《深基础工程》PPT课件.ppt
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1、深基础工程,预制桩施工 灌注桩施工 其它深基础施工,第一节 浅基础工程施工 一、概述 1.刚性基础:砖基础用于低层建筑,耐久性差。 毛石基础、混凝土基础、毛石混凝土基础用于多层建筑。 2.扩展(板式)基础:墙下钢筋混凝土条形基础、柱下钢筋混凝土独立基础、筏板基础等。 3.刚性基础特点:材料抗压强度高,抗拉强度低,基础加宽受刚性角限制,避免弯曲而拉坏. 扩展基础特点:材料抗拉、抗压强度高,基础加宽满足抗弯抗冲切,高度不受台阶宽高比的限制,适于“宽基浅埋”既同一宽度基础,刚性基础高,扩展基础高度较小。,二、扩展式基础施工要点: (1)基底清理和验槽,轴线、基坑尺寸和土质应符合设计规定。局部软弱土层
2、应挖去,用灰土或砂砾分层回填夯实至基底相平。 (2)浇筑垫层混凝土,防止地基土被扰动。混凝土垫层宜用表面振捣器进行振捣,使其表面平整。 (3)垫层上绑钢筋、支模 。完成后对模板预检,钢筋隐蔽工程验收。,墙下钢筋混凝土条形基础,(4) 锥形基础斜面部分的模板应按斜面坡度分段支设,分段浇筑,防止模板上浮变形,边角混凝土必须捣实。 (5)柱基础插筋要加以固定,保证振捣后位置准确。 (6)基础混凝土浇筑后,应用草帘等覆盖并浇水养护,时间不少于7d。 。 工艺流程: 基底清理和验槽浇筑垫层混凝土 绑钢筋、支模验收合格浇筑基础混凝土浇水养护,三、筏板基础,1.概述 筏板基础由钢筋混凝土底板、梁组成 。 适
3、用于地基承载力较低而上部结构荷载很大的土层。分为梁板式和平板式两类。 2.筏板基础的施工要点 (1)程序:验槽合格后浇筑垫层混凝土;绑扎底板、梁的钢筋和柱锚固插筋;浇筑底板混凝土;待混凝土强度达到25设计强度后,再在底板上支梁模板,继续浇筑梁上部混凝土。,也可采用底板和梁模板同时支好,混凝土一次连续浇筑完成,梁侧模板采用支架支承并固定牢。 (2)混凝土浇筑完毕,表面应覆盖和洒水养护,养护时间不少于7d。 (3)当混凝土强度达到设计强度的30时,应进行基坑回填。,第二节 深基础工程施工,一、桩基础工程概述 1.深基础的类型:桩基础、墩基础、地下连续墙等。 适用范围:天然浅地基的强度和变形不能满足
4、要求时,采用深基础。桩基础应用最广。,2、桩基础的组成与分类 (1)组成:它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。,(2)分类 1)按受力性质分: 端承桩:上部结构荷载主要由桩端阻力承受; 摩擦桩:上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面的摩擦力共同承受.,2)按施工方法分: 预制桩、灌注桩 3).预制桩按沉桩方法分类 锤击法沉桩:以桩锤的冲击力将桩打入软土。 振动法沉桩:以振动桩机带桩振动,减少土与桩间摩阻,沉拔快,适砂土。 静力压桩法:80600t压桩机,适软弱土层。,4)灌注桩按成孔方法分类: 机械成孔干作业成孔、泥浆护壁成孔灌 注桩 沉管灌筑桩 人工挖孔灌筑桩,二、钢筋混凝土打入
5、桩的施工,(一)预制桩的制作、运输和堆放 (二)打桩设备 (三)打桩施工 1.施工前准备 2.施工工艺 3.质量控制 4 .打桩施工常见问题的分析 5.打桩过程中的注意事项 6、 桩头的处理 (四)静力压桩施工,施工方案制定包括以下内容,1、确定施工方法,选择打桩机械; 2、确定打桩顺序; 3、桩的预制、运输,以及沉桩过程中的技术措施和安全措施。,二、钢筋混凝土打入桩的施工,(一)预制桩的制作、运输和堆放 1预制桩制作 施工顺序:支模 绑钢筋浇砼。施工前场地平整、夯实 制作工艺: 钢筋接长采用对焊;主筋接头配置在同一截面内数量不超过50%; 接头错开,同一根钢筋两个接头的距离应大于30d并不小
6、于500mm,配筋率大于0.8%,桩顶桩尖钢筋配置特殊处理,保护层不宜过厚,网片距离正确,桩尖对准轴线 。 混凝土由顶至尖连续一次浇筑,不得留缝,注意养护,不少于7天; 采用叠层法时,叠制4层,桩面间均应涂刷好隔离层,不得粘结;下层30再上层;,2、起吊和运输,(1)混凝土强度: 起吊移位75设计强度标准值 运输、打桩100设计强度标准值,一点吊距顶0.293L; 两点吊距顶、距尖0.207L; (3)吊、运平稳,避免冲击和振动。,(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)打桩设备,锤击法:利用桩锤
7、落到桩顶上的冲击力,使桩沉到预定的深度或达到持力层的一种打桩施工方法。 特点:施工速度快,机械化程度高,适用范围广,但施工时有冲撞噪声和对地表层有振动,在城区和夜间施工有所限制。,打桩设备及选择,打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。,1、桩锤:桩锤可选用落锤、汽锤、柴油锤和振动锤。 落锤:落锤一般由铸铁制成。有穿心锤和龙门锤两种,重0.22t。它由卷扬机沿桩架导杆提升到一定高度,然后自由落下击打桩顶 蒸汽锤:以高压蒸汽或压缩空气为动力的打桩机械,有单动汽锤和双动汽锤两种,柴油锤,工作原理:利用燃油爆炸来推动活塞往返运动进行锤击打桩,柴油桩锤与桩架、动力设备配套组成柴油打桩机。 振动锤是利用机械强
8、迫振动,通过桩帽传到桩上使桩下沉。,2、桩架:一般由底盘、导向杆(打桩导向)、起吊设备(吊桩就位)、撑杆等组成。,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:以履带式起重机为主机,配备桩架工作装置而组成。移动方便,适用范围广。,履带式桩架,多功能桩架,(三)打桩施工,1、准备工作 (1)场地准备:清除地上、地下障碍物,平整场地,设置供水、电系统. (2)定位放线:定位点设在不受打桩影响的地点,设2个至4个水准点(供检查桩位用) (3)安装打桩机具,桩帽、垫衬和送桩设备机具准备。 (4)确定打桩顺序,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
9、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)当桩尖设计标高不同时,先深后浅。,2、打桩工艺:,施工顺序: 确定桩位和沉桩顺序桩机就位吊桩喂桩校正打桩接桩(截桩)再打桩切割桩头 。 要点:开始沉桩应短距轻击,桩入土一定深度稳定后,再以全落距施打,落距不宜超过1.5米; 打桩速度要均匀,间歇时间不宜过长,随时观察桩垂回弹情况,做好打桩记录(编号、每米锤击数、桩顶标高、最后贯入度)宜采用重锤低击;,3、质量要求:,1)满足承载力要求: 端承桩控制最后贯入度为主(参考标高) 摩擦桩控制沉桩标高为主(参考最后贯入度) 2)偏差: 桩位偏差:100-1
10、50mm; 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、混凝土预制桩施工记录 打桩工程是隐蔽工程,施工中应做好每根桩的观测和记录,这是工程验收时检验质量的依据。各项观测数据应记入混凝土预制桩施工记录,见表2.5所示。,表2.5 混凝土预制桩施工记录,5、 打桩施工常见问题的分析,在打桩施工过程中会遇见各种各样的问题,例如桩顶破碎,桩身断裂,桩身位移、扭转、倾斜,桩锤跳跃,桩身严重回弹等。 发生这些问题的原因有钢筋混凝土预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面的原因。 工程及施工验收规范规定,打桩过程中如遇到上述问题,都应立即暂停打桩,施工单
11、位应与勘察、设计单位共同研究,查明原因,提出明确的处理意见,采取相应的技术措施后,方可继续施工。,(1) 桩顶破碎 打桩时,桩顶直接受到桩锤的冲击而产生很高的局部应力,如果桩顶钢筋网片配置不当、混凝土保护层过厚、桩顶平面与桩的中心轴线不垂直及桩顶不平整等制作质量问题都会引起桩顶破碎。在沉桩工艺方面,若桩垫材料选择不当、厚度不足,桩锤施打偏心或施打落距过大等也会引起桩顶破碎。 (2) 桩身被打断 制作时,桩身有较大的弯曲凸肚,局部混凝土强度不足,在沉桩时桩尖遇到硬土层或孤石等障碍物,增大落距,反复过度冲击等都可能引起桩身断裂。,(3) 桩身位移、扭转或倾斜 桩尖四棱锥制作偏差大,桩尖与桩中心线不
12、重合的制作原因,桩架倾斜,桩身与桩帽、桩锤不在同一垂线上的施工操作原因以及桩尖遇孤石等都会引起桩身位移、扭转或倾斜。 (4) 桩锤回跃,桩身回弹严重 选择桩锤较轻,能引起较大的桩锤回跃;桩尖遇到坚硬的障碍物时,桩身则严重回弹。 (5)一桩打下邻桩升起。,6、桩头的处理,在打完各种预制桩开挖基坑时,按设计要求的桩顶标高将桩头多余的部分截去。截桩头时不能破坏桩身,要保证桩身的主筋伸入承台,长度应符合设计要求。当桩顶标高在设计标高以下时,在桩位上挖成喇叭口,凿掉桩头混凝土,剥出主筋并焊接接长至设计要求长度,与承台钢筋绑扎在一起,用桩身同强度等级的混凝土与承台一起浇筑接长桩身。,(四)静力压桩,静力压
13、桩:是利用压桩机架自重和配重 的静压力将预制桩压入土中。 适用土层:淤泥质土、软土、粘土。 截面:300、400mm空心桩,桩长35m 优点:无噪声、无振动,可以测定沉桩阻 力预估桩的承载力,配筋少。 设备组成:压桩机构、行走机构、起吊 机构。,1.静力压桩的施工工艺 施工程序为: 测量定位压桩机就位吊桩、插桩桩身对中调直静压沉桩接桩再静压沉桩送桩终止压桩截桩。,2.施工技术要点 1)压桩和接桩时应随时使桩保持轴心受压,并 使接桩时间尽可能地缩短,否则,间歇时间过长会由于土体固结导致发生压不下去的事故。 2)当桩接近设计标高时,不可过早停压,否则,在补压时也会发生压不下去或压入过少的现象。 3
14、)压桩过程中,当桩尖碰到夹砂层时,压桩阻力可能突然增大,可采取停车再开。忽停忽开的办法,使桩有可能缓慢下沉穿过砂层。如果工程中有少量桩确实不能压至设计标高而相差不多时,可以采取截桩的办法。,4)记录桩入土深度和压力表读数关系,以判断桩的质量及承载力. 5)压力表数值达到预先规定值时停压. 接桩的方法目前有三种:焊接法(图2.9)、法兰螺栓连接法、硫磺浆锚法(图2.10),三、灌注桩施工,灌注桩施工:直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔,在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。 特点:施工无振动无噪音,但比同径预制桩承载低、沉降大,适用填土、粘土、粉土。 灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌
15、注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等,(一)干作业钻孔灌注桩,干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分别为400mm、500mm、600mm,钻孔深度相应为12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般粘土层、砂土及人工填土地基。,步履式螺旋钻机,1.工艺顺序 平整场地定桩位钻机对位、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,(1)钻机就位后,钻杆对准桩位中心,开钻时先慢后快,及时纠正钻孔的偏斜或位移。 (2)钻孔至规定要求深度后,进行孔底清土。清孔的目的是将孔内的浮土、虚土取出,减少桩的沉降。方法是
16、钻机在原深处空转清土,然后停止旋转,提钻卸土。 (3)安放钢筋笼。用导向钢筋送入孔内,同时防止泥土杂物掉进孔内。 (4)钢筋骨架就位后,应立即灌注混凝土,以防塌孔。灌注时,应分层浇筑、分层捣实,每层厚度5060cm。,注意: 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; 2.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,是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后
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