第二章深基础工程68.pptx

第二章第二章 深基础工程深基础工程n基础的类型：一般可分为浅基础和深基基础的类型：一般可分为浅基础和深基础。础。n浅基础：刚性基础，包括毛石基础和砖浅基础：刚性基础，包括毛石基础和砖基础；钢筋砼条形基础；钢筋砼独立基基础；钢筋砼条形基础；钢筋砼独立基础；片筏式钢筋砼整板基础；箱形基础。础；片筏式钢筋砼整板基础；箱形基础。n深基础：桩基础；沉井基础；地下连续深基础：桩基础；沉井基础；地下连续墙；墩基础。墙；墩基础。桩基础的分类桩基础的分类n1、按承载方式、按承载方式n端承桩：穿过软弱土层，持于坚硬的土层或端承桩：穿过软弱土层，持于坚硬的土层或岩石上，埋置深，承载力高。岩石上，埋置深，承载力高。n摩擦桩：持力于软土层中，通过桩身与土体摩擦桩：持力于软土层中，通过桩身与土体的摩阻力来承载，桩端作用忽略不计。的摩阻力来承载，桩端作用忽略不计。n端承摩擦桩，摩擦端承桩：考虑桩端与土体端承摩擦桩，摩擦端承桩：考虑桩端与土体阻力共同作用。阻力共同作用。n2、按适用材料、按适用材料n木、石灰、砂石、水泥土、砼、钢筋砼、钢木、石灰、砂石、水泥土、砼、钢筋砼、钢等。等。n3、按截面形式、按截面形式n方桩、圆桩和异型桩。目前不论预制还是方桩、圆桩和异型桩。目前不论预制还是现浇普遍用圆桩。现浇普遍用圆桩。n4、按施工方法、按施工方法n预制桩：打入桩（一般不用，或禁止用），预制桩：打入桩（一般不用，或禁止用），静压桩。静压桩。n灌注桩：泥浆护壁钻孔灌注桩，人工挖孔灌注桩：泥浆护壁钻孔灌注桩，人工挖孔桩（砖或砼护壁），沉管灌注桩，冲、振、桩（砖或砼护壁），沉管灌注桩，冲、振、爆扩桩等。爆扩桩等。预制桩按沉桩方法分预制桩按沉桩方法分：锤击法锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土。：以桩锤的冲击力将桩打入软土。振动法振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土。拔快，适砂土。水冲法水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留留12m打入或振入。打入或振入。适坚硬土、砂石层。适坚硬土、砂石层。钻孔锤击法钻孔锤击法：钻孔：钻孔（留（留 12m）、注浆护壁、提钻、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。插桩、锤击。用于坚硬土层。静力压桩法静力压桩法：80120t压桩机，适软弱土层。压桩机，适软弱土层。灌注桩按成孔方法分：灌注桩按成孔方法分：钻孔法钻孔法一般土层一般土层沉管法沉管法土质差、水位高土质差、水位高爆扩法爆扩法土质好土质好（粘性）、无地下水无地下水人工挖孔法人工挖孔法桩径大、土较好桩径大、土较好第一节第一节 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 n 一、钢筋混凝土预制桩的制作、运输和堆放一、钢筋混凝土预制桩的制作、运输和堆放n（一）桩的制作（一）桩的制作n较短的桩在预制厂制作，较长的桩在施工现场较短的桩在预制厂制作，较长的桩在施工现场预制。所用混凝土强度等级不宜低于预制。所用混凝土强度等级不宜低于C30。n主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不超过超过50 n同一根钢筋两个接头的间距应大于30倍钢筋直径，并不小于500mmn注意桩尖、桩身、桩头的构造区别。n（二）桩的起吊、运输和堆放n 钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70方可起吊；达到设计强度的100%才能运输和打桩。n桩在起吊和搬运时，吊点应符合设计规定。吊点位置的选择随桩长而异，并应符合起吊弯矩最小的原则 n桩在施工现场的堆放场地必须平整、坚实。堆放时应设垫木，垫木的位置与吊点位置相同，各层垫木应上、下对齐，堆放层数不宜超过4层。n二、锤击沉桩的施工n（一）打桩机械 n 打桩机主要包括：桩架、桩锤和动力装置三个部分 n1桩锤的选择 n桩锤应根据地质条件、桩的类型、桩的长度、桩身结构强度、桩群密集程度以及施工条件等因素来确定，其中尤以地质条件影响最大。n当桩锤重大于桩重的的152倍时，沉桩效果较好。n2桩架的选择n桩架的选择应考虑桩锤类型、桩的长度和施工现场的条件等因素。n桩架的高度=桩长桩锤高度滑轮组高起锤移位高度安全工作间隙n3动力装置的选择n动力装置的选择应根据桩锤的类型来确定。n（二）沉桩前的准备工作 n1清除地上、地下障碍物，对场地进行平整并做好排水工作。n2放出桩的基准线并定出桩位，在不受打桩影响的适当位置设置水准点，n3接通现场的水、电管线，准备好施工机具；做好对桩的质量检验。n4进行打桩试验，以便检验设备和工艺是否符合要求。n5确定打桩顺序 n打桩顺序一般分为：逐排打、自边缘向中央打、自中央向边缘打和分段打等四种 当桩的中心距小于四倍桩的直径时，合理的打桩顺序？n（三）打入桩的施工工艺n1桩机就位 n2吊桩 n3打桩（应套桩帽）最后贯入度？n4接桩（见下页图片）n5送桩（目的是什么？）n6截桩：录像录像动画图片图片n硫磺胶泥接桩（在静压桩机下）焊接焊接 接桩接桩n（四）打桩过程中常见的问题n（1）桩顶、桩身被打坏。n（2）桩位偏斜。n（3）桩打不下。n（4）一桩打下邻桩升起。n三、静力压桩 n静力压桩（图2-7）是借助压桩机及其配重将桩压入土中，此法适用于软弱土层。由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可以，因而桩的断面和配筋可以减小。这种沉桩方法无振动、无噪音、对周围环境影响小，适合在城市中施工。n（一）静力压桩的施工工艺n施工程序为：n测量定位压桩机就位吊桩、插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩送桩终止压桩截桩。图图 录像录像n（二）施工注意事项n1压桩施工时应随时注意使桩保持轴心受压，接桩时也应保证上下接桩的轴线一致，并使接桩时间尽可能地缩短，否则，间歇时间过长会由于土体固结导致发生压不下去的事故。n2当桩接近设计标高时，不可过早停压，否则，在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。n3压桩过程中，当桩尖碰到夹砂层时，压桩阻力可能突然增大，可采取停车再开。忽停忽开的办法，使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时，可以采取截桩的办法。n四、预制桩的其它施工方法n（一）振动沉桩n振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动，使其改变排列组织，产生收缩和位移，这样桩表面与土层间的摩擦力就减少，桩在自重和振动力共同作用下沉人士中（图2-9）。适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更适合于打钢板桩，同时借助起重设备可以拔桩。n（二）射水沉桩法 n射水法沉桩又称水冲法沉桩，是将射水管附在桩身上，用高压水流束将桩尖附近的土体冲松液化，以减少土对桩端的正面阻力，同时水流及土的颗粒沿桩身表面涌出地面，减少了土与桩身的摩擦力，使桩借自重（或稍加外力）沉入土中n射水法沉桩的特点是：当在坚实的砂土中沉桩，桩难以打下或久打不下时，使用射水法可防止将桩打断，或桩头打坏；比锤击法可提高工效24倍，节省时间，加快工程进度。n本法最适用于坚实砂土或砂砾石土层上的支承桩，在粘性土中亦可使用。n(三)植桩法沉桩n植桩法沉桩是在沉桩部位按设计要求的孔径和孔深先用钻机钻孔，钻出的土体通过湿法或干法排出地面外运，在孔内再插入预制钢筋混凝土桩，然后采用锤击或振动锤打入法，将桩打入设计持力层标高 n植打桩顺序为：先打长桩，后打短桩；先打外围桩，后打中间桩，以防止土体位移对四周建筑物及各种设施造成的影响。第二节第二节 灌注桩施工灌注桩施工n灌注桩是在施工现场的桩位上就地成孔，然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成。根据成孔方法的不同可以分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注桩等。n注桩与预制桩相比由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及配筋只要满足使用要求就可以，因而具有节省钢材、降低造价、无需接桩及截桩等优点。n但也存在着不能立即承受荷载，操作要求严，在软土地基中易出现缩颈、断裂等质量问题，在冬季施工较困难的缺点。n一一、干干作作业业成成孔灌注桩孔灌注桩n干作业成孔灌注桩适用于成孔深度内没有地下水的情况，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。n干作业成孔一般采用螺旋钻机(录象）n二、泥浆护壁成孔灌注桩二、泥浆护壁成孔灌注桩n（一）埋设护筒（一）埋设护筒n1护筒的作用护筒的作用n护护筒筒作作用用是是固固定定桩桩孔孔位位置置，保保护护孔孔口口，防防止止塌塌孔，增加桩孔内水压。孔，增加桩孔内水压。n2护筒的埋设护筒的埋设n（二）泥桨的制备（二）泥桨的制备n1护壁泥浆的作用护壁泥浆的作用 n（1）护护壁壁。（2）携携砂砂。（3）冷冷却却。（4）润滑。）润滑。n2泥浆的制备泥浆的制备n护护壁壁用用泥泥浆浆可可以以自自造造浆浆，也也可可以以人人工工造造浆浆。人人工工造造浆浆可可选选用用Ip17的的粘粘土土或或澎澎润润土土或或陶土。陶土。n泥浆的性能指标如相对密度（比重）、粘泥浆的性能指标如相对密度（比重）、粘度、含砂量、泥皮厚度、度、含砂量、泥皮厚度、pH值、静切力、值、静切力、稳定性等要符合规定的要求稳定性等要符合规定的要求。n（三）成孔（三）成孔n1潜水钻机成孔潜水钻机成孔 n2回转钻机成孔回转钻机成孔（最常用）（最常用）n3冲击钻成孔冲击钻成孔n 4冲抓锥成孔冲抓锥成孔照片照片n（四）泥浆循环排渣（四）泥浆循环排渣n泥泥浆浆循循环环排排渣渣可可分分为为正正循循环环排排渣渣和和反反循循环排渣法。环排渣法。n(五五)清孔清孔n钻钻孔孔达达到到要要求求的的深深度度后后要要清清除除孔孔底底沉沉渣渣，以以防防止止灌灌注注桩桩沉沉降降过过大大、承承载载力力降降低低，这这个个过过程称为清孔。程称为清孔。n当当孔孔壁壁土土质质较较好好，不不易易塌塌孔孔时时，可可用用空空气气吸吸泥泥机机清清孔孔，同同时时注注入入清清水水，清清孔孔后后泥泥浆浆相相对对密密度度应应控控制制在在1.1左左右右；孔孔壁壁土土质质较较差差时时，宜用反循环排渣法清孔，宜用反循环排渣法清孔，n n（六）水下浇筑混凝土（六）水下浇筑混凝土 n水下混凝土浇注最常用的是导管法。水下混凝土浇注最常用的是导管法。n混混凝凝土土强强度度不不应应小小于于C20，混混凝凝土土选选用用的的粗粗骨骨料料粒粒径径，不不宜宜大大于于30mm，且且不不得得大大于于钢钢筋筋间间最最小小净净距距的的13，坍坍落落度度为为160220mm，含含砂砂率率宜宜为为4045，宜宜采采用用中中砂砂。混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度不不应应小小于于50mm.。导导管管最最大大外外径径应应比比钢钢筋笼内径小筋笼内径小100mm以上。以上。录像录像n(七七)常见质量问题及处理方法常见质量问题及处理方法 n1塌孔。如发生塌孔，应探明塌孔位置，塌孔。如发生塌孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上将砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上12m，如塌孔严重，应全部回填，等回，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实后再重新钻孔。填物沉积密实后再重新钻孔。n2缩孔。处理时可用钻头反复扫孔，以缩孔。处理时可用钻头反复扫孔，以扩大孔径。扩大孔径。n3斜孔。处理时可在偏斜处吊住钻头，斜孔。处理时可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在上下反复扫孔，直至把孔位校直；或在偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。n三、套管（沉管）成孔灌注桩三、套管（沉管）成孔灌注桩 n套管成孔灌注桩是利用锤击或振动方法套管成孔灌注桩是利用锤击或振动方法将带有桩尖（桩靴）的桩管（钢管）沉将带有桩尖（桩靴）的桩管（钢管）沉入土中成孔。当桩管打到要求深度后，入土中成孔。当桩管打到要求深度后，放人钢筋骨架，边浇筑混凝土，边拔出放人钢筋骨架，边浇筑混凝土，边拔出桩管而成桩，桩管而成桩，n施施工工工工艺艺主主要要包包括括：就就位位沉沉钢钢管管放放钢筋笼钢筋笼浇筑混凝土浇筑混凝土拔钢管拔钢管就位就位沉入沉入浇筑浇筑成型成型边拔边浇边拔边浇放入钢筋笼放入钢筋笼继续浇筑继续浇筑n（一）桩靴与桩管（一）桩靴与桩管n桩靴可分为钢筋混凝土预制桩靴和活瓣桩靴可分为钢筋混凝土预制桩靴和活瓣式桩靴两种式桩靴两种。n（二）成孔（二）成孔n常用的成孔机械有振动沉管机和锤击沉常用的成孔机械有振动沉管机和锤击沉桩机桩机 n群桩基础或桩中心距小于群桩基础或桩中心距小于335倍的倍的桩径，应制定合理的施工顺序，以免影桩径，应制定合理的施工顺序，以免影响相邻桩的质量。响相邻桩的质量。n（三）混凝土浇筑与拔管（三）混凝土浇筑与拔管n为确保灌注桩的承载力，拔管可分别采为确保灌注桩的承载力，拔管可分别采用单打法，复打法和反插法。用单打法，复打法和反插法。n为确保灌注桩的承载力，拔管可分别采为确保灌注桩的承载力，拔管可分别采用单打法，复打法和反插法。用单打法，复打法和反插法。n1单打法单打法 n2复打法复打法n3反插法反插法动画动画图片图片n(四四)常见质量问题及处理方法常见质量问题及处理方法n1 断桩断桩n断桩主要是由于土体因挤压隆起造成已灌断桩主要是由于土体因挤压隆起造成已灌完的尚未达到足够强度的混凝土桩断裂。完的尚未达到足够强度的混凝土桩断裂。n2缩径桩缩径桩 n缩径桩也称缩孔桩、瓶颈桩，指桩身某部缩径桩也称缩孔桩、瓶颈桩，指桩身某部分桩径缩小。分桩径缩小。n3 吊脚桩吊脚桩 n是指桩底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂是指桩底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂而形成软弱夹层。而形成软弱夹层。四、人工挖孔灌注桩四、人工挖孔灌注桩安全要求：安全要求：护壁、通风、联络、照明、人员上下大直径扩底桩大直径扩底桩护壁构造示意护壁构造示意第三节第三节 地下连续墙施工地下连续墙施工 n地下连续墙可作为防渗墙、挡土墙、地下结构的边墙和建筑物的基础。动画动画n一、地下连续墙的施工工艺 n1.筑导墙n导墙的作用是挖槽导向、防止槽段上口塌方、存蓄泥浆和作为测量的基准。深度一般12m，顶面高出施工地面，防止地面水流入槽段。n2.挖槽 n目前我国常用的挖槽设备为导杆抓斗（图2-24）和多头钻成槽机（图2-25）。n3清槽n清槽的方法有沉淀法和置换法两种。n n4钢筋笼吊放n钢筋笼的起吊应用横吊梁或吊架。吊点布置和起吊方式要防止起吊时引起钢筋笼变形。n5.接头施工 n地下连续墙混凝土浇筑时，连接两相邻单元槽段之间地下连续墙的施工接头，最常用是接头管方式。地下连续墙施工过程示意图地下连续墙施工过程示意图二、逆作法 施工 第四节第四节 墩式基础施工墩式基础施工 n墩式基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土或钢筋混凝土而成。亦称大直径人工挖孔称大直径人工挖孔扩底灌注桩。n一、施工机具n1电动葫芦和提土桶。n2潜水泵。n3鼓风机和输风管。n4锹、镐、土筐等挖土工具。n5.照明灯、对讲机、电铃等。n二、施工工艺n（1）按设计图纸放线。定桩位。n（2）开挖土方。n（3）支设护壁模板。n（4）在模板顶放置操作平台。n（5）浇筑护壁混凝土。n（6）拆除模板继续下一段的施工。n（7）排除孔底积水，n浇筑桩身混凝土。墩身施工示意图墩身施工示意图第五节第五节 沉井基础施工沉井基础施工 n 沉井多用于建筑物和构筑物的深基础、地下室、蓄水池、设备深基础、桥墩等工程。n一、沉井的构造n 沉井主要由刃脚、井壁、隔墙或竖向框架、底板组成。二、施工工艺二、施工工艺：制作安放刃脚：制作安放刃脚分节浇筑沉井分节浇筑沉井和开挖下沉和开挖下沉（井内混凝土施工）（井内混凝土施工）1)1)现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒井筒，可设内隔墙，可竖向分段；可设内隔墙，可竖向分段；2)2)井井筒内挖土筒内挖土或水力吸泥后，井筒靠自重逐或水力吸泥后，井筒靠自重逐步下沉，边挖边沉；步下沉，边挖边沉；3)3)沉至设计标高后用素混凝土沉至设计标高后用素混凝土封底封底防水渗，防水渗，浇钢筋混凝土浇钢筋混凝土底板底板，或内填；，或内填；4)4)若沉井为内空的地下结构物，则浇筑钢筋混若沉井为内空的地下结构物，则浇筑钢筋混凝土凝土顶板顶板。第二章第二章 深基础工程深基础工程完完