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文檔簡介

地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程1(一)地基加固的原理

地基加固的原理是:“將土質(zhì)由松變實(shí)”,“將土的含水量由高變低”,即可達(dá)到地基加固的目的。(一)地基加固的原理2(二)地基加固的方法根據(jù)地基加固的原理,可采取不同的加固方法。這些加固方法,可歸納為“挖、填、換、夯、壓、擠、拌”七個(gè)字。(二)地基加固的方法3“挖”就是挖去軟土層,把基礎(chǔ)埋置在承載力大的基巖或堅(jiān)硬的土層中。此種方法當(dāng)軟土層不厚時(shí),利用堅(jiān)硬的土層作天然地基,甚為經(jīng)濟(jì)。“挖”4“填”當(dāng)軟土層很厚,而又需大面積對(duì)地基進(jìn)行加固處理時(shí),則可在軟土層上直接回填一層一定厚度的好土,以提高地基的承載力,減小軟土層的承壓力?!疤睢?“換”換就是將挖與填相結(jié)合,即換土墊層法。它是將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,而代之以人工填筑的墊層作為持力層。墊層材料有砂石、碎石、三合土(石灰:砂:碎磚(石)=1:2:4)、灰土(石灰:土=3:7)、礦渣、素土等,分別稱砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。換土墊層可提高持力層的承載力,減小軟土層的承壓力,加速軟土層排水固結(jié),且減少基礎(chǔ)沉降量?!皳Q”6“夯”就是利用打夯工具或機(jī)具(如石硪、鐵硪、蛙式打夯機(jī)、火力夯、電力夯、重錘夯、強(qiáng)力夯等)夯擊土壤,排出土壤中的水分,加速土壤的固結(jié),以提高土壤的密實(shí)度和承載力。“夯”7“壓”就是利用壓路機(jī)、羊足碾、輪胎碾等機(jī)械碾壓地基土壤,使地基壓實(shí)排水固結(jié)。也可采用預(yù)壓固結(jié)法,即先在地基范圍的地面上,堆置重物預(yù)壓一段時(shí)間,使地基壓密,以提高承載力,減少沉降量。

“壓”8“擠”先用帶樁靴的工具式樁管打入土中,擠壓土壤形成樁孔,然后拔出樁管,再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進(jìn)行搗實(shí),或者隨著填充料的灌入逐漸拔出樁管。這種方法最適用于加固松軟飽和土地基,其原理就是擠密土壤,排水固結(jié),以提高地基的承載力,所以也稱為擠密樁。“擠”9“拌”是指用旋噴法或深層攪拌法加固地基。其原理是利用高壓射流切削土壤,旋噴漿液(水泥漿、水玻璃等)攪拌漿土,使?jié){液和土壤混合,凝結(jié)成堅(jiān)硬的柱體或土壁。同理,化學(xué)加固中的硅化法、水泥硅化法和電動(dòng)硅化法均是將水玻璃(硅酸鈉Na2Si02)和氯化鈣(CaCl2)或水泥漿注入土中,使其擴(kuò)散生成二氧化硅的膠體與土壤膠結(jié)“巖化”,亦是屬于拌和的結(jié)果?!鞍琛?0地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、

鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程11樁基礎(chǔ)工程概述將鋼筋混凝土、鋼管或H型鋼等材料作為受力的支撐桿件打入土中,成為基樁。

樁基礎(chǔ),就是利用承臺(tái)或基礎(chǔ)梁將沉入土中的基樁聯(lián)系起來,以便承受整個(gè)上部結(jié)構(gòu)重量的一種基礎(chǔ)。采用一根基樁(通常為大直徑基樁)承受和傳遞上部荷載的獨(dú)立基礎(chǔ)稱為單樁基礎(chǔ);由兩根以上基樁組成的樁基礎(chǔ)稱為群樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)工程概述12樁的分類木樁、鋼筋混凝土樁和鋼樁預(yù)制樁和灌注樁高承臺(tái)樁和低承臺(tái)樁大量擠土樁、少量擠土樁和非擠土樁摩擦樁和端承樁抗壓樁和抗拔樁大直徑樁、中直徑樁和小直徑樁樁的分類13地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程14鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工(一)鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放(1)樁的制作(2)樁的起吊(3)運(yùn)輸和堆放(二)預(yù)制樁的沉樁(1)錘擊法沉樁的施工(2)靜力壓樁(3)振動(dòng)沉樁(4)射水沉樁法(5)植樁法沉樁鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工15樁的制作樁應(yīng)由工廠加工制作,保證質(zhì)量,樁的制作要點(diǎn)有:(1)主筋連接宜采用對(duì)焊,主筋接頭配置在同一截面內(nèi)的數(shù)量,采用閃光對(duì)焊和電弧焊時(shí),不超過50%;(2)同一根鋼筋兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于30倍鋼筋直徑,并不小于500mm;(3)樁尖和樁頂鋼筋加密;(4)混凝土由頂至尖連續(xù)澆筑;(5)疊制層數(shù)不超過4層,上下隔離,下層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度30%時(shí)方能澆筑上層混凝土;(6)較長的樁在施工現(xiàn)場預(yù)制,所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。樁的制作16樁的起吊(1)混凝土強(qiáng)度:鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可起吊移位;達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%才能運(yùn)輸和打樁。(2)吊點(diǎn)位置:吊(支)點(diǎn)位置的選擇隨樁長而異,要使附加彎矩最?。ㄕ?fù)彎矩值相等則均小);一點(diǎn)吊距頂0.31L(L=5~10m),距頂0.29L(L=11~16m);兩點(diǎn)吊距頂、距尖均為0.207L。樁的起吊17圖2.7樁的吊點(diǎn)位置圖(a)、(b)1個(gè)吊點(diǎn);(c)2個(gè)吊點(diǎn);(d)3個(gè)吊點(diǎn)圖2.7樁的吊點(diǎn)位置圖18堆放樁在施工現(xiàn)場的堆放場地必須平整、堅(jiān)實(shí)。堆放時(shí)應(yīng)墊長枕木,墊木的位置與吊點(diǎn)位置相同,各層墊木應(yīng)上、下對(duì)齊,堆放層數(shù)不宜超過4層。堆放19鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工(一)鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放(1)樁的制作(2)樁的起吊(3)運(yùn)輸和堆放(二)預(yù)制樁的沉樁(1)錘擊法沉樁的施工(2)靜力壓樁(3)振動(dòng)沉樁(4)射水沉樁法(5)植樁法沉樁鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工20預(yù)制樁的沉樁方法(1)錘擊法:以樁錘的沖擊力將樁打入,適用于軟土層沉樁。(2)振動(dòng)法:以振動(dòng)樁機(jī)帶樁振動(dòng),減少土與樁間摩阻力,沉管拔管速度較快,適用于砂土沉樁。(3)水沖法:以高壓射水(樁側(cè)或樁內(nèi))沖孔下沉,留1~2m打入或振入。適用于堅(jiān)硬土、砂石層。(4)鉆孔錘擊法:施工順序包括鉆孔(留1~2m)、注漿護(hù)壁、提鉆、插樁、錘擊。適用于堅(jiān)硬土層。(5)靜力壓樁法:用80~120t壓樁機(jī)壓入。適用于軟弱土層。預(yù)制樁的沉樁方法21(一)錘擊法沉樁的施工

錘擊法是指以樁錘的沖擊力將樁打入,適用于軟土層沉樁。02-01柴油錘動(dòng)畫演示(一)錘擊法沉樁的施工02-01柴油錘動(dòng)畫演示22(1)打樁機(jī)主要包括樁架、樁錘和動(dòng)力裝置三個(gè)部分。樁錘,其作用是對(duì)樁施加沖擊力,將樁打人土中。選擇稍重的錘,用重錘低擊和重錘快擊的方法效果較好樁架,支持樁身和樁錘,將樁吊起,并在打入過程中起導(dǎo)樁的方向,保證樁錘沿所要求的方向沖擊。樁架至少具備三種功能:懸掛打樁錘和起吊預(yù)制樁;為打樁錘導(dǎo)向;能行走、轉(zhuǎn)向。動(dòng)力裝置,包括起動(dòng)樁錘的動(dòng)力設(shè)備,如卷揚(yáng)機(jī)、鍋爐和空氣壓縮機(jī)等。(1)打樁機(jī)主要包括樁架、樁錘和動(dòng)力裝置三個(gè)部分。23樁頂加樁帽(圖2.9)以保護(hù)樁錘安全使用和樁頂免遭破壞。樁帽上部與樁錘之間的襯墊稱錘墊,錘墊也起保護(hù)樁頭的作用。錘墊厚度宜取150~200mm,可用豎紋硬木或盤圓層疊的舊鐵芯鋼絲繩。樁帽與樁頭之間也應(yīng)設(shè)置彈性襯墊(稱樁墊),可選用麻袋、硬紙板或膠合板等材料制作,軟硬適度,厚度要均勻且錘擊壓實(shí)后保持在120~150mm為宜,打樁期間應(yīng)經(jīng)常檢查,及時(shí)更換或補(bǔ)充。樁頂加樁帽(圖2.9)以保護(hù)樁錘安全使用和樁頂免遭破壞。24

樁基礎(chǔ)施工一般均在基礎(chǔ)開挖前施工,要將樁頂打到地面以下的設(shè)計(jì)標(biāo)高,此時(shí)應(yīng)采用送樁器。送樁器一般用鋼管制成,對(duì)送樁器要求有較高的強(qiáng)度和剛度,打人時(shí)阻力不能太大,能較容易地拔出,能將錘的沖擊力有效地傳到樁上。樁基礎(chǔ)施工一般均在基礎(chǔ)開挖前施工,要將樁頂打到地面以下的25(2)打樁前的準(zhǔn)備工作

1)場地準(zhǔn)備包括清除地上、地下障礙物,對(duì)場地進(jìn)行平整、壓實(shí)并做好排水工作;2)放出樁的基準(zhǔn)線并定出樁位,在不受打樁影響的適當(dāng)位置設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn);3)接通現(xiàn)場的水、電管線,準(zhǔn)備好施工機(jī)具,做好對(duì)樁的質(zhì)量檢驗(yàn);4)進(jìn)行打樁試驗(yàn),試驗(yàn)根數(shù)應(yīng)不小于2根,以便檢驗(yàn)設(shè)備和工藝是否符合要求。(2)打樁前的準(zhǔn)備工作26(3)確定打樁順序

圖2.13打樁順序和土壤擠密狀況圖(a)逐排打;(b)自兩邊向中央;(c)自中央向兩邊;(d)分段打(3)確定打樁順序圖2.13打樁順序和土壤擠密狀況圖27圖2.13打樁順序和土壤擠密狀況圖(a)逐排打;(b)自兩邊向中央;(c)自中央向兩邊;(d)分段打圖2.13打樁順序和土壤擠密狀況圖28(4)打入樁的施工工藝設(shè)置標(biāo)尺→樁機(jī)就位→吊樁就位→扣樁帽、落錘、脫吊鉤→低錘輕打→正式打(接樁,送樁,截樁)→靜、動(dòng)載試驗(yàn)→承臺(tái)施工。要點(diǎn):采用重錘低擊的錘擊方式,開始要輕打;注意貫入度變化,做好打樁記錄(記錄內(nèi)容包括編號(hào)、每米錘擊數(shù)、樁頂標(biāo)高、最后貫入度等);如遇異常情況,如貫入度劇變、樁身突然傾斜、位移、回彈、樁身嚴(yán)重裂縫或樁頂破碎,暫停施打,與有關(guān)單位研究處理。(4)打入樁的施工工藝29(5)質(zhì)量要求1)滿足承載力要求:端承樁以控制最后貫入度為主、以沉樁標(biāo)高為輔(參考標(biāo)高);摩擦樁以控制沉樁標(biāo)高為主、以貫入度為輔(參考最后貫入度)。2)偏差在允許范圍內(nèi)。平面位置偏差:排樁應(yīng)不大于100~150mm,群樁應(yīng)不大于1/3~1/2倍樁徑或邊長;垂直度偏差應(yīng)不大于1%。3)樁不受損:樁頂、樁身不打壞,樁頂下1/3樁長內(nèi)無水平裂縫。(5)質(zhì)量要求30(二)靜力壓樁

靜力壓樁是借助壓樁機(jī)及其配重將樁壓入土中,此法適用于軟弱土層。(二)靜力壓樁31這種沉樁方法無振動(dòng)、無噪音、對(duì)周圍環(huán)境影響小,適合在城市中施工。施工程序?yàn)椋簻y量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→截樁。這種沉樁方法無振動(dòng)、無噪音、對(duì)周圍環(huán)境影響小,適合在32圖2.15靜力壓樁機(jī)構(gòu)造原理圖1-活動(dòng)壓梁;2-油壓表;3-樁帽;4-上段樁;5-加壓重物;6-底盤;7-軌道;8-上段樁錨筋;9-下段樁;10-導(dǎo)籠口;11-操作平臺(tái);12-卷揚(yáng)機(jī);13-加壓鋼絲繩滑輪組;14-樁架導(dǎo)向籠圖2.15靜力壓樁機(jī)構(gòu)造原理圖33(三)振動(dòng)沉樁

振動(dòng)沉樁是利用固定在樁頂部的振動(dòng)器所產(chǎn)生的激振力,通過樁身使土顆粒受迫振動(dòng),使其改變排列組織,產(chǎn)生收縮和位移,這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少,樁在自重和振動(dòng)力共同作用下沉入土中。

適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁,更適合于打鋼板樁,同時(shí)借助起重設(shè)備可以拔樁。圖2.16振動(dòng)樁錘構(gòu)造示意圖(a)剛性式;(b)柔性式1-激振器;2-電動(dòng)機(jī);3-傳動(dòng)帶;4-彈簧;5-加荷板(三)振動(dòng)沉樁圖2.16振動(dòng)樁錘構(gòu)造示意圖34(四)射水沉樁法

射水法沉樁又稱水沖法沉樁,是將射水管附在樁身上,用高壓水流束將樁尖附近的土體沖松液化,以減少土對(duì)樁端的正面阻力,同時(shí)水流及土的顆粒沿樁身表面涌出地面,減少了土與樁身的摩擦力,使樁借自重(或稍加外力)沉入土中。射水法沉樁的特點(diǎn)是:當(dāng)在堅(jiān)實(shí)的砂土中沉樁,樁難以打下或久打不下時(shí),使用射水法可防止將樁打斷,或樁頭打壞;射水法沉樁法比錘擊法可提高工效2~4倍,節(jié)省時(shí)間,加快工程進(jìn)度。本法最適用于堅(jiān)實(shí)砂土或砂礫石土層上的支承樁,在粘性土中亦可使用。(四)射水沉樁法35圖2.17射水法沉樁裝置(a)外射水管;(b)內(nèi)射水管圖2.17射水法沉樁裝36(五)植樁法沉樁

植樁法沉樁是在沉樁部位按設(shè)計(jì)要求的孔徑和孔深先用鉆機(jī)鉆孔,鉆出的土體通過濕法或干法排出地面外運(yùn),在孔內(nèi)再插入預(yù)制鋼筋混凝土樁,然后采用錘擊或振動(dòng)錘打入法,將樁打入設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高。植打樁順序?yàn)椋合却蜷L樁,后打短樁;先打外圍樁,后打中間樁,以防止土體位移對(duì)四周建筑物及各種設(shè)施造成的影響。(五)植樁法沉樁37圖2.18鉆孔植樁法工藝流程(a)鉆孔;(b)插樁;(c)沉樁;(d)成樁圖2.18鉆孔植樁法工藝流程38地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、

鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程39灌注樁施工

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。(一)鉆孔灌注樁施工(二)挖孔灌注樁(三)套管成孔灌注樁(四)爆擴(kuò)成孔灌注樁灌注樁施工40干作業(yè)成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的情況,成孔時(shí)不必采取護(hù)壁措施而直接取土成孔。

(1)成孔機(jī)械:干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)。螺旋鉆機(jī)利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿,使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。干作業(yè)成孔灌注樁41螺旋鉆機(jī)。螺旋鉆機(jī)利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿,使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。02-02螺旋樁動(dòng)畫演示螺旋鉆機(jī)。02-02螺旋樁動(dòng)畫演示42(2)施工工藝順序平整場地→挖排水溝→定樁位→鉆機(jī)對(duì)位、校垂直→開鉆出土→清孔→檢查垂直度及虛土情況→放鋼筋骨架→澆混凝土。圖2.21螺旋鉆孔機(jī)成樁工藝(a)鉆孔(b)清孔(c)放入鋼筋骨架(d)澆筑混凝土(a)(c)(d)(b)(2)施工工藝順序圖2.21螺旋鉆孔機(jī)43(3)施工要點(diǎn)1)土質(zhì)差、有振動(dòng)、間距小時(shí),間隔鉆孔制作;2)遇到含水量大或軟塑土層時(shí),采用疏紋葉片鉆桿;遇到含水量較小的砂土或可塑、硬塑粘土?xí)r,采用密紋葉片鉆桿;3)及時(shí)灌注混凝土,防止孔壁坍塌;4)澆混凝土?xí)r放護(hù)筒,混凝土坍落度50~90mm,每層澆筑高度不大于1.5m。(4)質(zhì)量要求1)偏差要求:位置偏差不大于70~150mm;垂直度偏差不大于1%;2)孔底虛土厚度:端承樁不大于50mm;摩擦樁不大于150mm;3)避免出現(xiàn)縮頸和斷樁。(3)施工要點(diǎn)44

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁(1)成孔機(jī)械1-循環(huán)水式回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆頭回轉(zhuǎn)切削、泥漿循環(huán)排土、泥漿保護(hù)孔壁、濕作業(yè)、地面泥濘;應(yīng)用條件:地下水位較高的硬粘土或軟石(Φ<1m),深度20~30m,多用于高層建筑。泥漿護(hù)壁45圖2.22正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)圖成孔工藝原理圖圖2.23反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔工藝原理圖1-鉆頭;2-泥漿循環(huán)方向;3-沉淀池;1-鉆頭;2-新泥漿循環(huán)流向;3-沉淀池;4-泥漿池;5-泥漿泵;6-水龍頭;4-砂石泵;5-水龍頭;6-鉆桿;7-鉆桿;8-鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置7-鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置;8-混合液流向02-03正循環(huán)潛水樁動(dòng)畫演示02-04反循環(huán)潛水樁動(dòng)畫演示圖2.22正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)圖成孔工藝原理圖圖2.246(1)成孔機(jī)械2-潛水鉆機(jī)

機(jī)理與回轉(zhuǎn)鉆機(jī)相同,但動(dòng)力、變速機(jī)構(gòu)、鉆頭聯(lián)在一起位于水下,故較為輕便,泥漿正循環(huán)。一般用于地下水位較高的粘性土、淤泥質(zhì)土及沙土,深度可達(dá)50m、直徑可達(dá)0.8m。(1)成孔機(jī)械2-潛水鉆機(jī)47(2)成孔機(jī)械3-沖抓鉆和沖擊鉆適用于碎石土、砂土、粘性土、風(fēng)化巖。特點(diǎn):依靠沖錐式鉆頭下落沖擊和破碎巖土,利用掏渣筒掏渣,主要應(yīng)用于巖石類土的成孔。圖2.25沖擊鉆成孔示意圖(2)成孔機(jī)械3-沖抓鉆和沖擊鉆圖2.25沖擊鉆成孔示意圖48最新-地基處理與樁基工程-課件49施工工藝要點(diǎn):1)護(hù)筒的作用:護(hù)筒作用是固定樁孔位置,保護(hù)孔口,防止塌孔,增加樁孔內(nèi)水壓。護(hù)筒直徑比鉆頭大100mm,開設(shè)1~2個(gè)溢漿口,埋入土中不大于1m。2)泥漿的制備和作用:護(hù)壁、攜砂、冷卻、潤滑。泥漿的性能指標(biāo)如相對(duì)密度、粘度、含砂量、pH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定的要求。泥漿比重1.1左右(粘土?xí)r可自造),隨鉆隨灌,保持高于水位面。3)成孔:泥漿護(hù)壁成孔灌注樁成孔的方法有潛水鉆機(jī)成孔、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔、沖擊鉆成孔、沖抓錐成孔等。施工工藝要點(diǎn):504)泥漿循環(huán)排渣正循環(huán)排渣法:泥漿由鉆桿內(nèi)部沿鉆桿從底部噴出,攜帶土渣的泥漿沿孔壁向上流動(dòng),由孔口將土渣帶出,流入沉淀池,經(jīng)沉淀的泥漿流人泥漿池,再由泵注入鉆桿,如此循環(huán)。反循環(huán)排渣法:泥漿由孔口流入孔內(nèi),同時(shí)泥漿泵通過鉆桿由底部吸渣,使鉆下的土渣由鉆桿內(nèi)腔吸出并排入沉淀池,沉淀后流入泥漿池。反循環(huán)排渣法較正循環(huán)排渣法排渣效率高。4)泥漿循環(huán)排渣515)清孔鉆孔達(dá)到要求的深度后要清除孔底沉渣,以防止灌注樁沉降過大、承載力降低,這個(gè)過程稱為清孔。當(dāng)孔壁土質(zhì)較好,不易塌孔時(shí),可用空氣吸泥機(jī)清孔,同時(shí)注入清水,清孔后泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.1左右。孔壁土質(zhì)較差時(shí),宜用反循環(huán)排渣法清孔。5)清孔526)水下澆筑混凝土水下混凝土澆筑最常用的方法是導(dǎo)管法,澆筑時(shí)一般有以下要求:①混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C20,混凝土選用的粗骨料粒徑,不宜大于30mm,且不得大于鋼筋間最小凈距的1/3,坍落度為160~220mm,含砂率宜為40%~45%,砂宜采用中砂;②導(dǎo)管最大外徑應(yīng)比鋼筋籠內(nèi)徑小100mm以上;6)水下澆筑混凝土53③鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm(使用混凝土墊塊);④漏斗內(nèi)灌入足夠量的混凝土,保證混凝土下落后能將導(dǎo)管下端埋入不小于500mm,然后剪斷柱塞鉛絲,使其下落;⑤提管時(shí)保證埋入混凝土不小于1m。③鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm(使用混凝土墊塊);54圖2.28水下澆筑混凝土示意圖1-翻斗車;2-料斗;3-儲(chǔ)料漏斗;4-導(dǎo)管;5-護(hù)筒圖2.28水下澆筑混凝土示意圖557)常見質(zhì)量問題及處理方法:①塌孔:如發(fā)生塌孔,應(yīng)探明塌孔位置,將砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上1~2m,如塌孔嚴(yán)重,應(yīng)全部回填,等回填物沉積密實(shí)后再重新鉆孔。②縮孔:處理時(shí)可用鉆頭反復(fù)掃孔,以擴(kuò)大孔徑。③斜孔:處理時(shí)可在偏斜處吊住鉆頭,上下反復(fù)掃孔,直至把孔位校直;或在偏斜處回填砂粘土,待沉積密實(shí)后再鉆。7)常見質(zhì)量問題及處理方法:56灌注樁施工

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。(一)鉆孔灌注樁施工(二)挖孔灌注樁(三)套管成孔灌注樁(四)爆擴(kuò)成孔灌注樁灌注樁施工57

挖孔灌注樁:在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土或鋼筋混凝土而成。亦稱大直徑人工挖孔擴(kuò)底灌注樁。挖孔灌注樁:在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土或鋼筋58最新-地基處理與樁基工程-課件59(1)施工機(jī)具1)電動(dòng)葫蘆和提土桶2)潛水泵、鉆擴(kuò)機(jī)3)鼓風(fēng)機(jī)和輸風(fēng)管4)鍬、風(fēng)鎬、土筐等挖土工具5)照明燈、對(duì)講機(jī)、電鈴等。(1)施工機(jī)具60(2)施工工藝主要施工過程--是挖孔,包括挖土、運(yùn)土、鋼筋混凝土工程;輔助工程包括支護(hù)、降水、通風(fēng)。1)按設(shè)計(jì)圖紙放線,定樁位。2)開挖土方,挖孔方法有機(jī)械挖土法和人工挖土法。3)支設(shè)護(hù)壁模板。4)在模板頂放置操作平臺(tái)。5)澆筑護(hù)壁混凝土。6)拆除模板繼續(xù)下一段的施工。7)排除孔底積水,澆筑樁身混凝土。(2)施工工藝61(3)支護(hù)方法1)鋼筋混凝土護(hù)圈支護(hù),適用于無涌水或有涌水但可通過排降水方法排除工作面涌水的土層。2)沉井護(hù)圈支護(hù),適合強(qiáng)透水層。3)鋼套管護(hù)圈支護(hù),適合強(qiáng)透水層。(4)要求防止塌壁;必須降水、通風(fēng);配備通訊、照明設(shè)備;便于施工人員上下。(3)支護(hù)方法62灌注樁施工

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。(一)鉆孔灌注樁施工(二)挖孔灌注樁(三)套管成孔灌注樁(四)爆擴(kuò)成孔灌注樁灌注樁施工63

套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁64

套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁65套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動(dòng)方法將帶有樁尖(樁靴)的樁管(鋼管)沉入土中成孔。樁管打到要求深度后,放入鋼筋骨架,邊澆筑混凝土,邊拔出樁管而成樁,其特點(diǎn)是能在土質(zhì)很差(可塑、軟塑、流塑的粘性土、稍密及松散的沙土中),地下水位很高時(shí)施工。按其沉管方式的不同,可分為:錘擊沉管灌注樁、靜壓沉管灌注樁和振動(dòng)、沖擊沉管灌注樁等。套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動(dòng)方法將帶有樁尖(樁靴)的66

(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖2.30錘擊沉管灌注樁成樁工藝(a)就位;(b)沉入;(c)澆筑;(d)邊拔邊澆;(e)放入鋼筋籠繼續(xù)澆筑;(f)成型施工工藝過程02-05捶擊沉管樁動(dòng)畫演示02-06震動(dòng)樁沉管動(dòng)畫演示(a)(b)(c67圖2.31樁尖示意圖(a)活瓣樁尖示意圖;(b)混凝土強(qiáng)制樁尖示意圖1-樁管;2-鎖軸;3-活瓣主要施工設(shè)備包括振動(dòng)沉管機(jī),錘擊沉樁機(jī),樁靴與樁管。

樁靴可分為鋼筋混凝土樁靴、鋼活瓣樁靴兩種。圖2.31樁尖示意圖主要施工設(shè)備包括振動(dòng)沉管機(jī),錘擊68施工工藝

樁靴、鋼管就位→沉鋼管→檢查管內(nèi)有無砂、水→放鋼筋籠→澆筑混凝土→拔鋼管。施工工藝69常見質(zhì)量問題及原因(1)斷樁斷樁主要是由于樁距過小,土體因?yàn)槭芘R樁打管時(shí)擠壓所致而隆起,造成已灌完的尚未達(dá)到足夠強(qiáng)度的混凝土樁斷裂。常見質(zhì)量問題及原因70(2)縮徑樁縮徑樁也稱縮孔樁、瓶頸樁,指樁身某部分樁徑縮小。在飽和淤泥質(zhì)土中拔管速度快或混凝土流動(dòng)性差,或混凝土裝入量少,使混凝土出管擴(kuò)散性差,空隙水壓大,擠向新澆混凝土,導(dǎo)致樁徑截面縮小。02-07縮頸樁形成動(dòng)畫演示(2)縮徑樁02-07縮頸樁形成動(dòng)畫演示71(3)吊腳樁吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂而形成軟弱夾層。主要是由于樁靴強(qiáng)度不夠,打管時(shí)被打壞,水或泥沙進(jìn)入套管;或活瓣未及時(shí)張開,導(dǎo)致樁底部隔空。(4)有隔層

主要是由于骨料粒徑大或混凝土和易性差或拔管速度快,導(dǎo)致泥砂進(jìn)入使樁身不連續(xù)。02-08吊腳樁形成動(dòng)畫演示(3)吊腳樁02-08吊腳樁形成動(dòng)畫演示72

處理方法:為避免上述問題,除了從材料方面解決外,還必須從作業(yè)參數(shù)、施工順序、施工工藝方式上解決。(1)施工工藝單打法:即一次拔管法。拔管時(shí)每提升0.5m~1.0m,振動(dòng)5~10s后,再拔管0.5~1.0m,如此反復(fù)進(jìn)行,直到全部拔出為止。復(fù)打法:復(fù)打法是在同一樁孔位進(jìn)行兩次單打,或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。處理方法:73圖2.32復(fù)打法示意圖(a)全部復(fù)打;(b)、(c)局部復(fù)打1-單打樁;2-沉管;3-第二次澆筑混凝土;4-復(fù)打樁02-09復(fù)打樁動(dòng)畫演示圖2.32復(fù)打法示意圖02-09復(fù)打樁動(dòng)畫演示74反插法:鋼管每提升0.5m,再下沉0.3m(或提升1m,下沉0.5m),在拔管過程中使管內(nèi)混凝土始終不低于地表面,如此反復(fù)進(jìn)行,直到全部拔出為止,拔管速度不應(yīng)超過0.5m/min。(2)作業(yè)參數(shù)拔管速度約1m/min(與土質(zhì)條件有關(guān)),一次拔管高度0.5~1m左右,振動(dòng)時(shí)間5~10s,管內(nèi)混凝土量大于2m(第一次盡量灌滿)。反插法:鋼管每提升0.5m,再下沉0.3m(或提升1m,下沉75(3)施工順序群樁基礎(chǔ)或樁中心距小于3~3.5倍的樁徑,為避免斷樁,應(yīng)制定合理的施工順序,可采用跳打法、或間隔時(shí)間打樁法,以免影響相鄰樁的質(zhì)量。(4)施工要點(diǎn)防止鋼管內(nèi)進(jìn)入泥漿、水,灌滿混凝土后再隨拔管隨灌、并輕打或振動(dòng)。(3)施工順序76灌注樁施工

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。(一)鉆孔灌注樁施工(二)挖孔灌注樁(三)套管成孔灌注樁(四)爆擴(kuò)成孔灌注樁灌注樁施工77

爆擴(kuò)成孔灌注樁用鉆孔或爆擴(kuò)法成孔,孔底放入炸藥,再灌入適量的混凝土,然后引爆,使孔底形成擴(kuò)大頭。此時(shí),孔內(nèi)混凝土落入孔底空腔內(nèi),再放置鋼筋骨架,澆筑樁身混凝土制成灌注樁(圖2.37)。爆擴(kuò)成孔灌注樁78圖2.37爆擴(kuò)樁施工工藝圖(a)鉆導(dǎo)管;(b)放入炸藥管;(c)炸擴(kuò)樁孔;(d)放入炸藥包,并灌入擴(kuò)大頭體積50%的混凝土;(e)炸擴(kuò)大頭;(f)放入鋼筋骨架并澆筑混凝土02-10爆擴(kuò)樁動(dòng)畫演示圖2.37爆擴(kuò)樁施工工藝圖02-10爆擴(kuò)樁動(dòng)畫演示79地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、

鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程80地下連續(xù)墻施工定義:地下連續(xù)墻就是用專用設(shè)備沿著深基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑周邊采用泥漿護(hù)壁開挖出一條具有一定寬度與深度的溝槽,在槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠,采用導(dǎo)管法在泥漿中澆筑混凝土,筑成一單元墻段,依次順序施工,以某種接頭方法連接成的一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻,以便基坑開挖時(shí)防滲、擋土,作為鄰近建筑物基礎(chǔ)的支護(hù)以及直接成為承受直接荷載的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一部分。地下連續(xù)墻施工81地下連續(xù)墻施工

地下連續(xù)墻其特點(diǎn)是:剛度大,擋土又擋水,可用于任何土質(zhì),施工無振動(dòng)、噪音低;成本高,施工技術(shù)復(fù)雜,專用設(shè)備。地下連續(xù)墻施工82(a)(b)(c)(d)圖2.38地下連續(xù)墻的施工過程示意圖(a)成槽;(b)插入接頭管;(c)放入鋼筋籠;(d)澆筑混凝土1-已完成的單元槽段;2-泥漿;3-成槽機(jī);4-接頭管;5-鋼筋籠;6-導(dǎo)管;7-澆筑混凝土02-11連續(xù)墻動(dòng)畫演示(a)(b)83施工工藝:(1)筑導(dǎo)墻導(dǎo)墻的作用是挖槽導(dǎo)向、防止槽段上口塌方、存蓄泥漿和作為測量的基準(zhǔn)。深度一般1~2m,頂面高出施工地面,防止地面水流入槽段。施工工藝:84導(dǎo)墻放線、開挖導(dǎo)墻放線、開挖85導(dǎo)墻鋼筋綁扎及砼澆筑導(dǎo)墻鋼筋綁扎及砼澆筑86最新-地基處理與樁基工程-課件87(2)挖槽

槽段劃分:就是確定單元槽段的長度。槽段劃分時(shí)采用設(shè)計(jì)圖紙的劃分方式。但在各轉(zhuǎn)角處需向外延伸,以滿足槽段斷面尺寸及鉆孔入巖需要。(2)挖槽88槽段開挖:地下連續(xù)墻應(yīng)遵循“先轉(zhuǎn)角槽段、后標(biāo)準(zhǔn)槽段”的順序安排槽段開挖施工。槽段開挖:地下連續(xù)墻應(yīng)遵循“先轉(zhuǎn)角槽段、后標(biāo)準(zhǔn)槽段”的順序89成槽設(shè)備成槽設(shè)備1-成槽機(jī)成槽設(shè)備2-沖孔樁機(jī)成槽設(shè)備成槽設(shè)備1-成槽機(jī)成槽設(shè)備2-沖孔樁機(jī)90(3)清槽清槽的方法有沉淀法和置換法兩種。(3)清槽91(4)鋼筋籠制作與吊放(4)鋼筋籠制作與吊放92最新-地基處理與樁基工程-課件93最新-地基處理與樁基工程-課件94最新-地基處理與樁基工程-課件95最新-地基處理與樁基工程-課件96最新-地基處理與樁基工程-課件97槽內(nèi)注漿鋼筋籠下放槽內(nèi)注漿鋼筋籠下放98鋼筋籠下放鋼筋籠下放99最新-地基處理與樁基工程-課件100(4)鋼筋籠吊放鋼筋籠的起吊應(yīng)用橫吊梁或吊架。吊點(diǎn)布置和起吊方式要防止起吊時(shí)引起鋼筋籠變形。(5)接頭施工

地下連續(xù)墻混凝土澆筑時(shí),連接兩相鄰單元槽段之間地下連續(xù)墻的施工接頭,最常用是接頭管方式。(4)鋼筋籠吊放101地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、

鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工

地基處理與樁基工程102沉井基礎(chǔ)施工沉井用于建筑物和構(gòu)筑物的深基礎(chǔ)、地下室、蓄水池、取水結(jié)構(gòu)、重型設(shè)備深基礎(chǔ)、超高層建筑物基礎(chǔ)和橋墩等工程。沉井基礎(chǔ)施工103圖2.43沉井施工工藝圖(a)打樁、開挖、搭臺(tái);(b)鋪砂墊層;(c)沉井制作;(d)抽取承墊木后;(e)挖土下沉;(f)封底、回填、澆注其他結(jié)構(gòu)部分圖2104圖2.42沉井的刃腳沉井的構(gòu)造:由刃腳、井壁、隔墻或豎向框架、底板組成。圖2.42沉井的刃腳沉井的構(gòu)造:由刃腳、井壁、隔墻或105地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程106(一)地基加固的原理

地基加固的原理是:“將土質(zhì)由松變實(shí)”,“將土的含水量由高變低”,即可達(dá)到地基加固的目的。(一)地基加固的原理107(二)地基加固的方法根據(jù)地基加固的原理,可采取不同的加固方法。這些加固方法,可歸納為“挖、填、換、夯、壓、擠、拌”七個(gè)字。(二)地基加固的方法108“挖”就是挖去軟土層,把基礎(chǔ)埋置在承載力大的基巖或堅(jiān)硬的土層中。此種方法當(dāng)軟土層不厚時(shí),利用堅(jiān)硬的土層作天然地基,甚為經(jīng)濟(jì)?!巴凇?09“填”當(dāng)軟土層很厚,而又需大面積對(duì)地基進(jìn)行加固處理時(shí),則可在軟土層上直接回填一層一定厚度的好土,以提高地基的承載力,減小軟土層的承壓力?!疤睢?10“換”換就是將挖與填相結(jié)合,即換土墊層法。它是將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,而代之以人工填筑的墊層作為持力層。墊層材料有砂石、碎石、三合土(石灰:砂:碎磚(石)=1:2:4)、灰土(石灰:土=3:7)、礦渣、素土等,分別稱砂石地基、三合土地基、粉煤灰地基。換土墊層可提高持力層的承載力,減小軟土層的承壓力,加速軟土層排水固結(jié),且減少基礎(chǔ)沉降量?!皳Q”111“夯”就是利用打夯工具或機(jī)具(如石硪、鐵硪、蛙式打夯機(jī)、火力夯、電力夯、重錘夯、強(qiáng)力夯等)夯擊土壤,排出土壤中的水分,加速土壤的固結(jié),以提高土壤的密實(shí)度和承載力。“夯”112“壓”就是利用壓路機(jī)、羊足碾、輪胎碾等機(jī)械碾壓地基土壤,使地基壓實(shí)排水固結(jié)。也可采用預(yù)壓固結(jié)法,即先在地基范圍的地面上,堆置重物預(yù)壓一段時(shí)間,使地基壓密,以提高承載力,減少沉降量。

“壓”113“擠”先用帶樁靴的工具式樁管打入土中,擠壓土壤形成樁孔,然后拔出樁管,再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進(jìn)行搗實(shí),或者隨著填充料的灌入逐漸拔出樁管。這種方法最適用于加固松軟飽和土地基,其原理就是擠密土壤,排水固結(jié),以提高地基的承載力,所以也稱為擠密樁?!皵D”114“拌”是指用旋噴法或深層攪拌法加固地基。其原理是利用高壓射流切削土壤,旋噴漿液(水泥漿、水玻璃等)攪拌漿土,使?jié){液和土壤混合,凝結(jié)成堅(jiān)硬的柱體或土壁。同理,化學(xué)加固中的硅化法、水泥硅化法和電動(dòng)硅化法均是將水玻璃(硅酸鈉Na2Si02)和氯化鈣(CaCl2)或水泥漿注入土中,使其擴(kuò)散生成二氧化硅的膠體與土壤膠結(jié)“巖化”,亦是屬于拌和的結(jié)果。“拌”115地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、

鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程116樁基礎(chǔ)工程概述將鋼筋混凝土、鋼管或H型鋼等材料作為受力的支撐桿件打入土中,成為基樁。

樁基礎(chǔ),就是利用承臺(tái)或基礎(chǔ)梁將沉入土中的基樁聯(lián)系起來,以便承受整個(gè)上部結(jié)構(gòu)重量的一種基礎(chǔ)。采用一根基樁(通常為大直徑基樁)承受和傳遞上部荷載的獨(dú)立基礎(chǔ)稱為單樁基礎(chǔ);由兩根以上基樁組成的樁基礎(chǔ)稱為群樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)工程概述117樁的分類木樁、鋼筋混凝土樁和鋼樁預(yù)制樁和灌注樁高承臺(tái)樁和低承臺(tái)樁大量擠土樁、少量擠土樁和非擠土樁摩擦樁和端承樁抗壓樁和抗拔樁大直徑樁、中直徑樁和小直徑樁樁的分類118地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程119鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工(一)鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放(1)樁的制作(2)樁的起吊(3)運(yùn)輸和堆放(二)預(yù)制樁的沉樁(1)錘擊法沉樁的施工(2)靜力壓樁(3)振動(dòng)沉樁(4)射水沉樁法(5)植樁法沉樁鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工120樁的制作樁應(yīng)由工廠加工制作,保證質(zhì)量,樁的制作要點(diǎn)有:(1)主筋連接宜采用對(duì)焊,主筋接頭配置在同一截面內(nèi)的數(shù)量,采用閃光對(duì)焊和電弧焊時(shí),不超過50%;(2)同一根鋼筋兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于30倍鋼筋直徑,并不小于500mm;(3)樁尖和樁頂鋼筋加密;(4)混凝土由頂至尖連續(xù)澆筑;(5)疊制層數(shù)不超過4層,上下隔離,下層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度30%時(shí)方能澆筑上層混凝土;(6)較長的樁在施工現(xiàn)場預(yù)制,所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。樁的制作121樁的起吊(1)混凝土強(qiáng)度:鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可起吊移位;達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%才能運(yùn)輸和打樁。(2)吊點(diǎn)位置:吊(支)點(diǎn)位置的選擇隨樁長而異,要使附加彎矩最?。ㄕ?fù)彎矩值相等則均?。?;一點(diǎn)吊距頂0.31L(L=5~10m),距頂0.29L(L=11~16m);兩點(diǎn)吊距頂、距尖均為0.207L。樁的起吊122圖2.7樁的吊點(diǎn)位置圖(a)、(b)1個(gè)吊點(diǎn);(c)2個(gè)吊點(diǎn);(d)3個(gè)吊點(diǎn)圖2.7樁的吊點(diǎn)位置圖123堆放樁在施工現(xiàn)場的堆放場地必須平整、堅(jiān)實(shí)。堆放時(shí)應(yīng)墊長枕木,墊木的位置與吊點(diǎn)位置相同,各層墊木應(yīng)上、下對(duì)齊,堆放層數(shù)不宜超過4層。堆放124鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工(一)鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放(1)樁的制作(2)樁的起吊(3)運(yùn)輸和堆放(二)預(yù)制樁的沉樁(1)錘擊法沉樁的施工(2)靜力壓樁(3)振動(dòng)沉樁(4)射水沉樁法(5)植樁法沉樁鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工125預(yù)制樁的沉樁方法(1)錘擊法:以樁錘的沖擊力將樁打入,適用于軟土層沉樁。(2)振動(dòng)法:以振動(dòng)樁機(jī)帶樁振動(dòng),減少土與樁間摩阻力,沉管拔管速度較快,適用于砂土沉樁。(3)水沖法:以高壓射水(樁側(cè)或樁內(nèi))沖孔下沉,留1~2m打入或振入。適用于堅(jiān)硬土、砂石層。(4)鉆孔錘擊法:施工順序包括鉆孔(留1~2m)、注漿護(hù)壁、提鉆、插樁、錘擊。適用于堅(jiān)硬土層。(5)靜力壓樁法:用80~120t壓樁機(jī)壓入。適用于軟弱土層。預(yù)制樁的沉樁方法126(一)錘擊法沉樁的施工

錘擊法是指以樁錘的沖擊力將樁打入,適用于軟土層沉樁。02-01柴油錘動(dòng)畫演示(一)錘擊法沉樁的施工02-01柴油錘動(dòng)畫演示127(1)打樁機(jī)主要包括樁架、樁錘和動(dòng)力裝置三個(gè)部分。樁錘,其作用是對(duì)樁施加沖擊力,將樁打人土中。選擇稍重的錘,用重錘低擊和重錘快擊的方法效果較好樁架,支持樁身和樁錘,將樁吊起,并在打入過程中起導(dǎo)樁的方向,保證樁錘沿所要求的方向沖擊。樁架至少具備三種功能:懸掛打樁錘和起吊預(yù)制樁;為打樁錘導(dǎo)向;能行走、轉(zhuǎn)向。動(dòng)力裝置,包括起動(dòng)樁錘的動(dòng)力設(shè)備,如卷揚(yáng)機(jī)、鍋爐和空氣壓縮機(jī)等。(1)打樁機(jī)主要包括樁架、樁錘和動(dòng)力裝置三個(gè)部分。128樁頂加樁帽(圖2.9)以保護(hù)樁錘安全使用和樁頂免遭破壞。樁帽上部與樁錘之間的襯墊稱錘墊,錘墊也起保護(hù)樁頭的作用。錘墊厚度宜取150~200mm,可用豎紋硬木或盤圓層疊的舊鐵芯鋼絲繩。樁帽與樁頭之間也應(yīng)設(shè)置彈性襯墊(稱樁墊),可選用麻袋、硬紙板或膠合板等材料制作,軟硬適度,厚度要均勻且錘擊壓實(shí)后保持在120~150mm為宜,打樁期間應(yīng)經(jīng)常檢查,及時(shí)更換或補(bǔ)充。樁頂加樁帽(圖2.9)以保護(hù)樁錘安全使用和樁頂免遭破壞。129

樁基礎(chǔ)施工一般均在基礎(chǔ)開挖前施工,要將樁頂打到地面以下的設(shè)計(jì)標(biāo)高,此時(shí)應(yīng)采用送樁器。送樁器一般用鋼管制成,對(duì)送樁器要求有較高的強(qiáng)度和剛度,打人時(shí)阻力不能太大,能較容易地拔出,能將錘的沖擊力有效地傳到樁上。樁基礎(chǔ)施工一般均在基礎(chǔ)開挖前施工,要將樁頂打到地面以下的130(2)打樁前的準(zhǔn)備工作

1)場地準(zhǔn)備包括清除地上、地下障礙物,對(duì)場地進(jìn)行平整、壓實(shí)并做好排水工作;2)放出樁的基準(zhǔn)線并定出樁位,在不受打樁影響的適當(dāng)位置設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn);3)接通現(xiàn)場的水、電管線,準(zhǔn)備好施工機(jī)具,做好對(duì)樁的質(zhì)量檢驗(yàn);4)進(jìn)行打樁試驗(yàn),試驗(yàn)根數(shù)應(yīng)不小于2根,以便檢驗(yàn)設(shè)備和工藝是否符合要求。(2)打樁前的準(zhǔn)備工作131(3)確定打樁順序

圖2.13打樁順序和土壤擠密狀況圖(a)逐排打;(b)自兩邊向中央;(c)自中央向兩邊;(d)分段打(3)確定打樁順序圖2.13打樁順序和土壤擠密狀況圖132圖2.13打樁順序和土壤擠密狀況圖(a)逐排打;(b)自兩邊向中央;(c)自中央向兩邊;(d)分段打圖2.13打樁順序和土壤擠密狀況圖133(4)打入樁的施工工藝設(shè)置標(biāo)尺→樁機(jī)就位→吊樁就位→扣樁帽、落錘、脫吊鉤→低錘輕打→正式打(接樁,送樁,截樁)→靜、動(dòng)載試驗(yàn)→承臺(tái)施工。要點(diǎn):采用重錘低擊的錘擊方式,開始要輕打;注意貫入度變化,做好打樁記錄(記錄內(nèi)容包括編號(hào)、每米錘擊數(shù)、樁頂標(biāo)高、最后貫入度等);如遇異常情況,如貫入度劇變、樁身突然傾斜、位移、回彈、樁身嚴(yán)重裂縫或樁頂破碎,暫停施打,與有關(guān)單位研究處理。(4)打入樁的施工工藝134(5)質(zhì)量要求1)滿足承載力要求:端承樁以控制最后貫入度為主、以沉樁標(biāo)高為輔(參考標(biāo)高);摩擦樁以控制沉樁標(biāo)高為主、以貫入度為輔(參考最后貫入度)。2)偏差在允許范圍內(nèi)。平面位置偏差:排樁應(yīng)不大于100~150mm,群樁應(yīng)不大于1/3~1/2倍樁徑或邊長;垂直度偏差應(yīng)不大于1%。3)樁不受損:樁頂、樁身不打壞,樁頂下1/3樁長內(nèi)無水平裂縫。(5)質(zhì)量要求135(二)靜力壓樁

靜力壓樁是借助壓樁機(jī)及其配重將樁壓入土中,此法適用于軟弱土層。(二)靜力壓樁136這種沉樁方法無振動(dòng)、無噪音、對(duì)周圍環(huán)境影響小,適合在城市中施工。施工程序?yàn)椋簻y量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→截樁。這種沉樁方法無振動(dòng)、無噪音、對(duì)周圍環(huán)境影響小,適合在137圖2.15靜力壓樁機(jī)構(gòu)造原理圖1-活動(dòng)壓梁;2-油壓表;3-樁帽;4-上段樁;5-加壓重物;6-底盤;7-軌道;8-上段樁錨筋;9-下段樁;10-導(dǎo)籠口;11-操作平臺(tái);12-卷揚(yáng)機(jī);13-加壓鋼絲繩滑輪組;14-樁架導(dǎo)向籠圖2.15靜力壓樁機(jī)構(gòu)造原理圖138(三)振動(dòng)沉樁

振動(dòng)沉樁是利用固定在樁頂部的振動(dòng)器所產(chǎn)生的激振力,通過樁身使土顆粒受迫振動(dòng),使其改變排列組織,產(chǎn)生收縮和位移,這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少,樁在自重和振動(dòng)力共同作用下沉入土中。

適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁,更適合于打鋼板樁,同時(shí)借助起重設(shè)備可以拔樁。圖2.16振動(dòng)樁錘構(gòu)造示意圖(a)剛性式;(b)柔性式1-激振器;2-電動(dòng)機(jī);3-傳動(dòng)帶;4-彈簧;5-加荷板(三)振動(dòng)沉樁圖2.16振動(dòng)樁錘構(gòu)造示意圖139(四)射水沉樁法

射水法沉樁又稱水沖法沉樁,是將射水管附在樁身上,用高壓水流束將樁尖附近的土體沖松液化,以減少土對(duì)樁端的正面阻力,同時(shí)水流及土的顆粒沿樁身表面涌出地面,減少了土與樁身的摩擦力,使樁借自重(或稍加外力)沉入土中。射水法沉樁的特點(diǎn)是:當(dāng)在堅(jiān)實(shí)的砂土中沉樁,樁難以打下或久打不下時(shí),使用射水法可防止將樁打斷,或樁頭打壞;射水法沉樁法比錘擊法可提高工效2~4倍,節(jié)省時(shí)間,加快工程進(jìn)度。本法最適用于堅(jiān)實(shí)砂土或砂礫石土層上的支承樁,在粘性土中亦可使用。(四)射水沉樁法140圖2.17射水法沉樁裝置(a)外射水管;(b)內(nèi)射水管圖2.17射水法沉樁裝141(五)植樁法沉樁

植樁法沉樁是在沉樁部位按設(shè)計(jì)要求的孔徑和孔深先用鉆機(jī)鉆孔,鉆出的土體通過濕法或干法排出地面外運(yùn),在孔內(nèi)再插入預(yù)制鋼筋混凝土樁,然后采用錘擊或振動(dòng)錘打入法,將樁打入設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高。植打樁順序?yàn)椋合却蜷L樁,后打短樁;先打外圍樁,后打中間樁,以防止土體位移對(duì)四周建筑物及各種設(shè)施造成的影響。(五)植樁法沉樁142圖2.18鉆孔植樁法工藝流程(a)鉆孔;(b)插樁;(c)沉樁;(d)成樁圖2.18鉆孔植樁法工藝流程143地基處理與樁基工程一、地基加固處理二、樁基礎(chǔ)工程概述三、

鋼筋混凝土預(yù)制打入樁施工四、灌注樁施工五、地下連續(xù)墻施工六、沉井基礎(chǔ)施工地基處理與樁基工程144灌注樁施工

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。(一)鉆孔灌注樁施工(二)挖孔灌注樁(三)套管成孔灌注樁(四)爆擴(kuò)成孔灌注樁灌注樁施工145干作業(yè)成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的情況,成孔時(shí)不必采取護(hù)壁措施而直接取土成孔。

(1)成孔機(jī)械:干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)。螺旋鉆機(jī)利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿,使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。干作業(yè)成孔灌注樁146螺旋鉆機(jī)。螺旋鉆機(jī)利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿,使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。02-02螺旋樁動(dòng)畫演示螺旋鉆機(jī)。02-02螺旋樁動(dòng)畫演示147(2)施工工藝順序平整場地→挖排水溝→定樁位→鉆機(jī)對(duì)位、校垂直→開鉆出土→清孔→檢查垂直度及虛土情況→放鋼筋骨架→澆混凝土。圖2.21螺旋鉆孔機(jī)成樁工藝(a)鉆孔(b)清孔(c)放入鋼筋骨架(d)澆筑混凝土(a)(c)(d)(b)(2)施工工藝順序圖2.21螺旋鉆孔機(jī)148(3)施工要點(diǎn)1)土質(zhì)差、有振動(dòng)、間距小時(shí),間隔鉆孔制作;2)遇到含水量大或軟塑土層時(shí),采用疏紋葉片鉆桿;遇到含水量較小的砂土或可塑、硬塑粘土?xí)r,采用密紋葉片鉆桿;3)及時(shí)灌注混凝土,防止孔壁坍塌;4)澆混凝土?xí)r放護(hù)筒,混凝土坍落度50~90mm,每層澆筑高度不大于1.5m。(4)質(zhì)量要求1)偏差要求:位置偏差不大于70~150mm;垂直度偏差不大于1%;2)孔底虛土厚度:端承樁不大于50mm;摩擦樁不大于150mm;3)避免出現(xiàn)縮頸和斷樁。(3)施工要點(diǎn)149

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁(1)成孔機(jī)械1-循環(huán)水式回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆頭回轉(zhuǎn)切削、泥漿循環(huán)排土、泥漿保護(hù)孔壁、濕作業(yè)、地面泥濘;應(yīng)用條件:地下水位較高的硬粘土或軟石(Φ<1m),深度20~30m,多用于高層建筑。泥漿護(hù)壁150圖2.22正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)圖成孔工藝原理圖圖2.23反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔工藝原理圖1-鉆頭;2-泥漿循環(huán)方向;3-沉淀池;1-鉆頭;2-新泥漿循環(huán)流向;3-沉淀池;4-泥漿池;5-泥漿泵;6-水龍頭;4-砂石泵;5-水龍頭;6-鉆桿;7-鉆桿;8-鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置7-鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置;8-混合液流向02-03正循環(huán)潛水樁動(dòng)畫演示02-04反循環(huán)潛水樁動(dòng)畫演示圖2.22正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)圖成孔工藝原理圖圖2.2151(1)成孔機(jī)械2-潛水鉆機(jī)

機(jī)理與回轉(zhuǎn)鉆機(jī)相同,但動(dòng)力、變速機(jī)構(gòu)、鉆頭聯(lián)在一起位于水下,故較為輕便,泥漿正循環(huán)。一般用于地下水位較高的粘性土、淤泥質(zhì)土及沙土,深度可達(dá)50m、直徑可達(dá)0.8m。(1)成孔機(jī)械2-潛水鉆機(jī)152(2)成孔機(jī)械3-沖抓鉆和沖擊鉆適用于碎石土、砂土、粘性土、風(fēng)化巖。特點(diǎn):依靠沖錐式鉆頭下落沖擊和破碎巖土,利用掏渣筒掏渣,主要應(yīng)用于巖石類土的成孔。圖2.25沖擊鉆成孔示意圖(2)成孔機(jī)械3-沖抓鉆和沖擊鉆圖2.25沖擊鉆成孔示意圖153最新-地基處理與樁基工程-課件154施工工藝要點(diǎn):1)護(hù)筒的作用:護(hù)筒作用是固定樁孔位置,保護(hù)孔口,防止塌孔,增加樁孔內(nèi)水壓。護(hù)筒直徑比鉆頭大100mm,開設(shè)1~2個(gè)溢漿口,埋入土中不大于1m。2)泥漿的制備和作用:護(hù)壁、攜砂、冷卻、潤滑。泥漿的性能指標(biāo)如相對(duì)密度、粘度、含砂量、pH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定的要求。泥漿比重1.1左右(粘土?xí)r可自造),隨鉆隨灌,保持高于水位面。3)成孔:泥漿護(hù)壁成孔灌注樁成孔的方法有潛水鉆機(jī)成孔、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔、沖擊鉆成孔、沖抓錐成孔等。施工工藝要點(diǎn):1554)泥漿循環(huán)排渣正循環(huán)排渣法:泥漿由鉆桿內(nèi)部沿鉆桿從底部噴出,攜帶土渣的泥漿沿孔壁向上流動(dòng),由孔口將土渣帶出,流入沉淀池,經(jīng)沉淀的泥漿流人泥漿池,再由泵注入鉆桿,如此循環(huán)。反循環(huán)排渣法:泥漿由孔口流入孔內(nèi),同時(shí)泥漿泵通過鉆桿由底部吸渣,使鉆下的土渣由鉆桿內(nèi)腔吸出并排入沉淀池,沉淀后流入泥漿池。反循環(huán)排渣法較正循環(huán)排渣法排渣效率高。4)泥漿循環(huán)排渣1565)清孔鉆孔達(dá)到要求的深度后要清除孔底沉渣,以防止灌注樁沉降過大、承載力降低,這個(gè)過程稱為清孔。當(dāng)孔壁土質(zhì)較好,不易塌孔時(shí),可用空氣吸泥機(jī)清孔,同時(shí)注入清水,清孔后泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.1左右??妆谕临|(zhì)較差時(shí),宜用反循環(huán)排渣法清孔。5)清孔1576)水下澆筑混凝土水下混凝土澆筑最常用的方法是導(dǎo)管法,澆筑時(shí)一般有以下要求:①混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C20,混凝土選用的粗骨料粒徑,不宜大于30mm,且不得大于鋼筋間最小凈距的1/3,坍落度為160~220mm,含砂率宜為40%~45%,砂宜采用中砂;②導(dǎo)管最大外徑應(yīng)比鋼筋籠內(nèi)徑小100mm以上;6)水下澆筑混凝土158③鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm(使用混凝土墊塊);④漏斗內(nèi)灌入足夠量的混凝土,保證混凝土下落后能將導(dǎo)管下端埋入不小于500mm,然后剪斷柱塞鉛絲,使其下落;⑤提管時(shí)保證埋入混凝土不小于1m。③鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm(使用混凝土墊塊);159圖2.28水下澆筑混凝土示意圖1-翻斗車;2-料斗;3-儲(chǔ)料漏斗;4-導(dǎo)管;5-護(hù)筒圖2.28水下澆筑混凝土示意圖1607)常見質(zhì)量問題及處理方法:①塌孔:如發(fā)生塌孔,應(yīng)探明塌孔位置,將砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上1~2m,如塌孔嚴(yán)重,應(yīng)全部回填,等回填物沉積密實(shí)后再重新鉆孔。②縮孔:處理時(shí)可用鉆頭反復(fù)掃孔,以擴(kuò)大孔徑。③斜孔:處理時(shí)可在偏斜處吊住鉆頭,上下反復(fù)掃孔,直至把孔位校直;或在偏斜處回填砂粘土,待沉積密實(shí)后再鉆。7)常見質(zhì)量問題及處理方法:161灌注樁施工

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。(一)鉆孔灌注樁施工(二)挖孔灌注樁(三)套管成孔灌注樁(四)爆擴(kuò)成孔灌注樁灌注樁施工162

挖孔灌注樁:在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土或鋼筋混凝土而成。亦稱大直徑人工挖孔擴(kuò)底灌注樁。挖孔灌注樁:在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土或鋼筋163最新-地基處理與樁基工程-課件164(1)施工機(jī)具1)電動(dòng)葫蘆和提土桶2)潛水泵、鉆擴(kuò)機(jī)3)鼓風(fēng)機(jī)和輸風(fēng)管4)鍬、風(fēng)鎬、土筐等挖土工具5)照明燈、對(duì)講機(jī)、電鈴等。(1)施工機(jī)具165(2)施工工藝主要施工過程--是挖孔,包括挖土、運(yùn)土、鋼筋混凝土工程;輔助工程包括支護(hù)、降水、通風(fēng)。1)按設(shè)計(jì)圖紙放線,定樁位。2)開挖土方,挖孔方法有機(jī)械挖土法和人工挖土法。3)支設(shè)護(hù)壁模板。4)在模板頂放置操作平臺(tái)。5)澆筑護(hù)壁混凝土。6)拆除模板繼續(xù)下一段的施工。7)排除孔底積水,澆筑樁身混凝土。(2)施工工藝166(3)支護(hù)方法1)鋼筋混凝土護(hù)圈支護(hù),適用于無涌水或有涌水但可通過排降水方法排除工作面涌水的土層。2)沉井護(hù)圈支護(hù),適合強(qiáng)透水層。3)鋼套管護(hù)圈支護(hù),適合強(qiáng)透水層。(4)要求防止塌壁;必須降水、通風(fēng);配備通訊、照明設(shè)備;便于施工人員上下。(3)支護(hù)方法167灌注樁施工

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。(一)鉆孔灌注樁施工(二)挖孔灌注樁(三)套管成孔灌注樁(四)爆擴(kuò)成孔灌注樁灌注樁施工168

套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁169

套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁170套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動(dòng)方法將帶有樁尖(樁靴)的樁管(鋼管)沉入土中成孔。樁管打到要求深度后,放入鋼筋骨架,邊澆筑混凝土,邊拔出樁管而成樁,其特點(diǎn)是能在土質(zhì)很差(可塑、軟塑、流塑的粘性土、稍密及松散的沙土中),地下水位很高時(shí)施工。按其沉管方式的不同,可分為:錘擊沉管灌注樁、靜壓沉管灌注樁和振動(dòng)、沖擊沉管灌注樁等。套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動(dòng)方法將帶有樁尖(樁靴)的171

(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖2.30錘擊沉管灌注樁成樁工藝(a)就位;(b)沉入;(c)澆筑;(d)邊拔邊澆;(e)放入鋼筋籠繼續(xù)澆筑;(f)成型施工工藝過程02-05捶擊沉管樁動(dòng)畫演示02-06震動(dòng)樁沉管動(dòng)畫演示(a)(b)(c172圖2.31樁尖示意圖(a)活瓣樁尖示意圖;(b)混凝土強(qiáng)制樁尖示意圖1-樁管;2-鎖軸;3-活瓣主要施工設(shè)備包括振動(dòng)沉管機(jī),錘擊沉樁機(jī),樁靴與樁管。

樁靴可分為鋼筋混凝土樁靴、鋼活瓣樁靴兩種。圖2.31樁尖示意圖主要施工設(shè)備包括振動(dòng)沉管機(jī),錘擊173施工工藝

樁靴、鋼管就位→沉鋼管→檢查管內(nèi)有無砂、水→放鋼筋籠→澆筑混凝土→拔鋼管。施工工藝174常見質(zhì)量問題及原因(1)斷樁斷樁主要是由于樁距過小,土體因?yàn)槭芘R樁打管時(shí)擠壓所致而隆起,造成已灌完的尚未達(dá)到足夠強(qiáng)度的混凝土樁斷裂。常見質(zhì)量問題及原因175(2)縮徑樁縮徑樁也稱縮孔樁、瓶頸樁,指樁身某部分樁徑縮小。在飽和淤泥質(zhì)土中拔管速度快或混凝土流動(dòng)性差,或混凝土裝入量少,使混凝土出管擴(kuò)散性差,空隙水壓大,擠向新澆混凝土,導(dǎo)致樁徑截面縮小。02-07縮頸樁形成動(dòng)畫演示(2)縮徑樁02-07縮頸樁形成動(dòng)畫演示176(3)吊腳樁吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂而形成軟弱夾層。主要是由于樁靴強(qiáng)度不夠,打管時(shí)被打壞,水或泥沙進(jìn)入套管;或活瓣未及時(shí)張開,導(dǎo)致樁底部隔空。(4)有隔層

主要是由于骨料粒徑大或混凝土和易性差或拔管速度快,導(dǎo)致泥砂進(jìn)入使樁身不連續(xù)。02-08吊腳樁形成動(dòng)畫演示(3)吊腳樁02-08吊腳樁形成動(dòng)畫演示177

處理方法:為避免上述問題,除了從材料方面解決外,還必須從作業(yè)參數(shù)、施工順序、施工工藝方式上解決。(1)施工工藝單打法:即一次拔管法。拔管時(shí)每提升0.5m~1.0m,振動(dòng)5~10s后,再拔管0.5~1.0m,如此反復(fù)進(jìn)行,直到全部拔出為止。復(fù)打法:復(fù)打法是在同一樁孔位進(jìn)行兩次單打,或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。處理方法:178圖2.32復(fù)打法示意圖

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