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1、第第3章章 地基与基础工程施工地基与基础工程施工3.1.1地基整体加固地基整体加固1地基换填地基换填n当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土回填来处理软弱地基。这时先将基础下一定深度、宽度范围内承载力低的软土层挖去，然后回填强度较大的砂、石或灰土等，并夯至密实。地基换填按其回填的材料可分为砂地基、砂石地基、灰土地基等。(1)砂地基和砂石地基n砂地基和砂石地基是将基础下一定深度、宽度范围内的土层挖去，然后用强度较大的砂或砂石等回填，并经分层夯实至密实，以起到提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。该地基具有施工工艺简
2、单、工期短、造价低等优点。适用于处理透水性强的软弱粘性土地基，但不宜用于湿陷性黄土地基和不透水的粘性土地基，以免聚水而引起地基下沉和降低承载力。(2)灰土地基n 灰土地基是用石灰和粘性土拌合均匀，然后分层夯实而成。采用的体积配合比一般为2：8或3：7(石灰：土)，其承载能力可达300kPa。适用于一般粘性土地基加固，施工简单，取材方便，费用较低。2重锤夯实地基重锤夯实地基n 重锤夯实是用起重机将夯锤（1.53t）提升到一定高度（2.454.5m）后，利用自由下落时的冲击能来夯实基土表面，使其形成一层较为均匀的硬壳层，从而使地基得到加固。加固深度一般为1.2m。该法具有施工简单，费用较低，但布点
3、较密，夯击遍数多，施工期相对较长，同时夯击能量小，孔隙水难以消散，加固深度有限，当土的含水量稍高，易形成“橡皮土”，处理较困难等特点。适用于处理地下水位以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基。但当夯击振动对邻近的建筑物、设备以及施工中的砌筑工程或教主混凝土等产生有害影响时，或地下水位高于有效夯实深度以及在有效深度内存在软黏土层时，不宜采用。3强夯地基强夯地基n强夯法是用起重机械将840t的夯锤吊起，从630m的高处自由下落，对土体进行强力夯实的地基加固方法。强夯法属高能量夯击，是用巨大的冲击能(一般为500800KJ)，使土中出现冲击波和很大的应力，迫使土颗粒重新排列，排除孔
4、隙中的气和水，从而提高地基强度，降低其压缩性。强夯适用于碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土及杂填土地基的深层加固。地基经强夯加固后，承载能力可以提高25倍，压缩性可降低2001000，其影响深度在10m以上，国外加固影响深度已达40m。是一种效果好、速度快、节省材料，施工简便的地基加固方法。其缺点是施工时噪音和振动很大，离建筑物小于10m时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物基础深。4振冲地基振冲地基n利用振动和水冲加固土体的方法称为振冲法，振冲法分为振冲挤密法和振冲置换法两类。该法具有技术可靠，机具设备简单，操作技术易于掌握，施工简便，节约三材，加固速度快，地基承载力高等特点。n振冲挤密法加固砂层一
5、方面是靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化，砂颗粒重新排列，孔隙减少；另一方面是靠振冲器的水平振动力，在加回填料情况下通过填料使砂层挤压加密。适用于处理砂土和粉土等地基，不加填料的振冲挤密法仅适用于处理黏土粒含量小于10%的粗砂、中砂地基。n振冲置换法是利用振冲器在高压水流下边振边冲，在软弱粘性土地基中成孔，再在孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根根桩体，称碎石桩。这些桩体和原来的粘性土构成复合地基从而提高地基整体的承载能力，减少沉降量。主要适用于处理不排水、抗剪强度小于20kPa的黏性土、粉土、饱和黄土及人工填土等地基。n5深层搅拌地基深层搅拌地基n 深层搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种方
6、法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(浆液)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基(如图2.44所示)。深层搅拌法还常作为重力式支护结构用来挡土、挡水。图2.44 深层搅拌法施工工艺流程 (a)定位;(b)预拌下沉；(c)喷浆搅拌机上升；(d)重复搅拌下沉；(e)重复搅拌上升；(f)完毕6旋喷地基旋喷地基n旋喷地基是用钻机钻到预定深度，然后用高压泵把浆液通过钻杆端头的特殊喷嘴，以高压水平喷入土层，喷嘴在喷射浆液时，一面缓慢旋转(20r/rain)，一面徐徐提升(一般为15
7、0300mm/rain)，借助高压浆液的水平射流不断切削土层并与切削下来的土充分搅拌混合，最后在喷射力的有效射程范围内，形成一个由圆盘状混合物连续堆积成的圆柱状凝固体，即旋转喷射桩。桩径一般为0.51.5m，成桩深度最大可达40m，桩的抗压强度可达0.58MPa(渗透系数可低至10-710-8cm/s)，从而使地基得到加固。它适用于砂土、粘性土、湿陷性黄土及人工填土等地基加固，如采用喷嘴一面喷射，一面提升(即不旋转)，则固结体形如壁状，可用于基坑开挖中防止坑底流砂隆起或作为防水帷幕、防止滑坡等。7地基压浆地基压浆n地基压浆又称地基灌浆，是将含有胶结材料的浆液或化学溶液，通过压浆泵、灌浆管均匀地
8、注入岩土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走岩石裂隙中或土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，硬化后将土体胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的土体，从而使地基得到加固，并可防止或减少渗透和不均匀的沉降。该法适用于松散沙砾、粗砂、卵石等，不适用于地下水承压且承压水头大和地下水流速大于80m/d以及岩石和土粒孔隙小于0.75mm的情况。对于一般中、细砂和粘土类土，由于它的孔隙过小，水泥浆难以通过，亦不宜采用。n地基压浆法可分为水泥压浆及硅化压浆。水泥压浆所用的浆液是以水泥作为胶结材料，即所谓水泥基浆液，如水泥浆、水泥砂浆，水泥粉煤灰浆，水泥粘土浆等等。由于这些浆液的原
9、材料容易取得、价格低、无毒性、配制方法简单、无环境污染、价格便宜，因此水泥压浆较为常用。本书主要介绍水泥压浆。硅化压浆是采用硅酸钠(水玻璃)溶液或以这种化学溶液为主，同时灌入氯化钙等附加剂的灌浆法。3.1地基处理与加固地基处理与加固n任何建筑物都必须有可靠的地基和基础。建筑物的全部重量(包括各种荷载)最终将通过基础传给地基，所以，对某些地基的处理及加固就成为基础工程施工中的一项重要内容。n在施工过程中如发现局部地基土质过软或过硬，不符合设计要求时，应本着使建筑物各部位沉降尽量趋于一致，以减小地基不均匀沉降的原则对地基进行处理，即地基的局部处理。n 在软弱地基上建造建筑物或构筑物，利用天然地基有
10、时不能满足设计要求，需要对地基进行人工处理，提高其承载力、减小沉降，以满足结构对地基的要求，即地基的整体加固。3.1.2地基局部处理地基局部处理地地基基局局部部处处理理：指在浅基础开挖基槽(坑)的施工中或验槽(坑)时，发现基槽(坑)范围内有洞穴、软弱土层或岩基、墙基等局部异常地基的处理。处处理理的的方方法法和和原原则则：将局部软弱层或硬物尽可能挖除，回填与天然土压缩性相近的材料，分层夯实；处理后的地基应保证建筑物各部位沉降量趋于一致，以减少地基的不均匀下沉。软松土坑软松土坑(填土、墓穴、淤泥填土、墓穴、淤泥)的处理的处理 将坑中的软松土、虚土全部挖除，使坑底及四周均见天然土，然后用与坑边天然土
11、层相近的材料分层夯实回填至坑底标高处。常用回填材料有砂、砂砾石、天然土、37或28的灰土。采用天然土分层夯实回填时，每层厚度200mm，如图图1.36(a)1.36(a)所示。软松土坑范围较大，超过地槽的宽度时，应将该范围内的基槽适当加宽，挖至天然层，将部分基础加深，做成12踏步与两端相接，如图图1.36(c)1.36(c)所示。对于范围和深度较大的软土坑，由于回填材料与天然地基密实度相差较大，会造成基础不均匀下沉，所以还要考虑加强上部结构的强度，以抵抗地基不均匀沉降而引起的内力。在防潮层下设钢筋混凝土或钢筋砖圈梁(图图1.371.37)砖井、枯井、土井的处理方法砖井、枯井、土井的处理方法 当
12、井在基槽范围内时，应将井的井圈拆至地槽下1m以上，井内用中砂、砂卵石材料分层夯填处理，在 拆 除 范 围 内 用 28或37灰土分层回填夯实至槽底(图图1.381.38)。局部范围内局部范围内(硬物硬物)的处理的处理 当桩基或部分基槽下有基岩、旧墙基、老灰土、压实路面等硬土或坚硬物时，首先在地坑、地槽范围内尽可能地挖除，以免基础局部落在硬物上造成不均匀沉降使上部建筑物开裂。硬土、硬物挖除后，若深度小于15m时，可用砂、砂卵石或灰土回填；若长度大于5m时，则将槽底做12踏步灰土垫层与两端紧密连接，然后做落深基础。橡皮土的处理橡皮土的处理 当地基为粘性土，含水量大且趋于饱和时，如果直接夯打或反复碾
13、压，就容易形成有颤动弹性感的“橡皮土”。对于含水量高的粘性土，施工中避免直接夯拍，拟采用晾槽或掺石灰粉的办法降低含水量后压实。若施工中已出现橡皮土，则应将橡皮土层挖除，然后在槽底适当加深的情况下铺垫一层承载力高、适应设计要求的垫层地基，如砂土或级配砂石垫层等。n3.2 浅基础工程施工浅基础工程施工 浅基础指埋入地层深度较浅，:一般埋置深度小于基础宽度，或埋置深度小于5m，建造在自然地基上可用用敞开挖基坑修筑的基础。一般工业与民用建筑的基础多采用天然浅基础。它技术简单，施工方便，施工设备简便，工期短，工程造价低，在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，故在保证建筑安全和正常使用的前提下，应
14、尽量采用浅基础。n3.2.1 浅基础的分类浅基础的分类n浅基础是应用最广泛的基础，指除桩基础、地下连续墙以外的全部基础。n按受力特点可分为刚性基础和柔性基础。刚性基础又称无筋扩展基础，主要有：砖基础、毛石基础、灰土基础、三合土基础、碎石基础和混凝土基础等；柔性基础又称扩展基础，主要是钢筋混凝土基础：桩（预制桩、灌注桩）基础、独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础等。n按构造形式分为单独基础、条形基础（带形基础）、交梁基础、筏板基础等。单独基础又叫独立基础，多呈柱墩形，截面可做成阶梯形或锥形等；带形基础是指长度远大于其高度和宽度的基础，常见的有墙下条形基础和柱下条形基础，材料主要采用砖、毛石、混
15、凝土和钢筋混凝土等。n刚性基础是用抗压强度大，而抗弯、抗拉强度小的材料建造的基础，其特点是抗压性能好，但抗拉、抗弯、抗剪性能差。适用于基础土较好且均匀，上部荷载较小的多层民用建筑和墙承重的轻型厂房。2）施工要点）施工要点（1）砖基础做垫层 在大放脚下面为基础垫层。垫层一般为灰土、碎砖三合土或混凝土等。基础弹线 在垫层转角处、交接处及高低处立好基础皮数杆、弹线。砌筑砖基础当地基承载力大于等于150kpa时，采用等高式大放脚，即两皮一收，两边各收进1/4砖长；若地基承载力小于150kpa时，采用不等高式大放脚，即两皮一收与一皮一收间隔，两边各收进1/4砖长，见图3.22。(a)等高式的“两皮一收”
16、砌法；(b)等高式的“二一间隔收”砌法（2）毛石基础毛石基础砌筑前，先清除杂物，打好底夯。不宜采用混合砂浆。水泥砂浆用M2.5M5级，在铺砌第一皮毛石时，基底如为素土，可不铺砂浆；基底如为各种垫层，应先铺4cm左右的砂浆。毛石砌到室内地坪以下5cm处，应设置防潮层。每日砌筑高度不宜超过1.2m。基础顶面每边比墙宽100mm，每阶高度一般为300400mm。（3）混凝土基础混凝土浇筑前应进行验槽，轴线、基坑(槽)尺寸和土质等均应符合设计要求。局部软弱土层应挖去，用灰土或砂砾分层回填夯实至基底相平。如有地下水应挖沟排除；对粉土或细砂地基，基坑较深时应用轻型井点降低地下水位至坑底以下500mm处。基
17、槽（坑）内浮土、积水、淤泥应清除干净。3.2.3 柔性基础1）墙下钢筋混凝土条形基础墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础由于钢筋混凝土的抗弯性能好，可放大基础底面尺寸，以减小地基应力，也可减小埋深，节省材料和土方开挖量。适用于多层民用建筑和厂房的柱基和墙基。（2）施工要点基坑验槽清理同刚性基础。垫层混凝土在基坑验槽后应立即浇筑，以免地基土被扰动。垫层达到一定强度后，在其上划线、支模、铺放钢筋网片。上下部垂直钢筋应绑扎牢固，将钢筋弯钩朝上，连接柱插筋，下端用90弯钩与基础钢筋扎牢。底部钢筋网应用垫块垫起，保证位置正确。对阶梯形基础，每一台阶应整体分层浇筑，浇筑完一台阶应稍停0.51.0
18、h，待其沉实后再浇筑上层。每一台阶浇完应原浆表面抹平。锥形基础应保持锥体斜面坡度正确，防止模板上浮。浇筑柱下基础时，应注意保证柱子插筋位置的正确，防止位移。条形基础应根据高度分段分层连续浇筑，不留施工缝，各段各层间相互衔接，做到逐段逐层呈阶梯状推进。基础上有插筋时，要保证插筋位置正确，防止浇筑混凝土时移位。2）柱下钢筋混凝土独立基础）柱下钢筋混凝土独立基础柱下独立基础，当柱荷载的偏心距不大时，常用方形；偏心距大时，则用矩形。（2）施工要点基础钢筋、柱、墙钢筋安装根据设计要求的规格、品种和间距安装基础钢筋。应使HPB300级钢筋的弯钩朝上。设有避雷带时，应与基础钢筋焊接完好。柱、墙钢筋插入基础时
19、其位置应正确，并保证在混凝土浇筑时不偏斜。一般底部应与基础钢筋点焊固定（防雷接地处应增强焊接），上部则应绑扎一定的箍筋以增加骨架刚度并间隔一定距离用钢管支撑牢牢夹住。雨后施工应保证钢筋表面不粘泥。涂刷模板隔离剂时不得污染钢筋。基础模板及支撑安装独立基础的模板主要是侧模板。由于独立基础一般都有两阶或两阶以上的台阶，因此，模板安装中必须解决每一阶的模板组成以及各阶模板之间的连接，以保证尺寸形状以及相互位置的正确。独立基础的侧模板可以用木模或钢模进行拼装。上阶模板可以支撑在下阶模板上，相互之间位置关系可以统一用钢管支撑解决或各自设置支撑。当土质较好时，也可以利用土壁作最下阶模板，即所谓原槽浇筑。混凝
20、土浇筑当基础台阶有多阶时，应将下阶混凝土浇筑满后才浇筑上阶混凝土，避免混凝土出现脱节现象。每阶台阶较高时混凝土浇筑应分层进行。混凝土浇筑完毕应适时进行混凝土养护。3）杯形基础）杯形基础杯形基础也称为杯口基础，常用作装配式钢筋混凝土预制柱基础，基础中预留凹模，即杯口，然后插入预制柱，临时固定后，在四周空隙中灌注细石混凝土。形式一般有杯口基础、双杯口基础和高杯口基础等。（2）施工要点按垫层上预先弹好的定位轴线和基础底阶外轮廓线，依据图纸现场绑扎或安装预制好的钢筋，并固定好位置，标高。按基础底台阶外边线安装基础底台阶模板，并将其找正、加固固定。底层侧模应稳固的支撑于坑壁上，支撑杆件后应垫木板。按图纸
21、现场绑扎或安装预制好的钢筋，并固定好位置，标高。绑扎底层钢筋网时，四周两排钢筋要逐点绑扎，内部可用梅花点绑扎。杯口模板用钢模或木模板制作，可以制作整体的，也可以制作成两半形式的；可以做成带底板的，也可做成不带底板的。两半形式的中间各夹一块楔形板，拆模时先将楔形板取出，然后将两半杯口取出；整体形式的拆模时，可用链式起重器和三木搭，将杯口模板整体提出。为方便周转，宜做成工具式的。支模时用木方或钢管将杯口模板担于底部侧模上并固定牢固。杯口模板的上、下口尺寸要按设计要求确定。一般上口要比柱脚尺寸大100150mm，下口要比柱脚尺寸大4060mm。杯口模板高度应比柱子插入杯口深度大2030mm，以便安装
22、柱子时调整柱底标高。为防止带底板的杯口模板在浇筑混凝土是上浮，应在杯口内用重物压住并将杯口模板固定好。在浇筑混凝土前，清除模板和钢筋上的垃圾、泥土和油污等杂物，模板浇水湿润。浇筑独立基础时，应特别注意柱子插筋位置的正确，防止造成位移和倾斜。锥形基础应注意保持锥体斜面坡度的正确，边角处的混凝土必须注意捣实。基础上部柱子后施工时，可在上部水平面留设施工缝，施工缝的处理应按有关规定执行。阶梯形基础按台阶分层浇筑。每浇筑完一台阶，应稍停0.51h，待其初步沉实后，再浇筑上层，以防止混凝土从下层溢出。每一台阶浇筑完，表面应随即原浆抹平。浇筑杯口部位的混凝土时，应从杯口四周均匀的下料，边下料边震捣，以使杯
23、口模板四周受力均匀，防止杯口模板产生水平位移。不带杯底板的杯口基础，杯底要留出50mm厚的细石混凝土找平层。在浇筑混凝土时要仔细控制标高，先将杯底混凝土振实，再浇筑杯口四周的混凝土，基础浇筑完毕后，将杯底冒出的少量混凝土及时掏出，使其杯口模板下口平齐。混凝土终凝前，将杯口模板取出，并将杯口内侧表面凿毛。施工高杯口基础时，由于最上一层台阶较高，可采用后安装杯口模板的方法施工。当混凝土浇捣接近杯底时，再安装及固定杯口模板。继续浇筑混凝土时，要四周均匀下料，并注意位置、标高、垂直度的正确。混凝土浇筑时应按规定取样制作混凝土的标养试块。混凝土浇注完毕后，应及时覆盖，浇水养护。n筏板基础施工筏板基础施工
24、 筏板基础由钢筋混凝土底板、梁等组成，适用于地基承载力较低而上部结构荷载很大的场合。外形和构造上像倒置的钢筋混凝土楼盖，整体刚度较大，能有效将各柱子的沉降调整得较为均匀。筏式基础一般可分为梁板式和平板式两类，混凝土强度等级不宜低于C25，钢筋无特殊要求，钢筋保护层厚度不小于35 mm。基础平面布置应尽量对称，以减小基础荷载的偏心距。底板厚度不宜小于200 mm，梁截面和板厚按计算确定，梁顶高出底板顶面不小于300 mm，梁宽不小于250 mm。底板下宜设厚100 mm的C15混凝土垫层，每边伸出基础底板不小于100 mm。筏形基础形式(a)平板式；(b)梁板式1-底板；2-梁；3-柱；4-支墩
25、施工工艺流程：（1）平板式施工工艺流程n放线、土方开挖、验槽混凝土垫层施工恢复基础轴线、边线、校正标高底板钢筋、柱插筋安装侧模板安装钢筋、模板验收混凝土浇筑养护、拆模（2）梁板式施工工艺流程n放线、土方开挖、验槽混凝土垫层施工恢复基础轴线、边线、校正标高梁钢筋、底板钢筋、柱插筋、梁模板刚支架安装梁模板、底板侧模板安装钢筋、模板验收混凝土浇筑养护、拆模施工要点：（1）施工前，如地下水位较高，可采用人工降低地下水位至基坑底不小于500mm，以保证在无水情况下进行基坑开挖和基础施工。（2）当设有上下层钢筋时，钢筋支架的数量应足够，上层钢筋应支承牢固并保证其位置正确。筏板基础的构造钢筋安装应符合要求。
26、垫块设置应规范，应有足够的强度避免压碎。（3）梁板式筏板基础施工时，可以将底板模板和梁模板同时支好，混凝土一次连续浇筑完成。梁模板的支承支架可以与钢筋支架一并考虑，应将其固定牢固，应保证有足够的数量。也可先浇筑底板混凝土，待达到25%设计强度后，再在底板上支梁模板，继续浇筑完梁混凝土。（4）混凝土浇筑时一般不留施工缝，必须留设时，应按施工缝要求处理，并应设置止水带。（5）基础浇筑完毕，应及时覆盖和洒水养护。（6）属大体积混凝土施工时，应严格执行经批准的施工技术方案。（7）采用泵送混凝土施工时，管道的移动不应造成模板支承体系的变形变位。n桩基础施工桩基础施工 桩是指深入土层的柱型构件，称为基桩。
27、由基桩与连接桩桩是指深入土层的柱型构件，称为基桩。由基桩与连接桩顶的承台组成桩基础，简称桩基。桩基的主要作用是将顶的承台组成桩基础，简称桩基。桩基的主要作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压缩性小的土层或岩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层图 桩基础示意图 1持力层；2桩；3桩基承台；4上部建筑物；5软弱层 n按成桩方法分为预制桩与灌注桩两种。其中预制桩由木桩、混凝土预制桩(RC桩)，发展到空心桩(PC桩)、预应力混凝土管桩、螺旋形混凝土桩、结节形混凝土桩、钢桩等。沉桩方法有锤击法、振动法、静力压桩法及水冲法等。图 混凝土预制桩 1预制桩基础施工（）桩的制作、吊运和堆放
28、 1）普通钢筋混凝土方桩制作 现场制桩一般采用重叠法间隔制作。重叠层数应根据地面允许荷载和施工条件确定。但不宜超过四层。桩与桩之间应做好隔离层。上层桩或邻桩的浇注，应在下层桩或邻桩混凝土达到设计强度的30%以后方可进行。由于重叠法施工需待上层桩混凝土到龄期后整堆桩才能起吊使用，故也可将桩制成阶梯状。图 重叠法间隔施工示意图 图 阶梯状预制桩 2）预应力管桩制作 预应力管桩是一种空心截面的预制混凝土构件，是在工厂经先张预应力、离心成型、高压蒸养等工艺生产而成的。预应力管桩按桩身强度等级的不同分为PC桩（C60、C70）和PHC桩（C80）；按桩身抗裂弯矩的大小分为A型、AB型和B型（A型最大，B
29、型最小）。外径有300、400、500、550和600，壁厚为65125，常用节长为712。（2）桩的起吊、运输和堆放1）起吊2）运输。运输时桩身的混凝土强度应达到设计强度的100%。可以用平板车进行运输，运输中应保持平稳。3）堆放。桩的堆放场地应平整坚实，不得产生不均匀沉陷。垫木位置应与吊点位置相同，并保持在同一平面上。各层垫木应上下对齐。桩的对方应按打桩的要求分规格依次进行，堆放层数不宜超过4层。（3）打入法施工1）打桩前的准备工作n清理 打桩施工前应认真清除施工现场内所有妨碍打桩施工的障碍物。n场地平整 应进行整个施工场地的平整工作，并保证场地排水良好。n进行打桩试验 施工前应作数量不少
30、于2根桩的打桩工艺试验，通过试桩可以了解桩的沉入时间、最后贯入度、持力层的强度、桩的承载力等以及发现施工过程中可能发生的问题和意外，并检验所选施工工艺、打桩设备能否完成打桩任务，n抄平放线 打桩现场应设置数量不少于2个的控制桩，要测设出基础轴线和每个桩位。2）打桩设备 打桩设备主要包括桩锤、桩架和动力装置。桩锤对桩施加冲击力，将桩打入土中。桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油打桩锤和液压锤等；桩架将桩吊到打桩位置，支持桩身和桩锤，并在打桩过程中引导桩的方向，保证桩锤沿着所要求的方向冲击。桩架有滚筒式桩架、多功能桩架、履带式桩架三种。3）确定打桩顺序n当桩的中心距小于或等于四倍桩径或边长时（即桩
31、比较密集），可采用由中间向两侧对称施打或自中央向四周施打的顺序。n当桩的数量多时，也可以分区段施打，如图3.32所示；还可以有逐排打设、由两侧向中央打设等顺序，n先深后浅、先长后短、先大后小也是在确定打桩顺序时应考虑的。图 打桩顺序(a)从两侧向中间打设；(b)逐排打设；(c)自中部向四周打设；(d)由中间向两侧打设 4）试桩 试桩的目的是为了确定停打原则或取得相应的技术参数（如贯入度）。试桩的根数不应少于2根。5）停打原则 桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度为参考；桩端达到坚硬、硬塑的粘土、中密以上的粉土、碎石类土、砂土、风化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高可作参考；贯入度已
32、达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计规定的数值加以确认。必要时，施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商确定。6）打入施工工艺 桩机就位插桩及校正打桩（送桩）记录贯入度 7）接桩 打桩施工接桩一般在下节桩距地面一定高度处（预制桩一般0.50.8，预应力管桩一般11.2）进行。预制混凝土方桩接长的方法有焊接法和浆锚法。浆锚法仅适用于软弱土层。预应力管桩接长采用焊接法。图 焊接法接桩节点构造 图 浆锚法接桩节点构造 1锚筋；2锚筋孔 8）桩头处理n预制桩头 按照设计标高进行测量，画出截桩红线，凿去多余的混凝土，桩头应凿平、清理干净，桩身主筋伸入承台的长度应符合设计要
33、求；如桩的长度不够，接桩应按照设计要求。n预应力管桩头 土方开挖至设计标高露出管桩后，如需截桩应先截桩，再清理干净管桩内的所有杂物，将钢板悬吊于孔内作底模，深度不少于600，按要求绑扎好钢筋后，用不低于C40的混凝土浇筑。混凝土内应掺入膨胀剂。预应力管桩锚筋应与基础底板钢筋焊牢。预应力管桩头与基础连接。n静压沉桩：是借助专用桩架上的压重，通过卷扬机滑轮组或液压系统施加压力在桩顶或桩身上，当施加给桩的静压力与桩的入土阻力达到动态平衡时，桩在自重和静压力作用下逐渐压入地基中。n振动沉桩：是借助固定于桩头的振动沉桩机所产生的振动力，以减少桩与土壤颗粒之间的摩擦力，使桩在自重与机械力的作用下沉入土中。
34、振动沉桩机系由电动机、弹簧支撑、偏心振动块和桩帽组成。水冲沉桩法：就是利用高压水流冲刷桩尖下面的土壤，以减少桩表面与土壤之间的摩擦力和桩下沉时的阻力，使桩身在自重或锤击作用下，很快沉入土中。射水停止后，冲松的土壤沉落，又可将桩身压紧。水冲沉桩设备，除桩架、桩锤外，还需要高压水泵和射水管。图 水冲沉桩 1桩架；2桩锤；3桩；4射水管；5高压水 预制桩施工常见质量问题的分析及处理：（1）露桩和短桩 露桩是指桩进入到持力层一定深度后就无法再打入，桩身露出过多。短桩是指沉桩已经达到设计标高而贯入度还很大或还未进入持力层。（2）斜桩 斜桩是指桩沉入过程中垂直度偏差过大。规范规定，斜桩倾斜度的偏差不得大于
35、倾斜角正切值的15%（倾斜角系桩的纵向中心线与铅垂线间夹角）。（3）沉桩遇到“硬层”桩无法沉入 硬层是指浅层的老基础、孤石和深处的硬塑老粘土、密实砂卵石层等。桩遇这些硬层时无法继续沉桩。2.灌注桩基础施工 灌注桩基础由灌注桩和承台组成。灌注桩是先以一定的手段（人工或机械）在桩位上形成桩孔，然后放入钢筋笼，最后浇筑混凝土所成的桩。灌注桩按成孔方式的不同可分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、干作业成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩和爆扩成孔灌注桩等。泥浆护壁钻孔灌注桩及钻扩桩施工：n泥浆护壁钻孔灌注桩是利用原土自然造浆或人工造浆进行护壁，通过循环泥浆将被钻头切下的土排出孔外成孔，放入钢筋笼后，再浇筑混凝土
36、所成的桩。n这种方法适用于地下水位下的粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石土及风化岩层，也适用于地质条件复杂、夹层较多、风化不均、软硬变化较大的岩层。（1）施工设备 成孔机械主要有回钻钻机、潜水钻机、冲击钻等，以回钻钻机应用最为广泛。回钻钻机配有笼式柱状钻头和扩底钻头。常用的3种扩底钻头是：MRS系列扩底钻头、YKD系列油压扩底钻头和MRR系列基岩扩底钻头。（2）施工工艺流程定位放线埋设护筒泥浆制备钻机就位钻进成孔（泥浆循环排渣）成孔检测清孔安放钢筋笼下导管再次清孔浇筑混凝土成孔对扩底桩，还应包括换扩底钻头、扩底成孔等工序。（3）施工要点1）埋设护筒：n作用：固定桩孔位置、保护孔口、维持孔内水头
37、、防止塌孔和为钻头导向。n做法：钢板制成，高出地面0.40.6，内径应比钻头直径大100200 mm，上部开12个溢浆孔。2）泥浆制备n作用：护壁和携带土渣。n做法：可以利用孔内原土造浆（在粘土和粉质粘土中）和选用高塑性的粘土或膨润土制备。为保证泥浆质量可以掺入增重剂、增粘剂、分散剂等材料。3）钻进成孔 初期钻进速度不宜太快，在孔深4.0m以内，不超过2m/h，以后不要超过3m/h。4）成孔检测 应检测成孔孔径、扩底直径、孔深、孔斜、沉渣厚度等指标。5）清孔 以原土造浆的钻孔，清孔时注入清水，同时钻具只钻不进，待泥浆的相对密度降1.1左右即可认为清孔合格；对于制备泥浆的钻孔，采用换浆法清孔，至
38、换出泥浆的相对密度1.151.25时认为合格。对于扩底桩，宜采用泵吸反循环清孔。应根据不同地质条件选用不同泵量和方法，以利于清孔。清孔符合要求后应再次验收孔深、沉渣厚度等。6）水下混凝土浇筑n因孔内充满了水，混凝土浇筑采取水下导管法。n导管采用直径200mm的钢管，每节长34m，使用前做封闭水试验，以15min不漏水为宜。n导管安装时其底部高出孔底300400mm。开始浇筑时管内混凝土应足够，要保证导管一次埋入混凝土中0.8m以上。n混凝土浇筑应保持连续。边浇筑边拔管，拔管速度应慢，拔管过程中应保持导管埋在混凝土中23m。（4）常见质量问题断桩、桩孔偏斜、孔壁坍落、护筒冒水沉管灌注桩施工：沉管
39、灌注桩是以锤击或振动方式将一定直径的钢管沉入土中形成桩孔，然后放入钢筋笼，最后浇筑混凝土并拔出钢管所成的桩。由于有锤击和振动两种沉管方式，因此，又可分为锤击沉管灌注桩和振动沉管灌注桩。沉管灌注桩施工过程(a)就位；(b)沉钢管；(c)开始灌注混凝土；(d)下钢筋骨架继续浇注混凝土；(e)拔管成型（1）施工设备 沉管灌注桩的施工设备与预制桩打入法和振动沉桩法所用的设备相同。（2）施工工艺流程：n1）锤击沉管 定位放线安放桩尖桩机就位桩管安装并套在桩尖上校正钢管垂直度锤击沉管至设计要求的贯入度或设计标高安放钢筋笼浇筑混凝土拔管、敲击钢管振实混凝土n2）振动沉管 定位放线桩机就位桩管安装并校正垂直度
40、振动沉管至设计要求深度安放钢筋笼混凝土浇筑拔管（3）施工要点1）安放桩尖n锤击沉管施工中采用预制混凝土桩尖，应先根据桩位位置埋设好。桩管应垂直套在桩尖上，为防止水以及泥土的进入，应将交接处处理好。n振动沉管施工中采用活瓣桩尖，由桩管自带。施工中先将活瓣合拢，开始浇筑混凝土时再打开。2）桩管安装和校正n应使桩管、桩锤、桩架等在同一垂直线上，允许偏差应控制在0.5%以内。3）沉管n锤击沉管同预制桩打入施工，应测定好贯入度和标高。要使其满足设计要求。n振动沉管应控制好沉管深度使符合设计要求。4）拔管n沉管符合设计要求后，安放好钢筋笼，在管内充满混凝土，进行混凝土浇筑并开始拔管。拔管过程中应保持管内混
41、凝土高度不少于2。n拔管要均匀，拔管速度不宜过快。一般土层中以不大于1/min为宜，在软弱土层中应控制在0.8/min以内。n锤击沉管拔管时应锤击钢管使产生振动而使混凝土密实。n振动沉管拔管时应开启激振器，边振动边拔管使混凝土密实。（4）常见质量问题断桩、缩颈桩、吊脚桩、桩身夹泥人工挖孔桩施工：指由人力挖掘成孔，放入钢筋笼，最后浇筑混凝土而成的桩。人工挖孔桩具有施工设备简单、无噪声、无振动、无环境污染、对周边影响小、施工速度快等特点。同时，开挖后能直接观察到地质情况，还能清除干净孔底沉渣，因而施工质量可靠。但由于是人工成孔，当挖孔深度大时，成孔人员的安全无疑是重大问题，目前人工挖孔桩的适用已受
42、到限制。人工挖孔桩构造图1-护壁；2-主筋；3-箍筋；4-地梁；5-桩帽n（1）施工机具 人工挖孔施工的施工机具较为简单。常用的有：电动或手动葫芦、提土桶、潜水泵、鼓风机和输风管、镐、锹、土筐、照明灯、对讲机、电铃等。n（2）施工工艺流程 定位放线挖第一节桩土方、清理、核对中心线绑第一节护壁钢筋支第一节护壁模板浇第一节混凝土、做护圈、拆模第二次投测标高及核对中心线安装提升设备挖第二节桩土方、清理、核对中心线和垂直度绑第二节护壁钢筋支第二节护壁模板浇第二节护壁混凝土、拆模重复以上施工至设计要求深度，检查持力层情况扩孔验收桩孔和持力层清孔安放钢筋笼浇筑混凝土（3）施工注意点1）成孔质量控制n 成孔
43、质量包括垂直度和中心线偏差、孔径、孔形等。成孔中应随时检查桩孔的垂直度和中心线偏差并控制在允许偏差范围内。2）防止塌孔n护壁是人工挖孔桩施工中防止塌孔的构造措施。施工中应按照设计要求做好护壁。护壁混凝土强度在达到1Mpa后方能拆除模板。n地面水往孔边渗流会造成土的抗剪强度降低，可能造成塌孔，要解决好地面水的排水问题。3）混凝土浇筑n清孔必须干净，混凝土浇筑前应排除孔内大量的积水。如地下水较多不能及时抽干时，可以采取导管法水下浇筑混凝土。混凝土浇筑应连续进行，一个桩孔一次浇筑完毕。孔深较大时，应采取措施防止混凝土因倾落高度过大而产生离析等质量问题。4）施工安全问题n井下人员的安全设施设备；孔口的安全防护；安全教育；井下有害气体（主要为甲烷、二氧化碳、硫化氢等）的测定和防护措施；新鲜空气的输送等。（4）常见质量问题桩身混凝土质量问题1）原因分析n混凝土原材料和配合比有问题，混凝土搅拌时间不足。n浇筑混凝土时，直接从孔口倾倒，造成混凝土离析。n孔底积水未抽尽，不采用水下浇筑法或水下浇筑不当。2）预防措施n严格控制原材料质量，混凝土配合比必须正确和严格执行，要保证混凝土搅拌均匀。n浇筑混凝土时应使用串筒或采用其他措施。n应将孔底积水抽吸干净，水量很大时可以采用水下浇筑法施工。