地基與基礎工程(1)(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 時，應配備空氣壓縮機；當選用蒸汽錘時，則要配備蒸汽鍋爐。 ? 打樁順序 ： ?當樁中心距大于 4倍樁邊長或樁徑時，可采用逐排打或兩側同時向中間打。 ?當樁中心距小于等于 4倍樁邊長或樁徑時，應由中間向兩側對稱打或由中間向四周 施打。 ? 根據基礎的設計標高和樁的規格，宜按 先深后淺、先大后小、先長后短 的順序進行打樁。 自中部向四周打設 從兩側向中間打設 由中間向兩側打設 逐排打設 ? 施工工藝 ： 樁機就位 → 吊樁 → 打樁 → 接樁 → 送樁 → 拔樁 →截樁 ? 吊樁就位 ： 按既定的打樁順序，先將樁架移動至設計所定的樁位處并用纜風繩等穩定，然后將樁運至樁架下，用樁架上的滑輪組，由卷揚機將樁提升為直立狀態。對準樁位中心，緩緩放下插入土中。樁插入時垂直度偏差不得超過 ％。樁就位后，在樁頂安上樁帽，然后放下樁錘輕輕壓住樁帽。樁錘、樁帽和樁身中心線應在同一垂直線上。在樁的自重和錘重的壓力下，樁便會沉入一定深度，等樁下沉達到穩定狀態后，再一次檢查其平面位置和垂直度，校正符合要求后，即可進行打樁。為了防止擊碎樁頂，應在混凝土樁的樁頂和樁帽之間、樁錘與樁帽之間放上硬木、麻袋等彈性襯墊作緩沖層。 ? 打樁 ： ? 打樁機就位時，樁架應垂直平穩，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 (1～ 2m)穩定以后，再以規定落距施打。 ? 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。 一般在工程中采用重錘低擊，其落距為：落錘小于 ，單動汽錘小于 ，柴油錘小于 。 ? 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 。 ? 打樁質量要求 ： 沉樁的質量主要是看能否滿足貫入度或設計標高的要求以及打入后樁的偏差是否在規定的范圍內。質量控制的原則是： 1）樁尖位于堅硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的沙土或風化巖等持力層時，以貫入度控制為主，以樁尖進入持力層的深度或樁尖標高作為參考； 2）貫入度已達到要求而樁尖標高未達到要求時，應繼續錘擊三陣，其每陣 10擊的平均貫入度不應大于規定的數值； 3）樁尖位于其他軟土層時，以樁尖設計標高為主，貫入度作為參考； 4）打樁時，如控制指標已符合要求，而其他指標與要求相差較大時，應會同有關單位研究處理； 5）貫入度應通過試樁確定，或做打樁試驗與有關單位確定。 打 (壓 )入樁的樁位偏差，必須符合 下表 的規定。 表 ： 預制樁 (鋼樁 )樁位的允許偏差 項 項 目 允 許 偏 差 (mm) 1 蓋有基礎梁的樁： (1) 垂直基礎梁的中心線 (2) 沿基礎梁的中心線 100+ 150+ 2 樁數為 1～ 3根樁基中的樁 100 3 樁數為 4～ 16根樁基中的樁 1/2樁徑或邊長 4 樁數大于 16根樁基中的樁： (1) 最外邊的樁 (2) 中間樁 1/3樁徑或邊長 1/2樁徑或邊長 H為施工現場地面標高與樁頂設計標高的距離。 打（壓）入樁的樁位偏差都要符合此表。 ? 打樁施工常見問題的分析 ? 在打樁施工過程中會遇見各種各樣的問題，例如 樁頂破碎 ， 樁身斷裂 ， 樁身位移 、 扭轉 、 傾斜 ， 樁錘跳躍 ， 樁身嚴重回彈 等。 ? 發生這些問題的原因有鋼筋混凝土預制樁制作質量、沉樁操作工藝和復雜土層等三個方面的原因。 ? 工程及施工驗收規范規定，打樁過程中如遇到上述問題，都應立即暫停打樁，施工單位應與勘察、設計單位共同研究，查明原因，提出明確的處理意見，采取相應的技術措施后，方可繼續施工。 (1)樁頂破碎 打樁時，樁頂直接受到樁錘的沖擊而產生很高的局部應力，如果樁頂鋼筋網片配置不當、混凝土保護層過厚、樁頂平面與樁的中心軸線不垂直及樁頂不平整等制作質量問題都會引起樁頂破碎。在沉樁工藝方面，若樁墊材料選擇不當、厚度不足，樁錘施打偏心或施打落距過大等也會 (2)樁身被打斷 制作時，樁身有較大的彎曲凸肚，局部混凝土強度不足，在沉樁時樁尖遇到硬土層或孤石等障礙物，增大落距，反復過度沖擊等都可能引起樁身斷裂。 (3)樁身位移、扭轉或傾斜 樁尖四棱錐制作偏差大，樁尖與樁中心線不重合的制作原因，樁架傾斜，樁身與樁帽、樁錘不在同一垂線上的施工操作原因以及樁尖遇孤石等都會引起樁身位移、扭轉 (4)樁錘回躍，樁身回彈嚴重 選擇樁錘較輕，能引起較大的樁錘回躍；樁尖遇到堅 ? 打樁過程中的注意事項 ? 樁機就位后，樁架應垂直平穩，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，沉樁應連續施工，打入土的速度應均勻，應避免因間歇時間過長，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，施工過程中要有專人巡視檢查，及時發現和處理有關問題。 ? 嚴禁非施工人員進入打樁現場；對樁機的正常運行、樁架的穩定經常進行檢查，嚴格按操作規程進行施工，確保安全。 ? 靜力壓樁 是利用靜壓力將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。靜力壓樁機工作原理是在預制樁的壓入過程中，以樁機重力(自重和配重 )作為作用力，克服壓樁過程中樁身周圍的摩擦力和樁尖阻力，將樁壓入土中。 靜力壓樁適用于軟土地區的樁基施工。 ? 施工程序 ：場地清理 → 測量定位 → 尖樁就位、對中、調直 →壓樁 → 接樁 → 再壓樁 → 截樁 ? 特點 ：靜力壓樁法與錘擊沉樁法相比，具有如下的特點： （ 1） 錘擊沉樁需要在樁頂產生很大的錘擊應力，才能使樁身克服各種摩阻力而沉入土中，因而在預制樁時，其混凝土的強度等級不應低于 C30，在使用過程中，混凝土強度等級不需要 C30，有部分材料不能充分發揮其作用。靜力壓樁，免去錘 擊應力，只需要滿足吊樁彎矩、壓樁和使用期間的受力要求，因此，其截面尺寸、混凝土強度等級及配筋量都可以減少，可節省鋼材、混凝土量和降低施工成本。 （ 2） 使用靜力壓樁無噪音、無振動，對周圍環境的干擾和影響較小，特別適用于對噪音、振動有特殊要求的區域施工，如擴建工程、市區內基礎工程，精密儀器車間的擴建、改建工程。 （ 3） 錘擊沉樁時，樁頂要承受錘擊應力，因此樁頂、樁身容易被打碎，產生質量事故；當打樁順序不合理時，土體會水平擠動，其表面嚴重隆起，嚴重影響樁基質量。靜力壓樁，樁頂不會承受錘擊應力，可以避免樁頂破碎和樁身開裂，同時，壓入樁所引起的樁周圍土體隆起和水平位移比沉樁小得多，因而對土體結構的破壞程度和破壞范圍要比錘擊沉樁小，可以確保施工質量，提高施工速度。 （ 4） 由于靜力壓樁的摩阻力與樁的承載力有線性關系，因此，不需要做試驗試樁便可得出單樁承載力。 靜力壓樁施工中，一般是采用 分段預制、分段壓入、逐段接長 的方法，其操作程序見圖。圖中 (a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e)分別為準備壓第一段樁、接第二段樁、接第三段樁、整根樁壓平入地面、采用送樁壓樁到設計標高。 (a) (b) (c) (d) (e) 壓樁程序示意圖 1－第一段樁 2－第二段樁 3－第三段樁 4－送樁 5－接樁結點 機械式靜 壓 力機示意 圖 液壓靜力壓樁機 1— 操作室； 2— 夾持與壓樁機構； 3— 配重鐵塊； 4— 短船及回轉機構； 5— 電控系統； 6— 液壓系統； 7— 導向架； 8— 長船行走機構； 9— 支腿式底盤結構； 10— 液壓起重機 液 壓 式 ? 水沖沉樁是在樁旁插入一根與之平行的射水管，利用高壓水流沖刷樁尖下的土體，以減少樁表面與土體間的摩阻力和樁尖下端土的阻力，使樁在自重或錘擊作用下沉入土中。水沖法適用于砂土、礫石或其他較堅硬土層，特別適于 沉入較重的鋼筋混凝土方樁 。但在附近有建筑物或構筑物時，由于水的沖刷將會引起它們的沉陷，在未采取有效措施前不得采用此法。施工中常用水沖法與錘擊或振動法聯合使用。 ? 水沖沉樁的設備除樁架、樁錘外，還需要高壓水泵和射水管。施工時，應使射水管的末端處于樁尖下 ～ ，射水管射出的壓力為 ，當樁沉到接近設計標高 (至少 )時，應停止射水，并將射水管拔出，并用錘擊或振動將樁沉至設計標高，否則，樁尖土質被壓力水沖松后，會影響樁的承載力。 水沖沉樁 1－樁錘； 2－樁帽； 3－樁 4－卡具； 5－射水管； 6－高 壓軟 管 7－軌 道 ?灌注樁 是在施工現場的樁位上先成孔，然后在孔內灌注砼，或者加入鋼筋后再灌注混凝土而形成。 ?樁基礎的 優點 ：可以省去大量土方支撐和排水降水設施，施工方便，且一般均能獲得良好的技術經濟效果。 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，節約鋼材、振動小、噪聲小等特點。 ?分類 ： ? 鉆孔灌注樁 泥漿護壁成孔－潛水鉆機 干作業成孔－螺旋鉆機 ? 沉管灌注樁 ? 爆擴灌注樁 ? 人工挖孔灌注樁 （一）泥漿護壁成孔灌注樁 ? 原理 ：利用原土自然造漿或人工造漿漿液進行護壁，通過循環泥漿將被鉆頭切下的土塊帶出孔外成孔，然后安放鋼筋籠，水下灌注混凝土成樁。 ? 適用范圍 ：地下水位較高的黏性土、粉土、砂土填土、碎石土及風化巖層。 ? 施工工藝 ： 一、 鉆孔灌注樁 制備泥漿 泥漿循環出渣 測定樁位 埋設護筒 樁機就位 機械鉆孔 清孔 安放鋼筋骨架 澆筑水下混凝土 ? 施工要點 ： 鉆孔前，在現場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設護筒。護筒高 2m左右，上部設 1～ 2個溢漿孔，是用厚 4～ 8mm鋼板制成的圓筒，其內徑應大于鉆頭直徑100～ 200mm， 護筒中心與樁位中心的偏差不得大于 50mm 。 護筒的埋設深度 ，在粘土中不宜小于 ，在砂土中不宜小于 。護筒頂面應高于地面 ~，保持孔內泥漿面高出地下水位 1m以上，受水位漲落影響時，泥漿面應高出最高水位 。 護筒的作用 是固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，增加孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭的方向。 ： 泥漿吸附在孔壁上，將土壁孔隙填滲密實，避免孔內壁漏水，保持護筒內水壓穩定；泥漿比重大，加大孔內水壓力，起穩固土壁，防止塌孔；泥漿有一定粘度，通過循環起到攜砂、排土；同時，泥漿對鉆頭有 冷卻和潤滑作用 。 在粘土中成孔，用原土造漿，泥漿比重 ～ ；在其它土中成孔，用高塑性粘土或膨潤土造漿，在較厚的夾砂層應控制在 ～ ，在穿過砂夾卵石層或易于塌孔的土層中，泥漿比重應控制在 ～ 。 泥漿護壁成孔灌注樁有 潛水鉆機成孔 、 沖擊鉆成孔 、沖抓錐成孔 等不同方法。 （ 1） 潛水鉆機成孔 ☆ 潛水鉆機成孔示意圖如右圖所示。 ☆ 潛水鉆機是一種旋轉式鉆孔機，其防水電機變速機構和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環或反循環排渣法將孔內切削土粒、石渣排至孔外。