高職高專院校建筑工程專業(yè)《建筑施工技術》主講：黃新倫二00六年九月第二章基礎工程一.基礎工程概述1.基礎的作用和要求基礎是建筑結構最下面的承力構件；建筑結構中最重要的構件；工作狀況最差的構件；要有足夠的強度，變形不能太大。2.地基的作用和要求地基與基礎相接，直接承受基礎傳來荷載，并把它分散到下部更深的土層中。持力層要有適當厚度，足夠的強度；要限制它的變形；3.淺基礎如果上部的土層較好，能滿足強度和變形的要求，可以采用天然地基上的淺基礎。如：墩式、條式、十字交叉式、筏板式等；使用的材料有：灰土夯實，石砌體，磚砌體，素混凝土和鋼筋混凝土等。4.深基礎如果地基表層土質較差，承載力弱，或變形過大，或上部荷載很大，用加固的方法也達不到要求，或對比成本太高時，可用深基礎---樁基礎來解決。本章是本課程的第二個重點。二．樁基礎概述1.作用：⑴．把上部較大的荷載傳遞到深層巖層或承載力較大的土層中；⑵．打樁時把地基土擠密，相當于加固了地基；⑶．樁、承臺、樁周土三者共同作用，承載力加大，地基變形減少。2．樁的基本工作性能：⑴．承受豎向壓力荷載的樁（房屋建筑工程大多是這種樁）；⑵．承受豎向、水平荷載和彎矩共同作用的樁；⑶．承受豎向拉拔力的樁；

⑷．承受側向土壓力的支護樁。3．樁基礎的特點⑴．樁是一種很古老而又一直使用的深基礎，樁型很多，與當?shù)氐刭|、經(jīng)濟發(fā)展等條件有關，不斷變化；

⑵．樁型取決于下部的自然地質條件，上部的結構型式和受荷情況；

⑶．要選擇一種安全可靠、便于施工、質檢簡捷、經(jīng)濟合理的樁型，涉及到勘察、設計、施工、檢測等各個方面；

⑷.樁在建筑結構中的地位十分重要，它是一項隱蔽工程。場地的自然條件性質多變，目前的勘察技術有一定的局限性，施工過程影響因素多，完工后終檢局限性很大，到那時如發(fā)現(xiàn)不合格，補救處理較難，迫使我們訂出一套管理辦法來進行質量控制。三．樁的分類1.按承力特點來分類：⑴．端承樁；⑵．摩擦端承樁；⑶．端承摩擦樁；⑷．摩擦樁。成樁方法材料或工藝樁身與樁尖施工工藝預制樁（擠土型）混凝土預應力混凝土實心方樁傳統(tǒng)尖，鋼樁尖錘擊振動靜壓空心方樁傳統(tǒng)樁尖混凝土管樁高強預應力混凝土管樁尖底平底鋼鋼管樁開口閉口H型鋼樁灌注樁沉管成孔（擠土型）預制混凝土樁尖內擊擴底夯擴樁沖、鉆、挖成孔（非擠土型）直樁身人挖、機鉆、機沖，壓槳與不壓槳擴底2.按成樁方法和施工工藝來分類：四.樁基施工前的準備工作1.準備工作做得好不好，對成樁質量有十分重要的影響。2.要做哪些準備工作？⑴．熟悉設計圖紙，充分了解設計意圖；⑵．弄清地上情況，如地形地貌、四鄰空中，供水電條件；⑶．弄清地下情況，如水文、地質、管線、舊基礎的情況；⑷．有針對性的制定安全可靠、切實可行的施工方案；⑸．確定測量控制網(wǎng)；掌握四鄰建筑物的結構現(xiàn)狀資料；⑹．試樁，數(shù)量按設計要求，但不得少于2根；用來校核設計依椐和施工方案。專門的試樁要壓至呈破壞狀態(tài)（加荷再也上不去，樁被壓壞或變形超過規(guī)定），工程樁兼試樁要壓至2倍。3.機械設備的準備⑴.錘擊式打樁機，靠重錘自由落下的動能使樁下沉；⑵.振動沉樁機，靠偏心轉子轉動產(chǎn)生的振動力使樁下沉；⑶.靜力壓樁機，靠液壓驅動的壓樁器產(chǎn)生的抱壓力使樁下沉；⑷.灌注樁用的各種成孔機械;⑸.混凝土澆筑設備。五．錘擊法打預制樁(P58-61)1.樁的來源：⑴．現(xiàn)場預制，按預制構件的方法生產(chǎn)，養(yǎng)護達設計強度才可以起吊施打；⑵．向專門的生產(chǎn)廠采購，目前用得最多的是高強預應力管樁，質優(yōu)價廉。2.打樁設備：①．樁錘（重量、落距）；②．打樁架（高度）；③．動力設備（功率大?。?。3.確定打樁路線對擠土樁才有此要求：由里到外或由一邊轉到另一邊；先打受力大的后打受力小的樁；先打長樁后打短樁；盡量減少擠土效應。4．打樁過程放樁頭，樁起吊就位，試輕擊，打順后全落距施打，接樁，記錄每下沉1m的錘擊數(shù)和下沉量，測量完成后的樁頂標高和地面標高。5．收錘標準：最后3陣10錘的貫入度要符合設計要求，樁長與原來預計的長度基本相符。6.怎樣接樁？⑴．在樁端預埋低碳鋼環(huán)，現(xiàn)場焊接，待焊口冷卻后繼續(xù)施打；⑵．在樁端預留洞口，現(xiàn)場插筋加硫磺膠泥粘結；⑶．在樁端預留連接口，現(xiàn)場插扣直接壓接，此項為新技術。7.特殊情況的處理：⑴．樁錘突然有較大的回彈，可能遇到了硬夾層；⑵．貫入度突然變大，可能樁端或樁身被打壞了；⑶．到了預定深度收不了樁，要作具體分析。

8．特點及適用性:錘擊沉樁法施工速度快，機械化程度高，適用范圍廣，穿透能力強；但施工時會產(chǎn)生噪音、振動，對土體產(chǎn)生擠壓，不適用于大城市的中心區(qū)，夜間施工也有所限制。六．預應力管樁靜壓施工(補充內容)1.靜力壓樁的原理：通過液壓油缸控制的夾具夾住樁身并向下施壓，當壓樁力大于“端阻+摩阻”時，樁往下沉，達到設計終壓力或預計的樁長時收樁。2.預應力管樁的來源：在專門的工廠生產(chǎn)，用C80的混凝土，高強鋼絞線，離心成型，蒸壓養(yǎng)護，φ300---φ600mm常用。3.壓樁的設備：專用的抱壓式靜力壓樁機，目前壓樁力有800kN----8000kN,有些配有專門的邊樁機構，以解決邊樁距周邊太近的矛盾。4.壓樁過程：定位，放樁，試壓，正常壓，至地面以上0.5m時灌槳封孔，接樁，再壓，達到終壓標準后，持荷，復壓，收樁，測量、記錄。5.終壓條件：對純摩擦樁，以設計樁長為控制條件；對L≥21m的端承摩擦樁，以設計樁長控制為主，終壓力作參考；對樁長在14m—21m的樁，以終壓力達到滿載值為終壓控制條件；對樁長小于14m的樁，滿載終壓后宜連續(xù)多次復壓。6．終壓力與豎向極限承載力之間的經(jīng)驗關系：（廣東總結的經(jīng)驗公式）設有效樁長為L，豎向極限承載力為Q，施工時的終壓力為P;6m≤L≤8m時，Q=(0.6—0.8)P;8m＜L≤15m時，Q=（0.7—1.0）P;15m＜L≤23m時，Q=(0.85—1.0)P；L＞23m時，Q=(1.0—1.15)P。7．對場地的要求：因設備笨重，靠前后和左右兩對靴來移動，要求場地平整，表土的承載力在140kN/m2以上。一般的邊樁至外緣的最小間距3.80m。8．特點及其適用性：⑴．無噪音、無振動，噸力造價較低，機械化程度高，現(xiàn)場文明，檢測方便，適合軟土地區(qū)和城市中心區(qū)施工，是很有發(fā)展前景。⑵．壓樁力要多大壓樁設備就要多重，龐大笨重；設備價貴，遷移困難；對場地有一定的要求，對邊樁有一定要求，有硬夾層時較難處理，對樁的要求較高。⑶．適用于：單樁承載力設計值1500—5000kN；基巖埋深15—30m；有較厚的強風化巖層作持力層，強風化以上為較厚的軟弱土層；采用其它樁型容易出現(xiàn)質量事故時。七．人工挖孔灌注樁(P68-70)1．成樁原理和施工工藝：澆筑井口環(huán)，挖土，支模，澆筑護壁，養(yǎng)護，拆模，繼續(xù)往下挖土，反復循環(huán)推進，至設計標高，放鋼筋籠，澆筑樁心混凝土成樁。2.技術關鍵：護壁要專門設計，以保證質量；護壁養(yǎng)護到足夠強度才能往下挖土；遇流砂或軟弱夾層要有專門的防護措施，到了一定深度后要注意通風，整個施工過程要注意安全（防墜落、觸電、涌水、塌方、毒氣等）。3．特點和適用性：⑴．直觀可靠，可以看到每一根樁經(jīng)過什么土層、樁端放在什么地方，可以讓樁端入巖。設備簡單，技術不復雜，可以全面開工，輪流推進。適用于土質較好，地下水不大，無軟弱夾層，深度在20m以內,要有相應的安全防護措施。⑵．由于人工挖孔樁施工時，塌方、毒氣、墜物、觸電等事故時有發(fā)生，是一種危險性高、作業(yè)環(huán)境惡劣，難以實現(xiàn)安全施工的樁型，廣東省自2003年起已限制使用并逐步淘汰。八．泥槳護壁沖（鉆）孔灌注樁(P63-66)⒈成樁原理：用機鉆或沖擊現(xiàn)場直接成孔，用一定重度的特種泥槳保護孔壁，用污水泵抽走泥和水，成孔后放鋼筋籠，水下澆灌混凝土成樁。2.工藝流程：定位---護筒---鉆機就位---成孔---泥槳護壁、循環(huán)清渣---清孔---放鋼筋籠---水下澆筑混凝土。3.技術關鍵：泥槳護壁保護鉆成的井孔不塌孔，清孔保證樁身混凝土質量，水下連續(xù)澆筑混凝土是保證樁身強度的關鍵。4．特點：⑴.與預制樁相比，節(jié)省材料，降低成本；對鄰近建筑物及周圍環(huán)境影響??；樁長、樁徑可按要求；樁端可以入巖；單樁承載力大。⑵.成樁工藝復雜，操作要求較嚴，易發(fā)生質量事故；施工時間長，成樁后不能馬上承受荷載，需要專門養(yǎng)護。5.適用性：適用于不宜用人工挖孔樁的地方；有軟或硬夾層的地方；地下水比較豐富的地方；對于巖溶地區(qū)，采取一定的措施后也可以用。九．樁基礎的施工質量檢測與評價1.為什么要特別強調做好這項工作？⑴.是一項隱蔽工程，只有驗收合格后才能做下一個工序的施工；⑵.樁基質量的好壞，關系到整幢建筑物的安危；⑶.樁基質量的優(yōu)劣，不能用肉眼來鑒別，若把不合格的樁評為合格，等到上部結構做好了才發(fā)現(xiàn)有問題，很難處理。2.達到什么標準才算合格？下列4項要同時達到：⑴.樁的平面位置、垂直度、標高符合設計要求；⑵.樁長、樁端深入持力層的位置符合設計規(guī)定；⑶.樁身質量完整，混凝土強度達到設計要求；⑷.單樁承載力設計值達到設計要求。3.怎樣進行驗樁？⑴.“查”：全面檢查整個施工過程的技術資料；⑵.“