高層建筑施工主講：莊占龍湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院簡(jiǎn)介參考教材：高層建筑施工主編：張厚先北京大學(xué)出版社主講教師：莊占龍聯(lián)系方式：電子郵箱：1486218648，千喜龍湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程教學(xué)內(nèi)容：要求：基坑工程設(shè)計(jì)基坑工程施工：主要講解基坑工程監(jiān)測(cè)了解基坑工程的概念及現(xiàn)狀、特點(diǎn)，支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)計(jì)算方法、監(jiān)測(cè)方法；掌握基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型與施工。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程基坑依設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格分層分段開挖，在完成上一層作業(yè)面土釘與噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％以前，不得進(jìn)行下一層土層的開挖；每層開挖最大深度取決于在支護(hù)投入工作前土壁可以自穩(wěn)而不發(fā)生滑動(dòng)破壞的能力，實(shí)際工程中常取基坑每層挖深與土釘豎向間距相等；每層開挖的水平分段寬度也取決于土壁自穩(wěn)能力，且與支護(hù)施工流程相互銜接，一般多為10～20m長(zhǎng)；嚴(yán)禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動(dòng)。

湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程每步開挖后應(yīng)盡快做好面層，即對(duì)修整后的邊壁立即噴上一層薄混凝土或砂漿。若土層地質(zhì)條件好的話，可省去該道而面層。防止基坑邊坡的裸露土體塌陷措施1）對(duì)修整后的邊坡，立即噴上一層薄的砂漿或混凝土，凝結(jié)后可進(jìn)行鉆孔；2）在作業(yè)面上先構(gòu)筑鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層，而后進(jìn)行鉆孔和設(shè)置土釘；3）在水平方向上分小段間隔開挖；4）先將作業(yè)深度上的邊坡做成斜坡，待鉆孔并設(shè)置土釘后再清坡；5）在開挖前，沿開挖面垂直擊入鋼管注漿加固土體或預(yù)先施工一層水泥土墻。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程對(duì)于鋼筋釘通常是先在土體中成孔，然后置入土釘鋼筋并沿全長(zhǎng)注漿。對(duì)于鋼管釘可先擊入土體再由鋼管內(nèi)注漿1）鉆孔：在進(jìn)鉆和抽出鉆桿過程中不得引起土體坍塌。2）插入土釘鋼筋：插前清孔；安裝對(duì)中定位支架，保護(hù)層不小于厚度25mm，間距可為2～3m左右，支架可為金屬或塑料件，以不妨礙漿體自由流動(dòng)為宜。3）注漿：驗(yàn)收土釘鋼筋安設(shè)質(zhì)量；湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程驗(yàn)收土釘鋼筋安設(shè)質(zhì)量；水平孔應(yīng)采用低壓（0.4～0.6MPa）或高壓（1～2MPa）注漿。壓力注漿時(shí)應(yīng)在孔口或規(guī)定位置設(shè)置止?jié){塞，注滿后保持壓力3～5min；對(duì)于向下傾角土釘，采用重力或低壓注漿時(shí)，宜采用底部注漿方式，注漿導(dǎo)管底端應(yīng)插至距孔底250～500mm處，在注漿同時(shí)將導(dǎo)管勻速緩慢地撤出。注漿過程中注漿導(dǎo)管口始終埋在漿體表面以下，以保證孔中氣體能全部逸出。重力注漿滿孔為止，但在漿體初凝前需補(bǔ)漿1～2次；注漿向孔內(nèi)注入漿體的充盈系數(shù)必須大于1；水泥漿的水灰比宜為0.5；水泥砂漿的配合比應(yīng)為1：1～1：2（重量比），水灰比宜為0.38～0.45。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程綁扎、固定鋼筋網(wǎng)（可焊接或綁扎）；符合保護(hù)層厚度要求；鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定，但在噴射混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)振動(dòng)。土釘與面層鋼筋網(wǎng)的連接可通過墊板、螺帽及土釘端部螺紋桿固定，墊板鋼板厚8～10mm，尺寸為200mm×200mm～300mm×300mm；土釘鋼筋也可直接焊接在鋼筋網(wǎng)。噴射混凝土的配合比通過實(shí)驗(yàn)確定；粗骨料最大粒徑不宜大于12mm；水灰比不宜大于0.45。在邊壁上打垂直短鋼筋段作為厚度標(biāo)志，保證噴射混凝土厚度均勻。射距0.6～1.0m，射流垂至于壁面，在有鋼筋的部位先噴鋼筋的后方。噴射路線從壁面開挖層底部逐漸向上進(jìn)行。混凝土面層接縫部分做成45°角斜面搭接；當(dāng)設(shè)計(jì)面層厚度超過100mm時(shí)，混凝土分兩層噴射，一次噴射厚度不小于40mm，且接縫錯(cuò)開。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程基坑四周地表應(yīng)加以修整并構(gòu)筑明溝排水，可將噴射混凝土面層延伸到基坑周圍地表構(gòu)成噴射混凝土護(hù)頂并在土釘墻平面范圍內(nèi)地表做防水地面，可防止地表水滲入土釘加固范圍的土體中?；舆叡谝鲂顾?，按間距1.5～2.0m均布插設(shè)0.4～0.6m、直徑不小于40mm的塑料排水管，外管口略向下傾斜，管壁上半部分可鉆些透水孔，管中填滿粗砂或圓礫作為濾水材料，以防止土顆粒流失。坑底設(shè)置排水溝和集水井。排水溝應(yīng)離開坡腳0.5～1.0m，嚴(yán)防沖刷坡腳。排水溝和集水井宜用磚襯砌并用砂漿抹內(nèi)表面以防止?jié)B漏。坑中積水應(yīng)及時(shí)排除。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

1鉆孔（1）鉆孔機(jī)械（2）鉆孔方法1）螺旋鉆孔干作業(yè)法：當(dāng)土錨處于地下水位以上，呈非浸水狀態(tài)時(shí)。鉆機(jī)連續(xù)進(jìn)行成孔，后面緊接著進(jìn)行安放鋼拉桿和灌漿。一種方法是鉆孔與插入鋼拉桿合為一道工序，即鉆孔時(shí)將鋼拉桿放入空心的螺旋鉆桿內(nèi)，隨著鉆孔的深入，鋼拉桿與螺旋鉆桿一同到達(dá)設(shè)計(jì)規(guī)定的深度，然后邊灌漿邊退出鉆桿，而鋼拉桿即錨固在鉆孔內(nèi)（跟管進(jìn)）；另一種方法是鉆孔與安放鋼拉桿分為兩道工序，即鉆孔后，在螺旋鉆桿退出孔洞后再插入鋼拉桿。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

1鉆孔（2）鉆孔方法2）壓水鉆進(jìn)成孔法：應(yīng)用較多?？梢园雁@孔過程中的鉆進(jìn)、出渣、固壁、清孔等工序一次完成，可以防止坍孔，不留殘土，軟、硬土都能適用。鉆進(jìn)時(shí)沖洗液（壓力水）從鉆桿中心流向孔底，在一定水頭壓力（約0.15～0.30MPa）下，水流攜帶鉆削下來的土屑從鉆桿與孔壁之間的孔隙處排出孔外。鉆進(jìn)時(shí)要不斷供水沖洗（包括接長(zhǎng)鉆桿和暫時(shí)停機(jī)時(shí)），而且要始終保持孔口的水位。待鉆到規(guī)定深度（一般鉆孔深度要大于土錨長(zhǎng)度0.5～1.0m）后，繼續(xù)用壓力水沖洗殘留在鉆孔中的土屑，直至水流不顯渾濁為止。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

1鉆孔（2）鉆孔方法3）潛鉆成孔法：

宜用于孔隙率大、含水量較低的土層中，成孔速度快，孔壁光滑而堅(jiān)實(shí)，由于不出土，孔壁無坍落和堵塞現(xiàn)象。成孔速度可達(dá)1.3m/min。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

1鉆孔（2）鉆孔方法4）土錨鉆孔特點(diǎn)：與其他工程的鉆孔相比，應(yīng)注意如下：孔壁要求平直，以使安放鋼拉桿和灌注水泥漿；孔壁不得坍陷和松動(dòng)，否則影響鋼拉桿安放和土錨的承載能力；鉆孔時(shí)不得使用膨潤(rùn)上循環(huán)泥漿護(hù)壁，以免在孔壁上形成泥皮，降低錨固體與土壁間的摩阻力；土錨的鉆孔多數(shù)有一定的傾角，因此孔壁的穩(wěn)定性較差；由于土錨的長(zhǎng)細(xì)比很大，孔洞很長(zhǎng)，保證鉆孔的準(zhǔn)確方向和直線性較困難，容易易偏斜和彎曲。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

2安放拉桿（1）鋼筋拉桿由一根或數(shù)根粗鋼筋組合而成，如為數(shù)根粗鋼筋則需用電焊連接成一體。鋼筋拉桿防腐蝕性能好，易于安裝，當(dāng)土錨承承載能力不是很大時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮選用。對(duì)有自由段的土錨，鋼筋拉桿的自由段要做好防腐處理和隔離措施。防腐層施工時(shí)，宜先消除拉桿上的鐵銹，再涂一度環(huán)氧防腐漆冷底子油，待其干燥后，再涂一度環(huán)氧玻璃鋼（或玻璃聚氨脂預(yù)聚體等），待其固化后，再纏繞兩層聚乙烯塑料薄膜。土錨的長(zhǎng)度一般都在10m以上，有的達(dá)30m甚至更長(zhǎng)。為了將拉桿安置在鉆孔的中心，防止自由段產(chǎn)生過大的撓度和插入鉆孔時(shí)不攪動(dòng)上壁；對(duì)錨固段，還為了增加拉桿與錨固體的握裹力，所以在拉桿表面需設(shè)置定位器（或撐筋環(huán)）、鋼筋拉桿的定位器用細(xì)鋼筋制作，在鋼筋拉桿軸心按120°夾角布置，間距一般2～2.5m。定位器的外徑宜小于鉆孔直徑1cm。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

2安放拉桿（2）鋼絲束拉桿鋼絲束拉桿可以制成通長(zhǎng)一根，它的柔性較好，住鉆孔中沉放較方便。但施工時(shí)應(yīng)將灌漿管與鋼絲束綁扎在一起同時(shí)沉放，否則放置灌漿管有困難。鋼絲束來拉桿自由段需理順扎緊，然后進(jìn)行防腐處理。防腐方法可用玻璃纖維布纏繞兩層，外面再用粘膠帶纏繞；亦可將鋼絲束拉桿的自由段插入特制護(hù)管內(nèi)，護(hù)管與孔避間的空隙可與錨固段同時(shí)進(jìn)行灌漿。鋼絲束拉桿的錨固段亦需用定位器，該定位器為撐筋環(huán)。沉放鋼絲束要對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

2安放拉桿（3）鋼絞線拉桿鋼絞線拉桿的柔性更好，在鉆孔中沉放更容易，因此應(yīng)用的比較多，用于承載能力大的土層錨桿。錨固段的鋼絞線要仔細(xì)清楚其表面的油脂，以保證與錨固體砂漿有良好的粘結(jié)。自由段的鋼絞線要套以聚丙烯防護(hù)禽等證進(jìn)行防腐處理。鋼絞線拉桿需用特制的定位架。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

3壓力灌漿（1）一次灌漿法

只用一根灌漿管，利用灌漿泵進(jìn)行灌漿，灌漿管端距孔底20cm左右，待漿液流出孔口時(shí)，用水泥壁紙等搗塞入孔口，并用濕黏土封堵孔口，嚴(yán)密搗實(shí)，再以2～4MPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，要穩(wěn)壓數(shù)分鐘灌漿才告結(jié)束。灌漿的漿液為水泥砂漿（細(xì)砂）或水泥漿。水泥一般不用高鋁水泥，多用普通硅酸鹽水泥，有些工程為了早強(qiáng)、抗凍和抗收縮，也用硫鋁酸鹽水泥。水避免采用含高濃度氯化物的水，常用的水灰比為0.4～0.45。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

3壓力灌漿（2）二次灌漿法

二次灌漿法要用兩根灌漿管（直徑3/4in鍍鋅鐵管），第一次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端50cm左右，管底出口處用黑膠布等封住，以防沉放時(shí)土進(jìn)入管口。第二次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端100cm左右，管底出口處亦用黑膠布封位，且從管端50cm處開始向上每隔2m左右作出1m長(zhǎng)的花管，花管的孔眼為?8mm，花管做幾段視錨固段長(zhǎng)度而定。第一次灌水泥砂漿，壓力0.3～0.5MPa，流量為100L/min。灌漿量根據(jù)孔徑和錨固段的長(zhǎng)度而定，灌漿管拔出后可以重復(fù)使用。待第一次灌漿初凝后，進(jìn)行第二次灌漿，壓力2MPa左右，穩(wěn)壓2min。漿液沖破第一次灌漿體，向錨固體與土的接觸面之間擴(kuò)散，使錨固體直徑擴(kuò)大，增加徑向壓應(yīng)力，擠壓土體，孔隙比減小，含水量減小，提高土體內(nèi)摩擦角，提高土錨承載能力。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

4框梁施工豎向框梁：三個(gè)側(cè)模，留一個(gè)澆筑口；水平框梁：一個(gè)底模，一個(gè)側(cè)模；錨索設(shè)置在豎梁與橫梁交叉點(diǎn)；錨索位置處即豎梁與橫梁交叉點(diǎn)，鋼筋加固與錨固，斷面增大湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

5張拉和錨固：

土體灌漿后，待錨固體強(qiáng)度達(dá)到80％設(shè)計(jì)強(qiáng)度以上，便可對(duì)土體進(jìn)行張拉和錨固。如鋼拉桿為變形鋼筋者端部加焊螺母端桿，用螺母錨固；如鋼拉桿為光圓鋼筋者，可直接在其端部攻絲，用螺母錨固；如鋼拉桿為精軋鋼紋鋼筋，用直接用螺母錨固。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

四土層錨桿施工（工藝）

5綁扎面板鋼筋網(wǎng)：

6噴射面板細(xì)石混凝土可采用預(yù)埋法：面板插筋預(yù)埋在框梁里面，留出搭接長(zhǎng)度；也可采用植筋法：在框梁鉆孔，鋼筋插入孔內(nèi)，用植筋膠（結(jié)構(gòu)膠，必須試驗(yàn)）粘結(jié)。抽樣檢查。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

五水泥土墻施工

1概述（1）原理

定義：水泥土墻是用深層攪拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)制攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體圍護(hù)墻。原理：深層攪拌水泥土墻樁，是采取水泥作為固化劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將土和水泥強(qiáng)制攪拌形成水泥土，利用水泥和土之間所產(chǎn)生的一系列物理—化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬化成整體性的并有一定強(qiáng)度的擋土、防滲墻。作用：具有擋土和防滲的雙重功能。用于深不大于6m基坑。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

五水泥土墻施工

1概述（2）構(gòu)造

水泥土的強(qiáng)度取決于水泥摻入比（水泥重量與加固土體重量的比值），常用的水泥摻入比為12％～14％，水灰比一般采用0.45～0.50。水泥土圍護(hù)墻截面呈格柵形，相鄰樁搭接長(zhǎng)度不小于200mm。截面置換率對(duì)于淤泥不宜小于0.8，淤泥質(zhì)土不宜小于0.7，一般黏性土、黏土、砂土不宜小于0.6。格柵長(zhǎng)寬比不宜大于2。墻體寬度和插入坑底深度根據(jù)計(jì)算確定。墻體寬度以500mm晉級(jí)，即b＝2.7、3.2、3.7、4.2等，插入深度前后排可稍有不同。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

五水泥土墻施工

2施工機(jī)具3施工工藝（1）定位：（2）預(yù)拌下沉：（1）深層攪拌機(jī)：攪拌水泥土墻的主要機(jī)械；（2）配套機(jī)械：灰漿攪拌機(jī)等分為普通的深層攪拌水泥土墻樁（不加筋）和加筋水泥土墻。用起重機(jī)（或塔架）懸吊到達(dá)指定樁位，對(duì)中。待深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪拌機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

五水泥土墻施工

3施工工藝（3）制備水泥漿：（4）提升、噴漿、攪拌：待深層攪拌機(jī)下沉到一定深度時(shí)，即開始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥（水灰比宜為0.45～0.50）漿，壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。待深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基，且邊噴漿、邊攪拌。同時(shí)按設(shè)計(jì)確定的提升速度提升深層攪拌機(jī)。提升速度不宜大于0.5m/min。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

五水泥土墻施工

3施工工藝（5）沉鉆復(fù)攪：為使土和水泥漿攪拌均勻，可再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入中，至設(shè)計(jì)深度后再提升出地面。樁體要相互搭接200mm，以形成整體。相鄰樁的施工間歇時(shí)間宜小于10h。如水泥摻入比較大或因土質(zhì)較密在拉升時(shí)不能將應(yīng)噴入的水泥漿全部噴完時(shí)，可在重復(fù)下沉復(fù)攪時(shí)予廣以補(bǔ)噴，采用“二次噴漿、三次攪拌”工藝，但二次噴漿量可控制在總噴漿量的30％～40％。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

五水泥土墻施工

3施工工藝（6）清洗、移位：向集料斗中沖入適量清水，開啟灰漿泵，消洗全部管路中殘存的水泥漿，并將粘附在攪拌的軟土清洗干凈。移位后進(jìn)行下一根樁的施工。樁位偏差應(yīng)小于50mm，垂直度誤差不超過1％。樁機(jī)移位，特別在轉(zhuǎn)向時(shí)要注意樁機(jī)的穩(wěn)定。湖北工業(yè)大學(xué)土木與建筑學(xué)院第一章基坑工程第二節(jié)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

五水泥土墻施工

4提高水泥土樁擋墻支護(hù)能力的措施（1）卸荷：先挖去一部分，以減少主動(dòng)土壓力。（2）加筋：可在新攪拌的水泥土樁內(nèi)壓入鋼筋、竹筋，有助于提高其整體性和穩(wěn)定性。（3）起拱、加墩：漿水泥土墻作成拱形，在拱腳處設(shè)鉆孔灌注樁，可大大提高支護(hù)能力，減小擋墻的截面。而對(duì)于邊長(zhǎng)大的基坑，于邊長(zhǎng)中部適當(dāng)起拱、加墩以減少變形。（4）擋墻變厚