某大學(xué)建筑施工技術(shù)講座課件

第三節(jié)土壁支護(hù)[目的要求]了解:深層攪拌法水泥土樁擋墻施工工藝，鋼筋水泥樁排樁擋墻的形式，單錨鋼板樁常見(jiàn)的工程事故及其原因，支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式，土層錨桿施工工藝。

熟悉：地下連續(xù)墻施工工藝原理，鋼板樁類(lèi)型及施工工藝。

掌握：基槽支撐的形式，土層錨桿的構(gòu)造、類(lèi)型。

[講授重點(diǎn)]鋼板樁類(lèi)型及施工工藝，土層錨桿的構(gòu)造、類(lèi)型。

[講授難點(diǎn)]深層攪拌法水泥土樁擋墻施工工藝，地下連續(xù)墻施工工藝原理。

[講授內(nèi)容]

土壁支撐根據(jù)基坑（槽）的寬度及深度大小采用不同形式表1-3。

1、深層攪拌法水泥土樁擋墻

深層攪拌法是利用特制的深層攪拌機(jī)在邊坡土體需要加固的范圍內(nèi)，將軟土與固化劑強(qiáng)制拌合，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥加固土，又稱(chēng)為水泥土攪拌樁。

深層攪拌法利用的固化劑為水泥漿或水泥砂漿，水泥的摻量為加固土重的

7％

～15％，水泥砂漿的配合比為1：1或

1：2。

A、深層攪拌機(jī)

它是深層攪拌水泥土樁施工的主要機(jī)械。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的有中心管?chē)姖{方式和葉片噴漿方式。前者的輸漿方式中的水泥漿是從兩根攪拌軸之間的另一根管子輸出，不影響攪拌均勻度，可適用于多種固化劑；后者是使水泥漿從葉片上若干個(gè)小孔噴出，使水泥漿與土體混合較均勻，適用于大直徑葉片和連續(xù)攪拌，但因噴漿孔小易堵塞，它只能使用純水泥漿而不能采用其它固化劑。

圖1—26為SJB-1型深層攪拌機(jī)，它采用雙攪拌軸中心管輸漿方式。

圖1—27是利用進(jìn)口鉆機(jī)改裝的GZB-600型深層攪拌機(jī)，它采用單軸攪拌、葉片噴漿方式。

深層攪拌水泥土樁擋墻的施工工藝流程如圖1—28。

（1）定位

用起重機(jī)懸吊攪拌機(jī)到達(dá)指定樁位，對(duì)中。

（2）預(yù)拌下沉

待深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪拌機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉。

（3）制備水泥漿

待深層攪拌機(jī)下沉到一定深度時(shí)，即開(kāi)始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿，壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。

（4）提升、噴漿、攪拌

待深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，開(kāi)啟灰漿泵將水泥漿壓入地基，且邊噴漿、邊攪拌，同時(shí)按設(shè)計(jì)確定的提升速度提升深層攪拌機(jī)。

圖1—28施工工藝流程

（a）定位；（b）預(yù)攪下沉；（c）噴漿攪拌上升；

（d）重復(fù)攪拌下沉；（e）重復(fù)攪拌上升；（f）完畢

（5）重復(fù)上下攪拌

為使土和水泥漿攪拌均勻，可再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)深度后再提升出地面。樁體要互相搭接200毫米，以形成整體。

（6）清洗、移位

向集料斗中注入適量清水，開(kāi)啟灰漿泵，清除全部管路中殘存的水泥漿，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。移位后進(jìn)行下一根樁的施工。

C、深層攪拌水泥土樁擋墻，宜用425號(hào)水泥，摻灰量應(yīng)不小于10%，以12~15%為宜，橫截面宜連續(xù)，形成封閉的實(shí)體（圖1—29）或格狀結(jié)構(gòu)（圖1—30）。

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（a）板樁的入土深度不足（b）板樁截面太?。╟）錨碇設(shè)置在土體破壞稜體以內(nèi)

1—板樁；2—拉桿；3—錨碇；4—堆土；5—破壞面；

2）鋼板樁本身剛度不足

由于鋼板樁截面太小，剛度不足，在土壓力作用下失穩(wěn)而彎曲破壞圖（b）。

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導(dǎo)架通常由導(dǎo)梁和圍檁樁等組成，它的形式，在平面上有單面和雙面之分，在高度上有單層和雙層之分。一般常用的是單層雙面導(dǎo)架；圍檁樁的間距一般為2.5~3.5m，雙面圍檁之間的間距一般比板樁墻厚度大8—15mm。

導(dǎo)架的位置不能與鋼板樁相碰。圍檁樁不能隨著鋼板樁的打設(shè)而下沉或變形。導(dǎo)梁的高度要適宜，要有利于控制鋼板樁的施工高度和提高工效，要用經(jīng)緯儀和水平儀控制導(dǎo)梁的位置和標(biāo)高（圖1—35）。

圖1—35

導(dǎo)架及屏風(fēng)式打入法

1—圍檁樁；2—導(dǎo)梁；3—兩端先打入的定位鋼板樁。

（C）沉樁機(jī)械的選擇

②鋼板樁的打設(shè)

1)鋼板樁打設(shè)方式選擇

(A)單獨(dú)打入法

這種方法是從板樁墻的一角開(kāi)始，逐塊(或兩塊為一組)打設(shè)，直至工程結(jié)束。這種打入方法簡(jiǎn)便、迅速，不需要其他輔助支架。但是易使板樁向一側(cè)傾斜，且誤差積累后不易糾正。為此，這種方法只適用于板樁墻要求不高，且板樁長(zhǎng)度較小(如小于10m}的情況。

(B)屏風(fēng)式打入法

這種方法是將10—20根鋼板樁成排插入導(dǎo)架內(nèi)，呈屏風(fēng)狀，然后再分批施打。施打時(shí)先將屏風(fēng)墻兩端的鋼板樁打至設(shè)計(jì)標(biāo)高或一定深度，成為定位板樁，然后在中間按順序分1／3、1／2板樁高度呈階梯狀打入(圖1—35)。

這種打樁方法的優(yōu)點(diǎn)是可以減少傾斜誤差積累，防止過(guò)大的傾斜，而且易于實(shí)現(xiàn)封閉合攏，能保證板樁墻的施工質(zhì)量。其缺點(diǎn)是插樁的自立高度較大，要注意插樁的穩(wěn)定和施工安全，一般情況下多用這種方法打設(shè)板樁墻，它耗費(fèi)的輔助材料不多，但能保證質(zhì)量。

鋼板樁打設(shè)允許誤差：樁頂標(biāo)高±100mm，板樁軸線偏差±100mmj板樁垂直度1%。

2)鋼板樁的打設(shè)

先用吊車(chē)將鋼板樁吊至插樁點(diǎn)處進(jìn)行插樁，插樁時(shí)鎖口要對(duì)準(zhǔn)，每插入一塊即套上樁帽輕輕加以錘擊。在打樁過(guò)程中，為保證鋼板樁的垂直度，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)方向加以控制。為防止鎖口中心線平面位移，可在打樁進(jìn)行方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡

板，阻止板樁位移。同時(shí)在圍檁上預(yù)先算出每塊板塊的位置，以便隨時(shí)檢查校正。

鋼板樁分幾次打入，如第一次由20m高打至15m,第二次則打至10rn，第三次打至導(dǎo)梁高度，待導(dǎo)架拆除后第四次才打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

打樁時(shí)，開(kāi)始打設(shè)的第一，二塊鋼板樁的打入位置和方向要確保精度，它可以起樣板導(dǎo)向作用，一般每打入1m應(yīng)測(cè)量一次。

3）鋼板樁的拔除

3、鋼筋水泥樁排樁擋墻

常用直徑500-1000毫米，計(jì)算確定，做成排樁擋墻，頂部澆筑鋼筋混凝土圈粱。

圖1一38為鋼筋混凝土灌注樁灌注樁的布置形式。

圖1—38鋼筋混凝土灌注樁的布置形式

雙排式灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)一般采用直徑較小的灌注樁作雙排布置，樁頂用圈梁連接，形成門(mén)式結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)擋土能力。當(dāng)場(chǎng)地條件許可，單排樁懸臂結(jié)構(gòu)剛度不足時(shí)，可采用雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是水平剛度大，位移小，施工方便。

雙排樁在平面上可按三角形布置，也可按矩形布置(圖1一39)。前后排樁距δ=1．5

～3．0(中心距)，樁項(xiàng)連梁寬度為(6+d+20>，即比雙排樁稍寬一點(diǎn)。

圖1—39雙排樁擋土結(jié)構(gòu)

（a）三角形布置（b）矩形布置

4、地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻施工工藝原理

地下連續(xù)墻施工工藝，即在工程開(kāi)挖土方之前，用特制的挖槽機(jī)械在泥漿護(hù)壁的情況下每次開(kāi)挖一定長(zhǎng)度(一個(gè)單元槽段)的溝槽，待開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度并清除沉淀下來(lái)的泥渣后，將在地面上加工好的鋼筋骨架(一般稱(chēng)為鋼筋籠)用起重機(jī)械吊放入充滿泥漿的溝槽內(nèi)，用導(dǎo)管向溝槽內(nèi)澆筑混凝土，由于混凝土是由溝槽底部開(kāi)始逐漸向上澆筑，所以隨著混凝土的澆筑即將泥漿置換出來(lái)，待混凝土澆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，一個(gè)單元槽即施工完畢。各個(gè)單元槽之間由特制的接頭連接，形成連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻，圖1—40。

圖1—40

接頭管接頭的施工程序(a)開(kāi)挖槽段；(b)吊放接頭管和鋼筋籠；

(c)澆筑混凝土；

(d)拔出接頭管；(e)形成接頭1一導(dǎo)墻；2一已澆筑混

凝土的單元槽段；3一開(kāi)挖的槽段；4一未開(kāi)挖的槽段；5—接頭管；6—鋼筋籠；7一正澆筑混凝土的單元槽段；8—接頭管拔出后的孔洞。

（三）支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式

1、非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞

⑴非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度破壞

①拉錨破壞或支撐壓曲（1—46a）

②支護(hù)墻底部走動(dòng)（1—46b）

③支護(hù)墻的平面變形過(guò)大或彎曲破壞（1—46c）

⑵非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性破壞

①墻后土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)（1—46d）

②坑底隆起（1—46e）

③管涌（1—46f）

2、重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞亦包括強(qiáng)度破壞和穩(wěn)定性破壞兩方面。其強(qiáng)度破壞只有水泥土抗剪強(qiáng)度不足，產(chǎn)生剪切破壞，為此需驗(yàn)算最大剪應(yīng)力處的墻身應(yīng)力。其穩(wěn)定性破壞包括以下幾類(lèi)：

（1）傾覆

（2）滑移

（3）土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)

（4）坑底隆起

（5）管涌

圖1—46

非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式

(a)拉錨破壞或支撐壓曲；(b)底部走動(dòng)；(c)平面變形過(guò)大或彎曲破壞；

(d)墻后土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)；(e)坑底隆起；(f)管涌

（四）拉錨

拉錨是通過(guò)鋼筋或鋼絲繩一端固定在支護(hù)板上的腰梁上，另一端固定在錨碇上，中間設(shè)置花藍(lán)螺絲以調(diào)整拉桿長(zhǎng)度。

錨碇的做法：

當(dāng)土質(zhì)較好時(shí)，可埋設(shè)混凝土梁或橫木做錨碇；當(dāng)土質(zhì)不好時(shí)，則在錨碇前打打短樁。拉錨的間距及拉桿直徑要經(jīng)過(guò)計(jì)算確定。

拉錨式支撐在坑壁上只能設(shè)置一層，錨碇應(yīng)設(shè)置在坑壁上主動(dòng)滑移面之外。當(dāng)需要設(shè)多層拉桿時(shí)，可采用土層錨桿。圖1—47、圖1—48所示。

圖1—47

拉錨式支撐

圖1—48

（五）土層錨桿

（1）土層錨桿的構(gòu)造

錨固支護(hù)結(jié)構(gòu)的土層錨桿；通常由錨頭、錨頭墊座、支護(hù)結(jié)構(gòu)、鉆孔，防護(hù)套管，拉桿(拉索)，錨固體、錨底板(有時(shí)無(wú))等組成（圖1—49）。

圖1—49

土層錨桿的構(gòu)造

1—錨頭；2—錨頭墊座；3—支護(hù)結(jié)構(gòu)；4—鉆孔；

5—防護(hù)套管；6—拉桿(拉索)；7—錨固體；8—錨底板；

（2）土層錨桿的類(lèi)型

1）一般灌漿錨桿。鉆孔后放入受拉桿件，然后用砂漿泵將水泥漿或水泥砂漿注入孔內(nèi)，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，即可承受拉力。

2）高壓灌漿錨桿(又稱(chēng)預(yù)壓錨桿)。其與一般灌漿錨桿的不同點(diǎn)是在灌漿階段對(duì)水泥砂漿施加一定的壓力，使水泥砂漿在壓力下壓入孔壁四周的裂縫并在壓力下固結(jié)，從而使錨桿具有較大的抗拔力。

3）預(yù)應(yīng)力錨桿。先對(duì)錨固段進(jìn)行一次壓力灌漿，然后對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力后錨固并在非錨固段進(jìn)行不加壓二次灌漿也可一次灌漿(加壓或不加壓)后施加預(yù)應(yīng)力。這種錨桿可穿過(guò)松軟地層而錨固在穩(wěn)定土層中，并使結(jié)構(gòu)物減小變形。我國(guó)目前大都采用預(yù)應(yīng)力錨桿。

4）擴(kuò)孔錨桿。用特制的擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)大錨固段的鉆孔直徑，或用爆擴(kuò)法擴(kuò)大鉆孔端頭，從而形成擴(kuò)大的錨固段或端頭，可有效提高錨桿的抗拔力。擴(kuò)孔錨桿主要用在松軟地層中。

另外，還有重復(fù)灌漿錨桿，可回收錨筋錨桿等。

在灌漿材料上，可使用水泥漿、水泥砂漿、樹(shù)脂材料、化學(xué)漿液等作為錨固材料。

(3)土層錨桿施工

土層錨桿施工，包括鉆孔、安放拉桿、灌漿和張拉錨固。在正式開(kāi)工之前還需進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作。

1）施工準(zhǔn)備工作

2）鉆孔

A、鉆孔機(jī)械選擇

土層錨桿鉆孔用的鉆孔機(jī)械，按工柞原理分，有旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，沖擊式鉆孔機(jī)和旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔機(jī)三類(lèi)。主要根據(jù)土質(zhì)、鉆孔深度和地下水情況進(jìn)行選擇。

我國(guó)目前在土層錨桿鉆孔中常用的鉻孔機(jī)械，一部分是從國(guó)外引進(jìn)的土層錨桿專(zhuān)用鉆機(jī)，如德國(guó)的KRUPP鉆機(jī)、日本的KOKEN鉆機(jī)和意大利的WORTHINGTQ鉆機(jī)等，另一部分是利用我國(guó)常用的地質(zhì)鉆機(jī)和工程鉆機(jī)適當(dāng)加以改裝用來(lái)進(jìn)行土層錨桿鉆孔，如XU-300型、XU-600型、XJ-100型和SH-30型鉆機(jī)等。我國(guó)自制的QYDZ型汽車(chē)式全液壓多功能鉆孔機(jī)亦可用來(lái)進(jìn)行土層錨桿鉆孔。

B、土層錨桿鉆孔的特點(diǎn)及應(yīng)達(dá)到的要求

孔壁要求平直，以便安放鋼拉桿和灌注水泥漿。

孔壁不得坍陷和松動(dòng)，否則影響鋼拉桿安放和土層錨桿的承載能力。

鉆孔時(shí)不得使用膨潤(rùn)土循環(huán)泥漿護(hù)壁，以免在孔壁上形成泥皮，降低錨固體與土壁向的摩阻力。

土層錨桿的鉆孔多數(shù)有一定的傾角，因此孔壁的穩(wěn)定性較差。

由于土層錨桿的長(zhǎng)細(xì)比很大，孔洞很長(zhǎng)，保證鉆孔的準(zhǔn)確方向和直線性較困難，易偏斜和彎曲。

3）安放拉桿

土層錨桿用的拉桿，常用的有鋼管、粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線。主要根據(jù)土層錨桿的承載能力和現(xiàn)有材料的情況來(lái)選擇，承載能力較小時(shí)，多用粗鋼筋，承載能力較大時(shí)，我國(guó)多用鋼絞線。

A、鋼筋拉桿

鋼筋拉桿由一根或數(shù)根粗鋼筋組合而成，如為數(shù)根粗鋼筋則需用綁扎或電焊連接成一整體。其長(zhǎng)度應(yīng)按錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加上張拉長(zhǎng)度(等于支撐圍檁高度加錨座厚度和螺母高度)。

對(duì)有自由段的土層錨桿，鋼筋拉桿的自由段要做好防腐和隔離處理。防腐層施工時(shí)，宜先清除拉桿上的鐵銹，再涂一度環(huán)氧防腐漆冷底子油，待其干燥后，再涂二度環(huán)氧玻璃銅（或玻璃聚胺酯預(yù)聚體等)，待其固化后，再纏繞兩層聚乙烯塑料薄膜。

對(duì)于粒鋼筋拉桿，國(guó)外常用的幾種防腐蝕方法是：

a）將經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑油浸漬過(guò)的防腐帶，用粘膠帶繞在涂有潤(rùn)滑油的鋼筋上。

b）將半剛性聚氯乙烯管或厚約2～3mm的聚乙烯管套在涂有潤(rùn)滑油(厚度大于2mm)的鋼筋拉桿上。

c)將一種聚丙烯管套在涂有潤(rùn)滑油的鋼筋拉桿上，制造時(shí)這種聚丙烯管的直徑為鋼筋拉桿直徑的2倍左右，裝好后加以熱處理則收縮緊貼在鋼筋拉桿上。

鋼筋拉桿的防腐，一般是用將防腐系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)的辦法。

土層錨桿的長(zhǎng)度一般都在10m以上，有的達(dá)30m甚至更長(zhǎng)為了將拉桿安置在鉆孔的中心，防止自由段產(chǎn)生過(guò)大的撓度和插入鉆孔時(shí)不攪動(dòng)土壁，對(duì)錨固段，還為了增加拉桿與錨固體的握裹力，所以在拉桿表面需設(shè)置定位器(或撐筋環(huán))。鋼筋拉桿的定位器用細(xì)鋼筋制作，在鋼筋拉桿軸心按1200夾角布置(圖1-51)，間距一般2—2．5m。定位器的外徑宜小于鉆孔直徑10mm。

圖1—51粗鋼筋拉桿用的定位器

(a)中國(guó)****投資公司大廈用的定位器；（b）美國(guó)用的定位器；

（c）北京地下鐵道用的定位器

1—擋土板；2一支承滑條；3一拉桿；

4一半圓環(huán)；5一Φ38鋼管內(nèi)穿Φ32拉桿；6—35×3鋼帶；7—2Φ32鋼筋；

8一Φ65鋼管，J=60，間距

1~1.2m；9一灌漿膠管。

B、鋼絲束拉桿

鋼絲束拉桿可以制成通長(zhǎng)一根，它的柔性較好，往鉆孔中沉放較方便。但施工時(shí)應(yīng)將灌漿管與鋼絲束綁扎在一起同時(shí)沉放，否則放置灌漿管有困難。

鋼絲束拉桿的自由段需理順扎緊，然后進(jìn)行防腐處理。防腐方法可用玻璃纖維布纏繞兩層，外面再用粘膠帶纏繞，亦可將鋼絲束拉桿的自由段插入特制護(hù)管內(nèi)，護(hù)管與孔壁間的空隙可與錨固段同時(shí)進(jìn)行灌漿。

鋼絲束拉桿的錨固段亦需用定位器，該定位器為撐筋環(huán)，如圖1-52所示。鋼絲束的鋼絲分為內(nèi)外兩層，外層鋼絲綁扎在撐筋環(huán)上，撐筋環(huán)的間距為0．5~1.0m，這樣錨固段就形成一連串的菱形，使鋼絲束與錨固體砂漿的接觸面積增大，增強(qiáng)了粘結(jié)力，內(nèi)層鋼絲則從撐筋環(huán)的中間穿過(guò)。

圖1-52

鋼絲束拉桿的撐筋環(huán)

1一錨頭；2一自由段及防腐層；3一錨固體砂漿；

4一撐筋環(huán)；

5一

鋼絲束結(jié)；6一錨固段的外層鋼絲；7—小竹筒

鋼絲束拉桿的錨頭要能保證各根鋼絲受力均勻，常用者有鐓頭錨具等，可按預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)錨具選用。

沉放鋼絲束時(shí)要對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心，如有偏斜易將鋼絲束端部插入孔壁內(nèi)，既破壞了孔壁，引起坍孔，又可能堵塞灌漿管。為此，可用一長(zhǎng)25cm的小竹筒將鋼絲束下端套起來(lái)。

C、鋼絞線拉桿

鋼絞線拉桿的柔性更好，向鉆孔中沉放更容易，因此在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的比較多，用于承載能力大的土層錨桿。

錨固段的鋼絞線要仔細(xì)清除其表面的油脂，以保證與錨固體砂漿有良好的粘結(jié)。自由段的鋼絞線要套以聚丙烯防護(hù)套等進(jìn)行防腐處理。

鋼絞線拉桿需用特制的定位架。

4）壓力灌漿

壓力灌漿是土層錨桿施工中的一個(gè)重要工序。施工時(shí)，應(yīng)將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，以備將來(lái)查用。灌漿的作用是：

A、形成錨固段，將錨桿錨固在土層中；

B、防止鋼拉桿腐蝕；

C、充填土層中的孔隙和裂縫。

灌漿的漿液為水泥砂漿(細(xì)砂)或水泥漿，水泥一般不宜用高鋁水泥，由于氯化物會(huì)引起鋼拉桿腐蝕，因此其含量不應(yīng)超過(guò)水泥重的0．1%。由于水泥水化時(shí)會(huì)生成SO3，所以硫酸鹽的含量不應(yīng)超過(guò)水泥重的4%。我國(guó)多用普通硅酸鹽水泥，有些工程(如北京中國(guó)*****公司大廈等)為了早強(qiáng)，抗凍和抗收縮，曾使用過(guò)硫鋁酸鹽水泥。

拌合水泥漿或水泥砂漿所用的水，一般應(yīng)避免采用含高濃度氯化物的水，因?yàn)樗鼤?huì)加速鋼拉桿的腐蝕。若對(duì)水質(zhì)有疑問(wèn)，應(yīng)事先進(jìn)行化驗(yàn)。

選定最佳水灰比亦很重要；要使水泥漿有足夠的流動(dòng)性，以便用壓力泵將其順利注入鉆孔和鋼拉桿周?chē)Ｍ瑫r(shí)還應(yīng)使灌漿材料收縮小和耐久性好，所以一般常用的水灰比為0．4~0．45。

表1-5所示為上海土層錨桿施工中常用的灌漿材料及其配合比。

灌漿方法有一次灌漿法和二次灌漿法兩種。一次灌漿法只用一根灌漿管，利用2DN-15／40型等泥漿泵進(jìn)行灌漿，灌漿管端距孔底20cm左右，待漿液流出孔口時(shí)，用水泥袋紙等搗塞入孔口，并用濕粘土封堵孔口，嚴(yán)密搗實(shí)，再以2~4MPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，要穩(wěn)壓數(shù)分鐘灌漿才告結(jié)束。

二次灌漿法要用兩根灌漿管(直徑3／4in鍍鋅鐵管)，第一次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端50mm左右(圖1-53)，管底出口處用黑膠布等封住，以防沉放時(shí)土進(jìn)入管口。第二次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端1000mm左右，管底出口處亦用黑膠布封位，且從管端500m處開(kāi)始向上每隔2m左右作出lm長(zhǎng)的花管，花管的孔眼為Φ8mm，花管做幾段視錨固段長(zhǎng)度而定。

圖1—53

二次灌漿法灌漿管的布置

1一錨頭；2一第一次灌漿用灌漿管；3一第二次灌漿用灌漿管；

4一粗鋼筋錨桿；5一定位器；6一塑料瓶

第一次灌漿是灌注水泥砂漿，利用普通的單缸活塞式壓漿機(jī)，其壓力為0．3~0．5MPa，流量為100L／min。水泥砂漿在上述壓力作用下沖出封口的黑膠布流向鉆孔。鉆孔后曾用清水洗孔，孔內(nèi)可能殘留有部分水和泥漿，但由于灌入的水泥砂漿相對(duì)密度較大，能夠?qū)埩粼诳變?nèi)的泥漿等置換出來(lái)。第一次灌漿量根據(jù)孔徑和錨固段的長(zhǎng)度而定。第一次灌漿后把灌漿管拔出，可以重復(fù)使用。

待第一次灌注的漿液初凝后，進(jìn)行第二次灌漿，利用BW200-40／50型等泥漿泵，控制壓力為2MPa左右，要穩(wěn)壓2min，漿液沖破第一次灌漿體，向錨固體與土的接觸面之間擴(kuò)散，使錨固體直徑擴(kuò)大(圖1-54)，增加徑向壓應(yīng)力。由于擠壓作用，使錨固體周?chē)耐潦艿綁嚎s，孔隙比減小，含水量減少，也提高了土的內(nèi)摩擦角。因此，二次灌漿法可以顯著提高土層錨桿的承載能力。

圖1-54

第二次灌漿后錨固體的截面

1一鋼絲束；2一灌漿管；3一第一次灌漿體；4一第二次灌漿體；5一土體

國(guó)外對(duì)土層錨桿進(jìn)行二次灌漿多采用堵漿器。我國(guó)是采用上述方法進(jìn)行二次灌漿，由于第一次灌入的水泥砂漿已初凝，在鉆孔內(nèi)形成“塞子”，借助這個(gè)“塞子”的堵漿作用，就可以提高第二次灌漿的壓力。

對(duì)于二次灌漿，國(guó)內(nèi)外都試用過(guò)化學(xué)漿液(如聚胺酯漿液等）代替水泥漿，這些化學(xué)漿液滲透能力強(qiáng)，且遇水后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，體積可膨脹數(shù)倍，這樣既可提高土的抗剪能力，又形成如樹(shù)根那樣的脈狀滲透。

如果鉆孔時(shí)利用了外套管，還可利用外套管進(jìn)行高壓灌漿。上海商城的土層錨桿施工中就利用了這種灌漿方法。其順序是：向外拔幾節(jié)外套管(一般每節(jié)長(zhǎng)1．5m)，加上帽蓋，加壓灌漿一次，壓力約2MPa；再向外拔幾個(gè)外套管，再加壓灌漿，如此反復(fù)進(jìn)行，直至全部外套管拔出為止。

5）張拉和錨固

土層錨桿灌漿后，待錨固體強(qiáng)度達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度以上，便可對(duì)錨桿進(jìn)行張拉和錨固。張拉前先在支護(hù)結(jié)構(gòu)上安裝圍檁。張拉用設(shè)備與預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉所用者相同。

從我國(guó)目前情況看，鋼拉桿為變形鋼筋者，其端部加焊一螺絲端桿，用螺母錨固。鋼拉桿為光圓鋼筋者，可直接在其端部攻絲，用螺母錨固。如用精軋鋼紋鋼筋，可直接用螺母錨固。張拉粗鋼筋用一般千斤頂。

鋼拉桿和鋼絲束者，錨具多為鐓頭錨，亦用一般千斤頂張拉。

預(yù)加應(yīng)力的錨桿，要正確估算預(yù)應(yīng)力損失。由于土層錨桿與一般預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失的因素主要有：

A、張拉時(shí)由于摩擦造成的預(yù)應(yīng)力損失；

B、錨固時(shí)由于錨具滑移造成的預(yù)應(yīng)力損失；

C、鋼材松弛產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失；

D、相鄰錨桿施工引起的預(yù)應(yīng)力損失；

E、支護(hù)結(jié)構(gòu)(板樁墻等)變形引起的預(yù)應(yīng)力損失；

F、土體蠕變引起的預(yù)應(yīng)力損失；

G、溫度變化造成的預(yù)應(yīng)力損失。

上述七項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)結(jié)合工程具體情況進(jìn)行計(jì)算。

[思考題]

1、什么叫深層攪拌法水泥土樁擋墻？

2、深層攪拌法水泥土樁擋墻采用的固化劑有：

。第四節(jié)

基槽檢驗(yàn)與處理[目的要求]了解:夯探方法。

熟悉：鋼釬的規(guī)格，釬探記錄和結(jié)果分析。

掌握：觀察驗(yàn)槽方法，釬孔驗(yàn)槽方法。

[講授重點(diǎn)]觀察驗(yàn)槽

[講授難點(diǎn)]釬孔驗(yàn)槽

[講授內(nèi)容]

基槽（坑）挖至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，必須通知勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、建設(shè)部門(mén)會(huì)同驗(yàn)槽，經(jīng)處理合格后簽證，再進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工。這是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵程序之一。驗(yàn)槽目的在于檢查地基是否與勘察設(shè)計(jì)資料相符合。

一般設(shè)計(jì)依據(jù)的地質(zhì)勘察資料取自建筑物基礎(chǔ)的有限幾個(gè)點(diǎn)，無(wú)法反映鉆孔之間的土質(zhì)變化，只有在開(kāi)挖后才能確切地了解。如果實(shí)際土質(zhì)與設(shè)計(jì)地基土不符，則應(yīng)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提出地基處理方案，處理后經(jīng)有關(guān)單位簽署后歸檔備查。

驗(yàn)槽主要靠施工經(jīng)驗(yàn)觀察為主，而對(duì)于基底以下的土層不可見(jiàn)部位，要輔以釬探、夯音配合共同完成。

1、觀察驗(yàn)槽

主要觀察基槽基底和側(cè)壁土質(zhì)情況，土層構(gòu)成及其走向，是否有異?，F(xiàn)象，以判斷是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的土層。由于地基土開(kāi)挖后的情況復(fù)雜、變化多樣，這里只能將

常見(jiàn)基槽觀察的項(xiàng)目和內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。見(jiàn)表1一6：表1一6驗(yàn)槽觀察內(nèi)容觀察目的觀察內(nèi)容槽壁土層土層分布情況及走向重點(diǎn)部位柱基、墻角、承重墻下及其它受力較大部位整個(gè)槽底槽底土質(zhì)是否挖到老土層上（地基持力層）土的顏色是否均勻一致，有無(wú)異常過(guò)干過(guò)濕土的軟硬是否軟硬一致土的虛實(shí)有無(wú)振顫現(xiàn)象，有無(wú)空穴聲音

2、釬探

對(duì)基槽底以下2~3倍基礎(chǔ)寬度的深度范圍內(nèi)，土的變化和分布情況，以及是否有空穴或軟弱土層，需要用釬探明。

釬探方法，將一定長(zhǎng)度的鋼釬打入槽底以下的土層內(nèi)，根據(jù)每打入一定深度的錘擊次數(shù)，間接的判斷地基土質(zhì)的情況。打釬分人工和機(jī)械兩種方法。

(1)鋼釬的規(guī)格和數(shù)量

人工打釬時(shí)，鋼釬用直徑為22~25毫米的鋼筋制成，釬尖為600尖錐狀，釬長(zhǎng)為1.8~2.0米，見(jiàn)圖1—57。打釬用的錘重為3.6~4.5磅，舉錘高度約50~70厘米，將鋼釬垂直打入土中，并記錄每打入土層30厘米的錘擊數(shù)。用打釬機(jī)打釬時(shí)，其錘重約10千克，錘的落距為50厘米，鋼釬為直徑25毫米，長(zhǎng)1.8米。

圖1-57鋼釬圖1-58基坑釬探示意圖1—重錘；2—滑輪；3—操縱繩；

4—三角架；5—鋼釬；6—基坑底圖；

（2）釬孔布置和釬探深度

釬孔布置和釬探深度應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)的復(fù)雜情況和基槽寬度、形狀而定，一般參考表1—7。

表1—7

釬孔布置

槽寬(cm)排列方式及圖示間距(m)

釬探深度(m)小于80中心一排1~2

1.280~200兩排錯(cuò)開(kāi)1~2

1.5大于200梅花形1~2

2.0柱基梅花形1~2

大于或等于1.5米，并不淺于短邊寬度

注：對(duì)于較軟弱的新近沉積粘性土和人工雜填土的地基，釬孔間距應(yīng)不大于1.5米。

（3）釬探記錄和結(jié)果分析

先繪制基槽平面圖，在圖上根據(jù)要求確定釬探點(diǎn)的平面位置，并依次編號(hào)制成釬探平面圖。釬探時(shí)按釬探平面圖標(biāo)定的釬探點(diǎn)順序進(jìn)行，最后整理成釬探記錄表，表1—8。全部釬探完畢后，逐層的分析研究釬探記錄，逐點(diǎn)進(jìn)行比較，將錘擊數(shù)顯著過(guò)多或過(guò)少的釬孔在釬探平面圖上做上記號(hào)，然后再在該部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查，如有異常情況，要認(rèn)真進(jìn)行處理。

表1—8

釬探記錄表探孔號(hào)打入長(zhǎng)度（米）每30厘米錘擊數(shù)總錘擊數(shù)備注12345678

打釬者

施工員

質(zhì)量檢查員

3、夯探

夯探較之釬探方法更為簡(jiǎn)便，不用復(fù)雜的設(shè)備而是用鐵夯或蛙式打夯機(jī)對(duì)基槽進(jìn)行夯擊，憑夯擊時(shí)的聲響來(lái)判斷下臥后的強(qiáng)弱或有否土洞或暗墓。

[思考題]

1、基槽（坑）挖至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高后為什么要進(jìn)行驗(yàn)槽？

2、基槽（坑）挖至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，必須通知、、、部門(mén)會(huì)同驗(yàn)槽，經(jīng)處理合格后簽證，再進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工。第五節(jié)

土方填筑與壓實(shí)[目的要求]了解:填筑要求

熟悉：土料選擇

掌握：填土的壓實(shí)方法和影響填土壓實(shí)質(zhì)量的因素

[講授重點(diǎn)]填土的壓實(shí)方法和影響填土壓實(shí)質(zhì)量的因素

[講授難點(diǎn)]填土的壓實(shí)方法和影響填土壓實(shí)質(zhì)量的因素

[講授內(nèi)容]

一、土料選擇

選擇填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。如設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

碎石類(lèi)土、砂土(使用細(xì)、粉砂時(shí)應(yīng)取得設(shè)計(jì)單位同意)和爆破石碴，可用作表層以下的填料；

含水量符合壓實(shí)要求的粘性土，可用作各層填料；碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8％的土，僅用于無(wú)壓實(shí)要求的填方工程；淤泥和淤泥質(zhì)土一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過(guò)處理其含水量符合壓實(shí)要求后，可用于填方中的次要部位；含鹽量符合規(guī)定的鹽漬土，一般可以使用，但填料中不得含有鹽晶、鹽塊或含鹽植物的根莖。

碎石類(lèi)土或爆破石碴用作填料時(shí)，其最大粒徑不得超過(guò)每層鋪填厚度的2／3(當(dāng)使用振動(dòng)輾時(shí)，不得超過(guò)每層鋪填厚度的3／4)。鋪填時(shí)，大塊料不應(yīng)集中，且不得填在分段接頭處或填方與山坡連接處。填方內(nèi)有打樁或其他特殊工程時(shí)，塊(漂)石填料的最大粒徑不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)要求。

二、填筑要求

1．施工要求

填方前，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、填料種類(lèi)、設(shè)計(jì)壓實(shí)系數(shù)、施工條件等合理選擇壓實(shí)機(jī)具，并確定填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)等參數(shù)。對(duì)于重要的填方工程或采用新型壓實(shí)機(jī)具時(shí)，上述參數(shù)應(yīng)通過(guò)填土壓實(shí)試驗(yàn)確定。

填土?xí)r應(yīng)先清除基底的樹(shù)根、積水、淤泥和有機(jī)雜物，并分層回填、壓實(shí)。填土應(yīng)盡量采用同類(lèi)土填筑。如采用不同類(lèi)填料分層填筑時(shí)，上層宜填筑透水性較小的填料，下層宜填筑透水性較大的填料。填方基土表面應(yīng)作成適當(dāng)?shù)呐潘露?，邊坡不得用透水性較小的填料封閉。填方施工應(yīng)接近水平的分層填筑。當(dāng)填方位于傾斜的地面時(shí)，應(yīng)先將斜坡挖成階梯狀，然后分層填筑以防填土橫向移動(dòng)。

分段填筑時(shí)，每層接縫處應(yīng)作成斜坡形，輾跡重疊0．5～1．0m。上、下層錯(cuò)縫距離不應(yīng)小于1m。

2．填土壓實(shí)的質(zhì)量檢查

填土壓實(shí)后要達(dá)到一定的密實(shí)度要求。填土的密實(shí)度要求和質(zhì)量指標(biāo)通常以壓實(shí)系數(shù)λc表示。壓實(shí)系數(shù)是土的施工控制干密度ρd和土的最大干密度ρdmax的比值。壓實(shí)系數(shù)一般根據(jù)工程結(jié)構(gòu)性質(zhì)、使用要求以及土的性質(zhì)確定。如未做規(guī)定，可采用表1—9

中的數(shù)值。

填土必須具有一定的密實(shí)度，以避免建筑物的不均勻沉陷。填土密實(shí)度以設(shè)計(jì)規(guī)定的控制干密度ρd或規(guī)定壓實(shí)系數(shù)λc，作為檢查標(biāo)準(zhǔn)。利用填土作為地基時(shí)，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型、各種填土部位的壓實(shí)系數(shù)值表1—9

。各種填土的最大干密度乘以設(shè)計(jì)的壓實(shí)系數(shù)即得到施工控制干密度。即ρd=λcρdmax。表1—9填土壓實(shí)系數(shù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型填土部位壓實(shí)系數(shù)（λc)砌體承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)在地基主要持力層范圍內(nèi)＞0.96在地基主要持力層范圍以下0.93~0.96簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)在地基主要持力層范圍內(nèi)0.94~0.97在地基主要持力層范圍以下0.91~0.93一般工程基礎(chǔ)四周或兩側(cè)一般回填土0.9室內(nèi)地坪、管道地溝回填土0.9一般堆放物件場(chǎng)地回填土0.85

填土壓實(shí)后的實(shí)際干密度，應(yīng)有90％以上符合設(shè)計(jì)要求，其余10％的最低值與設(shè)計(jì)值的差不得大于0．08g／cm3，且差值應(yīng)較為分散。

填土壓實(shí)后土的實(shí)際干密度的測(cè)定：可采用環(huán)刀法取樣，其取樣組數(shù)為：基坑回填每20~50m3取樣一組（每個(gè)基坑不少于一組)；基槽或管溝回填每層按長(zhǎng)度20~50m3取樣一組；室內(nèi)填土每層按100～500m2取樣一組；場(chǎng)地平整填方每層按取樣一組。取樣部位應(yīng)在每層壓實(shí)后的下半部。試樣取出后，先稱(chēng)量出土的濕密度并測(cè)定其含水量，然后計(jì)算土的實(shí)際干密度ρ0見(jiàn)公式(1-29)。

ρ

ρ0=——————

(1-19)

1+0.01W

ρ——土的濕密度，g/cm3；

W——土的含水量，%。

如用上式算得土的實(shí)際干密度ρ0≥ρd（ρd為施工控制干密度），則壓實(shí)合格；若ρ0＜ρd，則壓實(shí)不夠，應(yīng)采取相應(yīng)措施，提高壓實(shí)質(zhì)量。

三、填土的壓實(shí)方法

填土壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三種，此外還可利用運(yùn)土工具壓實(shí)。

1、碾壓法

碾壓法是由沿著表面滾動(dòng)的鼓筒或輪子的壓力壓實(shí)土壤。一切拖動(dòng)和自動(dòng)的碾壓機(jī)具，如平滾碾、羊足碾和氣胎碾等的工作都屬于同一原理。

適用范圍：主要用于大面積填土。

常用碾壓工具：

（1）平碾：適用于碾壓粘性和非粘性土。平碾又叫壓路機(jī)，它是一種以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的自行式壓路機(jī)，按碾輪的數(shù)目，有兩輪兩軸式（圖1—58）和三輪兩軸式（圖1—59）。圖1—58兩輪光碾壓路機(jī)

1—轉(zhuǎn)向輪；2—刮泥板；3—操縱臺(tái)；4—機(jī)身；5—驅(qū)動(dòng)輪；

圖1—59

三輪光碾壓路機(jī)

1—轉(zhuǎn)向輪（前輪）；2—叉腳；3—機(jī)身；4—驅(qū)動(dòng)輪（后輪）；5—操縱臺(tái)

平碾按重量分有：輕型（5t以下）、中型（8t以下）、重型（10~15t），在建筑工地上多用中型或重型光面壓路機(jī)。

平碾的運(yùn)行速度決定其生產(chǎn)率，在壓實(shí)填方時(shí)，碾壓速度不宜過(guò)快，一般碾壓速度不超過(guò)2KM/小時(shí)。

（2）羊足碾：

羊足碾和平碾不同，它是碾輪表面上裝有許多羊蹄形的碾壓凸腳（圖1—60），一般用拖拉機(jī)牽引作業(yè)。

圖1—60羊足碾

1—連接器；2—框架；3—輪滾；4—投壓重物口5—羊蹄；

6—灑水口；7—后連接器；8—鏟刀

羊足碾有單桶和雙桶之分，桶內(nèi)根據(jù)要求可分為空桶、裝水、裝砂，以提高單位面積的壓力，增加壓實(shí)效果。由于羊足碾單位面積壓力較大，壓實(shí)效果、壓實(shí)深度均較同重量的光面壓路機(jī)高，但工作時(shí)羊足碾的羊蹄壓入土中，又從土中拔出，致使上部土翻松