{367}各種樁基施工工藝課件

1、樁基工程施工學習要求：熟悉樁基礎組成及分類。了解預制樁施工順序確定、注意事項、質量事故產生的原因和預防措施。了解靜力壓樁特點和施工方法；熟悉泥漿護壁成孔、人工挖空項目建設周期及工藝原理；掌握水下砼灌注的施工方法與要點。熟悉常見質量事故的預防和處理，安全施工措施；了解預制樁、灌注樁質量檢驗標準。CTGS-資料文件樁基礎是深基礎應用最多的一種基礎形式，它由若干個沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_或蓋梁組成。 樁的作用是將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較強的土（巖）層上，或將軟弱土層擠密實以提高地基土的承載能力和密實度。 、樁基礎的作用、組成、分類CTGS-資料文件樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種(圖

2、2.1)端承樁是穿過軟弱土層而達到堅硬土層或巖層上的樁，結構荷載主要由巖層阻力承受。施工時以控制嵌巖深度為主，對沉渣厚度的要求嚴格。橋梁工程中的端承樁多數(shù)要求嵌巖。摩擦樁完全設置在軟弱土層中，依靠樁端阻力和樁身側面與地基土之間的摩擦阻力共同承受荷載，施工時以控制樁端設計標高（長度）為主。 對于樁端為硬土層者，又有摩擦端承樁，端承摩擦樁。橋梁工程中的摩擦樁，通常不計擠密作用。CTGS-資料文件CTGS-資料文件 樁按施工方法分為預制樁和灌注樁預制樁根據(jù)沉入土中的方法，可分打入樁、水沖沉樁、振動沉樁和靜力壓樁等。灌注樁是在樁位處成孔，然后放入鋼筋骨架，再澆筑混凝土而成的樁。灌注樁按成孔方法不同，有

3、鉆（沖）孔灌注樁、挖孔灌注樁、套管成孔灌注樁及爆擴成孔灌注樁等。 CTGS-資料文件一、 鋼筋混疑土預制樁施工鋼筋混凝土預制樁：在預制構件廠或施工現(xiàn)場預制，用沉樁設備在設計位置上將其沉入土中，其特點：堅固耐久，不受地下水或潮濕環(huán)境影響，能承受較大荷載，施工機械化程度高，進度快，能適應不同土層施工。 鋼筋混凝土預制樁是我國目前廣泛采用的一種樁型多用于房建工程，橋梁工程少用。CTGS-資料文件鋼筋混凝土預制樁有方形實心斷面樁和圓柱體空心斷面樁。 鋼筋混凝土預制樁施工前，應根據(jù)施工圖設計要求、樁的類型、成孔過程對土的擠壓情況、地質探測和試樁等資料，制定施工組織技術指導文件。其主要內容包括：確定施工方

4、法，選擇打樁機械，確定打樁順序，樁的預制、運輸，以及沉樁過程中的技術和安全措施。CTGS-資料文件打入法施工 打入法也稱錘擊法，是利用樁錘落到樁頂上的沖擊力來克服土對樁的阻力，使樁沉到預定的深度或達到持力層的一種打樁施工方法。 錘擊沉樁是混凝土預制樁常用的沉樁方法，它施工速度快，機械化程度高，適用范圍廣，但施工時有沖撞噪聲和對地表層有振動，在城區(qū)和夜間施工有所限制。 打樁設備包括樁錘、樁架和動力裝置。 CTGS-資料文件CTGS-資料文件1.3.2 打樁順序的確定 打樁順序直接影響到樁基礎的質量和施工速度，應根據(jù)樁的密集程度(樁距大小)、樁的規(guī)格、長短、樁的設計標高、工作面布置、工期要求等綜合

5、考慮，合理確定打樁順序。 根據(jù)樁的密集程度，打樁順序一般分為逐段打設、自中部向四周打設和由中間向兩側打設三種，如圖2.7所示。當樁的中心距不大于4倍樁的直徑或邊長時，應由中間向兩側對稱施打(圖2.7(c)，或由中間向四周施打(圖2.7(b)。當樁的中心距大于4倍樁的邊長或直徑時，可采用上述兩種打法，或逐排單向打設(圖2.7(a) 。CTGS-資料文件根據(jù)基礎的設計標高和樁的規(guī)格，宜按先深后淺、先大后小、先長后短的順序進行打樁。CTGS-資料文件1.3.3 打樁打樁機就位時，樁架應垂直平穩(wěn)，導桿中心線與打樁方向一致。 樁開始打入時，應控制錘的落距，采用短距輕擊。待樁入土一定深度(12m)穩(wěn)定以后

6、，再以要求落距施打。樁的施打原則是重錘低擊，這樣樁錘對樁頭的沖擊小，回彈也小，樁頭不易損壞，大部分能量都用于克服樁身與土的摩阻力和樁尖阻力上，樁能較快地沉入土中。 樁入土深度是否已達到設計位置，是否停止錘擊，其判斷方法和控制原則與樁的類型有關。 CTGS-資料文件1.3.4 打樁質量要求和測量記錄(1) 打樁質量要求端承樁最后貫入度不大于設計要求貫入度數(shù)值時，樁端設計標高可作參考。摩擦樁端標高達到設計要求的標高范圍時，貫入度可作參考。 打(壓)入樁(預制混凝土方樁、先張法預應力管樁、鋼樁)的樁位偏差，必須符合表2.4的規(guī)定。樁的承載力檢驗 CTGS-資料文件1.3.5 打樁施工常見問題的分析C

7、TGS-資料文件1.3.6 打樁過程中的注意事項樁機就位后，樁架應垂直平穩(wěn)，樁帽與樁頂應鎖緊牢靠，連接成整體。打樁時，應密切觀察樁身下沉貫入度的變化情況。在正常情況下，沉樁應連續(xù)施工，打入土的速度應均勻，應避免因間歇進度過長，土的固結作用而使樁難以下沉。 打樁時振動大，對土體有擠壓作用，可能影響周圍建筑物、道路及地下管線的安全和正常使用，項目建設周期中要有專人巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)和處理有關問題。 嚴禁非施工人員進入打樁現(xiàn)場。對樁機的正常運行、樁架的穩(wěn)定經常進行檢查，嚴格按制作規(guī)程進行施工，確保安全。CTGS-資料文件1.4 靜力壓樁 靜力壓樁是利用無噪聲、無振動的靜壓力將樁壓入土中，常用于土質均

8、勻的軟土地基的沉樁施工。 靜力壓樁(圖2.8)利用壓樁架的自重和配重，通過卷揚機牽引，由鋼絲繩、滑輪和壓梁，將整個樁機的重力(8001500kN)反壓在樁頂上，以克服樁身下沉時與土的摩擦力，迫使預制樁下沉。壓樁施工一般采取分節(jié)壓入、逐段接長的施工方法。接樁的方法目前有三種：焊接法(圖2.9)、法蘭螺栓連接法、硫磺漿錨法(圖2.10)。 CTGS-資料文件CTGS-資料文件二、 混疑土灌注樁施工灌注樁：直接在樁位上用機械成孔或人工挖孔，在孔內安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁。 與預制樁相比，灌注樁具有不受地層變化限制，不需要接樁和截樁，節(jié)約鋼材、振動小、噪聲小等特點。 灌注樁按成孔方法分為泥漿護壁

9、成孔灌注樁、沉管灌注樁、干作業(yè)鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁等。 CTGS-資料文件2.1 干作業(yè)鉆孔灌注樁 干作業(yè)鉆孔灌注樁項目建設周期如圖2.11所示。 干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為400mm、500mm、600mm，鉆孔深度相應為12m、10m、8m。適用于成孔深度內沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基，不適于有地下水的土層和淤泥質土。鉆機就位后，鉆桿垂直對準樁位中心，開鉆時先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時糾正鉆孔的偏斜或位移。CTGS-資料文件鉆孔至要求要求深度后，進行孔底清土。清孔的追求是將孔內的浮土、虛土取出，減少樁的沉降。方法是鉆機在原深處空轉清土，然后停止

10、旋轉，提鉆卸土。 鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數(shù)、間距及主筋保護層均應符合設計要求，綁扎牢固，防止變形。用導向鋼筋送入孔內，同時防止泥土雜物掉進孔內。鋼筋骨架就位后，應立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注時，應分層澆筑、分層搗實，每層厚度5060cm。CTGS-資料文件CTGS-資料文件2.2 泥漿護壁成孔灌注樁 泥漿護壁成孔是利用泥漿保護穩(wěn)定孔壁的機械鉆孔方法。它通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無地下水的土層。成孔機械有潛水鉆機、沖擊鉆機、沖抓錐等。泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝進程安排：測定樁位、埋設護筒、樁機就位、制備泥漿、機械(潛水鉆機、沖擊鉆機等)成孔、泥漿循

11、環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。 CTGS-資料文件2.2.3 清孔 驗孔是用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況。清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。泥漿護壁成孔清孔時，對于土質較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機清孔，氣壓為0.5MPa，使管內形成強大高壓氣流向上涌，同時不斷地補足清水，被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。 對于穩(wěn)定性較差的孔壁應采用泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對密度應控制在1.151.25。含砂率=4%(大直徑樁2%) CTGS-資料文件2.2.4 澆筑水下混疑土 泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿

12、中進行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設計強度提高一個強度等級，必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定。水下混凝土澆筑常用導管法(圖2.17)。 澆筑時，先將導管內及漏斗灌滿混凝土，其量保證導管下端一次埋入混凝土面以下1.0m以上，然后剪斷（或迅速拔出）懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。 CTGS-資料文件CTGS-資料文件水下砼灌注過程示意圖導管埋深應保持在26m之間過小易發(fā)生導管進水，過大易導致“埋管”。CTGS-資料文件導管口初始位置，首盤砼用量導管口到孔底的距離不宜太大或太小，一般2040cm.太大不利于將沉渣帶起，底部砼質量難以保證。太小容易

13、堵管。為防止導管進水，首盤砼應使導管埋深不少于1m。CTGS-資料文件2.3.1 錘擊沉管灌注樁 錘擊沉管灌注樁適宜于一般粘性土、淤泥質土和人工填土地基，其項目建設周期見圖2.20所示。CTGS-資料文件錘擊沉管灌注樁施工要點：樁尖與樁管接口處應墊麻(或草繩)墊圈，以防地下水滲入管內和作緩沖層。沉管時先用低錘錘擊，觀察無偏移后，才正常施打。 拔管前，應先錘擊或振動套管，在測得混凝土確已流出套管時方可拔管。樁管內混凝土盡量填滿，拔管時要均勻，保持連續(xù)密錘輕擊，并控制拔管速度，一般土層以不大于1m/min為宜，軟弱土層與軟硬交界處，應控制在0.8m/min以內為宜。 CTGS-資料文件在管底未拔到

14、樁頂設計標高前，倒打或輕擊不得中斷，注意使管內的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出為止。樁的中心距在5倍樁管外徑以內或小于2m時，均應跳打施工。中間空出的樁須待鄰樁混凝土達到設計強度的50%以后，方可施打。 CTGS-資料文件2.3.2 振動沉管灌注樁 振動沉管灌注樁采用激振器或振動沖擊沉管。其項目建設周期為：樁機就位沉管 上料 拔管CTGS-資料文件2.3.3 沉管灌注樁容易出現(xiàn)的質量問題及處理方法 (1) 頸縮頸縮：指樁身的局部直徑小于設計要求的現(xiàn)象。 當在淤泥和軟土層沉管時，由于受擠壓的土壁產生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。 當拔管過快或混凝土量少，

15、或混凝土拌和物和易性差時，周圍淤泥質土趁機填充過來，也會形成頸縮。處理方法：拔管時應保持管內混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴散壓力，混凝土坍落度應控制在5070mm。拔管時應采用復打法，并嚴格控制拔管的速度。CTGS-資料文件(2) 斷樁 斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴重的是一段樁沒有混凝土。 原因：樁距離太近，相鄰樁施工時混凝土還未具備足夠的強度，已形成的樁受擠壓而斷裂。 處理方法：施工時，控制中心距離不小于4倍樁徑。確定打樁順序和行車路線，減少對新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達到60%設計強度后，再進行下根樁的施工。 CTGS-資料文件(3) 吊腳樁 吊腳樁是指

16、樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實到孔底地基土層上的現(xiàn)象。 原因：當?shù)叵滤畨毫Υ髸r，或預制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時，水及泥漿進入套筒鋼管內，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開，使得混凝土下落，造成樁腳不密實，形成松軟層。處理方法：為防止活瓣不張開，開始拔管時，可采用密張慢拔的方法，對樁腳底部進行局部翻插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。 CTGS-資料文件CTGS-資料文件2.4 人工挖孔灌注樁 挖孔灌注樁是采用人工挖掘方法成孔，放置鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁基礎，也稱墩基礎。它由承臺、樁身和擴大頭組成(圖2.21)，穿過深厚的

17、軟弱土層而直接坐落在堅硬的巖石層上。優(yōu)點是樁身直徑大，承載能力高。施工時可在孔內直接檢查成孔質量，觀察地質土質變化情況。樁孔深度由地基土層實際情況控制，樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質量。CTGS-資料文件CTGS-資料文件2.5.5 樁基礎工程安全技術(1) 樁基礎工程施工區(qū)域，應實行封閉式管理，進入現(xiàn)場的各類施工人員，必須接受安全教育，嚴格按制作規(guī)程施工，服從指揮，堅守崗位，集中精力操作。(2) 按不同類型樁的施工特點，針對不安全因素，制定可靠的安全措施，嚴格實施。CTGS-資料文件(3) 對施工危險區(qū)域和機具(沖擊、錘擊樁機，人工挖掘成孔的周圍，樁架下)，要加強巡視檢查，對于有險情或異常情況時，應立即停止施工并及時報告，待有關人員查明原因，排除險情或加固處理后，方能繼續(xù)施工。(4) 打樁過程中可能引起停機面土體擠壓隆起或沉陷，打樁機械