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施工现场常见基础形式介绍 运营中心运营管理部张远川 目录 基础类型 一 浅基础 二 桩基础 三 汇总信息比较 四 常见问题解析 六 桩基检测 五 2 目录 基础类型 一 浅基础 二 桩基础 三 汇总信息比较 四 常见问题解析 六 桩基检测 五 3 一 基础类型 根据受力特点 使用材料及构造形式的不同 基础有多种分类方式 其中按构造形式分类情况如下 4 目录 基础类型 一 浅基础 二 桩基础 三 汇总信息比较 四 常见问题解析 六 桩基检测 五 5 1 1 柱下独立基础 独立基础 6 1 2 柱下条形基础 当地基较为软弱 柱荷载或地基压缩性分布不均匀时 若采用独立基础可能产生较大的不均匀沉降 这时常将同一方向上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础 特点 这种基础抗弯刚度大 因而具有调整不均匀沉降的能力 施工周期快 造价经济 一般摊销在住宅建筑面积约为70 100元 平米 在材料设备提前准备及下料到位前提下 3天内可完成基础施工 7 1 4 筏板基础 筏型基础又叫满堂基础 是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁连接起来 下面再整体浇注底板 由底板 梁等整体组成的一种基础 特点 整体性好 能很好的抵抗地基不均匀沉降 而且其基础埋深比较浅 甚至可以做不埋深式基础 8 1 4 筏板基础 地基承载力不均匀 地基土层软弱 淤泥层较厚 10米以上等 及高 新 回填地基适用该类型基础 多用于别墅 多层结构中 若为高层等对地基承载力要求较高的上部结构 可配合强夯工程使用 等同于主体底板施工 按照大体积混凝土浇筑控制其质量 应考虑均匀布置内置降温水管 由于底板混凝土使用抗渗混凝土 在浇筑完毕后 常规养护时间不少于15天 亦可配合保温法在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料 如草袋 锯末 湿砂等 加快养护时间 控制在10天内 一般基础垫层较厚 垫层施工工期在2 10天左右 筏板施工工期根据面积约5 20天 我司别墅筏板基础施工周期约在5 7天 9 1 4 箱型基础 箱型基础是由钢筋混凝土的底板 顶板 侧墙及一定数量的内隔墙构成的封闭箱体 基础中部可在内隔墙开门洞作地下室 10 1 4 箱型基础 特点 这种基础抗弯刚度大 整体性好 具有调整不均匀沉降的能力 适用于软弱地基上的高层 重型或对不均匀沉降有严格要求的建筑物 箱型基础是由钢筋混凝土的底板 顶板 外墙和内隔墙组成的有一定高度的整体空间结构 与筏板基础相比 有更大的抗弯刚度 只能产生大致均匀的沉降或整体倾斜 从而基本上消除了因地基变形而使建筑物开裂的可能性 箱型基础埋深较大 基础中空 从而使开挖卸去的部分土重抵偿了上部结构传来的荷载 因此 与一般实体基础相比 它能显著减小基底压力 降低基础沉降量 此外 还有较好的抗震性能 11 目录 基础类型 一 浅基础 二 桩基础 三 汇总信息比较 四 常见问题解析 六 桩基检测 五 12 3 1人工挖孔桩 人工挖孔桩是用人力挖土 现场浇筑的钢筋混凝土桩 直径一般在800毫米以上 考虑工人的施工空间 桩上设置承台 再用承台梁拉结起来 使各个桩的受力均匀分布 该型基础承载力能满足普通高层住宅要求 其成桩质量好控制 13 3 1人工挖孔桩 适合基岩地质好 尤其是基岩埋深较浅的地质 不超过10米 一般设计为嵌岩型桩 但安全隐患大 按地方要求不同 通常在深度超过16米以上需进行专家论证 主要为风镐 水钻等开挖设备 50个桩全工作面一起开挖用电量在150KW左右 工期较快 不需要大型设备 在劳动力满布的情况下每天可完成一模基础开挖 正常情况下一模为1米 对于不利地质亦有可能为0 3 0 5米 未浇筑前的综合单价为 成孔 护壁 300 400元 m3 14 3 1人工挖孔桩 1挖孔前 桩位应定位放样准确 定位后先对基础开挖区域砌筑砖井圈 安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置 并由专人负责 2第一节井圈护壁应符合下列规定 1 井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于2mm 2 井圈顶面应比场地高出150 200mm 壁厚比下面井壁厚度增加100 150mm 3遇有局部或厚度不大于1 5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时 护壁施工宜按下列方法处理 1 每节护壁的高度可减小到300 500mm 并随挖 随验 随浇注混凝土 2 采用钢护筒或有效的降水措施 可以用2mm后钢板卷成筒状 随人工成孔的深度下沉 另外 亦可采用一些 土办法 如采用填塞稻草等具备绑定作用的材料 15 3 1人工挖孔桩 4修筑护壁应遵守下列规定 1 上下节护壁钢筋的搭接长度不得小于50mm 2 每节护壁均应在当日连续施工完毕 3 护壁混凝土必须保证密实 根据土层渗水情况使用速凝剂 4 护壁模板的拆除宜在24h之后进行 5 发现护壁有蜂窝 漏水现象时 应及时补强以防造成事故 6 同一水平面上的井圈任意直径极差不得大于5mm 椭圆桩除外 5挖至设计标高时 孔底不应积水 终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣 积水 然后进行隐藏工程验收 验收合格后 应立即封底和浇注桩身混凝土 16 3 1人工挖孔桩 6灌注桩身混凝土时 混凝土必须通过溜槽 当高度超过3m时 应用串筒 串筒末端离孔底高度不宜大于2m 混凝土宜采用插入式振捣器振实 重点提示合理安排施工顺序 桩孔施工 先浅后深较浅桩孔施工后 对上部土层的稳定起到加固作用 能减少深孔施工时的压力 含水土层施工 先四周后中间四周桩孔混凝土护壁完成后 可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土 而做为排水井 以方便其它孔位的施工 7对于开挖深度较大的人工挖孔桩 每次下人前 先将麻雀等鸟类放入至坑底 三分钟后取出 确认其状态正常后方可下人 对挖深较大的桩孔 须保持向孔内持续送风 17 3 2静压桩 静压桩采用静力压桩机压桩 其利用桩机自重及配重为反作用力 挤压 切削桩周和桩端土体 使桩逐渐下沉 桩尖进入持力层 最终达到设计控制标高或承载力 主要优点是没有噪声 常见预应力桩有管桩和方桩 目前多采用管桩 承载力的方式分为摩擦桩和端承摩擦桩 18 主机电机一般90 120KW 吊机35 40KW一台 正常施工条件下 每天 24小时 可以压500 800米左右 淤泥质土 粉砂土 湿密度在20以内的粘土 淤泥质 砂质 粉质 都比较好压 实际压桩速度要看桩机的功率与行程 3 2静压管桩 有效桩长 综合单价 包括 人工费 机械费 材料费 按125 130元 米 按常见500的管桩计算 单价 人工费 按人民币26 00 30 00元 米 成本较低 但是在后期土石方开挖时难度较大 施工时需避免造成断桩 由于其抗侧压及抗拔强度较低 部分区域建设主管部门不允许采用管桩 尤其在淤泥层较厚时不宜采用 19 3 2静压管桩 适合市区内 居民区 学校 医院附近及精密生产工厂扩建工程 以减少噪音 振动及对周边建筑的影响 但此时应考虑静压设备对周边环境的最小施工间距的要求 从基础设计来说 如考虑桩土联合基础 桩筏结合及其他复合桩基础 则可以减少基础沉降 弥补超高层建筑桩基静压施工对超高压桩力的要求 一般适用于人工素填土 淤泥质土 粘性土 粉土等软土地基上的工业与民用建筑基础 不宜穿越碎石层 卵石层 冻土 膨胀土等 也不宜以碎石 卵石及微风化岩石做持力层 不适用于需穿越较厚硬夹层的地质情况 否则只能采用引孔的方式进行压桩施工 20 3 2静压管桩 测量放线 定桩位 打桩机就位 桩机调整 插桩 继续沉桩 焊接接桩 吊下一节桩 沉桩 送桩至设计桩顶标高 卸出送桩器 桩机移位 校正垂直度 21 3 2静压管桩 管桩进场后 对管桩进行预检 压桩前应放出定位轴线及控制点 控制点位置应尽量远离压桩区域 并加以固定保护 管桩起吊采用两点吊 见下图 管桩运输要根据运输工具做好管桩捆绑工作 管桩堆放不允许超出二层 并做好底层管桩的搁支和垫支工作 22 3 2静压管桩 用桩机上的线锤校正桩机挺杆垂直度 桩的垂直度以架设二台经纬仪正交观测校正 通常采用电弧焊 焊接表面的钢板应清洁 压入桩端头距地面上约1 0m时 可进入接桩 接桩时须用定位板将上下桩接直 上下节桩的中心线偏差不得大于2mm 上下桩因施工误差等因素而出现的间隙应用厚薄适当的楔形铁片填实焊牢 在沉桩过程中遇到较难穿透的土层时 接桩应在桩穿过该层土后进行 接桩时须分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满 为加快施工速度 减少接桩时间 可设2名焊工同时施焊 焊接完成后应停歇4 5分钟 等焊处冷却后继续压桩 23 3 2静压管桩 在送桩器上标示送桩到设计标高的标志线 在附近建筑物上标出 0 000红三角 先用水准仪对准红三角后再对准送桩器 直到水准仪目镜横线对准送桩器红线为止 记录桩号 桩长及压桩的起迄时间 每根桩的压桩力和送桩深度 沉桩控制标准以设计标高控制为主 压力表读数控制为辅 桩身 桩帽 送桩管应在同一中心线上 其桩架应按额定的总重量配置压铁块 并保证压桩机在压桩过程中机械性能保持正常运转 每根桩应一次性连续压至控制标高 停歇时间不宜过长 对于端承摩擦型桩 还需保证入岩的贯入深度达到设计要求 24 3 2静压管桩 桩端上抬 由于静压桩是挤土桩 当桩数量较多且桩距较密的时候 后压的桩会对已压的桩产生挤压上抬作用 特别是短桩 易形成吊脚桩 引孔压桩 为了防止桩间产生较大的挤土效应 或在太硬的土质条件下采用较短的桩身时 施工中往往采用引孔压桩的工艺 桩端封口不实 若桩尖有缝隙 地下水水头差的压力可使桩外的水通过缝隙进入桩管内腔 若桩尖附近的土质是泥质土 遇水易软化 从而直接影响桩的承载力 1 合理安排压桩顺序 对同一单体建筑物 先压场地中央的桩 后压四周的桩 先压持力层较深的桩 后压较浅的桩 2 若桩身上抬的情况发生 一般采用复压的办法使桩基按正常使用 但对承受水平荷载的基础要慎重 重点提醒 1 预钻孔直径比管桩规格略小 深度是 2 3 1 L 2 应随引随压 中间间隔不宜太长 避免孔内积水 3 若在较硬土质中引孔 还应注意桩尖达不到引孔孔底的情况 1 桩靴的焊接应无间隙 无错位 保证焊缝饱满 无气孔 施焊对称进行 焊接完成后自然冷却10分钟左右方可施打 2 采用 填芯混凝土 法 即在管桩施压完毕后立即灌入高度为1 2m左右的C20细石混凝土封底 25 3 3锤击管桩 重锤管桩 26 3 4抗拔桩 抗拔桩常配合浅基础或预应力管 方 桩使用 27 3 5钻孔灌注桩 钻孔灌注桩是在工程现场通过机械钻孔手段在地基土中形成桩孔 并在其内放置钢筋笼 灌注混凝土而做成的桩 根据所选护壁形成的不同 有泥浆护壁法和全套管施工法两种 28 由于该工艺在内地应用时间长 范围广 工艺较为成熟 噪音小 不适宜卵砾石层及强度较高 300MPa以上 的基岩 钻孔直径在3米以内 深度达到100米 回旋钻40 50KW 台 冲击反循环钻机45 80KW 台 每台设备成孔30 50米 天 加上混凝土浇筑及移机时间约1 5天 桩 30米左右桩基础 3 5钻孔灌注桩 土层成孔280 320元 m3 基岩成孔1200 1300元 m3 安拆费3000 3500每台 29 3 5钻孔灌注桩 30 包括选择钻机 钻具 场地布置等 钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备 可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择 护筒可以保持钻孔内有高于地下水位的水头 增加孔内静水压力 维持孔壁 防止坍孔 同时护筒还可以隔离地表水 保护孔口地面 固定桩孔位置和钻头导向作用等 钻孔泥浆由水 粘土 膨润土 和添加剂组成 具有浮悬钻渣 冷却钻头 润滑钻具 增大静水压力 并在孔壁形成泥皮 隔断孔内外渗流 防止坍孔的作用 安装钻孔机的地基如果不稳定 施工中易产生钻孔机倾斜 桩倾斜和桩偏心等不良影响 因此要求安装地基稳固 3 5钻孔灌注桩 31 钻孔是一道关键工序 为保证成孔质量 必须对好中线及垂直度 并压好护筒 钻孔的深度 直径 位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直 为此 除了钻孔过程中密切观测监督外 在钻孔达到设计要求深度后 应对孔深 孔位 孔形 孔径等进行检查 清完孔之后 就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内 定位后要加以固定 然后用导管灌注混凝土 灌注时混凝土不要中断 否则易出现断桩现象 3 5钻孔灌注桩 在终孔检查完全符合设计要求时 应立即进行孔底清理 避免隔时过长以致泥浆沉淀 引起钻孔坍塌 清孔方法根据使用的钻机不同而不同 通常可采用正循环旋转钻机 反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔 32 3 5钻孔灌注桩 在回填土 松软层及流砂层中 严格控制钻进速度 地下水位过高时 应升高护筒 孔壁坍塌严重时 应探明坍塌位置 用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1 2m处 捣实后重新钻进 选用带保径装置的钻头 钻头直径应满足成孔直径要求 并应经常检查 及时修复 易缩径孔段钻进时 可适当提高泥浆的粘度 对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径 33 2020 1 27 34 3 6CFG桩 CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩 就是长螺旋钻孔灌注桩 由碎石 石屑 砂 粉煤灰掺水泥加水拌和 用各种成桩机械制成的可变强度桩 CFG桩是一种低强度混凝土桩 其与桩间土一起 通过褥垫层形成桩复合地基共同工作 具有较好的技术性能和经济效果 其特别适宜于钻孔桩 静压桩不适宜的易坍塌 扩缩颈 流砂 怕扰动底层 但对于较硬岩层穿透力较差 不适用 35 3 6CFG桩 测量放线及复核 桩机就位 垂直度控制 钻孔至设计深度 泵送CFG桩混合料 拌和CFG桩混合料 混合料注满后 按规定速度边泵送边提升钻杆至地表 拔管 终孔 移位施工下一根桩 清除弃土 36 3 6CFG桩 1 CFG桩复合地基区别于桩基的主要特点是 需充分利用桩间土的承载力 施工中应减少扰动土体原状结构而使土体强度降低 应根据地质情况合理地选用施工机械 2 采用正确的打桩顺序 例如 在饱和软土中成桩 为避免新打桩挤压己打桩 应采用隔桩跳打施工方案 当满堂布桩时 宜从中心向外推进施工 或从一边向另一边推进施工 3 严格控制拔管速率 拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩 而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀 故施工时 成桩的提拔速度宜控制在每分钟2 3m 4 设置保护桩长 每根桩在加料时 要比设计桩长多加0 5m的混合料 5 控制好混合料的坍落度 大量工程实践表明 坍落度的大小对CFG桩施工质量影响最为显著 坍落度宜控制在160 200mm 37 3 7冲孔灌注桩 冲孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头 又称冲锤 提高 靠自由下落的冲击力来削切岩层 排出碎渣成孔 可根据设计的桩径来修改钻头的大小 锤重在3000kg 10000kg 38 冲孔灌注桩适用于填土层 粘土层 粉土层 淤泥层 砂土层 碎石土层 砾卵石层 岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工 小型冲孔桩机约为50 60kw 台 大型冲孔桩基约100KW 台 在土层及回填层冲击深度约1至2米 小时 进入岩层后冲击深度约0 15 0 3米 小时 桩机工作展开面约80m2 是功效最慢的机械成孔灌注桩 3 7冲孔灌注桩 与钻孔桩接近 但略高 39 3 7冲孔灌注桩 平整场地 泥浆制备 埋设护筒 铺设工作平台 灌注水下混凝土 下放钢筋笼 清孔并检查成孔质量 冲孔 拔出护筒 检查质量 安装机器设备 工艺流程 成孔 扩底 下笼 清孔 灌砼 成桩 40 3 7冲孔灌注桩 导管壁厚不宜小于3mm 直径宜为200 250mm 底管长度不宜小于4m 其他每节长度2 53m 接头宜采用双螺纹方扣快速接头 导管使用前应试拼装 试压 试水压力可取为0 6 1 0MPa 每次灌注后应对导管内外进行清洗 开始灌注混凝土时 导管底部至孔底的距离宜为300 500mm 应有足够的混凝土储备量 导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于1 0m 导管埋入混凝土深度宜为2 6m 灌注水下混凝土必须连续施工 每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制 应控制最后一次灌注量 超灌高度宜为0 8 1 0m 在灌注前必须控制好泥浆的含水率及泥浆比重 这是影响桩基质量的很重要因素 41 3 8旋挖桩 旋挖钻机成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土 并直接将其装入钻斗内 然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土 这样循环往复 不断地取土卸土 直至钻至设计深度 常见施工方式有干成孔及湿成孔 适用范围 与钻孔灌注桩基本相同 由于其属于大扭矩钻孔设备 对于强度较大基岩仍然适用 42 一般采用柴油动力 平均每台机械成孔约80 120米 天 土层成孔350 400元 m3 基岩成孔1300 1500元 m3 安拆费7000 8000每台 约比转孔桩机高出约20 3 8旋挖桩 43 3 8旋挖桩 钻机进入预定孔位 将套管边回转边压入 同时利用钻斗挖掘取土 将导管竖立在钻孔中心 灌注混凝土 成孔后将钢筋笼放入 成桩 44 3 8旋挖桩 开工前 根据轴线及桩位布置情况 在场地内建立测量控制网 然后依据控制网测放各桩位中心点 护筒直径应比桩孔直径大200mm 长度应满足护筒底进入黏土层不少于0 5m的要求 护筒顶端高出地面0 3m 护筒四周用黏土回填 分层夯实 在成孔过程中采用泥浆护壁 利用钻进过程中钻头对泥土的搅拌作用自然造浆 浆在循环过程中在孔壁表面形成泥皮 它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用 防止孔壁坍塌 通过成孔施工 泥浆护壁效果比较好 完全可以满足施工的需要 钻机就位必须稳固 周正 水平 定位 钻头中心与桩位中心误差不大于10mm 45 3 8旋挖桩 在钻机钻至设计孔深后 将钻头降至孔底 慢转 重点是清出扩大头扩出的余泥 导管在孔口连接处应牢固 设置密封圈 吊放时 应使位置居中 轴线顺直 稳定沉放 避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁 浇筑前 计算出混凝土浇筑初灌量 施工中要保证浇筑初灌量 浇筑混凝土接近桩顶标高时 应控制最后一次浇筑量 确保桩顶标高符合设计要求 在浇桩过程中 随机抽取1 2盘混凝土做试块 每支桩应做一组试块 制作好的试块在12h后拆模 放置静水中养护 钢筋笼在现场分节制作 主筋与加强筋全部焊接 螺旋筋与主筋采用隔点焊加固 钢筋焊接完好后 应缓慢下放入孔内 严禁砸笼 46 3 8旋挖桩 混凝土浇筑结束后 即起拔护筒 并将浇筑设备机具清洗干净 堆放整齐 桩孔混凝土浇筑完成后 应将上部未灌混凝土部分利用场地内护筒 沟 池 槽开挖出来的泥土 矿渣等进行回填 回填满后 用混凝土重新将孔口封住 变成整块硬地坪场地 成孔前 需对钻具参数进行标定 包括钻头高度 直径 主杆长度 加杆长度 孔口及平台标高 孔底标高 在钻进过程中应记录以下参数 泥浆比重 黏度 钻进速度 转速及进尺速度 各地层钻进异常情况描述 终孔孔深及时记录 调节泥浆比重与时间记录 测量孔深记录 提钻时间记录 47 目录 基础类型 一 浅基础 二 桩基础 三 汇总信息比较 四 常见问题解析 六 桩基检测 五 48 四汇总信息比较 49 目录 基础类型 一 浅基础 二 桩基础 三 汇总信息比较 四 常见问题解析 六 桩基检测 五 50 1 小应变试验 桩身结构完整性 2 大应变试验 桩的承载力和桩身结构完整性 3 静载试验 桩的承载力 另外还有声波透射和钻芯检测法 这里不做介绍 五桩基检测 51 检测目的 检测桩身缺陷及其位置 判定桩身完整性类别 检测用时 一栋楼半天时间完成 检测原理 反射波在桩身中传递波峰波谷的情况来看桩的完整性 检测仪器 桩完整性检测仪 出检测报告时间 快 5 1小应变试验 52 5 1小应变试验 小应变检测实景 检测前先破桩头 保证上部浮浆清理完成 一般为80 100cm桩长 53 5 2大应变试验 标准配置 1 RSM PDT主机1台 2 高应变前放电压型加速度计1对 3 高应变应变环1对 4 高应变测试电缆1根 20米长 54 5 2大应变试验 大应变检测准备 大应变检测进行中 55 5 3静载试验 1 目的 测量实际工作条件下工程桩极限承载力 2 试验设备 油压千斤顶 3 检测数量 总桩数的1 且不少于三组 锚桩横梁反力装置 4 提供反力装置分类 压重平台反力装置 锚桩压重联合反力装置 56 5 3静载试验 静载试验中 57 目录 基础类型 一 浅基础 二 桩基础 三 汇总信