高層建筑知識培訓

高層建筑相關知識 高層建筑 超過一定高度和層數(shù)的多層建筑 在美國 24 6m 或 7 層以上視為高層建筑 在日本 31m 或 8 層及以上視為高層建 筑 在英國 把等于或大于 84082824 3m 得建筑視為高層建筑 中 國自 2005 年起規(guī)定超過 10 層的住宅建筑和超過 24 米高的其他民用 建筑為高層建筑 目錄 基本概念 分類 定義 簡史 建筑特點 設計要點 綜合問題 展望規(guī)劃 基本概念 分類 定義 簡史 建筑特點 設計要點 綜合問題 展望規(guī)劃 1972 年國際高層建筑會議將高層建筑分為 4 類 第一類為 9 16 層 最高 50 米 第二類為 17 25 層 最高 75 米 第三類 為 26 40 層 最高 100 米 第四類為 40 層以上 高于 100 米 公 元前 280 年古埃及人建造了高 100 多米的亞歷山大港燈塔 523 年 在中國河南登封縣建成高 40 米嵩岳寺塔 現(xiàn)代高層建筑興起于美國 1883 年在芝加哥建起第一幢高 11 層的保險公司大樓 1931 年在紐 約建成高 102 層的帝國大廈 第二次世界大戰(zhàn)以后 出現(xiàn)了世界范 圍的高層建筑繁榮時期 1970 1974 年建成的美國芝加哥西爾斯大 廈 約 443 米高 高層建筑可節(jié)約城市用地 縮短公用設施和市政 管網(wǎng)的開發(fā)周期 從而減少市政投資 加快城市建設 10 層及 10 層以上的居住建筑 包括首層設置商業(yè)服務網(wǎng)點的 住宅 或建筑高度超過 24m 不包含單層主體建筑超過 24m 的體育 館 會堂 劇院等 的公共建筑 中國 民用建筑設計通則 GB 50352 2005 將住宅建筑依層 數(shù)劃分為 高層建筑 一層至三層為低層住宅 四層至六層為多層住宅 七層至九層為中 高層住宅 十層及十層以上為高層住宅 除住宅建筑之外的民用建 筑高度不大于 24m 者為單層和多層建筑 大于 24m 者為高層建筑 不 包括建筑高度大于 24m 的單層公共建筑 建筑高度大于 100m 的民 用建筑為超高層建筑 建筑高度的計算 當為坡屋面時 應為建筑物室外設計地面到 其檐口的高度 當為平屋面 包括有女兒墻的平屋面 時 應為建筑 物室外設計地面到 其屋面面層的高度 當同一座建筑物有多種屋面形式時 建筑 高度應按上述方法分別計算后取其中最大值 局部突出屋頂?shù)泥谕?塔 冷卻塔 水箱間 微波天線間或設施 電梯機房 排風和排煙 機房以及樓梯出口小間等 可不計入建筑高度內(nèi) 超過一定層數(shù)或高度的建筑將成為高層建筑 高層建筑的起點 高度或?qū)訑?shù) 各國規(guī)定不一 且多無絕對 嚴格的標準 中國定義 在中國 舊規(guī)范規(guī)定 8 層以上的建筑都被稱為高層建筑 而 目前 接近 20 層的稱為中高層 30 層左右接近 100m 稱為高層建筑 而 50 層左右 200m 以上稱為超高層 在新 高規(guī) 即 高層建筑混 凝土結構技術規(guī)程 JGJ3 2002 里規(guī)定 10 層及 10 層以上或高 度超過 28m 的鋼筋混凝土結構稱為高層建筑結構 當建筑高度超過 100m 時 稱為超高層建筑 中國的房屋 6 層及 6 層以上就需要設置電梯 對 10 層以上的房 屋就有提出特殊的防火要求的防火規(guī)范 因此中國的 民用建筑設 計通則 GB 50352 2005 高層民用建筑設計防火規(guī)范 GB 50045 95 將 10 層及 10 層以上的住宅建筑和高度超過 24m 的公共 建筑和綜合性建筑劃稱為高層建筑 國外定義 在美國 24 6m 或 7 層以上視為高層建筑 在日本 31m 或 8 層 及以上視為高層建筑 在英國 把等于或大于 24 3m 得建筑視為高 層建筑 古代就開始建造高層建筑 埃及于公元前 280 年建造的亞歷山大 港燈塔 高 100 多米 為石結構 今留殘址 中國建于 523 年的河 南登封縣嵩岳寺塔 高 40 米 為磚結構 建于 1056 年的山西應縣佛 宮寺釋迦塔 高 67 米多 為木結構 均保存至今 現(xiàn)代高層建筑首先從美國興起 1883 年在芝加哥建造了第一幢 磚石自承重和鋼框架結構的保險公司大樓 高 11 層 1913 年在紐 約建成的伍爾沃思大樓 高 52 層 1931 年在紐約建成的帝國州大 廈 高 381 米 102 層 第二次世界大戰(zhàn)后 出現(xiàn)了世界范圍內(nèi)的高 層建筑繁榮時期 1962 1976 年建于紐約的兩座世界貿(mào)易中心大樓 各為 110 層 高 411 米 1974 年建于芝加哥的西爾斯大廈為 110 層 高 443 米 是目前世界上最高的建筑 加拿大興建了多倫多的商業(yè)宮 和第一銀行大廈 前者高 239 米 后者高 295 米 日本近十幾年來建 起大量高百米以上的建筑 如東京池袋陽光大樓為 60 層 高 226 米 法國巴黎德方斯區(qū)有 30 50 層高層建筑幾十幢 蘇聯(lián)在 1971 年建 造了 40 層的建筑 并發(fā)展為高層建筑群 中國近代的高層建筑始建于 20 世紀 20 30 年代 1934 年在上 海建成國際飯店 高 22 層 50 年代在北京建成 13 層的民族飯店 15 層的民航大樓 60 年代在廣州建成 18 層的人民大廈 27 層的廣 州賓館 70 年代末期起 全國各大城市興建了大量的高層住宅 如 北京前三門 復興門 建國門和上海漕溪北路等處 都建起 12 16 層的高層住宅建筑群 以及大批高層辦公樓 旅館 中國 1986 年建 成的深圳國際貿(mào)易中心大廈 高 50 層 世界各城市的生產(chǎn)和消費的發(fā)展達到一定程度后 莫不積極致 力于提高城市建筑的層數(shù) 實踐證明 高層建筑可以帶來明顯的社 會經(jīng)濟效益 首先 使人口集中 可利用建筑內(nèi)部的豎向和橫向交通 縮短部門之間的聯(lián)系距離 從而提高效率 其次能使大面積建筑的 用地大幅度縮小 有可能在城市中心地段選址 第三 可以減少市 政建設投資和縮短建筑工期 當高層建筑的層數(shù)和高度增加到一定程度時 它的功能適用性 技術合理性和經(jīng)濟可行性都將發(fā)生質(zhì)的變化 與多層建筑相比 在 設計上 技術上都有許多新的問題需要加以考慮和解決 一 建筑方面 主要有 總平面布局要加大防火間距 處理嚴重的日照干擾 為大量 集中的人口疏散和停放車輛安排通道和場地 在符合功能要求的基礎上將多層重復的建筑平面布局標準化 統(tǒng)一化 以滿足主體結構 設備管線 電氣配線分區(qū) 防火疏散等 豎向設計技術的要求 合理布置豎向交通中心 確定樓梯 電梯的數(shù)量和布置方式 保證使用效率和防火安全 內(nèi)外建筑裝修 構造 用料和做法必須適應因風力 地震 溫度變化等所引起的變形和安全問題 在建筑藝術方面要考慮高大體型在城市和群體中的形象和全 方位造型效果 二 結構方面 主要有 考慮高層建筑遇到巨大風力和地震力時所產(chǎn)生的水平側向力 嚴格控制高層建筑體型的高寬比例 以保證其穩(wěn)定性 使建筑平面 體型 立面的質(zhì)量和剛度盡量保持對稱和勻稱 使 整體結構不出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié) 妥善處理因風力 地震 溫度變化和基礎沉降帶來的變形節(jié)點構 造 考慮在重量大 基礎深的地質(zhì)條件下如何保證安全可靠的設 計技術和施工條件問題 三 設備和電氣方面 主要有 設計供暖和給水排水系統(tǒng)時 必須考慮因建筑高度增 大的壓力 保證管道 爐片具有耐壓能力 特殊處理消防和排煙問 題 在供暖 通風中考慮因高處風力增大而增加的空氣滲透和中 合面以上 以下的熱壓變化對于散熱量計算的重要影響 考慮由 于增加了電梯 水箱供水和消防動力用電 對電氣設計的區(qū)域配電 和干線 支線布置提出的要求 四 綜合問題 主要有 關于城市經(jīng)濟效益和環(huán)境效益問題 應遵照城市規(guī) 劃部門指定的地段和控制高度建造 而不能完全根據(jù)建筑本身的需 要 高層建筑由于應力增加 設備和裝修水平必須提高 施工難度 增大 因而造價必然大大高于多層建筑 因此 需要各專業(yè)設計人員 密切合作使平面布局合理 提高使用系數(shù) 做到構造簡潔 自重輕 便于安裝 綜合降低造價 高層建筑最突出的是防火安全設計 各專業(yè)設計人員應嚴格遵守高層建筑設計防火規(guī)范的規(guī)定 展望規(guī)劃 高層建筑能夠節(jié)約城市土地 縮短公用設施和市政管網(wǎng)的開發(fā) 周期 從而減少市政投資 加快城市建設 這些優(yōu)點已經(jīng)逐漸得到公 認 各國的大城市建設部門 都在不斷地對已經(jīng)出現(xiàn)的各種問題進行 全面研究 采取改進措施 這些措施是 提前在城市發(fā)展規(guī)劃中預 作統(tǒng)籌安排 協(xié)調(diào)單個高層建筑 高層建筑群布點同周圍環(huán)境 已 有建筑 名勝古跡 城市風貌 市政公用設施等之間的矛盾 克 服高層建筑使大量人口遠離綠化地帶 生活環(huán)境不如低層和多層建 筑等缺點 設法增加每層綠化陽臺 敞開式的公共休息層 屋頂花 園等 大力開發(fā)高層建筑結構 構造 防火安全 豎向交通所必 需的高級材料 設備和設計施工技術等基本條件 嚴格控制質(zhì)量 力爭降低工程造價和管理費用 在建筑設計方面 對高層建筑帶 來的日照陰影和電磁波干擾的影響 對體量高大突出的建筑造型風 貌和城市空間天際線的藝術效果 以及高層建筑群大量集中的人口 對城市供應和交通的影響等多種問題 采取新的科學分析和研究步 驟 以求得最佳設計方案 結合華城家園工程實例 和大家一起學習 一 場地平整 場地平整的程序 場地平整是將需進行建筑范圍內(nèi)的自然地面 通過人工或機械挖填平整改 造成為設計所需要的平面 以利現(xiàn)場平面布置和文明施工 在工程總承包施工 中 三通一平工作常常是由施工單位來實施 因此場地平整也成為工程開工前 的一項重要內(nèi)容 場地平整要考慮滿足總體規(guī)劃 生產(chǎn)施工工藝 交通運輸和場地排水等要 求 并盡量使土方的挖填平衡 減少運土量和重復挖運 場地平整為施工中的一個重要項目 它的一般施工工藝程序安排是 現(xiàn)場 勘察 清除地面障礙物 標定整平范圍 設置水準基點 設置方格網(wǎng) 測量標 高 計算土方挖填工程量 平整土方 場地碾壓 驗收 當確定平整工程后 施工人員首先應到現(xiàn)場進行勘察 了解場地地形 地 貌和周圍環(huán)境 根據(jù)建筑總平面圖及規(guī)劃了解并確定現(xiàn)場平整場地的大致范圍 平整前必須把場地平整范圍內(nèi)的障礙物如樹木 電線 電桿 管道 房屋 墳墓等清理干凈 然后根據(jù)總圖要求的標高 從水準基點引進基準標高作為確 定土方量計算的基點 土方量的計算有方格網(wǎng)法和橫截面法 可根據(jù)地形具體情況采用 現(xiàn)場抄 平的程序和方法由確定的計算方法進行 通過抄平測量 可計算出該場地按設 計要求平整需挖土和回填的土方量 再考慮基礎開挖還有多少挖出 減去回填 的土方量 并進行挖填方的平衡計算 做好土方平衡調(diào)配 減少重復挖運 以 節(jié)約運費 平整場地的一般要求如下 1 平整場地應做好地面排水 平整場地的表面坡度應符合設計要求 如設 計無要求時 一般應向排水溝方向作成不小于 0 2 的坡度 2 平整后的場地表面應逐點檢查 檢查點為每 100 400m2取 1 點 但不少 于 10 點 長度 寬度和邊坡均為每 20m 取 1 點 每邊不少于 1 點 其質(zhì)量檢 驗標準應符合表 6 46 的要求 3 場地平整應經(jīng)常測量和校核其平面位置 水平標高和邊坡坡度是否符合 設計要求 平面控制樁和水準控制點應采取可靠措施加以保護 定期復測和檢 查 土方不應堆在邊坡邊緣 二 土方開挖 1 學習和審查圖紙 檢查圖紙和資料是否齊全 核對平面尺寸和坑底標高 圖紙相互間有無錯 誤和矛盾 掌握設計內(nèi)容及各項技術要求 了解工程規(guī)模 結構形式 特點 工程量和質(zhì)量要求 熟悉土層地質(zhì) 水文勘察資料 審查地基處理和基礎設計 會審圖紙 搞清地下構筑物 基礎平面與周圍地下設施管線的關系 圖紙相互 間有無錯誤和沖突 研究好開挖程序 明確各專業(yè)工序間的配合關系 施工工 期要求 并向參加施工人員層層進行技術交底 2 查勘施工現(xiàn)場 摸清工程場地情況 收集施工需要的各項資料 包括施工場地地形 地貌 地質(zhì)水文 河流 氣象 運輸?shù)缆?鄰近建筑物 地下基礎 管線 電纜坑基 防空洞 地面上施工范圍內(nèi)的障礙物和堆積物狀況 供水 供電 通訊情況 防洪排水系統(tǒng)等等 以便為施工規(guī)劃和準備提供可靠的資料和數(shù)據(jù) 3 編制施工方案 研究制定現(xiàn)場場地整平 基坑開挖施工方案 繪制施工總平面布置圖和基 坑土方開挖圖 確定開挖路線 順序 范圍 底板標高 邊坡坡度 排水溝 集水井位置 以及挖去的土方堆放地點 提出需用施工機具 勞力 推廣新技 術計劃 4 平整施工場地 按設計或施工要求范圍和標高平整場地 將土方棄到規(guī)定棄土區(qū) 凡在施 工區(qū)域內(nèi) 影響工程質(zhì)量的軟弱土層 淤泥 腐殖土 大卵石 孤石 垃圾 樹根 草皮以及不宜作填土和回填土料的稻田濕土 應分別情況采取全部挖除 或設排水溝疏干 拋填塊石 砂礫等方法進行妥善處理 以免影響地基承載力 5 清除現(xiàn)場障礙物 將施工區(qū)域內(nèi)所有障礙物 如高壓電線 電桿 塔架 地上和地下管道 電纜 墳墓 樹木 溝渠以及舊有房屋 基礎等進行拆除或進行搬遷 改建 改線 對附近原有建筑物 電桿 塔架等采取有效地防護加固措施 可利用的 建筑物應充分利用 6 進行地下墓探 文物勘探 在黃土地區(qū)或有古墓地區(qū) 應在工程基礎部位 按設計要求位置 用洛陽 鏟進行鏟探 發(fā)現(xiàn)墓穴 土洞 地道 地窖 廢井等 應對地基進行局部處理 方法見后 7 作好排水降水設施 在施工區(qū)域內(nèi)設置臨時性或永久性排水溝 將地面水排走或排到低洼處 再設水泵排走 或疏通原有排水泄洪系統(tǒng) 排水溝縱向坡度一般不小于 2 使場地不積水 山坡地區(qū) 在離邊坡上沿 5 6m 處 設置截水溝 排洪溝 阻 止坡頂雨水流入開挖基坑區(qū)域內(nèi) 或在需要的地段修筑擋水堤壩阻水 地下水 位高的基坑 在開挖前一周將水位降低到要求的深度 8 設置測量控制網(wǎng) 根據(jù)給定的國家永久性控制坐標和水準點 按建筑物總平面要求 引測到 現(xiàn)場 在工程施工區(qū)域設置測量控制網(wǎng) 包括控制基線 軸線和水平基準點 做好軸線控制的測量和校核 控制網(wǎng)要避開建筑物 構筑物 土方機械操作及 運輸線路 并有保護標志 場地整平應設 10m 10m 或 20m 20m 方格網(wǎng) 在 各方格點上做控制樁 并測出各標樁處的自然地形 標高 作為計算挖 填土 方量和施工控制的依據(jù) 對建筑物應做定位軸線的控制測量和校核 進行土方 工程的測量定位放線 設置龍門板 放出基坑 槽 挖土灰線 上部邊線和底 部邊線和水準標志 龍門板樁一般應離開坑緣 1 5 2 0m 以利保存 灰線 標 高 軸線應進行復核無誤后 方可進行場地整平和基坑開挖 9 修建臨時設施及道路 根據(jù)土方和基礎工程規(guī)模 工期長短 施工力量安排等修建簡易的臨時性 生產(chǎn)和生活設施 如工具庫 材料庫 油庫 機具庫 修理棚 休息棚 茶爐 棚等 同時敷設現(xiàn)場供水 供電 供壓縮空氣 爆破石方用 管線路 并進行 試水 試電 試氣 修筑施工場地內(nèi)機械運行的道路 主要臨時運輸?shù)缆芬私Y合永久性道路的 布置修筑 行車路面按雙車道 寬度不應小于 7m 最大縱向坡應不大于 6 最小轉彎半徑不小于 15m 路基底層可鋪砌 20 30cm 厚的塊石或卵 礫 石層 作簡易泥結石路面 盡量使一線多用 重車下坡行駛 道路的坡度 轉彎半徑 應符合安全要求 兩側作排水溝 道路通過溝渠應設涵洞 道路與鐵路 電訊 線路 電纜線路以及各種管線相交處 應按有關安全技術規(guī)定設置平交道和標 志 10 準備機具 物資及人員 作好設備調(diào)配 對進場挖土 運輸車輛及各種輔助設備進行維修檢查 試 運轉 并運至使用地點就位 準備好施工用料及工程用料 按施工平面圖要求 堆放 組織并配備土方工程施工所需各專業(yè)技術人員 管理人員和技術工人 組 織安排好作業(yè)班次 制定較完善的技術崗位責任制和技術 質(zhì)量 安全 管理 網(wǎng)絡 建立技術責任制和質(zhì)量保證體系 對擬采用的土方工程新機具 新工藝 新技術 組織力量進行研制和試驗 三 土方機械施工 土方機械化開挖應根據(jù)基礎形式 工程規(guī)模 開挖深度 地質(zhì) 地下水情 況 土方量 運距 現(xiàn)場和機具設備條件 工期要求以及土方機械的特點等合 理選擇挖土機械 以充分發(fā)揮機械效率 節(jié)省機械費用 加速工程進度 土方機械化施工常用機械有 推土機 鏟運機 挖掘機 包括正鏟 反鏟 拉鏟 抓鏟等 裝載機等 一般常用土方機械的選擇可參考表 6 47 常用土方機械的選擇 表 6 47 機械名稱 特性作業(yè)特點及輔助機械適用范圍 推土機 操作靈活 運轉方 便 需工作面小 可 挖土 運土 易于轉 移 行駛速度快 應 用廣泛 1 作業(yè)特點 1 推平 2 運距 00m 內(nèi)的 堆土 效率最高為 60m 3 開挖 淺基坑 4 推送松散的硬土 巖 石 5 回填 壓實 6 配合鏟 運機助鏟 7 牽引 8 下坡坡 度最大 35 橫坡最大為 10 幾 臺同時作業(yè) 前后距離應大于 8m 2 輔助機械 土方挖后運出需配備裝土 運土設 備 1 推一 四類土 2 找平表面 場地平整 3 短距離移挖作填 回填 基坑 槽 管溝并壓實 4 開挖深不大于 1 5m 的 基坑 槽 5 堆筑高 1 5m 內(nèi)的路基 堤壩 6 拖羊足碾 7 配合挖土機從事集中土 方 清理場地 修路開道 推挖三 四類土 應用松土機預先 翻松 等 鏟運機 操作簡單靈活 不 受地形限制 不需特 設道路 準備工作簡 單 能獨立工作 不 需其他機械配合能完 成鏟土 運土 卸土 填筑 壓實等工序 行駛速度快 易于轉 移 需用勞力少 動 力少 生產(chǎn)效率高 1 作業(yè)特點 1 大面積整平 2 開挖大型 基坑 溝渠 3 運距 800 1500m 內(nèi)的挖運土 效率最高為 200 350m 4 填筑路基 堤壩 5 回填壓 實土方 6 坡度控制在 20 以內(nèi) 2 輔助機械 開挖堅土時需用推土機助鏟 開挖 三 四類土宜先用松土機預先翻松 20 40cm 自行式鏟運機用輪胎行駛 適合于長距離 但開挖亦須用助鏟 1 開挖含水率 27 以下的 一 四類土 2 大面積場地平整 壓實 3 運距 800m 內(nèi)的挖運土 方 4 開挖大型基坑 槽 管溝 填筑路基等 但不 適于礫石層 凍土地帶及 沼澤地區(qū)使用 正鏟挖掘機 裝車輕便靈活 回 轉速度快 移位方便 能挖掘堅硬土層 易 控制開挖尺寸 工作 效率高 1 作業(yè)特點 1 開挖停機面以上土方 2 工作面應在 1 5m 以上 開挖合理高 度見表 11 79 3 開挖高度超過挖 土機挖掘高度時 可采取分層開挖 4 裝車外運 2 輔助機械 土方外運應配備自卸汽車 工作面 應有推土機配合平土 集中土方進行 聯(lián)合作業(yè) 1 開挖含水量不大于 27 的一 四類土和經(jīng)爆破后的 巖石與凍土碎塊 2 大型場地整平土方 3 工作面狹小且較深的大 型管溝和基槽路塹 4 獨立基坑 5 邊坡開挖 反鏟挖掘機 操作靈活 挖土 卸土均在地面作業(yè) 不用開運輸?shù)?1 作業(yè)特點 1 開挖地面以下深度不大的土 方 2 最大挖土深度 4 6m 經(jīng)濟 合理深度為 1 5 3m 3 可裝車和 兩邊甩土 堆放 4 較大較深基 坑可用多層接力挖土 2 輔助機械 土方外運應配備自卸汽車 工作面 應有推土機配合推到附近堆放 1 開挖含水量大的一 三 類的砂土或粘土 2 管溝和基槽 3 獨立基坑 4 邊坡開挖 拉鏟挖掘機 可挖深坑 挖掘半 徑及卸載半徑大 操 縱靈活性較差 1 作業(yè)特點 1 開挖停機面以下土方 2 可裝車和甩土 3 開挖截面誤差 較大 4 可將土甩在基坑 槽 兩邊較遠處堆放 2 輔助機械 土方外運需配備自卸汽車 推土機 創(chuàng)造施工條件 1 挖掘一 三類土 開挖 較深較大的基坑 槽 管 溝 2 大量外借土方 3 填筑路基 堤壩 4 挖掘河床 5 不排水挖取水中泥土 抓鏟挖掘機 鋼繩牽拉靈活性較 差 工效不高 不能 挖掘堅硬土 可以裝 1 作業(yè)特點 1 開挖直井或沉井土方 2 可裝車或甩土 3 排水不良也能 開挖 4 吊桿傾斜角度應在 45 1 土質(zhì)比較松軟 施工面 較狹窄的深基坑 基槽 2 水中挖取土 清理河床 3 橋基 樁孔挖土 在簡易機械上工作 使用方便 以上 距邊坡應不小于 2m 2 輔助機械 土方外運時 按運距配備自卸汽車 4 裝卸散裝材料 裝載機 操作靈活 回轉移 位方便 快速 可裝 卸土方和散料 行駛 速度快 1 作業(yè)特點 1 開挖停機面以上土方 2 輪胎式只能裝松散土方 履帶式可裝 較實土方 3 松散材料裝車 4 吊運重物 用于鋪設管道 2 輔助機械 土方外運需配備自卸汽車 作業(yè)面 需經(jīng)常用推土機平整并推松土方 1 外運多余土方 2 履帶式改換挖斗時 可 用于開挖 3 裝卸土方和散料 4 松散土的表面剝離 5 地面平整和場地清理等 工作 6 回填土 7 拔除樹根 一般講 深度不大的大面積基坑開挖 宜采用推土機或裝載機推土 裝土 用自卸汽車運土 對長度和寬度均較大的大面積土方一次開挖 可用鏟運機鏟 土 運土 卸土 填筑作業(yè) 對面積較深的基礎多采用 0 5m3或 1 0m3斗容量的 液壓正鏟挖掘機 上層土方也可用鏟運機或推土機進行 如操作面狹窄 且有 地下水 土體濕度大 可采用液壓反鏟挖掘機挖土 自卸汽車運土 在地下水 中挖土 可用拉鏟 效率較高 對地下水位較深 采取不排水時 亦可分層用 不同機械開挖 先用正鏟挖土機挖地下水位以上土方 再用拉鏟或反鏟挖地下 水位以下土方 用自卸汽車將土方運出 四 四 基坑工程基坑工程 近年來我國隨著經(jīng)濟建設和城市建設的快速發(fā)展 地下工程愈來愈多 高 層建筑的多層地下室 地鐵車站 地下車庫 地下商場 地下倉庫和地下人防 工程等施工時都需開挖較深的基坑 有的高層建筑多層地下室平面面積達數(shù)萬 平方米 深度有的達 26 68m 施工難度較大 大量深基坑工程的出現(xiàn) 促進了設計計算理論的提高和施工工藝的發(fā)展 通過大量的工程實踐和科學研究 逐步形成了基坑工程這一新的學科 它涉及 多個學科 是土木工程領域內(nèi)目前發(fā)展最迅速的學科之一 也是工程實踐要求 最迫切的學科之一 對基坑工程進行正確的設計和施工 能帶來巨大的經(jīng)濟和 社會效益 對加快工程進度和保護周圍環(huán)境能發(fā)揮重要作用 6 2 16 2 1 基坑工程的內(nèi)容基坑工程的內(nèi)容 基坑開挖的施工工藝一般有兩種 放坡開挖 無支護開挖 和在支護體系 保護下開挖 有支護開挖 前者既簡單又經(jīng)濟 在空曠地區(qū)或周圍環(huán)境允許時 能保證邊坡穩(wěn)定的條件下應優(yōu)先選用 但是在城市中心地帶 建筑物稠密地區(qū) 往往不具備放坡開挖的條件 因 為放坡開挖需要基坑平面以外有足夠的空間供放坡之用 如在此空間內(nèi)存在鄰 近建 構 筑物基礎 地下管線 運輸?shù)缆返?都不允許放坡 此時就只能采 用在支護結構保護下進行垂直開挖的施工方法 對支護結構的要求 一方面是 創(chuàng)造條件便于基坑土方的開挖 但在建 構 筑物稠密地區(qū)更重要的是保護周 圍的環(huán)境 基坑土方的開挖是基坑工程的一個重要內(nèi)容 基坑土方如何組織開挖 不 但影響工期 造價 而且還影響支護結構的安全和變形值 直接影響環(huán)境的保 護 為此 對較大的基坑工程一定要編制較詳細的土方工程的施工方案 確定 挖土機械 挖土的工況 挖土的順序 土方外運方法等 在軟土地區(qū)地下水位往往較高 采用的支護結構一般要求降水或擋水 在 開挖基坑土方過程中坑外的地下水在支護結構阻擋下 一般不會進入坑內(nèi) 但 如土質(zhì)含水量過高 土質(zhì)松軟 挖土機械下坑挖土和澆筑圍護墻的支撐有一定 困難 此外 在圍護墻的被動土壓力區(qū) 通過降低地下水位還可使土體產(chǎn)生固 結 有利于提高被動土壓力 減少支護結構的變形 所以在軟土地區(qū)對深度較 大的大型基坑 在坑內(nèi)都進行降低地下水位 以便利基坑土方開挖和有利于保 護環(huán)境 支護結構的計算理論和計算手段 近年雖有很大提高 但由于影響支護結 構的因素眾多 土質(zhì)的物理力學性能 計算假定 土方開挖方式 降水質(zhì)量 氣候因素等都對其產(chǎn)生影響 因此其內(nèi)力和變形的計算值和實測值往往存在一 定差距 為有利于信息化施工 在基坑土方開挖過程中 隨時掌握支護結構內(nèi) 力和變形的發(fā)展情況 地下水位的變化 基坑周圍保護對象 鄰近的地下管線 建筑物基礎 運輸?shù)缆返?的變形情況 對重要的基坑工程都要進行工程監(jiān)測 它亦成為基坑工程的內(nèi)容之一 為此 基坑工程包括勘測 支護結構的設計和 施工 基坑土方工程的開挖和運輸 控制地下水位 基坑土方開挖過程中的工 程監(jiān)測和環(huán)境保護等 6 2 26 2 2 基坑工程的設計原則與基坑安全等級基坑工程的設計原則與基坑安全等級 6 2 2 1 基坑支護結構的極限狀態(tài)基坑支護結構的極限狀態(tài) 根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準 建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120 99 的規(guī) 定 基坑支護結構應采用以分項系數(shù)表示的極限狀態(tài)設計方法進行設計 基坑支護結構的極限狀態(tài) 可以分為下列兩類 1 承載能力極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài) 對應于支護結構達到最大承載能力或土體失穩(wěn) 過大變形 導致支護結構或基坑周邊環(huán)境破壞 2 正常使用極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài) 對應于支護結構的變形已妨礙地下結構施工 或影響基坑 周邊環(huán)境的正常使用功能 基坑支護結構均應進行承載能力極限狀態(tài)的計算 對于安全等級為一級及 對支護結構變形有限定的二級建筑基坑側壁 尚應對基坑周邊環(huán)境及支護結構 變形進行驗算 6 2 2 2 基坑支護結構的安全等級基坑支護結構的安全等級 建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120 99 規(guī)定 其坑側壁的安全等級分為三 級 不同等級采用相對應的重要性系數(shù) 基坑側壁的安全等級分級如表 6 64 所示 基坑側壁安全等級及重要性系數(shù) 表 6 64 安全等級破壞后果重要性系數(shù) 0 一級 支護結構破壞 土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地 下結構施工影響很嚴重 1 10 二級 支護結構破壞 土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地 下結構施工影響一般 1 00 三級 支護結構破壞 土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地 下結構施工影響不嚴重 0 90 注 有特殊要求的建筑基坑側壁安全等級可根據(jù)具體情況另行確定 支護結構設計 應考慮其結構水平變形 地下水的變化對周邊環(huán)境的水平 與豎向變形的影響 對于安全等級為一級的和對周邊環(huán)境變形有限定要求的二 級建筑基坑側壁 應根據(jù)周邊環(huán)境的重要性 對變形適應能力和土的性質(zhì)等因 素 確定支護結構的水平變形限值 當?shù)叵滤惠^高時 應根據(jù)基坑及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件 水文地質(zhì)條 件 周邊環(huán)境情況和支護結構形式等因素 確定地下水的控制方法 當基坑周 圍有地表水匯流 排泄或地下水管滲漏時 應妥善對基坑采取保護措施 對于安全等級為一級及對支護結構變形有限定的二級建筑基坑側壁 應對 基坑周邊環(huán)境及支護結構變形進行驗算 基坑工程分級的標準 各種規(guī)范和各地也不盡相同 各地區(qū) 各城市根據(jù) 自己的特點和要求作了相應的規(guī)定 以便于進行巖土勘察 支護結構設計 審 查基坑工程施工方案等用 建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB 50202 2002 對基坑分級和變 形監(jiān)控值作如下規(guī)定 基坑變形的監(jiān)控值 cm 表 6 65 基坑類別圍護結構墻頂位移監(jiān)控值圍護結構墻體最大位移監(jiān)控值地面最大沉降監(jiān)控值 一級基坑353 二級基坑686 三級基坑81010 注 1 符合下列情況之一 為一級基坑 1 重要工程或支護結構做主體結構的一部分 2 開挖深度大于 10m 3 與臨近建筑物 重要設施的距離在開挖深度以內(nèi)的基坑 4 基坑范圍內(nèi)有歷史文物 近代優(yōu)秀建筑 重要管線等需嚴加保護的基坑 2 三級基坑為開挖深度小于 7m 周圍環(huán)境無特別要求的基坑 3 除一級和三級外的基坑屬二級基坑 4 與周圍已有的設施有特殊要求時 尚應符合這些要求 位于地鐵 隧道等大型地下設施安全保護區(qū)范圍內(nèi)的基坑工程 以及城市 生命線工程或?qū)ξ灰朴刑厥庖蟮木軆x器使用場所附近的基坑工程 應遵照 有關的專門文件或規(guī)定執(zhí)行 基坑開挖帶來的水平位移和地層沉降會影響周圍鄰近建 構 筑物 道路 和地下管線 該影響如果超過一定范圍 則會影響正常使用或帶來較嚴重的后 果 所以基坑工程設計和施工 一定要采用措施保護周圍環(huán)境 使該影響限制 在允許范圍內(nèi) 為限制基坑施工的影響 在施工前要對周圍環(huán)境進行應有的調(diào)查 做到心 中有數(shù) 以便采取針對性的有效措施 1 基坑周圍鄰近建 構 筑物狀況調(diào)查 在大中城市建筑物稠密地區(qū)進行基坑工程施工 宜對下述內(nèi)容進行調(diào)查 1 周圍建 構 筑物的分布 及其與基坑邊線的距離 2 周圍建 構 筑物的上部結構形式 基礎結構及埋深 有無樁基和對 沉降差異的敏感程度 需要時要收集和參閱有關的設計圖紙 3 周圍建筑物是否屬于歷史文物或近代優(yōu)秀建筑 或?qū)κ褂糜刑厥鈬栏?的要求 4 如周圍建 構 筑物在基坑開挖之前已經(jīng)存在傾斜 裂縫 使用不正 常等情況 需通過拍片 繪圖等手段收集有關資料 必要時要請有資質(zhì)的單位 事先進行分析鑒定 2 基坑周圍地下管線狀況調(diào)查 在大中城市進行基坑工程施工 基坑周圍的主要管線為煤氣 上水 下水 和電纜 1 煤氣管道 應調(diào)查掌握下述內(nèi)容 與基坑的相對位置 埋深 管徑 管內(nèi)壓力 接頭構造 管材 每個管節(jié)長度 埋設年代等 煤氣管的管材一般為鋼管和鑄鐵管 管節(jié)長度約 4 6m 管徑常用 100 150 200 250 300 400 500mm 鑄鐵管接頭構造為承插連接 法蘭 連接和機械連接 鋼管多為焊接或法蘭連接 2 上水管道 應調(diào)查掌握下述內(nèi)容 與基坑的相對位置 埋深 管徑 管材 管節(jié)長度 接頭構造 管內(nèi)水壓 埋設年代等 上水管常用的管材有鑄鐵管 鋼筋混凝土管和鋼管 管節(jié)長度約 3 5m 管 徑為 100 2000mm 鑄鐵管接頭多為承插式接頭和法蘭接頭 鋼筋混凝土管多 為承插式接頭 鋼管多用焊接 3 下水管道 應調(diào)查掌握下述內(nèi)容 與基坑的相對位置 管徑 埋深 管材 管內(nèi)水壓 管節(jié)長度 基礎形式 接頭構造 窨井間距等 下水管道多用預制鋼筋混凝土管 其接頭有承插式 企口式 平口式等 管徑為 300 2400mm 4 電纜 電纜種類很多 有高壓電纜 通訊電纜 照明電纜 防御設備 電纜等 有的放在電纜溝內(nèi) 有的架空 有的用共同溝 多種電纜放在一起 電纜有普通電纜與光纜之分 光纜的要求更高 對電纜應通過調(diào)查掌握下述內(nèi)容 與基坑的相對位置 埋深 或架空高度 規(guī)格型號 使用要求 保護裝置等 3 基坑周圍鄰近的地下構筑物及設施的調(diào)查 如基坑周圍鄰近有地鐵隧道 地鐵車站 地下車庫 地下商場 地下通道 人防 管線共同溝等 亦應調(diào)查其與基坑的相對位置 埋設深度 基礎形式與 結構形式 對變形與沉降的敏感程度等 這些地下構筑物及設施往往有較高的 要求 進行鄰近深基坑施工時要采取有效措施 4 周圍道路狀況調(diào)查 在城市繁華地區(qū)進行基坑工程 鄰近常有道路 這些道路的重要性不相同 有些是次要道路 而有些則屬城市干道 一旦因為變形過大而破壞 會產(chǎn)生嚴 重后果 道路狀況與施工運輸亦有關 為此 在進行深基坑施工之前應調(diào)查下 述內(nèi)容 1 周圍道路的性質(zhì) 類型 與基坑的相對位置 2 交通狀況與重要程度 3 交通通行規(guī)則 單行道 雙行道 禁止停車等 4 道路的路基與路面結構 5 周圍的施工條件調(diào)查 基坑現(xiàn)場周圍的施工條件 對基坑工程設計和施工有直接影響 事先必須 加以調(diào)查了解 1 施工現(xiàn)場周圍的交通運輸 商業(yè)規(guī)模等特殊情況 了解在基坑工程施 工期間對土方和材料 混凝土等運輸有無限制 必要時是否允許階段性封閉施 工等 這對選擇施工方案有影響 2 了解施工現(xiàn)場附近對施工產(chǎn)生的噪聲和振動的限制 如對施工噪聲和 振動有嚴格的限制 則影響樁型選擇和支護結構的爆破拆除混凝土支撐 3 了解施工場地條件 是否有足夠場地供運輸車輛運行 堆放材料 停 放施工機械 加工鋼筋等 以便確定是全面施工 分區(qū)施工還是用逆作法施工 施工工程的地下結構設計資料調(diào)查施工工程的地下結構設計資料調(diào)查 主體工程地下結構設計資料 是基坑工程設計的重要依據(jù)之一 應周密進 行收集和了解 基坑工程設計多在主體工程設計結束施工圖完成之后 基坑工程施工之前 進行 但為了使基坑工程設計與主體工程之間協(xié)調(diào) 使基坑工程的實施能更加 經(jīng)濟 對大型深基坑工程 應在主體結構設計階段就著手進行 以便協(xié)調(diào)基坑 工程與主體工程結構之間的關系 如地下結構用逆作法施工 則圍護墻和中間 支承柱 中柱樁 的布置就需與主體工程地下結構設計密切結合 如大型深基 坑工程支護結構的設計 其立柱的布置 多層支撐的布置和換撐等 皆與主體 結構工程樁的布置 地下結構底板和樓蓋標高等密切有關 進行基坑工程設計之前 應對下述地下結構設計資料進行了解 1 主體工程地下室的平面布置和形狀 以及與建筑紅線的相對位置 這是 選擇支護結構形式 進行支撐布置等必須參考的資料 如基坑邊線貼近建筑紅 線 便需選擇厚度較小的支護結構的圍護墻 如平面尺寸大 形狀復雜 則在 布置支撐時需加以特殊處理 2 主體工程基礎的樁位布置圖 在進行圍護墻布置和確定立柱位置時 必 須了解樁位布置 盡量利用工程樁作為立柱樁 以降低支護結構費用 實在無 法利用工程樁時才另設立柱樁 3 主體結構地下室的層數(shù) 各層樓板和底板的布置與標高 以及地面標高 根據(jù)天然地面標高和地下室底板底標高 便可確定基坑開挖深度 這是選擇支 護結構形式 確定降水和挖土方案的重要依據(jù) 了解各層樓蓋和底板的布置 則便于支撐的豎向布置和確定支撐的換撐方 案 如樓蓋局部缺少時 還需考慮水平支撐換撐時如何傳力等 支護結構的類型和組成支護結構的類型和組成 支護結構 包括圍護墻和支撐 按其工作機理和圍護墻的形式分為下列幾 種類型 水泥土擋墻式 依靠其本身自重和剛度保護坑壁 一般不設支撐 特殊情 況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設支撐 排樁與板墻式 通常由圍護墻 支撐 或土層錨桿 及防滲帷幕等組成 土釘墻由密集的土釘群 被加固的原位土體 噴射的混凝土面層等組成 現(xiàn)將常用的幾種支護結構介紹如下 土釘墻 土釘墻 圖 6 54 是一種邊坡穩(wěn)定式的支護 其作用與被動起擋土作用的 上述圍護墻不同 它是起主動嵌固作用 增加邊坡的穩(wěn)定性 使基坑開挖后坡 面保持穩(wěn)定 圖 6 54 土釘墻 1 土釘 2 噴射細石混凝土面層 3 墊板 施工時 每挖深 1 5m 左右 掛細鋼筋網(wǎng) 噴射細石混凝土面層厚 50 100mm 然后鉆孔插入鋼筋 長 10 15m 左右 縱 橫間距 1 5m 1 5m 左 右 加墊板并灌漿 依次進行直至坑底 基坑坡面有較陡的坡度 土釘墻用于基坑側壁安全等級宜為二 三級的非軟土場地 基坑深度不宜 大于 12m 當?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r 應采取降水或截水措施 目前在軟土 場地亦有應用 鉆孔灌筑樁 圖 6 51 根據(jù)目前的施工工藝 鉆孔灌筑樁為間隔排列 縫隙不小于 l00mm 因此 它不具備擋水功能 需另做擋水帷幕 目前我國應用較多的是厚 1 2m 的水泥土 攪拌樁 用于地下水位較低地區(qū)則不需做擋水帷幕 鉆孔灌筑樁施工無噪聲 無振動 無擠土 剛度大 抗彎能力強 變形較 小 幾乎在全國都有應用 多用于基坑側壁安全等級為一 二 三級 坑深 7 15m 的基坑工程 在土質(zhì)較好地區(qū)已有 8 9m 懸臂樁 在軟土地區(qū)多加設內(nèi) 支攪 或拉錨 懸臂式結構不宜大于 5m 樁徑和配筋計算確定 常用直徑 600 700 800 900 1000mm 圖 6 51 鉆孔灌筑樁排圍護墻 1 圍檁 2 支撐 3 立柱 4 工程樁 5 鉆孔灌筑樁圍護墻 6 水泥土攪拌樁擋水帷幕 7 坑底水泥土攪拌樁加固 有的工程為不用支撐簡化施工 采用相隔一定距離的雙排鉆孔灌筑樁與樁 頂橫梁組成空間結構圍護墻 使懸臂樁圍護墻可用于 14 5m 的基坑 圖 6 52 圖 6 52 雙排樁圍護墻 1 鉆孔灌筑樁 2 聯(lián)系橫梁 如基坑周圍狹窄 不允許在鉆孔灌筑樁后再施工 1 2m 厚的水泥土樁擋水帷 幕時 可考慮在水泥土樁中套打鉆孔灌筑樁 樁基工程 樁的分類樁的分類 1 按承載性狀分類 1 摩擦型樁 摩擦樁 指樁頂荷載全部或主要由樁側阻力承擔的樁 根據(jù)樁側阻力承擔 荷載的份額 摩擦樁又分為純摩擦樁和端承摩擦樁 2 端承型樁 端承樁 指樁頂荷載全部或主要由樁端阻力承擔的樁 根據(jù)樁端阻力承擔 荷載的份額 端承樁又分為純端承樁和摩擦端承樁 3 復合受荷載樁 承受豎向 水平荷載均較大的樁 2 按成樁方法與工藝分類 1 非擠土樁 如干作業(yè)法樁 泥漿護壁法樁 套管護壁法樁 人工挖孔 樁 2 部分擠土樁 如部分擠土灌筑樁 預鉆孔打入式預制樁 打入式開口 鋼管樁 H 型鋼樁 螺旋成孔樁等 3 擠土樁 如擠土灌筑樁 擠土預制混凝土樁 打入式樁 振入式樁 壓入式樁 樁型與工藝的選擇樁型與工藝的選擇 樁型與成樁工藝選擇應根據(jù)建筑結構類型 荷載性質(zhì) 樁的使用功能 穿 越土層 樁端持力層土類 地下水位 施工設備 施工環(huán)境 施工經(jīng)驗 制樁 材料供應條件等 根據(jù)經(jīng)濟合理 安全適用的條件進行選擇 施工時可參考表 7 44 選用 表略 樁架為打樁的專用起重和導向設備 其作用主要是起吊樁錘和樁或料斗 插樁 給樁導向 控制和調(diào)整沉樁位置及傾斜度 以及行走和回轉方式移動樁 位 按行走方式的不同 樁架可分為滾動式 軌道式 履帶式 步履式 懸掛 式等 圖 7 47 和圖 7 48 圖 7 49 樁架的選用主要根據(jù)所選定的樁錘的形式 質(zhì)量和尺寸 樁的材料 材質(zhì) 截面形式與尺寸 樁長和樁的連接方式 樁的 種類 樁數(shù) 樁的布置方式 作業(yè)空間 打入位置 以及打樁的連續(xù)程度與工 期要求等而定 圖 7 47 軌道式打樁架 1 頂部滑輪組 2 立柱 3 錘和樁起吊用鋼絲繩 4 斜撐 5 吊錘和樁用卷揚機 6 操作室 7 配重 8 底盤 9 軌道 圖 7 48 步履式打樁架 1 頂部滑輪組 2 立柱 3 錘和樁起吊用鋼絲繩 4 斜撐 5 吊錘和樁用卷揚機 6 操作室 7 配重 8 步履式底盤 圖 7 49 懸掛式履帶打樁架 1 頂部滑輪組 2 錘和樁起吊用鋼絲繩 3 立柱 4 履帶式起重機 樁架主要由底盤 導桿 斜桿 滑輪組和動力設備等組成 樁架的高度可 按樁長需要分節(jié)組裝 每節(jié)長 3 4m 樁架的高度一般等于樁長 滑輪組高 樁 錘長度 樁帽高度 起錘移位高度 取 1 2m 樁架的種類很多 應用較廣的 為萬能樁架 履帶式樁架和步履樁架 機械靜壓樁施工機械靜壓樁施工 靜壓法沉樁是通過靜力壓樁機的壓樁機構 以壓樁機自重和樁機上的配重 作反力而將預制鋼筋混凝土樁分節(jié)壓入地基土層中成樁 其特點是 樁機全部 采用液壓裝置驅(qū)動 壓力大 自動化程度高 縱橫移動方便 運轉靈活 樁定 位精確 不易產(chǎn)生偏心 可提高樁基施工質(zhì)量 施工無噪聲 無振動 無污染 沉樁采用全液壓夾持樁身向下施加壓力 可避免錘擊應力 打碎樁頭 樁截面 可以減小 混凝土強度等級可降低 1 2 級 配筋比錘擊法可省 40 效率高 施工速度快 壓樁速度每分鐘可達 2m 正常情況下每臺班可完 15 根 比錘擊 法可縮短工期 1 3 壓樁力能自動記錄 可預估和驗證單樁承載力 施工安全可 靠 便于拆裝維修 運輸?shù)?但存在壓樁設備較笨重 要求邊樁中心到已有建 筑物間距較大 壓樁力受一定限制 擠土效應仍然存在等問題 適用于軟土 填土及一般粘性土層中應用 特別適合于居民稠密及危房附 近環(huán)境保護要求嚴格的地區(qū)沉樁 但不宜用于地下有較多孤石 障礙物或有 4m 以上硬隔離層的情況 1 靜壓法沉樁機理 靜壓預制樁主要應用于軟土 一般粘性土地基 在樁壓入過程中 系以樁 機本身的重量 包括配重 作為反作用力 以克服壓樁過程中的樁側摩阻力和 樁端阻力 當預制樁在豎向靜壓力作用下沉入土中時 樁周土體發(fā)生急速而激 烈的擠壓 土中孔隙水壓力急劇上升 土的抗剪強度大大降低 從而使樁身很 快下沉 2 壓樁機具設備 靜力壓樁機分機械式和液壓式兩種 前者系用樁架 卷揚機 加壓鋼絲繩 滑輪組和活動壓梁等部件組成 施 壓部分在樁頂端面 施加靜壓力約為 600 2000kN 這種樁機設備高大笨重 行 走移動不便 壓樁速度較慢 但裝配費用較低 只少數(shù)還有這種設備的地區(qū)還 在應用 后者由壓拔裝置 行走機構及起吊裝置等組成 圖 7 56 采用液壓操作 自動化程度高 結構緊湊 行走方便快速 施壓部分不在樁頂面 而在樁身側 面 它是當前國內(nèi)較廣泛采用的一種新型壓樁機械 國內(nèi)常用的有 YZY 系列和 ZYJ 系列液壓靜力壓樁機 其型號和主要技術 參數(shù)見表 略 圖 7 56 全液壓式靜力壓樁機壓樁 1 長船行走機構 2 短船行走及回轉機構 3 支腿式底盤結構 4 液壓起重機 5 夾持與壓板裝置 6 配重鐵塊 7 導向架 8 液壓系統(tǒng) 9 電控系統(tǒng) 10 操縱室 11 已壓入下節(jié)樁 12 吊入上節(jié)樁 靜力壓樁機的選擇應綜合考慮樁的截面 長度穿越土層和樁端土的特性 單樁極限承載力及布樁密度等因素 表 7 75 可供參考 靜力壓樁機選擇參考表 表 7 75 壓樁機型號 項目 160 180240 280300 360400 460500 600 最大壓樁力 kN 1600 18002400 28003000 36004000 46005000 6000 最小300300350400400適用樁徑 mm 最大400450500550600 單樁極限承載力 kN 1000 20001700 30002100 38002800 46003500 5500 樁端持力層 中密 密實 砂層 硬 塑 堅硬粘 土層 殘 積土層 密實砂層 堅硬粘土 層 全風 化巖層 密實砂層 堅硬粘土 層 全風 化巖層 密實砂層 堅硬粘土 層 全風 化巖層 強風化巖 層 密實砂層 堅硬粘土 層 全風 化巖層 強風化巖 層 樁端持力層標準值 N20 2520 3530 4030 5030 55 穿透中密 密實砂層厚度 m 約 22 33 45 65 8 3 施工工藝方法要點 1 靜壓預制樁的施工 一般都采取分段壓入 逐段接長的方法 其施工 程序為 測量定位 壓樁機就位 吊樁 插樁 樁身對中調(diào)直 靜壓沉樁 接 樁 再靜壓沉樁 送樁 終止壓樁 切割樁頭 靜壓預制樁施工前的準備工作 樁的制作 起吊 運輸 堆放 施工流水 測量放線 定位等均同錘擊法打 沉 預制樁 壓樁的工藝程序如圖 7 57 圖 7 57 壓樁工藝程序示意圖 a 準備壓第一段樁 b 接第二段樁 c 接第三段樁 d 整根樁壓平至地面 e 采用送接壓樁完畢 1 第一段樁 2 第二段樁 3 第三段樁 4 送樁 5 樁接頭處 6 地面線 7 壓樁架操作平臺線 2 壓樁時 樁機就位系利用行走裝置完成 它是由橫向行走 短船行走 和回轉機構組成 把船體當作鋪設的軌道 通過橫向和縱向油缸的伸程和回程 使樁機實現(xiàn)步履式的橫向和縱向行走 當橫向兩油缸一只伸程 另一只回程 可使樁機實現(xiàn)小角度回轉 這樣可使樁機達到要求的位置 3 靜壓預制樁每節(jié)長度一般在 12m 以內(nèi) 插樁時先用起重機吊運或用 汽車運至樁機附近 再利用樁機上自身設置的工作吊機將預制混凝土樁吊入夾 持器中 夾持油缸將樁從側面夾緊 即可開動壓樁油缸 先將樁壓入土中 1m 左右后停止 調(diào)正樁在兩個方向的垂直度后 壓樁油缸繼續(xù)伸程把樁壓入土中 伸長完后 夾持油缸回程松夾 壓樁油缸回程 重復上述動作可實現(xiàn)連續(xù)壓樁 操作 直至把樁壓入預定深度土層中 在壓樁過程中要認真記錄樁入土深度和 壓力表讀數(shù)的關系 以判斷樁的質(zhì)量及承載力 當壓力表讀數(shù)突然上升或下降 時 要停機對照地質(zhì)資料進行分析 判斷是否遇到障礙物或產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象等 4 壓樁應連續(xù)進行 如需接樁 可壓至樁頂離地面 0 8 1 0m 用硫磺砂 漿錨接 一般在下部樁留 50mm 錨孔 上部樁頂伸出錨筋 長 15 20d 硫磺 砂漿接樁材料和錨接方法同錘擊法 但接樁時避免樁端停在砂土層上 以免再 壓樁時阻力增大壓入困難 再用硫磺膠泥接樁間歇不宜過長 正常氣溫下為 10 18min 接樁面應保持干凈 澆筑時間不超過 2min 上下樁中心線應對齊 節(jié)點矢高不得大于 1 樁長 5 當壓力表讀數(shù)達到預先規(guī)定值 便可停止壓樁 如果樁頂接近地面 而壓樁力尚未達到規(guī)定值 可以送樁 靜力