02第二章深基础工程概要

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1、第二章 深基础工程,预制桩施工 灌注桩施工 其它深基础施工,第一节 概述,一、深基础的类型 桩基础 墩基础 地下连续墙 沉井基础 沉箱基础,二、桩基础的组成与种类 1组成: 若干根桩 承台(承台梁),2种类 1)按受力性质分: 摩擦桩 端承桩 抗拔(浮)桩,2)按材料分:钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土 3)按形状分: 方、圆、多边、管 4)按制作方法分: 预制桩、灌注桩,预制桩沉桩方法:,锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入软土。 振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,沉拔快,适砂土。 水冲法:高压射水(桩侧或桩内)冲孔下沉,留12m打入或振入。适坚硬土、砂石层。 钻孔锤击法:钻孔(留

2、12m)、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。 静力压桩法:80120t压桩机,适软弱土层。,灌注桩按成孔方法:,钻孔法一般土层 沉管法土质差、水位高 爆扩法土质好(粘性)、无地下水 人工挖孔法桩径大、土较好,第二节 钢筋混凝土打入桩的施工,一、预制桩的制作、运输和堆放 1制作应由工厂加工,保证质量 要点: 叠制4层,上下隔离,下层30再上层; 钢筋接长用对焊,接头错开; 混凝土由顶至尖连续浇筑,注意养护与保护; 预应力管桩离心成型,直径400500,壁厚80100,节长810m,C60。,2、运输 防止损坏,(1)混凝土强度: 起吊移位70设计强度 运输、起吊就位100设计强度,一点吊

3、距顶0.31L (L=510m), 距顶0.29L(L1116m); 两点吊距顶、距尖0.207L; (3)吊、运平稳,避免损坏。,(2)合理吊点: (正负弯矩值相等则均小),3堆放,高度不超过四层; 地面坚实、平整,垫长枕木; 支承点在吊点位置,垫木上下对齐。,二、打桩设备:,1、桩锤 落锤:构简、使便、锤高可调;效率低,桩损大。锤重0.51.5t,动力卷扬机、人。 柴油锤:(导杆式、筒式) 构简、使便、自供能源、适于中型桩;锤重0.126.0t;不适过软过硬土、噪音大、污染,4080次/分。 蒸汽锤:单动升耗能、自重降,力大慢1.515t,2530次/分; 双动式双向耗能,效率高,0.66

4、t;100200次/分;可打可拔。 液压锤:无噪、无污、频率高,复杂、价高。油气二压施力长,贯入度大。,单动汽锤工作原理图,双动汽锤工作原理图,导杆式柴油锤工作原理图,筒式柴油锤工作原理图,2、桩架,作用: 支撑锤桩 吊桩就位 打桩导向 类型 (常用): 多功能桩架:机动适应性好;大而装拆运麻烦。 履带式桩架:移动方便,适用范围广。 步履式桩架:移动方便,稳定性好,适应性强。,履带式桩架,多功能桩架,3、桩锤选择:(宜重锤低击),类型选择: 型号选择: 1)依单桩设计荷载计算冲击能E; E0.025P 2)依E及资料初选桩锤重量; 3)验算适用系数K: K(锤总重M + 桩重C )/ E选 ;

5、 (5,3.5,2) 4)验算合宜系数 :M / C12,三、打桩施工,1、准备工作 (1)场地准备:清除地上、地下障碍物,平整、压实场地,设置排水沟; (2)放轴线、定桩位、设置水准点 (2个); (3)确定打桩顺序: (4)进行打桩试验:2根,检验工艺、设备是否符合要求。,打桩顺序:,1) 当桩中心距4倍桩径时, 可:自中间向四周环绕或放射打; 由中心向两侧对称打; 分段对称打; 2) 当桩中心距4倍桩径时,可按施工方便顺序打; 3) 当桩的规格不同时,先大后小,先长后短; 4) 当桩尖设计标高不同时,先深后浅。,避免 入土深度不一,导致不均匀沉降; 难打易碎; 邻桩移位倾斜。,2、打桩工

6、艺:,工艺顺序: 设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打(接桩,截桩,静、动载试验,承台施工)。 要点: 采用重锤低击,开始要轻打; 注意贯入度变化,做好打桩记录(编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度); 如遇异常情况(贯入度剧变;桩身突然倾斜、位移、回弹;桩身严重裂缝或桩顶破碎),暂停施打,与有关单位研究处理。,3、质量要求:,1)满足承载力要求: 端承桩控制最后贯入度为主(参考标高) 摩擦桩控制沉桩标高为主(参考最后贯入度) 2)偏差: 桩位偏差:排桩偏轴100,顺轴150mm; 群桩 1/3桩径或边长; 垂直偏差 1 % ; 3)桩不受损:桩顶、桩身不打坏,桩顶下1

7、/3桩长内无水平裂缝。,第三节 灌注桩施工,一、钻孔灌注桩: 施工无振动无噪音,但比同径预制桩承载低、沉降大。 (一)干作业法(用于无地下水或已降水) 1、成孔机械: 螺旋钻长:钻杆长10m以上,400600 短:钻杆长35m,300400 钻扩机:钻孔径8001200,扩孔径可达3.5m,步履式螺旋钻机,2、施工,(1)工艺顺序 平整场地,挖排水沟定桩位钻机对位、校垂直开钻出土清孔检查垂直度及虚土情况放钢筋骨架浇混凝土。,钻孔,螺旋钻孔机成桩工艺,放入钢筋骨架,浇筑混凝土,清孔,(2)施工要点 土质差、有振动、间距小时,间隔钻孔制作; 软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆; 可塑、硬塑粘土,含水

8、量较小的砂土用密纹叶片钻杆; 及时灌注混凝土,防止孔壁坍塌; 浇混凝土时放护筒,混凝土坍落度59cm,每层浇筑高度1.5m。 (3)质量要求 偏差要求:位置偏差70150mm; 垂直度偏差1 孔底虚土厚度: 端承桩50mm; 摩擦桩150mm。 避免出现缩径和断桩,(二)泥浆护壁成孔(用于有地下水),1、成孔机械 冲抓钻 冲击钻 潜水电钻 回转钻 反循环 正循环,冲击钻作业示意图,2、施工,(1)工艺顺序: 平整场地、挖排水沟定桩位埋护筒配泥浆钻孔、灌泥浆清孔放钢筋骨架水下灌注混凝土。 (2)要点: 1)护筒直径比钻头大100,开设12个溢浆口,埋入土中1m; 2)泥浆比重1.1左右(粘土时可

9、自造),随钻随灌,保持高于水位面;,3)水下灌注要求:,混凝土C20,坍落度1622cm,骨料粒径30mm; 导管最大外径比钢筋笼内径小100以上; 钢筋的混凝土保护层厚度50mm(混凝土垫块); 能埋管500600mm后剪断导柱塞铅丝; 提管时保证混凝土埋入1m。,二、沉管灌注桩,1.特点:能在土质很差,地下水位很高时施工。 2.施工方法:锤击沉入钢管法 振动沉入钢管法 3.工艺顺序: 桩靴、钢管就位沉管检查管内有无砂、水放入钢筋骨架浇灌混凝土、提管。 4.要点: 防止钢管内进入泥浆、水; 灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动; 防止缩径、断桩及吊脚桩。,就位,沉入,浇筑,成型,边拔边浇

10、,放入钢筋笼 继续浇筑,钢筋混凝土桩尖,钢管活瓣桩尖,5. 提高桩承载力的方法 锤击沉管灌注桩: 单打法 复打法单打时不放钢筋笼,混凝土初凝前原位打入、插筋灌注。 振动沉管灌注桩: 单振法灌满混凝土后,每原位振动510s,再上拔0.51m。 复振法同复打法; 反插法单振法拔管时,每上拔0.51m,向下反插0.30.5m。,三、爆扩灌注桩,步骤:成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。 炸药用量:依扩大头径及土质而定,可用计算、试验、查表三法。,内容:爆桩孔 爆扩大头,爆扩桩基础构造示意图,爆扩桩施工工艺,钻孔 (直径5060mm),放炸药管,扩孔清土,放炸药包 灌混凝土,爆扩

11、大头,放入钢筋骨架,灌注混凝土,四、人工挖孔灌注桩 安全要求: 护壁、通风、联络、照明、人员上下,大直径扩底桩,护壁构造示意,第四节 其它深基础施工,一、地下连续墙 1.用途:深基坑的支护结构建筑物的深基础 2.特点:刚度大,挡土又挡水,可用于任何土质,施工无振动、噪音低; 成本高,施工技术复杂,专用设备。 3.施工工艺:导墙施工槽段开挖清孔插入接头管和钢筋笼水下浇筑混凝土(初凝后)拔出接头管。 4.支承及与基础底板、结构墙体的连接:,地下连续墙施工过程示意图,导杆液压 抓斗构造,SF型多头 钻成槽机,二、墩基础(即大直径扩底灌注桩),直径0.8m。(桩径2.5m、底径5m、承千吨) 方法:1

12、)人挖人扩桩; 2)机钻人扩桩,干法; 3)机钻机扩桩,湿法。 要求: 防塌壁;须降水、通风、通讯、照明。 设备:1)风镐、八字护壁; 2) 钻扩机。 施工工艺: 护壁挖孔扩底放入钢筋笼浇筑混凝土,墩身施工示意图,三、沉井基础,1、用途:重型设备基础;桥墩;取水结构;超高层建筑物基础; 2、施工工艺:制作安放刃脚分节浇筑沉井和开挖下沉(井内混凝土施工) 1)现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒,可设内隔墙,可竖向分段; 2)井筒内挖土或水力吸泥后,井筒靠自重逐步下沉,边挖边沉; 3)沉至设计标高后用素混凝土封底防水渗,浇钢筋混凝土底板,或内填; 4)若沉井为内空的地下结构物,则浇筑钢筋混凝土顶板。,沉井施工主要程序示意图,

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