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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(gè)沉入土中的單樁在其頂部用承臺(tái)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(diǎn)。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(jiǎn)便,可以節(jié)約勞動(dòng)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(dá)到深層堅(jiān)實(shí)土的一種樁,上部結(jié)構(gòu)荷載主要由樁尖阻力來承擔(dān);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(dān)。
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(chǎng)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(shí)還兼用高壓水沖)土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)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(kuò)樁等。
(一)鋼筋混凝土預(yù)制樁施工
鋼筋混凝土樁堅(jiān)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(zhǎng)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(shí)心樁與管樁兩種。方形樁邊長(zhǎng)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(yùn)輸、堆放
長(zhǎng)度在10m以下的短樁,一般多在工廠預(yù)制,較長(zhǎng)的樁,因不便于運(yùn)輸,通常就在打樁現(xiàn)場(chǎng)附近露天預(yù)制。實(shí)心樁宜采用工具式木?;蜾撃0逯г趫?jiān)實(shí)平整的場(chǎng)地上,用間隔重疊的方法預(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(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以后進(jìn)行,重疊層數(shù)不超過三層。完成后,應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)不少于7d;如果用蒸汽養(yǎng)護(hù),在蒸養(yǎng)后,尚應(yīng)自然養(yǎng)護(hù)30d后方可使用。
鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可起吊;達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%才能運(yùn)輸和打樁。如提前吊運(yùn),應(yīng)采取措施并經(jīng)驗(yàn)算合格后方可進(jìn)行。樁在起吊和搬運(yùn)時(shí),吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
樁的堆放場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),不得產(chǎn)生不均勻沉陷。樁堆放時(shí)應(yīng)設(shè)墊木,墊木的位置與吊點(diǎn)位置相同,各層墊木應(yīng)上下對(duì)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(jī)具
打樁機(jī)具主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置三部分。樁錘是對(duì)樁施加沖擊力,將樁打入土中的機(jī)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(dòng)力裝置包括驅(qū)動(dòng)樁錘及卷揚(yáng)機(jī)用的動(dòng)力設(shè)備。在選擇打樁機(jī)具時(shí),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(dòng)力供應(yīng)條件和現(xiàn)場(chǎng)情況確定。
施工中常用的樁錘有落錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油樁錘和振動(dòng)樁錘選擇樁架種類與高度,應(yīng)根據(jù)樁錘的種類、樁的長(zhǎng)度、施工地點(diǎn)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(diǎn) 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(jiǎn)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(jī)械拉升,然后自由落下,利用自重夯擊樁頂
單動(dòng)氣錘 適宜打各種樁 構(gòu)造簡(jiǎn)單,落距短,對(duì)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(dòng)氣錘 適宜打各種樁,便于打斜樁;使用壓縮空氣時(shí),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(dòng)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(dòng)力等設(shè)備,機(jī)架輕、移動(dòng)便利,打樁快,燃料消耗少 利用燃油爆炸,推動(dòng)活塞,引起錘頭跳動(dòng),有重量輕和不需要外部能源等優(yōu)點(diǎn)
振動(dòng)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(jiǎn)易安全,能打各種樁并幫助卷揚(yáng)機(jī)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(yáng)機(jī)起吊沉樁和托板滾輪行走機(jī)構(gòu),頂部設(shè)2~3根風(fēng)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(duì)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(dòng)樁架時(shí),樁錘不必卸下,樁架可向四周移位,樁架動(dòng)力可自給 施工操作復(fù)雜。裝拆運(yùn)輸麻煩、費(fèi)時(shí),轉(zhuǎn)移樁架需較大型運(yùn)輸設(shè)備,樁架移動(dòng)就位需鋪設(shè)道木 適用范圍廣,常用于3~10t蒸汽錘,25~60級(jí)柴油錘,樁長(zhǎng)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(yáng)機(jī)吊沉樁和電動(dòng)液壓步履式行走機(jī)構(gòu),外側(cè)設(shè)置導(dǎo)桿 整體性穩(wěn)定性好,對(duì)地基承載力要求低,起吊能力較大,可打斜樁,移動(dòng)樁架時(shí)樁錘不必卸下,樁架移位方便,可向四周自由移動(dòng),樁架的動(dòng)力基本自給,勞動(dòng)強(qiáng)度較低。要節(jié)省大量道木和施工費(fèi)用 施工操作較復(fù)雜,裝拆運(yùn)輸麻煩、費(fèi)時(shí),轉(zhuǎn)移樁架需大型運(yùn)輸設(shè)備,要求施工場(chǎng)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(jī)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(xì)調(diào)。導(dǎo)架可作90°回轉(zhuǎn);機(jī)架底座可作水平360°回轉(zhuǎn),機(jī)架設(shè)置履帶移動(dòng)裝置,使用卷揚(yáng)機(jī)起吊、沉樁,動(dòng)力采用內(nèi)燃機(jī) 整體性好,結(jié)構(gòu)可靠,性能好,移動(dòng)操作方便迅速,爬坡能力強(qiáng),機(jī)動(dòng)性強(qiáng),裝拆簡(jiǎn)便、迅速、勞動(dòng)強(qiáng)度低,生產(chǎn)效率高,樁架動(dòng)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(shí),對(duì)地基變位敏感,必要時(shí)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(jí)柴油錘,樁長(zhǎng)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(jī)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(jī)架可作水平向360°回轉(zhuǎn),機(jī)架設(shè)置輪軌移動(dòng)裝置,使用卷揚(yáng)機(jī)起吊沉樁,動(dòng)力可采用電子或內(nèi)燃機(jī) 整體性好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,移動(dòng)操作方便迅速,勞動(dòng)強(qiáng)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(duì)地基平整度要求較高,轉(zhuǎn)動(dòng)移位較麻煩、費(fèi)時(shí),轉(zhuǎn)移樁架需大型運(yùn)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(jí)柴油錘,樁長(zhǎng)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(gè)沉入土中的單樁在其頂部用承臺(tái)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(diǎn)。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(jiǎn)便,可以節(jié)約勞動(dòng)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(dá)到深層堅(jiān)實(shí)土的一種樁,上部結(jié)構(gòu)荷載主要由樁尖阻力來承擔(dān);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(dān)。
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(chǎng)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(shí)還兼用高壓水沖)土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)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(kuò)樁等。
(一)鋼筋混凝土預(yù)制樁施工
鋼筋混凝土樁堅(jiān)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(zhǎng)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(shí)心樁與管樁兩種。方形樁邊長(zhǎng)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(yùn)輸、堆放
長(zhǎng)度在10m以下的短樁,一般多在工廠預(yù)制,較長(zhǎng)的樁,因不便于運(yùn)輸,通常就在打樁現(xiàn)場(chǎng)附近露天預(yù)制。實(shí)心樁宜采用工具式木?;蜾撃0逯г趫?jiān)實(shí)平整的場(chǎng)地上,用間隔重疊的方法預(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(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以后進(jìn)行,重疊層數(shù)不超過三層。完成后,應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)不少于7d;如果用蒸汽養(yǎng)護(hù),在蒸養(yǎng)后,尚應(yīng)自然養(yǎng)護(hù)30d后方可使用。
鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可起吊;達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%才能運(yùn)輸和打樁。如提前吊運(yùn),應(yīng)采取措施并經(jīng)驗(yàn)算合格后方可進(jìn)行。樁在起吊和搬運(yùn)時(shí),吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
樁的堆放場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),不得產(chǎn)生不均勻沉陷。樁堆放時(shí)應(yīng)設(shè)墊木,墊木的位置與吊點(diǎn)位置相同,各層墊木應(yīng)上下對(duì)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(jī)具
打樁機(jī)具主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置三部分。樁錘是對(duì)樁施加沖擊力,將樁打入土中的機(jī)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(dòng)力裝置包括驅(qū)動(dòng)樁錘及卷揚(yáng)機(jī)用的動(dòng)力設(shè)備。在選擇打樁機(jī)具時(shí),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(dòng)力供應(yīng)條件和現(xiàn)場(chǎng)情況確定。
施工中常用的樁錘有落錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油樁錘和振動(dòng)樁錘選擇樁架種類與高度,應(yīng)根據(jù)樁錘的種類、樁的長(zhǎng)度、施工地點(diǎn)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(diǎn) 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(jiǎn)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(jī)械拉升,然后自由落下,利用自重夯擊樁頂
單動(dòng)氣錘 適宜打各種樁 構(gòu)造簡(jiǎn)單,落距短,對(duì)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(dòng)氣錘 適宜打各種樁,便于打斜樁;使用壓縮空氣時(shí),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(dòng)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(dòng)力等設(shè)備,機(jī)架輕、移動(dòng)便利,打樁快,燃料消耗少 利用燃油爆炸,推動(dòng)活塞,引起錘頭跳動(dòng),有重量輕和不需要外部能源等優(yōu)點(diǎn)
振動(dòng)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(jiǎn)易安全,能打各種樁并幫助卷揚(yáng)機(jī)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(yáng)機(jī)起吊沉樁和托板滾輪行走機(jī)構(gòu),頂部設(shè)2~3根風(fēng)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(duì)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(dòng)樁架時(shí),樁錘不必卸下,樁架可向四周移位,樁架動(dòng)力可自給 施工操作復(fù)雜。裝拆運(yùn)輸麻煩、費(fèi)時(shí),轉(zhuǎn)移樁架需較大型運(yùn)輸設(shè)備,樁架移動(dòng)就位需鋪設(shè)道木 適用范圍廣,常用于3~10t蒸汽錘,25~60級(jí)柴油錘,樁長(zhǎng)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(yáng)機(jī)吊沉樁和電動(dòng)液壓步履式行走機(jī)構(gòu),外側(cè)設(shè)置導(dǎo)桿 整體性穩(wěn)定性好,對(duì)地基承載力要求低,起吊能力較大,可打斜樁,移動(dòng)樁架時(shí)樁錘不必卸下,樁架移位方便,可向四周自由移動(dòng),樁架的動(dòng)力基本自給,勞動(dòng)強(qiáng)度較低。要節(jié)省大量道木和施工費(fèi)用 施工操作較復(fù)雜,裝拆運(yùn)輸麻煩、費(fèi)時(shí),轉(zhuǎn)移樁架需大型運(yùn)輸設(shè)備,要求施工場(chǎng)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(jī)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(xì)調(diào)。導(dǎo)架可作90°回轉(zhuǎn);機(jī)架底座可作水平360°回轉(zhuǎn),機(jī)架設(shè)置履帶移動(dòng)裝置,使用卷揚(yáng)機(jī)起吊、沉樁,動(dòng)力采用內(nèi)燃機(jī) 整體性好,結(jié)構(gòu)可靠,性能好,移動(dòng)操作方便迅速,爬坡能力強(qiáng),機(jī)動(dòng)性強(qiáng),裝拆簡(jiǎn)便、迅速、勞動(dòng)強(qiáng)度低,生產(chǎn)效率高,樁架動(dòng)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(shí),對(duì)地基變位敏感,必要時(shí)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(jí)柴油錘,樁長(zhǎng)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(jī)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(jī)架可作水平向360°回轉(zhuǎn),機(jī)架設(shè)置輪軌移動(dòng)裝置,使用卷揚(yáng)機(jī)起吊沉樁,動(dòng)力可采用電子或內(nèi)燃機(jī) 整體性好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,移動(dòng)操作方便迅速,勞動(dòng)強(qiáng)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(duì)地基平整度要求較高,轉(zhuǎn)動(dòng)移位較麻煩、費(fèi)時(shí),轉(zhuǎn)移樁架需大型運(yùn)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(jí)柴油錘,樁長(zhǎng)不大于25m的直樁和斜樁工程中