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1、aA深基础工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第三章第三章 深基础工程深基础工程预制桩施工预制桩施工灌注桩施工灌注桩施工其它深基础施工其它深基础施工第一节第一节 概述概述一、一、深基础的类型深基础的类型4桩基础4墩基础4地下连续墙4沉井基础4沉箱基础概述概述浅基础的类型:浅基础的类型:1按受力特点分:按受力特点分:刚性基础刚性基础 柔性基础柔性基础2按构造型式分:按构造型式分:独立基础独立基础 带形基础带形基础 筏片基础筏片基础 交梁基础交梁基础3
2、按材料不同分:按材料不同分:砖基础砖基础 毛石基础毛石基础 毛石砼基础毛石砼基础 钢筋砼基础等钢筋砼基础等桩基础:桩基础:1构成及其特点:构成及其特点:组成:桩及桩承台组成:桩及桩承台特点:承载力高、沉降量小而均匀,能承特点:承载力高、沉降量小而均匀,能承受竖向力、水平力、上拔力、振动力等,受竖向力、水平力、上拔力、振动力等,施工速度快、质量好。施工速度快、质量好。刚性基础台阶宽高比(刚性角)4刚性角要求:biHi刚性基础台阶宽高比允许值:基础材料基础材料材料标号材料标号台阶宽高比允许值台阶宽高比允许值 P PK K100100100 P100 PK K200200 200 P200 PK K
3、300300混凝土基础混凝土基础C15C15混凝土混凝土1 1:1.001.001 1:1.001.001 1:1.251.25毛石混凝土毛石混凝土C15C15混凝土混凝土1 1:1.001.001 1:1.251.251 1:1.501.50砖基础砖基础砖砖MU10MU10、砂、砂浆浆M5M5以上以上1 1:1.501.501 1:1.501.501 1:1.501.50毛石基础毛石基础砂浆砂浆M5M5以上以上1 1:1.251.251 1:1.501.50灰土基础灰土基础体积比体积比3 3:7 7或或2 2:8 81 1:1.251.251 1:1.501.50三合土基础三合土基础体积比体
4、积比1 1:2 2:4 4或或1 1:3 3:6 61 1:1.501.501 1:2.002.00砖基础(大放脚)两皮一收两皮一收二一间隔收二一间隔收钢筋混凝土独立基础墙下条形基础 柱下条形基础柱下条形基础 十字交叉条形基础 筏板基础筏板基础 箱形基础箱形基础 概述概述浅基础的类型:浅基础的类型:1按受力特点分:按受力特点分:刚性基础刚性基础 柔性基础柔性基础2按构造型式分:按构造型式分:独立基础独立基础 带形基础带形基础 筏片基础筏片基础 交梁基础交梁基础3按材料不同分:按材料不同分:砖基础砖基础 毛石基础毛石基础 毛石砼基础毛石砼基础 钢筋砼基础等钢筋砼基础等桩基础:桩基础:1构成及其特
5、点:构成及其特点:组成:桩及桩承台组成:桩及桩承台特点:承载力高、沉降量小而均匀,能承特点:承载力高、沉降量小而均匀,能承受竖向力、水平力、上拔力、振动力等,受竖向力、水平力、上拔力、振动力等,施工速度快、质量好。施工速度快、质量好。二、桩基础的组成与种类二、桩基础的组成与种类1组成组成:若干根桩若干根桩承台承台(承台梁)2种类种类1)按受力性质分:)按受力性质分:摩擦桩摩擦桩 端承桩端承桩 抗拔(浮)桩抗拔(浮)桩2)按材料分:)按材料分:钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土3)按形状分:)按形状分:方、圆、多边、管方、圆、多边、管4)按制作方法分:)按制作方
6、法分:预制桩、灌注桩预制桩、灌注桩预制桩沉桩方法预制桩沉桩方法:4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。4振动法振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,沉拔快,适砂土。间摩阻,沉拔快,适砂土。4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。4钻孔锤击法钻孔锤击法:钻孔:钻孔(留(留12m)、注浆护壁、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。4静力压桩法静力压桩法:80120t压桩机,适软
7、弱土层。压桩机,适软弱土层。活动压梁活动压梁油压表油压表桩帽桩帽上段桩上段桩上段桩锚筋上段桩锚筋下段桩下段桩加压重物加压重物底盘底盘轨道轨道导笼口导笼口操作平台操作平台卷扬机卷扬机加压钢丝加压钢丝绳滑轮组绳滑轮组桩架导向笼桩架导向笼静力压桩机静力压桩机构造原理图构造原理图全液压式静力压桩机压桩示意图全液压式静力压桩机压桩示意图11图图 水冲沉桩水冲沉桩 11桩架;桩架;22桩锤;桩锤;33桩;桩;44射水管;射水管;55高压水高压水 灌注桩按成孔方法:灌注桩按成孔方法:4钻孔法钻孔法一般土层一般土层4沉管法沉管法土质差、水位高土质差、水位高4爆扩法爆扩法土质好(粘性)、无地下水土质好(粘性)、
8、无地下水4人工挖孔法人工挖孔法桩径大、土较好桩径大、土较好第二节第二节钢筋混凝土打入桩的施工4一、一、预制桩的制作、运输和堆放预制桩的制作、运输和堆放41制作制作应由工厂加工,保证质量应由工厂加工,保证质量4要点:要点:4方形桩:方形桩:250550mm;管桩:;管桩:400600mm。桩长?。桩长?4并并列列法法、间间隔隔法法、重重叠叠法法和和翻翻模模法法;叠叠制制4层层,上上下下隔隔离离,下层下层30再上层;模板及场地要求;隔离剂;再上层;模板及场地要求;隔离剂;4钢钢筋筋骨骨架架(点点焊焊或或绑绑扎扎),主主筋筋(对对焊焊或或电电弧弧焊焊);接接头头错错开开(同同一一截截面面要要求求!)
9、;桩桩顶顶部部(加加密密箍箍筋筋+钢钢筋筋网网片片)?桩桩尖(短钢筋!)尖(短钢筋!)允许偏差?允许偏差?4混混凝凝土土C30(粗粗骨骨料料?),由由顶顶至至尖尖连连续续浇浇筑筑,注注意意养养护护与与保护保护 7d;拆模要求?;拆模要求?4预预应应力力管管桩桩离离心心成成型型,直直径径400500,壁壁厚厚80100,节节长长810m,C60。钢筋混凝土方桩钢筋混凝土方桩 1 1主筋;主筋;2 2钢箍;钢箍;3 3钢筋网钢筋网 图图 混凝土预制桩混凝土预制桩 图图 重叠法间隔施工示意图重叠法间隔施工示意图 图图 阶梯状预制桩阶梯状预制桩 2、运输、运输 防止损坏(宜随打随运,减少二次搬运)防止
10、损坏(宜随打随运,减少二次搬运)(1)混凝土强度:混凝土强度:起吊移位起吊移位7070设计强度设计强度运输、起吊就位运输、起吊就位100100设计强度设计强度一点吊一点吊距顶距顶0.310.31L L(L=510m),距顶距顶0.290.29L L(L1116m);两点吊两点吊距顶、距尖距顶、距尖0.2070.207L L;(3)吊、运平稳,避免损坏。吊、运平稳,避免损坏。+MM(2)合理吊点合理吊点:(正负弯矩值相等则均小)(正负弯矩值相等则均小)用平台车运桩用平台车运桩 1 1铁轨;铁轨;2 2平台车;平台车;3 3桩桩 3堆放4高度不超过四层;高度不超过四层;4地面坚实、平整,垫长枕木;
11、地面坚实、平整,垫长枕木;4支承点在吊点位置,垫木上下对齐。支承点在吊点位置,垫木上下对齐。二、打桩设备:二、打桩设备:41、桩锤、桩锤4落锤:落锤:构简、使便、锤高可调;效率低,桩损大。锤重构简、使便、锤高可调;效率低,桩损大。锤重0.51.5t,动力卷扬机、人。动力卷扬机、人。4柴油锤柴油锤:(导杆式、筒式导杆式、筒式)构简、使便、自供能源、适于中型桩;构简、使便、自供能源、适于中型桩;锤重锤重0.126.0t;不适过软过硬土、噪音大、污染,不适过软过硬土、噪音大、污染,4080次次/分。分。4蒸汽锤:蒸汽锤:单动单动升耗能、自重降,力大慢升耗能、自重降,力大慢1.515t,2530次次/
12、分;分;双动式双动式双向耗能,效率高,双向耗能,效率高,0.66t;100200次次/分;可分;可打可拔。打可拔。4液压锤液压锤:无噪、无污、频率高,复杂、价高。油气二压施力长,无噪、无污、频率高,复杂、价高。油气二压施力长,贯入度大。贯入度大。单动汽锤工作原理图单动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图双动汽锤工作原理图导杆式柴油锤工作原理图导杆式柴油锤工作原理图筒式柴油锤工作原理图筒式柴油锤工作原理图2、桩架、桩架4作用作用:支撑锤桩支撑锤桩 吊桩就位吊桩就位 打桩导向打桩导向4类型类型 (常用):(常用):4多功能桩架多功能桩架:机动适应性好;大而装拆运麻烦。机动适应性好;大而装拆运麻烦。4
13、履带式桩架履带式桩架:移动方便,适用范围广。移动方便,适用范围广。4 步履式桩架:步履式桩架:移动方便,稳定性好移动方便,稳定性好,适应性强。适应性强。履带式桩架履带式桩架多功能桩架多功能桩架3、桩锤选择、桩锤选择:(宜重锤低击)4类型选择:类型选择:4型号选择:型号选择:4 1 1)依单桩设计荷载)依单桩设计荷载计算计算冲击能冲击能E E;4E0.00.025P4 2 2)依)依E E及资料及资料初选初选桩桩锤重锤重量;量;4 3 3)验算验算适用系数适用系数K K:4 K K(锤总重锤总重M+桩重桩重C )/E E选选 ;(5,3.5,2)4 4)4)验算验算合宜系数合宜系数:M/C12三
14、、三、打桩施工打桩施工1、准备工作、准备工作4(1)场场地地准准备备:清清除除地地上上、地地下下障障碍碍物物,平平整、压实场地,设置排水沟;整、压实场地,设置排水沟;4(2)放轴线、定桩位、设置水准点放轴线、定桩位、设置水准点(2个);个);4(3)确定打桩顺序确定打桩顺序:4(4)进进行行打打桩桩试试验验:2根根,检检验验工工艺艺、设设备备是否符合要求。是否符合要求。打桩顺序:打桩顺序:41)1)当桩中心距当桩中心距 0.8m。(桩径。(桩径2.5m、底径底径5m、承千吨)承千吨)4方法方法:1)1)人挖人扩桩;人挖人扩桩;4 2)2)机钻人扩桩机钻人扩桩,干法;干法;4 3)3)机钻机扩桩
15、机钻机扩桩,湿法。湿法。4要求要求:4 防塌壁;须降水、通风、通讯、照明。防塌壁;须降水、通风、通讯、照明。4设备设备:1)1)风镐、八字护壁;风镐、八字护壁;2)2)钻扩机。钻扩机。4施工工艺施工工艺:4护壁挖孔护壁挖孔扩底扩底放入钢筋笼放入钢筋笼浇筑混凝土浇筑混凝土墩身施工示意图墩身施工示意图三、沉井基础三、沉井基础41 1、用途、用途:重型设备基础;桥墩;取水结构;超高层建筑物基重型设备基础;桥墩;取水结构;超高层建筑物基础;础;42 2、施工工艺、施工工艺:制作安放制作安放刃脚刃脚分节浇筑分节浇筑沉井沉井和和开挖下沉开挖下沉(井内混凝土施工)(井内混凝土施工)4 1)1)现浇带刃脚的钢
16、筋混凝土圆或方形井筒,可设现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒,可设内隔墙内隔墙,可竖,可竖向分段;向分段;4 2)2)井筒内挖土或水力吸泥后,井筒内挖土或水力吸泥后,井筒靠自重逐步下沉井筒靠自重逐步下沉,边挖边沉;,边挖边沉;4 3)3)沉至设计标高后沉至设计标高后用素混凝土封底防水渗用素混凝土封底防水渗,浇钢筋混凝土底板,浇钢筋混凝土底板,或内填;或内填;4 4)4)若沉井为内空的地下结构物,则浇筑钢筋混凝土顶板若沉井为内空的地下结构物,则浇筑钢筋混凝土顶板。沉井施工主要程序示意图沉井施工主要程序示意图箱形基础箱形基础 箱形基础施工简介4箱型基础主要是由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数量纵墙构
17、成的封闭箱体。当上部建筑物为荷载大、对地基不均匀沉降要求严格的高层建筑、重型建筑以及软弱土地基上的多层建筑时,为增加基础刚度,将地下室的底板、顶板和墙体整体浇筑成箱子状的基础,称为箱型箱型基础。基础。4此基础的刚度较大,抗震性能刚度较大,抗震性能较好,有较好的地下空间可以利用,能承受很大的弯矩,可用于特大荷载且需设地下室的建筑。筏板基础筏板基础:由底板、梁底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用砼底板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降。4(5)箱形基础箱形基础由箱形基础箱形基础由底板、顶板、外底板、顶板、外墙与内隔墙墙与内隔墙组成,刚度大、整体
18、性好,组成,刚度大、整体性好,能有效抵抗不均匀沉降及抗震。箱形基能有效抵抗不均匀沉降及抗震。箱形基础一般为深基础。开挖前要认真做好础一般为深基础。开挖前要认真做好基基坑支护坑支护的设计与实施,防止坑壁坍陷、的设计与实施,防止坑壁坍陷、渗水或影响相邻建筑物。渗水或影响相邻建筑物。4基坑应降水至基底以下500mm;机械挖土应留200400mm人工开挖、修平。基基坑坑开开挖挖到设计标高后应及时验槽、浇筑垫层和箱形基础底板,防止地地基基土土回回弹弹或或被被破破坏坏。冬季施工应采取措施防止地地基土冻胀基土冻胀。4箱箱形形基基础础混凝土无法一次性浇筑完毕,应在合适的位置留留设设施施工工缝缝;外墙施工缝应做
19、成企企口口型型式式,并宜在企口中部设镀锌钢钢板板止止水水带带或塑塑料料止止水水带带。当箱形基础长度超过40m时,应在中部设贯通的后后浇浇带带,后后浇浇带带宽宽度度不不小小于于800mm,后浇带两边钢钢筋筋应应贯贯通通。后后浇浇带带外外侧侧(靠靠近近土一侧土一侧)应做防水处理。应做防水处理。4管道穿过箱形基础外墙时应焊焊止止水水片片。混凝土浇筑要精心组织,确保浇筑均匀连续,避免发生薄弱环节。对厚厚大大体体积积混混凝凝土土浇浇筑筑应采取相应措施。混凝土浇筑完成后应及时回填,避免长期暴露。停止降水时应验算箱形基础的抗浮稳定性,防止基础发生上浮或倾斜事故。总结总结桩基工程桩基工程预制桩预制桩灌注桩灌注桩锤击沉桩锤击沉桩静力沉桩静力沉桩振动沉桩振动沉桩水冲沉桩水冲沉桩4d重锤重锤低击低击质量质量控制控制接桩接桩方法方法成孔方法成孔方法施工工艺施工工艺充盈系数充盈系数正循环正循环反循环反循环复打法复打法