《基础施工.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础施工.ppt（361页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第一章 天然地基上浅基础设计,第一节 概述 1. 浅基础的定义 通常将基础的埋置深度小于基础最小宽度，且只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可建造的基础定义为浅基础 . 2. 浅基础的荷载传递 3. 地基基础设计考虑的主要因素 (1) 建筑基础所用的材料及基础的结构型式； (2) 基础的埋置深度； (3) 地基土的承载力； (4)基础的形状和布置，以及与相邻基础、地下构筑物和地下管道的关系； (5) 上部结构类型、使用要求及对不均匀沉降的敏感性； (6) 施工期限、施工方法及所需的施工设备等。,4、浅基础的设计步骤：,（1）调查研究，收集资料。 （2）选择基础类型和平面布置方案。 （3）确定持力
2、层和基础埋置深度。 （4）确定地基承载力。 （5）按地基承载力确定基础底面尺寸。 （6）进行必要的验算。 （7）进行基础的结构设计和构造设计。 （8）绘制基础施工图，提出设计说明。,第二节 浅基础的类型,按基础构造分类： 按基础材料的性能分类：,墙下条形 柱下条形 十字交叉,独立基础 条形基础 筏板基础 箱形基础 壳体基础,刚性基础 柔性基础,一、刚性基础,定义：通常由砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等材料建造的基础。 设计要求：发生在基础内的拉应力和剪应力不超过其材料强度设计值，可通过限制基础外伸宽度与基础高度的比值来实现。在宽高比的限制下，基础相对高度一般较大，几乎不会发生弯曲变形，
3、此类基础习惯上称之为刚性基础。 应用范围：刚性基础可用于六层和六层以下（三合土基础不宜超过四层 ）,传力方式： 刚性基础具有非常大的抗弯刚度，受荷后基础不挠曲，因此，原来是平面的基底，沉降后仍然保持平面。如果基础的荷载合力通过基底形心，则沿基底的沉降处处相同。,刚性基础台阶宽高比（刚性角）,刚性角要求：,bi,Hi,刚性基础台阶宽高比允许值：,砖基础（大放脚）,两皮一收,二一间隔收,二、柔性基础,柔性基础，即钢筋混凝土基础。 特点：具有较好的抗剪能力和抗弯能力。 设计要求：采用扩大基础底面积的方法来满足地基承载力的要求，但不必增加基础的埋深；选择合适的基础材料、高度与配筋来满足基础抗剪和抗弯要
4、求。 种类：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础和壳体基础等。,传力方式 柔性基础的抗弯刚度很小。它好比放在地上的柔软薄膜，可以随着地基的变形而任意弯曲。基础上任一点的荷载传递到基底时不可能向旁扩散分布，就象直接作用在地基上一样；所以，柔性基础的基底反力分布与作用于基础上的荷载分布完全一致。,钢筋混凝土独立基础,墙下条形基础,柱下条形基础,十字交叉条形基础,筏板基础,箱形基础,壳体基础,第三节 基础埋置深度的确定,一、确定原则 （1）尽量浅埋，不浅于0.5m。 （2）基础顶面低于设计地面100mm。 二、影响因素 （1）建筑物用途、基础结构型式。 （2）上部荷载的性质及大小。 （3）工程地质
5、条件及水文地质条件。 （4）相邻建筑物埋深。 （5）当地冻结深度。,第四节 地基承载力的确定,一、地基承载力的确定方法： 1在土质基本相同的条件下，参照邻近建筑物地基容许承载力； 2根据现场荷载试验的p-s曲线； 3按地基承载力理论公式计算； 4按现行规范提供的经验公式计算。,二、按规范提供的表格计算地基承载力,1确定土的分类名称。 2确定土的状态。 3确定土的承载力基本值f0。 4确定土的承载力标准值fK。 5确定土的承载力特征值fa。,第五节 基础底面尺寸的确定,一、根据持力层承载力计算基础底面尺寸 1、中心受压基础： 2、偏心受压基础：按中心受压基础计算出底面积后扩大10%40%，然后验
6、算：,二、软弱下卧层承载力验算,当受压层范围内地基为多层土组成，且持力层以下有软弱下卧层时，这时还应验算软弱下卧层的承载力。要求作用在软弱下卧层顶面A处的应力（包括自重应力及附加应力）不得大于该处地基土的承载力特征值 。即： 对矩形基础（扩散角法） 对条形基础： 软弱下卧层顶面处的承载力。（经宽度和深度修正）,第六节 钢筋混凝土扩展基础设计,一、 扩展基础的构造要求 1、一般要求 （1）基础边缘高度：锥形不小于200mm，台阶形为300500mm （2）基底垫层：100mm厚C10素混凝土垫层 （3）钢筋：10以上，间距100 200mm 混凝土保护层：不小于40mm （无垫层不小于70mm）
7、 （4）混凝土等级：不小于C20。 2、柱下独立基础 （1）伸出插筋和柱锚固 （2）插筋下端设置箍筋 3、墙下条形基础 （1）h300mm （2）分布筋8300mm （3）锥形边缘200mm，坡度不大于1：3。,1、墙下条形基础 （1）中心荷载作用 式中，pn地基净反力设计值； V基础根部剪力设计值； M基础根部弯距设计值； a1截面-到基础边缘距离。,二、扩展基础的设计,底板厚度的确定 要求： 底板配筋的计算 （2）偏心荷载作用： 把上式中pn以pn,max代替。,2、柱下独立基础底板厚度和配筋,（1）中心荷载作用 基础底板厚度：验算冲切能力， 要求 式中，h截面高度影响系数； h0破坏锥体
8、有效高度； am破坏锥体不利一侧计算长度； Fl地基净反力设计值； pn地基单位面积净反力。,基础底板配筋：,（1）柱边（截面-） （2）柱边（截面-） （3）阶梯高度变化处（-截面） （4）阶梯高度变化处（-截面）,第七节 减轻不均匀沉降的措施,一、建筑措施 (1) 建筑物体型力求简单 平面形状简单 , 如用 “ 一 “ 字形建筑物； 立面体型变化不宜过大 , 砌体承重结构房屋高差不宜超过 12 层。 (2) 控制建筑物长高比及合理布置纵横墙 二层以上的砌体承重房屋，当预估的最大沉降量超过 120mm 时 , 长高比不宜大于2.5；对于平面简单、内外墙贯通，横墙间隔较小的房屋，长高比的限制可
9、放宽至不大于3.0 。 尽量使内、外纵墙都贯通，缩小横墙的间距。 (3) 控制相邻建筑物基础的间距 同期建造的两相邻建筑之间的影响，特别是当两建筑物轻 ( 低 ) 重 ( 高 ) 差别太大时，轻者受重者的影响更甚； 原有建筑物受邻近新建重型或高层建筑物的影响。,(4) 设置沉降缝 平面形状复杂的建筑物的转折部位； 建筑物的高度或荷载突变处； 长高比较大的建筑物适当部位； 地基土压缩性显著变化处； 建筑结构 ( 包括基础 ) 类型不同处； 分期建造房屋的交界处。 (5) 调整建筑物的局部标高 根据预估沉降，适当提高室内地坪和地下设施的标高； 将相互有联系的建筑物各部分包括设备中预估沉降较大者的标
10、高适当提高； 建筑物与设备之间应留有足够的净空； 有管道穿过建筑物时，应留有足够尺寸的孔洞，或采用柔性管道接头。,建筑措施,(1)减轻建筑物自重 减轻墙体重量：选择轻型高强墙体材料，如：轻质高强混凝土墙板、各种空心砌块、多孔砖及其他轻质墙等，都能不同程度地达到减少自重的目的。 选用轻型结构：采用预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构及各种轻型空间结构。 减少基础和回填土重量：首先是尽可能考虑采用浅埋基础，例如：钢筋混凝土独立基础、条形基础、壳体基础等；如果要求大量抬高室内地坪时，底层可考虑用架空层代替室内厚墙填土。 (2) 设置圈梁：在基础顶面附近、门窗顶部楼面处设置圈梁，每道圈梁应尽量贯通外墙、承重
11、内纵墙及主要内横墙，并在平面内形成闭合的网状系统。,二、结构措施,结构措施,(3) 减小或调整基底附加压力 设置地下室、或半地下室、架空层，以挖除的土重去补偿 ( 抵消 ) 一部分甚至全部的建筑物重量，达到减小沉降的目的。 改变基底尺寸：按照沉降控制的要求 , 选择和调整基础底面尺寸，针对具体工程的不同情况考虑，尽量做到有效又经济合理。 (4) 增强上部结构刚度或采用非敏感性结构 根据地基、基础与上部结构共同作用的概念，上部结构的整体刚度很大时，能调整和改善地基的不均匀沉降。在设计中合理设计上部结构的刚度和强度 , 地基不均匀沉降 ( 相当于支座位移 ) 所产生的附加应力是完全可以承受的。 因
12、此，上部结构的选型和处理对地基不均匀沉降的影响很大，结构造型一定要明确，各部分要相互统一，刚则刚，柔则柔，切忌 “ 藕断丝连 “ 。,三、施工措施,（1）合理安排施工程序。当拟建的相邻建筑物之间轻 ( 低 ) 重 ( 高 ) 悬殊时，一般应按先重后轻的程序施工 ; 有时还需要在重建筑物竣工后歇一段时间后再建造轻的邻近建筑物 ( 或建筑物单元 ) 。当高层建筑的主、裙楼下有地下室时 , 可在裙楼相交的裙楼一侧适当位置 ( 一般是跨度处 ) 设置施工后浇带 , 同样以先主楼后裙楼的施工顺序 , 减轻不均匀沉降的影响。 （2）在软弱土地基础上，在已建房屋周围和在建房屋外，都应避免长时间堆放大量集中的
13、地面荷载 , 以免引起新、旧房屋的附加沉降。 （3）细粒土尤其是淤泥及淤泥质土的结构性很强，施工时应尽可能地保持地基土的原状结构。在开挖基坑时，可暂不挖到基底标高，保留约 200mm， 等基坑内基础砌筑或浇筑时再挖，如槽底已扰动 , 可先挖去扰动部分 , 再用砂、碎石等回填处理。,第二章 独立柱基础施工,一、施工准备 （一）作业条件 办完地基验槽及隐蔽检查记录 办完基槽验线验收记录 填写好砼浇灌许可证并通过报验 准备好施工工具及试验工具,二、工艺流程,清理-砼垫层-钢筋绑扎-相关专业施工-清理-支模板-清理-混凝土泵送-混凝土浇筑-混凝土振捣-混凝土找平-混凝土养护-模板拆除。,三、 操作工艺
14、,（一）清理及垫层浇灌 地基验槽完成后，清除表层浮土及扰动土，不留积水，立即进行垫层砼施工，垫层砼必须振捣密实，表面平整，严禁晾晒基土。,（二）钢筋绑扎,垫层浇灌完成后，砼达到1.2Mpa后，表面弹线进行钢筋绑扎，钢筋绑扎不允许漏扣，柱插筋弯钩部分必须与底板筋成450绑扎，连接点处必须全部绑扎，距底板5cm处绑扎第一个箍筋，距基础顶5cm处绑扎最后一道箍筋，做为标高控制筋及定位筋，柱插筋最上部再绑扎一道定位筋，上下箍筋及定位箍筋绑扎完成后，将柱插筋调整到位并用井字木架临时固定，然后绑扎剩余箍筋，保证柱插筋不变形走样，两道定位筋在基础砼浇完后，必须进行更换。,钢筋绑扎好后底面及侧面搁置保护层塑料
15、垫块，厚度为设计保护层厚度，垫块间距不得大于1000mm(视设计钢筋直径确定)，以防出现露筋的质量通病。 注意对钢筋的成品保护，不得任意碰撞钢筋，造成钢筋移位。,（三）模板,钢筋绑扎及相关专业施工完成后，立即进行模板安装，模板采用胶合板模板或木模，利用架子管或木方加固。锥形基础坡度30度时，采用斜模板支护，利用螺栓与底板钢筋拉紧，防止上浮，模板上部设透气及振捣孔，坡度30度时，利用钢丝网(间距30cm)防止混凝土下坠，上口设井子木控制钢筋位置。不得用重物冲击模板，不准在吊帮的模板上搭设脚手架，保证模板的牢固和严密。,（四）清理准备,清除模板内的木屑、泥土等杂物，木模浇水湿润，堵严板缝及孔洞。
16、联系商品砼公司，做好泵送准备工作。,（五）混凝土浇筑,混凝土应分层连续进行，间歇时间不超过砼初凝时间，一般不超过2小时，为保证钢筋位置正确，先浇一层5-1Ocm厚砼固定钢筋。台阶型基础每一台阶高度整体浇捣，每浇完一台阶停顿0.5小时待其下沉，再浇上一层。分层下料，每层厚度为振动棒的有效振动长度。防止由于下料过厚、振捣不实或漏振，吊帮的根部砂浆涌出等原因造成蜂窝、麻面或孔洞。,（六）混凝土振捣,采用插入式振捣器，插入的间距不大于作用半径的1.5倍。上层振捣棒插入下层3-5cm。,使用插入式振动器时，应将振动棒垂直插入砼中。振动棒插点间距要均匀排列，以免漏振。振捣时快插慢拔，振动棒在各插点的振动时
17、间应视砼表面呈水平不显著下沉，不再出现气泡，表面泛出水泥浆为止。,尽量避免碰撞预埋件、预埋螺栓，防止预埋件移位。 浇筑混凝土时，经常观察模板、支架、钢筋、螺栓、预留孔洞和管有无走动情况，一经发现有变形、走动或位移时，立即停止浇筑，并及时修整和加固模板，然后再继续浇筑。,（七）砼收面,混凝土找平 混凝土浇筑后，表面比较大的混凝土，使用平板振捣器振一遍，然后用杆刮平，再用木抹子搓平。收面前必须校核混凝土表面标高，不符合要求处立即整改。,（八）砼的养护,已浇筑完的混凝土，应在12h内覆盖和浇水。一般常温养护不得少于7昼夜，特种混凝土养护不得少于14昼夜。养护设专人检查落实，防止由于养护不及时，造成混
18、凝土表面裂缝。,（九）模板拆除,侧面模板，在混凝土强度能保证其棱角不因拆模板而受损坏时方可拆模，（1.2Mpa）拆模前设专人检查混凝土强度，拆除时采用撬棍从一侧顺序拆除，不得采用大锤砸或撬棍乱撬，以免造成混凝士棱角破坏。,第三章 桩基础施工技术,桩基是一种常用的基础形式，当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基的承载力不能满足设计要求时，为了保证建筑物的安全可靠，常采用桩基础。 桩基础是由桩身和承台组成，桩身全部或部分埋入土中，顶部由承台连成一体。在承台上修筑上部建筑,桩的分类 1.按受力类型：端承桩和摩擦桩 端承桩是穿过软弱土层达到硬层的一种桩，建筑物荷载主要由桩尖阻力承受；摩擦桩是悬在软弱土层
19、中的桩，建筑物的荷载由桩侧摩擦力和桩尖阻力共同承受。,图3-1-1 (a)端承桩；(b)摩擦桩 1桩；2承台；3上部结构,2.按成型方法：灌注桩和预制桩 预制桩是指先在工厂或施工现场采用一定材料预制成一定形式的桩，然后用沉桩设备将桩沉入土中。制作材料有木、钢筋砼和钢等。沉桩方法有锤击沉桩、静力压桩和振动沉桩等。灌注桩是先在桩位处成孔，然后向孔内填筑桩材料而成的桩。填筑材料有砼、钢筋砼、砂石和灰土等。成孔方法有人工挖孔、干作业成孔、泥浆护壁钻孔和套管成孔等。,一、 灌注桩施工技术,灌注桩就是直接在桩位上成孔，然后向孔内灌注桩材料而成的桩。与预制桩相比，可节约钢材、木材和水泥，且施工工艺简单，成本
20、降低，能适应地层的变化制成不同长度的桩，不需进行接桩。其缺点是施工操作要求较严，易发生缩颈、断裂等质量事故，且施工后需要一定的技术间歇，不能立即承受荷载。灌注桩按成孔方法分人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩、沉管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩等。,（一）人工挖孔灌注桩,人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法成孔，然后安放钢筋笼，灌注砼而成的桩基。 人工挖孔灌注桩的优点是：成孔机具简单，作业时无振动、无噪声，对施工现场周围的原有建筑物影响小，当施工场地狭窄，邻近建筑物密集时尤为适用；施工速度快，可按施工进度要求确定同时开挖桩孔的数量，必要时各桩孔可同时施工；当土质复杂时，可直接观察或检验分析土质情况；桩底沉
21、渣能清除干净，施工质量可靠。而且桩径和桩深可随承载力的情况而变化，桩底也可人工扩大成为扩底桩。,人工挖孔灌注桩的桩身直径由于施工操作的要求，不宜小于800mm，一般为800mm2000mm。桩底可采用扩底或不扩底两种方法。扩底直径一般为桩身直径的1.3 倍2.5倍。采用现浇钢筋砼护壁时，人工挖孔桩的构造如图1-4-2所示。护壁厚度一般为D/10 +5 (cm )(其中D为桩径)，护壁内等距放置8根直径8mm10mm的直钢筋，插入下层护壁内，使上下层护壁有钢筋拉结，以避免护壁出现流砂、淤泥，造成护壁因自重而沉裂的现象。,图3-1-2 人工挖孔桩构造图 1护壁；2主筋；3箍筋；4地梁；5桩帽,1施
22、工机具,人工挖孔灌注桩施工用的机具比较简单，主要有：电动葫芦(或手摇辘轳)和提土桶，用于材料和弃土的垂直运输使用；护壁钢模板或波纹模板；潜水泵，用于抽出桩孔内的积水；鼓风机和送风管，用于向桩孔中强制送入新鲜空气；镐、锹、橡胶桶等挖运土工具，若遇到硬土或岩石，尚需准备风镐；插捣工具，用于插捣护壁砼；软爬梯，用于操作人员上下；照明灯、对讲机、电铃等。,2施工工艺,为确保人工挖孔桩施工过程的安全，必须考虑防止土体坍滑的支护措施。常用的有现浇砼护壁、喷射砼护壁、波纹钢模板工具式护壁等。 采用现浇砼分段护壁的人工挖孔桩的施工流程为： （1)放线定位 按设计图纸放线，定桩位。 （2)测量控制 桩位轴线应在
23、地面设十字控制网、基准点。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致，作为挖土时控制中心线用。,（3)开挖土方 采取分段开挖，每段高度由土壁保持直立状态的能力决定，一般为0.8m1.0m为一个施工段。开挖面积的范围为设计桩径加护壁的厚度。挖土从上到下逐段进行，同一段内先中间后周边；扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。在地下水位以下施工时应及时采取措施清理泥水。,（4）扎护壁钢筋 竖向插入8根直径8mm10mm的直钢筋，上下护壁的主筋应搭接，沿竖向筋扎200的螺旋箍筋。 （5)支设护壁模板 模板高度由开挖土方施工段的高度决定，一般为0.9m，由4块或8块活动钢模
24、板组合而成。护壁支模中心线控制的方法，是将桩控制轴线、高程引到第1节砼护壁上，每节以十字线对中，吊大线锤控制中心点位置，用尺杆找圆周，然后由基准点测量孔深。,（6)设置操作平台 平台可用角钢和钢板制成半圆形，两个合起来即为1个整圆，用来临时放置砼拌合料和灌注护壁砼用。 （7）浇筑护壁砼 护壁砼要注意捣实，因它起着防止土壁塌陷与防水的双重作用。 护壁采用钢筋砼，砼强度等级为C25或C30，厚度由地下最深段护壁所受的土压力及地下水的侧压力确定，一般取100mm150mm。护壁一般不高出地面，地面上用砖砌筑护圈，高180-240 mm ，上口用水泥砂浆抹平，便于挡水和测量定位。,（8)拆除模板继续下
25、1段的施工 当护壁砼达到一定的强度（1.2Mpa）后便可拆除模板，开挖下一段土方，扎护壁钢筋，再支模灌注护壁砼，如此循环，直到挖至强风化岩石层，进行扩大头施工。 （9）验孔浇筑砼垫层 当挖至设计要求的中风化岩石层后，应见证取样岩芯送检，符合设计强度要求及勘岩深度后，为防止孔内岩石风化，经甲方、监理、勘测、设计、质检站等有关单位验孔合格后，排除孔底积水，浇注C15的100厚砼垫层护底。,（10)钢筋笼制作就位 为保证钢筋笼起吊时不变形，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径2025mm的加强箍，每隔一箍在箍内设一井字加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架，钢筋笼主筋上应设置2吊环，应控制钢筋笼直径误差
26、不超过5 mm。制作成型的钢筋笼应挂牌堆放。如钢筋笼过长（超过12M），应分段制作吊装，上下节主筋采用电弧焊焊接，整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上，借自重保持垂直度正确。钢筋笼就位用塔式起重机进行吊放。,（11)排除孔底积水，灌注桩身砼 灌注砼时，进行砼下料要用导管，以使砼垂直灌入孔内。砼应连续分层浇筑，每层厚度不得大于1.5m 。对直径较小的挖孔桩，距地面6m以下利用砼的大坍落度和下冲力使之密实；6m以内的砼应分层振捣密实。对于直径较大的挖孔桩应分层捣实，第1次灌注到扩底部位的顶面，随即振捣密实，再分层灌注桩身，分层捣实，直至桩顶。,3. 水下混凝土浇筑,3.1. 混凝土配合比的选择 除满足设计
27、强度要求外混凝土配合比的设计还应考虑导管法在水中浇筑混凝土的（要求混凝土和易性好、流动度大、缓凝）和对混凝土强度的影响。混凝土强度一般比设计强度提高5MPa。如运输距离过远，一般宜在混凝土中掺加木钙减水剂。可减小水灰比，增大流动度，减少离析，防止导管堵塞，并延缓初凝时间，降低浇筑强度。,3.2浇筑方法,通常采用履带式吊车吊混凝土料斗（或翻料斗），通过下料漏斗提升导管在水中浇筑。导管内径一般选用150300mm，用23mm厚钢板卷焊而成，每节长22.5m，并配几节11.5m的调节长度用的短管，由管端粗丝扣或法兰螺栓连接，接头处用橡胶垫圈密封防水，接头外部应光滑，使之在钢筋笼内上拔时不挂住钢筋。,
28、开导管方法采用球胆或预制圆柱形混凝土隔水塞，球胆预先塞在混凝土漏斗下方，当混凝土浇筑后，从导管下口压出漂浮在水表面；混凝土塞则用8号铁丝吊在导管口，上盖一层砂浆，待混凝土达一定量后，剪断铁丝，混凝土塞下落埋入底部混凝土中。在整个浇筑过程中，混凝土导管应埋入混凝土中24m，最小埋深不得小于1.5m，否则会把混凝土上升面附近的泥浆卷入混凝土内；亦不大于6m，埋入太深，将会影响混凝土充分流动。,导管随浇筑随提升，避免提升过快造成混凝土脱空现象，或提升过晚而造成埋管拔不出现象。浇筑时利用不停浇筑及导管出口混凝土的压力差，使混凝土不断从导管挤出，使混凝土面不断均匀上升，孔内的泥浆和水逐渐被混凝土置换而排
29、出孔外。,3.3混凝土浇筑注意事项,3.3.1混凝土浇筑要一气呵成，不得中断，并控制在46h内浇完，以保证混凝土的均匀性，间歇时间一般应控制在15min内，任何情况下不得超过30min；,3.3.2浇筑时要保持孔内混凝土面均衡上升，而且要使混凝土面上升速度不大于2m/h。浇筑速度一般为3035m3/h，导管不能作横向运动，否则会使泥渣、泥浆混入混凝土内。导管提升速度应与混凝土的上升速度相适应，始终保持导管在混凝土中的插入深度不小于1.5m，也不能使混凝土溢出漏斗或流进坑内。,3.3.3在混凝土浇筑过程中，要随时用探锤测量混凝土面实际标高（至少三处，取平均值），计算混凝土上升高度，导管下口与混凝
30、土的相对位置，统计混凝土浇筑量，及时做好记录。,3.3.4搅拌好的混凝土应在2h内浇筑完毕，夏季应在1h内浇完，否则应掺加缓凝剂。 3.3.5当混凝土浇筑到桩顶面时，由于导管内超压力减少，混凝土与泥浆混杂，浇筑后必须清除顶部浮浆一层，一般应采取比设计标高高0.50.6 m，混凝土浇筑完毕后，马上清除0.30.4m，留下0.2 m待后清除，以利于新老混凝土结合和保证混凝土质量。,4 地下水、流砂、孔壁泥砂塌落 处理措施,施工前要认真分析挖孔桩处地质钻探资料，遇到厚的砂性土层、流砂层、淤泥层要首先定出加固措施，然后再进行具体操作。对施工中常遇到的问题应采取相应的解决办法。,4.1地下水处理,地下水
31、是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水涌入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。,挖孔时，如地下水丰富、渗水或涌水量较大时，可根据情况分别采取以下措施： 4.1.1少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶，将泥水一起吊出； 4.1.2大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井；,4.1.3当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的
32、涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。,4.1.4涌水量很大时，如桩较密集，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于内，用12台潜水泵将地下水抽出，起到深井降水的作用，将附近桩孔地下水位降低。,4.2流砂处理措施,人工挖孔桩开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。,4.2.1流砂情况较轻时,当流砂情况较轻时，可采用在井内护壁周围插入长1m的钢筋，间距150mm，随后在插筋上缠以草绳或编织袋，边挖边扎，形成一圈草绳（编织袋）扎成的护壁，以阻止砂随地下水涌入井内。同时有效的方法是缩短这一循环
33、的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.30.5m，以减少挖土层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注，同时抽水保持水位不上升。,4.2.2流砂情况较严重时,当挖孔时遇流砂层严重时，一般可在井孔内设高12m，厚46mm钢套护筒（依据土体测压力、水压力确定），直径略小于混凝土护壁内径，利用混凝土护壁作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中，阻挡流砂，钢套筒可一个接一个下沉，压入一段，开挖一段桩孔，直至穿过流砂层0.51m，再转入正常挖土和设混凝土护壁。浇筑混凝土时，至该段，随浇混凝土随将钢护筒（上设吊环）吊出，也可不吊出。,4.3孔壁塌落处理措施,4.3.1挖孔时遇到砂性土、淤泥、流砂，
34、很容易发生护壁外围泥砂塌落。如果地下涌水量不 大，塌落不严重，可以用挡土板支撑，同时用直径25mm圆钢加固或钢板套筒突击成孔浇筑混凝土护壁。,4.3.2挖孔时遇到厚的流砂层、淤泥层，尤其遇到大量地下水，随着护壁外围泥砂大量塌落，混凝土护壁成为悬空状态，失去支撑，进而产生裂纹，直至断裂、脱落。除采用沉井基础外，在施工时可采取以下加强措施：,1）顶层护壁用直径20mm圆钢加设24个吊耳，用钢丝绳固定在地面木桩上。 2）加密护壁竖向钢筋，并让钢筋伸出20cm以上，与下一节护壁的竖向钢筋及箍筋连成整体，然后再浇注成形。,3）在已成形的护壁上钻孔至砂土薄弱层，以充填、渗透和挤密的形式把灌浆材料充填到土体
35、的孔隙中，以固结护壁外围土体，增加桩周摩擦力，从而确保护壁周围泥砂不塌落。压力灌浆材料可选择粉煤灰、早强型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。,5. 人工挖孔桩施工应注意安全事项,现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题和应急处理措施。要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料、机械。要制定安全措施，并要经常检查和落实。,5.1孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。在孔周围地面上不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作1h，井下人员和地面人员进行交换。,基础施工中，作周边防护，
36、局部通道口可布设红色警示灯；挖孔桩施工在孔口周围搭设钢管架，解决孔内土石方垂直运输和孔口防护问题、施工间隔用木板封闭孔口，避免安全事故发生。尽量避免上下交叉作业，若不可避免，施工工长必须在隔离措施完善后方能安排人员进行操作。,5.2井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情，应及时发出联络信号，以便迅速撤离。并尽快采取有效措施排除险情。,5.3地面人员应注意孔下发出的联络信号，反应灵敏快捷。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外。,5.4施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器，供电线路
37、要用三蕊橡皮线，电线要架空，不得拖拽在地上。并经常检查电线和漏电保护器是否完好。,5.5从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保证施工现场排水畅通。当天挖孔，当天浇筑护壁。人离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警戒标志。,5.6由于土层中可能有腐烂物质或邻域腐烂物质产生的气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体的侵害。施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开，如有异常气味应及时报告有关部门，排除有害气体后方可作业。挖孔应及时通风，满足新风要求，确保井下作业人员的操作安全。,6.施工质量要求,开挖前，应从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点，施工过程必须用桩心点来校正模板位置，设专人
38、校核中心位置及护壁厚度。桩孔中心平面位置偏差要求不宜超过20mm，桩的垂直度偏差要求不超过1%，桩径不得小于设计直径。,(二)、钻孔灌注桩,钻孔灌注桩有干作业钻孔灌注桩和泥浆护壁成孔灌注桩2种施工方法。 1干作业钻孔灌注桩 干作业钻孔灌注桩是先用钻机在桩位处钻孔，然后在孔内放入钢筋骨架，再灌注砼而成的桩。干作业钻孔灌注桩适用于地下水位以上的填土层、粘性土层、粉土层、砂土层和粒径不大的砾砂层的桩基础施工。钻孔机械可选用螺旋钻机、钻扩机、机动洛阳铲和机动锅锥钻等。目前多使用螺旋钻机成孔，螺旋钻机分长螺旋钻机和短螺旋钻机2种。,长螺旋钻机成孔是用长螺旋钻机的螺旋钻头，在桩位处就地切削土层，被切土块钻
39、屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶片的钻杆上升，输送到出土器后自动排出孔外运走。 长螺旋钻成孔速度的快慢主要取决于输土是否通畅，而钻具转速的高低对土块钻屑输送的快慢和输土消耗功率的大小都有较大影响，因此合理选择钻进速度是成孔工艺的关键。长螺旋钻机见图3-2-1。,图3-2-1 步履式长螺旋钻机 1出土筒；2上盘；3下盘；4回转滚轮；5行走滚轮； 6钢丝滑轮；7行走油缸；8中盘；9支腿；10回转中心,当钻进速度较低时，钻头切削下来的土块钻屑送到螺旋叶片上后不能自动上升，靠后面继续上来的钻屑推挤上移，在钻屑与螺旋面间产生较大的摩擦阻力，功率消耗较大。 当钻孔深度较大时，常由于钻屑推挤阻塞，形成“土塞”
40、不能继续钻进。当钻进速度较高时，切削下来的土块受其自身离心力所产生的土块与孔壁之间的摩擦力的作用而上升。为了顺畅输土，除要有适当高的转速之外，还需根据土质等情况选择相应的钻压和给进量。在成孔时，采用中、高转速、低扭矩、少进刀的工艺，可使螺旋叶片之间保持较大的空间，能收到自动输土、钻进阻力小、成孔效率高的效果。,短螺旋钻机成孔是用短螺旋钻机的螺旋钻头，在桩位处就地切削土层，被切土块钻屑随钻头旋转，沿着带有数量不多的螺旋叶片的钻杆上升，积聚在短螺旋叶片上，形成“土柱”，此后靠提钻、反转、甩土，将钻屑散落在孔周。一般每钻进0.5m1.0m就要提钻甩土1次。一般为正转钻进，反转甩土， 反转转速为正转转
41、速的若干倍。短螺旋钻成孔的钻进效率不如长螺旋钻机高，但短螺旋钻成孔省去了长 孔段输送土块钻屑的功率消耗，其回转阻力矩小。在大直径或深桩孔的情况下，采用短螺旋钻施工较为合适。,当钻孔到预定钻深后，必须在原深处进行空转清土，然后停止转动，提起钻杆。在空转清土时不得加深钻进；提钻时不得回转钻杆。 成孔后浇筑砼前吊放钢筋笼。吊放时要缓慢并保持竖直，防止放偏和刮土下落。放到预定深度时将上端妥善固定。,灌注砼宜用机动小车或砼泵车，应防止压坏桩孔。砼坍落度一般为8cm10cm强度等级不小于C13，应注意调整砂率，掺减水剂和粉煤灰等掺合料，以保证砼的和易性及坍落度。砼灌至接近桩顶时，应测量桩身砼顶面标高，避免
42、超长灌注，并保证在凿除浮浆层后，桩顶标高和质量能符合设计要求。,2泥浆护壁成孔灌注桩,泥浆护壁成孔灌注桩是指先用钻孔机械进行钻孔，在钻孔过程中为了防止孔壁坍塌，向孔中注入循环泥浆(或注入清水造成泥浆)保护孔壁，钻孔达到要求深度后，进行清孔，然后安放钢筋骨架，进行水下灌注砼而成的桩。其工艺流程见图3-2-2。,（1)埋设护筒 护筒的作用是固定桩孔位置、保护孔口、提高桩孔内的泥浆水头、防止塌孔。一般用3mm5mm的钢板或预制砼圈制成，其内径应比钻头直径大100mm200mm。安设护筒时，其中心线应与桩中心线重合，偏差不大于50mm。护筒应设置牢固，其顶面宜高出地面0.4 m 0.6m，它的入土深度
43、，在砂土中不宜小于1.5m ，在粘土中不小于1m，并应保持孔内泥浆液面高出地下水位1m以上。在护筒顶部还应开设1个、 2个溢浆口，便于泥浆溢出而流回泥浆池，进行回收和循环。护筒与坑壁之间的空隙应用粘土填实，以防漏水。,（2)泥浆制备 泥浆是此种施工方法不可缺少的材料，在成孔过程中的作用是：护壁、携碴、冷却和润滑，其中以护壁作用最为主要。由于泥浆的密度比水大，泥浆在孔内对孔壁就产生一定的静水压力，相当于1种液体支撑，可以稳定土壁，防止塌孔。同时，泥浆中胶质颗粒在泥浆压力下，渗入孔壁表面孔隙中，形成一层透水性很低的泥皮，避免孔内壁漏水并保持孔内有一定水压，有助于维护孔壁的稳定。泥浆还具有较高的粘性
44、，通过循环泥浆可将切削破碎的土石碴屑悬浮起来，随同泥浆排出孔外，起到携碴、排土的作用。此外，由于泥浆循环作冲洗液，因而对钻头有冷却和润滑作用，减轻钻头的磨损。,制备泥浆的方法应根据土质的实际情况而定。在成孔过程中，要保持孔内泥浆的一定密度。在粘土和粉土层钻孔时，可注入清水以原土造浆护壁，泥浆密度可取1.1 t/m31.3t/m3；在砂和砂砾等容易坍孔的土层中钻孔时，则应采用制备的泥浆护壁。泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土，泥浆密度保持在1.3 t/m3 1.5t/m3。造浆粘土应符合下列技术要求：胶体率不低于90%；含砂率不大于4%8%。成孔时，由于地下水稀释等使泥浆密度减小时，可添加膨润土来
45、增大密度。,（3)成孔方法 泥浆护壁成孔灌注桩成孔方法有冲击钻成孔法、冲抓锥成孔法和潜水电钻成孔法3种。 冲击钻成孔是利用卷扬机悬吊冲击锤连续上下冲的冲击力，将硬质土层或岩层破碎成孔，部分碎碴泥浆挤入孔壁，大部分用掏渣筒出。冲击钻孔机有钢丝式和钻杆式两种，钢丝式钻头为锻或铸钢，式样有十字型和3翼型，锤重0.5 t3.0t,用钢桩架悬吊，卷扬机做动力，钻孔径有800m、1000m、1200m等几种。,冲孔时，在孔口设护筒，然后冲孔机就位，冲锤对准护筒中心，开始低锤密击（锤高为0.4 m0.6m），并及时加块石与粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下3 m4m后，才可加快速度，将锤高提至1
46、.5m2.0m以上进行正常冲击，并随时测定和控制泥浆比重。每冲击3m4m，掏渣1次。 冲击钻成孔设备简单、操作方便，适用于孤石的砂卵石层、坚实土层、岩层等成孔，对流沙层亦能克服。所成孔壁较坚实、稳定、坍孔少，但掏泥渣较费工时，不能连续作业，成孔速度较慢。冲击钻钻头见图1-4-5。,(三).沉管成孔灌注桩,沉管成孔灌注桩又称套管成孔灌注桩或打拔管灌注桩，它是采用振动打桩法或锤击打桩法将带有活瓣式桩尖(图3-3-1)或预制砼桩尖(图3-3-2)的钢制桩管(360480mm）沉入土中，然后边浇筑砼，边振动或边锤击边拔出钢管而形成的灌注桩。,图3-3-1 活瓣桩尖示意图 1桩管；2锁轴；3活瓣,图3-
47、3-2 预制砼桩尖示意图,若配有钢筋时，则应在规定标高处吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔管时，称为锤击沉管灌注桩，利用振动沉桩设备沉管、拔管时，称为振动沉管灌注桩。沉管成孔灌注桩整个施工过程在套管护壁条件下进行，因而不受地下水位高低和土质条件的限制。可穿越一般粘性土、粉土、淤泥质土、淤泥、松散至中密的砂土及人工填土等土层，不宜用于标准贯入击数N12的砂土，N15的粘性土及碎石土。沉管成孔灌注桩的施工过程见图3-3-3。,(a) (b) (c) (d) (e) 图3-3-3 沉管灌注桩施工过程 (a)就位；(b)沉钢管；(c)开始灌注砼；(d)下钢筋骨架继续灌注砼；(e)拔管成形 1钢筋；
48、2钢管；3桩靴,(1)锤击沉管灌注桩,锤击沉管灌注桩的机械设备如图3-3-4所示。施工时，用桩架吊起桩管，对准预先埋设在桩位处的预制钢筋砼桩尖，然后缓缓放下桩管套入桩尖压入土中。桩管上部扣上装帽，并检查桩管、桩尖与桩锤是否在同一垂直线上，若桩管垂直度偏差小于0.5%桩管高度，即可用锤打击桩管。,1桩锤钢丝绳；2桩管滑轮组；3吊斗钢丝绳；4桩锤；5桩帽；6砼漏斗；7桩管； 8桩架；9砼吊斗；10回绳；11行驶用钢管；12预制桩尖；13卷扬机；14枕木,初打时应低锤轻击并观察桩管无偏移时方可正常施打。当桩管打入至要求的贯入度或标高后，应检查管内有无泥浆或渗水，测孔深后，在管内放入钢筋笼，便可以将砼
49、通过灌注漏斗灌入桩管内，待砼灌满桩管后，开始拔管。拔管过程应对桩管进行连续低锤密击，使钢管得到冲击振动，以振密砼。拔管速度不宜过快，第1次拔管高度应控制在能容纳第2次所灌入的砼量为限，不宜拔得过高，应保证管内不少于2m高度的砼。在拔管过程中应检查管内砼面的下降情况，拔管速度对一般土层以1.0m /min 为宜。拔管过程应向桩管内继续加灌砼，以满足灌注量的要求。灌入的砼从搅拌到最后拔管结束，不得超过砼的初凝时间。,为了提高桩的质量或使桩径增大，提高桩的承载能力，可采用1次复打扩大灌注桩。复打桩施工是在单打施工完毕、拔出桩管后，及时清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土，在原桩位上第2次安放桩尖，以后的施工过程则与单打灌注桩相同。复打扩大灌注桩施工时应注意，复打施工必须在第1次灌注的砼初凝以前全部完成，桩管在第2