樁基礎(chǔ)工程（PDF共99頁）

1、第二章 樁基礎(chǔ)工程第二章 樁基礎(chǔ)工程第一節(jié) 概述第二節(jié) 預(yù)制樁施工第三節(jié) 灌注樁施工第四節(jié) 地下連續(xù)墻施工 第一節(jié) 概述 深基礎(chǔ)工程 樁基礎(chǔ)的組成與種類back 深基礎(chǔ)工程深基礎(chǔ)：埋深大于4m主要有： 樁基礎(chǔ) 墩基礎(chǔ) 地下連續(xù)墻 沉井基礎(chǔ) 沉箱基礎(chǔ)等back 樁基礎(chǔ)的組成及分類一. 組成： 若干根樁 承臺(tái)（承臺(tái)梁）如圖2.1二. 分類: 按受力狀態(tài)分： 端承樁，摩擦樁 按樁的施工方法分： 預(yù)制樁，灌注樁 按材料分： 鋼（管，板）樁，砼、木、石灰、鋼筋 混凝土、砂樁等按設(shè)備分： 錘擊法，壓入法、振入法、水沖法、 旋入法、人工挖土法；按截面分： 圓、方、多角、空心、板樁等。backback第二節(jié)

2、預(yù)制樁施工 預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放 預(yù)制樁的施工back 預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放以鋼筋混凝土預(yù)制方樁為例：工藝：制作起吊搬運(yùn)堆放沉樁一.制作采用疊澆法要求：保證強(qiáng)度、平直、標(biāo)準(zhǔn)；工藝：現(xiàn)場布置地基處理澆砼胎模支模扎筋安吊環(huán)澆砼養(yǎng)護(hù)到30%拆模涂刷隔離劑鄰樁扎筋、澆砼支上層模重復(fù)生產(chǎn)上層養(yǎng)護(hù)施工要點(diǎn)：1.較長的樁在施工現(xiàn)場預(yù)制。所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30；2. 主筋連接宜采用對焊；主筋接頭配置在同一截面內(nèi)的數(shù)量，當(dāng)采用閃光對焊和電弧焊時(shí)，不超過50，同一根鋼筋焊接點(diǎn)距離不小于30d或500mm ；3. 疊制4層，上下隔離，下層達(dá)30設(shè)計(jì)強(qiáng)度再上層；4.混凝土由頂至尖連續(xù)澆筑，注意養(yǎng)護(hù)與

3、保護(hù)，不得留設(shè)施工縫 ；5. 預(yù)應(yīng)力管樁離心成型，直徑400500，壁厚80100，節(jié)長810m，C60。二. 起吊，運(yùn)輸和堆放 1. 起吊移位70設(shè)計(jì)強(qiáng)度 運(yùn)輸、起吊就位100設(shè)計(jì)強(qiáng)度2. 樁的運(yùn)輸可采用平板運(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)的支點(diǎn)應(yīng)選在吊點(diǎn)位置；3. 一點(diǎn)吊-距頂0.31L (L=510m)， 距頂0.29L（L1116m）； 兩點(diǎn)吊-距頂、距尖0.207L；（4）堆放應(yīng)按規(guī)格、樁號(hào)分層重疊，最先打的樁放在最上面，支撐點(diǎn)在吊點(diǎn)處，各層墊木應(yīng)在同一垂線上，重疊層數(shù)不得超過四層back 預(yù)制樁的施工一. 沉樁方法錘擊法：以樁錘的沖擊力將樁打入軟土；靜力壓樁法：80120t壓樁機(jī)，適軟弱土層；振動(dòng)法：

4、以振動(dòng)樁機(jī)帶樁振動(dòng)，減少土與樁間摩阻力，沉拔快，適砂土。水沖法：射水沉樁，高壓射水（樁側(cè)或樁內(nèi)）沖孔下沉，留12m打入或振入。適于堅(jiān)硬土、砂石層。back二.錘擊沉樁的施工1.打樁設(shè)備 主要包括：樁架、樁錘和動(dòng)力裝置（1）樁錘：是鋼筋混凝土制樁設(shè)備的重要部分，應(yīng)根據(jù)樁的類型和土層類型分類選擇。 落錘： 適用范圍：適宜在打樁及細(xì)長尺寸的砼樁，在一般土層及黏土和含有礫石的土層中均有用； 原理：用人力或卷揚(yáng)機(jī)拉起懸樁錘，落下，利用錘重夯擊樁頂，使樁入土； 優(yōu)缺點(diǎn)：構(gòu)造簡單，使用方便，沖擊力大，能隨意調(diào)節(jié)落距，但錘擊速度慢，效率低，樁損大。錘重0.51.5t ；單動(dòng)汽錘：利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭

5、上舉，然后自由下落沖擊樁頂。 適用范圍：適用打各種樁，最適宜于套管打樁和灌注砼樁； 優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，落距小，不易損壞樁頭；打樁速度及沖擊力較落錘大，效率高；雙動(dòng)氣錘：利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘上舉及下沖，增加夯擊能量，100200次/分； 適用范圍：適宜打各種樁，可用于打斜樁，使用壓縮空氣，可打地下樁，也可拔樁； 如圖2.2示。柴油錘：利用燃油爆炸，推動(dòng)活塞，引起樁頭跳動(dòng)打擊樁頭；適用范圍：最適宜打鋼板樁、木樁，在軟弱地基打12m以下的砼樁，適于中型樁；錘重0.126.0t ，4080次/分； 優(yōu)缺點(diǎn)：移動(dòng)便利，打樁快，燃料消耗少，但樁架高度低，遇軟土或硬土不宜使用，噪音大、污染。如圖2.

6、3、2.4所示。 振動(dòng)樁錘：利用偏心輪引起的激振，通過剛性連接，從樁帽傳到樁上。 適用范圍：適宜于打鋼板樁，鋼管樁，長度在15m以內(nèi)的打入式灌注樁；適用于亞粘土 松散砂土、黃土或軟土，不宜用于巖石、礫石和密實(shí)的粘性土地基。液壓錘：無噪、無污、頻率高，復(fù)雜、價(jià)高。油氣二壓施力，貫入度大。樁錘選擇： （宜重錘低擊） 樁錘應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、樁的類型、樁的長度、樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、樁群密集程度以及施工條件等因素來確定，其中地質(zhì)條件的影響最大。 一般當(dāng)樁錘重大于樁重的1.52倍時(shí)，沉樁效果較好。 go圖2.2單動(dòng)汽錘工作原理雙動(dòng)汽錘工作原理back圖2.3 導(dǎo)桿式柴油錘工作原理圖back （2）樁架： 組成：

7、底盤、導(dǎo)向桿、斜撐、滑輪組、動(dòng)力設(shè)備 功能： 沉樁導(dǎo)向、吊錘、吊樁、吊射水管、配重加壓和水管等 分類： 木樁架、滾筒式樁架、多功能樁架、履帶式樁架、步履式樁架等。 如圖2.5、2.6圖2.5 履帶式樁架圖2.6 多功能樁架 樁架的選擇： 應(yīng)考慮樁錘類型、樁的長度和施工現(xiàn)場的條件等因素。 樁架的高度 = 樁長樁錘高度滑輪組高起錘移位高度安全工作間隙（3）動(dòng)力裝置的選擇 動(dòng)力裝置的選擇應(yīng)根據(jù)樁錘的類型來確定。2.打樁施工準(zhǔn)備工作：（1）清除地上、地下障礙物，平整、壓實(shí)場地，設(shè)置排水溝； （2）放樁的基準(zhǔn)線，定樁位，設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)； （3）接通現(xiàn)場水、電管線，準(zhǔn)備好施工機(jī)具，樁的質(zhì)量檢驗(yàn) ；（4）進(jìn)行打

8、樁試驗(yàn)， 2根，檢驗(yàn)工藝、設(shè)備是否符合要求 ；（5）確定打樁順序 打樁順序： 一般分為：逐排打、自邊緣向中央打、自中央向邊緣打、間隔跳打和分段打等 ?？梢员苊?入土深度不一，導(dǎo)致不均勻沉降；難打易碎；鄰樁移位傾斜。注意：當(dāng)樁中心距4倍樁徑時(shí)，可自中間向四周環(huán)繞或放射打、由中心向兩側(cè)對稱打、分段對稱打； 當(dāng)樁中心距4倍樁徑時(shí)，按施工方便； 當(dāng)樁的規(guī)格不同時(shí)，先大后小，先長后短； 當(dāng)樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高不同時(shí)，先深后淺。施工工藝： 設(shè)置標(biāo)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，送樁，截樁，靜、動(dòng)載試驗(yàn)，承臺(tái)施工等）注意： 采用重錘低擊，開始要輕打； 注意貫入度變化，做好打樁記錄（編號(hào)、

9、每米錘擊數(shù)、樁頂標(biāo)高、最后貫入度等）； 如遇異常情況（貫入度劇變；樁身突然傾斜、位移、回彈；樁身嚴(yán)重裂縫或樁頂破碎等），暫停施打，進(jìn)行研究處理。3.質(zhì)量要求：（1）滿足承載力要求： 端承樁： 控制最后貫入度為主(參考標(biāo)高) 摩擦樁： 控制沉樁標(biāo)高為主(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(nèi)無水平裂縫。4.常見的問題： 樁頭打壞； 樁身扭轉(zhuǎn)； 樁身傾斜或位移； 沉樁困難； 樁急劇下沉； 樁身跳動(dòng)，樁錘回彈。 三、靜力壓樁 靜力壓樁是借助壓樁機(jī)及其配重將樁壓入土中。

10、由于避免了錘擊應(yīng)力，樁的混凝土強(qiáng)度及其配筋只要滿足吊裝彎矩和使用期受力要求就可以，因而樁的斷面和配筋可以減小。這種沉樁方法適用于軟弱土層，無振動(dòng)、無噪音、對周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。施工工藝: 測量定位壓樁機(jī)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截樁 （ 圖2.7、2.8）圖2.7接樁注意事項(xiàng)：1壓樁施工時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意使樁保持軸心受壓，接樁時(shí)也應(yīng)保證上下接樁的軸線一致，并使接樁時(shí)間盡可能地縮短，否則間歇時(shí)間過長會(huì)由于土體固結(jié)導(dǎo)致壓不下去；2當(dāng)樁接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，不可過早停壓，否則補(bǔ)壓時(shí)也會(huì)發(fā)生壓不下去或壓入過少的現(xiàn)象；3壓樁過程中，當(dāng)樁尖碰到夾砂層時(shí)，壓樁阻力可能突然

11、增大，可采取停車再開、忽停忽開的辦法，使樁緩慢下沉穿過砂層。如果工程中有少量樁確實(shí)不能壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高而相差不多時(shí)，可采取截樁的辦法。四、振動(dòng)沉樁 振動(dòng)沉樁是利用固定在樁頂部的振動(dòng)器所產(chǎn)生的激振力，通過樁身使土顆粒受迫振動(dòng)，使其改變排列組織，產(chǎn)生收縮和位移，這樣樁表面與土層間的摩擦力減少，樁在自重和振動(dòng)力共同作用下沉人士中。 適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁，更適合于打鋼板樁，同時(shí)借助起重設(shè)備可以拔樁。 （圖2.9）五、射水沉樁 射水沉樁又稱水沖法沉樁，是將射水管附在樁身上，用高壓水流將樁尖附近的土體沖松液化，以減少土對樁端的正面阻力，同時(shí)水及土顆粒沿樁身表面涌出地面，減少了土與樁身的摩擦

12、力，使樁借自重（或稍加外力）沉入土中。特點(diǎn)： 當(dāng)在堅(jiān)實(shí)的砂土中沉樁，樁難以打下或久打不下時(shí)，射水法可防止將樁打斷或樁頭打壞。比錘擊法可提高工效24倍，加快工程進(jìn)度。 最適用于堅(jiān)實(shí)砂土或砂礫石土層上的支承樁，在粘性土中亦可使用。（ 圖2.10）backback第三節(jié) 灌注樁施工 鉆孔灌注樁 套管成孔灌注樁 其他灌注樁back灌注樁按成孔方法分為:鉆孔法 適于一般土層沉管法 適于土質(zhì)差、水位高爆擴(kuò)法 適于土質(zhì)好、無地下水人工挖孔法 適于樁徑大、土較好 鉆孔灌注樁利用機(jī)械鉆孔，然后澆筑砼或鋼筋混凝土而成。 優(yōu)點(diǎn)：（1）施工時(shí)無振動(dòng)，土體不受擾動(dòng)， 不影響承載力； （2）不擠土，對周圍建筑物無影響。

13、缺點(diǎn)：樁承載力較低，采用大孔徑或爆炸樁 頭來增加單樁承載力。 施工機(jī)械：螺旋式鉆孔機(jī)，沖擊式鉆孔機(jī)， 沖抓錐鉆孔機(jī)，綜合成孔機(jī)。 分為：干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔 一、干作業(yè)成孔灌注樁 干作業(yè)成孔灌注樁適于成孔深度內(nèi)沒有地下水的情況，成孔時(shí)不必采取護(hù)壁措施而直接取土成孔。1、成孔機(jī)械： 螺旋鉆：鉆桿長10m以上,400600 鉆桿長35m，300400 鉆擴(kuò)機(jī)：鉆孔徑8001200，擴(kuò)孔徑可達(dá) 3.5m 洛陽鏟等。如圖2.11、2.12圖2.11液壓步履式長螺旋鉆機(jī)2.施工工藝： 3.施工要點(diǎn)： （1）保持砼桿垂直； （2）鉆孔搖擺厲害或難以鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢查，以放電機(jī)燒壞； （3）電纜應(yīng)與鉆機(jī)

14、同時(shí)放下，以防電纜被鉆機(jī)絞壞； （4）遇硬土或軟石時(shí)，應(yīng)放慢速度；搗實(shí)澆砼安放鋼筋籠清孔鉆孔鉆機(jī)就位埋設(shè)護(hù)筒定位（5）清孔方法：螺旋式鉆孔機(jī)采用空轉(zhuǎn)清孔，或采用取土器清孔； （6）砼塌落度，粘土中 57cm，砂土中 79cm，搗實(shí)應(yīng)分層0.50.6m一層，不大于1.5m。4.質(zhì)量要求 偏差要求：位置偏差70150mm； 垂直度偏差1 孔底虛土厚度： 端承樁50mm； 摩擦樁150mm。 避免出現(xiàn)縮徑和斷樁 二、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁 適用于成孔深度內(nèi)有地下水的情況。1、成孔機(jī)械 沖抓鉆 沖擊鉆 ： 用于碎石土、砂土、粘性土、 風(fēng)化巖等 潛水電鉆 回轉(zhuǎn)鉆 ： 用于粘性土、淤泥、砂土等2. 施工工藝：

15、定位埋設(shè)護(hù)筒鉆機(jī)就位鉆孔清孔安放鋼筋籠水下澆砼循環(huán)護(hù)壁泥漿 埋設(shè)護(hù)筒（1）護(hù)筒的作用 固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止塌孔，增加樁孔內(nèi)水壓。（2）護(hù)筒的埋設(shè)泥漿的制備（1）護(hù)壁泥漿的作用 護(hù)壁 、攜砂 、冷卻、潤滑（2）泥漿的制備 泥漿的性能指標(biāo)如相對密度、粘度、含砂量、PH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定要求。 成孔（1）回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔（2）潛水鉆機(jī)成孔 （3）沖擊鉆成孔 （圖2.13） （4）沖抓錐成孔 （圖2.14）圖2.13 沖擊鉆back沖擊鉆循環(huán)護(hù)壁泥漿 圖2.15 、 2.16 清孔 鉆孔達(dá)到要求的深度后要清除孔底沉渣，以 防止灌注樁沉降過大、承載力降低。方法： a. 潛水鉆，空鉆，繼續(xù)注水，清

16、水換漿； b. 孔壁土質(zhì)較好，不易塌孔時(shí)，可用空氣吸 泥機(jī)清孔，同時(shí)注入清水； c. 孔壁土質(zhì)較差時(shí)，宜用反循環(huán)排渣法清孔 清孔后泥漿比重：自造泥漿：1.1 制備泥漿：1.151.25 水下澆筑混凝土 導(dǎo)管法 如圖2.173.施工要點(diǎn) 泥漿水位大于地下水位以上； 應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機(jī)速度；水下澆砼： 混凝土C20，坍落度1622cm，骨料粒徑30mm，且不大于鋼筋最小凈距的13，含砂率宜為4045，宜采用中砂；導(dǎo)管最大外徑比鋼筋籠內(nèi)徑小100以上；鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度50mm； 提管時(shí)保證混凝土埋入1m。4. 常見問題及處理 孔壁坍塌 原因： 土質(zhì)疏松，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)同周圍黏土封嚴(yán)而漏水，湖筒內(nèi)

17、水位不高。 預(yù)兆： 排出的泥漿出現(xiàn)氣泡或泥漿突然漏失。 處理： 保持孔內(nèi)水位高度，并加大泥漿比重，工具垂直上下不碰土壁； 如已塌陷，應(yīng)拔出鉆機(jī)回填粘土，使孔壁土體重新固結(jié)后再鉆。 鉆孔偏斜： 原因： 鉆桿不垂直，土層軟硬不均勻。 處理： 提起鉆頭在偏斜部位反復(fù)多鉆幾次，以削去 硬土，如無效則回填黏土至偏位處0.5m以 上，重新鉆孔。 縮孔： 處理： 可用鉆頭反復(fù)掃孔，以擴(kuò)大孔徑。 套管成孔灌注樁 套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動(dòng)方法將帶有樁尖（樁靴）的樁管（鋼管）沉入土中成孔。當(dāng)樁管打到要求深度后，放人鋼筋骨架，邊澆筑混凝土，邊拔出樁管而成樁。一、特點(diǎn) 能在土質(zhì)很差，地下水位很高時(shí)施工。二、施工

18、工藝拔鋼管澆筑砼放鋼筋籠沉鋼管就位1.樁靴 樁靴可分為鋼筋混凝土預(yù)制樁靴和活瓣式樁靴兩種如圖2.18、2.19、2.20圖 2.18 預(yù)制樁尖圖 2.20樁尖埋設(shè)2. 沉管 常用的機(jī)械有振動(dòng)沉樁機(jī)和錘擊沉樁機(jī) （如圖示） 群樁基礎(chǔ)或樁中心距小于33.5倍樁徑，應(yīng)制定合理的施工順序，以免影響相鄰樁的質(zhì)量。 3. 砼澆筑與拔管 為確保灌注樁的承載力，拔管可分別采用單打法，復(fù)打法和反插法。 復(fù)打法：單打時(shí)不放鋼筋籠，混凝土初凝前原位打入、插筋灌注。反插法：樁管拔起0.5m1.0m，下沉0.3m0.5m，反復(fù)進(jìn)行直至地面，可擴(kuò)大樁截面50%左右；注意防止泥漿進(jìn)入樁內(nèi)，造成夾泥樁。 go步履式樁機(jī)bac

19、k三、常見質(zhì)量問題及處理方法1 斷樁 原因： 鄰樁施工時(shí)，樁距過小，土體因擠壓隆起造成已灌完的尚未達(dá)到足夠強(qiáng)度的混凝土樁斷裂 ；軟硬土層傳遞水平力大小不同，使樁產(chǎn)生剪應(yīng)力，推擠樁身造成斷樁。 處理措施： 控制樁中心距離3.5d； 打樁方法應(yīng)用跳打法或控制時(shí)間法； 發(fā)現(xiàn)斷樁，應(yīng)拔去后重新補(bǔ)做樁身。2 縮徑樁 縮徑樁也稱瓶頸樁，指樁身某部分樁徑縮小 原因： 拔管時(shí)，土體受擾動(dòng)，產(chǎn)生很高的孔隙水壓，樁管拔出后，水壓作用于砼樁身；砼和易性差；樁間距過小，受鄰樁沉樁時(shí)擠壓。 處理措施： 控制拔管速度0.81.2米/分，慢抽密擊5070次/分；管內(nèi)砼必須略高于地面，保持有足夠的重壓力；有專人測定砼落下情況

20、（浮標(biāo)法） 用復(fù)打法處理。3 吊腳樁 指樁底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂而形成軟弱夾層 原因：樁靴打壞擠入管內(nèi)，拔管時(shí)，樁靴未及時(shí)脫離樁管；樁靴與樁管連接不密實(shí)，泥、砂流入；活瓣樁靴拔管到一定高度才張開，砼下落。處理措施： 控制砼樁靴強(qiáng)度； 活瓣樁靴應(yīng)在抽管時(shí)注意砼下落情況。拔管開始500mm范圍，可翻插幾下； 已灌砼時(shí)，用復(fù)打法處理。 四、灌注樁的樁頭處理 灌注樁養(yǎng)護(hù)完畢，砼達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，要把樁頭打掉1米左右。 原因：1. 砼澆灌時(shí)石子先下沉，產(chǎn)生離析，樁頭部分基本上是浮漿，強(qiáng)度達(dá)不到要求；2. 將樁中的鋼筋打出與承臺(tái)鋼筋連接，以形成整體；3. 統(tǒng)一樁頂標(biāo)高。 其他灌注樁一、爆擴(kuò)灌注樁施工工藝 成孔放炸藥灌砂及壓爆混凝土引爆成擴(kuò)大頭檢查置筋灌筑混凝土如圖鉆孔(直徑5060mm)放炸藥管擴(kuò)孔清土