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1、,验槽 地基处理 桩基工程,第二章 地基处理与桩基工程,2.1 基坑验槽当基坑（槽）挖至基底设计标高后，施工单位必须会同勘察、设计、监理单位和建设单位共同进行验槽，合格后方能进行基础工程施工。验槽有观察验槽与钎探验槽2.2 地基加固处理当工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱（强度不足或压缩性大），不能作为天然地基时，可针对不同情况，采取各种人工加固处理的方法，以改善地基土性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。,地基加固原理是：“将土质由松变实”， “将土的含水量由高变低”，即可达到地基加固的目的。 地基加固的方法，可归纳为“挖、填、换、夯、压、挤、拌”七个字。（详见教材）,
2、钎探录像,2.3 桩基施工,桩基是深基础结构型式之一，应用广泛。其组成和分类如下： 1组成： 若干根桩、 承台（承台梁）（见下图）,2种类 1）按受力性质分：摩擦桩端承桩摩擦端承桩端承摩擦桩 2）按材料分：木、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）按桩的施工方法分： 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 12m）、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。 静力
3、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（含夯扩沉管法） 爆扩法土质好（粘性）、无地下水 人工挖孔法桩径大、土质较好,2.3.1 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,一点吊距顶0.31L (L=510m)，距顶0.
4、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： （正负弯矩值相等原则）,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，0.66t；100200次/分；可打可拔。 液压锤：无噪
5、、无污、频率高，复杂、价高。油气二压施力长，贯入度大。,导杆式柴油锤工作原理图,单动汽锤工作原理图,双动汽锤工作原理图,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：,类型选择： 型号选择：1）依单桩设计荷载计算冲击能E；E0.025P2）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 ；（5，3.5，2）4)验算合宜系数 ：M / C12,三、打桩施工,1、准备工作
6、 （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：原因：打桩挤土现象，挤土使邻桩浮起或位移、周围建筑物受损。 （4）进行打桩试验：2根，检验工艺、设备是否符合要求；校核设计。,打桩顺序 施工实践证明：当桩中心距4倍桩径时，要拟定合理的打桩顺序。,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。,2、打桩工艺：,工艺顺序： 要点：
7、桩架移动就位吊桩、定桩扣好桩帽、落锤、脱吊钩试打正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。 先轻后重，“重锤低击”，防止“锤击应力”断桩； （重锤低击与较软的桩垫可减小锤击应力） 要连续打入，防止停歇后土体弹性恢复固结，难以打入； 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，暂停施打，与有关单位研究处理。,3、质量控制：,1）满足承载力要求：端承桩以最后贯入度为主(设计标高参考)摩擦桩以设计标高为主(最后贯入度参考) 2）偏差:桩位偏差：单排桩100mm；多排桩 1/2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1/3
8、桩长内无水平裂缝。,2.3.2 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，含水量较小的砂土用
9、密纹叶片钻杆；及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌；浇混凝土时放串筒，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；摩擦端承桩或端承摩擦桩150mm; 摩擦桩300mm 。,（二）泥浆护壁成孔（用于有地下水）,1、成孔机械 冲抓钻冲击钻 潜水钻回转钻,冲击钻作业示意图,泥浆护壁录像,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，开设溢浆口，埋入土中1m，（定位、防塌孔、地表水）2）泥浆比重1.1左右（粘土时可
10、自造），随钻随灌，保持高于水位面；泥浆的作用：护壁与运渣土。,砼导管,球塞,铅丝,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：适于土质很差，地下水位很高。 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。,就位,沉入,浇筑,成型,边拔边浇,放入钢筋笼 继续浇筑,钢筋混凝土桩靴,钢管活瓣桩靴,4.要点： 防止钢
11、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。,施工时，桩的间距5倍桩颈或0.8m。（桩径2.5m、底径5m、承千吨） 方法：1)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,思考,1、按施工方法，桩分为哪两类？ 2、在什么情形下，可不考虑打桩顺序？ 3、何为锤击应力？如何减少锤击应力？ 4 、最后贯入度的含义？ 5 、钻孔灌注桩，孔底虚土厚度允许为多少？ 6、沉管灌注桩什么情况下应跳打？,
