建筑施工课件(深基础工程及地基处理)35

⑷按桩的施工方法，可分为预制桩和灌注桩两类。预 制桩是在工厂或施工现场制成的各种形式的桩，用沉 桩设备将桩打入、压入或振入土中，或有的用高压水 冲沉入土中。灌注桩。根据成孔方法的不同分为挖孔、 钻孔、冲孔灌注桩，沉管灌注桩和爆扩桩等。
2.1 预制混凝土桩施工
2.1.1桩的预制、起吊、运输、堆放
桩的预制
地下连续墙
钢筋混凝土地下连续是在地面上用专门的挖 槽设备，沿开挖工程周边已铺砌的导墙，在泥浆 护壁的条件下，开挖一条狭窄的深槽，在槽内放 置钢筋笼，浇注混凝土，筑成一道连续的地下墙 体。
地下连续墙施工工艺过程是：修筑导墙→挖 槽→吊放接头管（箱）、吊放钢筋笼→浇注混凝 土。
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2520.10.25Sunday, October 25, 2020 人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。04:05:5004:05:5004:0510/25/2020 4:05:50 AM 安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2504:05:5004:05Oc t-2025- Oct-20 加强交通建设管理，确保工程建设质 量。04:05:5004:05:5004:05Sunday, October 25, 2020 安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2520.10.2504:05:5004:05:50October 25, 2020 踏实肯干，努力奋斗。2020年10月25日上午4时5分20.10.2520.10.25 追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月25日星期 日上午4时5分50秒04:05:5020.10.25 严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午4时 5分20.10.2504:05October 25, 2020 作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月25日星期 日4时5分50秒04:05:5025 October 2020 好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午4时5分50秒 上午4时 5分04:05:5020.10.25 专注今天，好好努力，剩下的交给时 间。20.10.2520.10.2504:0504:05:5004:05:50Oct-20 牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月25日 星期日4时5分50秒Sunday, October 25, 2020 相信相信得力量。20.10.252020年10月 25日星 期日4时5分50秒20.10.25
场地压实、平整→场地地平作三七灰土或浇筑 混凝土→支模→绑扎钢筋骨架、安设吊环→浇筑混 凝土→养护至百分之30强度拆模→支间隔端头模板、 刷隔离剂、绑钢筋→浇筑间隔桩混凝土→同法间隔 制作第二层桩→养护至70%强度起吊→达100%强
度后运输。
桩的起吊
桩在起吊和搬运时，必须平稳，并且不得损坏。吊 点应符合设计要求，一般吊点的设置如下图所示。
6—枕木；7—机架；8—拉索；9—架底；10—卷扬机
沉管灌注桩
2.2.4人工挖孔灌注桩
施工机具 垂直运输工具：单轨电动葫芦配提升金属架与轨 道，活底提土吊桶。 排水机具：潜水泵。 通风设备：鼓风机和送风管。 挖掘工具：镐、锹、土筐等。 此外，还有井内外照明，电您等设备
施工工艺 ⑴按设计图纸放线、定桩位。 ⑵开挖场。 ⑶支护模板 ⑷在模板顶放置操作平台。 ⑸浇筑护壁混凝土。 ⑹拆除模板继续下一段的施工。 ⑺安放钢筋。 ⑻排除孔底积水。
⑵振动沉管
振动灌注桩采用振动锤或振动冲击锤沉管，其 设备见下图。施工前，先安装好桩机，将桩管下端 活瓣合起来或套入桩靴，对准桩位，徐徐放下套管， 压入土中，勿使偏斜，即可开动激振器沉管。桩管 受振后与土体之间摩阻力减小，同时利用振动锤自 重在套管上加压，套管即能沉入土中
沉管灌注桩设备
1—滑轮组；2—振动器；3—漏斗；4—桩管；5—吊斗；
2.2.3套管成孔灌注桩
工艺流程
套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩 法，将带有钢筋混凝土桩靴（又叫桩尖）或带有活 瓣式桩靴（左图）的钢套管沉入土中，然后边拔管 边灌注混凝土而成。若配有钢筋时，则在浇筑混凝 土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔 管时，称为锤击沉管灌注桩；利用激振器的振动沉 管、拔管时，称为振动沉管灌注桩。右图为沉管灌 注桩施工过程示意图。
泥浆护壁成孔灌注桩施工现场
泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺
⑴埋设护筒 护筒是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利钻孔的辅
助工具，其保护孔口和提高桩孔内的泥浆水头，防止 踏孔德作用。
⑵泥浆制备 护壁泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混
合物，还可在其中掺入其他掺合剂，如加重剂、分散 剂、增粘剂及堵漏剂等。 ⑶成孔方法
2.2.2干作业成孔灌注桩
在软塑土层，含水量大时，可用疏纹叶片钻杆， 以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中，或含水量较 小的砂土中应用密纹叶片钻杆，缓慢地均匀地钻进。 操作时要求钻杆垂直，钻孔过程中如发现钻杆摇晃或 难钻进时，可能是遇到石块等异物，应立即停机检查。 钻进速度应根据电流值变化及时调整。在钻进过程中， 应随时清理孔口积土，遇到塌孔、缩孔等异常情况， 应及时研究解决。适用于地下水位较低、在成孔深度 内无地下水的土质，勿需护壁可直接取土成孔。目前 常用螺旋钻机成孔，亦有用洛阳铲成孔的。
2.3 地及处理方法
高压喷射处理方法
高压喷射处理方法：就是利用钻机把带有喷嘴 的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压设备使浆 液或水成为200Mpa左右的高压流从喷嘴中射出来， 冲击破坏土体。 高压喷射注浆法的工艺类型及特点 施工工序 效果检验
振冲法
振冲挤密机理与施工工艺
振冲置换 深层搅拌法
深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化 剂，通过特定的深层搅拌机械，在地基深处就地将 软土与固化剂强制搅拌，利用软土与固化剂之间产 生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体 性、水稳定性和一定强度的优质地基。
2.1.2打桩设备
多能桩架
履带式桩架
2.1.3锤击沉桩施工方法
桩锤
桩锤是对桩施加冲击，将桩打入土中的主要 机具。桩锤主要有落锤蒸汽锤、柴油锤和液压锤， 目前应用最多的是柴油锤。用锤击沉桩时，为防 止桩受冲击应力过大而损坏，力求采用“重锤轻 击”。如采用轻锤重击，锤击功能很大一部分被 桩身吸收，桩不易打入，且桩头容易打碎。锤重 可根据土质、桩的规格等参考下表进行选择，如 能进行锤击应力计算则更为科学。
第二章 深基础工程及地基处理
概述
在土建、交通、水利工程中，当天然的地基的 强度和变形不能满足工程要求时，需要对地基进行 人工处理，以满足工程建设的需要，保证建筑安全 可靠。地基处理方法众多，对每一个具体的工程往 往都有其特殊性。常用的地基处理方法有：排水固 结法，振密、挤密法，置换及拌入法，灌浆法，加 筋法和托换法等当作为地基的土层软弱，建筑物对 其变形与稳定要求较高时，就必须采用深基础。常 见的深基础有：桩基础，沉井基础，沉箱基础，地 下连续墙等
⑸ 打桩过程中，应做好沉桩记录，以便工程验收。
2.1.4 静压力桩施工
静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工 中虽然仍然存在挤土效应，但没有振动和噪音，适 用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情 况。
静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的 多为液压式静力压桩机，压力可达5000kN，如下 图示。
⑵ 打桩开始时，锤的落距应较小，待桩入土至一定 深度且稳定后，再按要求的落距锤击。用落锤或单动 汽锤打桩时，最大落距不宜大于1m，用柴油锤时， 应使锤跳动正常。在打桩过程中，遇有贯入度剧变、 桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身 出现严重裂缝或破碎等异常情况时，应暂停打桩，及 时研究处理。
⑶桩按成桩时挤土状况可分为非挤土桩、部分挤土桩 和挤土桩。 沉管法、爆扩法施工的灌注桩、打入（或 静压）的实心混凝土预制桩、闭口钢管桩或混凝上管 桩 属于挤土桩。 冲击成孔法、钻孔压注法施工的灌 注桩、预钻孔打入式预制桩、混凝土 管桩、 H 型钢 桩、敞口钢管桩等属 于部分挤土桩；干作业法、泥浆 护壁法、套管护壁法施工的灌注桩属非挤土桩。
活瓣桩尖 1—桩管；2—锁轴；3—活瓣
沉管灌注桩施工过程
a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土； d）放置钢筋笼、灌注混凝土；e）拔管成桩
沉管的方法
⑴⑵锤击灌注桩施工时，用桩架吊起钢套管，
关闭活瓣或对准预先设在桩位处的预制混凝土桩靴， 套入桩靴。套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳，以 防止地下水渗入管内。然后缓缓放下套管，压进土 中。套管上端扣上桩帽，检查套管与桩锤是否在一 垂直线上，套管偏斜不大于0.5%时，即可起锤沉套 管。先用低锤轻击，观察后如无偏移，才正常施打， 直至符合设计要求的贯入度或沉入标高，并检查管 内有无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。套管内混 凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管要均匀，不 宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。
锤型
锤的动力性能 桩的截面
冲击部分重 t 总重 t
冲击力 kN
常用冲程 m
混凝土预制桩的 边长或直径 cm 钢管桩的直径 cm
20 25
35
2.0 2.5
3.5
4.5 6.5
7.2
2000
2000~ 2500
2500~ 4000
1.8~2.3
25~3 5
35~40
40~45
40
柴油锤 45 4.5 9.6 4000~ 5000
2.2.1泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁并排出土渣而 成孔。泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下 的粘性土、粉土、砂土、填土、碎 ( 砾 ) 石土及 风化岩层；以及地质情况复杂，夹层多、风化不 均、软硬变化较大的岩层，冲孔灌注桩除适应上 述地质情况外，还能穿透旧基础、大孤石等障碍 物，但在岩溶发育地区应慎重使用。
2.2.5 桩基验收
验收内容
验收桩基工程，应该验收是否符合设计要求和施工 质量验收规范的规定，在验收前，不得切去混凝土预 制桩和灌注桩。工程桩应该进行承载力检验。桩身质 量应该进行检验。
验收时应该提交下列资料
⑴工程勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计 变更及材料代用通知单等 ⑵桩位测量放线图，包括工程桩位线复核验证单； ⑶制作桩的材料试验记录、成桩质量检查报告； ⑷单桩承载力检查报告； ⑸基坑挖至设计标高的基础竣工平面图及桩顶标高图
45~50
60
60 6.0 15.0 5000~ 7000
50~55 90
72 7.2 18.0 7000~ 10000
55~60 90~100
锤重选择表
锤击沉桩施工方法
⑴打桩机就位后，将桩锤和桩帽吊起，然后吊桩并送 至导杆内，垂直对准桩位缓缓送下插入土中，垂直度 偏差不得超过0.5%，然后固定桩帽和桩锤，使桩、桩 帽、桩锤在同一铅垂线上，确保桩能垂直下沉。在桩 锤和桩帽之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围四周应 有5~10mm的间隙，以防损伤桩顶。
液压式静力压桩机
1—操纵室；2—电气控制台； 3—液压系统；4—导向架；5—
配重；6—夹持装置； 7—吊桩把杆；8—支腿平台； 9—横向行走与回转装置；10—
纵向行走装置；11—桩
液压式静力压桩机
2.2 混凝土、钢筋混凝土灌注桩施工
灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安 放钢筋笼并灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层， 无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建 筑物密集地区使用。但其操作要求严格，施工后需较 长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆 排出。根据成孔工艺不同，分为干作业成孔的灌注桩、 泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成 孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快，还 出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺
⑶如桩顶标高低于自然土面，则需用送桩管将桩送入 土中时，桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上，拔出 送桩管后，桩孔应及时回填或加盖。
⑷多节桩的接桩，可用焊接或法兰锚接。目前焊接接 桩应用最多。接桩的预埋铁件表面应清洁，上、下节 桩之间如有间隙应用铁片填实焊牢，焊接时焊缝应连 续饱满，并采取措施减少焊接变形。接桩时，上、下 节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲矢高不 得大于1‰桩长。
桩的吊点位置图
桩的运输
打桩前，桩从制作处运到现场前备打桩，并 应根据打桩顺序随打随运以避免二次搬运。桩 的运输方式，在运距不大时，可用起重机吊运； 当运距较大时，可采用轻便轨小平台车运输。
桩的堆放
堆放桩的地面必须平整、坚实，垫木间距 应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直 线上，堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩， 应分别堆放。
泥浆护壁成孔灌注桩成孔方法有冲击钻成孔法a、 冲抓锥成孔法b和潜 水电钻成孔法c三种(下图）。
a
b
c
a
⑷安放钢筋笼
⑸浇注水下混凝土
浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。 因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥 很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长 时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因 此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条 件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是 导管法。导管法采用的主要机具有：导管、漏斗和储 料斗、 隔水塞。
桩基础的分类：
Байду номын сангаас⑴按桩身材料分类主要有混凝土桩及钢桩，也有采 用木、组合材料的桩
⑵ 桩按承载性状可分为摩擦型桩和端承型桩，前者 又分为摩擦桩、端承摩擦桩；后者又分为端承桩、 摩擦端承桩。摩擦桩在极限承载力状态下，桩顶荷 载由桩侧阻力承受；端承摩擦桩桩顶荷载则主要由 桩侧阻力承受。端承桩在极限承载力状态下，桩顶 荷载由桩端阻力承受； 摩擦端承桩桩顶荷载则主要 由桩端阻力承受。