现代建筑施工施工新技术课件

现代建筑施工新技术

现代建筑施工新技术

目录一、地基处理新技术二、桩基础工程施工新技术三、地下空间工程施工四、深基坑支护技术五、新型混凝土技术六、预应力混凝土施工技术目录七、新型模板及脚手架应用技术八、钢结构施工新技术九、建筑防水工程新技术十、建筑装饰工程新技术十一、建筑节能与环保新技术十二、施工过程监测和控制七、新型模板及脚手架应用技术地基处理新技术一、CFG桩复合地基施工

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩(CementFlyashGravelPile)的简称，由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩体主体材料为碎石，石屑为中等粒径骨料，可改善级配，粉煤灰具有细骨料和低标号水泥作用。通过调整水泥掺量和配合比，桩体强度可在C5～C20之间变化，一般为C5～C10。

CFG桩是在碎石桩的基础上发展起来的，属复合地基刚性桩。地基处理新技术一、CFG桩复合地基施工CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散的砂土、粉土等。对塑性指数高的饱和软粘土使用要慎重。

CFG桩按施工成孔工艺可分为：取土成孔柱锤夯击CFG桩振动沉管CFG桩长螺旋钻管内泵压CFG桩长螺旋钻孔灌注桩人工或机械洛阳铲成桩泥浆护壁钻孔灌注桩CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土振动沉管CFG桩施工工艺振动沉管CFG桩施工工艺振动沉管CFG桩施工施工准备施工前应具备的资料和条件:⑴场地工程地质勘察报告;⑵CFG桩布桩图。应注明桩位编号、设计说明和施工说明。⑶场地邻近的高压电缆、地下管线、地下构筑物和障碍物等调查资料。⑷场地的水准控制点和线路控制坐标。振动沉管CFG桩施工施工准备施工技术措施：⑴确定施工机具和配套设备；⑵制定材料供应计划。标明所用材料的规格、技术要求和数量；⑶进行试成孔，复核地质资料以及设备、工艺的适用性，核定或调整技术参数；⑷按施工平面图放好桩位；⑸确定施打顺序；⑹复核测量基线、水准点及桩的轴线定位点，检查场地所设的水准点是否受施工影响；⑺打桩机沉管表面应有明显的进尺标记。振动沉管CFG桩施工施工技术措施：振动沉管CFG桩施工施工流程(1)沉管：①根据设计桩长、成管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装；②桩机就位，桩管保持垂直，垂直度偏差不大于1%；③若采用预制钢筋砼桩尖，需埋入地表以下300mm左右；④开始沉管。启动马达，沉管到预定标高、停机。⑤记录激振电流变化情况。一般可1m记录一次。振动沉管CFG桩施工施工流程振动沉管CFG桩施工(2)投料：沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料与钢管投料口齐。若投料量不够，应在拔管过程中空中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。(3)拔管：①拔管前，启动马达在原位留振约5-10s再拔管。②控制拔管速度，一般1.2～1.5m/min较合适。拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢、振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析。振动沉管CFG桩施工(2)投料：振动沉管CFG桩施工⑷沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土封顶。⑸施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班一组，尺寸150mm×150mm×150mm,

并测定28天抗压强度。振动沉管CFG桩施工⑷沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土

施工常见问题⑴施工扰动对土强度的影响根据振动沉管成桩工艺对土密实性的影响，可将地基土分为三类：挤密效果好的土：松散填土、粉土、砂土等；可挤密的土：塑性指数不大的松散的粉质粘土和非饱和粘性土；

挤密效果差的土：塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。振动沉管CFG桩施工施工常见问题振动沉管CFG桩施工

土的密实度对土的挤密性影响很大：密实的砂土或粉土，产生剪胀，由密变松。松散的砂土或粉土，孔隙减小，由松变密。⑵缩颈和断桩在饱和软土中施工施工时，在地基土中将产生超孔隙水压力，沿水平方向衰减较快。当采用连打作业时，孔隙水压力来不及消散，对邻桩产生挤压，使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形，严重的会产生缩径和断桩。在上部有较硬的土层或中间夹有硬土层的土中成桩，施工产生的振动力较大，邻桩易出现振动破坏。采用隔桩跳打工艺，若已打桩结硬但强度不高，在中间补打新桩时，已打桩有时会被振裂。振动沉管CFG桩施工土的密实度对土的挤密性影响很大：振动沉管CFG桩施工⑶桩体强度不均桩机卷扬机提升沉管速度太快，为控制平均速度，提升—留振缩径、断桩离析桩身强度不均⑷桩料与土的混合采用活瓣桩靴成桩，当桩靴开口打开的宽度不够，混合料下落不充分桩端与接触不密实或桩端较小。若采用反插法，桩管垂直度难保证，桩身易掺土。振动沉管CFG桩施工⑶桩体强度不均振动沉管CFG桩施工

对策1、控制拔管速度太快缩径、断桩太慢混合料离析，桩顶浮浆多现场试验：沉管φ377mm，投料量1.8m31.2m/min开挖桩径380mm2.5m/min开挖桩径360mm0.8m/min桩顶浮浆多，桩身强度低合理的拔管速度：1.2—1.5m/min振动沉管CFG桩施工对策振动沉管CFG桩施工注意：拔管速度指线速度，不是平均速度。除启动后5-10s，拔管过程中不再留振，不得反插。若桩机卷扬速度较快，可增加卷扬系统中动滑轮数量或通过电动机-减速箱系统调整。振动沉管CFG桩施工注意：拔管速度指线速度，不是平均速度。振动沉管CFG桩施工2、合理布置桩距桩距的确定需要考虑以下因素：

承载力、沉降；施工影响；经济性⑴试验表明，其它条件相同时，桩距越小，复合地基承载力越高；当桩距＜4d，提高幅度不明显。故，从桩土作用考虑，桩距一般≥4d。⑵挤密效果好的土，施工振动使土体密度增加，场地下沉;不可挤密土,地表隆起,桩距越小，隆起量越大。桩距越大，施工质量越容易控制。振动沉管CFG桩施工2、合理布置桩距振动沉管CFG桩施工3、确定施打顺序连续施打间隔跳打在确定施打顺序时，要考虑土性和桩距。软土中，桩距较大，可采用隔桩跳打；在饱和松散粉土、粉砂中施工，若桩距小，不宜采用隔桩跳打。松密，加大沉管难度和易形成断桩。对大面积布桩，采用由中心向外或一边向一边推进的施工顺序，不应由外向中心推进土体隆起、断桩振动沉管CFG桩施工3、确定施打顺序振动沉管CFG桩施工4、混合料坍落度坍落度过大，桩顶浮浆多，桩身强度降低过小，和易性差

混合料坍落度控制在3—5cm，和易性好，拔管速度合理，浮浆可控制在10cm，质量容易保证。振动沉管CFG桩施工4、混合料坍落度振动沉管CFG桩施工施工质量控制措施⑴施工前的工艺试验目的:施打顺序和桩距能否保证桩身质量.

方法：在桩顶表面埋设标杆，观测桩顶位移量。内容：新打桩对未结硬已打桩的影响。上升量与桩身直径的关系。新打桩对已结硬已打桩的影响。上升量＜1cm。振动沉管CFG桩施工施工质量控制措施振动沉管CFG桩施工⑵施工监测信息化施工及时发现施工过程中的问题分析措施观测内容：施工场地标高观测。施工前测量场地标高，施工过程中随时测量地面是否隆起。桩顶标高的观测。注意已打桩桩顶标高变化，特别桩距小的桩。对桩顶上升量大的桩开挖检查。振动沉管CFG桩施工⑵施工监测振动沉管CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工存在的主要问题：⑴堵管。原因：a.混合料配合比不合理。b.坍落度不合理。太大离析，泌水骨料与砂浆分离

c.设备缺陷。弯头、管接头、钻头⑵窜孔在饱和粉土、粉细砂中施工常出现。⑶钻头阀门打不开。⑷现提料后泵送。长螺旋钻管内泵压CFG桩施工存在的主要问题：长螺旋钻管内泵压CFG桩施工夯实水泥土桩复合地基施工夯实水泥土桩法是中国建筑科学研究院地基基础研究所在北京等地旧城区危改小区工程中，为了解决施工场地条件限制和满足住宅产业化的需要而开发出的一种施工周期短、造价低、施工文明、质量容易控制的地基处理方法。利用机械成孔（挤土或非挤土）或人工挖孔，然后将水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体与桩间土组成复合地基的地基处理方法，称为夯实水泥土桩法。夯实水泥土桩复合地基施工夯实水泥土桩复合地基施工夯实水泥土桩复合地基施工1、施工准备

（一）现场取土，确定原位土的土质及含水量是否适宜作水泥土桩的混合料。（二）调查有无廉价的工业废渣（如粉煤灰、炉渣等）可供使用。（三）根据设计选用的成孔方法作现场成孔试验。确定成孔的可行性，事前发现问题，研究对策。夯实水泥土桩复合地基施工1、施工准备夯实水泥土桩复合地基施工2、桩材制备（一）一般采用32.5号水泥，使用前应作强度及稳定性试验。夯实水泥土桩的强度主要由土的性质、水泥品种、水泥标号、龄期、养护条件等控制。必须采用现场土料和施工采用的水泥品种及标号进行混合料配合比设计。（二）掺合料确定后，进行室内配合比试验，用击实试验确定掺合料的最佳含水量。选择配合比时，对重要工程，在掺合料最佳含水量的状态下，在150mm×150mm×150mm试模中试制几种配合比的水泥土试块，按标准试验方法作3天、7天、28天的立方体强度试验，决定适宜的配合比。夯实水泥土桩复合地基施工2、桩材制备夯实水泥土桩复合地基施工一般工程可采用水泥：混合料＝1：6（体积比）试配。（三）当采用原位土作混合料时，宜用无污染、有机质含量不超过5％的粘性土、粉土或砂类土，混和料含水量应满足土料的最优含水量，允许偏差不大于2％。混和料含水量是决定桩体夯实密度的重要因素，在现场实施时应严格控制。用机械夯实时，因锤较重，夯实功大，宜采用土料最佳含水量－（1％～2％），人工夯实时宜采用土料最佳含水量＋（1％～2％），均应由现场试验确定。使用粘性土时常有土团存在，使用前应过10～20mm的筛，如土料含水量过大，需风干或另掺加其他含水量较小的掺合料。在现场可按“一攥成团，一捏即散”的原则对土的含水量进行鉴别。采用工业废料粉煤灰、炉渣等作混合料，拌合质量容易保证。夯实水泥土桩复合地基施工一般工程可采用水泥：混合料＝1：6（体积比）试配。夯实水泥（四）现场使用时，待成孔已经完成或接近完成时，用强制式混凝土拌合机或人工进行拌合，拌合操作标准参照混凝土的拌合要求。如拌合时需要加水，则应边拌边加水，以免形成土团，拌合均匀后待用。夯实水泥土桩复合地基施工（四）现场使用时，待成孔已经完成或接近完成时，用强制式混凝土3、成孔（一）、人工挖孔法夯实水泥土的施工，应按设计要求选用成孔工艺。挤土成孔可选用沉管、冲击等方法；非挤土成孔可选用洛阳铲、螺旋钻等方法。夯实水泥土桩按复合地基设计时，桩径通常为300～400mm，可采用特制的洛阳铲人工成孔，其构造与使用方法可见第10章石灰桩的施工。如持力层强度高，而按大直径桩或深基础施工时，桩径为800～1000mm，底部尚可扩孔，此时，则采用人工挖孔桩的办法成孔。其工艺流程为：人工挖孔至设计深度——清孔及检查——孔底夯实——拌合水泥土——将水泥土逐层灌入孔内。逐层夯实直至设计桩顶标高以上0.2m——素土封顶。夯实水泥土桩复合地基施工3、成孔夯实水泥土桩复合地基施工（二）、机械成孔施工法机械成孔分为挤土和排土成孔,当被加固土体密度较大或挤密性差时,宜选用排土成孔,如螺旋钻、长螺杆钻机、机动洛阳铲、大锅（蜗）锥等成孔。当土的挤密性较好时，宜选用挤土成孔工艺，如沉管法、干振法、“法兰克”法等。沉管法施工类似石灰桩管外投料施工法，利用桩管反插压实。干振法采用干振碎石桩的干振成孔器成孔，投入水泥土加以振实。“法兰克”法采用套管内击式碎石桩的施工方法。夯实水泥土桩复合地基施工（二）、机械成孔施工法夯实水泥土桩复合地基施工4、夯填由于各种成孔工艺均可能使孔底存在部分扰动和虚土，因此夯填混和料前应将孔底土夯实，有利于发挥桩端阻力，提高复合地基承载力。为保证桩顶的桩体强度，现场施工时均要求桩体夯填高度大于桩顶设计标高200～300mm。在垫层施工时将多余桩体凿除，桩顶面应水平。夯填桩孔时，宜选用机械夯实。大孔径水泥土桩的夯实，可采用灰土井桩的夯实机。分段夯填时，夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定，混合料的压实系数cλ不应小于0.93。相同水泥掺量下，桩体密实度是决定桩体强度的主要因素，当cλ≥0.93时，桩体强度约为最大密度下桩体强度的50％～60％。

夯实水泥土桩复合地基施工4、夯填夯实水泥土桩复合地基施工

若采用人工夯实，夯重25kg左右，孔内水泥土每层虚铺30cm左右，先用小落距轻夯3～5次，然后重夯不少于8次，夯锤落距不小于60cm。垫层材料应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。垫层铺设时应压（夯）密实，夯填度不得大于0.9。为减少施工期地基的变形量，采用的施工方法应严禁使基底土层扰动。施工工程中，应有专人监测成孔及回填夯实的质量，并作好施工记录。如发现地基土质与勘察资料不符时，应查明情况，采取有效处理措施。雨季或冬季施工时，应采取防雨防冻措施，防止土料和水泥受雨水淋湿或冻结。夯实水泥土桩复合地基施工若采用人工夯实，夯重25kg左右，孔内水5、质量检验

施工过程中，对夯实水泥土桩的成桩质量应及时进行抽样检验。对成桩质量的抽检数量不应少于总桩数的2％。对一般工程，可检查桩的干密度和施工记录。目前干密度的检验方法可在24h内采用取土样测定或采用轻型动力触探击数与现场试验确定的干密度进行对比，以判断桩身质量。10N

夯实水泥土桩地基竣工验收时，承载力检验应采用单桩复合地基载荷试验。对重要或大型工程，尚应进行多桩复合地基载荷试验。夯实水泥土桩复合地基施工5、质量检验夯实水泥土桩复合地基施工

夯实水泥土桩地基检验数量应为总桩数的0.5％～1％，且每个单体工程不应少于3点。夯实水泥土桩复合地基载荷试验完成后，当以相对变形值确定夯实水泥土桩复合地基的承载力特征值时，对以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基可取载荷试验沉降比或等于0.008所对应的压力，对以粘性土、粉土为主的地基可取载荷试验沉降比或等于0.01所对应的压力。夯实水泥土桩复合地基施工夯实水泥土桩地基检验数量应为总桩数的0.5真空预压法加固软基施工真空预压法是一项比较新的加固软土技术,是属于排水固结法的一种，它通过铺设水平排水砂垫层和设置在软基中的竖向排水体，再在砂垫层上铺设不透气的薄膜封闭装置，借助于埋设在砂垫层内的管道，通过抽真空装置，使土体中形成负压，将土体孔隙中的孔隙水抽出，从而降低孔隙水压力，增加有效应力，使土体产生固结，减少后期沉降，提高地基承载能力。真空预压法适用于软弱黏土地基的加固。真空预压法加固软基施工真空预压法加固软基施工真空预压法加固软基施工真空预压法的特点：1、不需堆载，节省费用2、固结时间短，加固效果好3、土质越软，加固效果越明显4、所用设备和施工工艺比较简单5、能做到文明施工真空预压法加固软基施工真空预压法的特点：真空预压法加固软基施工技术指标（1）密封膜内的真空度应稳定地保持在80KPa以上。（2）砂井或塑料排水板深度范围内土层的平均固结度一般应大于80%。（3）滤水管的周围应填盖100～200mm厚的砂层或其他水平透水材料。（4）所需抽真空设备的数量，以一套设备可抽真空的面积为1000～1500m2确定。（5）当地基承载力要求更高时可联合堆载、强夯等综合加固。（6）预压后建筑物使用荷载作用下可能发生的沉降应满足设计要求。真空预压法加固软基施工技术指标真空预压法加固软基施工施工工艺真空预压法的工艺流程为：地质调查排水设计施工准备排水砂垫层施工打设竖向排水体埋设真空分布管铺设密封膜安装真空泵抽真空观测卸载真空预压法加固软基施工施工工艺真空预压法加固软基施工主要工艺1、铺设与安装主、滤管。根据真空管网设计图的尺寸，用经纬仪测定的里程及断面桩，在砂垫层上面再用皮尺测放主、滤管位置，拉线撤白灰作标记，然后采用人工挖沟槽，沟槽宽0.25m，深度应至第一层砂层面（即0.2m深），即主、滤管一般设置在水平排水垫层中部，保证管上有10~15cm厚的砂覆盖为宜。主、滤管管材：目前多用PVC塑料管。要求滤水管在抽真空预压过程中能适应地基的变形差，能承受足够的径向压力，而不出现变形。一般情况下，主管直径为76mm，滤管为50mm。滤管上设滤水孔，孔径φ6~8mm，孔间距8~10cm左右，（间距不宜太小，滤水孔孔径亦不能过大，否则会影响整个滤管强度）呈三角形排列。

真空预压法加固软基施工主要工艺真空预压法加固软基施工

滤管外设反滤布套，滤布套一般采用无纺土工布缝制而成，反滤布的渗透系数要达到设计要求即k≥5x10-4cm/s。缝制的滤布套长度应大于管长约0.3m。一定要把滤管上的孔洞盖住，再用细绳把滤布套两端捆扎牢靠。当把滤管装入布套之前，要清除管内、外泥砂，避免砂、泥等杂物留在管内，被吸入泵体会损坏泵叶。真空预压法加固软基施工滤管外设反滤布套，滤布套一般采用无纺土工密封系统密封是真空排水预压法成功与否的关键，因此，若采用真空排水预压法，密封问题要高度的重视。

1、密封膜的技术要求密封膜材料要选择密封性能好，抗老化能力强，韧性好，强度大以及抗穿透能力强的薄膜，一般采用聚氯乙烯薄膜即可，密封膜的制作和铺设根据加固区面积的大小和几何尺寸在工厂预先进行加工，将条状的薄膜用热粘法拼成一张，由人工铺设，铺膜要在无风的天气下进行，将成捆的薄膜送入加固区，然后在现场用人工拉开，不要拉得太紧，将薄膜慢慢拉开，放在密封沟边，待开挖密封沟时，再将膜放入四周密封沟中。真空预压法加固软基施工密封系统真空预压法加固软基施工2、铺设密封膜的质量要求：（1）、加工密封膜的大小要考虑埋入密封沟的尺寸，一般每边各加宽3~4m，本区因表层填有碎块石土，一定要埋在填土层以下的软土层中。（2）将砂垫层表面的石头，硬泥、铁丝等杂物清除干净。（3）在砂垫层上先铺一层90g/m2无纺土工布。保护薄膜在抽真空时，被残留在砂垫层的硬物刺破。（4）铺膜时不要拉得太紧，为地基下沉时留有伸展余地。（5）在膜上放置沉降板时，应在板下垫一层土工布。（6）抽真空前应详细检查，遇到有孔洞漏气和粘接不好的地方必须及时补好。（7）试抽时，应派有经验的人穿软底鞋在膜上进行地毯式的检查，以便发现漏气膜破的地方及时进行修补。真空预压法加固软基施工2、铺设密封膜的质量要求：真空预压法加固软基施工袋装砂井袋装砂井塑料排水板塑料排水板塑料排水板施工塑料排水板施工施工后的塑料排水板施工后的塑料排水板多孔单一结构型塑料排水板复合结构塑料排水板多孔单一结构型塑料排水板复合结构塑料排水板土工合成材料应用与施工技术（一）土工合成材料的含义土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体的内部、表面或各层土体之间，发挥加强、保护土体等作用。土工合成材料应用于土建工程始于20世纪30年代，人们在游泳池中使用聚氯乙烯薄膜防渗。到目前为止，全世界10万余项各类工程中已铺设了3亿多平方米的土工合成材料。60年代土工合成材料开始在我国应用，首先用于渠道防渗；1976年在长江的一些护岸工程中用聚丙烯编织布，结合聚氯乙烯绳网和砼块压重，组成软排体，防止河岸冲刷；1981年在天津新港试用了塑料排水板；1998年在特大洪水中使用了大量土工合成材料。土工合成材料应用与施工技术土工合成材料应用与施工技术土工合成材料应用与施工技术(二)土工合成材料的分类目前尚无统一的准则，土工合成材料世界（GeosyntheticsWord）将土工合成材料分为如下五类：

1.土工织物（透水性土工合成材料）

（1）编型土工纤维：由单股线或多股线编织而成。

（2）织型土工纤维即机织物：它是由相互正交纤维织成，其特点是孔径均匀，沿经纬线方向的强度大，而斜交方向强度低，拉断的延伸率较低。

（3）非织造（无纺）型土工织物：它由合成纤维原料加工的连续长丝以不规则的排列联结起来而成。这类土工纤维抗拉强度各向一致。与织造物相比抗拉强度略低，但延伸率较大，孔径不很均匀，是当前世界上应用最广的一种土工织物。土工合成材料应用与施工技术(二)土工合成材料的分类土工合成材料应用与施工技术

2.土工膜

分沥青和聚合物两大类，主要特点是透水性低。

3.土工格栅

经过拉伸形成的具有方形或矩形格栅的聚合物板材，常用作加筋土结构的筋材。

4.土工网

由合成材料条带、粗股条编织或合成树脂压制的具有较大孔眼、刚度较大的平面结构或三维网状结构的网状土工合成材料，用于软基加固垫层、坡面防护等。5.土工排水材

以无纺土工织物和土工网、土工膜或不同形状的土工合成材料组成的土工应用的排水材料，如塑料排水板。6.土工复合材

上述各种材料复合而成土工合成材料应用与施工技术2.土工膜土工合成材料应用与施工技术（三）土工合成材料的作用及应用：1、过滤作用

把土工织物置于土体表面或相邻土层之间，可以有效地阻止土颗粒通过，从而防止由于土颗粒的过量流失而造成土体的破坏，同时允许土中的水或气体穿过织物自由排出，以免由于孔隙中的水压力升高造成土体的失稳等不利后果。a-土石坝内排水体的滤层；b-挡土墙回填土中排水系统的滤层土工合成材料应用与施工技术（三）土工合成材料的作用及应用：土工合成材料应用与施工技术2、排水作用

具有一定厚度的土工织物具有良好的三维透水特性，可以在土体中形成排水通道，把土中的水汇集起来，沿着材料的平面排出。较厚的针刺型无纺织物和某些具有较多孔隙的复合型土工合成材料都可以起排水作用a-土石坝护面下的排水；b-软基处理中垂直排3、隔离作用有些土工合成材料能够把两种不同粒径的土、砂、石料，或把土、砂、石料与地基或其它建筑物隔离开来，以免相互混杂，失去各种材料和结构的完整性，或发生土粒流失现象

a-坝体与地基间的隔离层；b-石笼、砂袋与地基之间的隔离层土工合成材料应用与施工技术2、排水作用土工合成材料应用与施工技术4、加筋作用

土工合成材料埋在土体中，可以改变土中的应力状态，增加土体的模量，限制土体侧向位移；还增加土体和其它材料之间的摩阻力，提高土体及相关建筑物的稳定性

a.用于加固土坡和堤坝

b.用于加筋土挡墙5、防渗作用

土工膜和复合型土工合成材料，可以防止液体的渗漏、气体的挥发，保护环境和建筑物的安全

a-坝基下垂直防渗墙；b-灌区内的低压输水管道土工合成材料应用与施工技术4、加筋作用土工合成材料应用与施工技术6、防护作用土工合成材料对土体或水面可以起防护作用a-防止水蒸发或空气中的灰尘污染水面；b-防止海岸或河岸被冲刷。7、减荷功能8、隔热、保温功能土工合成材料应用与施工技术6、防护作用土工合成材料应用与施工技术施工技术（一）土工合成材料的连接方法

1.搭接法将一片土工织物的末端自由地压在另一片的始端上。搭接的宽度为750～1500mm，地层越软，搭接宽度越大。搭接法耗费土工织物较多。

2.缝接法用手提缝纫机将两片土工织物缝起来，其搭接量一般小于25cm，各种缝接法见图8-21。

3.胶接法用适用于各种土工膜的胶粘剂，如聚氯乙烯胶及聚氨脂类胶等，涂抹在被砂纸打毛揩净的土工膜搭接部位，压紧、固化24h后，便粘合牢固。

土工合成材料应用与施工技术施工技术土工合成材料应用与施工技术4.电热锲焊接法电热锲夹在在两层被焊土工膜之间将膜加热，热锲向前移动时，其后的两辊轮一起向前移动将两膜压合，

土工织物缝接方法

电热锲焊接示意图土工合成材料应用与施工技术4.电热锲焊接法土工合成材料应用与施工技术5.溶剂焊接溶剂将土工膜表面溶化成胶状然后粘结，例如THF溶剂，两膜搭接80～100mm，搭接面擦拭干净将溶剂涂刷在搭接面上，粘合后用滚筒滚压固化。土工合成材料应用与施工技术5.溶剂焊接土工合成材料应用与施工技术土工合成材料用于排水过滤的典型实例土工合成材料用于排水过滤的典型实例

土工合成材料加固路堤土工合成材料加固路堤桩基础工程施工新技术灌注桩后注浆施工灌注桩后注浆是指在灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧处的注浆阀注入水泥浆。注浆目的一是通过桩底和桩侧后注浆加固桩底沉渣（虚土）和桩身泥皮，二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗颗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，从而增大桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减少桩基沉降。桩基础工程施工新技术灌注桩后注浆施工适用范围：

灌注桩后注浆技术适用于除沉管灌注桩外的各类泥浆护壁和干作业的钻、挖、冲孔灌桩。分类：1、按注浆先后分（1）、前处理注浆桩（2）、后处理注浆桩灌注桩后注浆施工适用范围：灌注桩后注浆施工2、按桩端预留压力注浆装置形式划分：（1）、预留压力注浆室；（2）、预留承压包；（3）、预留注浆空腔；（4）、预留注浆通道；（5）、预留特殊注浆装置。3、按桩底注浆按施工工艺可以分为：闭式注浆工艺和开式注浆工艺。灌注桩后注浆施工2、按桩端预留压力注浆装置形式划分：灌注桩后注浆施工施工过程：1、注浆管压浆管采用直径为25mm的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm，在桩底部长出钢筋笼5cm，上部高出桩顶混凝土面50cm但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头（俗称花管），在该部分采用钻头均匀钻出4排（每排4个）、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头；用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。

灌注桩后注浆施工施工过程：灌注桩后注浆施工2、浇筑混凝土浇注桩身混凝土前要向孔底投放0.5m厚碎石。3、注浆（1）注浆施工顺序压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩；压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1根桩的A管，压浆量约占总量的70%（111～114t水泥），压完后再压另1根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩2根管压浆时间间隔30～60min以上，给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录，记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。灌注桩后注浆施工2、浇筑混凝土灌注桩后注浆施工（2）压水实验注浆前先进行压水实验，确定注浆压力。压水实验后，进行注浆，压力从小到达，浆液从稀到稠。（3）二次注浆为了充分发挥注浆作用，可以进行二次注浆。（4）闭浆注浆结束后，注浆管端部采取机械封堵闭浆，闭浆时间为24～48h。灌注桩后注浆施工（2）压水实验灌注桩后注浆施工质量控制措施：1、注浆时机桩身达到设计强度的70﹪以上且大于20MPa。2、浆液浓度浆液水灰比：地下水位以下0.45～0.65，地下水位以上0.7～0.9。3、注浆量注浆量取决于土层的类别、土体的渗透性能、桩径、桩长、等因素。4、注浆压力与速度注浆压力：软土层4～8MPa，风化岩10～16MPa。速度：注浆流量不宜超过75L／min。灌注桩后注浆施工质量控制措施：灌注桩后注浆施工施工过程中的注意事项：（1）为防止水泥浆从空孔部分的压浆管接头处压出，空孔部分的压浆管接头应采用生料带进行密封，并且空孔部分的钢管均应采用整根长钢管连接。（2）压浆应低档慢压，先稀后浓。低档慢压既能有效防止压力突然增大无法压浆的情况，也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他的地方冒出，使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充，随着压浆量的增加，压力自然形成逐渐增加的状况。（3）同一根桩的压浆管，如其中一根确实无法压浆或压浆量不够，另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。邻近桩的相邻压浆管也应补足相应的压浆量。灌注桩后注浆施工施工过程中的注意事项：灌注桩后注浆施工长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工长螺旋钻孔压灌混凝土桩由长螺旋钻孔桩工法演变而来与普通长螺旋钻孔桩不同它采用高压砼泵通过钻头活门向孔内连续高压泵注流态混凝土至桩顶为止然后插入钢筋笼而形成的桩体是一种新型的桩基础施工手段。工法特点：长螺旋钻孔压灌混凝土桩的成孔是采用长螺旋钻机无振动排土钻进,无需泥浆护壁,因而对周边居民及相邻建筑物没有振动影响,也无泥浆污染,减轻劳动强度、工艺简洁、成桩效率高，加快了施工速度;缩短工期。长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工实用范围：长螺旋钻孔压灌混凝土桩适用范围较大，几乎可以适用各种土层，既能干作业成孔，也能在地下水位较浅的情况下成孔成桩。桩径为Φ400–Φ800，桩长最大可达到32m。机具设备：（1）长螺旋钻机（2）混凝土搅拌设备和运输设备（3）混凝土输送泵混凝土输送泵长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工实用范围：长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工施工工艺：施工准备→测量放线→钻机对位→检查桩管、砼输送管→钻进成孔→泵压混凝土与提升钻杆→钢筋笼安装就位→移机操作要点：（1）钻机对位钻机就位时，液压支腿要落在实处，松软处可用枕木等物垫塞，利用液压支腿使钻机水平并调整钻机立柱与水平面垂直，垂直偏差不大于1%，对位偏差不超过20mm。长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工施工工艺：长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工

（2）钻进成孔钻进成孔中，对钻压、转速和钻进速度要根据地质变化与动力头工作电流显示值进行合理调整，正常钻进的电流值一般为100A左右。当电流值大于140A的额定值时，应迅速进行空钻，使紧抱钻杆叶片上的土块甩出，待电流值降到正常范围后方可继续钻进，钻进时应采用间歇钻进方法(即钻进→空钻→钻进)，以利于被切削岩土及时排出地面。当钻至设计深度后空转30-60s，待电流稳定后停钻并发出信号，为泵送混凝土做好准备长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工（2）钻进成孔长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工（3）泵压混凝土与提升钻杆混凝土可采用现场搅拌混凝土，混凝土坍落度一般为150～180mm，石子粒径通常为5～20mm，掺高效减水剂或泵送剂，泵送混凝土时，司泵工与司钻工要随时联系，保证输送、停止输送混凝土与提升、停止提升钻杆的工作密切配合。钻杆提升要求为提升速度1.5～3.5m／min，钻头始终埋在混凝土下面1.0m深处；泵送混凝土要求为：泵工作压力值一般控制在3.0-4.0MPa，并保证提升钻头时要带压，达到桩顶标高后超灌500mm。长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工（3）泵压混凝土与提升钻杆长螺旋钻孔压灌混凝土桩施（4）钢筋笼制作安装钢筋笼加工质量应符合设计与规范要求。在泵送混凝土结束后应迅速将钻具移位，清理孔口，借助副卷扬机吊笼入孔，并将笼体振入预定深度。（5）填写记录表记录表由司钻工、司泵工各自分别填写。记录分台班填写，班组负责人审核，经项目技术部门整理汇总。长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工（4）钢筋笼制作安装长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工

质量控制要点（1）应注意轴线或控制点的准确定位。（2）根据设计桩长、自然地面标高、桩顶标高及钻机距地面高度，换算钻杆进孔尺寸，并在钻杆或机身上作明显标志，钢筋笼下放深度可在预定深度的基础上调高300-500mm，以免钢筋笼在孔内下沉，不能满足锚人承台的长度要求。制定合适的钻机开行路线，以免桩身被挤压破坏。（3）下钻前一定要先做好冲管检查，防止砼在输送管或冲管中堵塞。注意司钻工和司泵工的协调配合。（4）混凝土质量控制。包括对原材料的检测，配合比的确定，坍落度控制，计量每根桩混凝土的用量，随时算出每根桩的充盈系数(正常情况下充盈系数为1.0-1.2)。（5）做好机械设备状态控制。长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工质量控制要点长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工常见质量问题：（1）穿孔（2）桩位偏移（3）斜孔（4）堵管（5）缩径与扩径（6）标高不准（7）钢筋笼沉入困难（8）断桩与夹层（9）混凝土强度不足长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工常见质量问题：长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工挤扩支盘灌注桩施工挤扩支盘压力注浆砼桩是利用专用设备，对桩孔内适当深度的土层进行多分支盘挤扩，形成多个支盘挤扩，形成多个支盘扩大头。再经桩端处理和压力注浆改变地基土层状态，从而提高桩的承载力，这种新型施工工艺具有良好的技术经济效果。挤扩支盘灌注桩施工挤扩支盘灌注桩施工挤扩支盘灌注桩施工适用范围：挤扩支盘灌注桩适用于地下水位以上，粘土及粉质粘土土层中和土质较为软弱、单桩承载力要求较高的工程。桩身尺寸：挤扩支盘灌注桩主要构造尺寸挤扩支盘灌注桩施工适用范围：挤扩支盘灌注桩施工桩的布置：支盘桩的最小中心距取3d（d为主桩直径）与1.5D中的较大值，当D＞2m时，可取D＋1m。对于抗压桩，盘端承面应全部进入宜成盘土层，盘底距软弱下卧层顶面不宜小于1.5D；主桩进入持力层的深度对于粘性土、粉土不宜小于2.0d，对于砂土、碎石土不宜小于1.5d，距软弱下卧层顶面的距离不宜小于5d。对于抗拔桩，盘应设置在宜成盘土层的下部，盘顶面全部进入宜成盘土层，并距软弱上覆土层底面的距离不宜小于1.5D。挤扩支盘灌注桩施工桩的布置：挤扩支盘灌注桩施工桩身混凝土：混凝土强度不低于C25，水下时不低于C30。桩身配筋：纵向钢筋直径不宜小于12mm；当主桩直径为600～1200mm时，截面配筋率可取0.3～0.65％；对受水平荷载特别大的支盘桩和抗拔支盘桩，应根据计算确定配筋率。挤扩支盘灌注桩施工桩身混凝土：挤扩支盘灌注桩施工施工机械及设备：支盘成型机是支盘成型的专用设备，通过液压传动，产生三维挤扩功能，从其挤扩压力值的大小反映地层的软硬程度。通过对支盘机深浅尺寸的控制，还可掌握各地层的厚薄软硬变化来弥补勘察精度之不足，从而可有效地控制持力层及设计盘位尺寸，保证单桩承载力能充分满足设计要求。挤扩支盘灌注桩施工施工机械及设备：挤扩支盘灌注桩施工施工工艺：（一）泥浆护壁成孔工艺：当地下水位较高时，通常利用孔内地层中的粘性土原土造浆以泥浆护壁成孔，根据地质情况选择持力层设置分支及承力盘，按支盘设计深度，下入全液压挤扩支盘成型机，操作液压工作站将弓压臂（承力板）挤出、收回、反复转角、经多次挤压成盘，再由上至下或由下至上完成挤扩多个支盘的作业，然后安放钢筋笼、清孔、灌注砼成桩。（二）干作业成孔工艺：当地下水位较深时，水位以上可采用螺旋钻机进行干作业成孔后，下入挤扩支盘机，按设计支盘位尺寸进行挤扩作业、处理虚土、下钢筋笼、灌注砼成桩。该法进度快。挤扩支盘灌注桩施工施工工艺：挤扩支盘灌注桩施工

（三）水泥注浆护壁成孔工艺：干砂成桩时，孔壁易坍塌，成盘作业无法进行。这时必须采用灌注水泥浆工艺，稳住孔壁后，方能挤扩成盘。（四）重锤捣扩成孔工艺：浅层软土分布区，上部荷载不大的一般多层建筑物，利用浅部可塑粘性土层为依托，通过插入孔内的外套加入建筑废料（破碎砖瓦、砼碎片、碎石、小石块等），在管内用重锤冲捣将废料挤入孔壁，到设计厚度后，放入支盘机，按设计盘位尺寸再挤扩成盘，下钢筋笼、灌注砼成桩，获取理想的单桩承载