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基礎(chǔ)工程
一、樁基礎(chǔ)施工
樁基礎(chǔ)是由若干個沉入土中的單樁在其頂部用承臺連接起來的一種深基礎(chǔ)。它具有承載能力大、抗震性能好、沉降量小等特點。采用樁基施工可省去大量土方、排水、支撐、降水設(shè)施,而且施工簡便,可以節(jié)約勞動力和縮短工期。
根據(jù)其在土中受力情況不同,可分為端承樁和摩擦樁。端承樁是穿過軟弱土層而達到深層堅實土的一種樁,上部結(jié)構(gòu)荷載主要由樁尖阻力來承擔;摩擦樁是完全設(shè)置在軟弱土層一定深度的一種樁,上部結(jié)構(gòu)荷載要由樁尖阻力和樁身側(cè)面與土之間的摩阻力共同來承擔。
按施工方法的不同,樁可分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成各種材料和形式的樁,如鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁等,然后用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入、旋入、或振入(有時還兼用高壓水沖)土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上先成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土,也可加入鋼筋后灌注混凝土。根據(jù)成孔方法的不同可以分為鉆、挖、沖孔灌注樁、沉管灌注樁和爆擴樁等。
(一)鋼筋混凝土預(yù)制樁施工
鋼筋混凝土樁堅固耐久,不受地下水和潮濕變化的影響,可做成各種需要的斷面和長度,而且能承受較大的荷載,在建筑工程中廣泛應(yīng)用。
鋼筋混凝土預(yù)制樁常用的斷面有方形實心樁與管樁兩種。方形樁邊長通常為200~450mm,樁內(nèi)設(shè)縱向鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋和橫向鋼箍,在尖端設(shè)置樁靴。管樁直徑為300~550mm,在工廠內(nèi)用離心法制成。
1.樁的預(yù)制、起吊、運輸、堆放
長度在10m以下的短樁,一般多在工廠預(yù)制,較長的樁,因不便于運輸,通常就在打樁現(xiàn)場附近露天預(yù)制。實心樁宜采用工具式木?;蜾撃0逯г趫詫嵠秸膱龅厣希瞄g隔重疊的方法預(yù)制。樁與樁間以皂腳、粘土石灰膏或紙隔開。
上層樁的澆灌,待下層樁的混凝土達到設(shè)計強度的30%以后進行,重疊層數(shù)不超過三層。完成后,應(yīng)灑水養(yǎng)護不少于7d;如果用蒸汽養(yǎng)護,在蒸養(yǎng)后,尚應(yīng)自然養(yǎng)護30d后方可使用。
鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達到設(shè)計強度的70%后方可起吊;達到設(shè)計強度的100%才能運輸和打樁。如提前吊運,應(yīng)采取措施并經(jīng)驗算合格后方可進行。樁在起吊和搬運時,吊點應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。
樁的堆放場地應(yīng)平整、堅實,不得產(chǎn)生不均勻沉陷。樁堆放時應(yīng)設(shè)墊木,墊木的位置與吊點位置相同,各層墊木應(yīng)上下對齊,堆放層數(shù)不宜超過四層。
2.錘擊沉樁
錘擊沉樁也稱打入樁,是靠樁錘下落到樁頂產(chǎn)生的沖擊能而將樁沉入土中的一種沉樁方法,是預(yù)制鋼筋混凝土樁最常用的沉樁方法。
(1)打樁機具
打樁機具主要包括樁錘、樁架和動力裝置三部分。樁錘是對樁施加沖擊力,將樁打入土中的機具;樁架是將樁吊到打樁位置,并在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向,保證樁錘能沿要求方向沖擊;動力裝置包括驅(qū)動樁錘及卷揚機用的動力設(shè)備。在選擇打樁機具時,應(yīng)根據(jù)地基土壤的性質(zhì)、工程的大小、樁的種類、施工期限、動力供應(yīng)條件和現(xiàn)場情況確定。
施工中常用的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油樁錘和振動樁錘選擇樁架種類與高度,應(yīng)根據(jù)樁錘的種類、樁的長度、施工地點的條件等決定。樁架主要由底盤、導(dǎo)向桿、斜撐、滑輪組等組成。
樁錘的適用范圍
樁錘種類 適用范圍 優(yōu)缺點 備注
落錘 適宜打各種樁;粘土、含礫石的土和一般土層均可使用 構(gòu)造簡單,使用方便,沖擊力大,能隨意調(diào)整落距,但錘打速度慢,效率較低 落錘是指樁錘用人力或機械拉升,然后自由落下,利用自重夯擊樁頂
單動氣錘 適宜打各種樁 構(gòu)造簡單,落距短,對設(shè)備和樁頭不易打壞,打樁速度及沖擊力較落錘大,效率較高 利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉,然后由錘的自重向下沖擊沉樁
雙動氣錘 適宜打各種樁,便于打斜樁;使用壓縮空氣時,可在水下打樁;可用于拔樁 沖擊次數(shù)多,沖擊力大,工作效率高,可不用樁架打樁,但設(shè)備笨重,移動較困難 利用蒸汽壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖,增加夯擊能量
柴油樁錘 最宜用于打木樁、鋼板樁;不適于在過硬或過軟的土中打樁 附有樁架、動力等設(shè)備,機架輕、移動便利,打樁快,燃料消耗少 利用燃油爆炸,推動活塞,引起錘頭跳動,有重量輕和不需要外部能源等優(yōu)點
振動樁錘 適宜于打鋼板樁、鋼管樁、鋼筋混凝土樁和木樁;宜用于砂土、塑性粘土及松軟砂粘土;在卵石夾砂及緊密粘土中效果較差 沉樁速度快,適應(yīng)性大,施工操作簡易安全,能打各種樁并幫助卷揚機拔樁 利用偏心輪引起激振,通過剛性連接的樁帽傳到樁上
(塔式) 型鋼構(gòu)成的變截面空間桁架結(jié)構(gòu),采用卷揚機起吊沉樁和托板滾輪行走機構(gòu),頂部設(shè)2~3根風纜穩(wěn)定樁架,外側(cè)設(shè)置導(dǎo)桿 整體性好,穩(wěn)定性好,對地基承載力要求稍低,起吊能力大,導(dǎo)桿垂直度調(diào)節(jié)稍易,可打斜樁;移動樁架時,樁錘不必卸下,樁架可向四周移位,樁架動力可自給 施工操作復(fù)雜。裝拆運輸麻煩、費時,轉(zhuǎn)移樁架需較大型運輸設(shè)備,樁架移動就位需鋪設(shè)道木 適用范圍廣,常用于3~10t蒸汽錘,25~60級柴油錘,樁長不大于30m的直樁和斜度不大于1:10的斜樁工程中
步履式
(塔式) 為型鋼構(gòu)成的空間桁架結(jié)構(gòu),采用卷揚機吊沉樁和電動液壓步履式行走機構(gòu),外側(cè)設(shè)置導(dǎo)桿 整體性穩(wěn)定性好,對地基承載力要求低,起吊能力較大,可打斜樁,移動樁架時樁錘不必卸下,樁架移位方便,可向四周自由移動,樁架的動力基本自給,勞動強度較低。要節(jié)省大量道木和施工費用 施工操作較復(fù)雜,裝拆運輸麻煩、費時,轉(zhuǎn)移樁架需大型運輸設(shè)備,要求施工場地平整度高,安裝需吊車配合
履帶式
(導(dǎo)桿式) 裝置導(dǎo)桿的導(dǎo)架安裝在起重機上,并采用兩根液壓缸支撐,可調(diào)節(jié)導(dǎo)架前后傾斜,導(dǎo)架底端可前后細調(diào)。導(dǎo)架可作90°回轉(zhuǎn);機架底座可作水平360°回轉(zhuǎn),機架設(shè)置履帶移動裝置,使用卷揚機起吊、沉樁,動力采用內(nèi)燃機 整體性好,結(jié)構(gòu)可靠,性能好,移動操作方便迅速,爬坡能力強,機動性強,裝拆簡便、迅速、勞動強度低,生產(chǎn)效率高,樁架動力自給,可打前后斜樁,樁位和斜度控制精度高,可適用復(fù)合施工工藝 打樁時,對地基變位敏感,必要時需設(shè)置鋼跑板,安裝需吊車配合 適用范圍廣,適用于不大于80級柴油錘,樁長不大于27m的直樁和斜樁工程中
導(dǎo)軌式
(導(dǎo)桿式) 裝置導(dǎo)桿的導(dǎo)架安裝在專用機架底座上,采用兩液壓缸支撐,可調(diào)節(jié)導(dǎo)架前后傾斜,導(dǎo)架底端可前后調(diào)節(jié),機架可作水平向360°回轉(zhuǎn),機架設(shè)置輪軌移動裝置,使用卷揚機起吊沉樁,動力可采用電子或內(nèi)燃機 整體性好,結(jié)構(gòu)簡單,移動操作方便迅速,勞動強底較低,可打膠斜樁,樁位和斜度控制精度較高 需鋪設(shè)軌道,對地基平整度要求較高,轉(zhuǎn)動移位較麻煩、費時,轉(zhuǎn)移樁架需大型運輸設(shè)備,安裝需吊車配合 適用范圍較廣,適用于不大于35級柴油錘,樁長不大于25m的直樁和斜樁工程中
基礎(chǔ)工程
一、樁基礎(chǔ)施工
樁基礎(chǔ)是由若干個沉入土中的單樁在其頂部用承臺連接起來的一種深基礎(chǔ)。它具有承載能力大、抗震性能好、沉降量小等特點。采用樁基施工可省去大量土方、排水、支撐、降水設(shè)施,而且施工簡便,可以節(jié)約勞動力和縮短工期。
根據(jù)其在土中受力情況不同,可分為端承樁和摩擦樁。端承樁是穿過軟弱土層而達到深層堅實土的一種樁,上部結(jié)構(gòu)荷載主要由樁尖阻力來承擔;摩擦樁是完全設(shè)置在軟弱土層一定深度的一種樁,上部結(jié)構(gòu)荷載要由樁尖阻力和樁身側(cè)面與土之間的摩阻力共同來承擔。
按施工方法的不同,樁可分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成各種材料和形式的樁,如鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁等,然后用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入、旋入、或振入(有時還兼用高壓水沖)土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上先成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土,也可加入鋼筋后灌注混凝土。根據(jù)成孔方法的不同可以分為鉆、挖、沖孔灌注樁、沉管灌注樁和爆擴樁等。
(一)鋼筋混凝土預(yù)制樁施工
鋼筋混凝土樁堅固耐久,不受地下水和潮濕變化的影響,可做成各種需要的斷面和長度,而且能承受較大的荷載,在建筑工程中廣泛應(yīng)用。
鋼筋混凝土預(yù)制樁常用的斷面有方形實心樁與管樁兩種。方形樁邊長通常為200~450mm,樁內(nèi)設(shè)縱向鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋和橫向鋼箍,在尖端設(shè)置樁靴。管樁直徑為300~550mm,在工廠內(nèi)用離心法制成。
1.樁的預(yù)制、起吊、運輸、堆放
長度在10m以下的短樁,一般多在工廠預(yù)制,較長的樁,因不便于運輸,通常就在打樁現(xiàn)場附近露天預(yù)制。實心樁宜采用工具式木?;蜾撃0逯г趫詫嵠秸膱龅厣希瞄g隔重疊的方法預(yù)制。樁與樁間以皂腳、粘土石灰膏或紙隔開。
上層樁的澆灌,待下層樁的混凝土達到設(shè)計強度的30%以后進行,重疊層數(shù)不超過三層。完成后,應(yīng)灑水養(yǎng)護不少于7d;如果用蒸汽養(yǎng)護,在蒸養(yǎng)后,尚應(yīng)自然養(yǎng)護30d后方可使用。
鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達到設(shè)計強度的70%后方可起吊;達到設(shè)計強度的100%才能運輸和打樁。如提前吊運,應(yīng)采取措施并經(jīng)驗算合格后方可進行。樁在起吊和搬運時,吊點應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。
樁的堆放場地應(yīng)平整、堅實,不得產(chǎn)生不均勻沉陷。樁堆放時應(yīng)設(shè)墊木,墊木的位置與吊點位置相同,各層墊木應(yīng)上下對齊,堆放層數(shù)不宜超過四層。
2.錘擊沉樁
錘擊沉樁也稱打入樁,是靠樁錘下落到樁頂產(chǎn)生的沖擊能而將樁沉入土中的一種沉樁方法,是預(yù)制鋼筋混凝土樁最常用的沉樁方法。
(1)打樁機具
打樁機具主要包括樁錘、樁架和動力裝置三部分。樁錘是對樁施加沖擊力,將樁打入土中的機具;樁架是將樁吊到打樁位置,并在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向,保證樁錘能沿要求方向沖擊;動力裝置包括驅(qū)動樁錘及卷揚機用的動力設(shè)備。在選擇打樁機具時,應(yīng)根據(jù)地基土壤的性質(zhì)、工程的大小、樁的種類、施工期限、動力供應(yīng)條件和現(xiàn)場情況確定。
施工中常用的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油樁錘和振動樁錘選擇樁架種類與高度,應(yīng)根據(jù)樁錘的種類、樁的長度、施工地點的條件等決定。樁架主要由底盤、導(dǎo)向桿、斜撐、滑輪組等組成。
樁錘的適用范圍
樁錘種類 適用范圍 優(yōu)缺點 備注
落錘 適宜打各種樁;粘土、含礫石的土和一般土層均可使用 構(gòu)造簡單,使用方便,沖擊力大,能隨意調(diào)整落距,但錘打速度慢,效率較低 落錘是指樁錘用人力或機械拉升,然后自由落下,利用自重夯擊樁頂
單動氣錘 適宜打各種樁 構(gòu)造簡單,落距短,對設(shè)備和樁頭不易打壞,打樁速度及沖擊力較落錘大,效率較高 利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉,然后由錘的自重向下沖擊沉樁
雙動氣錘 適宜打各種樁,便于打斜樁;使用壓縮空氣時,可在水下打樁;可用于拔樁 沖擊次數(shù)多,沖擊力大,工作效率高,可不用樁架打樁,但設(shè)備笨重,移動較困難 利用蒸汽壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖,增加夯擊能量
柴油樁錘 最宜用于打木樁、鋼板樁;不適于在過硬或過軟的土中打樁 附有樁架、動力等設(shè)備,機架輕、移動便利,打樁快,燃料消耗少 利用燃油爆炸,推動活塞,引起錘頭跳動,有重量輕和不需要外部能源等優(yōu)點
振動樁錘 適宜于打鋼板樁、鋼管樁、鋼筋混凝土樁和木樁;宜用于砂土、塑性粘土及松軟砂粘土;在卵石夾砂及緊密粘土中效果較差 沉樁速度快,適應(yīng)性大,施工操作簡易安全,能打各種樁并幫助卷揚機拔樁 利用偏心輪引起激振,通過剛性連接的樁帽傳到樁上
(塔式) 型鋼構(gòu)成的變截面空間桁架結(jié)構(gòu),采用卷揚機起吊沉樁和托板滾輪行走機構(gòu),頂部設(shè)2~3根風纜穩(wěn)定樁架,外側(cè)設(shè)置導(dǎo)桿 整體性好,穩(wěn)定性好,對地基承載力要求稍低,起吊能力大,導(dǎo)桿垂直度調(diào)節(jié)稍易,可打斜樁;移動樁架時,樁錘不必卸下,樁架可向四周移位,樁架動力可自給 施工操作復(fù)雜。裝拆運輸麻煩、費時,轉(zhuǎn)移樁架需較大型運輸設(shè)備,樁架移動就位需鋪設(shè)道木 適用范圍廣,常用于3~10t蒸汽錘,25~60級柴油錘,樁長不大于30m的直樁和斜度不大于1:10的斜樁工程中
步履式
(塔式) 為型鋼構(gòu)成的空間桁架結(jié)構(gòu),采用卷揚機吊沉樁和電動液壓步履式行走機構(gòu),外側(cè)設(shè)置導(dǎo)桿 整體性穩(wěn)定性好,對地基承載力要求低,起吊能力較大,可打斜樁,移動樁架時樁錘不必卸下,樁架移位方便,可向四周自由移動,樁架的動力基本自給,勞動強度較低。要節(jié)省大量道木和施工費用 施工操作較復(fù)雜,裝拆運輸麻煩、費時,轉(zhuǎn)移樁架需大型運輸設(shè)備,要求施工場地平整度高,安裝需吊車配合
履帶式
(導(dǎo)桿式) 裝置導(dǎo)桿的導(dǎo)架安裝在起重機上,并采用兩根液壓缸支撐,可調(diào)節(jié)導(dǎo)架前后傾斜,導(dǎo)架底端可前后細調(diào)。導(dǎo)架可作90°回轉(zhuǎn);機架底座可作水平360°回轉(zhuǎn),機架設(shè)置履帶移動裝置,使用卷揚機起吊、沉樁,動力采用內(nèi)燃機 整體性好,結(jié)構(gòu)可靠,性能好,移動操作方便迅速,爬坡能力強,機動性強,裝拆簡便、迅速、勞動強度低,生產(chǎn)效率高,樁架動力自給,可打前后斜樁,樁位和斜度控制精度高,可適用復(fù)合施工工藝 打樁時,對地基變位敏感,必要時需設(shè)置鋼跑板,安裝需吊車配合 適用范圍廣,適用于不大于80級柴油錘,樁長不大于27m的直樁和斜樁工程中
導(dǎo)軌式
(導(dǎo)桿式) 裝置導(dǎo)桿的導(dǎo)架安裝在專用機架底座上,采用兩液壓缸支撐,可調(diào)節(jié)導(dǎo)架前后傾斜,導(dǎo)架底端可前后調(diào)節(jié),機架可作水平向360°回轉(zhuǎn),機架設(shè)置輪軌移動裝置,使用卷揚機起吊沉樁,動力可采用電子或內(nèi)燃機 整體性好,結(jié)構(gòu)簡單,移動操作方便迅速,勞動強底較低,可打膠斜樁,樁位和斜度控制精度較高 需鋪設(shè)軌道,對地基平整度要求較高,轉(zhuǎn)動移位較麻煩、費時,轉(zhuǎn)移樁架需大型運輸設(shè)備,安裝需吊車配合 適用范圍較廣,適用于不大于35級柴油錘,樁長不大于25m的直樁和斜樁工程中

