樁基工程(中專(zhuān)教材)

1、第二章 樁 基工程,樁基礎(chǔ)由樁身和承臺(tái)組成,一、荷載傳遞的方式不同分類(lèi)： 端承樁：穿過(guò)軟弱土層，而達(dá)到堅(jiān)硬土層的樁。以樁尖阻力承擔(dān)全部荷載，控制以貫入度為主。 摩擦樁：懸浮于軟弱土層的樁。以樁身與土層的摩阻 力承擔(dān)全部荷載。樁尖進(jìn)行持力層深度或樁 尖標(biāo)高為參考。二、按照施工方法的不同，樁可分為預(yù)制樁、灌注樁和爆擴(kuò)樁。,樁的分類(lèi),三、按照成樁材料的不同，樁可分為木樁、鋼樁、混凝土

2、樁等。,第一節(jié) 鋼筋混凝土預(yù)制樁施工,樁基施工內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備—樁的制作、運(yùn)輸和堆放——打樁設(shè)備選擇——打樁順序和方法確定——打樁質(zhì)量及安全技術(shù)。一、打樁前的準(zhǔn)備工作 場(chǎng)地清理 平整場(chǎng)地 設(shè)備進(jìn)場(chǎng) 放樁位、定標(biāo)高,,,二、鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸和堆放（一）樁的制作較長(zhǎng)的樁在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30主筋連接宜采用對(duì)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(duì)焊和電弧焊時(shí)，不超過(guò)50％

3、,同一根鋼筋兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于30倍鋼筋直徑，并不小于500mm,,（二）樁的起吊、運(yùn)輸和堆放 鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％方可起吊；達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%才能運(yùn)輸和打樁。]樁在起吊和搬運(yùn)時(shí)，吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。吊點(diǎn)位置的選擇隨樁長(zhǎng)而異，并應(yīng)符合起吊彎矩最小的原則,樁在施工現(xiàn)場(chǎng)的堆放場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)。堆放時(shí)應(yīng)設(shè)墊木，墊木的位置與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)上、下對(duì)齊，堆放層數(shù)不宜超過(guò)4層。三、錘擊沉樁的施工（一

4、）打樁機(jī)械 打樁機(jī)主要包括：樁架、樁錘和動(dòng)力裝置三個(gè)部分,1．樁錘的選擇 樁錘應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、樁的類(lèi)型、樁的長(zhǎng)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(lái)確定，其中尤以地質(zhì)條件影響最大。 當(dāng)樁錘重大于樁重的的1．5～2倍時(shí)，沉樁效果較好。 2．樁架的選擇樁架的選擇應(yīng)考慮樁錘類(lèi)型、樁的長(zhǎng)度和施工現(xiàn)場(chǎng)的條件等因素。樁架的高度 = 樁長(zhǎng)＋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

5、據(jù)樁錘的類(lèi)型來(lái)確定。（二）沉樁前的準(zhǔn)備工作 1．清除地上、地下障礙物，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整并做好排水工作。 2．放出樁的基準(zhǔn)線(xiàn)并定出樁位，在不受打樁影響的適當(dāng)位置設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)， 3．接通現(xiàn)場(chǎng)的水、電管線(xiàn)，準(zhǔn)備好施工機(jī)具；做好對(duì)樁的質(zhì)量檢驗(yàn)。 4．進(jìn)行打樁試驗(yàn)，以便檢驗(yàn)設(shè)備和工藝是否符合要求。 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、自中央向邊緣打和分段打等四種,,（三）打入樁的施工工藝1．樁機(jī)就位 2．吊樁

6、3．打樁4．接樁5．送樁 6．截樁：,,徐州市八達(dá)公路工程機(jī)械設(shè)施制造廠 本文來(lái)源于機(jī)電商務(wù)網(wǎng)：http://www.68jd.com 原文地址：http://www.68jd.com/biz/20091231/806863.html,,,,（四）打樁過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題（1）樁頂、樁身被打壞。 （2）樁位偏斜。 （3）樁打不下。（4）一樁打下鄰樁升起。 三、靜力壓樁 靜力壓樁（圖2-7）是借助壓樁機(jī)及其配重將樁壓入土中

7、，此法適用于軟弱土層。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(mǎn)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。這種沉樁方法無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、對(duì)周?chē)h(huán)境影響小，適合在城市中施工。,,,（一）靜力壓樁的施工工藝施工程序?yàn)椋簻y(cè)量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→截樁。,,,,,,,,（二）施工注意事項(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

8、的軸線(xiàn)一致，并使接樁時(shí)間盡可能地縮短，否則，間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)由于土體固結(jié)導(dǎo)致發(fā)生壓不下去的事故。2．當(dāng)樁接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，不可過(guò)早停壓，否則，在補(bǔ)壓時(shí)也會(huì)發(fā)生壓不下去或壓入過(guò)少的現(xiàn)象。3．壓樁過(guò)程中，當(dāng)樁尖碰到夾砂層時(shí)，壓樁阻力可能突然增大，可采取停車(chē)再開(kāi)。忽停忽開(kāi)的辦法，使樁有可能緩慢下沉穿過(guò)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)，可以采取截樁的辦法。,四、預(yù)制樁的其它施工方法（一）   振動(dòng)沉

9、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(guò)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就減少，樁在自重和振動(dòng)力共同作用下沉人士中（圖2-9）。 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。,,,,,,（二）射水沉樁法 射水法沉樁又稱(chēng)水沖法沉樁，是將射水管附在樁身上，用高壓水流束將樁尖附近的土體沖松液化，以減少土對(duì)樁端的正面阻力，同時(shí)水流及土

10、的顆粒沿樁身表面涌出地面，減少了土與樁身的摩擦力，使樁借自重（或稍加外力）沉入土中射水法沉樁的特點(diǎn)是：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)，使用射水法可防止將樁打斷，或樁頭打壞；比錘擊法可提高工效2～4倍，節(jié)省時(shí)間，加快工程進(jìn)度。本法最適用于堅(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。,,,(三)植樁法沉樁植樁法沉樁是在沉樁部位按設(shè)計(jì)要求的孔徑和孔深先用鉆機(jī)鉆孔，鉆出的土體通過(guò)濕法或干法排出地面外運(yùn)，在孔內(nèi)再插入預(yù)

11、制鋼筋混凝土樁，然后采用錘擊或振動(dòng)錘打入法，將樁打入設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高 植打樁順序?yàn)椋合却蜷L(zhǎng)樁，后打短樁；先打外圍樁，后打中間樁，以防止土體位移對(duì)四周建筑物及各種設(shè)施造成的影響。,,第二節(jié) 灌注樁施工,灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為鉆孔灌注樁、沖孔灌注樁、套管成孔灌注樁、人工挖孔灌注樁和爆擴(kuò)灌注樁等。 灌注樁與預(yù)制樁相比由于避免了錘擊應(yīng)力，樁的混凝土強(qiáng)度及配筋只要

12、滿(mǎn)足使用要求就可以，因而具有節(jié)省鋼材、降低造價(jià)、無(wú)需接樁及截樁等優(yōu)點(diǎn)。,,,一、成孔前的準(zhǔn)備工作,（一）、定樁位和確定成孔順序定樁位（砼預(yù)制樁）成孔順序）樁機(jī)可任意行走)套管灌注樁可跳打。,（二）、綁扎鋼筋籠 (三）、配置混凝土,二、鉆孔灌注樁,鉆孔灌注樁------先用機(jī)械鉆出樁孔，然后徃孔內(nèi)放入鋼筋籠。再灌混凝土。有螺旋鉆機(jī)和潛水鉆機(jī)。適用于各種土層。,（一）、螺旋鉆孔機(jī)干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁適用于成

13、孔深度內(nèi)沒(méi)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。 干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)工藝：鉆機(jī)成孔 清孔 放鋼筋骨架 澆筑砼(,（二）、潛水鉆機(jī),潛水鉆機(jī)由防水電機(jī)，變速機(jī)構(gòu)和鉆頭組連在一起，并加以密封。吊桿定位潛入水中成孔。須泥漿護(hù)壁和護(hù)筒。,三、沖孔灌注樁,沖孔灌注樁是采用沖擊法成孔。沖擊鉆頭有十字型、工字型和人字型。沖孔前工作：沖孔時(shí),四、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

14、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， 施工工藝主要包括：就位→沉鋼管→放鋼筋籠→澆筑混凝土→拔鋼管沉管分：振動(dòng)沉管和錘擊沉管。,（一）、錘擊沉管灌注樁適用于：打管灌料拔管復(fù)打,（二）、振動(dòng)沉管灌注樁,振動(dòng)沉管灌注樁是利用激振器或振動(dòng)錘沉管適用于：打管灌料拔管,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。 1．單打法 2．

15、復(fù)打法3．反插法,樁靴與樁管樁靴可分為鋼筋混凝土預(yù)制樁靴和活瓣式樁靴兩種 。,,五、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁（一）埋設(shè)護(hù)筒1．護(hù)筒的作用護(hù)筒作用是固定樁孔位置，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)（二）泥槳的制備1．護(hù)壁泥漿的作用 （1）護(hù)壁。 （2）攜砂。 （3）冷卻。（4）潤(rùn)滑。,,,,2．泥漿的制備泥漿的性能指標(biāo)如相對(duì)密度、粘度、含砂量、pH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定的要求。 （三）成孔1．潛

16、水鉆機(jī)成孔 2．回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔3．沖擊鉆成孔 4．沖抓錐成孔,,,（四）泥漿循環(huán)排渣泥漿循環(huán)排渣可分為正循環(huán)排渣和反循環(huán)排渣法。,,(五)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(guò)大、承載力降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為清孔。當(dāng)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，清孔后泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.1左右；孔壁土質(zhì)較差時(shí)，宜用反循環(huán)排渣法清孔，,（六）水下澆筑混凝土,水下混凝土澆注最常用的是導(dǎo)管法。 混

17、凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C20，混凝土選用的粗骨料粒徑，不宜大于30mm，且不得大于鋼筋間最小凈距的1／3，坍落度為160～220mm，含砂率宜為40％～45％，宜采用中砂?；炷帘Ｗo(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm.。導(dǎo)管最大外徑應(yīng)比鋼筋籠內(nèi)徑小100mm以上。,(七)常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及處理方法 1．塌孔。如發(fā)生塌孔，應(yīng)探明塌孔位置，將砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上1～2m，如塌孔嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，等回填物沉積密實(shí)后再重新鉆孔。 2．縮孔。處理時(shí)可用

18、鉆頭反復(fù)掃孔，以擴(kuò)大孔徑。 3．斜孔。處理時(shí)可在偏斜處吊住鉆頭，上下反復(fù)掃孔，直至把孔位校直；或在偏斜處回填砂粘土，待沉積密實(shí)后再鉆。,（一）樁靴與樁管樁靴可分為鋼筋混凝土預(yù)制樁靴和活瓣式樁靴兩種 。,,,,,,,,,,（二）成孔常用的成孔機(jī)械有振動(dòng)沉管機(jī)和錘擊沉樁機(jī) 群樁基礎(chǔ)或樁中心距小于3～3．5倍的樁徑，應(yīng)制定合理的施工順序，以免影響相鄰樁的質(zhì)量。 （三）混凝土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

19、法和反插法。,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。 1．單打法 2．復(fù)打法3．反插法,,(四)常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及處理方法1 ．?dāng)鄻稊鄻吨饕怯捎谕馏w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。 2．縮徑樁 縮徑樁也稱(chēng)縮孔樁、瓶頸樁，指樁身某部分樁徑縮小。 3 ．吊腳樁 是指樁底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂而形成軟弱夾層。,六、人工挖孔樁,在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土或鋼筋混凝土