02 第二章 桩与地基基础工程

课程---《建筑施工与与管理》第2章地基处处理与桩基基工程2.1基基坑验槽槽2.2地地基加固固处理2.3桩桩基施工工2.1基坑验槽2.1.1观察验槽2.1.2钎探验槽2.1.3洛阳铲验槽槽2.2地基加固处处理2.2.1地基加固的的原理：“将土质由由松变实，，将土的含含水量由高高变低”——Groundimprovement2.2.2地基加固的的方法：“挖”、“填”、、“换”、、“夯”、““压”、““挤”、、“拌”2.2地基加固处处理“挖”——挖除不厚软软土。“填”——软土层厚大大面积回填填。“换”———将软软土土换换填填成成硬硬土土，，做做垫垫层层。。“夯夯””———夯击击能能夯夯实实土土，，粘粘性性土土、、湿湿陷陷黄黄土土。。“压压””———排水水固固结结土土，，砂砂桩桩。。“挤挤””———挤密密桩桩施施工工，，如如水水泥泥粉粉煤煤灰灰碎碎石石桩桩。。“拌拌””———化学学搅搅拌拌桩桩，，如如旋旋喷喷桩桩、、深深层层搅搅拌拌桩桩等等。。2.3深基基础础工工程程2.3.1预制制桩桩施施工工2.3.2灌注注桩桩施施工工2.3.3其它它深深基基础础施施工工2.3.1概述述一、、深基基础础的的类类型型桩基基础础墩基基础础地下下连连续续墙墙沉井井基基础础沉箱箱基基础础二、、桩桩基基础础的的组组成成与与种种类类1．．组组成成：若干干根根桩桩承台台（承承台台梁梁））2．．种种类类1））按按受受力力性性质质分分：：摩擦擦桩桩端承承桩桩抗拔拔（（浮浮））桩桩2））按按材材料料分分：：钢、、混混凝凝土土、、钢钢筋筋混混凝凝土土、、钢钢管管混混凝凝土土……3））按按形形状状分分：：方、、圆圆、、多多边边、、管管4））按按制制作作方方法法分分：：预制制桩桩、、灌灌注注桩桩预制制桩桩沉沉桩桩方方法法：锤击击法法：以以桩桩锤锤的的冲冲击击力力将将桩桩打打入入软软土土。。振动动法法：以以振振动动桩桩机机带带桩桩振振动动，，减减少少土土与与桩桩间间摩摩阻阻，，沉沉拔拔快快，，适适砂砂土土。。水冲冲法法：高高压压射射水水（（桩桩侧侧或或桩桩内内））冲冲孔孔下下沉沉，，留1～～2m打入入或或振振入入。。适坚坚硬硬土土、、砂砂石石层层。。钻孔孔锤锤击击法法：钻钻孔孔（留留1～～2m））、注注浆浆护护壁壁、、提提钻钻、、插插桩桩、、锤锤击击。。用用于于坚坚硬硬土土层层。。静力力压压桩桩法法：80～～120t压桩桩机机，，适适软软弱弱土土层层。。灌注注桩桩按按成成孔孔方方法法：：钻孔孔法法———一般般土土层层沉管管法法———土质质差差、、水水位位高高爆扩扩法法———土质质好好（粘粘性性））、、无地地下下水水人工工挖挖孔孔法法———桩径径大大、、土土较较好好2.3.2钢筋筋混混凝凝土土打打入入桩桩的的施施工工一、、预制制桩桩的的制制作作、、运运输输和和堆堆放放1．．制制作作―――宜由由工工厂厂加加工工，，保保证证质质量量要点点：：叠制制≯4层层，，上上下下隔隔离离，，下下层层混混凝凝土土达达到到30％％再再上上层层；；钢筋筋接接长长用用对对焊焊，，接接头头错错开开；；混凝土由顶至至尖连续浇筑筑，注意养护护与保护；预应力管桩离离心成型，直直径400～～500，壁壁厚80～100，节长长8～10m，C60。2、运输－－防止损坏(1)混凝土土强度：起吊移位――≮70％设计计强度运输、起吊就就位――≮100％设计强度一点吊――距顶0.31L(L=5~10m)，距顶0.29L（L＝11～16m）；两点吊――距顶、距尖0.207L；(3)吊、运平稳，，避免损坏。。(2)合理吊吊点：（正负弯矩值值相等则均小小）3．堆放高度不超过四四层；地面坚实、平平整，垫长枕枕木；支承点在吊点点位置，垫木木上下对齐。。二、打桩设备备：1、桩锤——落锤：构简、使便、、锤高可调；；效率低，桩桩损大。锤重重0.5～1.5t，动力卷扬机、、人。柴油锤：(导杆式、筒式式)构简、使便、、自供能源、、适于中型桩桩；锤重0.12～6.0t；不适过软过硬硬土、噪音大大、污染，40～80次次/分。蒸汽锤：单动－升耗能、自重重降，力大慢慢1.5～15t，25～30次/分；双动式－双向耗能，效效率高，0.6～6t；100～～200次/分；可打可拔。液压锤：无噪、无污、、频率高，复复杂、价高。。油气二压施施力长，贯入入度大。2、桩架作用：支撑锤桩吊桩就位打桩导向类型（常用）：多功能桩架：机动适应性好好；大而装拆拆运麻烦履带式桩架：移动方便，适适用范围广。。步履式桩架：：移动方便，稳稳定性好,适适应性强3、桩锤选择择：（宜重锤低击击）类型选择：型号选择：1）依单桩设设计荷载计算冲击能E；E≥0.025P2））依依E及资资料料初选选桩锤重重量；；3））验算算适用用系系数数K：K＝[（锤总总重重M+桩桩重重C）/E选]；（≤≤5，，3.5，，2））4)验算算合宜宜系系数数：M/C＝1～～2三、、打桩桩施施工工1、、准准备备工工作作（1））场地地准准备备：清除除地地上上、、地地下下障障碍碍物物，，平平整整、、压压实实场场地地，，设设置置排排水水沟沟；；（2））放轴轴线线、、定定桩桩位位、、设设置置水水准准点点（≮≮2个个））；；（3））确定定打打桩桩顺顺序序：（4））进行行打打桩桩试试验验：≮2根根，，检检验验工工艺艺、、设设备备是是否否符符合合要要求求。。打桩桩顺顺序序：：1)当当桩桩中中心心距距＜4倍倍桩桩径径时时，可：：①①自自中中间间向向四四周周环环绕绕或或放放射射打打；②由由中中心心向向两两侧侧对对称称打打；；③分分段段对对称称打打；；2)当当桩桩中中心心距距4倍倍桩桩径径时时，可按按施施工工方方便便顺顺序序打打；；3)当当桩桩的的规规格格不不同同时时，先大大后后小小，，先先长长后后短短；4)当当桩桩尖尖设设计计标标高高不不同同时时，先深深后后浅浅。避免免入土土深深度度不不一一，，导导致致不不均均匀匀沉沉降降；；难打打易易碎碎；；邻桩桩移移位位倾倾斜斜。。2、、打打桩桩工工艺艺：：工艺艺顺顺序序：：设置置标标尺尺→→桩桩架架就就位位→→吊吊桩桩就就位位→→扣扣桩桩帽帽、、落落锤锤、、脱脱吊吊钩钩→→低低锤锤轻轻打打→→正正式式打打（（接接桩桩，，截截桩桩，，静静、、动动载载试试验验，，承承台台施施工工））。。要点点：：采用用重重锤锤低低击击，，开开始始要要轻轻打打；；注意意贯贯入入度度变变化化，，做做好好打打桩桩记记录录（（编编号号、、每每米米锤锤击击数数、、桩桩顶顶标标高高、、最最后后贯贯入入度度……））；；如遇遇异异常常情情况况（（贯贯入入度度剧剧变变；；桩桩身身突突然然倾倾斜斜、、位位移移、、回回弹弹；；桩桩身身严严重重裂裂缝缝或或桩桩顶顶破破碎碎）），，暂暂停停施施打打，，与与有有关关单单位位研研究究处处理理。。3、、质质量量要要求求：：1））满满足足承承载载力力要要求求：：端承承桩桩－－控控制制最最后后贯贯入入度度为为主主(参参考考标标高高)摩擦擦桩桩－－控控制制沉沉桩桩标标高高为为主主(参参考考最最后后贯贯入入度度)2））偏偏差差:桩位偏差差：排桩―偏偏轴≯100，，顺轴≯≯150mm；群桩－≯1/3桩径或边边长；垂直偏差差≯1%;3）桩不不受损：：桩顶、桩桩身不打打坏，桩桩顶下1/3桩桩长内无无水平裂裂缝。2.3.3灌注桩施施工一、钻孔灌注注桩：施工无振振动无噪音，，但比同径径预制桩桩承载低低、沉降降大。（一）干干作业法法（用于无无地下水水或已降降水）1、成孔孔机械：螺旋钻－长：钻杆长长10m以上,φ400～～600短：钻杆长长3～5m，φ300～400钻扩机：钻孔径径800～1200，，扩孔径径可达3.5m2、施工工(1)工工艺顺序序平整场地地，挖排排水沟→定桩位→钻机对位位、校垂垂直→开钻出土土→清孔→检查垂直直度及虚虚土情况况→放钢筋骨骨架→浇混凝土土。（2）施工工要点①土质差差、有振振动、间间距小时时，间隔隔钻孔制制作；②软塑土土层、含含水量大大－用疏疏纹叶片片钻杆；；可塑、硬硬塑粘土土，含水水量较小小的砂土土－用密密纹叶片片钻杆；；③及时灌灌注混凝凝土，防防止孔壁壁坍塌；；④浇混凝凝土时放放护筒，，混凝土土坍落度度5～9cm，每层浇筑筑高度≯≯1.5m。（3）质质量要求求①偏差要求求：位置偏偏差≯70～150mm；垂直度偏偏差≯1％②孔底虚土土厚度：端承承桩≯50mm；摩擦桩≯≯150mm。③避免出现现缩径和和断桩（二）泥泥浆护壁壁成孔（用于有有地下水水）1、成孔孔机械冲抓钻冲击钻潜水电钻钻回转钻反循环正循环用于碎石土、砂土、粘性土、风化岩用于粘性土、淤泥、砂土2、施工工（1）工工艺顺序序：平整场地地、挖排排水沟→定桩位→埋护筒→配泥浆→钻孔、灌灌泥浆→清孔→放钢筋骨骨架→水下灌注注混凝土土。（2）要要点：1）护筒筒直径比比钻头大大100，开设设1～2个溢浆浆口，埋埋入土中中≮1m；2）泥浆浆比重1.1左左右（粘粘土时可可自造）），随钻钻随灌，，保持高高于水位位面；3）水下下灌注要要求：①混凝土≮C20，，坍落度16～22cm，骨料粒径径≯30mm；②导管最大大外径比比钢筋笼笼内径小小100以上；；③钢筋的混混凝土保保护层厚厚度≮50mm（混凝土垫垫块）；；④能埋管500～～600mm后剪断导导柱塞铅铅丝；⑤提管时保保证混凝凝土埋入入≮1m。二、沉管灌注注桩1.特点点：能在土质质很差，，地下水水位很高高时施工工2.施工工方法：：锤击沉入入钢管法振动沉入入钢管法3.工艺艺顺序：：桩靴、钢钢管就位位→沉管管→检查查管内有有无砂、、水→放放入钢筋筋骨架→→浇灌混混凝土、、提管。。4.要点点：防止钢管管内进入入泥浆、、水；灌满混凝凝土后再再随拔管管、随灌灌、并轻轻打或振振动防止缩径径、断桩桩及吊脚脚桩。5.提高桩承承载力的的方法锤击沉管管灌注桩桩：单打法——复打法——单打打时不放放钢筋笼笼，混凝凝土初凝凝前原位位打入、、插筋灌灌注。振动沉管管灌注桩桩：单振法法——灌灌满混混凝土土后，，每原原位振振动5～10s，再上拔拔0.5～～1m。复振法法——同同复打打法；；反插法法——单单振法法拔管管时，，每上上拔0.5～1m，向下反反插0.3～0.5m。三、爆爆扩灌灌注桩桩步骤：：成孔→→放炸炸药→→灌砂砂及压压爆混混凝土土→引引爆成成扩大大头→→检查查→置置筋→→灌筑筑混凝凝土。。炸药用用量：：依扩大大头径径及土土质而而定，，可用用计算算、试试验、、查表表三法法。内容：：爆桩孔孔爆扩大大头四、人人工挖挖孔灌灌注桩桩安全要要求：：护壁、、通风风、联联络、、照明明、人人员上上下2.4其它深深基础础施工工一、地地下连连续墙墙1.用用途：深基基坑的的支护护结构构＋建筑物物的深深基础础2.特特点：刚度度大，，挡土土又挡挡水，，可用用于任任何土土质，，施工工无振振动、、噪音音低；；成本高高，施施工技技术复复杂，，专用用设备备。3.施施工工工艺：导墙墙施工工→槽段段开挖挖→清清孔→→插入入接头头管和和钢筋筋笼→→水下下浇