土方與基礎工程施工樁基礎(三)課件

主講：建筑工程系土方與基礎工程施工主講：土方與基礎工程施工1內(nèi)容提要預制樁施工(二)人工挖孔樁施工內(nèi)容提要預制樁施工(二)人工挖孔樁施工2第一節(jié)預制樁施工第四章樁基礎工程第一節(jié)預制樁施工第四章樁基礎工程3當樁的長度較大時，由于樁架高度以及制作運輸?shù)葪l件限制，往往需要分段制作和運輸，沉樁時，分段之間就需要接頭。一般混凝土預制樁接頭不宜超過2個，預應力管樁接頭不宜超過4個，應避免在樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中時接樁。樁的接頭應有足夠的強度，能傳遞軸向力、彎矩和剪力，接樁方法有：法蘭連接、焊接法連接及漿錨法。前二者適用于各類土層，后者適用于軟土層。七、接樁當樁的長度較大時，由于樁架高度以及制作運輸?shù)葪l件限制41、焊接法連接下圖為焊接法接樁節(jié)點構(gòu)造。當樁沉至操作平臺時，在下節(jié)樁上端部焊接4個63×8長150mm的短角鋼，這四個短角鋼與樁的主筋焊在一起，然后把上節(jié)樁吊起，在其下端把四個63×8長150mm的短角鋼焊在主筋上，最后把上下兩樁對準用4根角鋼或扁鋼焊接，使之成為一個整體。1、焊接法連接5土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件62、漿錨法接樁可以采用硫磺膠泥或環(huán)氧樹脂作為膠結(jié)劑的接樁工藝，接樁速度快。如圖所示，在上節(jié)樁的下端伸出鋼筋，長度為15倍的鋼筋直徑，下節(jié)樁的上端設預留錨筋孔，孔徑為2.5d，孔深大于15d，一般取15d+30mm。接樁時，把上節(jié)樁伸出的4根錨筋，插入下節(jié)樁的預留孔中，孔內(nèi)灌滿硫蟥膠泥并熱鋪于樁的頂面，厚度約為1~2cm，膠泥灌注時間不得超過2分鐘，然后將兩節(jié)樁壓緊，膠泥很快冷卻硬化，只需停5~10分鐘，就可繼續(xù)錘擊沉樁2、漿錨法7漿錨法施工工藝：接樁時，首先把上節(jié)樁對準下節(jié)樁，使四根錨筋插入錨筋孔，下落上節(jié)樁身，使其結(jié)合緊密，然后將樁上提約20mm，（以四根錨筋不脫離錨筋孔為度），此時安好施工夾箍（由四塊板內(nèi)側(cè)用人造革包裹40mm厚的樹脂海綿塊而成），將熔化的硫蟥膠泥注滿錨筋孔和接頭平面上（厚1~2cm），然后下落上節(jié)樁，當硫蟥膠泥冷卻并拆除夾箍后，方可繼續(xù)沉樁。漿錨法施工工藝：8土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件9土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件10焊接法硫磺膠泥錨接焊接法硫磺膠泥錨接11硫蟥膠泥是一種熱塑冷硬性材料，具有良好而穩(wěn)定的物理力學性能，結(jié)構(gòu)簡單，高強快硬且耐沖擊（可承受5000次以上），它由膠結(jié)材料（硫蟥），填充劑（低標號水泥、石墨粉、粗砂）和增韌劑（聚硫780膠或聚硫甲膠）按一定重量比加熱熔融而成。硫蟥膠泥有兩種配合比：硫蟥：水泥：粉砂：聚硫780膠=44：11：44：1硫蟥：石英砂：石墨粉：聚硫甲膠=60：34.3：5：0.7硫蟥膠泥的熬制：硫蟥膠泥具有在一定溫度下，多次重復攪拌熔融而強度不變的特性，因此硫蟥膠泥可固定生產(chǎn)，施工時使用預制硫蟥膠泥成品重復熔融即可。熬制方法如下：硫蟥膠泥是一種熱塑冷硬性材料，具有良好而穩(wěn)定的物理力學性能，12①按重量配合比，稱取各項材料；②將硫蟥塊放入熱鍋中，不停的攪拌，小火加溫熔化至1300C；③將水泥和干燥的粉砂（或石墨粉和石英砂）均勻地加入熔化的硫蟥內(nèi)，不停攪拌，并升溫至150~1550C；④將聚硫780膠（使用聚硫甲膠時需切成長15~20mm，寬4~5mm，厚12mm的片狀）緩慢而均勻地加入硫蟥砂漿中，加強攪拌，嚴格控制溫度，保持在1700C之內(nèi)（溫度不可超過1700C，否則會使硫升華和聚硫甲膠分解而嚴重影響硫蟥膠泥質(zhì)量）；⑤待完全脫水后（以液面上無氣泡為準），降溫至140~1450C澆注入模，制成硫蟥膠泥預制塊；⑥熬制注意事項：硫蟥的熔點為960C，且遇明火易燃，所以備料、儲藏、熬制過程中應避免與明火接觸，并嚴格控制在1700C以內(nèi)防止引起燃燒。熬制過程中有刺鼻氣體放出，操作應近通風處并應使用勞保用品。①按重量配合比，稱取各項材料；133、法蘭連接在預制樁時，在樁的端部設置法蘭，需接樁時用螺拴把它們連在一起，這種方法，施工簡便，速度快。主要用于混凝土管樁。但法蘭盤制作工藝復雜，用鋼量大。3、法蘭連接14八、樁頭的處理在打完各種預制樁開挖基坑時，按設計要求的樁頂標高將樁頭多余的部分截去。截樁頭時不能破壞樁身，要保證樁身的主筋伸入承臺，長度應符合設計要求。當樁頂標高在設計標高以下時，在樁位上挖成喇叭口，鑿掉樁頭混凝土，剝出主筋并焊接接長至設計要求長度，與承臺鋼筋綁扎在一起，用樁身同強度等級的混凝土與承臺一起澆筑接長樁身。八、樁頭的處理在打完各種預制樁開挖基坑時，按設計15九、打樁施工時對臨近建筑物的影響及預防措施打樁對周圍環(huán)境的影響，除震動、噪音外，還有土體的變形、位移和形成超靜孔隙水壓力，它使土體原來所處的平衡狀態(tài)破壞，對周圍原有的建筑物和地下設施帶來不良影響。輕則使建筑物的粉刷脫落，墻體和地坪開裂；重則使圈梁和過梁變形，門窗啟閉困難，它還會使臨近的地下管線破損和斷裂，甚至中斷使用；還能使臨近的路基變形，影響交通安全等；如附近有生產(chǎn)車間和大型設備基礎，它亦可能使車間跨度發(fā)生變化、基礎被推移，因而影響正常的生產(chǎn)。九、打樁施工時對臨近建筑物的影響及預防措施16①采用鉆孔打樁工藝預鉆孔打樁亦稱“鉆打法”，它是先在地面樁位處鉆孔，然后在孔中插入預制樁，用打樁機將樁打到設計標高。鉆孔深度與樁長、土質(zhì)、臨近建筑物距離等因素有關(guān)，為了兼顧單樁的承載力，不致使承載力受到明顯影響，鉆孔深度一般不宜超過樁長的一半。上海港務局客運總站大樓，（見圖圖2—13）地上17層，用樁基加箱基，樁長38.6m，樁斷面450×450mm，共174根。施工時先用長螺旋鉆鉆孔深10m，然后放入鋼筋混凝土預制樁用錘擊至設計標高。①采用鉆孔打樁工藝17土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件18地表變形數(shù)據(jù)：東側(cè)地表隆起10cm，水平位移8~10cm，西側(cè)建筑物附近，只隆起2cm左右，水平位移3~4cm，北側(cè)道路隆起10~11cm，南側(cè)建筑物附近隆起與水平位移均為4.5cm。上述地表變形值與另一打入法沉樁的筒倉糧庫工程相比，地面隆起減少80%。臨近建筑物變形：通過實側(cè)得知，樁區(qū)西側(cè)的建筑物向北位移2cm，向西位移4cm，樁區(qū)南側(cè)的建筑物，向西位移1.5cm，向南位移3.8cm。這些建筑物均距樁區(qū)較近，原有裂縫未明顯開展。此外，臨近的地下管線和交通干道等設施均未受損。地表變形數(shù)據(jù)：19②合理安排沉樁順序沉樁順序不同，擠土情況亦不同。由于先打入樁周圍的土固結(jié)后，土與樁之間產(chǎn)生一定的摩阻力，可阻止土隆起，所以土隆起多發(fā)生在打樁推進的前方。因此為了保護附近的建筑物，群樁宜采取由近而遠的打樁順序。先打離建筑物較近的樁，后打離建筑物較遠的樁。在較硬土地區(qū)打樁，為避免樁難以打入，宜采取先中間后四周的打樁順序。②合理安排沉樁順序20③控制沉樁速率沉樁時由于擠壓產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，它有一個消散過程。為避免在較短時間內(nèi)連續(xù)打入大量樁，對超靜孔隙水壓力的增加有所控制，減少擠土效應，宜控制沉樁速率。這樣做雖然會延長施工工期，有時還是需要的。③控制沉樁速率21④挖防震溝沿沉樁區(qū)四周挖防震溝，溝深1.5~2m，兩邊放坡，可隔斷近提表處的土體位移，不致影響到溝槽以外的區(qū)域。同時還可阻斷打樁產(chǎn)生的地震波，由于地震波主要沿地表層傳播，深層的地震波易被吸收，且深處無地下管線和基礎等，不會產(chǎn)生有害影響。事實證明，這種溝槽對防震和防止土體位移都有良好的作用。④挖防震溝22十、打樁中常見問題的分析和處理①樁頂、樁身被打壞這個現(xiàn)象一般是樁頂四周和四角打壞，或者頂面被打碎。有時甚至將樁頭鋼筋網(wǎng)部分的混凝土全部打碎，幾層鋼筋網(wǎng)都露在外面，有的是樁身混凝土崩裂脫落，甚至樁身斷折。發(fā)生這些問題的原因及處理方法如下：a、打樁時，樁的頂部由于直接受到?jīng)_擊而產(chǎn)生很高的局部應力。因此，樁頂?shù)呐浣顟魈貏e處理。這樣縱向鋼筋對樁的頂部既起到箍筋作用，同時又不會直接接受沖擊而顫動，因而可避免引起混凝土的剝落。十、打樁中常見問題的分析和處理23b、樁身混凝土保護層太厚，直接受沖擊的是素混凝土，因此容易剝落。主筋放的不正，是引起保護層過厚的原因，必須注意避免。c、樁的頂面與樁的軸線不垂直，則樁處于偏心受沖擊狀態(tài)，局部應力增大，極易損壞。有時由于樁帽比樁大，套上的樁帽偏向樁的一邊，或者樁帽本身不平，也會使樁受著偏心沖擊。有的樁在施打時發(fā)生傾斜，錘擊數(shù)下就可以看到一邊的混凝土被打碎而脫落，這都是由于偏心沖擊，局部應力過大的緣故。因此，預制樁時，必須使樁的頂面與樁的軸線嚴格保持垂直。施打時，樁帽要安墊平整，打樁過程中要避免打歪后仍舊繼續(xù)施打，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)歪斜，就應及時糾正。b、樁身混凝土保護層太厚，直接受沖擊的是素混凝土，因此容易剝24d、過打：樁處于下沉速度慢而施打時間長、錘擊次數(shù)多或沖擊能量過大稱為過打。過打發(fā)生在以下幾種情況：一是樁尖通過硬土層時，二是最后貫入度定的過小，三是錘的落距過大。由于混凝土的抗沖擊強度只有其抗壓強度的50%，若樁身混凝土反復受到過度的沖擊，就容易破壞。遇到過打，應分析地質(zhì)資料，判斷土層情況，改善操作方法，采取有效措施解決。e、樁身混凝土強度不夠。有的是由于砂、石含泥量較大，影響了強度，有的則是由于養(yǎng)護齡期不夠，未到標號要求就進行施打，致使樁頂、樁身打壞。如樁身打壞，可加鋼夾箍用螺栓拉緊焊牢補強。d、過打：樁處于下沉速度慢而施打時間長、錘擊次數(shù)多或沖擊能量25②打歪樁頂不平，樁身混凝土凸肚，樁尖偏心、接樁不正或土中有障礙物，都容易使樁打歪；另一方面，樁被打歪往往與操作有直接關(guān)系，例如樁初入土時，樁身就有歪斜，但未糾正即予施打，就很容易把樁打歪。防止把樁打歪，可采取以下措施：a、打樁機的導架，必須仔細檢查其兩個方向的垂直度，以確保垂直，否則，打入的樁會偏離樁位。②打歪26b、豎立起來的樁，其樁尖必須對準樁位，同時，樁頂要正確地套入樁錘下的樁帽內(nèi)，勿偏在一邊，使樁能夠承受軸心錘擊而沉入土中。c、打樁開始時，樁錘用小落距將樁徐徐擊人土中，并隨時檢查樁的垂直度，待柱入土一段長度并穩(wěn)住后，再適當增大落距將樁連續(xù)擊人土中。b、豎立起來的樁，其樁尖必須對準樁位，同時，樁頂要正確地套27d、柱頂不平，樁尖偏心投易使校打歪，因此必須注意樁的制作質(zhì)量和樁的驗收撿查工作。e、如系由于地下障礙物使樁打歪，應設法排除，或經(jīng)研究移位后再打。d、柱頂不平，樁尖偏心投易使校打歪，因此必須注意樁的制作質(zhì)量28③打不下在市區(qū)打樁，如初入土1～2米就打不下去，貫人度突然變小，樁錘嚴重回彈，則可能遇上舊的灰土或混凝上基礎等障礙物，必要時應徹底清除或鉆透后再打，或者將樁拔出，適當移位后再打。如樁已打入土中很深，突然打不下去，這可能有以下幾種情況：a、樁頂或樁身已打壞，錘的沖擊能不能有效地傳給樁，使之繼續(xù)沉入土中。③打不下a、樁頂或樁身已打壞，錘的沖擊能不能有效地傳給樁，29b、土層中央有較厚的砂層或其他硬土層，或者遇上鋼碴、孤石等障礙物，在這種情況下，如盲目施打，會造成樁頂破碎、樁身斷折，所以，應會同設計勘探部門共同研究解決。有時，由于樁被打歪，也會發(fā)生類似現(xiàn)象。c、打樁過程中，因特殊原因，不得已而中斷，樁停歇一段時間以后，再予施打，往往下能順利地將樁打人士中．其原因主要是由于土的固結(jié)作用，使得樁身周圍的土與樁牢固結(jié)合，鋼筋混凝土樁變成了直徑較大的土樁而承受荷裁，因而難以繼續(xù)將樁打入土中。所以在打樁施工中，必須在各方面做好準備，保證施打的連續(xù)進行。b、土層中央有較厚的砂層或其他硬土層，或者遇上鋼碴、孤石等障30④一樁打下，鄰樁上升這種現(xiàn)象多在軟土中發(fā)生，即樁貫入土中時，由于樁身周圍的土體受到急劇的擠壓和擾動，被擠壓和擾動的土，靠近地面的部分，將在地表面隆起和水平移動．若布樁較密，打樁順序又欠合理時，一樁打下，將形響到鄰樁上升，或?qū)⑧彉独瓟?，或引起周圍土坡開裂、建筑物裂縫。因此，當樁的中距≤5d時，應當采取分段施打，以免土體朝著同一方向運動，造成過大的水平移動和隆起。④一樁打下，鄰樁上升31表2.2鋼筋混凝土預制樁的質(zhì)量檢驗標準

表2.2鋼筋混凝土預制樁的質(zhì)量檢驗標準32土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件33十一、靜力壓樁靜力壓樁是在軟弱土層中，利用靜壓力(壓樁機自重及配重)將預制樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁法。靜力壓樁在一般情況下是分段預制，為段壓入、逐段接長。每節(jié)樁長度取決于樁架高度，通常6m左右．壓樁樁長可達30m以上，樁斷面為400mm×400mm。接樁方法可采用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。十一、靜力壓樁靜力壓樁在一般情況下是分段預制，為段34土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件35圖2－13

靜力壓樁機圖2－13

靜力壓樁機36頂壓式靜力壓樁機頂壓式靜力壓樁機37土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件38工作原理：其主要裝置為振動器，利用振動器所產(chǎn)生的激振力，使樁身產(chǎn)生高頻振動。這時樁在其自重或很小的附加壓力作用下沉入土中。十二、振動沉樁

工作原理：其主要裝置為振動器，利用振動器所產(chǎn)生的激振力，使樁39

40一、人工挖孔樁施工第二節(jié)灌注樁施工一、人工挖孔樁施工第二節(jié)灌注樁施工41人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。人工挖孔灌注樁其結(jié)構(gòu)上的特點是單樁的承載能力高，受力性能好，既能承受垂直荷載，又能承受水平荷載；人工挖孔灌注樁，具有機具設備簡單，施工操作方便，占用施工場地小，無噪音，無振動，不污染環(huán)境，對周圍建筑物影響小，施工質(zhì)量可靠，可全面展開施工，工期縮短，造價低等優(yōu)點，因此得到廣泛應用。人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后42適用范圍人工挖孔灌注樁適用于土質(zhì)較好，地下水位較低的粘土、亞粘土及含少量砂卵石的粘土層等地質(zhì)條件?？捎糜诟邔咏ㄖ?、公用建筑、水工結(jié)構(gòu)(如泵站、橋墩)作樁基，起支承、抗滑、擋土之用。對軟土、流砂及地下水位較高，涌水量大的土層不宜采用。適用范圍43(一)人工挖孔樁的施工機具1．電動葫蘆或手動卷揚機，提土桶及三腳支架。2．潛水泵：用于抽出孔中積水。3．鼓風機和輸風管：用于向樁孔中強制送人新鮮空氣。4．鎬、鍬、土筐等挖土工具，若遇堅硬土層或巖石還應配風鎬等。5．照明燈、對講機、電鈴等。(一)人工挖孔樁的施工機具44(二)一般構(gòu)造要求樁直徑—般為800~2000mm，最大直徑可達3500mm。樁埋置深度一般在20m左右，最大可達40m。底部采取不擴底和擴底兩種方式，擴底直徑1．3d~3．0d，最大擴底直徑可達4500mm。一般采用一柱一樁，如采用一柱兩樁時，兩樁中心距不應小于3d，兩樁擴大頭凈距不小于1m（圖），上下設置不小于0.5m，樁底宜挖成鍋底形，鍋底中心比四周低200mm，根據(jù)試驗，它比平底樁可提高承載力20%以上。(二)一般構(gòu)造要求45土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件46樁底應支承在可靠的持力層上。支承樁大多采用構(gòu)造配筋，配筋率0.4%為宜，配筋長度一般為1/2樁長，且不小于10m；用于作抗滑、錨固，擋土樁的配筋，按全長或2/3樁長配置，由計算確定。箍筋采用螺旋箍筋或封閉箍筋，不小于Φ8＠200mm，在樁頂1.0m范圍內(nèi)間距加密一倍，以提高樁的抗剪強度。當鋼筋籠長度超過4.0m時，為加強其剛度和整體性，可每隔2.0m設一道Φ16~20mm焊接加強筋。鋼筋籠長超過10m需分段拼接，拼接處應用焊接。土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件47(三)施工工藝1．測定樁位、放線。2．開挖土方。采用分段開挖，每段高度取決于土壁的直立能力，一般為0．5～1．0m，開挖直徑為設計樁徑加上兩倍護壁厚度。挖土順序是自上而下、先中間、后孔邊。3．支撐護壁模板。模板高度取決于開挖土方每段的高度，一般為1m，由4—8塊活動模板組合而成。護壁厚度不宜小于100mm，一般取D/10+5cm(D為樁徑)，且第一段井圈的護壁厚度應比以下各段增加100～150mm，上下節(jié)護壁可用長為1m左右Φ6一Φ8的鋼筋進行拉結(jié)。(三)施工工藝48土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件49土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件50土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件51土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件52土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件53土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件54土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件55土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件56土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件57土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件58土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件59土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件60土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件61土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件624．在模板頂放置操作平臺。平臺可用角鋼和鋼板制成半圓形，兩個合起來即為一個整圓，用來臨時放置混凝土和澆筑混凝土用。5．澆筑護壁混凝土。護壁混凝土的強度等級不得低于樁身混凝土強度等級，應注意澆搗密實。根據(jù)土層滲水情況，可考慮使用速凝劑。不得在樁孔水淹沒模板的情況下澆護壁混凝土。每節(jié)護壁均應在當日連續(xù)施工完畢。上下節(jié)護壁搭接長度不小于50mm。4．在模板頂放置操作平臺。平臺可用角鋼和鋼板制成半圓形，兩個636．拆除模板繼續(xù)下一段的施工。一般在澆筑混凝土24h之后便可拆模。若發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、孔洞、漏水現(xiàn)象時，應及時補強、堵塞，防止孔外水通過護壁流人樁孔內(nèi)。當護壁符合質(zhì)量要求后，便可開挖下一段的土方，再支模澆筑護壁混凝土，如此循環(huán)，直至挖到設計要求的深度并按設計進行擴底。7．安放鋼筋籠、澆筑混凝土?？椎子蟹e水時應先排除積水再澆混凝土，當混凝土澆至鋼筋的底面設計標高時再安放鋼筋籠，繼續(xù)澆筑樁身混凝土。6．拆除模板繼續(xù)下一段的施工。一般在澆筑混凝土24h之后便64(四)施工注意事項1．樁孔開挖，當樁凈距小于2倍樁徑且小于2．5m時，應采用間隔開挖。排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4．5m，孔深不宜大于40m。2．每段挖土后必須吊線檢查中心線位置是否正確，樁孔中心線平面位置偏差不宜超過50mm，樁的垂直度偏差不得超過1％，樁徑不得小于設計直徑。(四)施工注意事項653．防止土壁坍塌及流砂。挖土如遇到松散或流砂土層時，可減少每段開挖深度(取0．3—0．5m)或采用鋼護筒、預制混凝土沉井等作護壁，待穿過此土層后再按一般方法施工。流砂現(xiàn)象嚴重時，應采用井點降水處理。4．澆筑樁身混凝土時，應注意清孔及防止積水，樁身棍凝土應一次連續(xù)澆筑完畢，不留施工縫。為防止混凝土離析，宜采用串筒來澆筑混凝土，如果地下水穿過護壁流入量較大無法抽干時，則應采用導管法澆筑水下混凝土。3．防止土壁坍塌及流砂。挖土如遇到松散或流砂土層時，可減少每665．必須制定好安全措施。(1)施工人員進入孔內(nèi)必須戴安全帽，孔內(nèi)有人作業(yè)時，孔上必須有人監(jiān)督防護。(2)孔內(nèi)必須設置應急軟爬梯供人員上下井；使用的電動葫蘆、吊籠等應安全可靠并配有自動卡緊保險裝置；不得用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸緣上下；電動葫蘆使用前必須檢驗其安全起吊能力。(3)每日開工前必須檢測井下的有毒有害氣體，并有足夠的安全防護措施。樁孔開挖深度超過10m時，應有專門向井下送風的設備，風量不宜少于25L／s。5．必須制定好安全措施。67(4)護壁應高出地面200～300mm，以防雜物滾入孔內(nèi)；孔周圍要設0．8m高的護欄。(5)孔內(nèi)照明要用12V以下的安全燈或安全礦燈。使用的電器必須有嚴格的接地、接零和漏電保護器(如潛水泵等)。(4)護壁應高出地面200～300mm，以防雜物滾入孔內(nèi)；68四、習題1）p71——13四、習題1）p71——1369TheEndTheEnd70主講：建筑工程系土方與基礎工程施工主講：土方與基礎工程施工71內(nèi)容提要預制樁施工(二)人工挖孔樁施工內(nèi)容提要預制樁施工(二)人工挖孔樁施工72第一節(jié)預制樁施工第四章樁基礎工程第一節(jié)預制樁施工第四章樁基礎工程73當樁的長度較大時，由于樁架高度以及制作運輸?shù)葪l件限制，往往需要分段制作和運輸，沉樁時，分段之間就需要接頭。一般混凝土預制樁接頭不宜超過2個，預應力管樁接頭不宜超過4個，應避免在樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中時接樁。樁的接頭應有足夠的強度，能傳遞軸向力、彎矩和剪力，接樁方法有：法蘭連接、焊接法連接及漿錨法。前二者適用于各類土層，后者適用于軟土層。七、接樁當樁的長度較大時，由于樁架高度以及制作運輸?shù)葪l件限制741、焊接法連接下圖為焊接法接樁節(jié)點構(gòu)造。當樁沉至操作平臺時，在下節(jié)樁上端部焊接4個63×8長150mm的短角鋼，這四個短角鋼與樁的主筋焊在一起，然后把上節(jié)樁吊起，在其下端把四個63×8長150mm的短角鋼焊在主筋上，最后把上下兩樁對準用4根角鋼或扁鋼焊接，使之成為一個整體。1、焊接法連接75土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件762、漿錨法接樁可以采用硫磺膠泥或環(huán)氧樹脂作為膠結(jié)劑的接樁工藝，接樁速度快。如圖所示，在上節(jié)樁的下端伸出鋼筋，長度為15倍的鋼筋直徑，下節(jié)樁的上端設預留錨筋孔，孔徑為2.5d，孔深大于15d，一般取15d+30mm。接樁時，把上節(jié)樁伸出的4根錨筋，插入下節(jié)樁的預留孔中，孔內(nèi)灌滿硫蟥膠泥并熱鋪于樁的頂面，厚度約為1~2cm，膠泥灌注時間不得超過2分鐘，然后將兩節(jié)樁壓緊，膠泥很快冷卻硬化，只需停5~10分鐘，就可繼續(xù)錘擊沉樁2、漿錨法77漿錨法施工工藝：接樁時，首先把上節(jié)樁對準下節(jié)樁，使四根錨筋插入錨筋孔，下落上節(jié)樁身，使其結(jié)合緊密，然后將樁上提約20mm，（以四根錨筋不脫離錨筋孔為度），此時安好施工夾箍（由四塊板內(nèi)側(cè)用人造革包裹40mm厚的樹脂海綿塊而成），將熔化的硫蟥膠泥注滿錨筋孔和接頭平面上（厚1~2cm），然后下落上節(jié)樁，當硫蟥膠泥冷卻并拆除夾箍后，方可繼續(xù)沉樁。漿錨法施工工藝：78土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件79土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件80焊接法硫磺膠泥錨接焊接法硫磺膠泥錨接81硫蟥膠泥是一種熱塑冷硬性材料，具有良好而穩(wěn)定的物理力學性能，結(jié)構(gòu)簡單，高強快硬且耐沖擊（可承受5000次以上），它由膠結(jié)材料（硫蟥），填充劑（低標號水泥、石墨粉、粗砂）和增韌劑（聚硫780膠或聚硫甲膠）按一定重量比加熱熔融而成。硫蟥膠泥有兩種配合比：硫蟥：水泥：粉砂：聚硫780膠=44：11：44：1硫蟥：石英砂：石墨粉：聚硫甲膠=60：34.3：5：0.7硫蟥膠泥的熬制：硫蟥膠泥具有在一定溫度下，多次重復攪拌熔融而強度不變的特性，因此硫蟥膠泥可固定生產(chǎn)，施工時使用預制硫蟥膠泥成品重復熔融即可。熬制方法如下：硫蟥膠泥是一種熱塑冷硬性材料，具有良好而穩(wěn)定的物理力學性能，82①按重量配合比，稱取各項材料；②將硫蟥塊放入熱鍋中，不停的攪拌，小火加溫熔化至1300C；③將水泥和干燥的粉砂（或石墨粉和石英砂）均勻地加入熔化的硫蟥內(nèi)，不停攪拌，并升溫至150~1550C；④將聚硫780膠（使用聚硫甲膠時需切成長15~20mm，寬4~5mm，厚12mm的片狀）緩慢而均勻地加入硫蟥砂漿中，加強攪拌，嚴格控制溫度，保持在1700C之內(nèi)（溫度不可超過1700C，否則會使硫升華和聚硫甲膠分解而嚴重影響硫蟥膠泥質(zhì)量）；⑤待完全脫水后（以液面上無氣泡為準），降溫至140~1450C澆注入模，制成硫蟥膠泥預制塊；⑥熬制注意事項：硫蟥的熔點為960C，且遇明火易燃，所以備料、儲藏、熬制過程中應避免與明火接觸，并嚴格控制在1700C以內(nèi)防止引起燃燒。熬制過程中有刺鼻氣體放出，操作應近通風處并應使用勞保用品。①按重量配合比，稱取各項材料；833、法蘭連接在預制樁時，在樁的端部設置法蘭，需接樁時用螺拴把它們連在一起，這種方法，施工簡便，速度快。主要用于混凝土管樁。但法蘭盤制作工藝復雜，用鋼量大。3、法蘭連接84八、樁頭的處理在打完各種預制樁開挖基坑時，按設計要求的樁頂標高將樁頭多余的部分截去。截樁頭時不能破壞樁身，要保證樁身的主筋伸入承臺，長度應符合設計要求。當樁頂標高在設計標高以下時，在樁位上挖成喇叭口，鑿掉樁頭混凝土，剝出主筋并焊接接長至設計要求長度，與承臺鋼筋綁扎在一起，用樁身同強度等級的混凝土與承臺一起澆筑接長樁身。八、樁頭的處理在打完各種預制樁開挖基坑時，按設計85九、打樁施工時對臨近建筑物的影響及預防措施打樁對周圍環(huán)境的影響，除震動、噪音外，還有土體的變形、位移和形成超靜孔隙水壓力，它使土體原來所處的平衡狀態(tài)破壞，對周圍原有的建筑物和地下設施帶來不良影響。輕則使建筑物的粉刷脫落，墻體和地坪開裂；重則使圈梁和過梁變形，門窗啟閉困難，它還會使臨近的地下管線破損和斷裂，甚至中斷使用；還能使臨近的路基變形，影響交通安全等；如附近有生產(chǎn)車間和大型設備基礎，它亦可能使車間跨度發(fā)生變化、基礎被推移，因而影響正常的生產(chǎn)。九、打樁施工時對臨近建筑物的影響及預防措施86①采用鉆孔打樁工藝預鉆孔打樁亦稱“鉆打法”，它是先在地面樁位處鉆孔，然后在孔中插入預制樁，用打樁機將樁打到設計標高。鉆孔深度與樁長、土質(zhì)、臨近建筑物距離等因素有關(guān)，為了兼顧單樁的承載力，不致使承載力受到明顯影響，鉆孔深度一般不宜超過樁長的一半。上海港務局客運總站大樓，（見圖圖2—13）地上17層，用樁基加箱基，樁長38.6m，樁斷面450×450mm，共174根。施工時先用長螺旋鉆鉆孔深10m，然后放入鋼筋混凝土預制樁用錘擊至設計標高。①采用鉆孔打樁工藝87土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件88地表變形數(shù)據(jù)：東側(cè)地表隆起10cm，水平位移8~10cm，西側(cè)建筑物附近，只隆起2cm左右，水平位移3~4cm，北側(cè)道路隆起10~11cm，南側(cè)建筑物附近隆起與水平位移均為4.5cm。上述地表變形值與另一打入法沉樁的筒倉糧庫工程相比，地面隆起減少80%。臨近建筑物變形：通過實側(cè)得知，樁區(qū)西側(cè)的建筑物向北位移2cm，向西位移4cm，樁區(qū)南側(cè)的建筑物，向西位移1.5cm，向南位移3.8cm。這些建筑物均距樁區(qū)較近，原有裂縫未明顯開展。此外，臨近的地下管線和交通干道等設施均未受損。地表變形數(shù)據(jù)：89②合理安排沉樁順序沉樁順序不同，擠土情況亦不同。由于先打入樁周圍的土固結(jié)后，土與樁之間產(chǎn)生一定的摩阻力，可阻止土隆起，所以土隆起多發(fā)生在打樁推進的前方。因此為了保護附近的建筑物，群樁宜采取由近而遠的打樁順序。先打離建筑物較近的樁，后打離建筑物較遠的樁。在較硬土地區(qū)打樁，為避免樁難以打入，宜采取先中間后四周的打樁順序。②合理安排沉樁順序90③控制沉樁速率沉樁時由于擠壓產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，它有一個消散過程。為避免在較短時間內(nèi)連續(xù)打入大量樁，對超靜孔隙水壓力的增加有所控制，減少擠土效應，宜控制沉樁速率。這樣做雖然會延長施工工期，有時還是需要的。③控制沉樁速率91④挖防震溝沿沉樁區(qū)四周挖防震溝，溝深1.5~2m，兩邊放坡，可隔斷近提表處的土體位移，不致影響到溝槽以外的區(qū)域。同時還可阻斷打樁產(chǎn)生的地震波，由于地震波主要沿地表層傳播，深層的地震波易被吸收，且深處無地下管線和基礎等，不會產(chǎn)生有害影響。事實證明，這種溝槽對防震和防止土體位移都有良好的作用。④挖防震溝92十、打樁中常見問題的分析和處理①樁頂、樁身被打壞這個現(xiàn)象一般是樁頂四周和四角打壞，或者頂面被打碎。有時甚至將樁頭鋼筋網(wǎng)部分的混凝土全部打碎，幾層鋼筋網(wǎng)都露在外面，有的是樁身混凝土崩裂脫落，甚至樁身斷折。發(fā)生這些問題的原因及處理方法如下：a、打樁時，樁的頂部由于直接受到?jīng)_擊而產(chǎn)生很高的局部應力。因此，樁頂?shù)呐浣顟魈貏e處理。這樣縱向鋼筋對樁的頂部既起到箍筋作用，同時又不會直接接受沖擊而顫動，因而可避免引起混凝土的剝落。十、打樁中常見問題的分析和處理93b、樁身混凝土保護層太厚，直接受沖擊的是素混凝土，因此容易剝落。主筋放的不正，是引起保護層過厚的原因，必須注意避免。c、樁的頂面與樁的軸線不垂直，則樁處于偏心受沖擊狀態(tài)，局部應力增大，極易損壞。有時由于樁帽比樁大，套上的樁帽偏向樁的一邊，或者樁帽本身不平，也會使樁受著偏心沖擊。有的樁在施打時發(fā)生傾斜，錘擊數(shù)下就可以看到一邊的混凝土被打碎而脫落，這都是由于偏心沖擊，局部應力過大的緣故。因此，預制樁時，必須使樁的頂面與樁的軸線嚴格保持垂直。施打時，樁帽要安墊平整，打樁過程中要避免打歪后仍舊繼續(xù)施打，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)歪斜，就應及時糾正。b、樁身混凝土保護層太厚，直接受沖擊的是素混凝土，因此容易剝94d、過打：樁處于下沉速度慢而施打時間長、錘擊次數(shù)多或沖擊能量過大稱為過打。過打發(fā)生在以下幾種情況：一是樁尖通過硬土層時，二是最后貫入度定的過小，三是錘的落距過大。由于混凝土的抗沖擊強度只有其抗壓強度的50%，若樁身混凝土反復受到過度的沖擊，就容易破壞。遇到過打，應分析地質(zhì)資料，判斷土層情況，改善操作方法，采取有效措施解決。e、樁身混凝土強度不夠。有的是由于砂、石含泥量較大，影響了強度，有的則是由于養(yǎng)護齡期不夠，未到標號要求就進行施打，致使樁頂、樁身打壞。如樁身打壞，可加鋼夾箍用螺栓拉緊焊牢補強。d、過打：樁處于下沉速度慢而施打時間長、錘擊次數(shù)多或沖擊能量95②打歪樁頂不平，樁身混凝土凸肚，樁尖偏心、接樁不正或土中有障礙物，都容易使樁打歪；另一方面，樁被打歪往往與操作有直接關(guān)系，例如樁初入土時，樁身就有歪斜，但未糾正即予施打，就很容易把樁打歪。防止把樁打歪，可采取以下措施：a、打樁機的導架，必須仔細檢查其兩個方向的垂直度，以確保垂直，否則，打入的樁會偏離樁位。②打歪96b、豎立起來的樁，其樁尖必須對準樁位，同時，樁頂要正確地套入樁錘下的樁帽內(nèi)，勿偏在一邊，使樁能夠承受軸心錘擊而沉入土中。c、打樁開始時，樁錘用小落距將樁徐徐擊人土中，并隨時檢查樁的垂直度，待柱入土一段長度并穩(wěn)住后，再適當增大落距將樁連續(xù)擊人土中。b、豎立起來的樁，其樁尖必須對準樁位，同時，樁頂要正確地套97d、柱頂不平，樁尖偏心投易使校打歪，因此必須注意樁的制作質(zhì)量和樁的驗收撿查工作。e、如系由于地下障礙物使樁打歪，應設法排除，或經(jīng)研究移位后再打。d、柱頂不平，樁尖偏心投易使校打歪，因此必須注意樁的制作質(zhì)量98③打不下在市區(qū)打樁，如初入土1～2米就打不下去，貫人度突然變小，樁錘嚴重回彈，則可能遇上舊的灰土或混凝上基礎等障礙物，必要時應徹底清除或鉆透后再打，或者將樁拔出，適當移位后再打。如樁已打入土中很深，突然打不下去，這可能有以下幾種情況：a、樁頂或樁身已打壞，錘的沖擊能不能有效地傳給樁，使之繼續(xù)沉入土中。③打不下a、樁頂或樁身已打壞，錘的沖擊能不能有效地傳給樁，99b、土層中央有較厚的砂層或其他硬土層，或者遇上鋼碴、孤石等障礙物，在這種情況下，如盲目施打，會造成樁頂破碎、樁身斷折，所以，應會同設計勘探部門共同研究解決。有時，由于樁被打歪，也會發(fā)生類似現(xiàn)象。c、打樁過程中，因特殊原因，不得已而中斷，樁停歇一段時間以后，再予施打，往往下能順利地將樁打人士中．其原因主要是由于土的固結(jié)作用，使得樁身周圍的土與樁牢固結(jié)合，鋼筋混凝土樁變成了直徑較大的土樁而承受荷裁，因而難以繼續(xù)將樁打入土中。所以在打樁施工中，必須在各方面做好準備，保證施打的連續(xù)進行。b、土層中央有較厚的砂層或其他硬土層，或者遇上鋼碴、孤石等障100④一樁打下，鄰樁上升這種現(xiàn)象多在軟土中發(fā)生，即樁貫入土中時，由于樁身周圍的土體受到急劇的擠壓和擾動，被擠壓和擾動的土，靠近地面的部分，將在地表面隆起和水平移動．若布樁較密，打樁順序又欠合理時，一樁打下，將形響到鄰樁上升，或?qū)⑧彉独瓟?，或引起周圍土坡開裂、建筑物裂縫。因此，當樁的中距≤5d時，應當采取分段施打，以免土體朝著同一方向運動，造成過大的水平移動和隆起。④一樁打下，鄰樁上升101表2.2鋼筋混凝土預制樁的質(zhì)量檢驗標準

表2.2鋼筋混凝土預制樁的質(zhì)量檢驗標準102土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件103十一、靜力壓樁靜力壓樁是在軟弱土層中，利用靜壓力(壓樁機自重及配重)將預制樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁法。靜力壓樁在一般情況下是分段預制，為段壓入、逐段接長。每節(jié)樁長度取決于樁架高度，通常6m左右．壓樁樁長可達30m以上，樁斷面為400mm×400mm。接樁方法可采用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。十一、靜力壓樁靜力壓樁在一般情況下是分段預制，為段104土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件105圖2－13

靜力壓樁機圖2－13

靜力壓樁機106頂壓式靜力壓樁機頂壓式靜力壓樁機107土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件108工作原理：其主要裝置為振動器，利用振動器所產(chǎn)生的激振力，使樁身產(chǎn)生高頻振動。這時樁在其自重或很小的附加壓力作用下沉入土中。十二、振動沉樁

工作原理：其主要裝置為振動器，利用振動器所產(chǎn)生的激振力，使樁109

110一、人工挖孔樁施工第二節(jié)灌注樁施工一、人工挖孔樁施工第二節(jié)灌注樁施工111人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。人工挖孔灌注樁其結(jié)構(gòu)上的特點是單樁的承載能力高，受力性能好，既能承受垂直荷載，又能承受水平荷載；人工挖孔灌注樁，具有機具設備簡單，施工操作方便，占用施工場地小，無噪音，無振動，不污染環(huán)境，對周圍建筑物影響小，施工質(zhì)量可靠，可全面展開施工，工期縮短，造價低等優(yōu)點，因此得到廣泛應用。人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后112適用范圍人工挖孔灌注樁適用于土質(zhì)較好，地下水位較低的粘土、亞粘土及含少量砂卵石的粘土層等地質(zhì)條件。可用于高層建筑、公用建筑、水工結(jié)構(gòu)(如泵站、橋墩)作樁基，起支承、抗滑、擋土之用。對軟土、流砂及地下水位較高，涌水量大的土層不宜采用。適用范圍113(一)人工挖孔樁的施工機具1．電動葫蘆或手動卷揚機，提土桶及三腳支架。2．潛水泵：用于抽出孔中積水。3．鼓風機和輸風管：用于向樁孔中強制送人新鮮空氣。4．鎬、鍬、土筐等挖土工具，若遇堅硬土層或巖石還應配風鎬等。5．照明燈、對講機、電鈴等。(一)人工挖孔樁的施工機具114(二)一般構(gòu)造要求樁直徑—般為800~2000mm，最大直徑可達3500mm。樁埋置深度一般在20m左右，最大可達40m。底部采取不擴底和擴底兩種方式，擴底直徑1．3d~3．0d，最大擴底直徑可達4500mm。一般采用一柱一樁，如采用一柱兩樁時，兩樁中心距不應小于3d，兩樁擴大頭凈距不小于1m（圖），上下設置不小于0.5m，樁底宜挖成鍋底形，鍋底中心比四周低200mm，根據(jù)試驗，它比平底樁可提高承載力20%以上。(二)一般構(gòu)造要求115土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件116樁底應支承在可靠的持力層上。支承樁大多采用構(gòu)造配筋，配筋率0.4%為宜，配筋長度一般為1/2樁長，且不小于10m；用于作抗滑、錨固，擋土樁的配筋，按全長或2/3樁長配置，由計算確定。箍筋采用螺旋箍筋或封閉箍筋，不小于Φ8＠200mm，在樁頂1.0m范圍內(nèi)間距加密一倍，以提高樁的抗剪強度。當鋼筋籠長度超過4.0m時，為加強其剛度和整體性，可每隔2.0m設一道Φ16~20mm焊接加強筋。鋼筋籠長超過10m需分段拼接，拼接處應用焊接。土方與基礎工程施工樁基礎(三)。課件117(三)施工工藝1．測定樁位、放線。2．開挖土方。采用分段開挖，每段高度取決于土壁的直立能力，一般為0．5～1．0m，開挖直徑為設計樁徑加上兩倍護壁厚度。挖土順序是自上而下、先中間、后孔邊。3．支撐護壁模板。模板高度取決于開挖土方每段的高度，一般為1m，由4—8塊活動模板組合而成。護壁厚度不宜小于1