单元2 基础工程施工.ppt

'单元2基础工程施工学习目标：1.通过学习能够组织浅基础﹑桩基础、地基处理工程的施工。2.通过学习具备现场施工员的工作能力。3.通过学习能够监督检查浅基础﹑桩基础、地基处理工程的施工。4.通过学习具备旁站监理员的工作能力。 任务1浅基础施工学习重点：1.掌握浅基础的工作流程及工作重点，2.掌握浅基础施工的质量事故产生的原因及处理方法。 2.1.1无筋扩展基础测量放线样基槽开挖，验槽用砖或毛石砌筑基础支模板混凝土垫层浇基础混凝土灰土或三合土按设计要求配比并分层夯实1．工作流程 (a)测量放线;(b)基槽开挖，验槽;(c)混凝土垫层/用砖或毛石砌筑基础/灰土或三合土按设计要求配比并分层夯实;(d)支模板;(e)浇基础混凝土 2．工作重点（1）达到设计要求的深度和持力层后，要组织地勘﹑监理﹑建设方﹑施工方﹑设计方验槽（2）基槽检验要点：1）核对基坑的位置﹑平面尺寸﹑坑底标高；2）核对基坑土质和地下水情况；3）检查地下水情况；4）查明基底是否有异常： 3．常见质量事故及处理措施:(1)基坑底有浮土或已扰动土未清理干净：(2)基坑超挖：(3）地基的局部处理方法 2．1．2钢筋混凝土扩展基础：1.工作流程测量放线样基坑开挖，验槽混凝土垫层施工钢筋绑扎浇基础混凝土支基础模板 测量放线基槽开挖，验槽混凝土垫层施工支基础模板绑扎钢筋浇基础混凝土 2．工作重点：（1）做好基槽检验工作（2）施工垫层混凝土前，要清除基底浮土﹑挖除已扰动土。采用降排水措施排除坑底积水。可采用在基坑周边挖排水沟，通过排水沟排至基坑边的集水井，然后用潜水泵抽除。（3）绊扎钢筋和支模板及浇注基础混凝土的施工要点，将在项目四详细说明。 3．常见质量事故及处理措施同无筋扩展基础 2．1．3筏板基础（a）平板式筏形基础（b）带柱帽筏形基础（c）肋梁式筏形基础 1．工作流程测量放线基坑支护排水﹑降水（或隔水基坑开挖，验槽混凝土垫层施工钢筋绑扎支基础模板浇基础混凝土 （a）基坑支护(b)降水﹑基坑开挖(c)混凝土垫层施工﹑钢筋绑扎(d)支基础模板浇混凝土1:支护结构2：集水坑3：抽水设备 2．工作重点：（1）做好基坑支护方案（2）做好降水方案（3）当采用机械开挖时，应保留200~300mm土层由人工挖除（4）基坑开挖完成并经验收后，应立即进行基础施工（5）基础长度超过40m时，宜设置施工缝（6）基础混凝土应采用同一品种水泥﹑掺合料﹑外加剂和同一配合比（7）基础施工完毕后，基坑应及时回填 3．常见质量事故及处理方法（1）基坑开挖造成周边管线破坏﹑道路开裂：基坑开挖前要详细了解周边地下管线情况，制定详细合理的基坑开挖和降水方案。（2）筏板挖至设计标高时，持力层有局部未达到设计要求：施工前进行详细的地质勘探，合理设置筏板埋置深度，当出现局部不能满足承载力要求时，可通过修改设计﹑加深局部筏板的埋置深度来解决。 2.1.4箱形基础（boxfoundation）：1．工作流程：测量放线基坑支护排水﹑降水（或隔水基坑开挖，验槽混凝土垫层施工钢筋绑扎支底板模板浇底板混凝土支墙模板﹑浇筑墙体混凝土支顶板模板﹑浇顶板混凝土 （a）基坑支护(b)降水﹑基坑开挖(c)混凝土垫层施工﹑钢筋绑扎(d)支基础模板浇底板混凝土1:支护结构2：集水坑3：抽水设备 （f）支顶板模板﹑浇顶板混凝土（g）拆顶板模板（g）拆顶板模板1:支护结构2：集水坑3：抽水设备 2．工作重点：（1）箱形基础底板钢筋绑扎时的注意要点（2）箱形基础底板混凝土浇捣时的注意要点 3．常见质量事故及处理方法：（1）开裂:箱形基础容易产生裂缝，可从材料选择﹑设计方面﹑施工方面来加以控制。如果出现了裂缝，裂缝的处理不宜过早,应在裂缝稳后定后安排下道工序前几天进行。可选用防水性、粘接性、抗裂和耐久性好的材料作表面封闭处理。（2）见2.1.3第3条 任务2常见桩基础施工学习重点：1.了解常见桩基础（pilefoundation）的施工机具。2.掌握常见桩基础施工的工作流程和工作重点。3.掌握常见桩基础施工中质量事故产生的原因及处理方法。 预制桩施工入式预制桩施工：常见的预制桩（precastpile）类型有钢筋混凝土预制桩﹑预应力管桩﹑钢管桩和H型桩及其他异型钢桩图（a）钢筋混凝土预制桩;(b)预应力管桩;(c)H型钢桩 常见的打桩机械有轨道式打桩架﹑步履式打桩架﹑履带打桩架(a)轨道式打桩机;(b)步履式打桩机;(c)履带打桩机 工作流程测量放线样桩机和桩就位对中调直锤击下沉接桩测贯入度﹑收锤 （a）测量放线;(b)桩基和桩就位对中调直;(c)锤击下沉(d)接桩;(e)再锤击﹑再接桩﹑再锤击;(f)测贯入度﹑收锤 工作重点合理确定打桩顺序。密集群桩时，通常由内向外对称施打。先长桩后短桩，先大桩后小桩，根据基础的设计标高，宜先深后浅。按设计要求和地质报告确定配桩长度。桩分节打入，在现场接桩，桩的接头形式有焊接﹑法兰接和硫磺胶泥锚接等。收锤标准：桩端位入一般土层时，以控制桩端设计标高为主，贯入度可做参考。桩端达到坚硬﹑硬塑的粘性土，中密以上的粉土﹑砂土﹑碎石类土﹑分化岩时，以贯入度控制为主，桩端标高为辅。当贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，并按每阵10击的贯入度不应大于设计规定的数值确认。当桩顶标高较低时应用送桩器送桩，送桩深度不宜大于2米。 打桩过程中常见的问题及预防﹑处理办法（a）(b)(c)(d)（a）施工前检查预制桩的出厂合格证及桩身质量；（b）遇到大块孤石：较浅的挖除，深的用钻钻透或爆碎；（c）桩身要校准，不能偏位，焊接质量要好；（d）合适安排打桩顺序 静力压桩测量放线样桩机就位﹑吊桩﹑插桩﹑桩身对中调直静压沉桩接桩送桩，终止压桩再静压沉桩切割桩头工作流程 (a)测量放线;(b)桩机就位﹑吊桩﹑插桩﹑桩身对中调直(c)静压沉桩;(d)接桩;(e)再静压沉桩;(f)送桩，终止压桩；（g）切割桩头 （3）工作重点：压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的质量及承载力，当压力表读数突然上升或下降时，要停机分析原因。压桩时应连续进行。送桩时可不采用送桩器，只需用一节长度超过要求送桩深度的桩放在被送桩顶上便可以送桩，送桩深度不宜超过8米。 （4）常遇问题及预防处理方法常遇问题产生原因防治及处理方法桩压不下去1．桩端停在砂层中接桩．中途间断时间过长2．压桩机部分设备工作失灵．压桩停歇时间过长3．施工降水过低．土体中孔隙水排出．压桩时失去超静水压力的“润滑作用”4．桩尖碰到夹砂层，压桩阻力突然增大．甚至超过压桩机能力而使桩机上抬1．避免桩端停在砂层中接桩；2．及时检查压桩设备；3.降水水位适当；以最大压桩力作用在桩顶。4.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桩达不到设计标高1．桩端持力层深度与勘察报告不符2．桩压至接近设计标高时过早停压．在补压时压不下去1．变更设计桩长；2．改变过早停压的做法桩架发生较大倾斜当压桩阻力超过压桩能力或者来不及调整平衡立即停压并采取措施．调整，使保持平衡。桩身倾斜或位移1．上下节桩轴线不一致,桩不保持轴心受压;2．遇横向障碍物;1.加强测量,及时调整；2.障碍物不深时，可挖除回填后再压；歪斜较大。可利用压桩油缸回程。将土中的桩拨出．回填后重新压桩。 锤击（振动）沉管灌注桩施工桩机就位对中锤击（振动）沉入套管开始浇筑混凝土边锤击（振动）边拔管，并继续浇筑混凝土下钢筋笼并继续浇筑混凝土成型测量放线 测量放线桩机就位对中锤击（振动）沉入套管开始浇筑混凝土边锤击（振动）边拔管，并继续浇筑混凝土下钢筋笼并继续浇筑混凝土成型 工作重点拔管速度要均匀，要边拔边轻击，第一次拔管高度不宜太高，应控制在能容纳第二次需要灌入的混凝土数量为限。宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在4倍桩管外径以内或小于2米时均应跳打，中间空出的桩，须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后，方可施打。为提高承载力或对颈缩等缺陷的补救措施，可采用复打。作为补救措施时也可采用半复打或局部复打 施工过程中常见的问题及预防﹑处理办法 钻﹑挖﹑冲孔灌注桩施工（a）潜水钻机；（b）长螺旋钻机；（c）冲孔灌注桩桩机 工作流程钻机就位对中清孔换浆验收终孔成桩养护测量放线开挖泥浆池﹑浆沟护筒埋设灌注水下混凝土钻（冲）机成孔，泥浆护壁清渣下钢筋笼和钢导管 测量放线开挖泥浆池﹑浆沟,护筒埋设钻机就位对中成孔，泥浆护壁清渣下钢筋笼和钢导管灌注水下混凝土成桩养护 工作重点钻（冲）孔时，应随时测定和控制泥浆密度，对于较好的粘土层，可采用自成泥浆护壁。成孔后孔底沉渣要清除干净。沉渣厚度要小于100mm,清孔验收合格后，要立即放入钢筋笼，并固定在孔口钢护筒上，钢筋笼检查无误后要马上浇筑混凝土，间隔时间不能超过4小时。用导管开始浇筑混凝土时，管口至孔底的距离为300~500mm，第一次浇筑时，导管要埋入混凝土下0.8m以上，以后浇捣时，导管埋深宜为2-6m。 常遇问题及预防处理方法（a）缩颈；b）吊脚桩；（c）断桩 人工挖孔扩底灌注桩挖第一节桩孔土方支模浇筑第一节混凝土护壁安装垂直运输设备及孔口防护设施支第二节模板，筑第二节混凝土护壁重复第二节挖土﹑支模﹑浇筑混凝土护壁工序，直至设计深度和设计持力层验收后进行扩底排水﹑清底，检查扩底尺寸和持力层吊放钢筋笼就位浇筑桩身混凝土挖第二节桩孔土方，校核桩孔垂直度和直径测量放线定桩位 测量放线，施工第一节桩孔护壁安装垂直运输设备及孔口防护设施重复挖土﹑支模﹑浇筑混凝土护壁工序，直至设计深度和设计持力层(d)验收后进行扩底;(e)吊放钢筋笼就位;(f)浇筑桩身混凝土 工作重点(a)人工挖孔桩施工机具；（b）做好孔口防护；（c）工人下孔用钢吊篮，并做好孔底通风﹑排水 任务3地基处理学习重点：1．了解几种地基处理方法的适应范围2．掌握几种地基处理方法的工作流程﹑工作重点3．掌握几种地基处理方法的质量检验方法 换填地基基坑开挖，验槽清理基底浮土﹑淤泥﹑杂物按设计要求将换填材料拌合均匀垫层分层铺设压实 （a）基坑开挖;(b)清理基底浮土﹑淤泥﹑杂物;(c)按设计要求将换填材料拌合均匀;(d)垫层分层铺设压实 工作重点（1）垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。（2）垫层的施工方法﹑分层铺填厚度﹑每层压实遍数等宜通过试验确定。（3）素土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水量ωop±2%的范围内，最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。（4）当垫层底部存在古井﹑古墓﹑洞穴﹑旧基础﹑暗塘等软硬不均的部位时，应根据建筑对不均匀沉降的要求予以处理，并经检验合格后，方可铺填垫层 工作重点（5）严禁扰动垫层下卧层的淤泥或淤泥质土层，防止其被践踏﹑受冻或受浸泡。（6）垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅垫层竣的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。（7）重锤夯实的夯锤宜采用圆台形。锤重宜大于2t。锤底面单位静压力宜为15~20Kpa。夯锤落距宜大于4m。（8）当夯击或碾压振动对邻近既有或正在施工中的建筑产生有害影响时，必须采取有效预防措施。 质量检验（1）对粉质粘土﹑灰土﹑粉煤灰和砂石垫层的施工质量检验可用环刀法﹑贯入仪﹑静力触探﹑轻型动力触探或标准贯入试验检验；对砂石﹑矿渣垫层可用重型动力触探检验。（2）垫层的施工质量检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。（3）采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚度的2／3深度处。检验点数量，对大基坑每50～100m2不应少于1个检验点；对基槽每10～20m不应少于1个点；每个独立柱基不应少于1个点。采用贯入仪或动力触探检验垫层的施工质量时，每分层检验点的间距应小于4m。（4）竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于3点；对于大型工程则应按单体工程的数量或工程的面积确定检验点数。 强夯地基强夯机和夯锤 工作流程标出第一遍夯点位置﹑测量场地高程起重机就位﹑夯锤对准夯点位置测量夯前锤顶高程将夯锤吊到预定高度脱钩自由下落进行夯击，测量锤顶高程往复夯击，按规定夯击次数及控制标准。完成一个夯点的夯击重复以上工序．完成第一遍全部夯点的夯击用推土机将夯坑填平，测量场地高程在规定的间隔时间后，按上述程序逐次完成全部夯击遍数清理﹑平整场地用低能量满夯，将场地表层松土夯实。并测量夯后场地高程。 工作重点（1）强夯锤质量可取lO~40t，其底面形式宜采用圆形或多边形，锤底面积宜按土的性质确定（2）施工机械宜采用带有自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备。（3）当场地表土软弱或地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料，使地下水位低于坑底面以下2m。坑内或场地积水应及时排除。（4）施工前应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因施工而造成损坏。（5）当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。 质量检验（1）检查施工过程中的各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应补夯或采取其他有效措施。（2）强夯处理后的地基竣工验收承载力检验，应在施工结束后间隔一定时间方能进行，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取7～14d；粉土和粘性土地基可取14～28d。强夯置换地基间隔时间可取28d。（3）强夯处理后的地基竣工验收时。承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。强夯置换后的地基竣工验收时，承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外。尚应采用动力触探等有效手段查明置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化（4）竣工验收承载力检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定 水泥土搅拌桩地基工作流程深层搅拌机定位预搅下沉制配水泥浆(或砂浆)喷浆搅拌、提升重复搅拌下沉重复搅拌提升直至孔口关闭搅拌机、清洗直至孔口移至下一根桩、重复以上工序 (a)深层搅拌机定位(b)预搅下沉(c)喷浆搅拌、提升(d)重复搅拌下沉(e)重复搅拌提升直至孔口(f)关闭搅拌机、清洗直至孔口 工作重点（1）水泥土搅拌法施工现场事先应予以平整，必须清除地上和地下的障碍物。（2）水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不得少于2根。（3）搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。（4）竖向承载搅拌桩施工时，停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300～500mm。（5）施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1％；桩位的偏差不得大于50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值。 质量检查（1）成桩7d后，采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆(灰)面下0．5m)，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5%（2）成桩后3d内，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性。检验数量为施工总桩数的1％，且不少于3根。（3）对相邻桩搭接要求严格的工程，应在成桩15d后，选取数根桩进行开挖，检查搭接情况。（4）基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合设计要求，应采取有效补强措施。 注浆地基工作流程钻机就位钻孔钻孔至设计标高旋喷开始边旋喷边提升旋喷结束成桩 (a)钻机就位钻孔(b)钻孔至设计标高(c)旋喷开始(d)边旋喷边提升(e)旋喷结束成桩1-旋喷管；2-钻孔机械；3-高压胶管；4-超高压脉冲泵 工作重点（1）施工前应根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核高压喷射注浆的设计孔位。（2）高压喷射注浆的施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验或根据工程经验确定，并在施工中严格加以控制。（3）高压喷射注浆的主要材料为水泥，对于无特殊要求的工程，宜采用强度等级为32．5级及以上的普通硅酸盐水泥。（4）水泥浆液的水灰比应按工程要求确定，可取0．8～1．5，常用1．0。（5）高压喷射注浆的施工工序为机具就位、贯入喷射管、喷射注浆、拔管和冲洗等。（6）喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。 （7）当喷射注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可喷射注浆。喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。（8）对需要局部扩大加固范围或提高强度的部位，可采用复喷措施。（9）在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异常时，应查明原因并及时采取措施。（10）高压喷射注浆完毕，应迅速拔出喷射管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第2次注浆等措施。（11）当处理既有建筑地基时，应采用速凝浆液或跳孔喷射和冒浆回灌等措施，同时，应对建筑物进行变形监测。（12）施工中应做好泥浆处理，及时将泥浆运出或在现场短期堆放后作土方运出。（13）施工中应严格按照施工参数和材料用量施工，并如实做好各项记录 质量检验（1）高压喷射注浆可根据工程要求和当地经验采用开挖检查、取芯(常规取芯或软取芯)、标准贯入试验、载荷试验或围井注水试验等方法进行检验，并结合工程测试、观测资料及实际效果综合评价加固效果。（2）检验点的布置部位（3）检验点的数量为施工孔数的1％，并不应少于3点。（4）质量检验宜在高压喷射注浆结束28d后进行。（5）竖向承载旋喷桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。（6）载荷试验必须在桩身强度满足试验条件时，并宜在成桩28d后进行。检验数量为桩总数的0．5％～1％，且每项单体工程不应少于3点。 预压地基------砂井堆载预压地基工作流程定位﹑整理桩尖沉入导管向导管内灌砂﹑灌水拔管在砂井顶部设置砂垫层在砂垫层上部堆载 （a）沉入导管(b)向导管内灌砂﹑灌水(c)拔管(d)在砂井顶部设置砂垫层(e)在砂垫层上部堆载1．钢管2﹒砂井3.永久性填土4.砂垫层5.砂井6.临时超载填土 工作重点1）砂井的灌砂量，应按井孔的体积和砂在中密度状态时的干密度计算，其实际灌砂量不得小于灌砂量的95%。灌入砂袋中的砂宜用干砂，并应灌制密实。2）在加载过程中应进行竖向变形﹑边桩水平位移及孔隙水压力等项目的监测，且根据监测资料控制加载速率。 质量检查1）对不同来源的砂井和砂垫层砂料，必须取样进行颗粒分析和渗透性试验。2）对预压工程，应进行地基竖向变形﹑侧向位移和孔隙水压力等项目的监测。3）排水竖井处理深度范围内和竖井底面以下受压土层，经预压所完成的竖向变形和平均固结度应满足设计要求。4）应对预压的地基土进行原位十字板剪切试验和室内土工试验。必要时进行现场载荷试验。 真空预压法工作流程整平场地打设竖向排水管在软基表面铺设砂垫层设置抽真空装置及膜内外管道清除砂槽和腐植土层抽真空现场观测及效果检验 (a)打设竖向排水管(b)在软基表面铺设砂垫层(c)设置抽真空装置及膜内外管道﹑抽真空1．钢管2﹒砂井3.砂垫层土4.粘土5.砂井6.真空泵7.薄膜8.渗水管道 工作重点1)真空预压法竖向排水系统设置同砂井(或袋装砂井、塑料排水带)堆载预压法。应先整平场地，设置排水通道，在软基表面铺设砂垫层或在土层中再加设砂井(或埋设袋装砂井、塑料排水带)，再设置抽真空装置及膜内外管道。2)砂垫层中水平分布滤管的埋设，一般宜采用条形或鱼刺形(图2-29)，铺设距离要适当，使真空度分布均匀，管上部应覆盖100～200mm厚的砂层。3）砂垫层上密封薄膜，一般采用2~3层聚氯乙烯薄膜，应按先后顺序同时铺设，并在加固区四周，在离基坑线外缘2米开挖深0.8~0.9米的沟槽，将薄膜的周边放入沟槽内，用粘土或粉质粘土回填压实 4)当面积较大，宜分区预压，区与区间隔距离以2～6m为佳。5)做好真空度、地面沉降量、深层沉降、水平位移、孔隙水压力和地下水位的现场测试工作。掌握变化情况，作为检验和评价预压效果的依据。并随时分析。如发现异常，应及时采取措施。以免影响最终加固效果。6)真空预压结束后．应清除砂槽和腐殖土层。避免在地基内形成水平渗水暗道。 质量控制(1)施工前应检查施工监测措施、沉降、孔隙水压力等原始数据，排水设施，砂井(包括袋装砂井)或塑料排水带等位置及真空分布管的距离等。(2)施工中应检查密封膜的密封性能，真空表读数等。泵及膜内真空度应达到96kPa和73kPa以上的技术要求。(3)施工结束后应检查地基土的十字板剪切强度，标贯或静力触探值及要求达到的其他物理力学性能，重要建筑物地基应进行承载力检验。'