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课程---《建筑施工与管理》第2章地基处理与桩基工程2.1基坑验槽2.2地基加固处理2.3桩基施工课程---《建筑施工与管理》第2章地基处理与桩基工程2.112.1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2.1基坑验槽2.1.1观察验槽22.2地基加固处理2.2.1地基加固的原理:“将土质由松变实,将土的含水量由高变低”——Groundimprovement2.2.2地基加固的方法:“挖”

、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”2.2地基加固处理2.2.1地基加固的原理:32.2地基加固处理“挖”——挖除不厚软土。“填”——软土层厚大面积回填。“换”——将软土换填成硬土,做垫层。“夯”——夯击能夯实土,粘性土、湿陷黄土。“压”——排水固结土,砂桩。“挤”——挤密桩施工,如水泥粉煤灰碎石桩。“拌”——化学搅拌桩,如旋喷桩、深层搅拌桩等。2.2地基加固处理42.3深基础工程2.3.1预制桩施工2.3.2灌注桩施工2.3.3其它深基础施工2.3深基础工程52.3.1概述一、深基础的类型桩基础墩基础地下连续墙沉井基础沉箱基础2.3.1概述一、深基础的类型6二、桩基础的组成与种类1.组成:若干根桩

承台(承台梁)2.种类1)按受力性质分:

摩擦桩端承桩抗拔(浮)桩2)按材料分:钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土…3)按形状分:方、圆、多边、管4)按制作方法分:预制桩、灌注桩

二、桩基础的组成与种类2.种类2)按材料分:钢、混凝土、钢筋7预制桩沉桩方法:锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入软土。振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,沉拔快,适砂土。水冲法:高压射水(桩侧或桩内)冲孔下沉,留1~2m打入或振入。适坚硬土、砂石层。钻孔锤击法:钻孔(留1~2m)、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。静力压桩法:80~120t压桩机,适软弱土层。预制桩沉桩方法:锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入软土。8灌注桩按成孔方法:钻孔法——一般土层沉管法——土质差、水位高爆扩法——土质好(粘性)、无地下水人工挖孔法——桩径大、土较好灌注桩按成孔方法:钻孔法——一般土层92.3.2钢筋混凝土打入桩的施工一、预制桩的制作、运输和堆放1.制作――宜由工厂加工,保证质量要点:叠制≯4层,上下隔离,下层混凝土达到30%再上层;钢筋接长用对焊,接头错开;混凝土由顶至尖连续浇筑,注意养护与保护;预应力管桩离心成型,直径400~500,壁厚80~100,节长8~10m,C60。2.3.2钢筋混凝土打入桩的施工一、预制桩的制作、运输和102、运输

--防止损坏(1)混凝土强度:

起吊移位――≮70%设计强度

运输、起吊就位――≮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)合理吊点:(正负弯矩值相等则均小)2、运输

--防止损坏(1)混凝土强度:113.堆放高度不超过四层;地面坚实、平整,垫长枕木;支承点在吊点位置,垫木上下对齐。3.堆放高度不超过四层;12二、打桩设备:1、桩锤——落锤:构简、使便、锤高可调;效率低,桩损大。锤重0.5~1.5t,动力卷扬机、人。柴油锤:(导杆式、筒式)

构简、使便、自供能源、适于中型桩;锤重0.12~6.0t;不适过软过硬土、噪音大、污染,40~80次/分。蒸汽锤:单动-升耗能、自重降,力大慢1.5~15t,25~30次/分;双动式-双向耗能,效率高,0.6~6t;100~200次/分;可打可拔。液压锤:无噪、无污、频率高,复杂、价高。油气二压施力长,贯入度大。

二、打桩设备:1、桩锤——132、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;大而装拆运麻烦履带式桩架:移动方便,适用范围广。 步履式桩架:移动方便,稳定性好,适应性强2、桩架作用:支撑锤桩143、桩锤选择:(宜重锤低击)类型选择:型号选择:1)依单桩设计荷载计算冲击能E;

E≥0.025P2)依E及资料初选桩锤重量;3)验算适用系数K:

K=[(锤总重M+桩重C)/E选

];

(≤5,3.5,2)

4)验算合宜系数:M/C=1~23、桩锤选择:(宜重锤低击)类型选择:15三、打桩施工1、准备工作(1)场地准备:清除地上、地下障碍物,平整、压实场地,设置排水沟;(2)放轴线、定桩位、设置水准点(≮2个);(3)确定打桩顺序:(4)进行打桩试验:≮2根,检验工艺、设备是否符合要求。三、打桩施工1、准备工作16打桩顺序:1)当桩中心距<4倍桩径时,可:①自中间向四周环绕或放射打;②由中心向两侧对称打;③分段对称打;2)当桩中心距4倍桩径时,可按施工方便顺序打;3)当桩的规格不同时,先大后小,先长后短;4)当桩尖设计标高不同时,先深后浅。避免

入土深度不一,导致不均匀沉降;难打易碎;邻桩移位倾斜。打桩顺序:1)当桩中心距<4倍桩径时,避免入土深度不一,172、打桩工艺:工艺顺序:设置标尺→桩架就位→吊桩就位→扣桩帽、落锤、脱吊钩→低锤轻打→正式打(接桩,截桩,静、动载试验,承台施工)。要点:采用重锤低击,开始要轻打;注意贯入度变化,做好打桩记录(编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度…);如遇异常情况(贯入度剧变;桩身突然倾斜、位移、回弹;桩身严重裂缝或桩顶破碎),暂停施打,与有关单位研究处理。2、打桩工艺:工艺顺序:183、质量要求:1)满足承载力要求:端承桩-控制最后贯入度为主(参考标高)摩擦桩-控制沉桩标高为主(参考最后贯入度)2)偏差:桩位偏差:排桩―偏轴≯100,顺轴≯150mm;

群桩-

≯1/3桩径或边长;垂直偏差

≯1%;3)桩不受损:桩顶、桩身不打坏,桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。3、质量要求:1)满足承载力要求:192.3.3灌注桩施工一、钻孔灌注桩:施工无振动无噪音,但比同径预制桩承载低、沉降大。(一)干作业法(用于无地下水或已降水)1、成孔机械:螺旋钻-长:钻杆长10m以上,φ400~600

短:钻杆长3~5m,φ300~400钻扩机:钻孔径800~1200,扩孔径可达3.5m2.3.3灌注桩施工一、钻孔灌注桩:202、施工(1)工艺顺序

平整场地,挖排水沟→定桩位→钻机对位、校垂直→开钻出土→清孔→检查垂直度及虚土情况→放钢筋骨架→浇混凝土。2、施工(1)工艺顺序21(2)施工要点

①土质差、有振动、间距小时,间隔钻孔制作;②软塑土层、含水量大-用疏纹叶片钻杆;可塑、硬塑粘土,含水量较小的砂土-用密纹叶片钻杆;③及时灌注混凝土,防止孔壁坍塌;④浇混凝土时放护筒,混凝土坍落度5~9cm,每层浇筑高度≯1.5m。

(3)质量要求①偏差要求:位置偏差≯70~150mm;垂直度偏差≯1%②孔底虚土厚度:端承桩≯50mm;

摩擦桩≯150mm。③

避免出现缩径和断桩(2)施工要点22(二)泥浆护壁成孔(用于有地下水)

1、成孔机械

冲抓钻

冲击钻潜水电钻

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(二)泥浆护壁成孔(用于有地下水)1、成孔机械用于碎232、施工(1)工艺顺序:平整场地、挖排水沟→定桩位→埋护筒→配泥浆→钻孔、灌泥浆→清孔→放钢筋骨架→水下灌注混凝土。(2)要点:1)护筒直径比钻头大100,开设1~2个溢浆口,埋入土中≮1m;2)泥浆比重1.1左右(粘土时可自造),随钻随灌,保持高于水位面;2、施工(1)工艺顺序:243)水下灌注要求:①混凝土≮C20,坍落度16~22cm,骨料粒径≯30mm;②导管最大外径比钢筋笼内径小100以上;③钢筋的混凝土保护层厚度≮50mm(混凝土垫块);④能埋管500~600mm后剪断导柱塞铅丝;⑤提管时保证混凝土埋入≮1m。3)水下灌注要求:①混凝土≮C20,坍落度16~22cm,骨25二、沉管灌注桩1.特点:能在土质很差,地下水位很高时施工2.施工方法:锤击沉入钢管法振动沉入钢管法3.工艺顺序:

桩靴、钢管就位→沉管→检查管内有无砂、水→放入钢筋骨架→浇灌混凝土、提管。4.要点:

防止钢管内进入泥浆、水;灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动防止缩径、断桩及吊脚桩。二、沉管灌注桩1.特点:能在土质很差,地下水位很高时施工265.

提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩:单打法——复打法——单打时不放钢筋笼,混凝土初凝前原位打入、插筋灌注。振动沉管灌注桩:单振法——灌满混凝土后,每原位振动5~10s,再上拔0.5~1m。复振法——同复打法;反插法——单振法拔管时,每上拔0.5~1m,向下反插0.3~0.5m。5.

提高桩承载力的方法27三、爆扩灌注桩步骤:成孔→放炸药→灌砂及压爆混凝土→引爆成扩大头→检查→置筋→灌筑混凝土。炸药用量:依扩大头径及土质而定,可用计算、试验、查表三法。内容:爆桩孔爆扩大头三、爆扩灌注桩步骤:成孔→放炸药→灌砂及压爆混凝土→引爆28四、人工挖孔灌注桩

安全要求:护壁、通风、联络、照明、人员上下四、人工挖孔灌注桩292.4其它深基础施工一、地下连续墙1.用途:深基坑的支护结构+建筑物的深基础2.特点:刚度大,挡土又挡水,可用于任何土质,施工无振动、噪音低;成本高,施工技术复杂,专用设备。3.施工工艺:导墙施工→槽段开挖→清孔→插入接头管和钢筋笼→水下浇筑混凝土→(初凝后)拔出接头管。4.支承及与基础底板、结构墙体的连接:2.4其它深基础施工一、地下连续墙30二、墩基础(即大直径扩底灌注桩)

直径>0.8m。(桩径2.5m、底径5m、承千吨)方法:1)人挖人扩桩;2)机钻人扩桩,干法;3)机钻机扩桩,湿法。要求:防塌壁;须降水、通风、通讯、照明。设备:1)风镐、八字护壁;2)钻扩机。施工工艺:护壁挖孔→扩底→放入钢筋笼→浇筑混凝土二、墩基础(即大直径扩底灌注桩)直径>0.8m。(桩径231三、沉井基础1、用途:重型设备基础;桥墩;取水结构;超高层建筑物基础;2、施工工艺:制作安放刃脚→分节浇筑沉井和开挖下沉→(井内混凝土施工)1)现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒,可设内隔墙,可竖向分段;2)井筒内挖土或水力吸泥后,井筒靠自重逐步下沉,边挖边沉;3)沉至设计标高后用素混凝土封底防水渗,浇钢筋混凝土底板,或内填;4)若沉井为内空的地下结构物,则浇筑钢筋混凝土顶板。三、沉井基础1、用途:重型设备基础;桥墩;取水结构;超高层建32演讲完毕,谢谢观看!演讲完毕,谢谢观看!33课程---《建筑施工与管理》第2章地基处理与桩基工程2.1基坑验槽2.2地基加固处理2.3桩基施工课程---《建筑施工与管理》第2章地基处理与桩基工程2.1342.1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2.1基坑验槽2.1.1观察验槽352.2地基加固处理2.2.1地基加固的原理:“将土质由松变实,将土的含水量由高变低”——Groundimprovement2.2.2地基加固的方法:“挖”

、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”2.2地基加固处理2.2.1地基加固的原理:362.2地基加固处理“挖”——挖除不厚软土。“填”——软土层厚大面积回填。“换”——将软土换填成硬土,做垫层。“夯”——夯击能夯实土,粘性土、湿陷黄土。“压”——排水固结土,砂桩。“挤”——挤密桩施工,如水泥粉煤灰碎石桩。“拌”——化学搅拌桩,如旋喷桩、深层搅拌桩等。2.2地基加固处理372.3深基础工程2.3.1预制桩施工2.3.2灌注桩施工2.3.3其它深基础施工2.3深基础工程382.3.1概述一、深基础的类型桩基础墩基础地下连续墙沉井基础沉箱基础2.3.1概述一、深基础的类型39二、桩基础的组成与种类1.组成:若干根桩

承台(承台梁)2.种类1)按受力性质分:

摩擦桩端承桩抗拔(浮)桩2)按材料分:钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土…3)按形状分:方、圆、多边、管4)按制作方法分:预制桩、灌注桩

二、桩基础的组成与种类2.种类2)按材料分:钢、混凝土、钢筋40预制桩沉桩方法:锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入软土。振动法:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,沉拔快,适砂土。水冲法:高压射水(桩侧或桩内)冲孔下沉,留1~2m打入或振入。适坚硬土、砂石层。钻孔锤击法:钻孔(留1~2m)、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。静力压桩法:80~120t压桩机,适软弱土层。预制桩沉桩方法:锤击法:以桩锤的冲击力将桩打入软土。41灌注桩按成孔方法:钻孔法——一般土层沉管法——土质差、水位高爆扩法——土质好(粘性)、无地下水人工挖孔法——桩径大、土较好灌注桩按成孔方法:钻孔法——一般土层422.3.2钢筋混凝土打入桩的施工一、预制桩的制作、运输和堆放1.制作――宜由工厂加工,保证质量要点:叠制≯4层,上下隔离,下层混凝土达到30%再上层;钢筋接长用对焊,接头错开;混凝土由顶至尖连续浇筑,注意养护与保护;预应力管桩离心成型,直径400~500,壁厚80~100,节长8~10m,C60。2.3.2钢筋混凝土打入桩的施工一、预制桩的制作、运输和432、运输

--防止损坏(1)混凝土强度:

起吊移位――≮70%设计强度

运输、起吊就位――≮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)合理吊点:(正负弯矩值相等则均小)2、运输

--防止损坏(1)混凝土强度:443.堆放高度不超过四层;地面坚实、平整,垫长枕木;支承点在吊点位置,垫木上下对齐。3.堆放高度不超过四层;45二、打桩设备:1、桩锤——落锤:构简、使便、锤高可调;效率低,桩损大。锤重0.5~1.5t,动力卷扬机、人。柴油锤:(导杆式、筒式)

构简、使便、自供能源、适于中型桩;锤重0.12~6.0t;不适过软过硬土、噪音大、污染,40~80次/分。蒸汽锤:单动-升耗能、自重降,力大慢1.5~15t,25~30次/分;双动式-双向耗能,效率高,0.6~6t;100~200次/分;可打可拔。液压锤:无噪、无污、频率高,复杂、价高。油气二压施力长,贯入度大。

二、打桩设备:1、桩锤——462、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;大而装拆运麻烦履带式桩架:移动方便,适用范围广。 步履式桩架:移动方便,稳定性好,适应性强2、桩架作用:支撑锤桩473、桩锤选择:(宜重锤低击)类型选择:型号选择:1)依单桩设计荷载计算冲击能E;

E≥0.025P2)依E及资料初选桩锤重量;3)验算适用系数K:

K=[(锤总重M+桩重C)/E选

];

(≤5,3.5,2)

4)验算合宜系数:M/C=1~23、桩锤选择:(宜重锤低击)类型选择:48三、打桩施工1、准备工作(1)场地准备:清除地上、地下障碍物,平整、压实场地,设置排水沟;(2)放轴线、定桩位、设置水准点(≮2个);(3)确定打桩顺序:(4)进行打桩试验:≮2根,检验工艺、设备是否符合要求。三、打桩施工1、准备工作49打桩顺序:1)当桩中心距<4倍桩径时,可:①自中间向四周环绕或放射打;②由中心向两侧对称打;③分段对称打;2)当桩中心距4倍桩径时,可按施工方便顺序打;3)当桩的规格不同时,先大后小,先长后短;4)当桩尖设计标高不同时,先深后浅。避免

入土深度不一,导致不均匀沉降;难打易碎;邻桩移位倾斜。打桩顺序:1)当桩中心距<4倍桩径时,避免入土深度不一,502、打桩工艺:工艺顺序:设置标尺→桩架就位→吊桩就位→扣桩帽、落锤、脱吊钩→低锤轻打→正式打(接桩,截桩,静、动载试验,承台施工)。要点:采用重锤低击,开始要轻打;注意贯入度变化,做好打桩记录(编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度…);如遇异常情况(贯入度剧变;桩身突然倾斜、位移、回弹;桩身严重裂缝或桩顶破碎),暂停施打,与有关单位研究处理。2、打桩工艺:工艺顺序:513、质量要求:1)满足承载力要求:端承桩-控制最后贯入度为主(参考标高)摩擦桩-控制沉桩标高为主(参考最后贯入度)2)偏差:桩位偏差:排桩―偏轴≯100,顺轴≯150mm;

群桩-

≯1/3桩径或边长;垂直偏差

≯1%;3)桩不受损:桩顶、桩身不打坏,桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。3、质量要求:1)满足承载力要求:522.3.3灌注桩施工一、钻孔灌注桩:施工无振动无噪音,但比同径预制桩承载低、沉降大。(一)干作业法(用于无地下水或已降水)1、成孔机械:螺旋钻-长:钻杆长10m以上,φ400~600

短:钻杆长3~5m,φ300~400钻扩机:钻孔径800~1200,扩孔径可达3.5m2.3.3灌注桩施工一、钻孔灌注桩:532、施工(1)工艺顺序

平整场地,挖排水沟→定桩位→钻机对位、校垂直→开钻出土→清孔→检查垂直度及虚土情况→放钢筋骨架→浇混凝土。2、施工(1)工艺顺序54(2)施工要点

①土质差、有振动、间距小时,间隔钻孔制作;②软塑土层、含水量大-用疏纹叶片钻杆;可塑、硬塑粘土,含水量较小的砂土-用密纹叶片钻杆;③及时灌注混凝土,防止孔壁坍塌;④浇混凝土时放护筒,混凝土坍落度5~9cm,每层浇筑高度≯1.5m。

(3)质量要求①偏差要求:位置偏差≯70~150mm;垂直度偏差≯1%②孔底虚土厚度:端承桩≯50mm;

摩擦桩≯150mm。③

避免出现缩径和断桩(2)施工要点55(二)泥浆护壁成孔(用于有地下水)

1、成孔机械

冲抓钻

冲击钻潜水电钻

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(二)泥浆护壁成孔(用于有地下水)1、成孔机械用于碎562、施工(1)工艺顺序:平整场地、挖排水沟→定桩位→埋护筒→配泥浆→钻孔、灌泥浆→清孔→放钢筋骨架→水下灌注混凝土。(2)要点:1)护筒直径比钻头大100,开设1~2个溢浆口,埋入土中≮1m;2)泥浆比重1.1左右(粘土时可自造),随钻随灌,保持高于水位面;2、施工(1)工艺顺序:573)水下灌注要求:①混凝土≮C20,坍落度16~22cm,骨料粒径≯30mm;②导管最大外径比钢筋笼内径小100以上;③钢筋的混凝土保护层厚度≮50mm(混凝土垫块);④能埋管500~600mm后剪断导柱塞铅丝;⑤提管时保证混凝土埋入≮1m。3)水下灌注要求:①混凝土≮C20,坍落度16~22cm,骨58二、沉管灌注桩1.特点:能在土质很差,地下水位很高时施工2.施工方法:锤击沉入钢管法振动沉入钢管法3.工艺顺序:

桩靴、钢管就位→沉管→检查管内有无砂、水→放入钢筋骨架→浇灌混凝土、提管。4.要点:

防止钢管内进入泥浆、水;灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动防止缩径

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