樁基礎(chǔ)施工工藝與樁基檢測(cè)[詳細(xì)]

1、樁基礎(chǔ)工程預(yù)制樁施工 樁基礎(chǔ)的 組成和作用:由樁身和承臺(tái)兩部分組成,樁身或部分埋入土中,將上部結(jié)構(gòu)的 荷載通過樁穿過軟弱土層傳遞到較深的 地基,以解決淺基礎(chǔ)承載力不足和變形較大的 地基問題.樁基礎(chǔ)的 分類:1、按傳力性質(zhì)分:端承樁、摩擦樁;2、按制作方式分:預(yù)制樁、灌注樁;3、按預(yù)制樁沉入方法分:錘擊法、水沖法、振動(dòng)法、靜力壓樁法;4、按灌注樁成孔方法分:鉆孔、沖孔、挖孔灌注法、鉆擴(kuò)孔、沉管和爆擴(kuò)灌注法等;5、按成樁方法分:非擠土成孔樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁;6、按斷面形式分:圓樁、方樁、多邊行樁和管樁等;7、按制作材料分:混凝土樁,鋼筋混凝土樁、鋼樁等.一 、預(yù)制樁施工鋼筋混凝土預(yù)制樁的 施工

2、,主要包括預(yù)制、起吊、運(yùn)輸、堆放、沉樁等過程.(一)樁的 制作、起吊、運(yùn)輸和堆放1、樁(實(shí)心樁和管樁)的 制作:a、實(shí)心樁正方形,邊長200450米米;(管樁的 外徑通常為400米米、500 米米,壁厚80-110 米米);b、30米以上的 樁可分段預(yù)制,工廠制作每段不宜超過12米;c、砼強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30(預(yù)應(yīng)力砼樁的 強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40);d、長樁現(xiàn)場(chǎng)制作,短樁工廠預(yù)制;e、用疊澆法預(yù)制樁施工,不宜超過4層,下層或鄰樁的 砼達(dá)到30設(shè)計(jì)強(qiáng)度以后方可進(jìn)行(管樁每節(jié)長度810米,采用離心法生產(chǎn)制作).f、制作程序?yàn)?現(xiàn)場(chǎng)布置場(chǎng)地處理澆地坪筑砼支模扎筋、安設(shè)吊環(huán)澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)(到30強(qiáng)度

3、后)拆模支間隔端頭模板、刷隔離劑、扎筋澆筑間隔樁混凝土同法間隔重疊制作第二層樁養(yǎng)護(hù)到70強(qiáng)度起吊達(dá)100強(qiáng)度后運(yùn)輸.(圖示)g、鋼筋骨架主筋12-25米米(不宜小 于14米米),箍筋為6-8米米,間距不大于200米米,主筋對(duì)焊(接頭數(shù)量不得超過50.距離應(yīng)大于30d且不小 于500 米米).h、覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)不少于7d.i、樁的 制作質(zhì)量除應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的 允許偏差規(guī)定外,還應(yīng)符合下列要求:1)表面平整、密實(shí),掉角的 深度不應(yīng)超過10米米,且局部蜂窩和掉角的 缺損總面積不得超過該樁表面全部面積的 0.5%,并不得過分集中.2)收縮裂縫深度不得大于20米米,寬度不得大于0.25米米;橫向裂縫長度不

4、得超過0.5倍的 邊長.3)樁頂和樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫和掉角.2、樁的 起吊:樁的 強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的 70%后方可起吊,在吊索與樁間應(yīng)加襯墊,起吊應(yīng)平穩(wěn)提升,起吊時(shí),必須合理選擇吊點(diǎn),防止在起吊過程中過彎而損壞. a、d一點(diǎn)起吊 b兩點(diǎn)起吊 c三點(diǎn)起吊; e、f管樁一點(diǎn)及兩點(diǎn)起吊3、樁的 運(yùn)輸:混凝土預(yù)制樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 100%方可運(yùn)輸.可采用平板拖車(場(chǎng)外運(yùn)輸)或輕軌平板車運(yùn)輸(場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸).4、樁的 堆放:墊平、放穩(wěn),堆放層數(shù)不宜超過4層,不同規(guī)格的 樁應(yīng)分別堆放.(二)沉樁機(jī)械設(shè)備打樁設(shè)備主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置三部分.1、 樁錘是對(duì)樁施加沖擊力,將樁打入土中.樁錘主

5、要有落錘、汽錘、柴油錘、振動(dòng)錘等,目前應(yīng)用較廣的 是柴油錘.(1)落錘:落錘重量為520KN,用于普通粘性土和含礫石較多的 土層中打樁.(2)汽錘:a、單動(dòng)汽錘的 錘重30150KN,適用于打各種樁.b、雙動(dòng)汽錘的 錘重0.66t(6160KN),適用于打各種樁,并可以用于拔樁和水下打樁.(3)柴油錘:打樁工效高,構(gòu)造簡單,移動(dòng)靈活,使用方便,不適用于在過硬或過軟的 土層中打樁,多用于打木樁、鋼板樁及長度在12米以內(nèi)的 鋼筋混凝土樁.(4) 液壓錘:新型、低噪音、無油煙、能耗省的 打樁錘.它是由液壓推動(dòng)密閉在錘殼體內(nèi)的 芯錘活塞柱,令其往返實(shí)現(xiàn)夯擊作用,將樁沉入土中.(5)振動(dòng)錘:利用偏心輪引

6、起激振2、樁架(有穩(wěn)樁、吊錘、導(dǎo)向的 作用)是支持樁身和樁錘,將樁吊到打樁位置,并在打入過程中引導(dǎo)樁的 方向,保證樁錘沿著所要求的 方向沖擊.樁架的 選擇時(shí),應(yīng)考慮樁錘的 類型、樁的 長度和施工條件等因素.常用的 樁架形式有:滾筒式樁架、多功能樁架、履帶式樁架.(1)滾筒式樁架:(靠鋼滾筒行走、靈活性差)行走靠兩根鋼滾筒在墊木上滾動(dòng),優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單,制作容易,但在平面轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭方面不夠靈活,操作人員較多. (2)軌道式樁架:(可旋轉(zhuǎn)、傾斜、沿軌道行走) 軌道式樁架的 機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性很大,在水平方向可做360度旋轉(zhuǎn),導(dǎo)架可以伸縮和前后傾斜,底座下裝有鐵輪,底盤在軌道上行走.這種樁架可適用于各

7、種預(yù)制樁和灌筑樁施工. 圖29 滾筒式樁架 圖210多功能樁架 圖211 履帶式樁架(3)履帶式樁架:(比軌道式更靈活)以履帶起重機(jī)為底盤,增加導(dǎo)桿和斜撐組成,用以打樁.移動(dòng)方便,比多功能樁架更靈活,可用于各種預(yù)制樁和灌筑樁施工.3、動(dòng)力裝置動(dòng)力設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)樁錘用的 動(dòng)力設(shè)施,如卷揚(yáng)機(jī)、鍋爐、空氣壓縮機(jī)和管道、繩索和滑輪等.打樁機(jī)的 動(dòng)力裝置,主要根據(jù)所選的 樁錘性質(zhì)而定.選用蒸汽錘則需配備蒸汽鍋爐;用壓縮空氣來驅(qū)動(dòng),則需考慮電動(dòng)機(jī)的 或內(nèi)燃機(jī)的 空氣壓縮機(jī);用電源作動(dòng)力,則應(yīng)考慮變壓器容量和位置、電纜規(guī)格及長度、現(xiàn)場(chǎng)供電情況等.(三)沉樁工藝 沉樁方法有捶擊法、水沖法、振動(dòng)法、鉆孔捶擊法、靜

8、力壓樁法1、 捶擊法沉樁:利用樁捶的 沖擊力克服土體對(duì)樁體的 阻力,使樁沉到預(yù)定嘗試或達(dá)到持力層.(1)打樁準(zhǔn)備1)定樁位和確定打樁順序打樁順序直接影響打樁速度和打樁質(zhì)量.所以,群樁施打前,應(yīng)根據(jù)樁群的 密集程度、樁的 規(guī)格、長短、和樁架移動(dòng)方便來正確選擇打樁順序. a、從兩側(cè)向中間打 b、逐排打設(shè) c、自中央向四周打 d、自中央向兩側(cè)打稀疏時(shí)(樁中心距4倍樁徑時(shí)),根據(jù)施工方便選擇打樁順序.密集時(shí)(樁中心距=4倍樁徑時(shí)),按選定的 打樁順序?qū)嵤?當(dāng)樁規(guī)格、埋深、長度不同時(shí),宜“先大后小 、先深后淺、先長后短”施打,當(dāng)一側(cè)毗鄰建筑物時(shí),由毗鄰建筑物處向另一方向施打.2） 設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn):打樁現(xiàn)場(chǎng)附

9、近需設(shè)置不少于2個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)檢查樁位偏差和入土深度3） 墊木、樁帽和送樁:樁捶與樁帽間應(yīng)設(shè)置墊木用以減輕對(duì)樁帽的 直接沖擊4） 設(shè)置標(biāo)尺:以控制樁的 入土深度5)其它(2)沉樁工藝樁機(jī)就位樁起吊對(duì)位插樁打樁接樁打樁送樁檢查驗(yàn)收樁機(jī)移位1） 樁機(jī)就位:應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位,保證垂直、穩(wěn)定,確保在施工中不發(fā)生傾斜、移動(dòng).2） 樁起吊:鋼筋混凝土預(yù)制應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%方可起吊,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 100%才能運(yùn)輸.3） 對(duì)位插樁:樁尖插入樁位后,先用落距較小 的 輕捶1-2次,樁入土一定深度,再調(diào)整樁捶、樁帽、樁墊及打樁機(jī)導(dǎo)桿,使之與打入方向成一直線,并使樁穩(wěn)定.4） 打樁:打樁順序根據(jù)基礎(chǔ)的 設(shè)計(jì)標(biāo)高

10、,先深后淺;依樁的 規(guī)格先大后小 ,先長后短5)接樁:混凝土預(yù)制長樁,一般要分節(jié)制作,在現(xiàn)場(chǎng)接樁,分節(jié)沉入.常用接頭方式有焊接接樁、法蘭接樁及硫硝膠泥錨接接樁三種.6)送樁:在打樁時(shí),若要使樁頂打入土中一定深度,則需設(shè)置送樁,送樁的 中心線應(yīng)與樁身吻合一致方能進(jìn)行送樁7） 檢查驗(yàn)收:一是能否滿足貫入度或標(biāo)高的 設(shè)計(jì)要求,二是打入后的 偏差是否在施工及驗(yàn)收規(guī)范允許的 范圍以內(nèi)2、 靜力壓樁法:利用無振動(dòng)、無噪聲的 靜壓力將樁壓入土中.適用于在軟土、淤泥質(zhì)土中沉樁,以及有防振要求的 建筑物附近施工.1)機(jī)械設(shè)備:(壓樁機(jī))a、機(jī)械式靜力壓樁機(jī)是利用樁架的 自重和壓重,通過卷揚(yáng)機(jī)牽引滑輪組,將整個(gè)壓

11、樁機(jī)的 重力經(jīng)壓梁傳至樁頂,以克服樁身下沉?xí)r與土的 摩阻力,將樁壓入土中.b、液壓式靜力壓樁機(jī)由壓樁機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)和起吊機(jī)構(gòu)組成.2)施工程序:測(cè)量定位樁機(jī)就位吊樁插樁樁身對(duì)中調(diào)直靜壓沉樁接樁再沉樁終止壓樁切割樁頭3、 其他沉樁方法:振動(dòng)法、水沖沉樁法、鉆孔錘擊法等(1)振動(dòng)法:借助固定于樁頂?shù)?振動(dòng)器產(chǎn)生的 振動(dòng)力,減小 樁與土之間的 摩擦阻力,使樁在自重和振動(dòng)力的 作用下沉入土中.適于振動(dòng)法在砂土中運(yùn)用效果較好,對(duì)黏土地區(qū)效率較差(2)水沖沉樁法:利用高壓水流經(jīng)過樁側(cè)面或空心樁內(nèi)部的 射水管沖擊樁靴附近土層,減小 樁與土之間的 摩擦力及樁靴下土的 阻力,使樁在自重和錘擊作用下迅速沉入土中.

12、適于砂土和碎石土,有時(shí)對(duì)于特別長的 預(yù)制樁,單靠錘擊有一定困難時(shí),也可用水沖法輔助施工.(3)鉆孔錘擊法:當(dāng)遇到土層堅(jiān)硬,采用錘擊法遇到困難時(shí)可以先在樁位上鉆孔后再在孔內(nèi)插樁,然后錘擊沉樁.混凝土灌注樁施工原理:直接在施工現(xiàn)場(chǎng)的 樁位上使用人工或機(jī)械等方法成孔,然后在孔內(nèi)澆筑混凝土或鋼筋混凝土成樁.分類:根據(jù)成孔方法不同分為鉆孔、套管成孔、爆擴(kuò)成孔及人工挖孔灌注樁等.(一)灌注樁的 施工準(zhǔn)備1、定樁位和確定成孔順序(四點(diǎn)、兩線、一點(diǎn),攀線法)(1)鉆孔、挖孔無擠土,可按施工方便確定成孔順序.(2)沖孔、振動(dòng)、爆擴(kuò)有擠土,可按規(guī)定確定成孔順序1)間隔1-2個(gè)樁位成孔2)在鄰樁混凝土初凝前或終凝后

13、再成孔3)群樁基礎(chǔ)(5根單樁),從中間向周圍成孔.4)爆擴(kuò)樁,同一承臺(tái)下一定樁距的 可單爆或聯(lián)爆法成孔2、制作鋼筋籠(1)主筋:環(huán)向均勻布,保護(hù)層厚度符合要求,焊接連接.(2)箍筋:直徑、間距.(3)加勁箍:直徑、間距、焊接.(4)定位筋:控制保護(hù)層厚度,間距符合設(shè)計(jì)規(guī)定.注意:鋼筋籠外徑:比套管內(nèi)徑小 60-80米米,比導(dǎo)管外徑大100米米以上.3、混凝土配制(1)石子:合適粒徑,卵石50 米米、碎石40 米米,配筋樁30 米米(2)砂:中粗砂(3)坍落度:水下16-22 米米,干作業(yè)8-10 米米,套管6-8 米米(二)灌注樁的 施工工藝1、鉆孔灌注樁:利用鉆孔機(jī)械鉆出樁孔,并在樁孔中澆灌

14、混凝土而成的 樁.(1)干作業(yè)成孔灌注樁:鉆頭在不含水土層中施工適用:地下水位以上的 各種軟硬土層,不需設(shè)置護(hù)壁.1)螺旋鉆成孔灌注樁施工工藝鉆機(jī)就位鉆孔檢查成孔質(zhì)量孔底清理蓋好孔口蓋板移樁機(jī)至下樁位移走蓋口板復(fù)測(cè)樁孔深度及垂直度安放鋼筋籠放混凝土串筒澆灌混凝土插樁頂鋼筋2)螺旋鉆孔壓漿成樁法施工工藝鉆機(jī)就位鉆孔、清底一次壓漿提鉆下鋼筋籠下碎石二次補(bǔ)漿(2)泥漿護(hù)壁成孔灌注樁:鉆頭在含水土層中施工適用:地下水位以下的 各種軟土層,需設(shè)置護(hù)壁.泥漿作用:護(hù)壁、攜渣、冷卻和潤滑.施工工藝流程:測(cè)定樁位埋設(shè)護(hù)筒(1.5,100200,400600)樁機(jī)就位制備泥漿成孔清孔安放鋼筋骨架澆筑水下混凝土1

15、)定樁位、埋設(shè)護(hù)筒定位后,埋設(shè)護(hù)筒.護(hù)筒作用是定位、防水、保護(hù)孔口、保持孔內(nèi)水壓力、引導(dǎo)鉆進(jìn)方向等.2)制備泥漿原土造漿:土屑與水旋拌自成.人工造漿:高塑性黏土或膨潤土與水拌合.濃度應(yīng)控制,注入為1.1左右,排出為1.2-1.4;3)成孔:機(jī)械鉆孔a、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔正循環(huán):注水、浮渣、清孔難度大、速度慢.反循環(huán):流水、抽水、吸渣、清孔容易、速度快.b、潛水鉆成孔潛水鉆機(jī)和鉆頭連在一起,潛入水中切土工作的 一種體積小 而輕的 旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)械.c、沖擊鉆成孔主要用于巖土層中成孔,鉆頭有十、工、人字形.4)清孔注入清水或濃度低的 泥漿,通過泥漿比重儀檢測(cè)泥漿比重,用重錘法或沉渣儀檢測(cè)孔底沉渣厚度(端承

16、樁=50米米,摩擦端承樁、端承摩擦樁=100 米米,摩擦樁=300米米).5)澆筑水下混凝土(導(dǎo)管法)將密封連接的 鋼管作為混凝土水下灌注的 通道,混凝土沿豎向?qū)Ч芟侣渲量椎?置換泥漿而成樁.2、沉管灌注樁原理:使用樁錘將一定直徑的 鋼管和樁尖擠土、入土,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,邊拔管、邊振動(dòng)、邊灌注混凝土、邊成樁.分類:振動(dòng)沉管灌注樁:振動(dòng)沖擊錘沖擊和振動(dòng),活瓣式樁尖.錘擊沉管灌注樁:樁錘沖擊,樁靴式樁尖.夯壓成型灌注樁:外鋼管入土,內(nèi)夯管夯打.(1)施工順序:樁機(jī)就位沉管(錘擊、振動(dòng))混凝土澆筑邊拔管邊澆砼安放鋼筋籠或插筋(2)施工方法:有單打法、反插法、復(fù)打法等1)單打法:一次沉管、一次拔管,一

17、般情況下振動(dòng)沉管灌注樁均采用此法2)復(fù)打法:兩次沉管、兩次拔管,可擴(kuò)大樁徑,大大提高樁的 承載力3)反插法:多次沉管、多次拔管,可擴(kuò)大樁徑,提高樁的 承載力3、人工挖孔灌注樁原理:采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔,然后安放鋼筋籠,澆筑混凝土而形成的 樁.特點(diǎn):質(zhì)量好,速度快,污染小 ,不安全.要求:直徑滿足設(shè)計(jì)承載力,最小 為800米米,一般為1000米米-3000米米,樁底一般都擴(kuò)底.(1)機(jī)具準(zhǔn)備:挖土、出土、降水、通風(fēng)和通訊機(jī)具,以及護(hù)壁模板.(2)施工工藝:測(cè)量放線、定樁位樁孔內(nèi)土方開挖支護(hù)壁模板澆護(hù)壁混凝土拆模,繼續(xù)下一節(jié)的 施工澆筑樁身混凝土(3)注意事項(xiàng)a、樁位監(jiān)控,專人負(fù)責(zé);b、保證孔

18、位和垂直度;c、防止土壁坍落及流砂;d、護(hù)壁混凝土符合規(guī)范;e、及時(shí)清孔、排水、攪混凝土.4、爆擴(kuò)成孔灌注樁原理:先在樁位形成導(dǎo)孔,再埋炸藥引爆擴(kuò)孔,后放置鋼筋澆注混凝土而形成的 樁.施工工藝:成孔檢查修理樁孔安放炸藥包注入壓爆混凝土引爆檢查擴(kuò)大頭 安放鋼筋籠澆注樁身混凝土成樁養(yǎng)護(hù)樁基工程常見的 質(zhì)量通病及防治措施樁基工程施工過程中,由于有工藝和操作上,樁的 制作質(zhì)量上,土層變化復(fù)雜等原因,會(huì)導(dǎo)致一些質(zhì)量問題和事故的 發(fā)生.因此,發(fā)生這些問題時(shí),必須具體分析,具體處理,必要時(shí),應(yīng)與設(shè)計(jì)單位共同研究解決.(一)預(yù)制樁施工常見的 質(zhì)量通病有:樁頂破碎,沉樁達(dá)不到控制要求,樁傾斜、偏移,樁身斷裂,接頭忪脫、開裂,樁頂上涌.(二)灌注樁施工1、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁常見的 質(zhì)量通病有:孔壁坍塌孔,護(hù)筒冒水,鉆孔偏斜,鉆孔漏漿,梅花樁,卡錘,流砂,鋼筋籠偏位、變形、上浮,端樁等.2、沉管灌注樁常見的 質(zhì)量通病有:縮徑,樁身夾泥,斷樁,掉腳樁,樁身下沉,樁尖進(jìn)水進(jìn)泥砂,灌注樁達(dá)不到最終設(shè)計(jì)要求等.3、干作業(yè)成孔灌注樁常見的 質(zhì)量通病有:塌孔,樁孔偏斜,鉆進(jìn)困難等.4、挖孔樁灌注樁常見的 質(zhì)量通病有:樁身質(zhì)量缺陷,樁孔坍塌,護(hù)壁裂縫等.5、爆擴(kuò)樁灌注樁