iA02 第二章 深基工程

第二章深基礎(chǔ)工程§2~1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工

§2~2灌注樁施工§2~3地下連續(xù)墻施工§2~4沉井基礎(chǔ)施工樁基分類1.按受力性能分：端承樁、摩擦樁、抗拔（?。?.按材料分：木樁、碎石樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁、鋼樁3.按形狀分：方、圓、多邊、管、工字型4.按施工方法分：（1）預(yù)制樁：打入樁、靜壓樁、水沖沉樁、振動沉樁、錨桿靜壓樁（2）灌注樁：鉆孔灌注樁、沖孔灌注樁、挖孔灌注樁、沉管灌注樁、爆擴(kuò)樁§2~1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工一、預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放1、制作（1）短樁、預(yù)應(yīng)力管樁——預(yù)制廠制作預(yù)應(yīng)力管樁離心成型，直徑400、500，壁厚95、100、125，節(jié)長5～15m，c80。（2）長樁（＞10m）——現(xiàn)場制作a.預(yù)制方法（支模方法）：并列法、間隔法、重疊法。b.疊制≯4層，上下隔離，下層30％設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再上層。c.主筋接長宜用對焊，接頭錯開。d.混凝土由頂至尖連續(xù)澆筑，注意養(yǎng)護(hù)與保護(hù)。第二節(jié)混凝土預(yù)制樁施工第二節(jié)混凝土預(yù)制樁施工2、起吊（1）起吊強(qiáng)度：70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度（2）吊點(diǎn)位置：由設(shè)計(jì)決定

a.當(dāng)?shù)觞c(diǎn)≤3個時(shí)，應(yīng)使正負(fù)彎矩相等一點(diǎn)吊――距頂0.31l(l=5~10m)，距頂0.29l（l＝11～16m）；兩點(diǎn)吊――距頂、距尖0.207l；

b.當(dāng)?shù)觞c(diǎn)＞3個時(shí)，應(yīng)使反力相等3、運(yùn)輸運(yùn)輸強(qiáng)度――≮100％設(shè)計(jì)強(qiáng)度4．堆放（1）堆放層數(shù)不超過四層；（2）地面堅(jiān)實(shí)、平整，墊長枕木；（3）支承點(diǎn)在吊點(diǎn)位置，墊木上下對齊。+m－m二、沉樁前的準(zhǔn)備工作1、場地準(zhǔn)備：清除地上、地下的障礙物，平整、壓實(shí)場地，設(shè)置排水溝；2、放軸線、定樁位、設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)（≮2個）；3、確定樁基施工方案打樁順序：4、試樁：檢驗(yàn)工藝、設(shè)備是否符合要求，確定沉樁標(biāo)準(zhǔn)。三、沉樁施工1、打入樁（1）打樁設(shè)備：

a.樁錘宜用重錘低擊，忌用輕錘高擊。一般錘重是樁重的1.5~2倍時(shí)，效果較好。規(guī)范規(guī)定：樁錘的重量應(yīng)大于或等于樁的重量，當(dāng)樁重大于20kn時(shí)，可采用比樁輕的樁錘，但不能小于75%樁重。a.落錘：

錘重0.5～2.0t，適用于在粘土和含礫土較多的土中打樁。構(gòu)造簡單、使用方便、錘高可調(diào)；效率低，樁易損傷。b.柴油錘：

錘重0.3～18.0t，不適用于松軟土或硬土中打樁。構(gòu)造簡單，使用方便，自供能源；噪音大、污染，40～80次/分。c.蒸汽錘：單動－升耗能、降靠自重，錘重1.0～15t，25～30次/分；樁錘落距短，打樁速度及沖擊力大，效率較高，適宜各類型樁。雙動－雙向耗能，錘重0.6～7t，100～200次/分；沖擊次數(shù)多，沖擊力大，效率高，適宜一般打樁、拔樁、打斜樁、水下打樁。d.液壓錘：無噪音、無污染、頻率高，復(fù)雜、價(jià)高。油氣二壓施力長，貫入度大。筒式柴油錘工作原理圖導(dǎo)桿式柴油錘工作原理圖單動汽錘工作原理圖雙動汽錘工作原理圖

b.樁架a.作用：支撐錘樁，吊樁就位，打樁導(dǎo)向。b.類型（常用）：多功能樁架：機(jī)動適應(yīng)性好；大而裝拆運(yùn)麻煩。履帶式樁架：移動方便，適用范圍廣。 c.動力裝置

根據(jù)樁錘類型而定

履帶式樁架多功能樁架（2）打樁順序：a.當(dāng)樁中心距＜4倍樁徑時(shí)，應(yīng)考慮打樁順序。

a.樁使土壤受擠壓，產(chǎn)生：

Ⅰ.樁入土深度不一，導(dǎo)致建筑物不均勻沉降；

Ⅱ.樁難打易碎；

Ⅲ.鄰樁移位傾斜。b.措施：

Ⅰ.自中間向四周環(huán)繞或放射打；

Ⅱ.由中心向兩側(cè)對稱打；

Ⅲ.分段對稱打。b.當(dāng)樁中心距≥4倍樁徑時(shí)，可按施工方便順序打；c.當(dāng)樁的規(guī)格不同時(shí)，先大后小，先長后短；d.當(dāng)樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高不同時(shí)，先深后淺。（3）工藝順序：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（包括接樁）→截樁、送樁→靜、動載檢測→承臺施工（4）接樁方法：焊接法（5）樁入土深度的控制：

a.端承樁－以控制最后貫入度為主，標(biāo)高為參考。

b.摩擦樁－以控制沉樁標(biāo)高為主，最后貫入度為參考。每十擊為一陣，最后貫入度是最后三陣的平均貫入度。

打入預(yù)制樁第一節(jié)樁體打入預(yù)制樁電焊接樁打入預(yù)制樁末節(jié)樁體（6）觀測與記錄：編號、每米錘擊數(shù)、樁錘落距、樁頂標(biāo)高、貫入度…（7）其它注意事項(xiàng)：

a.開始打樁時(shí)先采用短落錘輕打，待樁入土1～2米后，再以全落錘施打。b.打樁要連續(xù)打。

c.注意防止錘擊偏心。

d.隨時(shí)注意灌入度的變化。

e.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），暫停施打，與有關(guān)單位研究處理。（8）打樁中常見問題的分析和處理：

a.樁頂、樁身被打壞

b.打歪

c.打不下

d.一樁打下，鄰樁上?。?）打入樁優(yōu)缺點(diǎn)：a.優(yōu)點(diǎn)：效率高，適用廣，質(zhì)量有保證，承載力高。

b.缺點(diǎn)：混凝土強(qiáng)度等級高，配筋多，噪音大，振動大。

2、靜壓樁（1）原理：利用壓樁架的自重和配重，將樁壓入土中。（2）壓樁機(jī)類型：

a.頂壓式

b.抱壓式（3）靜壓力：80~500t（4）樁長：≤15米（5）優(yōu)缺點(diǎn)：

a.優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量有保證，承載力高，無噪音，無振動，混凝土強(qiáng)度等級可稍低，配筋稍少。

b.缺點(diǎn)：不適用于砂土地基?；顒訅毫河蛪罕順睹鄙隙螛渡隙螛跺^筋下段樁加壓重物底盤軌道導(dǎo)籠口操作平臺卷揚(yáng)機(jī)加壓鋼絲繩滑輪組樁架導(dǎo)向籠靜力壓樁機(jī)構(gòu)造原理圖全液壓式靜力壓樁機(jī)壓樁示意圖1－13、水沖沉樁（1）原理：利用高壓水流沖刷樁尖下面的土壤，以減小樁表面與土壤之間的摩擦力和樁下沉?xí)r的阻力，使樁身在自重或錘擊（振動）作用下，很快沉入土中。待沖水停止后，沖松的土壤沉落，將樁身壓緊。（2）最后1~2米不宜再沖水，宜用錘擊（振動）將樁打到設(shè)計(jì)標(biāo)高。（3）優(yōu)缺點(diǎn)：

a.優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量有保證，承載力高，噪音小，振動小，特別適用于砂土、碎石或其它堅(jiān)硬土層，與打入法聯(lián)合使用，可提高工效40~80%。

b.缺點(diǎn)：水流沖刷易引起附近建筑物沉陷。4、振動沉樁（1）原理：借助固定于樁頭上的振動沉樁機(jī)所產(chǎn)生的振動力，以減少樁與土顆粒之間的摩擦力，使樁在自重與機(jī)械力的作用下沉入土中。（2）優(yōu)缺點(diǎn)：

a.優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備構(gòu)造簡單，使用方便，效能高，所消耗動力小。

b.缺點(diǎn)：適用范圍窄，主要用于砂土、黃土、軟土、亞粘土層中，最好是含水砂層，不宜用于粘性土以及土層中夾有孤石的情況。5、錨桿靜壓樁（1）原理：基礎(chǔ)底板預(yù)留孔洞、預(yù)埋錨桿（每洞4個），待建筑物結(jié)構(gòu)施工到一定階段（三、四層以上），利用壓樁架、油壓千斤頂將樁壓入土中，澆筑混凝土使樁與基礎(chǔ)底板連成整體。（2）接樁方法：漿錨法（硫磺砂漿錨筋法）（3）優(yōu)缺點(diǎn)：

a.優(yōu)點(diǎn)：小設(shè)備，施工方便，無噪音，無振動，可調(diào)整建筑物沉降，樁身混凝土強(qiáng)度等級低，配筋少。

b.缺點(diǎn)：不適用于砂土地基。四、預(yù)制樁樁位的允許偏差

《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》表5.1.3

項(xiàng)項(xiàng)目允許偏差1蓋有基礎(chǔ)梁的樁：⑴垂直基礎(chǔ)梁的中心線⑵沿基礎(chǔ)梁的中心線100+0.01h150+0.01h2樁數(shù)為1~3根樁基中的樁1003樁數(shù)為4~16根樁基中的樁1/2樁徑或邊長4樁數(shù)大于16根樁基中的樁⑴最外邊的樁⑵中間樁1/3樁徑或邊長1/2樁徑或邊長注：h為施工現(xiàn)場地面標(biāo)高與樁頂標(biāo)高的距離?！?~2灌注樁施工一、沖鉆孔灌注樁：

施工無振動無噪音，不擠土，但比同徑預(yù)制樁承載低、沉降大。1、干作業(yè)法（用于無地下水或已降水）（1）成孔機(jī)械：螺旋鉆－長：鉆桿長10m以上,φ400～600

短：鉆桿長3～5m，φ300～400

鉆擴(kuò)機(jī)：鉆孔徑800～1200，擴(kuò)孔徑可達(dá)3.5m步履式螺旋鉆機(jī)（2）工藝順序：

平整場地，挖排水溝→定樁位→鉆機(jī)對位、校垂直→開鉆出土→清孔→檢查垂直度及虛土情況→放鋼筋骨架→澆混凝土鉆孔螺旋鉆孔機(jī)成樁工藝放入鋼筋骨架澆筑混凝土清孔（3）施工要點(diǎn)：

a.土質(zhì)差、有振動、間距小時(shí)，間隔鉆孔制作；

b.軟塑土層、含水量大－用疏紋葉片鉆桿；可塑、硬塑粘土，含水量較小的砂土－用密紋葉片鉆桿；

c.及時(shí)灌注混凝土，防止孔壁坍塌；

d.澆混凝土?xí)r放護(hù)筒，混凝土坍落度5～9cm，每層澆筑高度≯1.5m。

（4）質(zhì)量要求：

a.偏差要求：位置偏差≯70～150mm

垂直度偏差≯1％

b.孔底虛土厚度：端承樁≯50mm

摩擦樁≯150mm

c.避免出現(xiàn)縮徑和斷樁2、泥漿護(hù)壁成孔（用于有地下水）（1）成孔機(jī)械：沖抓鉆沖擊鉆潛水電鉆回轉(zhuǎn)鉆反循環(huán)正循環(huán)（2）工藝順序：平整場地、挖排水溝→定樁位→埋設(shè)護(hù)筒→樁機(jī)就位→鉆（沖）孔、灌泥漿→清孔→安放鋼筋骨架→

水下灌注混凝土用于碎石土、砂土、粘性土、風(fēng)化巖用于粘性土、淤泥、砂土沖擊鉆作業(yè)示意圖水龍頭鉆桿鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置泥漿泵泥漿池沉淀池泥漿循環(huán)方向鉆頭砂石泵鉆頭新泥漿流向沉淀池水龍頭鉆桿鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置泥漿循環(huán)方向（3）施工要點(diǎn)：

a.護(hù)筒直徑比鉆頭大100，開設(shè)1～2個溢漿口，埋入土中≮1m；

b.泥漿比重1.1左右，隨鉆隨灌，保持高于水位面；

c.水下混凝土灌注：導(dǎo)管法

（4）常見問題的分析與處理a.護(hù)筒冒水：護(hù)筒周圍填土不密實(shí)，或護(hù)筒受碰。b.孔坍塌：土質(zhì)松散，泥漿比重太小，護(hù)筒水位不高。c.鉆孔偏斜：鉆桿不垂直，土質(zhì)復(fù)雜。d.混凝土超灌量：擴(kuò)孔過大，土質(zhì)復(fù)雜。e.樁身混凝土離析：套管水平移動，套管拔出混凝土面，套管距樁底尺寸過大，混凝土配合比差。f.沉渣未清干凈：泥漿沉淀。二、沉管灌注樁1、特點(diǎn)：直徑400、500，樁較淺（一般＜30米），適用于粘土、淤泥、砂土、人工填土，振動沉管還可用于中密的碎石地基，在有地下水、流砂、淤泥的情況特別適合。2、施工方法：錘擊、振動、靜壓沉入鋼管法3、工藝順序：放樣→埋設(shè)樁尖→鋼套管就位并校正垂直度→沉管(錘擊、振動或靜壓）至要求的貫入度或設(shè)計(jì)標(biāo)高→檢查管內(nèi)有無砂、水→放入鋼筋骨架→澆灌混凝土，同時(shí)邊錘擊或振動邊拔出套管4、要點(diǎn)：防止鋼管內(nèi)進(jìn)入泥漿、水；灌滿混凝土后再隨拔管、隨灌、并輕打或振動；防止縮徑、斷樁及吊腳樁。就位沉入澆筑成型邊拔邊澆放入鋼筋籠繼續(xù)澆筑鋼筋混凝土樁尖鋼管活瓣樁尖5.

常用方法：（1）單打法灌滿混凝土后，每上拔0.5～1m，振動5～10s，再拔管，再振動。拔管速度＜1.5m/s（一般＜1m/s，軟土＜0.8m/s），樁截面比套管擴(kuò)大約30%。（2）復(fù)打法第一次灌注混凝土施工完畢（不放鋼筋籠），拔出套管，在混凝土初凝前原位打入，安放鋼筋籠灌注混凝土。根據(jù)需要可全部復(fù)打或局部復(fù)打。樁截面比套管擴(kuò)大約80%。

（3）反插法拔管時(shí)，每上拔0.5～1m，向下反插0.3～0.5m。拔管速度＜0.5m/s，樁截面比套管擴(kuò)大約50%。樁尖處（1.5m范圍）可多次反插，形成擴(kuò)大頭。6、常用事故分析：（1）有隔層

a.原因：混凝土骨料粒徑過大；和易性差；拔管速度過快等。

b.預(yù)防：骨料粒徑≯3cm；坍落度≮5~7cmm；拔管速度≯1m/s（淤泥≯0.8m/s）。（2）斷樁

a.原因：樁距過小，打鄰樁時(shí)受擠壓；終凝不久受到外力或振動。

b.預(yù)防：樁中心距＞3.5倍樁徑；跳打法，待混凝土養(yǎng)護(hù)至50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級后再打相鄰的樁。（3）縮徑

a.原因：在含水量大的淤泥或軟土中沉管使土受擠產(chǎn)生很大的孔隙水壓力，拔管后擠向新澆混凝土；混凝土和易性差；拔管過快；混凝土出管擴(kuò)散性差等。

b.預(yù)防：復(fù)打法或反插法；坍落度≮5~7cmm；拔管速度≯0.8m/s；管內(nèi)至少保留2m高混凝土以產(chǎn)生擴(kuò)散壓力。三、人工挖孔灌注樁1、特點(diǎn)：

樁徑大（≥700mm），單樁承載能力高，孔的質(zhì)量好，能觀察到土質(zhì)情況；勞動力消耗大，效率低，工期長。2、施工方法：人挖人擴(kuò)樁；機(jī)鉆人擴(kuò)樁；機(jī)鉆機(jī)擴(kuò)樁。3、工藝順序：（現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁）

定位→架設(shè)小型機(jī)架→開挖→立?！鷿沧o(hù)壁混凝土→養(yǎng)護(hù)→拆模→開挖→‥‥→開挖→排除積水→澆樁身混凝土至鋼筋籠底部→安放鋼筋籠→澆樁身混凝土4、護(hù)壁護(hù)圈形式：

混凝土護(hù)圈、鋼套管護(hù)圈5、應(yīng)注意解決的問題流泥流砂、降低地下水、安全（孔壁坍塌、通風(fēng)、照明、聯(lián)絡(luò)、吊裝、人員上下）大直徑擴(kuò)底樁護(hù)壁構(gòu)造示意樁身施工示意圖四、爆擴(kuò)灌注樁1、特點(diǎn)：成孔方法簡便，節(jié)省勞動力；樁一般較淺（3~6m，＜10m）。適用于地下水位以上的粘性土、黃土，不能用于砂土、軟土。2、施工工藝：（1）一次爆擴(kuò)法：

a.藥壺法：鉆導(dǎo)孔（直徑40~70）→放少量炸藥先爆個小頭→放炸藥炸樁身和擴(kuò)大頭→檢查→安放鋼筋籠→澆樁身混凝土

b.無藥壺法鉆導(dǎo)孔（直徑40~70）→放炸藥（底部放純炸藥，中、上部放鋸末炸藥）→炸樁身和擴(kuò)大頭→檢查→安放鋼筋籠→澆樁身混凝土（2）二次爆擴(kuò)法：鉆導(dǎo)孔（直徑40~70）→放炸藥管炸樁身→放炸藥包，填蓋一層150~200厚砂土大頭→灌注第一次混凝土（量為擴(kuò)大頭體積的一半）→炸擴(kuò)大頭→檢查→安放鋼筋籠→澆樁身混凝土3、炸藥用量：

依擴(kuò)大頭徑及土質(zhì)而定，可用計(jì)算、試驗(yàn)、查表三法。樁身堅(jiān)土層承臺混凝土墊層擴(kuò)大頭爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)構(gòu)造示意圖二次爆擴(kuò)樁施工工藝鉆孔(直徑50～60mm)放炸藥管擴(kuò)孔清土放炸藥包灌混凝土爆擴(kuò)大頭放入鋼筋骨架,灌注混凝土五、砂石灌注樁1、施工工藝：按沉管灌注樁成孔→拔出鋼管灌入砂石并分層灌筑、搗實(shí)，或隨砂石灌入逐漸拔出鋼管2、作用：（1）靠擠緊土壤顆粒間的空隙，以提高地基的承載能力，加固松軟飽和土壤中的地基。（2）迅速排除土壤中的飽和水，加速地基的下沉和穩(wěn)定。3、特點(diǎn)：

樁較淺，樁徑220~320mm，間距1.8~4.0倍樁徑，六、水泥攪拌樁（深層攪拌樁）1、施工工藝：

先鉆孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高，邊提升鉆頭邊高壓灌注水泥漿。2、作用：利用水泥漿加固地基，一般用于土方開挖時(shí)的擋水、護(hù)坡。3、特點(diǎn)：用作基坑支護(hù)時(shí)，不需要布置井點(diǎn)，不易傾覆；但水平方向位移不能很好地控制。4、粉噴樁：當(dāng)含水量很大時(shí)，高壓噴射水泥，則為粉噴樁?！?~3地下連續(xù)墻施工一、施工順序：

泥漿制作挖導(dǎo)溝→筑導(dǎo)墻→劃分、開挖槽段→放接頭管→清基、換漿→吊放鋼筋籠→水下澆筑混凝土→置放出泥漿→泥漿處理拔接頭管

地下連續(xù)墻施工過程示意圖二、作用：1、擋土；2、防滲；3、地下結(jié)構(gòu)的一部分；4、深基礎(chǔ)。

三、特點(diǎn)：1、優(yōu)點(diǎn)：（1）剛度大，受荷后變形?。唬?）深度大；（3）擋土又擋水，無須放坡、支撐、降水等；（4）施工無振動、噪音低；（5）能靠近已有建筑物施工；（6）可用于任何土質(zhì)；（7）用作逆筑法、半逆筑法的施工。2、缺點(diǎn)：（1）成本高；（2）施工技術(shù)復(fù)雜；（3）需專用設(shè)備；（4）泥漿多，污染大。

四、施工工藝：1、挖導(dǎo)溝、筑導(dǎo)墻（1）作用：a.防止槽口坍塌；

b.存貯泥漿；

c.地下連續(xù)墻定位；

d.挖槽機(jī)具導(dǎo)向；

e.挖槽機(jī)具、鋼筋籠、導(dǎo)管的支撐點(diǎn)。（2）截面尺寸：深度1~2m，厚度100~200mm，導(dǎo)墻間距比墻厚大40~60mm，頂面寬400mm×2，頂面略高于地面，導(dǎo)墻內(nèi)墻面應(yīng)垂直，頂面應(yīng)水平。（3）注意事項(xiàng)：

a.拆模后應(yīng)設(shè)支撐；

b.混凝土到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級以前，應(yīng)禁止重型機(jī)械設(shè)備在導(dǎo)墻附近停置或作業(yè)，以防止導(dǎo)墻開裂和位移變形。2、劃分單元槽段（1）原則：不影響槽壁穩(wěn)定。（2）考慮因素：現(xiàn)場水文地質(zhì)條件，附近現(xiàn)有建筑物情況，挖槽時(shí)槽壁的穩(wěn)定性，挖槽機(jī)械類型，鋼筋籠重量，混凝土供應(yīng)能力，地下連續(xù)墻構(gòu)造等。3、泥漿制作（1）作用：護(hù)壁、攜砂、冷卻、潤滑。（2）組成：

a.高塑性粘土或膨潤土：顆粒極細(xì)小、遇水顯著膨脹、粘性和可塑性都很大的特殊粘土。

b.摻和物：

a.加重劑b.增粘劑c.分散劑d.堵漏劑（3）特性：觸變特性（4）對泥漿性能的要求：

a.比重b.粘度c.穩(wěn)定性d.ph值e.失水量（5）泥