模塊二地基處理與基礎(chǔ)工程施工目錄CONTENTS單元一地基處理單元二淺基礎(chǔ)施工單元三預(yù)制樁施工單元四混凝土灌注樁施工知識目標

了解常見的剛性基礎(chǔ)施工和柔性基礎(chǔ)施工;掌握地基的處理方法。2.了解預(yù)制樁施工方法,了解鋼筋預(yù)制樁的制作、起吊、運輸、堆放等施工方法;掌握打樁順序及施工工藝。3.了解灌注樁的使用范圍;掌握干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和人工挖孔灌注樁的施工工藝與施工要點。能力目標

通過學習地基的處理方法,能進行常見質(zhì)量缺陷的預(yù)防處理。能進行鋼筋預(yù)制樁的制作、起吊、運輸和堆放。3.能對鋼筋混凝土預(yù)制樁和混凝土灌注樁施工中常出現(xiàn)的一些質(zhì)量問題進行處理。單元一地基處理地基是指建筑物荷載作用下基底下方產(chǎn)生的變形不可忽略的那部分地層,而基礎(chǔ)則是指將建筑物荷載傳遞給地基的下部結(jié)構(gòu)。作為支承建筑物荷載的地基,必須能防止強度破壞和失穩(wěn)。在滿足上述條件下,盡量采用相對埋深不大,只需普通施工程序就可完成的基礎(chǔ)類型,即天然地基上的淺基礎(chǔ)。若地基不能滿足要求,則應(yīng)進行地基加固處理,在處理后的地基上建造的基礎(chǔ),稱為人工地基上的淺基礎(chǔ)。當上述地基基礎(chǔ)形式均不能滿足要求時,則應(yīng)考慮借助特殊的施工手段實現(xiàn)、相對埋深較大的基礎(chǔ)形式,即深基礎(chǔ)(常用樁基),以求把荷載更穩(wěn)固地傳遞到深部的堅實土層中。地基處理就是按照上部結(jié)構(gòu)對地基的要求,對地基進行必要的加固或改良,提高地基土的承載力,保證地基穩(wěn)定,減少房屋的沉降。

一、特殊土地基工程性質(zhì)及處理原則1.飽和淤泥土

工程上將淤泥和淤泥質(zhì)土稱為軟土。軟土以黏粒為主,在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積而成。我國大部分地區(qū)在地下

6~15

m

都存在著性質(zhì)差的淤泥層,淤泥質(zhì)土的特性是引發(fā)事故、難以處理的地基土。2.雜填土地基

雜填土由堆積物組成。堆積物一般為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾、棄土等雜物的填土。解決雜填土地基的不均勻性,可用強夯法、振沖碎石樁、振動成孔灌注樁、復(fù)合地基等方法處理,不宜用靜力預(yù)壓、砂墊層等方法處理。

3.濕陷性黃土

濕陷性黃土是一種特殊的黏性土,浸水便會產(chǎn)生濕陷,使地基出現(xiàn)大面積或局部下沉,造成房屋損壞。并廣泛分布于我國河南、河北、山東、山西、陜西北部等區(qū)域。濕陷性黃土地基處理的根本原則是:破壞土的大孔結(jié)構(gòu),改善土的工程性質(zhì),消除或減少地基的濕陷變形,防止水浸入地基。濕陷性黃土地基可用灰土墊層法、夯實法、擠密法、樁基礎(chǔ)法、預(yù)浸水法等進行處理。

4.膨脹土

膨脹土主要是一種由親水性礦物黏粒組成,具有較大脹縮性的高塑性黏土,主要黏粒礦物為具有很強吸附能力的蒙脫石,它的強度較高,壓縮性很差,具有吸水膨脹、失水收縮和反復(fù)脹縮變形的特點,性質(zhì)極不穩(wěn)定。膨脹土主要分布于我國湖北、廣西、云南、安徽、河南等地。膨脹土雖屬于堅硬不透水的裂隙土,但它吸附能力極強。膨脹土含水量的增加依靠水分子的轉(zhuǎn)移和毛細管的作用,其含水量的減少依靠蒸發(fā)。房屋的不均勻變形有土質(zhì)本身不均勻的因素,更重要的是水分轉(zhuǎn)移及蒸發(fā)的不均勻性。在地基處理時可采用換土、砂石墊層、土性改良等方法。當膨脹土較厚時,可以采用樁基處理,將樁尖支撐在穩(wěn)定土層上。

二、地基土處理方法

地基處理就是按照上部結(jié)構(gòu)對地基的要求,對地基進行必要的加固或改良,經(jīng)人工處理,改善地基土的強度及壓縮性,消除或避免造成上部結(jié)構(gòu)破壞和開裂的影響因素。常見地基處理的方法有以下幾種。1.灰土墊層

灰土墊層是采用石灰和黏性土拌和均勻后,分層夯實而成。石灰與土的配合比一般采用體積比,比例為

2∶8

或

3∶7,其承載能力可達到

300

kPa,適用于地下水水位較低、基槽經(jīng)常處于較干狀態(tài)下的一般黏性土地基的加固。灰土地基施工方法簡便,取材容易,費用較低。其施工要點如下:(1)灰土料的施工含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量±2%的范圍內(nèi),最優(yōu)含水量可以通過擊實試驗確定,也可按當?shù)亟?jīng)驗取用?；彝练侄问┕r,不得在墻角、柱基及承重窗間墻下接縫,上、下兩層的接縫距離不得小于

500

mm,接縫處應(yīng)夯壓密實,并做成直槎。當灰土地基高度不同時,應(yīng)做成階梯形,每階寬度不小于

500

mm。對作輔助防滲層的灰土,應(yīng)將地下水水位以下結(jié)構(gòu)包圍,并處理好接縫,同時注意接縫質(zhì)量;每層虛土從留縫處往前延伸

500

mm,夯實時應(yīng)夯過接縫

300

mm

以上;接縫時,用鐵鍬在留縫處垂直切齊,再鋪下段夯實?；彝翍?yīng)于當日鋪填夯壓,入坑(槽)灰土不得隔日夯打。夯實后的灰土30

d

內(nèi)不得受水浸泡,并及時進行基礎(chǔ)施工與基坑回填,或在灰土表面作臨時性覆蓋,避免日曬雨淋。雨期施工時,應(yīng)采取適當?shù)姆烙?、排水措?以保證灰土在基坑(槽)內(nèi)無積水的狀態(tài)下進行夯實。剛夯打完的灰土,如突然遇雨,應(yīng)將松軟灰土除去,并補填夯實;稍受濕的灰土可在晾干后補夯。冬期施工必須在基層不凍的狀態(tài)下進行,對土料應(yīng)覆蓋保溫,不得使用凍土及夾有凍塊的土料;已熟化的石灰應(yīng)在次日用完,以充分利用石灰熟化時的熱量。當日拌和灰土應(yīng)當日鋪填夯完,表面應(yīng)用塑料布及草袋覆蓋保溫,以防灰土墊層早期受凍而降低強度。施工時,應(yīng)注意妥善保護定位樁、軸線樁,防止碰撞發(fā)生位移,并應(yīng)經(jīng)常復(fù)測。對基礎(chǔ)、基礎(chǔ)墻或地下防水層、保護層及從基礎(chǔ)墻伸出的各種管線,均應(yīng)妥善保護,防止回填灰土時碰撞或損壞。夜間施工時應(yīng)合理安排施工順序,要配備足夠的照明設(shè)施,防止鋪填超厚或配合比錯誤?；彝恋鼗粚嵑?應(yīng)及時進行基礎(chǔ)的施工和地平面層的施工;否則,應(yīng)臨時遮蓋,防止日曬雨淋。每一層鋪筑完畢,應(yīng)進行質(zhì)量檢驗并認真填寫分層檢測記錄。當某一填層不符合質(zhì)量要求時,應(yīng)立即采取補救措施,進行整改。2.砂墊層與砂石墊層

當?shù)鼗凛^松軟,常將基礎(chǔ)下面一定厚度軟弱土層挖除,用砂或砂石墊層來代替,以起到提高地基承載力、減少沉降、加速軟土層排水固結(jié)作用。一般用于具有一定透水性的黏土地基加固,但不宜用于濕陷性黃土地基和不透水的黏性土地基的加固,以免引起地基大幅下沉,降低其承載力。圖

2-1

所示為砂(石)墊層示意圖。其施工要點如下:

圖

2-1

砂(石)墊層設(shè)計示意

施工前應(yīng)驗槽,先將浮土消除,基槽(坑)的邊坡必須穩(wěn)定,槽底和兩側(cè)如有孔洞、溝、井和墓穴等,應(yīng)在未做墊層前加以處理。人工級配的砂石材料,應(yīng)按級配拌制均勻,再鋪填振實。砂墊層或砂石墊層的底面宜鋪設(shè)在同一標高上,如深度不同時,施工應(yīng)按照先深后淺的順序進行。土層面應(yīng)形成臺階或斜坡搭接,搭接處應(yīng)注意振搗密實。分段施工時,接槎處應(yīng)做成斜坡,每層錯開

0.5~1.0

m,并應(yīng)充分振搗。(5)采用砂石墊層時,為防止基坑底面的表層軟土發(fā)生局部破壞,應(yīng)在基坑底部及四周先鋪一層砂,然后再鋪一層碎石墊層。(6)墊層應(yīng)分層鋪設(shè),分層夯(壓)實。每層的鋪設(shè)厚度不宜超過表

2-1

的規(guī)定數(shù)值。分層厚度可用樣樁控制。墊層的振搗方法可依施工條件按表

2-1

選用,振搗砂墊層應(yīng)注意不要擾動基坑底部和四周的土,以免影響和降低地基強度。每鋪好一層墊層,經(jīng)密實度檢驗合格后方可進行上一層施工。(7)冬期施工時,不得采用夾有冰塊的砂石做墊層,并應(yīng)采取措施防止砂石內(nèi)水分凍結(jié)。表

2-1

砂墊層和石墊層每層鋪設(shè)厚度及最佳含水量

3.碎磚三合土墊層

碎磚三合土是用石灰、砂、碎磚(石)和水攪拌均勻后,分層鋪設(shè)夯實而成。配合比應(yīng)按設(shè)計規(guī)定,一般用

1∶2∶4

或

1∶3∶6(消石灰∶砂或黏性土∶碎磚,體積比)。碎磚粒徑為

20~60

mm,不得含有雜質(zhì);砂或黏性土中不得含有草根、貝殼等有機物;石灰用未粉化的生石灰塊,使用時臨時用水熟化。施工時,按體積配合比材料,拌和均勻,鋪攤?cè)氩?。同時應(yīng)注意下列事項:基槽在鋪設(shè)三合土前,必須驗槽、排除積水和鏟除泥漿。三合土拌和均勻后,應(yīng)分層鋪設(shè)。鋪設(shè)厚度第一層為

220

mm,其余各層均為

200mm。每層應(yīng)分別夯實至

150mm。

三合土可采用人力夯或機械夯實。夯打應(yīng)密實,表面平整。如發(fā)現(xiàn)三合土含水量過低,應(yīng)補澆灰漿,并隨澆隨打夯。鋪攤完成的三合土不得隔日夯打。鋪至設(shè)計標高后,最后一遍夯打時,宜淋灑濃灰漿,待表面略干后,再鋪攤薄層砂子或煤屑,進行最后整平夯實,以便施工彈線。4.強夯法

強夯法是一種地基加固措施,即用幾十噸(8~40

t)的重錘從高處(6~30

m)落下,反復(fù)多次夯擊地面,對地基進行強力夯實。這種強大的夯擊力(≥500

kJ)在地基中產(chǎn)生應(yīng)力和振動,從地面夯擊點發(fā)出的縱波和橫波可以傳至土層深處,迫使土體中的孔隙壓縮,土體局部液化,夯擊點周圍產(chǎn)生裂隙,形成良好的排水通道,水和氣迅速排出,土體產(chǎn)生固結(jié),從而使地基土淺層和深層得到不同程度的加固,提高地基承載力,降低其壓縮性。強夯法適用于處理碎石土、砂土和低飽和度的黏性土、粉土及濕陷性黃土等地基的深層加固。地基經(jīng)強夯加固后,承載能力可提高

2~5

倍,壓縮性可降低200%~1

000%,其影響深度在

10

m

以上,且強夯法具有施工簡單、速度快、節(jié)省材料、效果好等特點,因而被廣泛使用,但強夯所產(chǎn)生的振動和噪聲很大,對周圍建筑物和其他設(shè)施有影響,在城市中心和居民區(qū)不宜采用,必要時應(yīng)采取挖防震溝等防震措施。其施工要點如下:(1)施工前應(yīng)做好強夯地基地質(zhì)勘察,對不均勻土層適當增加鉆孔和原位測試工作,掌握土質(zhì)情況,作為制訂強夯方案和對比夯前、夯后加固效果之用。查明強夯影響范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標高,采取必要的防護措施,避免因強夯施工而造成破壞。施工前應(yīng)檢查夯錘質(zhì)量、尺寸,落錘控制手段及落距,夯擊遍數(shù),夯點布置,夯擊范圍,進而應(yīng)現(xiàn)場試夯,用以確定施工參數(shù)。夯擊時,落錘應(yīng)保持平穩(wěn),夯位應(yīng)準確,夯擊坑內(nèi)積水應(yīng)及時排除?？拥缀窟^大時,可鋪砂石后再進行夯擊。強夯應(yīng)分段進行,順序從邊緣夯向中央,對廠房柱基也可一排一排夯;起重機直線行駛,從一邊駛向另一邊,每夯完一遍,進行場地平整。放線定位后,再進行下一遍夯擊。強夯的施工順序是先深后淺,即先加固深層土,再加固中層土,最后加固淺層土。夯坑底面以上的填土(經(jīng)推土機推平夯坑)比較疏松,加上強夯產(chǎn)生的強大振動,也會使周圍已夯實的表層土產(chǎn)生一定的振松,如前所述,一定要在最后一遍點夯完之后,再以低能量滿夯一遍。

但在夯后進行工程質(zhì)量檢驗時,有時會發(fā)現(xiàn)厚度

1

m

左右的表層土的密實程度要比下層土差,說明滿夯沒有達到預(yù)期的效果,這是因為目前大部分工程的低能滿夯采用和強夯施工同一夯錘低落距夯擊,由于夯錘較重,而表層土因無上覆壓力、側(cè)向約束小,所以夯擊時土體側(cè)向變形大。對于粗顆粒的碎石、砂礫石等松散料來說,側(cè)向變形就更大,更不易夯實、夯密。由于表層土是基礎(chǔ)的主要持力層,如處理不好,將會增加建筑物的沉降和不均勻沉降。因此,必須高度重視表層土的夯實問題。有條件的,滿夯時宜采用小夯錘夯擊,并適當增加滿夯的夯擊次數(shù),以提高表層土的夯實效果。(5)對于高飽和度的粉土、黏性土和新飽和填土,進行強夯時,很難將最后兩擊的平均夯沉量控制在規(guī)定的范圍內(nèi),可采取以下措施:

適當將夯擊能量降低;將夯沉量差適當加大;填土可采取將原土上的淤泥清除,挖縱橫盲溝,以排除土內(nèi)的水分;同時,在原土上鋪

50

cm

厚的砂石混合料,以保證強夯時土內(nèi)的水分排出,在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或礦渣等粗顆粒材料,進行強夯置換等措施。通過強夯將坑底軟土向四周擠出,使其在夯點下形成塊(碎)石墩,并與四周軟土構(gòu)成復(fù)合地基,產(chǎn)生明顯的加固效果。(6)雨期強夯施工,場地四周設(shè)排水溝、截洪溝,防止雨水入侵夯坑;填土中間稍高,土料含水率應(yīng)符合要求,分層回填、攤平和碾壓,使表面保持

1%~2%的排水坡度,當班填當班壓實;雨后抓緊時間排水,推掉表面稀泥和軟土,再碾壓,夯后夯坑立即填平、壓實,使之高于四周。冬期施工應(yīng)清除地表冰凍層再強夯,夯擊次數(shù)相應(yīng)增加。如有硬殼層,要適當增加夯擊次數(shù)或提高夯擊質(zhì)量。做好施工過程中的監(jiān)測和記錄工作,包括檢查夯錘重和落距,對夯點放線進行復(fù)核,檢查夯坑位置,按要求檢查每個夯點的夯擊次數(shù)、每夯的夯沉量等,對各項施工參數(shù)、施工過程實施情況做好詳細記錄,作為質(zhì)量控制的依據(jù)。5.灰土擠密樁

灰土擠密樁是以震動或沖擊的方法成孔,然后在孔中填以

2∶8

或

3∶7

灰土并夯實而成。適用于處理松軟砂類土、素填土、雜填土、濕陷性黃土等,將土擠密或消除濕陷性,效果顯著。處理后地基承載力可以提高一倍以上,同時具有節(jié)省大量土方,降低造價

70%~80%,施工簡便等優(yōu)點。其施工要點如下:施工前應(yīng)在現(xiàn)場進行成孔、夯填工藝和擠密效果試驗,以確定分層填料厚度、夯擊次數(shù)和夯實后干密度等要求?；彝恋耐亮虾褪屹|(zhì)量要求及配制工藝要求同灰土墊層。填料的含水量超出或低于最佳值

3%時,宜進行晾干或灑水潤濕。樁施工一般采取先將基坑挖好,預(yù)留

20~30

cm

土層,然后在基坑內(nèi)施工灰土樁,基礎(chǔ)施工前再將已擾動的土層挖去。樁的施工順序應(yīng)先外排后里排,同排內(nèi)應(yīng)間隔一兩個孔,以免因振動擠壓造成相鄰孔產(chǎn)生縮孔或坍孔。成孔達到要求深度后,應(yīng)立即夯填灰土,填孔前應(yīng)先清底夯實、夯平。夯擊次數(shù)不少于

8

次。樁孔內(nèi)灰土應(yīng)分層回填夯實,每層厚度為

350~400

mm,夯實可用人工或簡易機械進行,樁頂應(yīng)高出設(shè)計標高約

150

mm,挖土時將高出部分鏟除。(6)如孔底出現(xiàn)飽和軟弱土層時,可加大成孔間距,以防由于振動而造成已成樁孔內(nèi)擠塞;當孔底有地下水流入,可采用井點抽水后再回填灰土或可向樁孔內(nèi)填入一定數(shù)量的干磚渣和石灰,經(jīng)夯實后再分層填入灰土。6.堆載預(yù)壓法

堆載預(yù)壓法是在含飽和水的軟土或雜填土地基中打入一群排水砂樁(井),樁頂鋪設(shè)砂墊層,先在砂墊層上分期加荷預(yù)壓,使土中孔隙水不斷通過砂井上升至砂墊層排出地表,從而在建筑物施工之前,地基土大部分先期排水固結(jié),減少了建筑物沉降,提高了地基的穩(wěn)定性。這種方法具有固結(jié)速度快、施工工藝簡單、效果好等特點,應(yīng)用廣泛。適用于處理深厚軟土和沖填土地基,多用于處理機場跑道、水工結(jié)構(gòu)、道路、路堤、碼頭、岸坡等工程地基,對于泥炭等有機質(zhì)沉積地基則不適用。圖

2-2

所示為堆載預(yù)壓示意圖。其施工要點如下:

圖

2-2

堆載預(yù)壓示意

(a)水平排水墊層堆載預(yù)壓法;(b)豎向排水井堆載預(yù)壓法1—砂墊層;2—砂井;3—臨時性填土;4—永久性填土;5—遇軟弱地基,埋設(shè)的編織網(wǎng)或土工織物;6—原土層

砂井施工機具、方法等同于打砂樁。當采用袋裝砂井時,砂袋應(yīng)選用透水性好、韌性強的麻布、聚丙烯編織布制作。當樁管沉到預(yù)定深度后插入袋子,把袋子的上口固定到裝砂用的漏斗上,通過振動將砂子填入袋中并密實;待裝滿砂后,卸下砂袋扎緊袋口,擰緊套管上蓋并提出套管,此時袋口應(yīng)高出孔口500

mm,以便埋入地基中。砂井預(yù)壓加荷物一般采用土、砂、石或水。加荷方式有兩種:一是在建筑物正式施工前,在建筑物范圍內(nèi)堆載,待沉降基本完成后把堆載卸走,再進行上部結(jié)構(gòu)施工;二是利用建筑物自身的重量,更加直接、簡便、經(jīng)濟,每平方米所加荷載量宜接近設(shè)計荷載。也可用設(shè)計標準荷載的

120%為預(yù)壓荷載,以加速排水固結(jié)。地基預(yù)壓前,應(yīng)設(shè)置垂直沉降觀測點、水平位移觀測樁測、斜儀及孔隙水壓計。預(yù)壓加載應(yīng)分期、分級進行。加荷時應(yīng)嚴格控制加荷速度,控制方法是每天測定邊樁的水平位移與垂直升降和孔隙水壓力等。地面沉降速率不宜超過10

mm/d。邊樁水平位移宜控制在

3~5

mm/d;邊樁垂直上升不宜超過

2

mm/d。若超過上述規(guī)定數(shù)值,應(yīng)停止加荷或減荷,待穩(wěn)定后再加載。加荷預(yù)壓時間由設(shè)計規(guī)定,一般為

6

個月,但不宜少于

3

個月。同時,待地基平均沉降速率降低到不大于

2

mm/d,方可開始分期、分級卸荷,但應(yīng)繼續(xù)觀測地基沉降和回彈情況。

7.振沖地基

振沖地基是利用振沖器在土中形成振沖孔,并在振動沖水過程中填以砂、碎石等材料,借振沖器的水平及垂直振動,振密填料,形成的砂石樁體與原地基構(gòu)成復(fù)合地基,提高地基的承載力和改善土體的排水降壓通道,并對可能發(fā)生液化的砂土產(chǎn)生預(yù)振效應(yīng),防止液化。振沖樁加固地基不僅可節(jié)省鋼材、水泥和木材,且施工簡單,加固期短,還可因地制宜,就地取材,用碎石、卵石和砂、礦渣等填料,費用低廉,經(jīng)濟節(jié)省,是一種快速、經(jīng)濟、有效的地基加固方法。振沖樁適用于加固松散的砂土地基;對黏性土和人工填土地基,經(jīng)試驗證明加固有效時方可使用;對于粗砂土地基,可利用振沖器的振動和水沖過程使砂土結(jié)構(gòu)重新排列擠密,而不必另加砂石填料(也稱振沖擠密法)。施工要點如下:施工前應(yīng)先進行振沖試驗,以確定其成孔施工合適的水壓、水量、成孔速度及填料方法,達到土體密實度時的密實電流值和留振時間等。振沖施工工藝如圖

2-3

所示。先按圖定位,然后振沖器對準孔點以

1~2m/min

的速度沉入土中。每沉入

0.5~1.0

m,宜在該段高度懸留振沖

5~10

s,進行擴孔,待孔內(nèi)泥漿溢出時再繼續(xù)沉入,使之形成

0.8~1.2

m

的孔洞。當下沉達到設(shè)計深度時,留振并減小射水壓力(一般保持

0.1

N/mm2),以便排除泥漿進行清孔。也可將振沖器以

1~2

m/min

的均速沉至設(shè)計深度以上

300~500

mm,然后以

3~5

m/min

的均速提出孔口,再用同法沉至孔底,如此反復(fù)一兩次達到擴孔的目的。

圖

2-3

碎石樁法振沖施工工藝示意

(a)定位;(b)振沖下沉;(c)加填料;(d)振密;(e)成樁

成孔后應(yīng)立即往孔內(nèi)加料,把振沖器沉入孔內(nèi)的填料中進行振密,至密實電流值達到規(guī)定值為止。如此提出振沖器,加料,沉入振沖器振密,反復(fù)進行直至樁頂,每次加料的高度為

0.5~0.8

m。在砂性土中制樁時,也可采用邊振邊加料的方法。在振密過程中宜小水量噴水補給,以降低孔內(nèi)泥漿密度,有利于填料下沉,便于振搗密實。振沖造孔方法可按表

2-2

選用。

表

2-2

振沖造孔方法的選擇

8.深層攪拌法

深層攪拌法是利用水泥漿做固化劑,采用深層攪拌機在地基深部就地將軟土和固化劑充分拌和,利用固化劑和軟土發(fā)生一系列物理—化學反應(yīng),使之凝結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和較高強度的水泥加固體,與天然地基形成復(fù)合地基。加固形式有柱狀、壁狀和塊狀三種。深層攪拌法加固工藝合理,技術(shù)可靠,施工中無振動、無噪聲,對環(huán)境無污染,對土壤無側(cè)向擠壓,對鄰近建筑影響很小,同時工期較短,造價較低,效益顯著。深層攪拌法適用于加固較深、較厚的飽和黏土及軟黏土,沼澤地帶的泥炭土,粉質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)土等。土類加固后多用于墻下條形基礎(chǔ)及大面積堆料廠房下的地基。其施工要點如下:(1)深層攪拌法的施工工藝流程如圖

2-4

所示。

圖

2-4

深層攪拌法的施工工藝流程

(a)定位;(b)預(yù)拌下沉;(c)噴漿攪拌機上升;(d)重復(fù)攪拌下沉;(e)重復(fù)攪拌上升;(f)施工完畢施工過程:深層攪拌機定位→預(yù)攪下沉→制配水泥漿→提升噴漿攪拌→重復(fù)上、下攪拌→清洗→移至下一根樁位。重復(fù)上述工序直至施工完成。(2)施工時,先將深層攪拌機用鋼絲繩吊掛在起重機上,用輸漿膠管將貯料罐、砂漿泵同深層攪拌機接通,開動電機,攪拌機葉片相向而轉(zhuǎn),以

0.38~0.75m/min

的速度沉至要求加固深度;再以

0.3~0.5

m/min

的均勻速度提升攪拌機,與此同時開動砂漿泵,將砂漿從攪拌機中心管不斷壓入土中,由攪拌機葉片將水泥漿與深層處的軟土攪拌,邊攪拌邊噴漿,直至提升地面,即完成一次攪拌過程。用同法再一次重復(fù)攪拌下沉和重復(fù)攪拌噴漿上升,即完成一根柱狀加固體,外形呈“8”字形,一根接一根搭接,即成壁狀加固體,幾個壁狀加固體連成一片即形成塊體。施工中要控制攪拌機提升速度,使其連續(xù)勻速以便控制注漿量,保證攪拌均勻。每天加固完畢,應(yīng)用水清洗儲料罐、砂漿泵、深層攪拌機及相應(yīng)管道,以備再用。

單元二淺基礎(chǔ)施工基礎(chǔ)的類型與建筑物的上部結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基的承載能力、地基土的地質(zhì)與水文情況、基礎(chǔ)選用的材料性能等因素有關(guān),構(gòu)造方式也因基礎(chǔ)樣式及選用材料的不同而不同。淺基礎(chǔ)一般是指基礎(chǔ)埋深為

3~5

m,或者基礎(chǔ)埋深小于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ),且通過排水、挖槽等普通施工即可建造的基礎(chǔ)。一、淺基礎(chǔ)的類型

淺基礎(chǔ)按受力特點可分為剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。用抗壓強度較大,而抗彎、抗拉強度較小的材料建造的基礎(chǔ),如磚、毛石、灰土、混凝土、三合土等基礎(chǔ)均屬于剛性基礎(chǔ)。用鋼筋混凝土建造的基礎(chǔ)屬于柔性基礎(chǔ)。

淺基礎(chǔ)按構(gòu)造形式可分為單獨基礎(chǔ)、帶形基礎(chǔ)、交梁基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)等。單獨基礎(chǔ)也稱獨立基礎(chǔ),其是柱下基礎(chǔ)常用形式,截面可做成階梯形或錐形等;帶形基礎(chǔ)是指長度遠大于其高度和寬度的基礎(chǔ),常見的是墻下條形基礎(chǔ),材料有磚、毛石、混凝土和鋼筋混凝土等;交梁基礎(chǔ)是在柱下帶形基礎(chǔ)不能滿足地基承載力要求時,將縱橫帶形基礎(chǔ)連成整體而成,使基礎(chǔ)縱橫兩向均具有較大的剛度;當柱子或墻體傳遞荷載過大,且地基土較軟弱,采用單獨基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地基承載力要求時,往往需要將整個房屋底面做成整體連續(xù)的鋼筋混凝土板,作為房屋的基礎(chǔ),稱為筏形基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)按材料不同可分為磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、碎磚三合土基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)。

二、常見剛性基礎(chǔ)施工

剛性基礎(chǔ)所用的材料,如磚、石、混凝土等,其抗壓強度較高,但抗拉及抗剪強度偏低。因此,用此類材料建造的基礎(chǔ),應(yīng)保證其基底只受壓、不受拉。由于受到壓力的影響,基底應(yīng)比基頂墻(柱)寬些。根據(jù)材料受力的特點,不同材料構(gòu)成的基礎(chǔ),其傳遞壓力的角度也不同。剛性基礎(chǔ)中壓力分布角

α

稱為剛性角。在設(shè)計中,應(yīng)盡量使基礎(chǔ)大放腳與基礎(chǔ)材料的剛性角相一致,以確?；A(chǔ)底面不產(chǎn)生拉應(yīng)力,最大限度地節(jié)約基礎(chǔ)材料。剛性基礎(chǔ)如圖

2-5

所示。

圖

2-5

剛性基礎(chǔ)

(a)基礎(chǔ)受力在剛性角范圍以內(nèi);(b)基礎(chǔ)寬度超過剛性角范圍而破壞

1.毛石基礎(chǔ)

毛石基礎(chǔ)是用強度較高而未風化的毛石砌筑的。毛石基礎(chǔ)具有強度較高、抗凍、耐水、經(jīng)濟等特點。毛石基礎(chǔ)的斷面尺寸多為階梯形,并常與磚基礎(chǔ)共用作為磚基礎(chǔ)的底層。為保證黏結(jié)緊密,每一階梯宜用三排或三排以上的毛石砌筑,由于毛石基礎(chǔ)尺寸較大,毛石基礎(chǔ)的寬度及臺階高度不應(yīng)小于

400

mm,如圖

2-6

所示。

圖

2-6

毛石基礎(chǔ)

1—毛石基礎(chǔ);2—基礎(chǔ)墻毛石基礎(chǔ)應(yīng)采用鋪漿法砌筑,砂漿必須飽滿,疊砌面的粘灰面積(砂漿飽和度)應(yīng)大于

80%。砌筑毛石基礎(chǔ)的第一皮石塊應(yīng)坐漿,并將石塊的大面朝下,毛石基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)角處、交接處應(yīng)采用較大的平毛石砌筑。毛石基礎(chǔ)宜分皮臥砌,各皮石塊之間應(yīng)利用毛石自然形狀經(jīng)敲打修整使其能與先砌毛石基本吻合、搭砌緊密;毛石應(yīng)上下錯縫,內(nèi)外搭砌,不得采用先砌外面?zhèn)攘⒚?、后中間填心的砌筑方法。毛石基礎(chǔ)的灰縫厚度宜為

20~30

mm,石塊間不得有相互接觸現(xiàn)象。石塊間較大的空隙應(yīng)先填塞砂漿后用碎石塊嵌實,不得采用先擺碎石塊后塞砂漿或干填碎石塊的方法。毛石基礎(chǔ)的擴大部分,如做成階梯形,上級階梯的石塊應(yīng)至少壓砌下級階梯石塊的

1/2,相鄰階梯的毛石應(yīng)相互錯縫搭砌;對于基礎(chǔ)臨時間斷處,應(yīng)留階梯形斜槎,其高度不應(yīng)超過

1.2m。

2.磚基礎(chǔ)

磚基礎(chǔ)具有就地取材、價格便宜、施工簡便等特點,在干燥和溫暖地區(qū)應(yīng)用廣泛。其施工要點如下:(1)磚基礎(chǔ)一般下部為大放腳,上部為基礎(chǔ)墻。大放腳可分為等高式和間隔式。等高式大放腳是每砌兩皮磚,兩邊各收進

1/4

磚(60

mm);間隔式大放腳是每砌兩皮磚及一皮磚,交替砌筑,兩邊各收進

1/4

磚長(60

mm),但最下面應(yīng)為兩皮磚,如圖

2-7

所示。

圖

2-7

磚基礎(chǔ)(a)等高式;(b)間隔式(2)磚基礎(chǔ)大放腳一般采用一順一丁砌筑形式,即一皮順磚與一皮丁磚相間、上下皮豎向灰縫相互錯開

60

mm。磚基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)角處、交接處,為錯縫需要應(yīng)加砌配磚(3/4

磚、半磚或

1/4

磚)。磚基礎(chǔ)的水平灰縫厚度和豎向灰縫厚度宜為

10

mm,水平灰縫的砂漿飽滿度不得小于

80%。磚基礎(chǔ)底面標高不同時,應(yīng)從低處砌起,并應(yīng)由高處向低處搭砌;當設(shè)計無要求時,搭砌長度不應(yīng)小于磚基礎(chǔ)大放腳的高度。磚基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)角處和交接處應(yīng)同時砌筑,當不能同時砌筑時應(yīng)留成斜槎?；A(chǔ)墻的防潮層應(yīng)采用

1∶2

水泥砂漿。3.混凝土基礎(chǔ)

混凝土基礎(chǔ)具有堅固、耐久、耐水、剛性角大、可根據(jù)需要任意改變形狀的特點,常用于地下水水位較高、受冰凍影響的建筑?；炷粱A(chǔ)臺階寬高比為

1∶1~1∶1.5,實際使用時可把基礎(chǔ)斷面做成梯形或階梯形,如圖

2-8

所示。

圖

2-8

混凝土基礎(chǔ)

三、常見柔性基礎(chǔ)施工

剛性基礎(chǔ)受其剛性角的限制,若基礎(chǔ)寬度大,相應(yīng)的基礎(chǔ)埋深也隨之加大,這樣會增加材料消耗和挖方量,也會影響施工工期。在混凝土基礎(chǔ)底部配置受力鋼筋,利用鋼筋受拉使基礎(chǔ)承受彎矩,如此也就可不受剛性角的限制,所以鋼筋混凝土基礎(chǔ)也稱柔性基礎(chǔ)。采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)比混凝土基礎(chǔ)可節(jié)省大量的混凝土材料和挖土工程量,如圖

2-9

所示。

圖

2-9

柔性基礎(chǔ)

(a)混凝土基礎(chǔ)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)比較;(b)基礎(chǔ)配筋常用的柔性基礎(chǔ)包括獨立柱基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)等。

鋼筋混凝土基礎(chǔ)斷面可做成梯形,高度不小于

200

mm,也可做成階梯形,每踏步高度為

300~500

mm。通常情況下,鋼筋混凝土基礎(chǔ)下面設(shè)有

C20

素混凝土墊層,厚度為

100

mm;無墊層時,鋼筋保護層厚度為

75

mm,以保護受力鋼筋不銹蝕。1.獨立柱基礎(chǔ)

常見獨立柱基礎(chǔ)的形式有矩形、階梯形、錐形等,如圖

2-10

所示。

圖

2-10

獨立柱基礎(chǔ)(a)矩形;(b)階梯形;(c)錐形

獨立基礎(chǔ)平面注寫方式獨立柱基礎(chǔ)施工工藝流程:清理、澆筑混凝土墊層→鋼筋綁扎→支設(shè)模板→清理→混凝土澆筑→已澆筑完的混凝土,應(yīng)在

12

h

左右覆蓋和澆水→模板拆除。2.條形基礎(chǔ)

常見條形基礎(chǔ)形式有錐形板式、錐形梁板式和矩形梁板式等,如圖

2-11

所示。條形基礎(chǔ)的施工工藝流程與獨立柱基礎(chǔ)施工工藝流程十分近似。其施工要點如下:

圖

2-11

條形基礎(chǔ)

(a)錐形板式;(b)錐形梁板式;(c)矩形梁板式(1)當基礎(chǔ)高度在

900

mm

以內(nèi)時,插筋伸至基礎(chǔ)底部的鋼筋網(wǎng)上,并在端部做成直彎鉤;當基礎(chǔ)高度較大,位于柱子四角的插筋應(yīng)伸至基礎(chǔ)底部,其余的鋼筋只需伸至錨固長度即可。插筋伸出基礎(chǔ)部分長度應(yīng)按柱的受力情況及鋼筋規(guī)格確定。鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),在

T

形、L

形與“十”字交接處的鋼筋沿一個主要受力方向通長設(shè)置。澆筑混凝土時,經(jīng)常觀察模板、螺栓、支架、預(yù)留孔洞和預(yù)埋管有無位移情況,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)立即停止?jié)仓?待修整和加固模板后再繼續(xù)澆筑。3.杯形基礎(chǔ)

杯形基礎(chǔ)如圖

2-12

所示。其施工要點如下:

圖

2-12

杯形基礎(chǔ)

1—墊層;2—杯形基礎(chǔ);3—杯口;4—鋼筋混凝土柱(1)將基礎(chǔ)控制線引至基槽下,做好控制樁,并核實準確。(2)將墊層混凝土振搗密實,表面抹平。利用控制樁定位施工控制線、基礎(chǔ)邊線至墊層表面,復(fù)查地基墊層標高及中心線位置,確定無誤后,綁扎基礎(chǔ)鋼筋。自下往上支設(shè)杯基第一層、第二層外側(cè)模板并加固,外側(cè)模板一般用鋼模現(xiàn)場拼制。支設(shè)杯芯模板,杯芯模板一般用木模拼制。(6)模板與鋼筋的檢驗,做好隱蔽驗收記錄。(7)施工時應(yīng)先澆筑杯底混凝土,在杯底一般有

50

mm

厚的細石混凝土找平層,應(yīng)仔細留出。分層澆筑混凝土。澆筑混凝土時,須防止杯芯模板上浮或向四周偏移,注意控制坍落度(最好控制在

70~90

mm)及澆筑下料速度,在混凝土澆筑到高于上層側(cè)模

50

mm

左右時,稍作停頓,在混凝土初凝前,接著在杯芯四周對稱均勻下料振搗。特別注意的是,混凝土必須連續(xù)澆筑,在混凝土分層時須把握好初凝時間,保證基礎(chǔ)的整體性。杯芯模板拆除視氣溫情況而定。在混凝土初凝后終凝前,將模板分體拆除或用撬棍撬動杯芯模板拆除,須注意拆模時間,以免破壞杯口混凝土,并及時進行混凝土養(yǎng)護。

4.筏形基礎(chǔ)

筏形基礎(chǔ)如圖

2-13

所示。其施工要點如下:

圖

2-13

筏形基礎(chǔ)(a)梁板式;(b)平板式(1)根據(jù)在防水保護層彈好的鋼筋位置線,先鋪鋼筋網(wǎng)片的長向鋼筋,后鋪短向鋼筋,鋼筋接頭盡量采用焊接或機械連接,要求接頭在同一截面相互錯開50%,同一根鋼筋在

35d(d

為鋼筋直徑)或

500

mm

的長度內(nèi)不得存在兩個接頭。綁扎地梁鋼筋。在平放的梁下層水平主筋上,用粉筆畫出箍筋間距,箍筋與主筋垂直放置,箍筋轉(zhuǎn)角與主筋交點均要綁扎,主筋與箍筋非轉(zhuǎn)角部分的相交點呈梅花形交錯綁扎,箍筋的接頭即彎鉤疊合處沿地梁水平筋交錯布置綁扎。根據(jù)確定好的柱和墻體位置線,將暗柱和墻體插筋綁扎就位,并和底板鋼筋點焊牢固,要求接頭均相錯

50%。

支墊保護層。底板下墊塊保護層厚度為

35

mm,梁柱主筋保護層厚度為25

mm,外墻迎水面保護層厚度為

35

mm,外墻內(nèi)側(cè)及內(nèi)墻保護層厚度均為

15mm,保護層墊塊間距為

600

mm,呈梅花形布置。設(shè)計有特殊要求時,按設(shè)計要求施工。磚胎膜砌筑前,待墊層混凝土達到

25%設(shè)計強度后,墊層上放線超出基礎(chǔ)底板外輪廓線

40

mm,砌筑時要求拉通線,采用“一順一丁”及“三一”砌筑方法,轉(zhuǎn)角處或接口處留出接槎口,墻體要求垂直。模板要求板面平整、尺寸準確、接縫嚴密;模板組裝成型后進行編號,安裝時用塔式起重機將模板初步就位,然后根據(jù)位置線加水平和斜向支撐進行加固,并調(diào)整模板位置,使模板的垂直度、剛度和截面尺寸符合要求?；A(chǔ)混凝土一次性澆筑,間歇時間不能過長,混凝土澆筑順序由一端向另一端澆筑,采用踏步式分層澆筑、分層振搗,以使水泥水化熱盡量散失。振搗時要快插慢拔,逐點進行,邊角處多加注意,不得漏振,且盡量避免碰撞鋼筋、芯管、止水帶、預(yù)埋件等,每一插點要掌握好振搗時間,一般為

20~30

s,時間過短不易振實,過長易引起混凝土離析?；炷翝仓瓿珊笠M行多次抹面,并覆蓋塑料布,以防表面出現(xiàn)裂縫,在終凝前移開塑料布再進行搓平,要求搓壓

3

遍,最后一遍抹壓要掌握好時間,以終凝前為準,終凝時間可用手壓法把握;混凝土搓平完成后,立即用塑料布覆蓋,澆水養(yǎng)護時間為

14d。

5.箱形基礎(chǔ)

箱形基礎(chǔ)如圖

2-14

所示。其施工要點如下:

圖

2-14

箱形基礎(chǔ)

1—內(nèi)橫墻;2—底板;3—外墻;4—頂板;5—柱;6—內(nèi)縱墻箱形基礎(chǔ)基坑開挖。基坑開挖應(yīng)驗算邊坡穩(wěn)定性,并注意對基坑鄰近建筑物的影響;基坑開挖如有地下水,應(yīng)采用明溝排水或井點降水等方法,保持作業(yè)現(xiàn)場的干燥;基坑檢驗后,應(yīng)立即進行基礎(chǔ)施工。基礎(chǔ)施工時,基礎(chǔ)底板、頂板及內(nèi)外墻的支模、鋼筋綁扎和混凝土澆筑可采用分次進行連續(xù)施工。箱形基礎(chǔ)施工完畢應(yīng)立即回填土,盡量縮短基坑暴露時間,并且做好防水工作,以保持基坑內(nèi)干燥的狀態(tài),然后分層回填并夯實。

單元三預(yù)制樁施工預(yù)制樁按傳力和作用性質(zhì)不同,可分為端承樁和摩擦樁兩類,如圖

2-15

所示。端承樁是指穿過軟弱土層并將建筑物的荷載直接傳給樁端的堅硬土層的樁。摩擦樁是指沉入軟弱土層一定深度,將建筑物的荷載傳遞到四周的土中和樁端下的土中,主要是靠樁身側(cè)面與土之間的摩擦力承受上部結(jié)構(gòu)荷載的樁。

圖

2-15

樁基礎(chǔ)示意

(a)端承樁;(b)摩擦樁預(yù)制樁按施工方法不同可分為預(yù)制樁和灌注樁兩類。預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場成樁,而后用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入、高壓水沖入、振入或旋入土中。其中,錘擊打入和壓入法是較常見的兩種方法。灌注樁是在樁位上直接成孔,然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠,澆筑混凝土而成樁。根據(jù)成孔方法的不同,可分為鉆孔、沖孔、沉管樁、人工挖孔樁及爆擴樁等。鋼筋混凝土預(yù)制樁的施工,主要包括制作、起吊、運輸、堆放和沉樁-接樁等過程。一、預(yù)制樁的制作和樁的起吊、運輸、堆放

1.預(yù)制樁的制作

預(yù)制樁主要分為混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼管和型鋼鋼樁等,預(yù)制樁具有能承受較大的荷載,堅固耐久,施工速度快等優(yōu)點。鋼筋混凝土預(yù)制樁可分為管樁和實心樁兩種,可制作成各種需要的斷面及長度,承載能力較大,制作及沉樁工藝簡單,不受地下水水位高低的影響,是目前工程上應(yīng)用最廣的一種樁。管樁為空心樁,由預(yù)制廠用離心法生產(chǎn),管樁截面外徑為

400~500

mm;實心樁一般為正方形斷面,常用斷面邊長為

200

mm×200mm~550

mm×550

mm。單根樁的最大長度,根據(jù)打樁架的高度確定。30

m

以上的樁可將樁制成幾段,在打樁過程中逐段接長;如在工廠制作,每段長度不宜超過

12m。鋼筋混凝土預(yù)制樁可在工廠或施工現(xiàn)場預(yù)制。一般較長的樁在打樁現(xiàn)場或附近場地預(yù)制,較短的樁多在預(yù)制廠生產(chǎn)。鋼筋混凝土預(yù)制樁制作程序為:現(xiàn)場布置→場地平整→支模→綁扎鋼筋、安設(shè)吊環(huán)→澆筑混凝土→養(yǎng)護至

30%強度拆模→再支上層模板→涂刷隔離劑;同法制作第二層混凝土,養(yǎng)護至

70%強度起吊,達

100%強度運輸、堆放沉樁。預(yù)制樁的制作質(zhì)量除應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定的允許偏差規(guī)定外,還應(yīng)符合下列要求:預(yù)制樁的表面應(yīng)平整、密實,掉角的深度不應(yīng)超過

10

mm,且局部蜂窩和掉角的缺損總面積不得超過該樁表面全部面積的

0.5%,并不得過分集中?；炷潦湛s產(chǎn)生的裂縫深度不得大于

20

mm,寬度不得大于

0.25

mm;橫向裂縫長度不得超過邊長的

50%(圓樁或多邊形樁不得超過直徑或?qū)蔷€的1/2)。樁頂和樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。2.預(yù)制樁的起吊、運輸和堆放

(1)預(yù)制樁的起吊。預(yù)制樁在混凝土達到設(shè)計強度的

70%后方可起吊,如需提前吊運和沉樁,則必須采取措施并經(jīng)強度和抗裂度驗算合格后方可進行。預(yù)制樁在起吊和搬運時,必須做到平穩(wěn),并不得損壞棱角,吊點應(yīng)符合設(shè)計要求。如無吊環(huán),設(shè)計又未作規(guī)定,可按吊點間的跨中彎矩與吊點處的負彎矩相等的原則來確定吊點位置。常見的幾種吊點的合理位置如圖

2-16

所示。

圖

2-16

吊點位置

(a)一點吊法;(b)兩點吊法;(c)三點吊法

圖

2-16

吊點位置(續(xù))

(d)四點吊法;(e)預(yù)應(yīng)力管樁一點吊法;(f)預(yù)應(yīng)力管樁兩點吊法

預(yù)制樁的運輸?；炷令A(yù)制樁達到設(shè)計強度的

100%,方可運輸。當預(yù)制樁在短距離內(nèi)搬運時,可在樁下墊以滾筒,用卷揚機拖樁拉運;當樁需長距離搬運時,可采用平板拖車或輕軌平板車拖運。樁在搬運前,必須進行制作質(zhì)量的檢查;樁經(jīng)搬運后再進行外觀檢查,所有質(zhì)量均應(yīng)符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。預(yù)制樁的堆放。預(yù)制樁堆放時,應(yīng)按規(guī)格、樁號分層疊置在平整、堅實的地面上,支承點應(yīng)設(shè)置在吊點處或附近,上下層墊塊應(yīng)在同一直線上,堆放層數(shù)不宜超過

4

層。

二、錘擊沉樁(打入樁)施工

打(沉)樁施工質(zhì)量驗收標準錘擊沉樁(打入樁)施工是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能量,將樁沉入土中。錘擊沉樁是鋼筋混凝土預(yù)制樁常見的沉樁方法。1.施工前的準備工作

(1)整平場地,清除樁基范圍內(nèi)的高空、地面、地下障礙物;架空高壓線,距離打樁機不得小于

10

m;修設(shè)打樁機進出、行走道路,做好排水措施。按圖樣布置進行測量放線,定出樁基軸線。先定出中心,再引出兩側(cè),并將樁的準確位置測設(shè)到地面,每個樁位打一個小木樁;測量出每個樁位的實際標高,場地外設(shè)

2

個或

3

個水準點,以便隨時檢查之用。檢查樁的質(zhì)量,將需用的樁按平面布置圖堆放在打樁機附近,不合格的樁不能運至打樁現(xiàn)場。檢查打樁機設(shè)備及起重工具;鋪設(shè)水電管網(wǎng),進行設(shè)備架立、組裝和試打樁;在樁架上設(shè)置標尺或在樁的側(cè)面畫上標尺,以便能觀測樁身入土深度。打樁場地建(構(gòu))筑物有防振要求時,應(yīng)采取必要的防護措施。學習、熟悉樁基施工圖樣,并進行會審;做好技術(shù)交底,特別是地質(zhì)情況、設(shè)計要求、操作規(guī)程和安全措施的交底。(7)準備好樁基工程沉樁記錄和隱蔽工程驗收記錄表格,并安排好記錄和監(jiān)理人員等。2.打樁設(shè)備及選擇

打樁設(shè)備包括樁錘、樁架和動力裝置。(1)樁錘。樁錘是對樁施加沖擊力,將樁打入土中的主要機具。施工中常用的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油樁錘、振動樁錘和液壓樁錘,樁錘適用范圍見表

2-3。用錘擊法沉樁時,選擇樁錘是關(guān)鍵,應(yīng)根據(jù)施工條件首先確定樁錘的類型,然后再確定樁錘的重量,樁錘的重量應(yīng)不小于樁重。打樁時宜“重錘低擊”,即錘的重量大而落距小。這樣,樁錘不容易回跳,樁頭不容易損壞,而且容易將樁打入土中。

表

2-3

樁錘適用范圍

(2)樁架。樁架是將樁吊到打樁位置,并在打樁過程中保證樁的方向不發(fā)生偏移,保證樁錘能沿要求的方向沖擊的裝置。樁架的種類和高度,應(yīng)根據(jù)樁錘的種類、樁的長度、施工地點的條件等,綜合考慮確定。樁架目前應(yīng)用最多的是軌道式樁架、步履式樁架和懸掛式樁架,如圖

2-17

所示。軌道式樁架。其主要包括底盤、導(dǎo)向桿、斜撐滑輪組和動力設(shè)備等,如圖

2-17(a)所示。其優(yōu)點是:適應(yīng)性和機動性較大,在水平方向可作

360°回轉(zhuǎn),導(dǎo)架可伸縮和前后傾斜。底盤上的軌道輪可沿著軌道行走。這種樁架可用于各種預(yù)制樁和灌注樁的施工。其缺點是結(jié)構(gòu)比較龐大,現(xiàn)場組裝和拆卸、轉(zhuǎn)運較困難。步履式樁架。步履式打樁機以步履方式移動樁位和回轉(zhuǎn),不需枕木和鋼軌,機動靈活,移動方便,打樁效率高,如圖

2-17(b)所示。3)懸掛式樁架。其以履帶式起重機為底盤,增加了立柱、斜撐、導(dǎo)桿等,如圖

2-17(c)所示。此種樁架性能靈活、移動方便,可用于各種預(yù)制樁和灌注樁的施工。

圖

2-17

樁架

(a)軌道式樁架;(b)步履式樁架;(c)懸掛式樁架1—滑輪組;2—立柱;3—鋼絲繩;4—斜撐;5—卷揚機;6—操作室;7—配重;8—底盤;9—軌道;10—步履式底盤;11—履帶式起重機(3)動力裝置。動力裝置的配置根據(jù)所選的樁錘性質(zhì)決定,當選用蒸汽錘時,需配備蒸汽鍋爐和卷揚機。

3.打樁施工

(1)確定打樁順序。打樁順序直接影響打樁工程質(zhì)量和施工進度。確定打樁順序時,應(yīng)綜合考慮樁基礎(chǔ)的平面布置、樁的密集程度、樁的規(guī)格和樁架移動方便等因素。當基坑不大時,打樁順序一般分為自中間向兩側(cè)對稱施打、自中間向四周施打、由一側(cè)向單一方向逐排施打。自中間向兩側(cè)對稱施打和自中間向四周施打這兩種打樁順序,適用于樁較密集、樁距≤4d(樁徑)時的打樁施工,如圖

2-18(a)、(b)所示,打樁時土由中央向兩側(cè)或四周擠壓,易于保證打樁工程質(zhì)量。由一側(cè)向單一方向逐排施打,適用于樁不太密集,樁距>4d(樁徑)時的打樁施工,如圖

2-18(c)所示,打樁時樁架單向移動,打樁效率高,但這種打法使土向一個方向擠壓,地基土擠壓不均勻,導(dǎo)致后面樁的打入深度逐漸減小,最終引起建筑物的不均勻沉降。當基坑較大時,應(yīng)將基坑分為數(shù)段,在各段內(nèi)分別進行。

圖

2-18

打樁順序

(a)自中間向兩側(cè)對稱施打;(b)自中間向四周施打;(c)由一側(cè)向單一方向(逐排)施打

另外,當樁的規(guī)格、埋深和長度不同時,打樁順序宜先大后小、先深后淺和先長后短;當一側(cè)毗鄰建筑物時,應(yīng)由毗鄰建筑物一側(cè)向另一方向施打;當樁頭高出地面時,宜采取后退施打。(2)確定打樁的施工工藝。打入樁的施工程序包括樁機就位、吊裝、打樁、送樁、接樁、拔樁和截樁等。樁機就位。就位時樁架應(yīng)垂直、平穩(wěn),導(dǎo)桿中心線與打樁方向一致,并檢查樁位是否正確。吊裝。樁基就位后,將樁運至樁架下,用樁架上的滑輪組將樁提升就位(吊樁)。吊樁時,吊點的位置和數(shù)量與樁預(yù)制起吊時相同。當樁送至導(dǎo)桿內(nèi)時,校正樁的垂直度,其偏差不得超過

0.5%,然后固定樁帽和樁錘,使樁帽和樁錘在同一鉛垂線上,確保樁的垂直下沉。打樁。打樁開始時,錘的落距不宜過大,當樁入土一定深度且穩(wěn)定后,樁尖不易發(fā)生偏移時,可適當增大落距,并逐漸提高到規(guī)定的數(shù)值。打樁宜“重錘低擊”。重錘低擊時,樁錘對樁頭的沖擊小,回彈也小,樁頭不易損壞,將大部分的能量用于克服樁身與土的摩阻力和樁尖阻力,樁就能較快地沉入土中。送樁。當樁頂標高低于自然地面時,需用送樁管將樁送入土中,樁與送樁管的縱軸線應(yīng)在同一直線上,拔出送樁管后,樁孔應(yīng)及時回填或加蓋。接樁。當設(shè)計樁較長,需分段施打時,則需在現(xiàn)場進行接樁。常見的接樁方法有焊接法、法蘭連接法和漿錨法。前兩種適用于各類土層;后一種適用于軟土層。

拔樁。在打樁過程中,打壞的樁須拔掉。拔樁的方法視樁的種類、大小和打入土中的深度而定。一般較輕的樁或打入松軟土中的樁,或深度在1.5~2.5

m

以內(nèi)的樁,可以用一根圓木杠桿來拔出;較長的樁,可用鋼絲繩綁牢,借助樁架或支架利用卷揚機拔出,也可用千斤頂或?qū)ｉT的拔樁機進行拔樁。截樁(樁頭處理)。為使樁身和承臺連為整體,構(gòu)成樁基礎(chǔ),當打完樁后經(jīng)過有關(guān)人員驗收,即應(yīng)開挖基坑(槽),按設(shè)計要求的樁頂標高,將樁頭多余部分鑿去(可人工或用風鎬),但不得打裂樁身混凝土,并保證樁頂嵌入承臺梁內(nèi)的長度不小于

5

cm。當樁主要承受水平力時,不小于

10

cm,主筋上粘的碎塊混凝土要清除干凈。

當樁頂標高低于設(shè)計標高時,應(yīng)將樁頂周圍的土挖成喇叭口,把樁頭表面鑿毛,剝出主筋并焊接接長,與承臺主筋綁扎在一起,然后與承臺一起澆筑混凝土。(3)常見的質(zhì)量問題。樁身斷裂。產(chǎn)生原因:樁身彎曲過大、強度不足及地下有障礙物等,或樁在堆放、起吊、運輸?shù)倪^程中發(fā)生斷裂卻沒有發(fā)現(xiàn)。樁頂碎裂。產(chǎn)生原因:樁頂強度不夠及鋼筋網(wǎng)片不足、主筋距樁頂面太近,或樁頂不平、施工機具選擇不當?shù)?。樁身傾斜。產(chǎn)生原因:場地不平整,打樁機底盤不水平或穩(wěn)樁不垂直,樁尖在地下遇堅硬障礙物等。4)接樁處拉脫開裂。產(chǎn)生原因:連接處表面不干凈,連接鋼件不平整,焊接質(zhì)量不符合要求,接樁的上、下中心線不在同一條線上等。三、靜力壓樁

靜力壓樁是用靜力壓樁機或錨桿將預(yù)制鋼筋混凝土樁分節(jié)壓入地基土中的一種沉樁施工工藝。靜力壓樁適用于軟土、填土及一般黏性土層,特別適用于居民稠密及危房附近、環(huán)境要求嚴格的地區(qū)沉樁,但不宜用于地下有較多孤石、障礙物或有厚度大于

2

m

的中密以上砂夾層,以及單樁承載力超過

1

600

kN

的情況。

1.靜力壓樁設(shè)備

靜力壓樁機可分為機械式和液壓式兩種。機械式靜力壓樁機由樁架、卷揚機、加壓鋼絲滑輪組和活動壓梁組成,如圖

2-19

所示,施壓部分在樁頂端部,施加靜壓力為

600~2

000

kN,這種壓樁機裝配費用較低,但設(shè)備高大笨重,行走移動不便,壓樁速度較慢。液壓式靜力壓樁機由壓拔裝置、行走機構(gòu)及起吊裝置等組成,如圖

2-20

所示。其采用液壓操作,自動化程度高,結(jié)構(gòu)緊湊,行走方便快速,施壓部分在樁身側(cè)面,它是當前國內(nèi)采用較廣泛的一種新型壓樁機械。

圖

2-19

機械式靜力壓樁機

1—活動壓梁;2—油壓表;3—樁帽;4—上段樁;5—壓重;6—底盤;7—軌道;8—上段接狀錨筋;9—下段接狀錨筋孔;10—導(dǎo)籠口;11—操作平臺;12—卷揚機;13—加壓鋼絲滑輪組;14—樁架導(dǎo)向籠

圖

2-20

液壓式靜力壓樁機

1—操縱室;2—電控系統(tǒng);3—液壓系統(tǒng);4—導(dǎo)向架液壓起重機;5—配重;6—夾持及拔樁裝置;7—吊樁把桿;8—支腿式底盤結(jié)構(gòu);9—橫向行走與回轉(zhuǎn)裝置;10—縱向行走裝置;11—樁

壓樁工藝

壓樁工藝一般是先進行場地平整,并使其具有一定的承載力,壓樁機安裝就位,按額定的總質(zhì)量配置壓重,調(diào)整機架的水平和垂直度,將樁吊入夾持機構(gòu)中并對中,垂直將樁夾持住,正式壓樁,壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常觀察壓力表,控制壓樁阻力,記錄壓樁深度,做好壓樁施工記錄。入圍多節(jié)樁,中途接樁可采用漿錨法或焊接法。壓樁的終壓控制,應(yīng)按設(shè)計要求確定,一般摩擦樁以壓入長度控制,壓樁阻力作為參考;端承樁以壓樁阻力控制,壓入深度作為參考。施工要點

(1)靜力壓樁機應(yīng)根據(jù)設(shè)計和土質(zhì)情況配足額定質(zhì)量。(2)樁帽、樁身和送樁的中心線應(yīng)重合。壓同一根樁時應(yīng)縮短停歇時間。采取技術(shù)措施,減小靜力壓樁的擠土效應(yīng)。(5)注意限制壓樁速度。

單元四混凝土灌注樁施工鋼筋混凝土灌注樁是直接在施工現(xiàn)場樁位上采用機械或人工等方法成孔,然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠,澆筑混凝土而成的樁。與預(yù)制樁相比,具有低噪聲、低振動、擠土影響小、節(jié)約材料、無須接樁和截樁且樁端能可靠地進入持力層、單樁承載力大等優(yōu)點。但灌注樁成樁工藝較復(fù)雜,施工速度較慢,施工操作要求嚴格,成樁質(zhì)量與施工好壞關(guān)系密切?；炷凉嘧栋闯煽追椒ǖ牟煌?可分為干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和人工挖孔灌注樁四種。常用的是干作業(yè)成孔和泥漿護壁成孔灌注樁。不同樁型適用的地質(zhì)條件見表

2-4。

表

2-4

灌注樁適用范圍

一、干作業(yè)成孔灌注樁

干作業(yè)成孔灌注樁是先用鉆機在樁位處進行鉆孔,然后將鋼筋骨架放入樁孔內(nèi),再澆筑混凝土而成的樁。其施工過程如圖

2-21

所示。干作業(yè)成孔灌注樁適用于地下水水位以上的填土層、黏性土層、粉土層、砂土層和粒徑不大的砂礫層。

圖

2-21

干作業(yè)成孔灌注樁施工工藝流程

(a)鉆孔;(b)空鉆清土后掏土;(c)放入鋼筋骨架;(d)澆筑混凝土

1.螺旋鉆成孔灌注樁

螺旋成孔機如圖

2-22

所示。其利用動力旋轉(zhuǎn)鉆桿,鉆桿帶動鉆頭上的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)切削土層,土渣沿螺旋葉片上升排出孔外。螺旋成孔機成孔直徑一般為

300~600mm,鉆孔深度為

8~12m。鉆桿按葉片螺距的不同,可分為密螺紋葉片和疏螺紋葉片。密螺紋葉片適用于可塑或硬塑黏土或含水量較小的砂土,鉆進時速度緩慢而均勻;疏螺紋葉片適用于含水量大的軟塑土層,由于鉆桿在相同轉(zhuǎn)速時,疏螺紋葉片較密螺紋葉片土渣向上推進快,所以可取得較快的鉆進速度。

圖

2-22

步履式全螺旋成孔機

1—上盤;2—下盤;3—回轉(zhuǎn)滾輪;4—行走滾輪;5—鋼絲滑輪;6—旋轉(zhuǎn)中心軸;7—行走油缸;8—中盤;9—支腿

螺旋成孔機成孔灌注樁施工流程:鉆孔→檢查成孔質(zhì)量→孔底清理→蓋好孔口蓋板→移樁機至下一樁位→移走蓋口板→復(fù)測樁孔深度及垂直度→安放鋼筋籠→放混凝土串筒→澆筑混凝土→插樁頂鋼筋。鉆進時要求鉆桿垂直,鉆孔過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或進鉆困難時,可能是遇到石塊等硬物,應(yīng)立即停車檢查,及時處理,以免損壞鉆具或?qū)е聵犊灼?。施工?如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜,應(yīng)提起鉆頭上下反復(fù)掃鉆數(shù)次,以便削去硬土。如糾正無效,應(yīng)在孔中回填黏土至偏孔處以上

0.5

m,再重新鉆進;如成孔時發(fā)生塌孔,宜鉆至塌孔處以下

1~2

m

處,用低強度等級的混凝土填至塌孔以上

1

m左右,待混凝土初凝后再繼續(xù)下鉆,鉆至設(shè)計深度,也可用

3∶7

的灰土代替混凝土。鉆孔達到要求深度后,進行孔底土清理,即鉆到設(shè)計鉆深后,必須在深處進行空轉(zhuǎn)清土,然后停止轉(zhuǎn)動,提鉆桿,不得回轉(zhuǎn)鉆桿。提鉆后應(yīng)檢查成孔質(zhì)量:用測繩(錘)或手提燈測量孔深垂直度及虛土厚度。虛土厚度等于測量深度與鉆孔深的差值,虛土厚度一般不應(yīng)超過

100

mm。清孔時,若少量浮土泥漿不易清除,可投入

25~60

mm

厚的卵石或碎石插搗,以擠密土體;也可用夯錘夯擊孔底虛土或用壓力在孔底灌入水泥漿,以減少樁的沉降和提高其承載力。鉆孔完成后,應(yīng)盡快吊放鋼筋籠并澆筑混凝土?；炷翍?yīng)分層澆筑,每層高度不得大于

1.5

m,混凝土的坍落度在一般黏性土中為

50~70

mm,在砂類土中為70~90

mm。

2.螺旋鉆孔壓漿成樁法

螺旋鉆孔壓漿成樁是用螺旋鉆桿鉆到預(yù)定的深度后,通過鉆桿芯管底部的噴嘴,自孔底由下而上向孔內(nèi)高壓噴射以水泥漿為主劑的漿液,使液面升至地下水水位或無塌孔危險的位置以上;提起鉆桿后,在孔內(nèi)安放鋼筋籠并在孔口通過漏斗投放集料;最后,再自孔底向上多次高壓補漿即成。螺旋鉆孔壓漿成柱法的施工特點是連續(xù)一次成孔,多次自下而上高壓注漿成樁,既具有無噪聲、無振動、無排污的優(yōu)點,又能在流砂、卵石、地下水、易塌孔等復(fù)雜地質(zhì)條件下順利成樁,而且由于其擴散滲透的水泥漿而大大提高了樁體的質(zhì)量,其承載力為一般灌注樁的

1.5~2

倍,在國內(nèi)很多工程中已經(jīng)得到成功應(yīng)用。其施工流程如下:

鉆機就位。鉆至設(shè)計深度空鉆清底。一次壓漿:將高壓膠管一頭接在鉆桿頂部的導(dǎo)流器預(yù)留管口,另一頭接在壓漿泵上,將配制好的水泥漿由下而上邊提鉆邊壓漿。提鉆:壓漿到塌孔地層以上

500

mm

后提出鉆桿。下鋼筋籠:將塑料壓漿管固定在制作好的鋼筋籠上,使用鉆機的吊裝設(shè)備吊起鋼筋籠,對準孔位,垂直緩慢放入孔內(nèi),下到設(shè)計標高,固定鋼筋籠。下碎石:碎石通過孔口漏斗倒入孔內(nèi),用鐵棍搗實。二次補漿:與第一次壓漿的間隔不得超過

45

min,利用固定在鋼筋籠上的塑料管進行第二次壓漿,壓漿完畢后立即拔管,洗凈備用。

二、泥漿護壁成孔灌注樁1.施工工藝流程

泥漿護壁成孔灌柱樁施工工藝流程如圖

2-23

所示。

圖

2-23

泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝流程圖

(1)成孔。機具就位平整、垂直,護筒埋設(shè)牢固并且垂直,保證樁孔成孔的垂直。要控制孔內(nèi)的水位高于地下水水位

1.0

m

左右,防止地下水水位過高后引起坍孔。發(fā)現(xiàn)輕微坍孔的現(xiàn)象時,應(yīng)及時調(diào)整泥漿的相對密度和孔內(nèi)水頭。泥漿的相對密度因土質(zhì)情況的不同而不同,一般控制在

1.1~1.5

的范圍內(nèi)。成孔的快慢與土質(zhì)有關(guān),應(yīng)靈活掌握鉆進的速度。成孔時發(fā)現(xiàn)難以鉆進或遇到硬土、石塊等,應(yīng)及時檢查,以防樁孔出現(xiàn)嚴重的偏斜、位移等。(2)護筒埋設(shè)。護筒內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑,用回轉(zhuǎn)鉆時宜大于

100

mm;用沖擊鉆時宜大于

200mm。護筒位置應(yīng)埋設(shè)正確和穩(wěn)定,護筒與坑壁之間應(yīng)用黏土填實,護筒中心與樁位中心線偏差不得大于

20mm。護筒埋設(shè)深度:在黏性土中不宜小于

1

m,在砂土中不宜小于

1.5

m,并應(yīng)保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水水位

1m

以上。護筒埋設(shè)可采用打入法或挖埋法。前者適用于鋼護筒;后者適用于混凝土護筒。護筒口一般高出地面

30~40

cm

或地下水水位

1.5

m

以上。(3)護壁泥漿與清孔?？妆谕临|(zhì)較好不易塌孔時可用空氣吸泥機清孔。用原土造漿的孔,清孔后泥漿的相對密度應(yīng)控制在

1.1

左右。3)孔壁土質(zhì)較差時,宜用泥漿循環(huán)清孔。清孔后的泥漿相對密度應(yīng)控制在1.15~1.25。泥漿取樣應(yīng)選擇在距離孔

20~50

cm

處。第一次清孔在提鉆前,第二次清孔在沉放鋼筋籠、下導(dǎo)管以后。澆筑混凝土前,樁孔沉渣允許厚度為:以摩擦力為主時,允許厚度不得大于

150

mm;以端承力為主時,允許厚度不得大于

50

mm。以套管成孔的灌注樁不得有沉渣。(4)鋼筋骨架制作與安裝。鋼筋骨架的制作應(yīng)符合設(shè)計與規(guī)范的要求。長樁骨架宜分段制作,分段長度應(yīng)根據(jù)吊裝條件和總長度計算確定,并應(yīng)確保鋼筋骨架在移動、起吊時不變形,相鄰兩段鋼筋骨架的接頭需按有關(guān)規(guī)范要求錯開。應(yīng)在鋼筋骨架外側(cè)設(shè)置控制保護層厚度的墊塊,可采用與樁身混凝土等強度的混凝土墊塊或用鋼筋焊在豎向主筋上,其間距豎向為

2

m,橫向圓周不得少于

4

處,并均勻布置。骨架頂端應(yīng)設(shè)置吊環(huán)。大直徑鋼筋骨架制作完成后,應(yīng)在內(nèi)部加強箍上設(shè)置十字撐或三角撐,確保鋼筋骨架在存放、移動、吊裝過程中不變形。骨架入孔一般用吊車,對于小直徑樁,無吊車時可采用鉆機鉆架、灌注塔架等。起吊應(yīng)按骨架長度的編號入孔,起吊過程中應(yīng)采取措施,確保骨架不變形。

6)鋼筋骨架的制作和吊放的允許偏差:主筋間距±10

mm;箍筋間距±20mm;骨架外徑±10

mm;骨架長度±50

mm;骨架傾斜度±0.5%;骨架保護層厚度水下灌注±20

mm,非水下灌注±10

mm;骨架中心平面位置±20

mm;骨架頂端高程±20

mm;骨架底面高程±50

mm。鋼筋籠除應(yīng)符合設(shè)計要求外,還應(yīng)符合下列規(guī)定:①分段制作的鋼筋籠,其接頭宜采用焊接并應(yīng)遵守《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB

50204—2015)的規(guī)定。②主筋凈距必須大于混凝土粗集料粒徑

3

倍以上。③加勁箍宜設(shè)在主筋外側(cè),主筋一般不設(shè)彎鉤,根據(jù)施工工藝要求,所設(shè)彎鉤不得向內(nèi)圓伸露,以免妨礙導(dǎo)管工作。④鋼筋籠的內(nèi)徑比導(dǎo)管接頭處外徑大

100

mm

以上。7)搬運和吊裝時應(yīng)防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,就位后應(yīng)立即固定。鋼筋骨架吊放入孔時應(yīng)居中,防止碰撞孔壁;鋼筋骨架吊放入孔后,應(yīng)采用鋼絲繩或鋼筋固定,使其位置符合設(shè)計及規(guī)范要求,并保證在安放導(dǎo)管、清孔及灌注混凝土過程中不發(fā)生位移。(5)混凝土澆筑?；炷灵_始灌注時,漏斗下的封水塞可采用預(yù)制混凝土塞、木塞或充氣球膽?；炷吝\至灌注地點時,應(yīng)檢查其均勻性和坍落度。如不符合要求,應(yīng)進行第二次拌和。二次拌和后仍不符合要求時,不得使用。第二次清孔完畢,檢查合格后應(yīng)立即進行水下混凝土灌注,其時間間隔不宜大于

30min。首批混凝土灌注后,混凝土應(yīng)連續(xù)灌注,嚴禁中途停止。在灌注過程中,應(yīng)經(jīng)常測探井孔內(nèi)混凝土面的位置,及時調(diào)整導(dǎo)管埋深,導(dǎo)管埋深宜控制在

2~6

m。嚴禁導(dǎo)管提出混凝土面,要有專人測量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土面的高差,填寫水下混凝土灌注記錄。在灌注過程中,應(yīng)時刻注意觀測孔內(nèi)泥漿返出情況,仔細聽導(dǎo)管內(nèi)混凝土的下落聲音,如有異常,必須采取相應(yīng)的處理措施。在灌注過程中,宜使導(dǎo)管在一定范圍內(nèi)上下竄動,防止混凝土凝固,增加灌注速度。為防止鋼筋骨架上浮,當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部

1

m

左右時,應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當混凝土拌合物上升到骨架底口

4

m

以上時,提升導(dǎo)管,使其底口高于骨架底部

2

m

以上,這時即可恢復(fù)正常灌注速度。灌注的樁頂標高應(yīng)比設(shè)計標高高出一定高度,一般為

0.5~1.0

m,以保證樁頭混凝土強度,多余部分在接樁前必須鑿除,樁頭應(yīng)無松散層。在灌注將近結(jié)束時,應(yīng)核對混凝土的灌入數(shù)量,以確保所測混凝土的灌注高度是否正確。開始灌注時,應(yīng)先攪拌

0.5~1.0

m3

與混凝土強度等級相同的水泥砂漿,放在斗的底部。2.施工中常見的問題和處理方法

(1)護筒冒水。護筒外壁冒水如不及時處理,嚴重者會造成護筒傾斜和位移、樁孔偏斜,甚至無法施工。冒水原因為埋設(shè)護筒時周圍填土不密實,或者由于起落鉆頭時碰動了護筒。處理辦法:如初發(fā)現(xiàn)護筒冒水,可用黏土在護筒四周填實加固;如護筒嚴重下沉或位移,則返工重埋?？妆谔Ｔ阢@孔過程中,若在排出的泥漿中不斷有氣泡,有時護筒內(nèi)的水位突然下降,則是塌孔的跡象。其原因是土質(zhì)松散、泥漿護壁不好、護筒水位不高等。處理辦法:如在鉆孔過程中出現(xiàn)縮頸、塌孔,應(yīng)保持孔內(nèi)水位,并加大泥漿相對密度,以穩(wěn)定孔壁;如縮頸、塌孔嚴重或泥漿突然漏失,應(yīng)立即回填黏土,待孔壁穩(wěn)定后,再進行鉆孔。鉆孔偏斜。造成鉆孔偏斜的原因是鉆桿不垂直、鉆頭導(dǎo)向部分太短、導(dǎo)向性差,土質(zhì)軟硬不一,或遇上孤石等。處理辦法:減慢鉆速,并提起鉆頭,上下反復(fù)掃鉆幾次,以便削去硬層,轉(zhuǎn)入正常鉆孔狀態(tài)。如在孔口不深處遇到孤石,可用取巖鉆除去或低錘密擊將石擊碎。

三、套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁是指用錘擊或振動的方法,將帶有預(yù)制混凝土樁尖或鋼活瓣樁尖的鋼套管沉入土中,到達規(guī)定的深度后,立即在管內(nèi)澆筑混凝土或管內(nèi)放入鋼筋籠后,再澆筑混凝土,隨后拔出鋼套管,并利用拔管時的沖擊或振動,使混凝土搗實而形成的樁,故又稱沉管或打拔管灌注樁。套管成孔灌注樁具有施工設(shè)備較簡單,樁長可隨實際地質(zhì)條件確定,經(jīng)濟效果好,尤其在有地下水、流砂、淤泥的情況下可使施工大大簡化等優(yōu)點。但其單樁承載能力低,在軟土中易于產(chǎn)生頸縮,且施工過程中仍有擠土、振動和噪聲,造成對鄰近建筑物的危害影響等缺點,故除尚在少數(shù)小型工程中使用外,現(xiàn)已較少采用該法施工。套管成孔灌注樁按沉管的方法不同,又可分為振動沉管灌注樁和錘擊沉管灌注樁兩種。套管成孔灌注樁適用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土、人工填土及中密碎石土地基的沉樁。1.振動沉管灌注樁

(1)振動沉管灌注樁的施工工藝流程如圖

2-24

所示。

圖

2-24

振動沉管灌注樁施工工藝流程

(a)樁機就位;(b)振動沉管;(c)澆筑混凝土;(d)邊拔管、邊振動、邊澆筑混凝土;(e)成樁

樁機就位。施工前,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況選擇適用的振動打樁機,樁尖采用活瓣式。施工時先安裝好樁機,將樁管對準樁位中心,樁尖活瓣合攏,放松卷揚機鋼絲繩,利用振動機及樁管自重,將樁尖壓入土中,勿使其偏斜,這樣即可啟動振動箱沉管。振動沉管。在沉管過程中,應(yīng)經(jīng)常探測管內(nèi)有無地下水或泥漿。如發(fā)現(xiàn)水或泥漿較多,應(yīng)拔出樁管,檢查活瓣樁尖縫隙是否過疏而漏進泥水。如過疏應(yīng)加以修理,并用砂回填樁孔后重新沉管,如仍發(fā)現(xiàn)有少量水,一般可在沉入前先灌入

0.1

m3

左右的混凝土或砂漿,封堵活瓣樁尖縫隙,再繼續(xù)沉入。沉管時,為了適應(yīng)不同土質(zhì)條件,常用加壓方法來調(diào)整土的自振頻率。樁尖壓力改變可利用卷揚機滑輪鋼絲繩,將樁架的部分重量傳遞到樁管上,并根據(jù)鋼管沉入速度隨時調(diào)整離合器,防止樁架抬起,發(fā)生事故。3)澆筑混凝土。樁管沉到設(shè)計位置后停止振動,用上料斗將混凝土灌入樁管內(nèi),一般應(yīng)灌滿或略高于地面。

邊拔管、邊振動、邊澆筑混凝土。開始拔管時,先啟動振動箱片刻再拔管,并用吊砣探測確定樁尖活瓣已張開,混凝土已從樁管中流出以后,方可繼續(xù)抽拔樁管,邊拔邊振。拔管速度,活瓣樁尖不宜大于

2.5

m/min;預(yù)制鋼筋混凝土樁尖不宜大于

4

m/min。拔管方法一般宜采用單打法,每拔起

0.5~1.0

m

時停拔,振動

5~10

s;再拔管

0.5~1.0

m,振動

5~10

s,如此反復(fù)進行,直至全部拔出。在拔管過程中,樁管內(nèi)應(yīng)至少保持

2

m

以上高度的混凝土或不低于地面,可用吊砣探測,不足時要及時補灌,以防混凝土中斷,形成縮頸。振動灌注樁的中心距不宜小于樁管外徑的

4

倍,相鄰樁施工時,其間隔時間不得超過水泥的初凝時間。中間需停頓時,應(yīng)將樁管在停歇前先沉入土中。安放鋼筋籠或插筋。第一次澆筑至籠底標高,然后安放鋼筋籠,再灌注混凝土至設(shè)計標高。(2)施工要點。振動沉管施工法是在振動錘豎直方向往復(fù)振動作用下,樁管也以一定的頻率和振幅產(chǎn)生豎向往復(fù)振動,減小樁管與周圍土體間的摩阻力。當強迫振動頻率與土體的自振頻率相同時(砂土自振頻率為

900~1

200

Hz,黏性土自振頻率為

600~700

Hz),土體結(jié)構(gòu)因共振而破壞。與此同時,樁管受加壓作用而沉入土中。在達到設(shè)計要求深度后,邊拔管、邊振動、邊灌注混凝土和邊成樁。振動沖擊施工法是利用振動沖擊錘在沖擊和振動的共同作用下,樁尖對四周的土層進行擠壓,改變土體結(jié)構(gòu)排列,使周圍土層擠密,樁管迅速沉入土中。在達到設(shè)計標高后,邊拔管、邊振動、邊灌注混凝土、邊成樁。振動沉管施工法、振動沖擊沉管施工法一般有單打法、反插法、復(fù)打法等,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和荷載要求分別選用。單打法適用于含水量較小的土層,且宜采用預(yù)制樁尖;反插法及復(fù)打法適用于軟弱飽和土層。1)單打法:即一次拔管法,拔管時每提升

0.5~1.0

m,振動

5~10

s,再拔管~1.0

m,如此反復(fù)進行,直至全部拔出為止。一般情況下,振動沉管灌注樁均采用此法。復(fù)打法:在同一樁孔內(nèi)進行兩次單打,即按單打法制成樁后再在混凝土樁內(nèi)成孔并灌注混凝土。采用此法可擴大樁徑,大大提高樁的承載力。反插法:將套管每提升

0.5~1.0

m,再下沉

0.3~0.5

m,反插深度不宜大于活瓣樁尖長度的

2/3,如此反復(fù)進行,直至拔離地面。此法通過在拔管過程中反復(fù)向下擠壓,可有效地避免頸縮現(xiàn)象,且比復(fù)打法經(jīng)濟、快速。(3)施工注意事項。單打法施工注意事項:①必須嚴格控制最后

30

s

的電流、電壓值,其值按設(shè)計要求或根據(jù)試樁和當?shù)亟?jīng)驗確定。②樁管內(nèi)灌滿混凝土后,先振動

5~10

s,再開始拔管,應(yīng)邊振邊拔,每拔0.5~1.0

m

停拔振動

5~10

s,如此反復(fù),直至樁管全部拔出。③在一般土層內(nèi),拔管速度宜為

1.2~1.5

m/min;用活瓣樁尖時宜慢;用預(yù)制樁尖時適當加快;在軟弱土層中,宜控制在

0.8~1.0

m/min。反插法施工注意事項:①樁管灌滿混凝土之后,先振動再拔管,每次拔管高度為

0.5~1.0

m,反插深度為

0.3~