地基与基础工程施工课件.ppt

'温故而知新1、常见土方施工机械的特点及应用；2、土方填筑对土料的要求；3、土方的填筑要求；4、填土的方法及原理；5、影响填土压实的因素及压实质量的控制与检验；6、土方工程施工常见的质量问题及处理方法。 第2章（§2）地基与基础工程施工 液压式静力压桩机 桩基础工程 水下墩基础施工 山区墩基础施工 桩基础 桩基础施工 桩基础施工 桩基础施工 泥浆护壁成孔灌注桩施工现场 桩基础施工 地下连续墙的施工过程 ◆主要内容▲地基处理的方法、原理及应用；▲浅基础的类型、构造要求及施工要点；▲深基础的类型、构造、作用、工艺选择依据和适用范围；▲钢筋混凝土预制桩的生产工艺、打桩设备、打桩顺序、工艺方法和质量控制；▲钢筋混凝土灌注桩（泥浆护壁成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩）施工工艺及质量控制；▲地下连续墙、逆作法施工、沉井施工。 ◆基本要求1、熟悉地基处理的方法、原理及应用；2、熟悉浅基础的类型、特点、使用情况、构造要求及施工要点；3、了解桩基础的构造、种类、作用、工艺选择依据和适用范围；4、熟悉钢筋混凝土预制桩的制作过程以及起吊、运输和堆放要求；5、熟悉钢筋混凝土预制桩打桩前的准备工作、打（沉）桩的方法，掌握锤击法施工的全过程和施工要点（打桩设备、打桩顺序、打桩工艺和质量控制）； 6、熟悉钢筋混凝土现场灌注桩的成桩原理、成桩方法，掌握泥浆护壁成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等的施工工艺和质量控制；7、熟悉地下连续墙的构造及施工工艺和质量控制；8、熟悉逆作法施工的工艺过程和质量控制；9、熟悉沉井施工的工艺过程和质量控制；10、了解桩基础工程施工的发展方向和现行施工质量验收规范的主要内容。 ◆重点地基处理的方法、施工原理、施工要点；浅基础的类型、构造及施工要点；钢筋混凝土预制桩锤击法施工的全过程和施工要点（打桩设备、打桩顺序、打桩工艺和质量控制）；钢筋混凝土泥浆护壁成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等的施工工艺和质量控制。◆难点各类地基与基础工程质量控制与检验。 ◆深度和广度通过对本章内容的学习，达到能够制定各类地基与基础的施工方案，熟悉地基处理的方法、原理及应用；熟悉浅基础的类型、特点、使用情况、构造要求及施工要点；制定锤击沉入钢筋混凝土预制桩、现场灌注桩等的施工方案，分析施工中常见质量缺陷的预防及处理。 ◆基本内容§2.1地基处理建筑物地基需要解决的问题1、强度及稳定性问题；2、压缩及不均匀沉降问题；3、地下水流失及潜蚀和管涌问题；4、动力荷载作用下的液化、失稳和震陷问题。当天然地基可能发生上述情况之一和其中几个时，就需要采用适当的地基处理。 地基处理的目的改善地基土的性质，提高承载力，达到满足建筑物对地基稳定性和变形的要求。地基处理的方法主要视地基土的具体情况及上部结构类型要求不同而异，它包括局部地基处理与软土地基加固处理两个部分。 一、局部地基处理在基坑开挖施工过程中，有空洞、墓穴、枯井、暗沟等存在时，就应该进行局部处理，以保证上部建设物各部位沉降尽量趋于一致。 1、古墓、坑穴的处理1）当古墓、坑穴的范围较小时，可采用置换法。a、天然土为砂土时，可采用砂或级配砂石换填，并分层夯实；b、天然土为粘性土时，可用3：7的灰土回填，并分层夯实。2）当古墓、坑穴的范围较大时，可将该部分基础挖深，并做成1：2的踏步（刹台法）。 3）如遇到地下水位较高或坑内积水无法夯实时，亦可用砂石或混凝土回填（换填法）。4）对于较深的土坑处理后，还可考虑加强上部结构的强度，以抵抗由于可能发生的不均匀沉降而引起的内力，采用上部结构加强法。常用方法有两种：一是在灰土基础上1～2皮砖处（或混凝土基础内）、防潮层下1～2皮砖处各配3～4根φ8～φ12mm的加强钢筋，如下图所示。二是在上述两位置处的任意一处增设钢筋混凝土圈梁，视上部荷载大小可加大圈梁纵筋径和根数或提高圈梁断面等措施。 基础内配筋构造示意图 2．土井、砖井的处理1）当土井、砖井位于基槽（基坑）中间，井内填土已较密实，若为砖井，则应将砖圈折除至槽（坑）底以下1m，在此拆除范围内用2:8或3：7灰土分层夯实至槽（坑）底，如下图所示。如井的直径大于1.5m时，则应考虑加强上部结构的强度。 基槽下砖井处理方法1、砖井;2、回填土 2）当砖井位于房屋转角处，而基础压在井上部分不多，并且在井上部分所损失的承压面积，可由其余基槽承担而不引起过多的沉降时，可采用从基础中挑梁的办法解决。如下图处理方法一所示。3）当井位于墙的转角处，而基础压在井上的面积较大且采用挑梁办法困难或不经济时，则可将基础沿墙长方向向外延长出去，使延长部分落在老土上。落在老土上的基础总面积应等于井圈内原有基础的面积（即A1+A2=A），然后在基础墙内再采用配筋或钢筋混凝土梁来加强。如下图处理方法二所示。 墙角下砖井处理方法一1、挑梁;2、墙基墙角下砖井处理方法二1、挑梁;2、墙基 4）如井已回填，但不密实，可用大块石将下面软土挤紧，若井内不能夯填密实时，可在井的砖圈上加钢筋混凝土盖封口，上部再回填处理。 3、软、硬地基的处理当基槽（或基坑）中，有过于坚硬的土质时，如基岩、旧墙基、化粪池、化灰池、砖窑底等，均应尽可能挖除，用灰土、级配砂石、素砼回填或落深基础。以防建筑物由于局部土质较硬造成不均匀沉降，而使上部建筑物开裂。 4、橡皮土的处理1）可采用晾槽法；2）掺石灰粉的办法降低土的含水量；3）可铺填一层碎砖或碎石将土挤紧；4）将颤动部分的土挖除，换填以砂土或级配砂石。 二、软土地基加固当工程上部结构荷载较大，地基土又较软弱（强度不足或压缩性较大），不能作为天然地基时，可针对不同情况采取不同的加固方法，常用的有换填法、预压法、强夯法、灰土挤密桩法、振冲法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、排水固结法等。 1、换填法原理：将基础底面以下一定范围内的软弱层挖去，然后回填强度较高、压缩性较低、并且没有侵蚀性的材料（如砂石、素土、灰土工业废渣、土工合成材料等），再分层夯实至要求的密实度，作为地基的持力层。适用范围：适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土、暗沟、暗塘等浅层的地基处理。 换土填方加固处理地基施工艺流程图 （1）材料要求１）砂石：应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。２）灰土：体积配合比宜为2：8或3：7。土料宜用粘性土及塑性指数大于4的粉土，不得有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm，石灰宜用新鲜的块灰，使用前1～２天消解并过筛，其颗粒不得大于5mm，且不应加有未熟化的生石灰块及其他杂质，也不得含有过多的水分。 （2）施工要点1）施工前应先验槽，清除松土，并打底夯两遍，要求平整干净，如有积水、淤泥应晾干；2）灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水量的范围内，最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用；3）对砂石垫层要求垫层底宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。灰土垫层分段施工时，不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝，上下两层的缝距不得小于500mm，按缝处应夯实； 4）垫层宽度确定，视材料不同按计算取用；5）冬期施工，必须在垫层不冻的状态下进行，冻土及夹有冻块的土料不得使用，当日拌合灰土应当日铺填夯完，表面应用塑料薄膜覆盖，以防受冻；6）垫层竣工后，应及时进行基础施工与基坑回填。 （3）质量检验1）施工过程中应检查分层铺设的厚度，分段施工时上下两层的搭接长度，夯实时加水量，夯压遍数和压实系数；2）对灰土和砂石垫层可用贯入仪检验垫层质量，并均应通过现场试验以控制压实系数对应的贯入度为合格标准。压实系数的检验可采用环刀法或其它方法； 3）垫层的质量检验必须分层进行，每夯实完一层，应检验该层的平均压实系数，当压实系数符合设计要求后，才能铺填上层。当采用环刀法取样时，取样点应位于每层的2/3的深度处；4）施工结束后，应检查灰土或砂石地基的承载力；5）灰土地基、砂及砂石地基等的质量检验标准均应符合有关规范规定。 2．预压法原理：分为加载预压法和真空预压法两类。加载预压指的是砂井（或塑料排水带）地基加载预压和天然地基加载预压；加载材料常用砂、石、土料等，对于油罐、水池等可利用其本身的容积进行充水预压。真空预压指的是砂井（或塑料排水带）真空预压。适用范围：适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。 预压法施工流程 原理：用起重机械（起重机或起重机配三角架、龙门架）将大吨位（一般8～30t）夯锤起吊到6～30m高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土料重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种有效的地基加固方法，也是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。3．强夯法 加固特点：使用工地常备简单设备；施工工艺、操作简单；适用土质范围广；加固效果显著，可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2～5倍；变形沉降量小，压缩性可降低2～10倍，加固影响深度可达6～10m；土粒结合紧密，有较高的结构强度；工效高，施工速度快，较换土回填和桩基缩短工期一半；节省加固原材料；施工费用低，节省投资，比换土回填节省60%费用；与预制桩加固地基相比可节省投资50%～70%；与砂桩相比可节省投资40%～50%，同时耗用劳动力少和现场施工文明等。 施工程序：清理、平整场地→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→用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。 强夯法加固地基 4．灰土挤密桩法原理：在基础底面形成若干个桩孔，然后将灰土填入并分层夯实，以提高地基的承载力或水稳性。适用范围：适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，处理深度宜为5～15m。 （1）材料要求土料宜用粘性土及塑性指数大于4的粉土，粒径不大于15mm。石灰宜用新鲜的生石灰，其颗粒不得大于5mm。 （2）构造要求1）灰土挤密桩处理地基的宽度应大于基础的宽度；2）桩孔直径宜为300～600mm，并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定，桩孔宜按等边三角形布置；3）灰土的体积配合比宜为2：8或3：7，压实系数λc不应小于0.97。 （3）施工要点1）灰土挤密桩的施工，应按设计要求和现场条件选用沉管（振动、锤击）、冲击或爆扩等方法进行成孔，使土向孔的周围挤密；2）成孔施工时地基土宜接近最优含水量；3）向孔内填料前，孔底必须夯实，然后用素土或灰土在最优水量状态下分层回填夯实；4）基础地面以上应预留200～300mm厚的土层，待施工结束后，将表层挤松的土挖除或分层夯压密实；5）雨季或冬季施工，应采取防雨、防冻措施，防止灰土受雨水淋湿或冻结。 （4）质量检验1）施工结束后，对处理地基的质量，应及时进行抽样检验；2）抽样检查的数量不应少于桩孔总数的2%，不合格处应采取加桩或其他补救措施；3）灰土挤密桩地基质量检验标准应符合有关规范规定。 5．振冲法原理：利用振动和水冲加固土体的方法。振冲法又分为振冲置换法和振冲密实法两大类。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的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。振冲密实法适用于处理砂土和粉土等地基。 （1）材料要求填料宜用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂等硬质材料，材料的最大粒径不宜大于80mm，对于碎石常用的粒径为20～50mm。 （2）构造要求1）振冲置换法处理范围：应根据建筑物的重要性和场地条件确定，通常都大于基底面积，对一般地基，在基础外缘宜扩大1～2排桩；对可液化地基，在基础外缘应扩大2～4排桩。 桩位布置：对于大面积满堂处理，宜用等边三角形布置；对独立或条形基础，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。桩的间距：应根据荷载大小或原土的抗剪强度确定，可用1.5～2.5m，对荷载大或原土强度低，或桩末端达相对硬层的短桩宜取小值，反之宜取较大的间距。 桩长的确定：当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度确定；当相对硬层的埋藏深度较大时，应按建筑物地基的变形允许值确定。桩长不宜短于4m。在可液化的地基中，桩长应按要求的抗震处理深度确定。桩顶应铺设一层200～500mm厚的碎石垫层。桩的直径：可按每根桩所用的填料计算，一般为0.8～1.2m。 2）振冲密实法处理范围：应大于建筑物基础范围，在建筑物基础外缘每边放宽不得少于5m；当可液化土层不厚时，振冲深度应穿透整个可液化土层；当可液化土层较厚时，振冲深度应按要求的抗震处理深度确定。振冲点平面布置：宜按等边三角形或正方形。振冲点布置间距：与土的颗粒组成、要求达到的密实程度、地下水位、振冲器功率、水量等有关，应通过现场试验确定，可取1.8～2.5m。 （3）施工要点1）振冲置换法振冲施工通常可用功率为30KW的振冲器。在既有建筑物邻近施工时，宜用功率较小的振冲器，升降振冲器的机具可用起重机、自行井架式施工平车或其它合适的机具设备。清理平整施工场地，布置桩位，施工机具就位，使振冲器对准桩位。振冲置换法施工工艺：定位→成孔→清孔→填料→振实。 2）振冲密实法振冲施工可用功率为30KW的振冲器，有条件时也可用较大功率的振冲器。升降振冲器的机具同振冲置换法。振冲挤密法施工工艺：定位→成孔→边振边上提→振密。 填料与振料方法：一般采取成孔后，将振冲器提出少许，从孔口往下填料，填料从孔壁间隙下落，边填边振，直至该段振实，然后将振冲器提升0.5m，再从孔口往下填料，逐段施工。加固区的振冲桩施工完毕，在振冲最上层1m左右时，由于土覆压力小，桩的密实度难以保证，故宜予挖除，另加碎石垫层，用振动碾压机进行碾压密实处理。 （4）质量检验1）振冲施工结束后，除砂土地基外，应间隔一定时间方可进行质量检验。对粘性土地基，间隔时间可取21～28d。对粉土地基，可取15～21d；2）振冲桩的施工质量检验可用单桩载荷试验，试验用圆形压板的直径与桩的直径相等，可按每200～400根桩随机抽取一根进行检验，但总数不得少于3根；3）对砂土或粉土层中的振冲桩，除用单桩载荷试验检验外，尚可用标准贯入、静力触探等试验对桩间土进行处理前后的对比检验；4）振冲地基质量检验标准应符合有关规范规定。 6．深层搅拌法原理利用水泥浆做固化剂，采用深层搅拌机在地基深部就地将软土和固化剂充分拌和，利用固化剂和软土发生一系列物理-化学反应，使之凝结成具有整体性、水稳性和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基。根据施工方法不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。适用范围适于加固较深、较厚的饱和粘土和软粘土，沼泽地带的泥炭土，粉质粘土和淤泥质土等。土类加固后多用于墙下条形基础及大面积堆料厂房下的地基。 （1）构造要求深层搅拌桩平面布置可根据上部建筑对变形的要求，采用柱状、壁状、格栅状、块状等处理形式，可只在基础范围内布桩，柱状处理可采用正方形或等边三角形布桩形式，其桩数根据设计计算确定。 （2）施工要点1）深层搅拌法施工的场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物。场地低洼时应回填粘性土料，不得回填杂填土。2）深层搅拌桩的施工工艺深层搅拌机定位→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→移至下一根桩→重复以上工序。 深层搅拌法施工工艺流程 3）施工前应标定深层搅机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配比和施工工艺；4）应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度；5）搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。 （3）质量检验1）施工前应检查水泥及外加剂的质量、桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度；2）施工中应检查机头提升速度、水泥浆或水泥注入量，搅拌桩的长度及标高，并应随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定，对不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施； 3）搅拌桩应在成桩后7d内用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。检验桩的数量不少于已完成桩的2%；4）基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合规定要求，应采取有效补救措施；5）水泥土搅拌桩地基质量检验标准应符合有关规范的规定。 7．高压喷射注浆法原理用钻机钻到预定深度，然后用高压泵把浆液通过钻杆端头的特殊喷嘴，以高压水平喷入土层。喷嘴在喷射浆液时，一面缓慢旋转，一面徐徐提升，借助高压浆液的水平射流不断切削土层并与切削下来的土充分搅拌混合，胶体硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的圆柱体即旋喷桩。从而使地基得到加固。 高压注浆加固地基 分类按注浆形式分旋喷注浆、定喷注浆和摆喷注浆等三种类型；按工程需要和机具设备条件，可分单管法、二重管法和三重管法；按加固形状可分为柱状、壁状和块状。适用范围适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土、碎石土等地基加固；也可用于既有建筑地基处理，深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、坝的加固等工程。 （1）材料要求主要材料为水泥，对于无特殊要求的工程，宜采用32.5MPa或42.5MPa普通硅酸盐水泥，根据需要可加入适量的速凝、悬浮或防冻等外加剂及掺合料。（2）构造要求用旋喷桩处理的地基，宜按复合地基设计。当用作挡土结构或桩基时，可按加固独立承担荷载计算。旋喷桩的强度和直径，应通过现场试验确定。当无现场试验资料时，亦可参照类似土质条件下其它旋喷工程的经验。 （3）施工要点1）施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位。要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%；2）高压喷射注浆的施工工艺：钻机就位→钻孔→插管→喷射注浆→拔管及冲洗；3）钻机与高压注浆泵的距离不宜过远； ４）当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可喷射注浆；5）当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管。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二次注浆等措施。当处理既有建筑地基时，应采取速凝浆液或大间距隔孔旋喷和冒浆回灌等措施，以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象，影响被加固建筑及邻近建筑。同时，应对建筑物进行沉降观测。 （4）质量检验1）施工前应检查水泥、外加剂的质量、桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度，高压喷射设备的性能等；2）高压喷射注浆可采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入、载荷试验或压水试验等方法进行检验； 3）检验点应布置在下列部位：建筑荷载大的部位；帷幕中心线上；施工中出现异常情况的部位；地质情况复杂，可能对高压喷射注浆质量产生影响的部位；4）检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，对不足20孔的工程，至少应检验2个点。不合格者应进行补喷；5）质量检验应在高压喷射注浆结束28d后进行；6）高压喷射注浆地基质量检验标准应符合有关规范规定。 作业P46思考题2-1；后记（本节主要解决的问题）1、建筑物地基需要解决的问题，地基处理的目的、方法；2、局部地基处理的方法、适用情况；3、软土地基加固处理的方法、原理、适用情况、施工要点及质量控制。 温故而知新1、建筑物地基需要解决的问题，地基处理的目的、方法；2、局部地基处理的方法、适用情况；3、软土地基加固处理的方法、原理、适用情况、施工要点及质量控制。 §2.2浅基础工程施工浅基础的分类１、根据使用材料性能不同可分为无筋扩展基础（刚性基础）和扩展基础（柔性基础）；2、按构造形式不同可分为独立基础、条形基础（包括墙下条形基础与柱下条形基础）、筏形基础、箱形基础等。 一、无筋扩展基础无筋扩展基础又称刚性基础，一般由砖、石、素混凝土、灰土和三合土等材料建造的墙下条型基础或柱下独立基础。特点抗压强度高，而抗拉、抗弯、抗剪性能差。适用范围适用于六层和六层以下的民用建筑和轻型工业厂房。 （a）砖基础（b）石砌基础（c）素混凝土基础 1.构造要求无筋扩展基础的截面尺寸有矩形、阶梯形和锥形等，如附图1所示。附图1无筋扩展基础截面形式（a）墙下刚性基础；（b）柱下刚性基础 为保证无筋扩展基础内的拉应力及剪应力不超过基础的允许抗拉、抗剪强度，一般基础的刚性角及台阶宽高比应满足规范要求，同时基础底面宽度b应符合下式要求：b≤b０+2H０tanα 2．施工要点（1）砖基础砖基础：由墙基和大放脚两部分组成。墙基：与墙身同厚，砌筑形式也相同。大放脚：有等高式和不等高式两种如附图2所示。等高式大放脚是两皮一收，每收一次两边各收进1/4砖长；不等高式大放脚是两皮一收与一皮一收相间隔，每收一次两边各收进1/4砖长。 附图2砖基础剖面1、砖砌体2、垫层 1）基础弹线基础开挖、垫层施工完毕后，应根据基础平面图的尺寸，用钢尺量出各墙的轴线位置及基础的外边沿线，并用墨斗弹出。基础放线尺寸的允许偏差应符合有关规范规定；2）基础砌筑砖基础的砌筑方法、质量要求详见第3章砌体结构工程施工。砖基础施工要点 1）验槽。混凝土浇筑前应进行验槽工作，轴线、基坑（槽）尺寸和土质等均应符合设计要求；2）清理。基坑（槽）内浮土、积水、淤泥、杂物等均应清除干净。基底局部软弱土层应挖去，用灰土或砂砾回填夯实至基底相平；3）质量检查。混凝土的质量检查，主要包括施工过程中的质量检查和养护后的质量检查。（2）混凝土基础 施工过程中的质量检查即在制备和浇筑过程中对原材料的质量、配合比、坍落度等的检查。养护后的质量检查即在养护后对混凝土的强度、外观质量、构件的轴线、标高、断面尺寸等的检查。 二、扩展基础扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础或墙下钢筋混凝土条形基础。柱下独立基础常为阶梯形或锥形，基础底板常为方形和矩形，见附图3。建筑结构承重墙下多为钢筋混凝土条形基础，根据受力条件，可分为不带肋和带肋两种，见附图4。 （a）（b）附图3柱下钢筋混凝土独立基础（a）阶梯形；（b）锥形 （a）（b）附图4墙下钢筋混凝土条形基础（a）板式（不带肋）；（b）梁板结合式（带肋） （１）基本构造要求，如附表1所示；（２）当柱下钢筋混凝土独立基础的边长或墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取其边长或宽度的0.9倍，并宜交错布置，见附图5（a）；（３）钢筋混凝土条形基础底板在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度1/4处，见附图图4（b）；在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置，见附图5（c）。1．构造要求 附表1扩展基础构造要求序号项目内容与要求1锥形基础边缘高度边缘高度h不宜小于200mm2阶梯形基础每阶高度宜为300～500mm3垫层厚度不宜小于70mm,一般采用100mm4底板受力钢筋最小直径与间距底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm,间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm，墙下钢筋混凝土条基纵向分布钢筋不小于8mm,间距不大于300mm。5钢筋保护层厚度当有垫层时钢筋保护层的厚度不宜小于40mm,无垫层时不宜小于70mm6垫层混凝土强度等级应为C107基础混凝土强度等级不应低于C208基础插筋对于现浇柱的基础,如与柱子不同时浇灌时,其插筋的数目和直径与柱内纵向受力钢筋相同。插筋的锚固长度及与柱的纵向受力钢筋的搭接长度，应符合有关规定。 附图5扩展基础底板受力钢筋布置示意 扩展基础底板受力钢筋布置 （1）基坑验槽与混凝土垫层基坑验槽清理同刚性基础。垫层混凝土在验槽后应立即灌注，以保护地基，混凝土宜用表面振动器进行振捣，要求表面平整，内部密实（简称内实外光）。（2）弹线、支模与铺设钢筋网片待混凝土垫层达到一定强度后，在其上弹线、支模、铺放钢筋网片，底部用与混凝土保护层同厚度的水泥砂浆块垫塞，以保证钢筋网片的位置正确。2．施工要点 图2.7独立基础模板安装示意图 （3）浇筑混凝土在浇筑混凝土前，模板和钢筋上的灰浆、泥土和钢筋上的锈皮、油污等杂物，应清除干净，木模板应浇水加以湿润。基础混凝土宜分层连续浇灌完成。对于锥形基础，应注意控制锥体的斜面坡度正确，斜面模板应随混凝土浇筑分层支设，并顶紧。边角处的混凝土必须振捣密实，严禁斜面部分不支模，只用铁锹拍实。 （4）施工缝留设钢筋混凝土条形基础可留设垂直或水平施工缝。（5）基础上插筋与养护基础上有插筋时，其插筋的数量、直径及钢筋种类应与柱内纵向受力钢筋相同，插筋的锚固长度，应符合设计要求。施工时，对插筋要加以固定，以保证插筋位置正确，防止浇捣混凝土时发生移位。混凝土浇灌完毕，外露表面应覆盖浇水养护，养护时间不少于7d。 三、杯形基础杯形基础常用于装配式钢筋混凝土柱的基础，形式有一般杯口基础、双杯口基础、高杯口基础等，如附图6所示。杯形基础的构造要求，如附表2所示。1．构造要求 附图6杯形基础形式、构造示意（a）一般杯口基础（b）双杯口基础（C）高杯口基础 序号项目内容1柱的插入深度柱的插入深度h1,应满足锚固长度的要求和吊装时柱的稳定性（即不小于吊装时柱长的0.05倍）2基础的杯底厚度和杯壁厚度基础的杯底厚度和杯壁厚宽，可按现行《建筑地基基础设计规范》选用3杯壁配筋规定当柱为轴心或小偏心受压且t/h2≥0.65时或大偏心受压且t/h2≥0.75时，杯壁可不配筋；当柱为轴心或小偏心受压，且0.5≤t/h2＜0.65时，杯壁可按现行《建筑地基基础设计规范》规定配筋4高杯口基础预制钢筋混凝土柱（包括双支柱）与高杯口基础的连接，应符合上述规范规定附表2杯形基础构造要求 2．施工要点（1）杯口模板杯口模板可用木模板或钢模板，可作成整体式，也可作成两半形式，中间各加楔形板一块，拆模时，先取出楔形板，然后再分别将两半杯口模板取出。 附图7杯口内模板排气孔示意1、空鼓2、杯口模板3、底板留排气孔 混凝土要先浇筑至杯底标高，方可安装杯口内模板，以保证杯底标高准确，一般在杯底均留有50mm厚的细石混凝土找平层，在浇筑基础混凝土时，要仔细控制标高。浇筑杯口时，一要对称下料，避免杯口位移；二要注意振捣，避免杯口模板上浮。混凝土应按台阶分层浇灌。对高杯口基础的高台阶部分按整段分层浇灌，不留施工缝。基础浇捣完毕，混凝土终凝前将杯口模板取出（用倒链），并将杯口内侧表面混凝土凿毛。（2）混凝土浇注 四、柱下条形基础柱下钢筋混凝土条形基础是由单向梁或交叉梁及其横向伸出的翼板组成的，其横断面一般呈倒T型，基础截面下部向两侧伸出部分叫翼板。中间梁腹部分叫肋梁，常用于上部结构荷载较大，地基土承载力较低的基础，如附图8所示。 附图8柱下条形基础 1.构造要求（1）柱下条形基础的构造除满足一般扩展基础的构造要求外，还应符合附表3的规定；（2）现浇柱与条形基础梁的交接处，其平面尺寸不应小于附图9的规定。 序号项目内容与要求1基础梁的高度宜为柱距的1/4～1/82翼板厚度不小于200mm，当翼板厚度大于250mm时，宜采用变厚度翼板，其坡度宜小于或等于1：33端部向外伸出长度宜为第一跨距的0.25倍4混凝土强度等级不低于C205基础插筋对于现浇柱的基础，如与柱不同时浇筑时其插筋的数目和直径与柱内纵向受力钢筋相同，插筋的锚固长度及与柱的纵向受力钢筋的搭接长度应符合有关规定附表3柱下条形基础的构造要求 附图9现浇柱与基础梁交接处平面尺寸 2．施工要点当基槽验收合格后，应立即浇筑混凝土垫层，以保护地基。垫层混凝土应采用平板式振动器进行振捣，要求垫层混凝土密实，表面平整，待垫层强度达到设计强度的70%，即可在其上弹线支模、绑扎钢筋网片，并安装水泥砂浆垫块，做好浇筑混凝土的准备。钢筋绑扎必须牢固，位置准确，垫块厚度必须符合保护层的要求。钢筋经验收合格后，应立即浇筑混凝土，混凝土浇筑要求及施工缝留设等同扩展基础。 五、筏形基础筏形基础是由整板式钢筋混凝土板（平板式）或由钢筋混凝土底板、梁整体（梁板式）两种类型组成，适用于有地下室或地基承载能力较低而上部荷载较大的基础，筏形基础在外形和构造上如倒置的钢筋混凝土楼盖，分为梁板式和平板式两类，如附图10所示。 附图10筏形基础（a）梁板式；（b）平板式1-底板；2-梁；3-柱；4-支墩 筏板基础施工现场 筏形基础一般构造要求，如附表4所示。2．施工要点（1）根据地质勘探和水文资料，地下水位较高时，应采用降低水位的措施，使地下水位降低至基底以下不少于500mm；保证在无水情况下，进行基坑开挖和钢筋混凝土筏体施工；1．构造要求 附表4筏形基础构造要求序号项目技术要求1基础厚度一般为等厚，平面应大致对称，尽量减少基础承受偏心力矩2底板厚宽不应小于300mm，且板厚与板格的最小跨度之比不宜小于1/203梁截面梁截面按计算确定，梁高出板的顶面一般不小于300mm，梁宽不小于250mm4配筋及保护层厚度钢筋宜用HPB235，HRB335，钢筋保护层厚度不宜小于40mm5混凝土强度等级垫层混凝土宜为C15，厚度为100mm，每边伸出基础底板不小于100mm，筏形基础混凝土强度等级不应低于C30。 （2）根据筏体基础结构情况、施工条件等确定施工方案。一般有两种方法：一是先铺设垫层，在垫层上绑扎底板、梁的钢筋和柱子锚固插筋，可先浇筑底板混凝土。待其强度达到设计强度25%时，再在底板支梁模板，继续浇筑梁部分混凝土；二是将底板和梁模板一次支好，将混凝土一次浇筑完成。筏形混凝土基础应一次连续浇筑完成，不宜留设施工缝。必须留设时，应按施工缝的要求留设，并进行处理，同时应有止水技术措施。并做好沉降观测；（3）加强养护。混凝土筏形基础施工完毕后，表面应加以覆盖和洒水养护，以保证混凝土的质量。 六、箱形基础箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙构成的封闭箱体。它的整体性和刚度都比较好，有调整不均匀沉降的能力，抗震能力较强，可以消除因地基变形而使建筑物开裂的缺陷，也可以减少基底处原有地基的自重应力，降低总沉降量。箱形基础适用于作为软弱地基上面积较小，平面形状简单，荷载较大或上部结构分布不均的高层建筑物的基础，如图2-10所示。 图2.10箱形基础 箱形基础构造要求，如附表5所示。1．构造要求 附表5箱形基础构造要求序号项目内容1平面布置为避免基础出现过度倾斜，箱形基础在平面布置上尽可能对称，以减少荷载的偏心距。箱形基础的内、外墙应沿上部结构柱网和剪力墙纵橫均匀布置，墙体水平截面面积不宜小于箱形基础外墙外包尺寸的水平投影面积的1/10。对基础平面长宽比大于4的箱形基础，其纵墙水平截面面积不得小于箱基外包尺寸水平投影面积的1/18。计算墙体水平截面积时，不扣除洞口部分2高度及基础埋置深度箱形基础的高度应满足结构承载力和刚度的要求，其值不宜小于箱形基础长度的1/20，并不宜小于3m。箱形基础的长度不包括底板悬挑部分。高层建筑同一结构单元内，箱形基础的埋置深度宜一致，且不得局部采用箱形基础3底、顶板厚度底、顶的厚度应满足柱或墙冲切验算要求，根据实际受力情况通过计算确定。底板厚度一般取隔墙间距的1/10～1/8，约为300～1000mm，顶板厚度约为200～400mm，内墙厚度不宜小于200mm，外墙厚度不应小于250mm4混凝土强度等级箱形基础的混凝土强度等级不应低于C20；桩箱基础的混凝土强度等级不应低于C30。当采用防水混凝土时，防水混凝土的抗渗等级应根据其厚度及地下水的最大水头的比值，按有关规定选用，且其抗渗等级不应小于0.6N/mm25墙体为保证箱形基础的整体刚度，对其墙体的数量应有一定的限制，即平均每平方米基础面积上墙体长度不得小于400mm，或墙体水平截面积不得小于基础面积的1/10,其中纵墙配置量不得小于墙体总配置量的3/5 2.施工要点（1）基坑处理基坑开挖如有地下水，应将地下水位降低至设计底板以下500mm处。当地质为粉质砂土有可能产生流砂现象时，不得采用明沟排水，宜采用井点降水措施。 （2）支模和浇筑箱形基础的底板、内外墙和顶板的支模和灌筑，可采取内外墙作顶板分次支模灌筑方法施工，其施工缝留设位置如图2.16所示，外墙接缝应设榫接或设止水带。施工缝的处理，应符合有关规定，如附图11所示。 附图11箱形基础施工缝位置留设1-1、2-2-施工缝位置 基础的底板、内外墙和顶板宜连续浇灌完毕。当基础长度超过40m时，为防止出现温度收缩裂缝，一般应设置贯通后浇施工缝（后浇带），缝宽不宜小于800mm，在施工缝处钢筋应贯通后浇施工缝，顶板浇灌后，相隔14～28d，用比设计强度等级提高一级的微膨胀的细石混凝土将施工缝填灌密实，并加强养护。当有可靠的基础防裂措施时，可不设后浇施工缝。 §2.3深基础工程施工深基础当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基的承载力不能满足设计要求时，往往采用深基础。常见的深基础有桩基础、地下连续墙、沉井基础、沉箱基础、墩式基础等。桩基础组成由桩身和承台组成，桩身全部或部分埋入土中，顶部由承台或承台梁连成一体，在承台上建造建筑物或构筑物。 深基础的两种类型——桩基础与墩基础 桩基础的端部处理 桩的分类（1）摩擦型桩指桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承担的桩；根据桩侧阻力承担荷载的份额，摩擦桩又分为纯摩擦桩和端承摩擦桩。（2）端承型桩指桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担的桩；根据桩端阻力承担荷载的份额，端承桩又分为纯端承桩和摩擦端承桩。（3）复合受荷载桩承受竖向、水平荷载均较大的桩。1、按承载性状分类 图2.11端承型桩和摩擦型桩 （1）非挤土桩如干作业法桩、混浆护壁法桩、套管护壁法桩、人工挖孔桩；（2）部分挤土桩如部分挤土灌筑桩，预钻孔打入式预制桩、打入式开口钢管桩，H型钢桩，螺旋成孔桩等。（3）挤土桩如挤土灌筑桩、挤土预制混凝土桩（打入式桩、振入式桩、压入式桩）等。2、按成桩方法分类 桩型与工艺选择根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、地下水位、施工机械、施工环境、施工经验、制桩材料等，选择经济合理、安全适用的桩型和施工工艺。（1）预制桩在现场或加工厂预制。（2）现场灌注桩在施工现场根据设计要求灌注成桩。3、按桩制作工艺分类 一、钢筋混凝土预制桩施工优点：承载能力较大、坚固耐久、施工速度快、制作容易、施工简单等。缺点：施工时噪音较大、对周围环境影响较严重，在城市施工受到很大限制。断面形状：分为方形实心断面桩和圆柱体空心断面桩两种，最常用的是前者。 1．预制桩的制作、运输、堆放场地压实、整平→场地地坪制作三七灰土或浇筑混凝土→支模→绑扎钢筋骨架、安设吊环→浇筑混凝土→养护至30%设计强度拆模→支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋→浇筑间隔桩混凝土→同法间隔重叠制作第二层桩→养护至70%设计强度起吊→达100%设计强度后运输、堆放。（1）制作程序 混凝土预制桩可在工厂或施工现场预制。桩中的钢筋应严格保证位置的正确，桩尖应对准纵轴线，钢筋骨架主筋连接宜采用对焊或电弧焊，主筋接头配置在同一截面内的数量不得超过50%，相邻两根主筋接头截面的距离应不大于35d(d为主筋直径)，且不小于500mm。桩顶1m范围内不应有接头。（2）制作方法 混凝土强度等级应不低于C30，粗骨料用5～40mm碎石或卵石，用机械拌制混凝土，坍落度不大于60mm，混凝土浇筑应由桩顶向桩尖方向连续浇筑，不得中断，并应防止另一端的砂浆聚积过多。预制桩制作及钢筋骨架的允许偏差应符合有关规范规定。 预制桩达到设计强度70%后方可起吊，达到设计强度100%后方可进行运输。桩堆放时，地面必须平整、坚实、垫木间距应根据节点确定。各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩，应分别堆放。（3）起吊、运输和堆放 图2-13吊点的合理位置(a)、(b)一点吊法；(c)二点吊法；(d)三点吊法；(e)四点吊法； （1）整平场地，清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物；架空高压线距打桩架不得小于10m；修设桩机进出、行走道路，做好排水措施；（2）按图纸布置进行测量放线，定出桩基轴线，先定出中心，再引出两侧，并将桩的准确位置测设到地面，每一个桩位打一个小木桩；并测出每个桩位的实际标高，场地外设2～3个水准点，以便随时检查之用；2.打桩前的准备 （3）检查桩的质量，将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近，不合格的桩不能运至打桩现场；（4）检查打桩机设备及起重工具；铺设水电管网，进行设备架立组装和试打桩。在桩架上设置标尺或在桩的侧面画上标尺，以便能观测桩身人土深度； （5）打桩场地建筑物（构筑物）有防震要求时，应采取必要的防护措施；（6）学习、熟悉桩基施工图纸，并进行会审；做好技术交底，特别是地质情况、设计要求、操作规程和安全措施等的交底；（7）准备好桩基工程沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格，并安排好记录和监理人员等。 打（沉）桩的方法主要包括：锤击沉桩法、振动沉桩法、静力压桩法和水冲沉桩法等。以锤击沉桩法应用为最普遍。3.打（沉）桩方法 锤击沉桩法，又称打入桩法，是利用桩锤下落产生的冲击能量，克服土体对桩的阻力，将桩沉入土中，它是钢筋混凝土预制桩最常用的沉桩方法。该方法施工速度快、机械化程度高，适应范围广，现场文明程度高，但施工时极易产生挤土、噪音和振动现象，对城市中心和夜间施工有所限制。（1）锤击沉桩法（动画）打桩所用的机具设备、主要包括桩锤、桩架及动力装置三部分。1）打桩设备及选用 施打群桩时，应根据桩的密集程度、桩的规格、桩的长短等正确选择打桩顺序，以保证施工质量和进度。当桩的规格、埋深、长度不同时，宜采用先大后小、先深后浅、先长后短的原则施打。2）打桩顺序 当桩较稀时（桩中心距大于4倍桩边长或桩径）可采用一侧向单一方面逐排施打，或由两侧同时向中间施打。如图2-16（a）所示。这种方法土体挤压均匀，易保证施工质量。当桩较密时（桩中心距小于等于4倍桩边长或桩径），应由中间向两侧对称施打，或由中间向四周施打，如图2-16（b）、（c）所示。这种方法土体挤压均匀，易保证施工质量。 图2-16打桩顺序 沉桩施工工艺过程：定桩位、桩架移动、吊桩和定桩、打桩、接桩、截桩如图2.15所示。打桩时宜用“重锤低击”，“低提重打”，可取得良好效果。打桩的质量要求：一方面是能否满足贯入度或标高的设计要求；另一方面是打入后的偏差是否在施工及验收规范允许范围以内。4）打桩的质量要求3）沉桩工艺 图2.15锤击沉桩工艺流程 打桩对周围的影响主要是噪音、振动和土体挤压的影响，为减小噪音的影响，尽量选用液压桩锤，或在桩顶、桩帽上加垫缓冲材料；为减少振动的影响，可采用液压桩锤，也可开挖防振沟；为消除土体挤压的影响，可采取预钻孔打桩工艺，合理安排沉桩顺序。5）打桩对周围的影响 振动沉桩的原理是借助固定于桩头上的振动沉桩机所产生的振动力，以减小桩与土壤颗粒之间的摩擦力，使桩在自重与机械力的作用下沉入土中。振动沉桩机由电动机、弹簧支承、偏心振动块和桩帽组成。（2）振动沉桩（动画） 静力压桩法是在软土地基上，利用静力压桩机或液压压桩机用无振动的静压力，将预制桩压入土中的一种沉桩工艺，它可以消除噪音和振动的公害。近几年来，液压静力压桩机发展很快，有的压力已达7000KN以上。静力压桩一般是分段压入，逐段接长的方法。当每一节桩压入土中后，在其上端距地面2m左右时，将第二节桩接上，如此反复进行。（3）静力压桩法 静力压桩施工工艺流程场地清理、测量定位、桩尖就位（包括对中和调直）、压桩、接桩、再压桩、截桩等。最重要的是测量定位、桩尖就位、压桩和接桩四大施工过程，这是保证压桩质量的关键。静力压桩机有顶压式、箍压式和前压式三种类型。 打桩的质量控制包括打桩前、打桩过程中的控制以及施工后的质量检查。施工前应对成品外观及强度检验，锤击预制桩，应在强度与龄期均达到要求后，方可锤击。接桩用焊条或半成品硫磺胶泥，且应有产品合格证书或送有关部门检验。4.打桩的质量控制 打桩开始前应对桩位的放样进行验收。施工过程中应检查桩的桩体垂直度、沉桩情况、贯入情况、桩顶完整状况、电焊接桩质量、电焊后的停歇时间等。打桩时桩顶破碎或桩身严重裂缝，应立即暂停，在采取相应的技术措施后，方可继续施打。打桩施工结束后，工程桩应进行承载力检验，一般采用静力载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根。此外还应对桩身质量应进行检验(动力触探试验)。 作业P46思考题2.2~2.4；后记（本节主要解决的问题）1、浅基础的类型、特点、使用情况、构造要求及施工要点；2、桩基础的类型、构造、作用、工艺选择依据和适用范围；3、钢筋混凝土预制桩的施工工艺过程以及起吊、运输和堆放要求；4、锤击法施工的全过程和施工要点（打桩设备、打桩顺序、工艺方法）及质量控制。 1、浅基础的类型、特点、使用情况、构造要求及施工要点；2、桩基础的类型、构造、作用、工艺选择依据和适用范围；3、钢筋混凝土预制桩的施工工艺过程以及起吊、运输和堆放要求；4、锤击法施工的全过程和施工要点（打桩设备、打桩顺序、工艺方法）及质量控制。温故而知新 钢筋混凝土灌注桩成桩原理：直接在施工现场桩位上成孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。优点：与预制桩相比，具有施工噪音低、振动小、挤土影响小、单桩承载力大、钢材用量小、设计变化自如不受地层变化限制等。缺点：成桩工艺复杂，施工速度较慢，质量影响因素较多。分类：按成孔方法分泥浆护壁成孔灌注桩、干作业钻孔灌注桩、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩和人工挖孔灌注桩等。二、钢筋混凝土灌注桩施工 （一）泥浆护壁成孔灌注桩（视频）成桩原理利用原土自然造浆或人工造浆进行护壁，通过循环泥浆将被钻头切削下的土块携带排出孔外成孔，然后安放绑扎好的钢筋笼，通过导管水下灌注混凝土成桩。适用范围适用于地下水位较高的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石类土及风化岩层；也适用于地质情况复杂、夹层较多、风化不均、软硬变化较大的岩层；但在岩溶发育地区要慎重使用。 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺，如下图所示。图2.5泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程图1、施工工艺 护筒的作用固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，提高桩孔内水压力，防止塌孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处的表面土，将护筒埋入土中，并保证其准确、稳定。护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，护筒与坑壁之间用粘土填实，以防漏水。护筒的埋设深度，在粘土中不宜小于1.0m，在砂土中不宜小于1.5m，护筒顶面应高于地面0.5m左右，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1～2m。其上部宜开设1～2个溢浆孔。2、埋设护筒 泥浆的作用泥浆具有稳固土壁、防止塌孔和携砂排土的作用，另外还对钻机钻头有冷却和润滑作用。3、泥浆制备 制备泥浆的方法应根据土质的实际情况而确定。在粘性土中成孔，可在孔中直接注入清水，钻机不停地回转，就可把切下的土屑造成泥浆，泥浆的比重宜控制在1.1～1.2之间；在其他土层中成孔，泥浆制备应当用高塑性土或膨润土在孔外泥浆池中进行；在砂质土层中，泥浆的比重应控制在1.1～1.3之间；在容易塌孔的土层中，泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率等指标，是确保泥浆质量的标准。 泥浆护壁成孔灌注桩有潜水钻机钻孔、冲击钻机钻孔等不同方式。1）潜水钻机钻孔它是一种将动力变速机构与钻头连在一起加以密封，潜入水中工作的一种体积小、重量轻的钻机。循环排渣方法，如图2-19所示（动画）。4、钻孔 2）冲击钻机钻孔冲击钻成孔是将带钻刃的冲锥式钻头提升到一定高度，靠自由下落的冲击力来破碎岩层或冲挤土层，然后用掏渣筒掏取孔内的渣浆而成孔。此种成孔方法适用于碎石土、砂土、粘性土及风化的岩层等。桩径可达600～1500mm。 图2.6循环排渣方法（a）正循环排渣；（b）反循环排渣方法1.钻杆；　2.送水管；　3.主机；　4.钻头；　5.沉淀池；　6.潜水泥浆泵；7.泥浆池；　8.砂石浆；　9.抽渣管；　10.排渣胶管。 钢筋骨架固定之后，在4h之内必须浇筑混凝土。当钻孔达到设计深度后，应进行验孔和清孔，清孔的目的是清除孔底的沉渣和淤泥，以减少桩基的沉降量，从而提高承载能力。桩孔清理至符合要求后，应立即吊放钢筋骨架。5、清孔6、安放钢筋骨架7、灌注混凝土 （二）干作业螺旋钻孔灌注桩（视频）成桩原理：指不用泥浆和套管护壁情况下，用人工钻具或机械钻成孔，下钢筋笼、浇筑混凝土成桩。优点：这类桩具有成孔不用泥浆或套管护壁，施工无噪声、无振动，对环境无泥浆污染；机具设备简单，装备移动快速；施工准备工作少，占场地少，技术较易掌握，速度较快，并可降低施工成本等。 适用范围：适用于地下水位以上的一般粘性土、粉土、黄土以及密实的粘性土、砂土层。施工工艺：钻机钻孔→空转清土后掏土→放入钢筋骨架→浇注混凝土（如下图所示）。（a）钻孔机钻孔（b）空转清土后掏土（c）放入钢筋骨架（d）浇筑混凝土 （三）沉管灌注桩（视频）按其施工方法不同分锤击沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、沉管夯扩灌注桩和振动冲击沉管灌注桩等。施工工艺就位→沉钢管→放钢筋笼→浇筑混凝土→拔钢管。 1、锤击沉管灌注桩（动画）锤击沉管灌注桩适用于一般性粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基。2、振动沉管灌注桩（动画）振动沉管灌注桩采用激振器或振动冲击锤沉管。土得到振实。振动沉管灌注桩适用于软土，淤泥和人工填土地基。 3、沉管夯扩灌注桩（视频）它利用打桩锤将内、外桩管同步沉入土层中，通过锤击内桩管夯扩端部混凝土，使桩端形成一个扩大头，然后再灌注桩身混凝土。在上拔外桩管时，用内桩管和桩锤顶压在管内混凝土面上，使桩身混凝土密实。此种沉管施工方法，适用于中低压缩性粘土、粉土、砂土、碎石土、强风化岩等土层。其桩身直径一般为400～600mm，扩大头直径可达500～900mm，桩长不宜超过20m。 人工桩孔灌注桩是采用人工挖掘成孔的一种方法。人工成孔后，安装钢筋笼，浇筑混凝土。人工挖孔灌注桩施工设备简单，施工现场干净；噪音小、振动小、无挤土现象；土层情况明确，可直接观察到地质变化情况；桩底沉渣容易清理，施工质量可靠；桩径不受限制，承载力大；与其他桩型相比较经济。但人工挖孔桩施工，工人在井下作业，劳动条件差，生产效率低，安全性较差。施工中应特别注意塌方、流砂、有害气体等影响，应严格按操作规程施工，制定可靠的安全措施。（四）人工挖孔灌注桩（视频）1.特点 人工挖孔灌注桩适用于桩直径800mm以上，无地下水或地下水较小的粘土、粉质粘土，含少量的砂、砂卵石、僵结石的粘土层，特别适于黄土层使用，深度一般20m左右，可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（如泵站、桥墩作支承、抗滑、挡土、锚拉桩之用）。对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层，不宜采用。2.适用范围 挖孔桩直径（d）一般为800~2000mm，最大直径可达3500mm；桩埋置深度（桩长）一般在20m左右，最深可达40m。当要求增大承载力、底部扩底时，扩底直径一般为1.3~3.0d，最大可达4.5d，桩底应支承在可靠的持力层上，支承桩大多采用构造配筋，配筋长度一般为1/2桩长，且不小于10cm；用于作抗滑、锚固，挡土桩的配筋，按全长或2/3桩长配置，由计算确定。箍筋采用螺旋筋或封闭箍筋，不小于Ø8@200mm，在桩顶1.0m范围内间距加密一倍，以提高桩的抗剪强度。当钢筋笼长度超过4.0m时，为加强其刚度和拼接处应用焊接。混凝土强度等级不应低于C20。3.构造要求 提升机具1t卷扬机配三木塔或1t以上单轨电动葫芦（链条式）配提升金属架与轨道，活底吊桶。挖孔工具短柄铁锹、镐、钎。水平运输工具包括双轮手推车或1t机动翻斗车。混凝土浇筑机具混凝土搅拌机（含计量设备）、小直径插入式振动器、插钎、串筒等。当水下浇筑混凝土时，尚应配金属导管、吊斗、混凝土储料斗、提升装置（卷扬机或起重机等）、浇筑架、测锤以及钢筋笼吊放机械等。4.机具设备 1）施工程序场地整平→放线、定位桩→挖第一桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高级桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直直度和直径→拆上节模板，支第二节模板，浇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，循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土；5.施工要点 2）为防止坍孔和保证操作安全，直径1.2m以上桩孔多设混凝土支护，每节高0.9~1.0m，厚8~15cm，或加配适量直径6~9mm光圆钢筋，混凝土用C20或C25；直径1.2m以下桩孔，井口1/4砖或1/2砖护圈高1.2m，下部遇有不良土体用半砖护砌；3）护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，上部留100mm高作浇筑口，拆模后用砌砖或混凝土堵塞，混凝土强度达1MPa即可拆模； 4）挖孔由人工从上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎；挖土次序为先挖中间部分后挖周边，允许尺寸误差3cm，扩底部分采取挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。弃土装入活底吊桶或箩筐内；垂直运输，在孔上口安支架、工字轨道、电葫芦或搭三木塔，用1~2t慢速卷扬机提升，吊至地面上后，用机动翻斗车或手推车运出。5）桩中线控制是在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线作中心线，用水平尺杆找圆周； 6）直径1.2m内的桩，钢筋笼的制作与一般灌注桩的方法相同，对直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径25~30mm的加强箍，每隔一箍在箍内设一井字加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架，为便于吊运，一般分二节制作，钢筋笼的主筋为通长钢筋，其接头采用对焊，主筋与箍筋间隔点焊固定，控制平整度误差不大于5cm，钢筋笼外形尺寸比孔小11~12cm；钢筋笼就位用小型吊运机具或履带式起重机进行，整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上，借自重保持垂直度正确。 7）混凝土用粒径小于50mm石子，水泥用42.5普通水泥或矿渣水泥，坍落度4~8cm，用机械拌制；混凝土用翻斗汽车、机动车或手推车向桩孔内浇筑。混凝土下料采用串桶，深桩孔用混凝土溜管；如地下水大（孔中水位上升速度大于6mm/min），应采用混凝土导管水中浇筑混凝土工艺。混凝土要垂直灌入桩孔内，并应连续分层浇筑，每层厚不超过1.5m。 8）混凝土的养护当桩顶标高比自然场地标高低时，在混凝土浇筑12h后进行洒水养护，当桩顶标高比场地标高高时，混凝土浇筑12h后应覆盖草袋，并洒水养护，养护时间不少于7d。 适宜于地下水位以上的粘性土、黄土、碎石土及风化岩。（五）爆扩成孔（动画） （六）灌注桩施工质量控制灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅拌及灌注、承载力检测及桩身质量等四个内容的质量检查。 钻孔灌注桩浇注混凝土前，对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度等进行认真检查，其中孔底沉渣厚度直接影响桩的承载力及其沉降量。钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查。 桩的承载力检测与桩身质量检查，一般要求与预制桩相同。但对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程，还应进行质量检测。检测方法可采用动测法，对于大直径桩还可采取钻取桩芯、预埋管超声检测法等。 （七）桩基工程质量检查及检测1、打（沉）桩的质量控制；2、打（沉）桩验收要求；3、灌筑桩质量要求及验收；4、桩的质量检测。桩的质量检测有两种基本方法：一类是静载载荷试验法；另一类为动测法。 1）工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单；2）经审定的施工组织设计或施工方案；3）桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单；4）成桩质量检查报告；5）单桩承载力检测报告；6）桩基施工平面图及桩顶标高。桩基验收应包括的资料如下 桩基承台砖台模和框架柱定位标示 三、地下连续墙地下连续墙：采用挖槽机械在地面成槽，靠泥浆作护壁，挖出一条狭长的深槽，在槽内放入钢筋笼，然后用导管灌筑水下混凝土置换泥浆，以筑成地下连续墙。 优点：施工振动小、噪声低、防渗性能好，可作为截水、防渗、承重、挡土的结构。适用于各种复杂条件施工，尤其在城市建筑密集地区施工，优点尤为突出。适用范围：主要用于建筑物的地下室、地下停车场、地下街道、地下铁道、地下道路、泵站、地下变电站和电站、结构工程的竖井、挡土墙、防渗墙、地下油库工程等 图2.22钢筋混凝土地下连续墙的施工工艺过程 图2.23钢筋混凝土地下连续墙的施工步骤1-已完成的单元槽段；2-泥浆；3-成槽机；4-接头管；5-钢筋笼；6-导管；7-浇筑的混凝土 四、逆作法施工逆作法的工艺原理：先沿建筑物地下室轴线或周围构筑地下连续墙或其他支护结构，同时在建筑物内部的设定位置浇筑或打下中间支承桩，作为施工期间于底板封底以前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后构筑地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的横向支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。与此同时，地面一层以上的结构也可以同时施工，即地面一层结构施工完以后，地面上、下可以同时进行施工（见图2.24）。 图2.24逆筑法施工 逆作法的特点：不仅可以加快工程进度，而且节省支护结构支承，减少基坑变形和地面沉降，但施工技术和施工质量要求较高。逆作法的分类：①全逆作法：利用地下各层混凝土结构肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。②半逆作法：利用地下各层混凝土结构肋形楼板中先期灌注的交叉格形肋梁，对围护结构形成框格式水平支撑，待土方开挖完成后再二次灌注肋形楼板。 ③部分逆作法：用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵档，抵消侧向土压力所产生的一部分位移。在基坑中部按正作法施工，基坑四周用逆作法。这种方法也叫盆状开挖逆作法。④分层逆作法：主要是针对四周围护结构而言。围护结构施工采用分层逆作，不是一次整体施工完成。分层逆作的围护结构可采用土钉墙、拱圈支护等，这种分层逆作法造价较低，施工进度快，但一般在土质较好的地区采用。 五、沉井施工沉井法的工艺原理：依靠在井内挖士，借助井体自重及其它辅助措施而逐步下沉至预定设计标高，最终形成建筑物基础的一种深基础型式。沉井法的特点：占地面积小，不需要板桩围护，与大开挖相比较，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，操作简便，无需特殊的专业设备。沉井的组成：由刃脚、井筒、内隔墙等组成。 沉井法的施工过程：先在地面上铺设砂垫层，设置承垫木，制作钢板或角钢刃脚后浇筑第一节沉井，待其达到一定重量和强度后，抽去承垫木，在井筒内边挖土边下沉，然后加高沉井，分层浇筑，多次下沉，下沉到设计标高后，用混凝土封底，灌注混凝土结构底板则构成地下结构。如在井筒内填筑素混凝土或砂石则构成深基础。沉井施工过程示意图见图2.25。 图2.25沉井施工 作业P46思考题2-5~2-7后记（本节主要解决的问题）1、泥浆护壁成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩等的成孔原理、施工工艺和质量控制；2、预制桩和灌注桩各自的优缺点；3、泥浆护壁成孔灌注桩施工中护筒、泥浆的作用；4、地下连续墙的工艺原理、特点及应用；5、逆作法施工的工艺原理、特点及分类；6、沉井法施工的原理、特点及施工过程。'