土木工程施工地基处理与桩基础工程

23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第一节地基加固处理一、地基加固的原理将土质由松变实，将土的含水量由高变低，即可达到地基加固的目的。二、地基加固的方法挖、填、换、夯、压、挤、拌23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第二节地下连续墙施工一、地下连续墙概述在拟建地下建筑的地面上，用专门的成槽机械沿着设计部位，在泥浆护壁的条件下，分段开挖一条狭长的深槽、清基，在槽内沉放钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙幅。将若干墙幅连接成整体，形成一条连续的地下墙。可应用于地下铁道、地下停车场、船坞、港口驳岸、桥梁基础、水坝、大型基础支护、高楼地下室、地下油罐、竖井、深路堑和深开挖边坡的挡土墙等。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第二节地下连续墙施工优点：（l）整体性好，刚度大。（2）防渗水性能好。（3）适应各种地质条件。（4）挡土止水深度深。（深度已达131m）。（5）施工噪音小、震动小。（6）可在各种复杂环境和条件下施工。缺点：（l）施工技术比较复杂。（2）如果只作为基坑支护结构，造价较高。（3）泥浆易造成污染，处理成本高。（4）地下连续墙表面不平整，欠光滑。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第二节地下连续墙施工二、地下连续墙的施工程序：23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐1.放线23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐2.导墙开挖23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐3.导墙钢筋绑扎23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐4.导墙模板支撑23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐5.导墙浇筑混凝土23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐6.养护：中间要架设木支撑或者砖支撑23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐7.泥浆配置23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐8.泥浆测试23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐9.成槽开挖23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐9.成槽开挖23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐9.成槽开挖23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐10.钢筋制作：钢筋笼平台及钢筋对焊23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐10.钢筋制作：钢筋笼子制作23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐11.钢筋笼起吊23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐11.钢筋笼起吊23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐12.钢筋笼入槽23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐13.锁口管吊放：两边的是锁口管23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐14.混凝土浇筑：中间的为浇筑设备，两边是锁口管23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐14.混凝土浇筑23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐14.混凝土浇筑23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐15.锁口管起拔23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐15.锁口管起拔23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工一、桩基础工程概述二、钢筋混凝土预制桩施工三、钢筋混凝土灌注桩施工四、人工挖孔灌注桩五、灌注桩施工质量要求六、桩基工程安全技术23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工一、桩基础工程概述桩基础组成：桩和桩顶承台桩的分类：1、按桩的受力情况分为：摩擦桩和端承桩2、按桩的施工方法分为：预制桩和灌注桩23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工二、钢筋混凝土预制桩施工特点：能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，对周围环境影响较大。施工程序：预制、运输、堆放、沉桩。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工（一）钢筋混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放1、制作：工厂制作和现场制作。2、起吊：当桩的混凝土强度达到设计强度的70％方可起吊。达到100％设计强度时方可运输和打桩。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工（二）钢筋混凝土预制桩的沉桩1、沉桩前的准备工作：①处理障碍物；②平整场地；③抄平放线；④铺设水电管网；⑤沉桩设备的进场，安装及桩的供应。2、沉桩方法：锤击法、静力压桩法、振动法、水冲法。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工3、锤击沉桩施工①打桩机具：桩锤、桩架、动力装置。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工②打桩顺序：打桩顺序直接影响到桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度(桩距大小)、桩的规格、长短、桩的设计标高、工作面布置、工期要求等综合考虑，合理确定打桩顺序。根据基础的设计标高和桩的规格，宜按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工③打桩方式：轻锤高击、重锤低击④接桩：方法目前有三种：焊接法、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工⑤打桩质量要求：

Ⅰ、能否满足贯入度或标高的设计要求；

Ⅱ、打入后的偏差是否在允许范围之内；

Ⅲ、桩顶、桩身是否打坏。⑥入土深度：摩擦桩：以标高为主，贯入度作为参考。端承桩：以贯入度为主，标高作为参考。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工4、打桩中常见事故的分析、处理在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题，例如桩顶破碎，桩身断裂，桩身位移、扭转、倾斜，桩锤跳跃，桩身严重回弹等。发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见，采取相应的技术措施后，方可继续施工。

23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工（1）桩顶、桩身被打坏原因：①桩顶受到冲击产生很高的局部应力；②桩身混凝土保护层太厚，直接受冲击的是素混凝土；③桩帽垫层材料选用不合适，或已被打坏；④桩顶面和桩的轴线不垂直，桩处于偏心受力状态；⑤过打－－硬土层，最后贯入度太小，锤的落距过大；⑥桩身混凝土强度不够。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工（2）打歪原因：①制作：桩顶不平，桩身混凝土凸肚，桩尖偏心，接桩不正；②地质：有障碍物在土中；③操作：初入土时歪斜，未纠正即施打。（3）打不下原因：①桩身被打坏；②遇上钢渣、孤石、硬土层等；③隔期打（停歇）。（4）一桩打下，邻桩上升原因：在软土中，当布桩较密，打桩顺序又欠合理时，发生一桩打下，将造成邻桩上升，或将邻桩拉断，或引起周围土坡开裂，建筑物裂缝。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工5.桩头的处理在打完各种预制桩开挖基坑时，按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身，要保证桩身的主筋伸入承台，长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时，在桩位上挖成喇叭口，凿掉桩头混凝土，剥出主筋并焊接接长至设计要求长度，与承台钢筋绑扎在一起，用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工静力压桩——新技术静力压桩是利用无噪声、无振动的静压力将桩压入土中，常用于土质均匀的软土地基的沉桩施工。静力压桩利用压桩架的自重和配重，通过卷扬机牵引，由钢丝绳、滑轮和压梁，将整个桩机的重力(800～1500kN)反压在桩顶上，以克服桩身下沉时与土的摩擦力，迫使预制桩下沉。压桩施工一般采取分节压入、逐段接长的施工方法。接桩的方法同前。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工三、钢筋混凝土灌注桩施工灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等优点。但存在操作要求较严，易发生颈缩、断裂现象，技术间歇时间较长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多等缺点。

灌注桩按成孔方法分为干作业钻孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐（一）干作业钻孔灌注桩干作业钻孔灌注桩施工过程如下图所示。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土层和淤泥质土。钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐（二）泥浆护壁成孔灌注桩1.概念先用成孔机械进行钻孔，在钻孔过程中为了防止孔壁坍塌，在孔中注入泥浆（或清水自造泥浆）保护孔壁，钻孔达到深度后，进行检查清孔，然后安放钢筋骨架，最后浇注混凝土而成。适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎(砾)石土及风化岩层；以及地质情况复杂，夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。（1）成孔机械：回转钻机、潜水钻机、冲击钻机等。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐回转钻机

1－座盘；２－斜撑；３－塔架；４－电机；５－卷扬机；６－塔架；７－转盘；8—钻杆；9—泥浆输送管；10—钻头23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐潜水钻机1一钻头；2一潜水钻机；3一电缆；4一护筒；5一水管；6一滚轮支点；7一钻杆；8一电缆盘；9一卷扬机；10一控制箱23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐冲击钻机1一滑轮；2一主杆；3一拉索；4一斜撑；5一卷扬机；6一垫木；7一钻头23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐（2）泥浆：

泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，根据需要，还可掺入其它物质，如纯碱等，以改善泥浆的品质。泥浆中胶质颗粒的分子，在泥浆的压力下渗入孔壁表层的孔隙中，形成一层泥皮，促使孔壁胶结，从而起到防止坍孔，保护孔壁的作用作用：液体支撑作用；形成泥皮；携渣、冷却刀具、润滑切土机具等作用。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐制备泥浆的性能指标表2-4项次项目性能指标检验方法1相对密度1.1~1.15t/m3泥浆密度计2粘度10~25s500/700mL漏斗法3含砂率＜6%含砂量计4胶体率＞95%量杯法5失水量＜30mL/30min失水量仪6泥皮厚度1~3mm/30min失水量仪7静切力1min2~3Pa10min5~10Pa静切力计8稳定性<0.03g/cm2

9pH值7~9pH试纸23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐2.施工工艺施工准备测量放线桩机就位钻孔检查、清孔浇注混凝土、成桩造浆循环埋设护筒安放钢筋骨架第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐（1）测定桩位、埋设护筒：护筒：6~8mm厚钢板，比孔口大100~200mm，深1~1.5m，顶部开设1~2个溢浆口，周围用粘土密封。作用：定位；保护孔口；维持水头等。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐

a）正循环

b）反循环

图2-15泥浆循环成孔工艺

1一钻头；2一泥浆循环方向；3一沉淀池；4一泥浆池；5一泥浆泵；6一砂石泵；7一水阀；8一钻杆；9一钻机回旋装置（2）泥浆循环方式23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐正循环方式：泥浆由钻杆内部注入，并从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入沉淀池，经沉淀的泥浆流入泥浆池再注入钻杆，由此进行循环。操作简单，当孔不太深，孔径≤800mm时，钻进效果好。反循环方式：泥浆由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，然后，由砂石泵在钻杆内形成真空，使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥浆池。泥浆上返速度快，排渣能力强，钻进效率高，孔壁稳定，孔底沉渣少，成孔质量可靠。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐钻进施工：第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐（3）检查钻进过程中，要保证护筒内水位高于地下水位；排除的泥浆密度应在1.2~1.4t/m3。（4）清孔方式：泥浆循环方式、空气吸泥机时间：分两次进行。钻到设计标高时，用循环换浆法清孔；灌注混凝土前，泵吸反循环清孔。检查：清孔后，检查孔底沉渣厚度，孔内泥浆密度等。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐（5）钢筋骨架的制作与安装桩的长度较大时钢筋笼一般分段制作，分段制作的钢筋笼接头宜采用焊接。为防止钢筋笼的变形，应设置加劲箍，加劲箍应在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求所设弯钩不得向内伸露，以免妨碍导管提升。钢筋笼吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定在孔口钢护筒上，使其不上浮、下沉。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐钢筋笼吊装第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐（6）浇注混凝土

第二次清孔后0.5小时以内，采用导管法浇注。混凝土浇注的导管的壁厚不宜小于3mm，直径宜为200~250mm；直径制作偏差不应超过2mm，导管的分节长度视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头；管提升时，不得挂住钢筋笼；导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6~1.0MPa

第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐

浇注水下混凝土：开始灌注时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300~500mm，桩直径小于600mm时可适当加大导管底部至孔底距离；混凝土料斗中应有足够的混凝土储备量，混凝土灌注后能使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上；混凝土浇注中边灌注边提升导管，但应保证导管口始终埋置在混凝土内，导管埋深宜为2~6m，严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土浇注记录。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐混凝土浇筑第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐（7）废泥浆的处理灌注桩施工时所产生的废弃物有钻孔形成的弃土、变质后不能循环使用的护壁泥浆废液，还有施工结束时所剩余的护壁泥浆。其中任何一种都会对周围环境造成污染。所以，在对废弃物进行处理时应遵循有关环保规定，不能随意排放。目前大多数工地对废泥浆和钻渣的处理采用简单的土办法，即靠沉淀池沉淀一段时间，再用抓斗或人工挖出，放在场地上进行自然脱水，然后再装车外运至指定的弃土堆场。或者将初步沉淀后的厚质的废泥浆用密封的罐车外运，倒入暂无影响的坑和低洼地内。第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐3.常遇问题及处理方法（1）坍孔（2）钻孔偏移（3）流砂（4）吊脚桩（5）钻孔漏浆第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工（三）沉管灌注桩沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备，将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中(钢管直径应与桩的设计尺寸一致)，造成桩孔，然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土，随之拔出套管，利用拔管时的振动将混凝土捣实，便形成所需要的灌注桩。利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，称为锤击沉管灌注桩；利用振动器振动沉管、拔管成桩，称为振动沉管灌注桩。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工为了提高桩的质量和承载能力，沉管灌注桩常采用单打法、复打法、反插法等施工工艺。单打法(又称一次拔管法)：拔管时，每提升0.5～1.0m，振动5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，这样反复进行，直至全部拔出。复打法：在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要进行局部复打。施工时，应保证前后两次沉管轴线重合，并在混凝土初凝之前进行。反插法：钢管每提升0.5m，再下插0.3m，这样反复进行，直至拔出。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工1.锤击沉管灌注桩锤击沉管灌注桩适宜于一般粘性土、淤泥质土和人工填土地基。锤击沉管灌注桩施工要点：桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈，以防地下水渗入管内和作缓冲层。沉管时先用低锤锤击，观察无偏移后，才正常施打。拔管前，应先锤击或振动套管，在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工桩管内混凝土尽量填满，拔管时要均匀，保持连续密锤轻击，并控制拔管速度，一般土层以不大于1m/min为宜，软弱土层与软硬交界处，应控制在0.8m/min以内为宜。在管底未拔到桩顶设计标高前，倒打或轻击不得中断，注意使管内的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出为止。桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2m时，均应跳打施工；中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后，方可施打。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工2.振动沉管灌注桩振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击沉管。其施工过程为：桩机就位沉管上料

拔管23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工3.沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法(1)颈缩颈缩：指桩身的局部直径小于设计要求的现象。当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在50～70mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工(2)断桩断桩：指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。处理方法：施工时，控制中心距离不小于4倍桩径；确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后，再进行下根桩的施工。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工(3)吊脚桩吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。原因：当地下水压力大时，或预制桩尖被打坏，或桩靴活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。处理方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工(4)混凝土灌注过量

如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能是由于孔底有洞穴，或者在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，强度大大降低，在混凝土侧压力作用下，桩身扩大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前应详细了解现场地质情况，对于在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工四、人工挖孔灌注桩大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔，放置钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩基础，也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成，穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。优点是桩身直径大，承载能力高；施工时可在孔内直接检查成孔质量，观察地质土质变化情况；桩孔深度由地基土层实际情况控制，桩底清孔除渣彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工1.人工挖掘成孔护壁方法施工坍落的支护措施有现浇混凝土护壁、沉井护壁、喷射混凝土护壁等。(1)现浇混凝土护壁法施工

即分段开挖、分段浇筑混凝土护壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。桩孔采取分段开挖，每段高度取决于土壁直立状态的能力，一般0.5～1.0m为一施工段，开挖井孔直径为设计桩径加混凝土护壁厚度。23:31:14来自seanbrontechu百度文库推荐第三节桩基础工程施工(2