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1、第二章 地基处理与桩基工程,第一节 地基加固处理 第二节 钢筋混凝土预制桩施工 第三节 混凝土灌注桩施工 第四节 其它深基础施工,第一节 地基加固处理,一、地基加固原理“将土质由松变实，将土的含水量有高变低” 具体措施： 改变建筑形体，简化建筑平面； 调整荷载差异； 合理设置沉降缝； 采用轻型结构、柔性结构； 加强房屋的整体刚度； 对基础进行移轴处理； 施工中正确安排施工顺序和施工进度,二、地基加固的方法,挖、填、换、夯、压、挤、拌,图142 搅拌水泥土墙施工流程 （a）定位；（b）预埋下沉；（c）提升喷浆搅拌；（d）重复下沉搅拌（e）重复提升搅拌；（f）成桩结束,单管旋喷桩施工工艺,端承桩
2、摩擦桩 1-桩； 2-承台； 3-上部结构,第二节 钢筋混凝土预制桩施工,1、定义：按照建筑地基基础设计规范GB500072002中术语2.1.13,桩基础pile foundation，由设置于岩土中的桩和联接于桩顶的承台组成的基础。,桩的分类,按桩的受力情况：端承桩、摩擦桩； 按桩的施工方法：预制桩、灌注桩； 按桩的作用：工程桩、维护桩 按桩的材料：钢筋混凝土桩、钢桩（钢管桩、钢板桩）、木桩等。,一、钢筋混凝土预制桩锤击法施工,（一）桩的制作 钢筋混凝土预制桩一般在预制厂制作，较长的桩在施工现场附近露天预制。可分为管桩和实心桩两种 桩的长度主要取决于运输条件及桩架高度，一般不超过30m。如
3、桩长超过30m，可将桩分成几段预制，在打桩过程中接桩。 制作预制桩有并列法、间隔法、重叠法、翻模法,重叠法要点： 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；,（二）桩的起吊、运输和堆放1.起吊：钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70方可起吊；达到设计强度的100%才能运输和打桩。桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定。吊点位置的选择随桩长而异，并应符合起吊弯矩最小的原则,2.运输：当运距不大时，可采用滚筒、卷扬机等拖动桩身运输；当运距较大时可采用小平台车运输。运输过程中支点应与吊点位置一致。 3.堆放：桩在施工现场的堆放场地应
4、平整、坚实，并不得产生不均匀沉陷。堆放时应设垫木，垫木的位置与吊点位置相同，各层垫木应上、下对齐，堆放层数不宜超过4层。,（三）打桩机械 打桩机主要包括：桩架、桩锤和动力装置三个部分 1.桩锤 1）种类： 主要有落锤、柴油锤、蒸汽锤、液压锤、电磁锤等。,落锤,原理： 采用钢铁做成，利用人力或卷扬机提升然后自由落下对桩进行锤击。 特点： 构造简单，使用方便，能随意调节落锤高度。生产效率低，打桩速度慢，对桩的损伤大。 适用：粘土和含砂、砾石较多的土层。,柴油锤,原理： 利用燃油爆炸的力量推动活塞往复运动对桩进行锤击。 特点： 工效高，构造简单，移动灵活，使用方便，不需沉重的辅助设备，也不必从外部供
5、应能源等。但是具有噪音大、油滴飞散、排出的废气污染环境等缺点。 适用： 适于在普通的土壤中打大型的钢筋混凝土桩和钢管桩，不适于在过硬或过软的土层中打桩。,筒式柴油锺工作原理,蒸汽锤,原理： 利用蒸汽的动力进行锤击。 种类： 单动汽锤、双动汽锤。 特点： 冲击力大、打桩速度快、能适用各种不同土壤，但是需要一整套锅炉设备，使用笨重，移动不便。 适用： 冲击力较大，可以打各种桩。,液压打桩锤,高频液压振动锤,2） 桩锤的选择 桩锤应根据地质条件、桩的类型、桩的长度、桩身结构强度、桩群密集程度以及施工条件等因素来确定，其中尤以地质条件影响最大。 当桩锤重大于桩重的152倍时，沉桩效果较好。 注意： “
6、重锤低击”与“轻锤高击”。,主要根据桩的类型、规格、土质等情况来选择。（土质较软时取下限，土质较硬时取上限）,2.桩架,作用： 吊桩就位，固定桩的位置，承受桩锤和桩的重量，在打桩过程中引导锤和桩的方向，并保证桩锤沿所要求的方向冲击桩体。 种类： 多能桩架 由立柱、斜撑、回转工作台、底盘、及传动机构组成。能适用各种预制桩与灌注桩的施工。特点是机动适应性好；大而装拆运麻烦。 履带式桩架 以履带式起重机为底盘，增加立柱和斜撑用以打桩。移动更为方便。能适用各种预制桩和灌注桩的施工。特点是移动方便，适用范围广。,振动沉管多能桩架照片图,振动头,钢管,履带式桩架图,3动力装置的选择动力装置的选择应根据桩锤
7、的类型来确定。 4.打桩前的准备工作1)清除地上、地下障碍物，对场地进行平整并做好排水工作。 2)放出桩的基准线并定出桩位，在不受打桩影响的适当位置设置水准点， 3)接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。 4)进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符合要求。 5)确定打桩顺序,（四）打桩顺序：,a）逐排施打,b）自中间向外围施打,c）分段施打,图2-6 预制桩打桩顺序示意图,注意：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。,1) 当桩中心距4倍桩径时，要确定施工顺序； 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
8、短； 4) 当桩尖设计标高不同时，先深后浅。,（五）打入桩的施工工艺 1桩机就位 2吊桩 3打桩 4接桩 5送桩 6截桩：,打桩过程演示,（四）打桩过程中常见的问题（1）桩顶、桩身被打坏。 （2）桩位偏斜。（3）桩打不下。（4）一桩打下邻桩升起。,打桩质量要求 1）贯入度或标高 端承桩：以贯入度为主，以标高为辅。 摩擦桩：以标高为主，以贯入度为辅。 2）平面位置 打（压）入桩（预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩）的桩位偏差，必须符合表2-2的规定。 3）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。,表2-2 预制桩（钢桩）桩位允许偏差（mm）,某钢筋混凝土预制桩施工现场（开挖
9、后）,二、静力压桩、振动沉桩、射水沉桩施工,（一）静力压桩 是借助压桩机及其配重将桩压入土中，此法适用于软弱土层。由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。,静力压桩机,静力压桩的施工工艺 施工程序为： 测量定位压桩机就位吊桩、插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩送桩终止压桩截桩。,静力压桩施工过程,施工注意事项 1）压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接桩时也应保证上下接桩的轴线一致，并使接桩时间尽可能地缩短，否则，间歇时间过长会由于土体固结导致发生压不下去
10、的事故。 2）当桩接近设计标高时，不可过早停压，否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。 3）压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然增大，可采取停车再开。忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采取截桩的办法。,（二） 振动沉桩 振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动，使其改变排列组织，产生收缩和位移，这样桩表面与土层间的摩擦力就减少，桩在自重和振动力共同作用下沉人士中（图2-9）。 适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更适合于打钢板桩，同时借助起重设备可以拔桩。,（三）射水
11、沉桩法 射水法沉桩又称水冲法沉桩，是将射水管附在桩身上，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，以减少土对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩身表面涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力，使桩借自重（或稍加外力）沉入土中 射水法沉桩的特点是：当在坚实的砂土中沉桩，桩难以打下或久打不下时，使用射水法可防止将桩打断，或桩头打坏；比锤击法可提高工效24倍，节省时间，加快工程进度。 本法最适用于坚实砂土或砂砾石土层上的支承桩，在粘性土中亦可使用。,钢桩,钢桩 包括钢管桩、 H 型桩及其他异型钢桩。 常用钢管桩与 H 型钢桩。钢管桩直径有 400 1000 ，钢管壁厚为 918mm ； H 型钢则有 200
12、200400 400 ，其翼缘和腹板厚度为 1225mm 。钢桩的分段长度一般不宜超过 1215m 。钢桩的端部形式，应根据桩所穿越的土层、桩端持力层性质、桩的尺寸、挤土效应等因素综合考虑确定。钢管桩常采用两种形式：带加强箍或不带加强箍的敞口形式以及平底或锥底的闭口形式。 H 型钢桩则可采用带端板和不带端板的形式，不带端板的桩端可做成锥底或平底。,钢桩的制作与运输,钢桩的制作前应检查桩的材料是否符合设计要求，并应检查出厂合格证和试验报告。现场制作钢桩应有平整的场地及挡风防雨设施。钢桩制作的容许偏差应符合有关规定。 钢桩的运输与堆存除应满足一般的运输与堆存要求外，还应注意桩的两端应有适当保护措施
13、，钢管桩应设保护圈；搬运时应防止桩体撞击而造成桩端、桩体损坏或弯曲； 钢桩应按规格、材质分别堆放，堆放层数不宜太高， 对钢管桩， 900 直径放置三层， 600 放置四层， 400 放置五层； 对 H 型钢桩最多六层；支点设置应合理，钢管桩的两侧应用木楔塞住，防止滚动,钢桩的沉桩施工,钢管桩如锤击沉桩有困难，可在管内取土以助沉； H 型钢桩断面刚度较小，采用柴油锤打桩时锤重不宜大于 4.5t 级，在锤击过程中桩架前应有横向约束装置，以防止横向失稳。 持力层较硬时， H 型钢桩不宜送桩。 地表层如有大块石、混凝土块等回填物，则应在插入 H 型钢桩前进行触探并清除桩位上的障碍物，保证沉桩质量。,钢
14、桩焊接头应采用等强度连接，使用的焊条、焊丝和焊剂及焊接质量应符合有关规定。 钢管桩应采用上下节桩对焊连，其构造见图 2-7 。H 型钢桩接头可采用对焊或采用连接板贴角焊，其构造见图 2-8,a ）接桩构造； b ）接口详图 图 2-7 钢管桩接桩构造 1 下节桩； 2 上节桩； 3 上节桩内衬套； 4 焊缝； 5 托块,图 2-8 H 型钢桩接桩构造 1 下节桩； 2 上节桩； 3 连接钢板； 4 焊缝,钢桩的质量控制,钢桩的焊接时端部的浮锈、油污等脏物必须清除，保持干燥，下节桩顶经锤击后的变形部分应割除：上下节桩焊接时应校正垂直度，对口的间隙为 23mm ；焊接应对称进行。气温低于 0 或雨
15、雪天，无可靠措施确保焊接质量时，不得焊接。 焊接接头除应进行外观检查外，还应按接头总数的 5 做超声或 2 做 X 拍片检查，在同一工程内，探伤检查不得少于 3 个接头。,第三节 混凝土灌注桩施工,灌注桩是在施工现场的桩位上就地成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成。根据成孔方法的不同可以分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注桩等。 灌注桩与预制桩相比由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有节省钢材、降低造价、无需接桩及截桩等优点。,一、干作业成孔灌注桩 干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。 干作业成孔一般采用螺旋钻机(录象） 螺旋钻机工作过程动画,步履式螺旋钻机,二、泥浆护壁成孔灌注桩完整施工工艺动画 （一）埋设护筒 1护筒的作用 护筒作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止塌孔，增加桩孔内水压。 2护筒的埋设 （二）泥桨的制备,1护壁泥浆（录相）的作用 （1）护壁,（2）携砂,（3）冷却,（4）润滑。 2泥浆的制备（录相） 泥浆的性能指标如相对 密度、粘度、含砂量、 pH值、稳定性等要符合 规定的要求。 （三）成孔 1潜水钻机成孔 2回转钻机成孔 3冲击钻成孔4冲抓锥成孔,
