第二章地基基础工程ppt课件.ppt

第二章.桩基础工程掌握桩基础（预制桩、灌注桩）的施工方法，以及质量事故产生的原因、预防措施和根治方法。,地基:建筑物作用下基底下方产生变形的土层. 天然地基 人工地基基础:将建筑物荷载传给地基的下部结构. 天然地基上的浅基础 浅基础 人工地基上的浅基础 深基础,1浅基础,类型:根据受力特点分为:刚性和柔性基础 刚性基础材料:砖、毛石、混凝土、三合土等 刚性角-宽高比(不能超过允许值) 柔性基础：钢筋混凝土根据构造分为:独立基础;带形基础;交梁基础;筏板 基础.,2桩基础工程,预制桩施工 灌注桩施工 其它深基础施工,墩基础地下连续墙沉井基础沉箱基础,桩基础的组成与种类1组成： 桩身 承台（承台梁）,2种类1）按受力性质分： 摩擦桩 端承桩 抗拔（浮）桩2)按成桩方法:非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩,3）按材料分：钢、混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土4）按形状分： 方、圆、多边、管5）按制作方法分： 预制桩、灌注桩,桩型和成桩工艺的确定,根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层土质、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料等因素确定,2.1 钢筋混凝土预制桩的施工,一、预制桩的制作、运输和堆放1制作宜由工厂加工，保证质量 要点：叠制4层，上下隔离，下层混凝土达到30再上层；钢筋接长用对焊，接头错开；混凝土由顶至尖连续浇筑，注意养护与保护；预应力管桩离心成型，直径400500，壁厚80100，节长810m，C60。,2、运输 防止损坏,(1)混凝土强度： 起吊移位70设计强度 运输、起吊就位100设计强度,一点吊距顶0.31L (L=510m)， 距顶0.29L（L1116m）； 两点吊距顶、距尖0.207L；(3)吊、运平稳，避免损坏。,(2)合理吊点：（正负弯矩值相等则均小）,3堆放,高度不超过四层；地面坚实、平整，垫长枕木；支承点在吊点位置，垫木上下对齐。,二、预制桩沉桩方法：,锤击法：以桩锤的冲击力将桩打入软土。振动法：以振动桩机带桩振动，减少土与桩间摩阻，沉拔快，适砂土。水冲法：高压射水（桩侧或桩内）冲孔下沉，留12m打入或振入。适坚硬土、砂石层。钻孔锤击法：钻孔（留 12m）、注浆护壁、提钻、插桩、锤击。用于坚硬土层。静力压桩法：80120t压桩机，适软弱土层。,三、锤击法施工（一）打桩设备（桩锤、桩架、动力装置）,1、桩锤落锤：构简、使便、锤高可调；效率低，桩损大。锤重0.51.5t，动力卷扬机、人。柴油锤：(导杆式、筒式) 构简、使便、自供能源、适于中型桩；锤重0.126.0t；不适过软过硬土、噪音大、污染，4080次/分。蒸汽锤：单动升耗能、自重降，力大慢1.515t，2530次/分；双动式双向耗能，效率高，0.66t；100200次/分；可打可拔。液压锤：无噪、无污、频率高，复杂、价高。油气二压施力长，贯入度大。,单动汽锤工作原理图,双动汽锤工作原理图,导杆式柴油锤工作原理图,筒式柴油锤工作原理图,3、桩锤选择：（宜重锤低击）,类型选择：据现场、机具、工作效率等确定型号选择：宜重锤低击。锤过重，动力设备大，不经济；过轻，加大落距，桩不易打入，桩头易被打坏。选用重锤低击、重锤快击效果较好。 1）依单桩设计荷载计算冲击能E； E0.025P 2）依E及资料初选桩锤重量； 3）验算适用系数K： K（锤总重M + 桩重C ）/ E选 ； （5，3.5，2） 4)验算合宜系数 ：M / C12,（二）、桩架,作用： 支撑锤桩 吊桩就位 打桩导向类型 （常用）： 多功能桩架：机动适应性好；大而装拆运麻烦 履带式桩架：移动方便，适用范围广。 滚筒式桩架：移动方便，稳定性好,适应性强,履带式桩架,多功能桩架,打桩施工,1、准备工作（1）场地准备：清除地上、地下障碍物，平整、压实场地，设置排水沟；（2）放轴线、定桩位、设置水准点 （2个）；（3）确定打桩顺序：（4）进行打桩试验：2根，检验工艺、设备是否符合要求。,打桩顺序：,1) 当桩中心距4倍桩径时，可：自中间向四周环绕或放射打； 由中心向两侧对称打； 分段对称打；2) 当桩中心距4倍桩径时，可按施工方便顺序打；3) 当桩的规格不同时，先大后小，先长后短；4) 当桩尖设计标高不同时，先深后浅。,避免 入土深度不一，导致不均匀沉降； 难打易碎； 邻桩移位倾斜。,桩的打设方向与土体挤密情况,2、打桩工艺：,工艺顺序：场地准备、桩位定位、桩架定位、桩定位、打桩、接桩、送桩、截桩。设置标尺桩架就位吊桩就位扣桩帽、落锤、脱吊钩低锤轻打正式打（接桩，截桩，静、动载试验，承台施工）。,要点：,桩就位，进行控制垂直度0.5%采用重锤低击，开始要轻打；待桩沉入12米时可增大落距，逐渐按规定进行击打。控制指标：桩身每沉入1米所需锤击数（时间）； 贯入度：以一定落距测每阵（10击）的沉入值。注意贯入度变化，做好打桩记录（编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度）；打桩入土速度均匀，锤击间歇时间不要过长；如遇异常情况（贯入度剧变；桩身突然倾斜、位移、回弹；桩身严重裂缝或桩顶破碎），暂停施打，与有关单位研究处理。,3、质量要求：,1）满足承载力要求停打原则： 摩擦桩控制桩端标高为主(参考最后贯入度) 端承桩控制最后贯入度为主(参考标高)，贯入度符合要求而桩端标高未达到时应继续锤击3阵，每阵贯入度不大于设计的数值加以确认。2）偏差: 桩位偏差：排桩偏轴100，顺轴150mm； 群桩 1/3桩径或边长； 垂直偏差 1 % ;3）桩不受损：桩顶、桩身不打坏，桩顶下1/3桩长内无水平裂缝。,4、接桩 焊接法、法兰连接、 浆锚法,焊接法：位置、垂直度、两人同时对角进行施焊、焊缝饱满、注意防腐等。浆锚法：硫磺胶泥连接热塑冷硬。钢筋、孔、表面应干净，无杂物、油污、水，注意灌注时间及温度。法兰连接：法兰盘和螺栓，速度快、耗钢量大，多用于管桩。,四、静力压桩法wjy-200 wjy-400,注意： 设备自重为极限压桩力的1.21.5倍 地表强度应满足要求 压同一根桩应缩短压桩时间，以防桩周与土固结,2.3.2灌注桩施工现场成孔、放钢筋、浇筑混凝土,灌注桩按成孔方法：钻孔法一般土层沉管法土质差、水位高爆扩法土质好（粘性）、无地下水人工挖孔法桩径大、土较好,准备工作,A、确定成孔施工顺序： 挤密桩、锤击、振动桩间隔12个桩位成孔；在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；一承台下有五根以上，中间先成孔，外围后成孔。B、成孔深度控制：C、钢筋笼制作： 主筋、箍筋直径、间距、位置；保护层厚度；接头位置应符合规定。D、混凝土的配制： 标号、石子品种、粒径等。,待作承台的灌注桩,二、沉管灌注桩,1.特点：能在土质很差，地下水位很高时施工2.施工方法：锤击沉入钢管法 振动沉入钢管法3.工艺顺序： 桩靴、钢管就位沉管检查管内有无砂、水放入钢筋骨架浇灌混凝土、提管。,4.要点：,垂直度控制0.5； 防止钢管内进入泥浆、水； 灌满混凝土后再随拔管、随灌、并轻打或振动，并保证管内混凝土不少于2米高度拔管时控制速度1m/min(软弱土层0.8m/min），并进行连续密锤低击不停； 防止缩径、断桩及吊脚桩。,就位,沉入,浇筑,成型,边拔边浇,放入钢筋笼继续浇筑,钢筋混凝土桩尖,钢管活瓣桩尖,5. 提高桩承载力的方法锤击沉管灌注桩： 单打法 复打法单打时不放钢筋笼，混凝土初凝前原位打入、插筋灌注。振动沉管灌注桩： 单振法灌满混凝土后，每原位振动510s，再上拔0.51m。 复振法同复打法； 反插法单振法拔管时，每上拔0.51m，向下反插0.30.5m。,一、钻孔灌注桩： 施工无振动无噪音，但比同径预制桩承载低、沉降大。（一）干作业法（用于无地下水或已降水）1、成孔机械： 螺旋钻长：钻杆长10m以上,400600 短：钻杆长35m，300400 钻扩机：钻孔径8001200，扩孔径可达3.5m,步履式螺旋钻机,2、施工,(1)工艺顺序 平整场地，挖排水沟定桩位钻机对位、校垂直开钻出土清孔检查垂直度及虚土情况放钢筋骨架浇混凝土。,钻孔,螺旋钻孔机成桩工艺,放入钢筋骨架,浇筑混凝土,清孔,（2）施工要点 土质差、有振动、间距小时，间隔钻孔制作； 软塑土层、含水量大用疏纹叶片钻杆； 可塑、硬塑粘土，含水量较小的砂土用密纹叶片钻杆； 及时灌注混凝土，防止孔壁坍塌； 浇混凝土时放护筒，混凝土坍落度59cm，每层浇筑高度1.5m。 （3）质量要求 偏差要求：位置偏差70150mm； 垂直度偏差1 孔底虚土厚度： 端承桩50mm； 摩擦桩150mm。 避免出现缩径和断桩,（二）泥浆护壁成孔（用于有地下水）,1、成孔机械 冲抓钻 冲击钻 潜水电钻 回转钻 反循环 正循环,冲击钻作业示意图,2、施工,（1）工艺顺序： 平整场地、挖排水沟定桩位埋护筒配泥浆钻孔、灌泥浆清孔放钢筋骨架水下灌注混凝土。（2）要点： 1）护筒直径比钻头大100，开设12个溢浆口，埋入土中1m； 2）泥浆比重1.1左右（粘土时可自造），随钻随灌，保持高于水位面；,3）水下灌注要求：,混凝土C20，坍落度1622cm，骨料粒径30mm；导管最大外径比钢筋笼内径小100以上；钢筋的混凝土保护层厚度50mm（混凝土垫块）；能埋管500600mm后剪断导柱塞铅丝；提管时保证混凝土埋入1m。,三、爆扩灌注桩,步骤：成孔放炸药灌砂及压爆混凝土引爆成扩大头检查置筋灌筑混凝土。 炸药用量：依扩大头径及土质而定，可用计算、试验、查表三法。,内容：爆桩孔 爆扩大头,爆扩桩基础构造示意图,爆扩桩施工工艺,钻孔(直径5060mm),放炸药管,扩孔清土,放炸药包灌混凝土,爆扩大头,放入钢筋骨架,灌注混凝土,四、人工挖孔灌注桩 安全要求： 护壁、通风、联络、照明、人员上下,大直径扩底桩,护壁构造示意,第四节 其它深基础施工,一、地下连续墙 1.用途：深基坑的支护结构建筑物的深基础 2.特点：刚度大，挡土又挡水，可用于任何土质，施工无振动、噪音低； 成本高，施工技术复杂，专用设备。 3.施工工艺：导墙施工槽段开挖清孔插入接头管和钢筋笼水下浇筑混凝土（初凝后）拔出接头管。 4.支承及与基础底板、结构墙体的连接：,地下连续墙施工过程示意图,导杆液压抓斗构造,SF型多头钻成槽机,二、墩基础（即大直径扩底灌注桩）,直径0.8m。（桩径2.5m、底径5m、承千吨）方法：1)人挖人扩桩； 2)机钻人扩桩,干法； 3)机钻机扩桩,湿法。要求： 防塌壁；须降水、通风、通讯、照明。设备：1)风镐、八字护壁； 2) 钻扩机。施工工艺：护壁挖孔扩底放入钢筋笼浇筑混凝土,墩身施工示意图,三、沉井基础,1、用途：重型设备基础；桥墩；取水结构；超高层建筑物基础；2、施工工艺：制作安放刃脚分节浇筑沉井和开挖下沉（井内混凝土施工） 1)现浇带刃脚的钢筋混凝土圆或方形井筒，可设内隔墙，可竖向分段； 2)井筒内挖土或水力吸泥后，井筒靠自重逐步下沉，边挖边沉； 3)沉至设计标高后用素混凝土封底防水渗，浇钢筋混凝土底板，或内填； 4)若沉井为内空的地下结构物，则浇筑钢筋混凝土顶板。,沉井施工主要程序示意图,2.3.3桩基础的检测与验收施工过程的质量检查和施工后的质量检测,一、单桩竖向抗压静载试验：确定极限承载力 加压静载为承载力设计值的1.52倍成桩到试验时间间隔：砂类土10d；粉土、粘性土15d；淤泥、淤泥类土25d.试桩数量：总桩数的1，且3根；总桩数在50根以内时不应小于2根二、桩的低应变、高应变动力检测 抽检数量为总桩数20以上，且每承台下应至少抽检1根。,三、基桩验收材料,地质报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更等；施工组织设计、施工方案及变更；桩位放线图、复核签证；成桩质量检查报告；单桩承载力检测报告；基桩竣工平面图、桩顶标高图。,桩基工程施工方案,（一）编制依据：合同文件、设计文件、地质勘查报告、现场情况、施工规范等（二）内容1、工程概况：桩的类型、根数、直径、工程量和技术指标要求，使用机械设备的类型、数量及其安排 2、桩基施工工艺：根据桩的类型、特点、施工要点编制 3 、质量控制措施:事前、事中、事后质量控制,