模块一：地基与基础工程施工课件.ppt

'模块一：地基与基础工程施工 项目1土方工程施工项目2地基与基础工程项目3冬期施工和雨期施工 项目一：土方工程施工 土方工作的主要内容：主要工作：挖、运、填、压（平）准备工作：施工排、降水辅助工作：土壁支护思考1：要建造一栋民用住宅楼，第一步要做什么？常见的土方工程：场地平整基坑（槽）及管沟开挖地下工程大型土方开挖土方填筑思考2：你见过哪些土方工程？ 学习单元1：土的类别及土的工程性质工作任务1：判断土的类别一、根据土的颗粒大小可分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土。详细的分类，见《岩土工程勘察规范》GB50021-2001二、根据土的开挖难易程度分为：松软土、普通土、坚土……等八大类。 思考：在施工现场如何对土的类别进行简易判别？ 工作任务2：认识土的工程性质一、土的天然密度二、土的干密度三、土的可松性四、土的含水量五、土的渗透性 一、土的天然密度土的天然密度天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量，用ρ表示，即气水土图1-2mmgvm——土体的质量；V——土的天然体积。土的密度一般用环刀法测定，用一个体积已知的环刀切入土样中，上下端用刀削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀的体积相比，即得到土的天然密度。 二、土的干密度土的干密度：指单位体积土中固体颗粒的质量，用ρd表示，即mS——土中固体颗粒的质量V——土的天然体积干密度工程意义：在填土压实时，土经过打夯，质量不变，体积变小，干密度增加，我们通过测定土的干密度ρd，从而可判断土是否达到要求的密实度。 三、土的可松性土的最初可松性：天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称为土的可松性。KS、KS′——土的最初、最终可松性系数V1——土在自然状态下的体积V2——土经开挖成松散状态下的体积V3——土经压(夯)实后的体积土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数，各类土的可松性系数见表1.1所示。 例：建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为3.0m2,基坑深2.0m，底宽为1.5m，地基为亚粘土，计算100延米长的基槽土方挖方量、填土量和弃土量。（Ks=1.30，K/s=1.05）解： 四、土的天然含水量土的天然含水量是指土中水的质量与土的固体颗粒之间的质量比，以百分数表示。mw——土中水的质量；ms——土中固体颗粒的质量土的含水量测定方法：把土样称量后放入烘箱内进行烘干（100－105°C），直至重量不在减少为止，称量。第一次称量为含水状态土的质量，第二次称量为烘干后土的质量ms，利用公式可计算出土的天然含水量。 五、土的渗透性土的渗透性是指土体被水透过的性质，水流通过土中孔隙的难易程度。V=KIK—渗透系数I—水力坡度I=h/Lh=H1-H2H1—高水位H2—低水位L—渗流路程图1-4土的渗透性实验室测定 学习了土的工程分类知识，学会在施工现场用简易方法判别土的类别认识了土的工程性质，了解了土的工程性质对土方施工的影响 学习单元2：土石方施工学习模块一：土方工程施工 主要内容工作任务1：土方边坡及其稳定工作任务2：基坑土壁支护工作任务3：土方开挖施工工作任务4：土方填筑施工 工作任务1：土方边坡及其稳定一、土方边坡土方边坡坡度以其挖方深度H与边坡底宽B之比来表示。m=B/H，称为坡度系数。土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。 边坡可做成直线形、折线形或阶梯形，土方边坡坡度一般在设计文件上有规定，若设计文件上无规定，可按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002第6.2.3的规定执行如表1.4。m的确定原则：保证土体稳定、施工安全，又要节省土方。 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002规定临时性挖方边坡值土方类别边坡值（宽：高）砂土（不包括细砂、粉砂）1：1.25~1：1.50一般粘性土硬1：0.75~1：1.00硬、塑1：1.00~1：1.25软1：1.50或更缓碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土1：0.50~1：1.10充填砂土1：1.00~1：1.50注：1、设计有要求时，应符合设计标准。2、如采用降水或其他加固措施，可不受本表限制，但应计算复核；3、开挖深度，对软土不应超过4m，对硬土不应超过8m. 工作任务2：制定土壁支护方案当地质条件和周围环境不允许放坡时使用如下特殊支护结构——土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。横撑式支撑护坡桩挡墙土钉墙支护地下连续墙 一、横撑式支撑用于宽度不大、深度小的沟槽开挖 横撑式支撑 基坑支护 基坑支护 工作任务3：土方开挖施工一、常用土方施工机械（一）推土机1.组成：拖拉机、推土铲刀2.行走方式:履带式、轮胎式3.铲刀操纵方式:钢丝绳操纵液压操纵4.特点：操纵灵活，运转方便，所需工作面较小，功率大，行驶快，易于转移，能爬300左右的缓坡5.适用范围：多用于清理场地，平整土地，开挖深度不大的基坑，填平沟槽以及配合铲运机、挖土机等工作。推土机可以推挖一~三类土，推送距离宜在100米以内，以运距在50米以内经济效果最好。 6.施工方法：⑴下坡推土法⑵分批集中一次推土法⑶并列推土法⑷槽形推土法⑸铲刀上附加侧板 （二）单斗挖土机 1.正铲——前进向上，强制切土 适用于开挖高度大于2米的无地下水的干燥基坑及土丘等。挖掘能力大，生产率高，能开挖停机面以上的一~四类土。但需汽车配合运土。 2.反铲——后退向下，强制切土 其挖掘能力比正铲小，能开挖停机面以下的一~三类土，亦可用于地下水位较高的土方开挖，适用于开挖停机面以下6.5米深以内的土方。挖土时可用汽车配合运土，也可弃土于坑槽附近。 工作任务4：土方填筑施工一、选择填方土料应符合设计要求碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮和有机质含量大于8％的土，仅用于无压实要求的填方工程；淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；含盐量符合规定的盐渍土，一般可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。 碎石类土或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2／3(当使用振动辗时，不得超过每层铺填厚度的3／4)。铺填时，大块料不应集中，且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。填方内有打桩或其他特殊工程时，块(漂)石填料的最大粒径不应超过设计要求。 二、填土要求填土应尽量采用同类土填筑。如采用不同类填料分层填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的填料。填方基土表面应作成适当的排水坡度，边坡不得用透水性较小的填料封闭。 三、填土的压实方法碾压——碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的。夯实——利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土。振动压实——利用机械的振动来压实填土。 如何选择压实的机械？碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和汽胎碾。碾压机械适用于大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。每次碾压要有150～200㎜的重叠。 夯实机械：木夯、石夯、蛙式打夯机适用于小面积填土的压实。夯实厚度一般在200㎜以内。 振动夯实机械—适用于非黏性土的压实。 四、填土压实的影响因素压实功土的含水量每层铺土厚度 学习单元3：基坑排水、降水防止涌水、流砂，保证在较干燥的状态下施工；防止滑坡、塌方、坑底隆起；减少坑壁支护结构的水平荷载。思考：为什么要进行施工降水？ 工作任务1：流沙及其防治流砂现象当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。流砂主要发生在细砂、粉砂、轻亚粘土、淤泥中。一般工程经验是：在可能发生流砂的土质处，当基坑挖深超过地下水位线0.5M左右，就要注意流砂的发生。流砂的防治减小动水压力(板桩等增加L)；平衡动水压力(抛石块、水下开挖、泥浆护壁)；改变动水压力的方向(井点降水)。 如果土层中产生局部流砂现象，应采取减小动水压力的处理措施，使坑底土颗粒稳定，不受水压干扰。其方法有：如条件许可，尽量安排枯水期施工，使最高地下水位不高于坑底0.5m；水中挖土时，不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地下水压基本平衡；采用井点降水法、打板桩法、地下连续墙法防止流砂产生。 工作任务2：施工降水方案一、排除地面水一般排水沟的横断面不小于500×500mm，纵向坡度一般不小于3‰，平坦地区不小于2‰，沼泽地区可降至1‰，施工过程中应注意保持排水沟畅通。山坡上开挖截水沟，在平坦或低洼地区施工时，除开挖排水沟外，必要时还要修筑土堤挡水。 二、降低地下水位1.集水井法(明排水法)（1）用于土质较好、水量不大、基坑可扩大者（2）挖至地下水位时，挖排水沟→设集水井→抽水→再挖土、沟、井（3）要求：排水沟：基础边线0.4米之外，地下水走向的上游。底宽≮300mm，沟底低于坑底500mm，坡度1％。集水井：沿基坑底边角设置，间距20-40m，直径0.6~0.8m，井底低于坑底1~2m。长期用，有护壁和0.3米厚碎石压底。水泵：离心泵、潜水泵、污水泵 2.井点降水：开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。 项目二：地基与基础工程 学习单元一地基处理与加固学习单元二条形基础施工学习单元三桩基础施工项目内容学习单元四地下连续墙施工 学习单元一地基处理与加固一、影响建筑物的地基的因素强度及稳定性压缩与不均匀沉降地下水流失、潜蚀和管涌、液化失稳和震陷二、地基处理的方法局部地基处理软土地基加固 三、地基处理的原则将局部软弱层或硬物尽可能挖除，回填与天然土压缩性相近的材料，分层夯实；处理后的地基应保证建筑物各部位沉降量趋于一致，以减少地基的不均匀下沉。 任务一、局部地基处理（一）古墓、坑穴的处理将坑中的软松土、虚土全部挖除，使坑底及四周均见天然土，然后用与坑边天然土层相近的材料分层夯实回填至坑底标高处。常用回填材料：砂、砂砾石、天然土、3∶7或2∶8的灰土。采用天然土分层夯实回填时，每层厚度200mm，如图1.36(a)所示。软松土坑范围较大，超过地槽的宽度时，应将该范围内的基槽适当加宽，挖至天然层，将部分基础加深，做成1∶2踏步与两端相接，如图1.36(c)所示。 2.1 （二）砖井、枯井、土井的处理当井在基槽范围内时，应将井的井圈拆至地槽下1m以上，井内用中砂、砂卵石材料分层夯填处理，在拆除范围内用2∶8或3∶7灰土分层回填夯实至槽底(图1.38)。 对于范围和深度较大的软土坑，由于回填材料与天然地基密实度相差较大，会造成基础不均匀下沉，所以还要考虑加强上部结构的强度，以抵抗地基不均匀沉降而引起的内力。在防潮层下设钢筋混凝土或钢筋砖圈梁(图)2.3 任务二、软土地基加固当工程结构荷载较大，地基土质强度不足、压缩性大，不能作为天然地基时，地基土需加固。常用的方法：换填法振冲法深层搅拌桩法高压喷射注浆法 （一）换填法施工1、施工工艺过程：挖软弱层→回填→夯实2、适用范围淤泥淤泥质土湿陷性黄土素填土杂填土 3、材料要求砂土灰土4、施工要点施工前先验槽、清松土、打底夯两遍。分层铺填，厚度200～300mm，灰土用机械打夯或碾压；砂土用振动碾压。灰土垫层不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝，上下缝距不得小于500mm，接缝处夯实。灰土夯实后3d内不得泡水。土料的施工含水量控制在最优含水量范围内。 （二）振冲法施工原理：利用振动和水冲加固土体的方法。适用范围：振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20KPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土。振冲密实法适用于处理砂土和粉土。施工工艺：定位→成孔→清孔→填料→振实施工要点振冲置换法振冲密实法 （三）深层搅拌法施工原理：深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机在边坡土体需要加固的范围内，将软土与固化剂强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩。固化剂：水泥浆或水泥砂浆，水泥的掺量为加固土重的7％～15％，水泥砂浆的配合比为1：1或1：2。施工工艺：深层搅拌机定位→预搅下沉→制浆→喷浆搅拌→复搅下沉→提升→关机→清洗→移动至下一根桩 （四）高压喷射处理方法原理：就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压设备使浆液或水成为200Mpa左右的高压流从喷嘴中射出来，冲击破坏土体。高压喷射注浆法的工艺类型及特点施工工序：钻机就位→钻孔→插管→喷浆→拔管冲洗 学习单元二条形基础施工1、砖基础2、毛石基础3、钢筋混凝土基础 1、砖基础砖基础多砌成台阶形状，俗称“大放脚”，有等高式和不等高式两种砌法，如图所示。等高式大放脚是两皮一收，两边各收进1/4砖长；不等高式大放脚是两皮一收与一皮一收相间隔，两边各收进1/4砖长。大放脚的底宽应根据计算确定，各层大放脚的宽度应为半砖宽的整数倍。在大放脚的下面一般设置垫层。垫层材料可以用3：7灰土或2：8灰土，也可用1：2：7或1：3：6碎砖三合土。目前常用混凝土垫层。为了防止土中水分沿砖块中毛细管上升而侵蚀墙身，应在室内地坪以下一皮砖处设置防潮层。防潮层一般用1：2水泥防水砂浆，厚约20mm。 图砖基础的构造等高式不等高式 砖基础砌筑施工示意图 2料石、毛石基础施工工艺：定位、放线→立皮数杆→砌筑施工要点：料石基础第一皮料石应坐浆丁砌，以上各层石料按一顺一丁砌。毛石基础第一皮石块应坐浆，大面朝下，转角处、交接处应用较大的平毛石砌筑。用铺浆法砌筑。 用于混合房屋的承重墙下，由素砼垫层、砼底板、大放脚组成。3钢筋混凝土基础 2、施工工艺与施工要点基坑验槽→混凝土垫层→弹线→支模→扎钢筋（包括插筋）→浇混凝土→养护（不少于7天） 学习单元三桩基础施工一、桩基础施工的基础知识（一）按承载的性质分端承桩：穿过软弱土层，而达到坚硬土层的桩。以桩尖阻力承担全部荷载，控制以贯入度为主。摩擦桩：悬浮于软弱土层的桩。以桩身于土层的摩阻力承担全部荷载。桩尖进持力层深度或桩尖标高为参考。（二）按桩制作工艺分预制桩现场灌注桩 学习任务一钢筋混凝土预制桩施工（一）预制桩的制作、运输、堆放预制桩的制作工艺过程：现场制作场地压实、整平→场地地坪浇筑→支模→扎钢筋→浇混凝土→养护至30％强度拆模→支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋→浇间隔桩混凝土→制作第二层桩→养护至70％强度起吊→达100％强度后运输、堆放。预制桩制作方法：砼强度等级不宜低于30MPa。浇筑应由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断。制作偏差应符合规范的规定。 预制桩的起吊：砼达设计强度的70%方可起吊，达100%时方可运输。吊点位置随桩长而异。预制桩的运输：运输过程中支点应与吊点位置一致。且随打随运。避免二次搬运。预制桩的堆放：堆放场地应平整坚实。垫木间距由吊点确定，且上下对齐，堆放层数不宜超过4层。 （二）打桩前的准备整平场地，清理障碍。定位放线，设置水准点。检查预制桩质量。确定打桩顺序，进行技术和安全交底。检查打桩设备和起重工具，在桩架上设定标尺。对周围建筑物做好防护措施。试桩 （三）打（沉）桩方法1、锤击沉桩法（视频）打桩设备及选择：桩锤：根据现场情况、机具设备条件及工作效率确定。桩架：考虑桩锤类型、桩长和施工条件等动力装置：由桩锤性质决定。打桩顺序：当桩中心距大于4倍桩长或桩径时，可采用逐排打或梁侧同时向中间打。当桩中心距小于等于4倍桩长或桩径时，应由中间向两侧对称打或由中间向四周施打。施工工艺：桩机就位→吊桩→打桩→送桩→接桩→拔桩→截桩质量控制：满足贯入度或标高要求。 2、静力压桩法（视频）施工机械：顶压式、箍压式、前压式，最新的是前压式，压桩高度达20m。施工工艺：场地清理→测量定位→尖桩就位、对中、调直→压桩→接桩→再压桩→截桩 静力压桩是利用静压力将桩压入土中，施工中虽然仍然存在挤土效应，但没有振动和噪音，适用于软弱土层和邻近有怕振动的建（构）筑物的情况。静力压桩机有机械式和液压式之分，目前使用的多为液压式静力压桩机，压力可达5000kN，如下图示。 1—操纵室；2—电气控制台；3—液压系统；4—导向架；5—配重；6—夹持装置；7—吊桩把杆；8—支腿平台；9—横向行走与回转装置；10—纵向行走装置；11—桩液压式静力压桩机 液压式静力压桩机 学习任务二、混凝土灌注桩施工灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔，然后在孔内灌注砼，或者加入钢筋后再灌注混凝土而形成。桩基础的优点：可以省去大量土方支撑和排水降水设施，施工方便，且一般均能获得良好的技术经济效果。分类：泥浆护壁成孔灌注桩钻孔灌注桩人工挖孔灌注桩等。沉管灌注桩 一、泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁并排出土渣而成孔。泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎(砾)石土及风化岩层；以及地质情况复杂，夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层，冲孔灌注桩除适应上述地质情况外，还能穿透旧基础、大孤石等障碍物，但在岩溶发育地区应慎重使用。 泥浆护壁成孔灌注桩施工现场 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺⑴埋设护筒护筒是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利钻孔的辅助工具，其保护孔口和提高桩孔内的泥浆水头，防止踏孔德作用。⑵泥浆制备护壁泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物，还可在其中掺入其他掺合剂，如加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等。 钻孔灌注桩---护筒埋设护筒的作用1）固定桩位，并作钻孔导向；2）保护孔口，防止孔内土层坍塌3）隔水，稳固孔壁。 ⑶成孔方法泥浆护壁成孔灌注桩成孔方法有：a、回转钻机成孔b、冲击钻成孔法c、冲抓锥成孔法d、潜水电钻成孔法。 A、回转钻机成孔反循环回转钻机成孔工艺原理图反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能携带较大的土渣。 正循环回转钻机成孔工艺原理图由空心钻杆内部通入泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入泥浆池。 B、冲击钻成孔冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔(图2.14)。冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头(图2.15)。冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。 冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.4～0.8m范围内应低提密冲，并及时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉3～4m以后，冲程可以提高到1.5～2.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。 C、冲抓锥成孔冲抓锥(图2.16)锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。 ⑷安放钢筋笼⑸浇注水下混凝土浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。导管法采用的主要机具有：导管、漏斗和储料斗、隔水塞。 将导管居中插入，上接漏斗，设隔水栓；放开隔水栓使混凝土向孔底猛落，将水挤出，并使导管始终埋在混凝土内，此后连续灌注混凝土；不断提升导管，直至灌注完毕。水下混凝土灌注——直升导管法施工步骤图4.9灌注水下混凝土1-通混凝土储料槽；2-漏斗3-隔水栓；4-导管 混凝土搅拌必须均匀；防止卡管事故；必须连续作业，避免中断灌注，并防止混凝土上升顶起钢筋笼；随时记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，防止导管提升过猛，形成断桩；桩顶标高应比设计值愈加一定高度，以确保混凝土质量。一般取0.5m。注意事项 二、干作业钻孔灌注桩干作业钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔（动画）。螺旋钻头外径分别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，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，不适于有地下水的土层和淤泥质土。钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。 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。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土。钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。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50～60cm。 三、人工挖孔灌注桩施工机具垂直运输工具：单轨电动葫芦配提升金属架与轨道，活底提土吊桶。排水机具：潜水泵。通风设备：鼓风机和送风管。挖掘工具：镐、锹、土筐等。此外，还有井内外照明，电铃等设备 人工挖孔桩 施工工艺⑴按设计图纸放线、定桩位。⑵开挖场。⑶支护模板⑷在模板顶放置操作平台。⑸浇筑护壁混凝土。⑹拆除模板继续下一段的施工。⑺安放钢筋。⑻排除孔底积水。 灌注桩施工工艺 四、套管成孔灌注桩1、工艺流程套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法，将带有钢筋混凝土桩靴（又叫桩尖）或带有活瓣式桩靴（左图）的钢套管沉入土中，然后边拔管边灌注混凝土而成。若配有钢筋时，则在浇筑混凝土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔管时，称为锤击沉管灌注桩；利用激振器的振动沉管、拔管时，称为振动沉管灌注桩。右图为沉管灌注桩施工过程示意图。 活瓣桩尖1—桩管；2—锁轴；3—活瓣沉管灌注桩施工过程a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置钢筋笼、灌注混凝土；e）拔管成桩 2、沉管的方法⑴锤击灌注桩用桩架吊起钢套管，关闭活瓣或对准预先设在桩位处的预制混凝土桩靴，套入桩靴。套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳，以防止地下水渗入管内。然后缓缓放下套管，压进土中。套管上端扣上桩帽，检查套管与桩锤是否在一垂直线上，套管偏斜不大于0.5%时，即可起锤沉套管。先用低锤轻击，观察后如无偏移，才正常施打，直至符合设计要求的贯入度或沉入标高，并检查管内有无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。套管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。拔管要均匀，不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。 ⑵振动沉管振动灌注桩采用振动锤或振动冲击锤沉管，其设备见下图。施工前，先安装好桩机，将桩管下端活瓣合起来或套入桩靴，对准桩位，徐徐放下套管，压入土中，勿使偏斜，即可开动激振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减小，同时利用振动锤自重在套管上加压，套管即能沉入土中。 沉管灌注桩设备1—滑轮组；2—振动器；3—漏斗；4—桩管；5—吊斗；6—枕木；7—机架；8—拉索；9—架底；10—卷扬机 3、沉管灌注桩容易出现的质量问题及处理方法(1)颈缩颈缩：指桩身的局部直径小于设计要求的现象。当在淤泥和软土层沉管时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩局部范围受挤压形成颈缩。当拔管过快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差时，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。处理方法：拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在50～70mm。拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。 (2)断桩断桩：指桩身局部分离或断裂，更为严重的是一段桩没有混凝土。原因：桩距离太近，相邻桩施工时混凝土还未具备足够的强度，已形成的桩受挤压而断裂。处理方法：施工时，控制中心距离不小于4倍桩径；确定打桩顺序和行车路线，减少对新灌注混凝土桩的影响。采用跳打法或等已成型的桩混凝土达到60%设计强度后，再进行下根桩的施工。 (3)吊脚桩吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。原因：当地下水压力大时，或预制桩尖被打坏，或桩靴活瓣缝隙大时，水及泥浆进入套筒钢管内，或由于桩尖活瓣受土压力，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，形成松软层。处理方法：为防止活瓣不张开，开始拔管时，可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。 地下连续墙的定义地下连续墙：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。学习任务四地下连续墙的施工 地下连续墙采用逐段施工方法，周而复始的进行。每段分六步：（1）开挖导槽，修筑导墙（2）在始终充满泥浆的沟槽中，利用专业挖槽机械进行挖槽（3）两端放入接头管（4）将已制备的钢筋笼下沉到设计高度（5）插入水下灌注混凝土导管后，进行混凝土灌注（6）待砼初凝后，拔出导管 导墙的作用控制地下连续墙施工精度：导墙与地下墙中心相一致，规定了构造的位置走向，可作为量测挖槽标高、垂直度的基准，导墙顶面又作为机架式挖土机械导向钢轨的架设定位。挡土作用：地表土层受到底面超载的影响，容易塌陷，导墙起挡土的作用，每隔1~2m加设上下两道木支撑。重物支撑台：施工期间承受钢筋笼、灌注混凝土用的导管、接头管及其他施工机械的静、动荷载。维持稳定液面的作用：导墙内蓄泥浆，保证槽壁的稳定，要使泥浆液面始终保持高于地下水位一定的高度。一般为1.25~2m1、导墙施工 导墙的形式一般采用现浇钢筋混凝土结构。也有钢制的或预制钢筋砼的装配式结构（能重复使用）。根据工程试验，采用现场浇注的钢筋混凝土导墙容易做到底部与土层结合，防止泥浆流失。（a)最简单，适用于表面土壤良好和导墙上荷载较小（b)使用于表层土为杂填土、软黏土等承载力较小的土层（c)适用于作用在导墙上荷载很大的情况，根据计算确定伸出部分的长度 地下连续墙两侧导墙内表面之间的净距，比地下连续梁略厚40mm左右，导墙顶面应高于地面100mm左右。现浇钢筋混凝土导墙拆模后，应沿纵向每隔1m左右设上下两道木撑。 泥浆的作用：护壁、携渣、冷却机具和切土润滑。泥浆有一定的密度。在槽内对槽壁有一定的净水压力，相当于一种液体支撑。能深入土壁形成一层透水性很低的泥皮，维护土壁的稳定性。泥浆有较高的粘性，能将土渣悬浮起来，便于排渣。以泥浆做冲洗时，可降低钻具的温度，可减轻钻具磨损消耗泥浆不仅要有良好的固壁性能，而且要便于灌注砼。2泥浆护壁 槽段开挖是地下连续墙施工中的重要环节，约占工期的一半，挖槽精度又决定了墙体制作的精度，是决定施工进度和质量的关键。地下连续墙是分段施工。每一段称为地下连续墙的一个槽段（一个单元），一个槽段是一次混凝土建筑单位。槽段长度的，从理论上说，槽段长度的选择，除去小于钻机长度的尺寸不能施工外，各种长度均可施工。影响长度的因素地下连续墙所处的地质情况相邻情况工地所备的起重机能力时间单位内供应混凝土的能力工地上所具备的稳定液槽容积3槽段开挖 成槽无粘性土、硬土和夹有孤石等较复杂地层可用冲击式钻机粘性土和N<30的砂性土，采用抓斗式,但深度宜≤15m回转式，尤其是多头钻，地质条件适应性好，且功效高，壁面平整，一般当h>20m时宜优先考虑采用多头钻机开槽，每段槽孔长可取6～8m，采用抓斗式或冲击式钻机成槽，每段长度可更大。墙体深度可达几十米。 图5.24槽段的连接槽段的连接接头应满足受力和防渗要求。国内多用接头管连接非刚性接头。在挖除单元槽段土体后，在一端先吊放接头管，再吊入钢筋笼，浇筑砼后逐渐拔出接头管，形成半圆形接头。 136受力筋为Ⅱ级钢，直径不宜小于16mm，构造筋采用Ⅰ级钢，直径不宜小于12mm，钢筋笼最好按槽段做成整体，若需要分段制作及吊放再连接时，钢筋空拼接宜采用焊接，宜用梆条焊。钢筋笼端部与接头管或砼接头面应留有15~20cm的间隙。主筋保护层厚度7~8cm，保护层垫块厚5cm，垫块和墙面之间留有2~3cm，钢垫块制作钢筋笼先确定导管位置，这部分空间上下连通4钢筋笼加工与吊放 137纵筋在内侧，横筋在外侧。纵筋稍向内弯折加工钢筋笼时，根据钢筋笼重量、尺寸及起吊方式和吊点布置，在钢筋笼内布置一定数量的纵向桁架。起吊时，顶部用一根横梁。起吊过程中钢筋笼不产生弯曲变形。为防止钢筋笼晃动，可系绳索人工控制。插入钢筋笼时，使钢筋笼对准单元槽段中心，垂直准确插入槽内。钢筋笼插入槽内后，检查标高是否满足设计要求，然后搁置在导墙上。分段制作钢筋笼时，吊放时需接长，下段钢筋笼要垂直悬挂在导墙上，然后将上段钢筋笼垂直起吊，上下两段钢筋笼成直线连接。 吊放钢筋笼前须检测槽段，槽底淤泥厚应≤150～250mm；制作、吊放钢筋笼；钢筋绑扎一般可先用铅丝临时固定，再点焊焊条、拆除铅丝； 139清除沉渣具有水下浇注混凝土的特点，强度等级不低于C20，砼的级配满足结构要求和水下砼施工要求，比如流态砼的坍落度在15~20cm左右，有良好的和易性和流动性用导管在泥浆中浇注导管数量与槽段长有关，槽段长小于4m，导管1根；大于4m，2根或2根以上。导管内径为粗骨料的8倍左右，不得小于粒径的4倍，导管间距，用150mm导管，间距2m，用200mm，间距3m。5水下混凝土浇注 140导管下口插入砼深度应控制在2~4m，不宜过深过浅，插入深度大，砼挤土的影响范围大，深部的砼密实、强度高。容易使下部沉积过多粗骨料，面层砂浆较多。导管浅，混凝土是推铺式推移，泥浆容易混入，影响砼强度。导管插入深度不宜小于1.5m，不宜大于6m。当浇注顶面砼时，可减少插入深度，减低灌注速度。浇灌过程中，导管不能做横向运动，不能长时间中断，一般是5~10min，保证均匀性混凝土顶面需要比设计标高超浇0.5m以上。'