。間隔一個或兩個樁位成孔；在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；一個承臺下樁數(shù)在5根以上者，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔。3） 干作業(yè)鉆孔灌注樁干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為①400mm、①500mm、①600mm，鉆孔深度相應為12m、10m、8m。適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基，不適于有地下水的土層和淤泥質(zhì)土。鉆機就位后，鉆桿垂直對準樁位中心，開鉆時先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時糾正鉆孔的偏斜或位移。鉆孔至規(guī)定要求深度后，進行孔底清土。清孔的目的是將孔內(nèi)的浮土、虛土取出，減少樁的沉降。方法是鉆機在原深處空轉(zhuǎn)清土，然后停止旋轉(zhuǎn)，提鉆卸土。鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數(shù)、間距及主筋保護層均應符合設計規(guī)定，綁扎牢固，防止變形。用導向鋼筋送入孔內(nèi)，同時防止泥土雜物掉進孔內(nèi)。鋼筋骨架就位后，應立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注時，應分層澆筑、分層搗實，每層厚度50?60cm。4）人工挖孔大直徑灌注樁大直徑灌注樁是采用人工挖掘方法成孔，放置鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁基礎，也稱墩基礎。它由承臺、樁身和擴大頭組成，穿過深厚的軟弱土層而直接坐落在堅硬的巖石層上。灌注樁常易發(fā)生哪些質(zhì)量問題？如何預防和處理?沉管灌注樁容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題及處理方法（1）頸縮1） 頸縮：指樁身的局部直徑小于設計要求的現(xiàn)象。2） 當在淤泥和軟土層沉管時，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。3）當拔管過快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時，周圍淤泥質(zhì)土趁機填充過來，也會形成頸縮。4）處理方法：拔管時應保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴散壓力，混凝土坍落度應控制在50?70mm。拔管時應采用復打法，并嚴格控制拔管的速度。（2）斷樁1） 斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴重的是一段樁沒有混凝土。2） 原因：樁距離太近，相鄰樁施工時混凝土還未具備足夠的強度，已形成的樁受擠壓而斷裂。3） 處理方法：施工時，控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達到60%設計強度后，再進行下根樁的施工。（3）吊腳樁1） 吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實到孔底地基土層上的現(xiàn)象。2） 原因：當?shù)叵滤畨毫Υ髸r，或預制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時，水及泥漿進入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開，使得混凝土下落，造成樁腳不密實，形成松軟層。3） 處理方法：為防止活瓣不張開，開始拔管時，可采用密張慢拔的方法，對樁腳底部進行局部反插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。（4）混凝土灌注過量如果灌樁時混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時，土體受到擾動，強度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前應詳細了解現(xiàn)場地質(zhì)情況，對于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時，應先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過大時，應與設計單位聯(lián)系，改用其他樁型。11.試述人工挖孔灌注樁的施工工藝和施工中應注意的主要問題?答：（1）施工工藝采用現(xiàn)澆砼分段護壁的人工挖孔樁的施工流程是:1） 放線定位：按設計圖紙放線，定樁位。2） 開挖土方：采取分段開挖，每段高度決定于土壁直立狀態(tài)的能力，以0.8?1.0m為一施工段。開挖面積的范圍為設計樁徑加護壁厚度。挖土由人工從上到下逐段進行，同一段內(nèi)挖土次序先中間后周邊；擴底部分采取先挖樁身圓柱體，再按擴底尺寸從上到下削土修成擴底形。在地下水位以下施工時，要及時用吊桶將泥水吊出，當遇大量滲水時，在孔底一側(cè)挖集水坑，用高揚程潛水泵將水排出。3） 測量控制：樁位軸線采取在地面設十字控制網(wǎng)、基準點。安裝提升設備時，使吊桶的鋼絲繩中心與樁孔中心一致，以做挖土時粗略控制中心線用。4） 支設護壁模板：模板高度取決于開挖土方施工段的高度，一般為1m護壁中心線控制，系將樁控制軸線、高程引到第一節(jié)混凝土護壁上，每節(jié)以十字線對中、吊大線錘控制中心點位置，用尺桿找圓周，然后由基準點測量孔深。5） 設置操作平臺，用來臨時放置混凝土拌合料和灌注護壁混凝土用。6） 澆筑護壁砼：護壁砼要搗實，上下壁搭接50?75mm，護壁采用外齒或內(nèi)齒式；護壁砼強度等級為C25，厚度150mm，護壁內(nèi)等距放置8根直徑6?8mm長1m的直鋼筋，插入下層護壁內(nèi)，使上下護壁有鋼筋拉結(jié)，避免某段護壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護壁因自重而沉裂的現(xiàn)象；第一節(jié)砼護壁高出地面200mm左右，便于擋水和定位。7） 拆除模板繼續(xù)下一段施工：護壁砼達到一定強度后（常溫下24小時）便可拆模，再開挖下一段土方，然后繼續(xù)支模灌注混凝土，如此循環(huán)，直到挖至設計要求的深度。8） 排除孔底積水，灌注樁身砼。灌注樁身砼前，應先吊放鋼筋籠，并再次測量孔底虛土厚度，并按要求清除。（2）施工中注意事項1） 施工安全措施人工挖孔樁施工的安全措施：從事挖孔作業(yè)的工人必需經(jīng)健康檢查和井下、高空、用電、吊裝及簡單機械操做等安全作業(yè)培訓且考核合格后，方可進入現(xiàn)場；要認真研究鉆探資料，分析地質(zhì)情況，對可能出現(xiàn)流砂、管涌、涌水以及有害氣體等情況制定針對性的安全措施；施工時，施工人員必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內(nèi)有人時，孔上必須有人監(jiān)督防護；孔周圍要設置安全防護欄；每孔必須設置安全繩及應急軟爬梯；孔下照明要用安全電壓；使用潛水泵必須有防漏電裝置；設置鼓風機，以便向孔內(nèi)強制輸送清潔空氣，排除有害氣體等；爆破施工前，做好安全爆破的準備工作，劃定安全距離，設置警戒哨，閃電雷鳴時禁止裝藥、接線，施工操作時嚴格按安全操作規(guī)程辦事，爆破后向孔內(nèi)強制輸送清潔空氣，排除有害氣體，待有害氣體排完后方可下井。2） 樁孔質(zhì)量要求保證開挖前，從樁中心位置向樁四周引出4個樁心控制點，施工過程用樁心點來校正模板位置，有專人嚴格校核中心位置及護壁厚度。樁孔開挖后，當天一次灌注完畢護壁砼，護壁砼拌和料中摻入早強劑；護壁拆模后，若發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象要及時加以堵塞或?qū)Я鳎乐箍淄馑ㄟ^護壁流入孔內(nèi)。3） 注意防止土壁坍落及流砂事故在開挖過程中，如遇到特別松軟的土層，流動性淤泥或流砂時，為防止土壁坍落及流砂，可減少每節(jié)護壁的高度或采用鋼護筒，待穿過松軟土層和流砂層后，再按一般的方法邊挖邊灌注砼護壁，繼續(xù)開挖樁孔。開挖流砂現(xiàn)象嚴重的樁孔可采用井點降水法。試述爆擴樁的成孔方法和施工中常見問題?答:成孔方法：首先在土層中開挖出一個喇叭形井口，然后在井口中心向下鉆鑿垂直樁孔至設計深度；在孔底放入集中藥包，并在炮孔的中心設置套管，在套管內(nèi)裝填條形藥包;在炮孔和套管之間充填攪拌好的混凝土或水泥砂漿，在炮孔口覆蓋鋼板，鋼板上堆積壓載物;待充填的混凝土或水泥砂漿在澆灌完畢后3?8小時后，同時起爆集中藥包和條形藥包，一次爆破形成帶有混凝土支護層的樁柱和樁頭；在樁頭和樁柱中澆灌混凝土形成爆擴樁。爆擴樁施工常見質(zhì)量事故與防范、處理混凝土拒落原因分析：爆擴時混凝土已超過初凝，炸藥爆炸后所產(chǎn)生的氣體憋在底部，擴散不出去，從而使混凝土被托住而不能落下；或者是混凝土的坍落度過小，而一次澆筑的混凝土量過多而形成混凝土拒落；再者是干燥的土質(zhì)中夾有軟弱土層，引爆后產(chǎn)生瓶頸而阻止混凝土落下。因此，在配制混凝土時，選擇適當?shù)呐浜媳?，骨料粒徑不宜大?5mm，其坍落度在60?80mm范圍內(nèi)，且嚴格控制每次混凝土的灌注量；對于干燥土質(zhì)可先澆水濕潤后再澆注混凝土；當有軟弱夾層土時，宜下沉套管護壁。當混凝土拒落時，可用鋼管或振搗器以及成孔機械強力振搗，使混凝土下落；如果因瓶頸造成拒落時，可用成孔機械鉆去瓶頸處泥土及混凝土，重新澆注；如混凝土已初凝，則在近旁補鉆一新樁孔，貫穿到原空腔，裝入同量炸藥，向拒落樁底端空端和新樁孔內(nèi)澆灌混凝土，通電引爆形成新的爆擴樁?；芈渫劣捎诳妆诘耐临|(zhì)松散軟弱，或者鄰樁爆擴振動影響，或者孔口和孔壁的土體被雨水沖刷和浸泡，從而使土體坍塌，回落孔底而影響承載力的情況稱為回落土。預防措施如下:在干松土層中成孔時，可提前一天澆水以增加粘著力或用套管護壁；同時為了避免相鄰爆擴樁的影響，可兩樁同時澆注混凝土，或先爆一樁并進行第二次澆灌混凝土后，再爆擴另一樁；當天爆擴的樁孔，當天應澆灌混凝土?；芈渫亮枯^少時，可用特制的小工具掏出，多時可用成孔機械取出土后再下沉套管護壁；如是擴大頭頸部土體回落，可用成孔機械和輔助工具取出混凝土，掏出回落土后再重新澆注混凝土；當回落土由于土和水已混成泥漿時，可倒入適量干土粉或石灰粉，拌和后取出?？s頸這是因為拔管過急，局部套管周圍土顆粒之間的水及空氣不能很快向外擴散而形成孔隙壓力而把局部樁體擠成縮頸；或者是因為爆破時瞬間擠壓周圍的土形成球頸，混凝土立即填充進去，直樁與擴孔交接處的土，由于爆破對土的擠壓而使直樁徑擠小而造成縮頸。為了防止縮頸情況出現(xiàn)，可從如下幾個方面著手：快速成孔，快速澆灌混凝土，搶在縮頸之前完成爆擴樁全部工作；對于土質(zhì)較差的孔，可往孔內(nèi)填入干土粉或石灰粉，以吸去軟弱土層中的水分，穩(wěn)定孔壁，或在孔內(nèi)分層回填粘性土后重新成孔，或在成孔過程中及成孔完成時下沉套管護壁；對于相鄰樁爆擴有影響時，可采取群樁聯(lián)爆進行。對于輕微縮頸，用掏土工具修理即可；縮頸