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1、第二章 地基处理 与基础工程 一、地基处理与加固 比萨斜塔 地基质量问题 地基质量问题 墙体开裂 地基质量问题 墙体开裂 地基质量问题 不均匀沉降 二、基础工程 浅基础工程 筏板基础 浅基础工程 筏板基础 浅基础工程 筏板基础 浅基础工程 筏板基础 浅基础工程 筏板基础 柔性基础常见质量问题 1、钢筋工程 （ 1） 钢筋位移 （ 2） 梁钢筋骨架尺寸小于设计尺寸 （ 3） 钢筋搭接质量问题 柔性基础常见质量问题 2、混凝土工程 （ 1） 蜂窝 （ 2） 露筋 （ 3） 麻面 （ 4） 孔洞 （ 5） 缝隙与夹渣层 （ 6） 现浇楼板面和楼梯踏步上表面平整度偏差太大 第三节 深基础工程 学习重点
2、： 钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩施工 泥浆护壁成孔灌注桩施工过程及方法 桩基础工程的质量验收标准 学习要求 掌握预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事 故产生的原因和预防措施；了解静力压桩特点 和施工方法； 掌握泥浆护壁成孔施工过程及工艺原理； 掌握沉管灌注桩的施工方法，常见质量事故的 预防和处理，安全施工措施； 了解预制桩、灌注桩质量检验标准。 二、钢筋混凝土预制桩 本 节 内 容 三、混凝土灌注桩施工 一、概 论 桩基础组成：若干个沉入土中的桩和连接桩 顶的承台或承台梁。 桩的作用 是 ： 1） 传递荷载 2）挤密土层 一、概 论 桩的分类： 按受力情况分为 端承桩 和 摩擦桩 两种 (图
3、 2.1)； 按制作方法分为 预制桩 和 灌注桩 ； 预制桩按沉桩方法不同分为：打入桩、水冲沉桩、 振动沉桩、静力压桩等； 灌注桩按成孔方法不同分为：钻孔灌注桩、沉管 灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩等； 按桩体形状不同分为：方桩和圆桩； 按构造不同分为：实心桩和空心桩。 二、钢筋混疑土预制桩 特点 ：坚固耐久 ， 不受地下水或潮湿环境影响 ， 能承受 较大荷载 ， 施工机械化程度高 ， 进度快 ， 能适应不同土 层施工 。 钢筋混凝土预制桩是我国目前广泛采用的一种桩型 。 钢筋混凝土预制桩有方形实心断面桩和圆柱体空心断面 桩 。 1、 施工准备 场地平整及周边障碍物处理； 定桩位及埋设
4、水准点； 桩帽、垫衬和送桩设备等机具准备； 主要内容 包括 ：确定施工方法，选择打桩机械， 确定打桩顺序，桩的预制、运输，以及沉桩过程 中的技术和安全措施。 2、桩的制作工艺 现场布臵 场地平整 混凝土地坪施工 支模 绑扎钢筋、安设吊环 混凝土浇筑 养护至 30%强度拆模 支间隔桩模板、绑扎钢筋 浇筑间隔桩砼 叠浇法生产其他层桩 养护至 70%强度起吊 达 100%强度运输、打桩 打桩机械 3、打桩顺序的确定 条件选择 ：打桩顺序直接影响到桩基础的质量和 施工速度 ， 应根据桩的密集程度 (桩距大小 )、 桩 的规格 、 长短 、 桩的设计标高 、 工作面布臵 、 工 期要求等综合考虑 ， 合
5、理确定打桩顺序 。 方案 ：根 据桩的密集程度 ， 打桩顺序一般分为逐 段打设 、 自中部向四周打设和由中间向两侧打设 三种 ， 如图所示 。 当桩的中心距不大于 4倍桩的直径或边长时 ， 应由 中间向两侧对称施打 (图 2.7(c)， 或由中间向四 周施打 (图 2.7(b)。 当桩的中心距大于 4倍桩的边长或直径时 ， 可采用 上述两种打法 ， 或逐排单向打设 (图 2.7(a) 。 原则 ：根据基础的设计标高和桩的规格 ， 宜按先 深后浅 、 先大后小 、 先长后短的顺序进行打桩 。 3、打桩顺序的确定 4、打桩 打桩工艺 ：吊装就位 、 打桩 、 接桩 、 桩的施打要求是 低锤轻击 ，
6、 重锤低击 ； 打桩方案： 锤击沉桩 、 振动沉桩 、 静力压桩 等； 控制方法 ：端承桩 最后贯入度 不大于设计规定贯入 度数值时 ， 桩端设计标高可作参考；摩擦桩端标高 达到 设计规定的标高 范围时 ， 贯入度可作参考 。 静力压桩施工 静力压桩 是利用无噪声 、 无振动的静压力将桩压入 土中 ， 常用于土质均匀的软土地基的沉桩 施工 。 静力压桩机械设备 (如图 )； 施工工艺流程； 压桩施工一般采取分节压入 、 逐段接长的方案； 接桩的方法 ：焊接法 、 硫磺浆锚法 (如图 )； 施工要点 。 静力压桩施工 静力压桩施工 静力压桩施工 5、打桩施工常见问题的分析 在打桩施工过程中会遇见
7、 各种各样的问题 ， 例如桩顶破 碎；桩身断裂；桩身位移 、 扭转 、 倾斜；桩锤跳跃 ， 桩 身严重回弹等 。 发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩 制作质量 、 沉 桩操作工艺 和 复杂土层 等三个方面的原因 。 工程及施工验收规范规定 ， 打桩过程中如遇到上述问题 ， 都应立即暂停打桩 ， 施工单位应与勘察 、 设计单位共同 研究 ， 查明原因 ， 提出明确的处理意见 ， 采取相应的技 术措施后 ， 方可继续施工 。 6、质量要求 桩的 垂直偏差 应控制在 1%之内； 桩的 平面位臵 的允许偏差 ， 对于建筑物桩基 ， 单排或双排桩 的条形桩基 ， 垂直于条形桩基纵轴线方向为 100mm
8、， 平行于 条形桩基纵轴线方向为 150mm；桩数为 13根桩基中的桩为 100mm；桩数为 416根桩基中的桩为 1/3桩径或 1/3边长；桩 数大于 16根桩基中的桩最外边的桩为 1/3桩径或 1/3边长 ， 中 间桩为 1/2桩径或边长 。 桩的承载力检验 打桩工程是隐蔽工程 ， 施工中应做好每根桩的观 测和记录 ， 这是工程验收时检验质量的依据 。 各项观 测数据应记入混凝土预制桩施工记录 ， 如图所示 。 7、桩头的处理 在打完各种预制桩开挖基坑时 ， 按设计要求的桩 顶标高将桩头多余的部分截去 。 截桩头时不能破坏桩身 ， 要保证桩身的主筋伸入承台 ， 长度应符合设计要求 。 当
9、桩顶标高在设计标高以下时 ， 在桩位上挖成喇叭口 ， 凿 掉桩头混凝土 ， 剥出主筋并焊接接长至设计要求长度 ， 与承台钢筋绑扎在一起 ， 用桩身同强度等级的混凝土与 承台一起浇筑接长桩身 。 承台施工 承台施工 承台施工 承台施工 承台施工 三、现浇混凝土桩施工工艺 灌注桩 ：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔 ， 在孔内安放钢筋 、 灌注混凝土而成型的桩 。 与预制桩相比 ：不受地层变化限制 ， 不需要接桩 和截桩 ， 节约钢材 、 振动小 、 噪 声小等特点 。 灌注桩按成孔方法分为 钻孔灌注桩 、 沉管灌注桩 、 人工挖孔灌注桩 、 爆扩成孔灌注桩 等 。 一、钻孔灌注桩 干作业 干作业
10、成孔一般采用螺旋钻机钻孔 。 适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层 、 砂土及人工填土地基 ， 不适于有地下水的土层 和淤泥质土 。 干作业钻孔灌注桩施工过程如图所示 。 主要包 括：现场准备 、 测定桩位 、 钻机就为 、 钻机钻 孔 、 清理桩孔 、 安装钢筋骨架 、 浇筑混凝土 。 成桩演示 一、钻孔灌注桩 湿作业 泥浆护壁成孔灌注桩施工适用于有地下水和无地下 水的土层 。 成孔机械有 潜水钻 、 冲击钻 、 冲抓钻 等 。 泥浆护壁成孔灌注桩的 施工工艺流程 ：测定桩位 、 埋设护筒 、 桩机就位 、 制备泥浆 、 机械 (潜水钻机 、 冲击钻机等 )成孔 、 泥浆循环出渣 、 清孔
11、 、 安放钢筋 骨架 、 浇筑水下混凝土 。 潜水钻机成孔排渣有 正循环排渣 和 反循环排渣 两种 方式，如图所示。 正循环排渣法 :在钻孔过程中，旋转的钻头将碎 泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆， 经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷 出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿 孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。 反循环排渣法 :砂石泵随主机一起潜入孔内，直 接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。 成桩演示： 正循环 反循环 一、钻孔灌注桩 施工问题 孔壁坍塌 孔位偏斜 孔底虚土 断桩 二、沉管灌注桩 原理 ：利用锤击打桩设备或振动沉桩设备 ， 将带 有钢筋混凝土的桩尖 (或钢板靴 )或
12、带有活瓣式桩 靴的钢管沉入土中 (钢管直径应与桩的设计尺寸一 致 )， 造成桩孔 ， 然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土 ， 随之拔出套管 ， 利用拔管时的振动将混凝土捣实 ， 便形成所需要的灌注桩 。 类型 ：锤击沉管灌注桩 、 振动器振动沉管 。 二、沉管灌注桩 锤击沉管 此方案适宜于一般粘性土 、 淤泥质土和人工填土地 基 。 锤击沉管灌注桩施工机械设备 ， 如图所示 。 锤击沉管灌注桩施工工艺 ， 如图所示 。 成桩方法：单打灌注桩 、 复打扩大灌注桩 。 二、沉管灌注桩 振动沉管 此方案适宜于一般砂土 、 粉土或淤泥质土地基 。 振动沉管灌注桩施工机械设备 ， 如图所示 。 锤击沉管灌注桩
13、施工工艺：桩机就位 、 振动沉管 、 上料 、 吊放钢筋骨架 、 拔管 。 成桩演示 成桩方法：单振法 、 反插法 、 复振法 。 二、沉管灌注桩 施工问题 断桩 瓶颈桩 吊脚桩 桩尖进水进泥 三、人工挖孔灌注桩 大直径灌注桩 是采用人工挖掘方法成孔 ， 放臵钢筋 笼 ， 浇筑混凝土而成的桩基础 ， 也称 墩基础 。 它由 承台 、 桩身和扩大头组成 ， 穿过深厚的软弱土层而 直接坐落在坚硬的岩石层上 。 优点 是桩身直径大 ， 承载能力高；施工时可在孔内 直接检查成孔质量 ， 观察地质土质变化情况；桩孔 深度由地基土层实际情况控制 ， 桩底清孔除渣彻底 、 干净 ， 易保证混凝土浇筑质量 。
14、 定位放线 开挖土方 支设护壁模板 安放操作平台 浇筑护壁砼 拆模、逐断施工 清 孔 成 桩 四、爆扩成孔灌注桩 原理 施工方法 施工问题： 拒爆 、 拒落 、 回落土 、 偏头 四、桩基质量验收 项 项 目 允 许 偏 差 (mm) 1 盖有基础梁的桩： (1) 垂直基础梁的中心线 (2) 沿基础梁的中心线 100+0.01H 150+0.01H 2 桩数为 1 3根桩基中的桩 100 3 桩数为 4 16根桩基中的桩 1/2桩径或边长 4 桩数大于 16根桩基中的桩： (1)最外边的桩 (2) 中间桩 1/3桩径或边长 1/2桩径或边长 预制桩 (钢桩 )桩位的允许偏差 项 成 孔 方 法 桩径 允许 偏差 (mm) 垂直 度允 许偏 差 (%) 桩位允许偏差 (mm) 1 3根 、 单排桩 基垂直中心线方 向和群桩基础的 边桩 条形桩基沿中心 线方向和群桩基 础的中间桩 1 泥浆护 壁灌注 桩 D1000mm 50 1000mm 50 100+0.01H 150+0.01H 2 套管成 孔灌注 桩 D500mm -20 500mm 100 150 3 干作业成孔灌注桩 -20 1 70 150 4 人工挖 孔桩 混凝土护壁 +50 0.5 50 150 钢套管护壁 +50 1 100 200 灌注桩的平面位臵和垂直度的允许偏差 打桩演示
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