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1、第一章第一节 概概述一、地基基土土:地表表岩石经经风化,剥剥蚀成岩岩屑,又又经搬运运、沉积积而成的的沉积物物,年代代不长,未未经压紧紧硬结成成岩石之之前,呈呈松散状状态。1、地基基土的工工程性质质优劣1)岩石石:微风风化的硬硬质岩石石为最优优良的地地基,强强风化的的软质岩岩石工程程性质差差。2)碎石石土:常常见的碎碎石土强强度大、压缩性性小、渗渗透性大大,为良良好的地地基。3)砂土土:常见见的砾砂砂、粗砂砂、中砂砂为良好好地基;粉细砂砂要具体体分析,如如为饱和和疏松状状态,则则为不良良地基。4)粉土土:密实实粉土性性质好,饱饱和稍密密的粉土土地震时时易产生生液化,为为不良地地基。5)粘性性土:
2、粘粘性土随随其含水水量的大大小,处处于不同同的状态态。密实实硬塑性性状态为为良好地地基,疏疏松流塑塑性状态态的粘性性土为软软弱地基基。6)人工工填土:因堆积积年代很很新,通通常工程程性质不不良,其其中压实实填土相相对较好好,杂填填土成分分杂,分分布很不不均匀,工工程性质质最差。2、软弱弱土:淤淤泥、淤淤泥质土土、杂填填土和冲冲填土。二、土方方工程的的内容及及施工特特点1、土方方工程包包括土方方的开挖挖、填筑筑、运输输等施工工过程和和排除地地面水、降低地地下水位位、土壁壁支护等等辅助工工程过程程。2、土方方工程的的施工特特点 土方工程程的施工工特点是是工程量量大,劳劳动强度度高,施施工条件件复杂
3、。因此,施施工前应应根据工工程水文文地质资资料、气气候环境境特点制制定合理理的施工工方案,采采用机械械化施工工,做好好排水、降水及及土壁支支护等工工作,确确保工程程质量及及安全。三、土的的工程性性质2、土的的可松性性系数土的可松松性是土土经开挖挖后组织织破坏、体积增增加、虽虽经回填填压实仍仍不能恢恢复成原原来体积积的性质质。它可可用最初初可松性性系数KKp和最终终可松性性系数KKp表示,即式式中 VV1土在在自然状状态下的的体积;V2土经经开挖后后松散状状态下的的体积;V3土经经回填压压实状态态下的体体积。第三节地地表排水水与降低低地下水水在开挖基基坑(槽槽)及其其它土方方时,土土的含水水层被
4、切切断,地地下水会会渗入坑坑内;雨雨期施工工时,地地面水也也会流入入坑内。为防止止边坡失失稳、基基坑流砂砂、坑底底隆起或或管涌、地基承承载力下下降、恶恶化施工工条件等等,必须须做好排排水、降降水。一、地面面及场地地排水地面及场场地排水水一般采采取设置置排水沟沟、防洪洪沟、截截水沟、挡水堤堤等方法法并尽量量利用原原有的排排水系统统,使临临时性与与永久性性排水设设施相结结合。二、基坑坑(槽)降降水基坑(槽槽)降水水有集水水坑降水水法和井井点降水水法。集集水坑降降水法一一般用于于面积及及降水深深度较小小且土层层中无细细砂、粉粉砂情况况;若降降水深度度较大、土层为为细砂、粉砂、软土地地区明沟沟排水易易
5、引起流流砂、塌塌方等,应应尽量采采用井点点降水法法。无论论采用哪哪种方法法,降水水工作应应持续到到基础施施工完毕毕并回填填土后结结束。1. 集集水坑降降水法集水坑降降水法是是在坑(槽槽)底周周围或中中央开挖挖有坡度度的排水水沟,每每隔一定定距离设设一个集集水坑,地地下水通通过排水水沟流入入集水坑坑,用水水泵抽走走。它的的设备简简单,施施工方便便。施工工中应注注意流砂砂防治。(1)集集水坑设设置。为为防止基基底土遭遭受破坏坏,集水水坑应设设在坑(槽槽)范围围以外、地下水水走向的的上游。根据坑坑(槽)涌涌水量的的大小及及平面形形状尺寸寸、水泵泵抽水能能力,确确定集水水坑的数数量和间间距。一一般每2
6、20440m设设一个。集水坑坑直径或或宽度00.60.88m。集集水坑深深随挖土土不断加加深并低低于挖土土工作面面0.771.0m,坑坑槽达到到标高后后,集水水坑底应应低于基基底12m,并并铺设碎碎石滤水水层。 2. 井点点降水法法(录像像)井点降水水法是在在基坑(槽槽)开挖挖前于其其周边埋埋设一定定数量的的井点管管,利用用抽水设设备在开开挖过程程中不断断抽水,使使地下水水位降至至基底以以下。它它防止了了水中作作业和流流砂发生生,因边边坡可陡陡些而减减少挖土土量,设设备简单单、使用用灵活、装卸方方便。井井点降水水法的井井点类型型有:轻轻型井点点、喷射射井点、电渗井井点、管管井井点点和深井井井点
7、。可根据据土的渗渗透系数数、要求求降水深深度及设设备条件件按表选选用。井点施工工工艺:放样定定位铺设总总管冲孔安装井井点管填砂砾砾滤料上部填填粘土封封闭井点管管与总管管用弯联联管连接接安装抽抽水设备备试抽。2)轻型型井点布布置。轻型井点点是沿基基坑(槽槽)四周周或一侧侧以一定定距离埋埋入直径径较小的的井点管管至含水水层内,井井点管上上端通过过弯联管管与集水水总管相相连,利利用抽水水设备经经井点管管降水至至基底以以下。井井点布置置及井点点管间距距应根据据基坑(槽槽)平面面形状与与大小、深度、水文和和地质情情况、降降水深度度、工程程性质等等按计算算或经验验确定。当坑(槽槽)宽度度小于66m且降降水
8、深度度不超过过6m时,可可采用单单排井点点,布置置在地下下水上游游一侧,两两端延伸伸长度不不小于坑坑(槽)宽宽度;当当坑(槽槽)宽度度大于66m或土土质不良良时,宜宜采用双双排线状状井点,布布置在坑坑(槽)两两侧;当当基坑面面积较大大时,宜宜采用环环形井点点;挖土土、运输输设备出出入道可可不封闭闭,间距距可达44m,一一般留在在地下水水下游方方向。第四节 土土方机械械化施工工 当面积积和土方方量较大大时,为为提高生生产率,降降低劳动动强度,降降低工程程成本,加加快建设设速度,多多采用机机械化开开挖方式式和先进进的作业业方法。 机械械化开挖挖常用的的机械有有:推土土机、铲铲运机、挖土机机等。 一
9、、性性能(录录像)1、推土土机能独独立挖土土、运土土和卸土土,具有有操作灵灵活、运运转方便便、占工工作面较较小、行行驶速度度较快等等特点,适用于场地清理平整、开挖深度不大的基坑(槽)及填土作业等。它还能牵引其他无动力土方机械(拖式铲运机、羊足碾、松土器等),其最有效运距为3060m。2、铲运运机是能能够独立立完成铲铲土、运运土、卸卸土、填填筑、整整平的土土方机械械。 3、单单斗挖掘掘机是基基坑(槽槽)开挖挖的常用用机械。按行走走机构不不同分为为履带式式和轮胎胎式两类类。按工工作装置置不同分分为正铲铲、反铲铲、拉铲铲和抓铲铲四种。按传动动方式不不同分为为机械和和液压传传动两种种。二、土方方机械化
10、化施工方方案的选选择大型基坑坑(槽)、管沟等等土方机机械化施施工方案案应合理理地选择择土方机机械,使使它们在在施工中中配合协协调,以以充分发发挥机械械效率,加加快施工工进度,保保证工程程质量,降降低工程程成本。因此,施施工前要要经过经经济和技技术分析析比较,制制订合理理的施工工方案,指指导施工工。1制订订施工方方案的依依据 制制订土方方机械化化施工方方案的依依据是:工程类类型及规规模;施施工现场场的工程程及水文文地质情情况;现现有机械械设备条条件;工工期要求求。2施工工方案的的选择大型基坑坑施工,可可跟据基基坑深度度、土质质、地下下水及土土方量等等情况,采采取不同同的施工工方案。当地下下水位低
11、低于基坑坑底部时时,可以以用正铲铲挖掘机机挖土,自自卸汽车车运土;当基坑坑中有地地下水时时,可先先用正铲铲挖掘机机开挖地地下水位位以上的的土,再再用反铲铲或拉铲铲开挖地地下水位位以下的的土,用用自卸汽汽车运土土。也可可配合井井点降水水疏干基基坑中的的地下水水,再用用正铲挖挖掘机开开挖。还还可以用用推土机机推土、装载机机装土、自卸汽汽车运土土。独立基坑坑(如厂厂房柱基基等)开开挖时,可可根据基基坑、柱柱距大小小采取单单个基坑坑开挖(柱柱距较大大时)、整条开开挖(柱柱距较小小时,各各柱基基基坑挖通通一条宽宽基槽) 或整片片开挖(柱柱基较密密且厂房房内设备备基础又又较多时时)等不不同施工工方案,选选
12、择相应应施工机机械。开开挖管沟沟常用反反铲挖掘掘机施工工,并根根据管沟沟周围情情况,采采取沟端端开挖或或沟侧开开挖。采用机械械挖土时时,为了了不使地地基土遭遭受破坏坏,基坑坑底部预预留20003300土层,由由人工清清理整平平。3挖掘掘机与自自卸汽车车配套计计算组织土方方机械化化施工,必必须使主主导机械械和辅助助机械的的台数相相互配套套,协调调工作。主导机械械(如挖挖掘机)的的数量,应应先根据据其生产产率和每每班完成成的工作作量来考考虑由机机械故障障或其他他原因而而临时停停工等因因素,算算出所需需的机械械台班数数,再根根据工期期及工作作面大小小来确定定。主导导机械数数量确定定后,按按充分发发挥
13、其效效能的原原则确定定出配套套机械的的数量。 三、机机械台班班的确定定式中Q土方方量; p挖挖掘机生生产率,查查定额手手册; T工期期 C每每天工作作班数;K时时间利用用系数。(2)自自卸汽车车配套计计算。自自卸汽车车数量NN1应保证证挖掘机机连续工工作, 第二章: 第一一节 概述一、概述述 桩是指指深入土土层的柱柱型构件件,称基基桩,由由基桩与与连接桩桩顶的承承台组成成桩基础础,简称称桩基。若桩身身全部埋埋于土中中,承台台底面与与土体接接触,则则称为低低承台桩桩基础;若桩身身上部露露出地面面而承台台底位于于地面以以上,则则称为高高承台桩桩基础,建筑桩基通常为低承台桩基础。桩基础的主要作用是将
14、上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压缩性小的土层或岩层由于桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震性能强以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用。二、桩的的分类1、按成成桩有无无挤土效效应,分分为挤土土桩、部部分挤土土桩及非非挤土桩桩三类。2、按成成桩方法法分为预预制桩与与灌注桩桩两种。预制桩桩由木桩桩、混凝凝土预制制桩(RRC桩),发展展到空心心桩(PPC桩)、预应应力高强强混凝土土管桩、螺旋形形混凝土土桩、结结节形混混凝土桩桩、钢桩桩等。沉沉桩方法法有锤击击法、振振动法、静压法法及射水水法等。目前我我国普通通混凝土土预制桩桩截面尺尺寸可达达6000mm6000m
15、m,预预应力高高强混凝凝土管桩桩最大直直径已达达13000mmm,预制制桩沉桩桩深度可可达700m以上上。第二节预预制桩施施工 预预制桩具具有结构构坚固耐耐久、桩桩身质量量易于控控制、成成桩速度度快、承承载力高高,并能能根据需需要制成成不同尺尺寸、不不同形状状的截面面和长度度,且不不受地下下水位的的影响、不存在在泥浆排排放问题题等特点点。随着着沉桩噪噪音、振振动、挤挤土等综综合防护护技术的的发展,尤尤其是静静压设备备发展,预预制桩仍仍将是桩桩基工程程中主要要桩型之之一。一、预制制桩制作作、运输输和堆放放 1、预制混混凝土实实心方桩桩是常用用的桩型型之一。断面尺尺寸一般般为2000mmm2000
16、mm6000mm6000mm,单单节桩的的最大长长度,依依打桩架架的高度度而定。2、如桩桩长超过过单节桩桩允许长长度,则则将桩预预制成几几节,在在打桩过过程中逐逐节接长长。但应应避免桩桩尖接近近硬持力力层或桩桩尖处于于硬持力力层中接接桩。目目前预制制桩多由由工厂生生产。3、现场场预制一一般采用用重叠法法间隔制制作。重重叠层数数根据地地面允许许荷载和和施工条条件确定定,但不不宜超过过四层。桩与桩桩之间应应做好隔隔离层(如油毡毡、牛皮皮纸、塑塑料纸、纸筋灰灰等)。上层桩桩或邻桩桩的浇筑筑,应在在下层桩桩或邻混混凝土达达到设计计强度330以以后方可可进行。4、预制制桩钢筋筋骨架的的主筋连连接宜采采用
17、对焊焊或电弧弧焊。预预制桩混混凝土粗粗骨料应应使用碎碎石或碎碎卵石,粒粒径宜为为5440mmm,混凝土土强度等等级宜C300,采用用机械搅搅拌,机机械振捣捣,并由由桩顶向向桩尖连连续浇筑筑捣实,一次完成,制作完后应洒水养护不少于7d。5、混凝凝土预制制桩达到到设计强强度的770后后方可起起吊,达达到设计计强度1100后方可可进行运运输。如如提前吊吊运,必必须验算算合格。桩在起起吊和搬搬运时,吊吊点应符符合设计计规定。设计未未作规定定时,应应符合起起吊弯矩矩最小的的原则。6、桩堆堆放时,地地面必须须平稳、坚实;垫木间间距应按按吊点位位置设定定;各层层垫木应应位于同同一垂直直线上;最下层层垫木应应
18、适当加加宽;堆堆放层数数不宜超超过四层层。不同同规格的的桩应分分别堆放放。二、预制制桩的施施工1、打桩桩工艺打打桩工艺艺流程为为:场地地准备(三通一一平和清清理地上上、地下下障碍物物) 桩位定定位桩架移移动就位位吊桩和和定桩打桩接桩送桩或或截桩。 一般利利用桩架架上的卷卷扬机将将桩吊成成直立状状态送入入桩架的的导杆内内,对准准桩位中中心,缓缓缓放下下插入土土中。桩桩插入时时校正其其垂直度度偏差不不超过00.5%。桩就就位后,在在桩顶安安上桩帽帽,然后后放下桩桩锤轻轻轻压住桩桩帽。调调整桩锤锤、桩帽帽和桩身身中心线线在同一一垂直线线上。在在桩的自自重和锤锤重作用用之下,桩桩向土中中沉入一一定深度
19、度而达到到稳定。再一次次校正桩桩的垂直直度,即即可进行行施打。2、锤击击沉桩(打入法法) 锤锤击沉桩桩是利用用锤下落落时的瞬瞬时冲击击力锤击击桩头所所产生的的冲击机机械能,克克服土体体对桩的的阻力,使使其静力力平衡状状态遭到到破坏,导导致桩体体下沉,达达到新的的静力平平衡状态态,如此此反复地地锤击桩桩头,桩桩身也就就不断地地下沉。锤击沉沉桩是预预制桩常常用的沉沉桩方法法。该法法施工速速度快,机机械化程程度高,适适应范围围广,现现场文明明程度高高,但施施工时有有挤土、噪声和和振动等等公害,对对城市中中心和夜夜间施工工有所限限制。1)打桩桩设备及及选用 打桩桩所用的的机具设设备,主主要包括括桩锤、
20、桩架及及动力装装置三部部分。(1) 桩锤其其作用是是对桩施施加冲击击力,将将桩打入入土中。桩锤有有落锤、单动汽汽锤、双双动汽锤锤、柴油油打桩锤锤和 液液压锤等等。锤重一般般根据地地质条件件、桩型型、桩的的密集程程度、单单桩竖向向承载力力及现有有施工条条件等确确定。也也可根据据施工经经验,参参照规范范选用桩桩锤重量量。桩锤锤过重,所所需动力力设备大大,不经经济;桩桩锤过轻轻,必将将加大落落距,锤锤击能量量很大部部分被桩桩身吸收收,桩不不易打入入,且桩桩头容易易被打坏坏,保护护层可能能振掉。轻锤高高击所产产生的应应力,会会使距桩桩顶1/3桩长长范围内内的薄弱弱处产生生水平裂裂缝,甚甚至使桩桩身断裂
21、裂。因此此,宜选选择稍重重的锤,用用重锤低低击和重重锤快击击的方法法效果较较好。 (2)动动力装置置。包括括起动桩桩锤用的的动力设设施,如如卷扬机机、锅炉炉、空气气压缩机机等。(3)垫垫材。为为提高打打桩效率率和沉桩桩精度,保保护桩锤锤安全使使用和桩桩顶免遭遭破损,应应在桩顶顶加设桩桩帽,并并根据桩桩锤和桩桩帽类型型、桩型型、地质质条件及及施工条条件等因因素,合合理选用用垫材。位于桩桩帽上部部与桩锤锤相隔的的垫材称称锤垫,常常用橡木木、桦木木等硬木木按纵纹纹受压使使用;也也可采用用钢索盘盘绕而成成;也可可使用层层状板及及化塑型型缓冲垫垫材;对对重型桩桩锤尚可可采用压压力箱式式或压力力弹簧式式新
22、型结结构锤垫垫。桩帽帽下部与与桩顶相相隔的垫垫材称桩桩垫。桩桩垫常用用松木横横纹拼合合板、草草垫、麻麻布片、纸垫等等材料。垫材的的厚度应应选择合合理。(4)送送桩器 打桩一般般在基础础开挖前前进行,通通常将桩桩顶打至至地表以以下的设设计标高高,此时时须借助助送桩器器送桩。送桩器器一般用用钢管制制成,要要求有较较高的强强度和刚刚度,打打入时阻阻力不能能太大,能能较容易易地拔出出,能将将桩锤的的冲击力力有效地地传递到到桩上。2) 打打桩顺序序 由于打打桩对土土体的挤挤密作用用,使先先打的桩桩因受水水平推挤挤而造成成偏移和和变位,或或被垂直直挤拔造造成浮桩桩;而后后打入的的桩因土土体挤密密和产生生超
23、孔隙隙水压力力,难以以达到设设计标高高,或造造成土体体隆起。所以,群群桩施打打时,为为了防止止桩基本本身和周周围建筑筑物受挤挤土的影影响,打打桩前应应根据桩桩的密集集程度、桩的规规格、长长短和桩桩架移动动方便程程度来正正确选择择打桩顺顺序。 (11) 当当桩较密密集时(桩中心心距小于于或等于于四倍桩桩边长或或桩径),应由由中间向向两侧对对称施打打或由中中间向四四周施打打。这样样,打桩桩时土体体由中间间向两侧侧或向四四周均匀匀挤压,易易于保证证施工质质量。当当桩数较较多时,也也可分区区段施打打。(2) 当桩较较稀疏时时(桩中中心距大大于四倍倍桩边长长或桩径径),可可采用上上述两种种顺序,也也可采
24、用用由一侧侧向单一一方向施施打 (即逐排排打设)或由两两侧同时时向中间间施打(上上图a、b)。逐排打打设,桩桩架单方方向移动动,打桩桩效率高高,但打打桩前进进方向一一侧不宜宜有防侧侧移、防防振动的的建筑物物、构筑筑物、地地下管线线等,以以防被土土体挤压压破坏。(3)当当桩规格格、埋深深、长度度不同时时,宜先先大后小小,先深深后浅,先先长后短短施打。当一侧侧毗邻建建筑物时时,由毗毗邻建筑筑物处向向另一方方向施打打。当桩桩头高出出地面时时,桩机机宜采用用往后退退打,否否则可采采用往前前顶打。(4)打打桩过程程随时注注意贯入入度(指指每打110击桩桩的沉入入深度)的变化化,当贯贯入度骤骤减,桩桩锤有
25、较较大回弹弹时,表表明桩尖尖可能遇遇到障碍碍,此时时应将锤锤击的落落距减小小,加快快锤击。如上述述现象仍仍然存在在,应停停止锤击击,研究究遇阻的的原因并并进行处处理。打打桩过程程中,如如突然出出现桩锤锤回弹、贯入度度突增、锤击时时桩弯曲曲、倾斜斜、颠动动、桩顶顶破坏加加剧等,则则表明桩桩身可能能已经破破坏。3) 接接桩 当施工工设备条条件对桩桩的限制制长度小小于桩的的设计长长度时,需需采用多多节桩段段连接而而成。多多节桩段段使垂直直承载能能力和水水平承载载能力受受其影响响,桩的的贯入阻阻力也有有所增大大。影响响程度主主要取决决于接头头的数量量、结构构形式和和施工质质量。规规范规定定混凝土土预制
26、桩桩接头不不宜超过过两个,预预应力管管桩接头头数量不不宜超过过四个。良好的的接头构构造形式式,不仅仅应满足足足够的的强度、刚度及及耐腐蚀蚀性要求求,而且且也应符符合制造造工艺简简单、质质量可靠靠、接头头整体性性强、具具有相同同断面和和强度、在运输输打入过过程中不不易损坏坏、现场场连接操操作简便便迅速等等条件,此此外,还还应做到到接触紧紧密,以以减少锤锤击能量量损耗。接头的连连接方法法有:焊焊接法、浆锚法法、法兰兰法三种种类型,常常用焊接接法。(1) 焊接接法。焊焊接法适适用于单单桩承载载力高、长细比比大、桩桩基密集集或须穿穿过一定定厚度较较硬土层层,沉桩桩较困难难的桩。混凝土土方桩焊焊接法接接
27、桩的节节点构造造如图22-377所示。上、下下节桩对对准后,将将桩锤降降下,压压紧桩顶顶,节点点间若有有间隙,用用铁片垫垫实焊牢牢;施焊焊前,节节点部位位预埋件件与角铁铁要除去去锈迹、污垢,保保持清洁洁;焊接接时,先先将四角角点焊固固定,再再次检查查位置正正确后,由由两人对对角同时时对称施施焊,以以减少焊焊接变形形。(2)浆浆锚法。浆锚法法节约钢钢材、操操作简便便、接桩桩时间比比焊接法法大为缩缩短,一一般在混混凝土方方桩中使使用。理理论上浆浆锚法与与焊接法法一样,施施工阶段段节点能能够安全全地承受受施工荷荷载和其其他外力力;使用用阶段能能同整根根桩一样样工作,传传递垂直直压力或或拉应力力。但在
28、在实际施施工中,浆浆锚法受受原材料料质量、操作工工艺等因因素的影影响,出出现接桩桩质量缺缺陷的机机率较高高,故应应谨慎使使用。一一般适用用于软土土层,且且对一级级建筑桩桩基或承承受拔力力的桩宜宜慎重选选用。 浆浆锚法接接桩节点点构造如如图2-4所示示。接桩桩时,首首先将上上节桩对对准下节节桩,使使锚筋插插入锚筋筋孔(孔孔径为锚锚筋直径径的2.5倍),放放落上节节桩身,使使其结合合紧密。然后将将上节桩桩上提约约2000mm(以以锚筋不不脱离锚锚筋孔为为度),安安设好施施工夹箍箍(由四四块木板板,内侧侧用人造造革包裹裹40mmm厚的的树脂海海绵块而而成),将将加热熔熔化的硫硫磺胶泥泥(温度度控制1
29、145左右)注注满下节节桩的锚锚筋孔和和接头平平面上,再再将上节节桩放落落,当硫硫磺胶冷冷却并拆拆除施工工夹箍后后即可继继续沉桩桩。5) 截截桩头 当桩桩顶露出出地面并并影响后后续桩施施工时,应应立即进进行截桩桩头,而而桩顶在在地面以以下不影影响后续续桩施工工时,可可结合凿凿桩头进进行。预预制混凝凝土桩可可用人工工或风动动工具(如如风镐等等)来截截除。不不得把桩桩身混凝凝土打裂裂,并保保留桩身身主筋伸伸入承台台内的锚锚固长度度。混凝凝土管桩桩宜用专专用切割割机截除除。钢管管桩可用用长柄氧氧乙炔内内切割器器伸入管管内进行行粗割,使使管顶高高出设计计标高11502000mm。混凝土土垫层浇浇灌后,
30、进进行钢管管桩的精精割。先先用水准准仪在钢钢管桩上上按设计计标高定定三点,设设水平标标高固定定环作为为割刀的的支承点点,切割割整平后后放上配配套桩盖盖焊牢,再再在钢管管桩顶端端焊接锚锚固钢筋筋。3、静力力压桩静静力压桩桩是借助助专用桩桩架自重重及桩架架上的压压重,通通过液压压系统施施加压力力在桩顶顶或桩身身上,当当施加给给桩的静静压力与与桩的入入土阻力力达到动动态平衡衡时,桩桩在自重重和静压压力作用用下逐渐渐压入地地基中。静力压压桩具有有低噪声声、低振振动、低低冲击力力、桩身身拉应力力小、沉沉桩精度度高等特特点,可可在压桩桩施工中中测定压压桩阻力力,可预预估和验验证桩的的承载力力,是近近年来广
31、广泛应用用的沉桩桩方法。 1) 静力压压桩机械械 静静力压桩桩机有顶顶压式、箍压式式和前压压式三种种类型。 箍压压式桩机机(图22-5)由由全液压压操纵,行行走机构构 为新型型的液压压步履机机,前后后左右可可自由行行走,还还可作任任何角度度的回转转,以电电动液压压油泵为为动力,最最大压桩桩力可达达70000kNN,配有有起重装装置,可可自行完完成桩的的起吊、就位、压桩和和配重装装卸。它它是利用用液压夹夹持装置置抱夹桩桩身,再再垂直压压入土中中,可不不受压柱柱高度的的限制。但由于于受桩架架底盘尺尺寸的限限制,靠靠近已有有建筑物物压桩时时,需保保持足够够的施工工距离。前压式式压桩机机是最新新的压桩
32、桩机型,其其行走机机构有步步履式和和履带式式。最大大压桩力力可达115000kN。可自行行插桩就就位,可可作3660旋转。压桩高高度可达达20mm,有利利于减少少接桩工工序。由由于不受受桩架底底盘的限限制,适适宜在靠靠近已有有建筑物物压桩。2) 压压桩工艺艺 静力压压桩工艺艺流程。场地清清理和处处理定位、放样尖桩就就位、对对中、调调直压桩接桩再压桩桩送桩(或或截桩)。(1)场场地清理理和处理理 清除施施工区域域内高空空、地上上、地下下的障碍碍物;平平整、压压实场地地,并铺铺上1000mmm厚道渣渣。由于于静力压压桩机设设备重,对对地面附附加应力力大,应应验算其其地耐力力,若不不能满足足要求,应
33、应对地表表土加以以处理(如如碾压、铺毛石石垫层等等),以以防机身身沉陷。(2)定定位、放放样 施工工前应定定好轴线线和每一一个桩位位,并在在桩位上上有明显显标记。如在较较软的场场地施工工,由于于桩机的的行走会会挤走预预定标志志,在桩桩机就位位之后要要重新复复核桩位位。(3)桩桩尖就位位、对中中、调直直。通过过桩机自自带的起起重机起起吊桩身身,插入入夹持器器内就位位;对于于液压步步履式行行走机构构的压桩桩机,通通过起动动纵向和和横向行行走油缸缸,将尖尖桩对准准桩位;开动夹夹持油缸缸,将桩桩箍紧,调调整桩在在两个方方向的垂垂直度;开动压压桩油缸缸,使桩桩压入土土中1.0m左左右,再再次校对对垂直度
34、度。3)终止止压桩控控制标准准:对摩摩擦型桩桩以达到到桩端设设计标高高为终止止压桩条条件;对对于端承承摩擦型型长桩以以设计桩桩长控制制为主,最最终压力力值作对对照;对对承载力力较高的的工程桩桩,终压压力值宜宜尽量接接近或达达到压桩桩机满载载值;对对端承型型短桩,以以终压力力值达到到压桩机机满载值值为终止止压桩条条件,并并以满载载值复压压。量测测压力的的仪表以以定期率率定数据据为准。第三节 混混凝土灌灌注桩施施工混凝土灌灌注桩是是直接在在施工现现场桩位位上成孔孔,然后后在孔内内安放钢钢筋笼,浇浇筑混凝凝土成桩桩。与预预制桩相相比,具具有施工工噪声低低、振动动小、桩桩长和直直径可按按设计要要求变化
35、化自如、桩端能能可靠地地进入持持力层或或嵌入岩岩层、挤挤土影响响小、含含钢量低低等特点点。但成成桩工艺艺较复杂杂、成桩桩速度较较预制打打入桩慢慢、成桩桩质量与与施工水水平有密密切关系系。一、混凝凝土灌注注桩施工工一般规规定 1、成成孔 混混凝土灌灌注桩的的成孔方方法很多多,有锤锤击沉管管法成孔孔、振动动沉管法法成孔、静压沉沉管法成成孔、干干作业法法螺旋钻钻成孔、泥浆护护壁法钻钻成孔、 泥浆护护壁法冲冲击成孔孔、钢套套管护壁壁法钻孔孔、混凝凝土护壁壁法人工工挖孔等等。成孔孔施工必必须确保保位置准准确,孔孔身垂直直,防止止孔壁坍坍塌。垂垂直度偏偏差一般般不超过过1%。1)成孔孔的控制制深度应应符合
36、下下列要求求:(1)摩摩擦型桩桩:摩擦擦桩以设设计桩长长控制成成孔深度度;端承承摩擦桩桩必须保保证设计计桩长及及桩端进进入持力力层深度度。当采采用锤击击沉管法法成孔时时,桩管管入土深深度控制制以标高高为主,以以贯入度度控制为为辅。(2)端端承型桩桩:当采采用钻(冲冲)、挖挖掘成孔孔时,必必须保证证桩孔进进入设计计持力层层深度;当采用用锤击沉沉管法成成孔时,沉管深度控制以贯入度为主,设计持力层标高对照为辅。2、成孔孔施工顺顺序 非挤土土的钻孔孔灌注桩桩,一般般按现场场条件和和桩机行行走最方方便的原原则确定定成孔顺顺序。人人工挖孔孔桩当桩桩净距小小于2倍倍桩径且且小于22.5mm时,应应采用间间隔
37、开挖挖。排桩桩跳挖的的最小施施工净距距不得小小于4.5m,孔孔深不宜宜大于440m。有挤土土和振动动影响的的冲孔灌灌注桩、锤击(或或振动)沉沉管灌注注桩、爆爆扩桩等等,一般般可结合合现场施施工条件件,采用用下列方方法确定定成孔顺顺序:1)间隔隔一个或或两个桩桩位成孔孔。2)在邻邻桩混凝凝土初凝凝前或终终凝后成成孔。3)一个个承台下下桩数在在五根以以上者,中中间的桩桩先成孔孔,外围围的桩后后成孔。4)同一一个承台台下的爆爆扩桩,可可采用单单爆或联联爆法成成孔。3、 钢钢筋笼制制作、安安装 钢钢筋笼制制作时,要要求主筋筋环向均均匀布置置,箍筋筋一般采采用螺旋旋箍,加加劲箍接接头应采采用搭接接焊。分
38、分段制作作钢筋笼笼时,其其接头宜宜采用焊焊接并应应符合规规范规定定。从加加工、组组装精度度、控制制变形要要求以及及起吊等等综合因因素考虑虑,钢筋筋笼分段段长度宜宜在8mm左右。对于长长桩,采采取一些些辅助措措施后,也也可达112m左左右或更更长一些些。钢筋筋笼主筋筋净距必必须大于于混凝土土粗骨料料粒径的的3倍以以上,加加劲箍宜宜设在主主筋外侧侧,钢筋筋笼内径径应比导导管接头头处外径径大1000mmm以上。 为保证证主筋保保护层的的厚度,应应在主筋筋外侧安安设钢筋筋定位器器。钢筋筋笼安装装时,要要求对准准孔位、扶稳、缓慢、顺直,避避免碰撞撞孔壁,严禁墩墩笼、扭扭笼。钢钢筋笼到到达设计计位置后后应
39、采用用工艺筋筋(吊筋筋、抗浮浮筋)固固定,避避免钢筋筋笼下沉沉或受混混凝土上上浮力的的影响而而上浮。4、混凝凝土配制制与灌注注混凝土的的配制必必须满足足以下要要求:混混凝土强强度等级级不应低低于设计计要求。粗骨料料可选用用卵石或或碎石,其其最大粒粒径对于于沉管灌灌注桩不不宜大于于50mmm,并并不得大大于钢筋筋间最小小净距的的1/33;对于于素混凝凝土桩,不不得大于于桩径的的1/44,并不不宜大于于70mmm。对对于水下下灌注混混凝土的的含砂率率宜为440%45%,水泥泥用量不不少于3360kkg/mm3,为改善善和易性性与缓凝凝,宜掺掺外加剂剂。灌注混凝凝土方法法有:1)导管管法用于于孔内水
40、水下灌注注。2)串串筒法用用于孔内内无水或或渗水量量很小时时灌注。3)短短护筒直直接投料料法用于于孔内无无水或虽虽孔内有有水但能能疏干时时灌注。4)混混凝土泵泵可用于于混凝土土灌注量量大的大大直径钻钻、挖孔孔桩。灌注混凝凝土应遵遵守下列列规定:1)成孔孔质量检检查合格格后应尽尽快灌注注混凝土土,桩身身混凝土土必须留留有试件件,每浇浇注500m3混凝土土必须有有一组试试件,小小于500m3的桩,每每根桩必必须有一一组试件件。2)灌注注混凝土土充盈系系数(实实际灌注注混凝土土体积与与按设计计桩身直直径计算算体积之之比)不不得小于于1.00;一般般土质为为1.001.1;软软土为11.11.22。3
41、)同一一根桩的的混凝土土灌注应应连续进进行。4)混凝凝土灌注注至桩顶顶时,应应适当超超过桩顶顶设计标标高,以以保证在在凿除浮浮浆层后后,桩顶顶标高和和桩顶混混凝土质质量能符符合设计计要求。5)当气气温低于于0时,灌注注混凝土土应采取取保温措措施,灌灌注时混混凝土温温度不应应低于33;桩顶顶混凝土土未达到到设计强强度的550%前前不得受受冻。当当气温高高于300时,应应根据具具体情况况对混凝凝土采取取缓凝措措施。二、沉管管灌注桩桩沉管灌注注桩施工工方法有有锤击沉沉管灌注注桩、振振动沉管管灌注桩桩、静压压沉管灌灌注桩、沉管夯夯扩灌注注桩和振振动冲击击沉管灌灌注桩等等。沉管管灌注桩桩工艺流流程:使使
42、用锤击击式桩锤锤或振动动式桩锤锤将一定定直径的的钢管沉沉入土中中,形成成桩孔,然然后放入入钢筋笼笼(也有有的是后后插入钢钢筋笼),浇浇筑混凝凝土,最最后拔出出钢管,便便形成灌灌注桩。三、干作作业螺旋旋钻孔灌灌注桩(录像) 干作业业螺旋钻钻孔灌注注桩按成成孔方法法分为长长螺旋钻钻孔灌注注桩和短短螺旋钻钻孔灌注注桩两种种。适用用于成孔孔地下水水位以上上的填土土、粘性性土、粉粉土、砂砂土和粒粒径不大大的砾砂砂土。但但不宜用用于地下下水位以以下的上上述各类类土层及及碎石土土、淤泥泥土。对对非均质质碎砖、混凝土土块、条条块石的的杂填土土及大卵卵砾石土土,成孔孔困难大大。长螺螺旋钻成成孔是用用长螺旋旋钻头
43、在在桩位处处就地切切削土层层,被切切土块钻钻屑随钻钻头旋转转,沿着着带有长长螺旋叶叶片的钻钻杆上升升,输送送到出土土器后自自动排出出孔外。短螺旋旋钻成孔孔是用短短螺旋钻钻头在桩桩位处就就地切削削土层,被被切土块块钻屑随随钻头旋旋转,沿沿着带有有数量不不多的螺螺旋叶片片的钻杆杆上升,积积聚在短短螺旋叶叶片上,形形成“土柱”,此后后靠提钻钻、反转转、甩土土,将钻钻屑散落落在孔周周,一般般钻进00.51.00m就要要提钻一一次。螺螺旋钻孔孔灌注桩桩施工流流程如图图2-66所示。四、 泥泥浆护壁壁成孔灌灌注桩 (录像像) 泥浆护护壁成孔孔灌注桩桩是利用用原土自自然造浆浆或人工工造浆浆浆液护壁壁,通过过
44、循环泥泥浆将被被钻头切切削土体体的土块块钻屑排排出孔外外而成孔孔,而后后安放钢钢筋笼,水水下灌注注混凝土土成桩。泥浆护护壁成孔孔方法有有:正(反反)循环环回转钻钻成孔、正(反反)循环环潜水钻钻成孔、冲击钻钻成孔、冲抓锥锥成孔、钻斗钻钻成孔等等。泥浆浆护壁成成孔灌注注桩适用用于粘性性土、粉粉土、砂砂土、填填土、碎碎(砾)石石土及风风化岩层层,以及地地质情况况复杂、夹层多多、风化化不均、软硬变变化较大大的岩层层,还能能穿透旧旧基础、大孤石石等障碍碍物,但但在岩溶溶发育地地区慎重重使用。泥浆护护壁成孔孔灌注桩桩工艺流流程如图图2-77所示。五、人工工挖孔灌灌注桩(录像) 人工挖孔灌注桩是采用人工挖掘
45、方法进行成孔,然后安装钢筋笼,浇筑混凝土成型。1、人工工挖孔桩桩灌注桩桩的特点点:设备简单单;噪音音小、振振动小、无挤土土现象;施工速速度快,可可按施工工进度要要求决定定同时开开挖桩孔孔的数量量,必要要时各桩桩孔可同同时施工工;土层层情况明明确,可可直接观观察到地地质变化化情况,桩桩底沉渣渣清除干干净,施施工质量量可靠;桩径不不受限制制,承载载力大。但人工工挖孔灌灌注桩施施工,工工人在井井下作业业,劳动动条件差差,施工工中应特特别重视视流砂、流泥、有害气气体等影影响,应应严格按按操作规规程施工工,制订订可靠的的安全措措施。2、人工工挖孔灌灌注桩的的桩身直直径除应应满足设设计承载载力的要要求外,
46、还还应考虑虑施工操操作的要要求,故故桩身直直径不宜宜小于8800mmm。 桩桩底一般般都做扩扩大头, 3、施工机机具 人工挖挖孔灌注注桩施工工机具主主要有垂直运输输工具:如电动动葫芦、提土桶桶、软梯梯等。用用于施工工人员、材料和和弃土等等垂直运运输。排水工具具:如潜潜水泵。用于抽抽出桩孔孔中的积积水。通风设备备:如鼓鼓风机、输风管管。用于于向桩孔孔中强制制送入空空气。挖掘工具具:如镐镐、锹、土筐等等。若遇遇到坚硬硬的土层层或岩石石,还需需准备风风镐和爆爆破设备备。 此外,尚尚有照明明灯、对对讲机、电铃等等。3、施工工工艺 为了确确保施工工的安全全,人工工挖孔过过程必须须有防止止土体坍坍滑的支支
47、挡措施施。支挡挡的方法法很多,如如现浇混混凝土护护壁、喷喷射混凝凝土护壁壁、型钢钢或木板板桩工具具护壁、沉井等等。当采采用现浇浇混凝土土护壁时时,护壁壁厚度一一般不少少于D/100+500mm,每每段护壁壁高通常常取1.0m,并并有1:0.11的坡度度(图22-677)。下下面以分分段现浇浇混凝土土护壁为为例说明明人工挖挖孔桩灌灌注桩的的施工工工艺。1)按设设计图样样放线、定桩位位。2)开开挖土方方。采取取分段开开挖,每每段开挖挖高度取取决于土土壁保持持直立状状态的能能力,一一般取11.0mm为一个个施工段段,开挖挖范围为为设计桩桩芯直径径加护壁壁的厚度度。3)绑绑扎护壁壁钢筋。竖向钢钢筋上部部与上一一节护壁壁钢筋搭搭接绑扎扎,竖向向钢筋下下部可插插入土中中或弯入入孔内,以以便锚入入下一节节护壁内内。竖向向钢筋与与环向钢钢筋间用用铁丝绑绑扎固定定。 44)支设设护壁模模板。模模板高度度取决于于开挖土土方施工工段的高高度,一一般为11m,由由488块活动动钢模钣钣(或木木模板)组组合而成成。