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2019/7/14,1,第2章 樁基礎工程,概述 2.1 預制樁施工 2.2 灌注樁施工,2019/7/14,2,1. 樁基礎構造 樁基礎是一種常用的深基礎形式，它由基樁和連接于樁頂?shù)某信_共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基，若樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上，則稱為高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎，而在橋梁、碼頭工程中常用高承臺樁基礎。,概述,2019/7/14,3,樁基礎分類 按材料分類 混凝土樁、鋼樁，也有采用木、組合材料的樁。 按使用功能分類 豎向抗壓樁（抗壓樁）、豎向抗拔樁（抗拔樁）、水平受荷樁（主要承受水平荷載）、復合受荷樁（豎向、水平荷載均較大）。 按承載性能分類 摩擦型樁和端承型樁， 前者又分為摩擦樁、端承摩擦樁；后者又分為端承樁、摩擦端承樁。 摩擦樁在極限承載力狀態(tài)下，樁頂荷載由樁側阻力承受；端承摩擦樁樁頂荷載則主要由樁側阻力承受。端承樁在極限承載力狀態(tài)下，樁頂荷載由樁端阻力承受； 摩擦端承樁樁頂荷載則主要由樁端阻力承受。,概述,2019/7/14,4,按施工方法分類 預制樁、灌注樁。 預制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種形式的樁，用沉樁設備將樁打入、壓入或振入土中，或有的用高壓水沖沉入土中。 灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上用機械或人工成孔，然后在孔內灌注混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同分為挖孔、鉆孔、沖孔灌注樁，沉管灌注樁和爆擴樁等。 按擠土狀況分類 非擠土樁、部分擠土樁和擠土樁。 沉管法、爆擴法施工的灌注樁、打入（或靜壓）的實心混凝土預制樁、閉口鋼管樁或混凝上管樁 屬于擠土樁。 沖擊成孔法、鉆孔壓注法施工的灌注樁、預鉆孔打入式預制樁、混凝土 ( 預應力混凝土 ) 管樁、 H 型鋼樁、敞口鋼管樁等屬 于部分擠土樁；干作業(yè)法、泥漿護壁法、套管護壁法施工的灌注樁屬非擠土樁。,2019/7/14,5, 2.1 預制樁施工,預制樁包括混凝土預制樁、鋼樁兩種。 混凝土預制樁常用的有鋼筋混凝土實心方樁、預應力混凝土空心管樁。 鋼樁有鋼管樁、H型鋼樁、其他異性鋼樁。 沉樁方法有錘擊沉樁、振動沉樁和靜力沉樁等。 本節(jié)以鋼筋混凝土方樁為例介紹沉樁的施工工藝，其它樁形施工方法類似，不再重復。,2019/7/14,6,2.1.1 預制樁的制作,場地應平整、堅實，不得產生不均勻沉降； 疊澆層數(shù)4層，上下層及鄰樁之間應做好隔離層，混凝土的澆筑應待下層或鄰樁設計強度達到30以上方可進行； 樁所用混凝土強度等級不宜低于C30;預應力樁不宜低于C40； 樁的縱向鋼筋配筋率：錘擊沉樁不宜小于0.8%，靜力壓樁不宜小于0.6%；樁頂范圍內的箍筋應加密，并設置鋼筋網片；主筋位置必須正確，保護層不得過厚； 鋼筋接長用對焊，接頭錯開； 混凝土由樁頂至樁尖連續(xù)澆筑，嚴禁中斷； 樁頂應制作平整。,2019/7/14,7,鋼筋混凝土預制樁制作鋼筋、模板施工,2019/7/14,8,2.1.2 預制樁的起吊、運輸、堆放,預制樁的起吊,混凝土強度： 起吊移位 70設計強度； 運輸、打樁 100設計強度。 運輸： 合理設置吊點：正負彎矩值基本相等。,2019/7/14,9,2. 預制樁運輸,3. 預制樁堆放,堆放地點應平整堅實，排水通暢； 墊木間距應與吊點位置相同，各層墊木應位于同一垂直線上； 堆放層數(shù)不宜過多，一般不宜超過4層； 避免二次搬運。,吊、運平穩(wěn)，避免損壞。 當運距不大時，可采用滾筒、卷揚機等拖動樁身運輸； 當運距較大時可采用小平臺車運輸。 運輸過程中支點應與吊點位置一致。,2019/7/14,10,2.1.3 預制樁沉樁,（1）打樁機械,打樁機具主要包括樁錘、樁架和動力裝置三個部分。 樁錘是對樁施加沖擊力，將樁打入土中的機具； 樁架的作用是將樁吊到打樁位置，并在打樁過程中引導樁的方向，保證樁錘能沿要求的方向沖擊； 動力裝置包括驅動樁錘及卷揚機用的動力設備。,1.錘擊沉樁的施工方法,2019/7/14,11,2019/7/14,12,施工中常見的樁錘有落錘、蒸汽錘（單動汽錘、雙動汽錘）、柴油汽錘和液壓錘。,落錘 是指樁錘用人力或機械拉升，然后自由落下，利用自重夯擊樁頂。 優(yōu)缺點： 構造簡單、使用方便、沖擊力大，能隨意調整落距，但錘打速度慢，效率較低、樁身易損失。 落錘重量一般為 0.51.5 t ，重型錘可達數(shù)噸 適用范圍 適宜打各種樁；粘土、含礫石的土和一般土層均可使用。,2019/7/14,13,優(yōu)缺點： 構造簡單、落距短，對設備和樁頭不易損壞，打樁速度及沖擊力較落錘大，效率較高。 適用范圍 適于打各種樁。,B. 單動汽錘,單動汽錘工作原理圖,利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉，然后由錘的自重向下沖擊沉樁。只在上升時耗用動力，下降靠自重；,2019/7/14,14,雙動汽錘工作原理圖,C. 雙動汽錘,利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖，增加夯擊能量。,優(yōu)缺點： 沖擊次數(shù)多、沖擊力大、工作效率高，可不用樁架打樁，但需鍋爐或空壓機，設備笨重，移動較困難。 適用范圍 適宜打各種樁，便于打斜樁；使用壓縮空氣時可在水下打樁；可用于拔樁。,2019/7/14,15,D. 柴油錘,利用燃油爆炸，推動活塞，引起錘頭跳動。,優(yōu)缺點： 附有樁架、動力等設備，機架輕、移動便利、打樁快、燃料消耗少，有重量輕和不需要外部能源等優(yōu)點。 適用范圍 最宜用于打木樁、鋼板樁；不適于在過硬或過軟的土中打樁。,導桿式柴油錘 工作原理圖,2019/7/14,16,2019/7/14,17,E. 振動樁錘,利用偏心輪引起激振，通過剛性連接的樁帽傳到樁上。,優(yōu)缺點： 沉樁速度快，適應性大，施工操作簡易安全，能打各種樁并幫助卷揚機拔樁。 適用范圍 適宜于打鋼板樁、鋼管樁、鋼筋混凝土和土樁；宜用于砂土，塑性粘土及松軟砂粘土；在卵石夾砂及緊密粘土中效果較差。,2019/7/14,18,JZZ75振動樁機，功率43.5kW，最大沉樁直徑0.50m，最大沉樁深度31m，適用于振動沉管灌注樁施工。,2019/7/14,19,2019/7/14,20,在選擇打樁機具時，應根據(jù)地基土壤的性質、工程的大小、樁的種類、施工期限、動力供應條件和現(xiàn)場情況確定。,2019/7/14,21,樁架,作用： 支撐錘樁 吊樁就位 打樁導向 類型 （常用）： 多功能樁架（沿軌道行駛的） ：機動適應性好；大、裝拆運麻煩。 履帶式樁架（裝在履帶底盤上） ：移動方便，適用范圍廣。 步履式樁架：移動方便，穩(wěn)定性好,適應性強。,2019/7/14,22,履帶式樁架,多功能樁架,2019/7/14,23,（2）打樁施工,A. 準備工作 （1）場地準備：清除地上、地下障礙物，平整、壓實場地，設置排水溝； （2）放軸線、定樁位、設置水準點 （2個）； （3）確定打樁順序：擠土直接影響打樁進度、施工質量以及周圍環(huán)境。 （4）接通現(xiàn)場的水、電管線，準備好施工機具；做好對樁的質量檢驗。 （5）進行打樁試驗：2根，檢驗工藝、設備是否符合要求。,2019/7/14,24,B.打樁順序,防止土向一個方向擠壓，這樣有可能最后打入的樁難打或者樁的入土深度減少，直接影響打樁進度和施工質量。 打樁順序是否合理，還應考慮擠土對周圍環(huán)境（如建筑物）的影響。,2019/7/14,25,（1) 當樁中心距4倍樁徑時， 可：自中間向四周打設； 由中心向兩側對稱打； 分段對稱打。 （2) 當樁中心距4倍樁徑時，可按施工方便打； （3) 當樁的規(guī)格不同時，先大后小，先長后短； （4) 當樁尖設計標高不同時，先深后淺。,2019/7/14,26,C.打樁工藝,工藝順序： 設置標尺樁架就位吊樁就位扣樁帽、落錘、脫吊鉤低錘輕打正式打（接樁，截樁，靜、動載試驗，承臺施工）。 要點： 采用重錘低擊，開始要輕打； 連續(xù)施打，減少回彈固結； 注意貫入度變化，做好打樁記錄（編號、每米錘擊數(shù)、樁頂標高、最后貫入度）； 如遇異常情況（貫入度劇變；樁身突然傾斜、位移、回彈；樁身嚴重裂縫或樁頂破碎），暫停施打，與有關單位研究處理。,2019/7/14,27,打入預制樁第一節(jié)樁體,打入預制樁電焊接樁,打入預制樁末節(jié)樁體,2019/7/14,28,（3）打樁的質量控制,1）滿足承載力要求： 端承樁控制最后貫入度為主(參考標高) 摩擦樁控制沉樁標高為主(參考最后貫入度) 2）偏差: 樁位偏差：排樁偏軸100，順軸150mm； 群樁 1/3樁徑或邊長； 垂直偏差 1 % ; 3）樁不受損： 樁頂、樁身不打壞，樁頂下1/3樁長內無水平裂縫。,2019/7/14,29,（4）打樁對周邊環(huán)境的影響及其防治,1） 打樁對周邊環(huán)境的影響 振動、噪音、擠土、孔隙水壓力增大,2） 防治,預鉆孔沉樁 袋裝砂井或塑料排水板 挖防震溝 重錘低擊 控制打樁速度和打樁順序 靜力壓樁 水沖法輔助打樁,2019/7/14,30,2.靜力壓樁,靜力壓樁是在均勻軟弱土中利用壓樁架（型鋼制作）的自重和配重，通過卷揚機的牽引傳到樁頂，將樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁方法。這種沉樁方法無振動、無噪音、對周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。,2019/7/14,31,靜力壓樁機構造原理圖,活動壓梁,油壓表,樁帽,上段樁,上段樁錨筋,下段樁,加壓重物,底盤,軌道,導籠口,操作平臺,卷揚機,加壓鋼絲繩滑輪組,樁架導向籠,2019/7/14,32,11,全液壓式靜力壓樁機壓樁示意圖,2019/7/14,33,2019/7/14,34,2019/7/14,35,壓樁過程中，當樁尖碰到夾砂層時，壓