基础工程施工基础知识讲解

 一、桩基础施工

根据受力情况分：端承桩、摩擦桩；

按施工方法分：预制桩、灌注桩；

按成孔方法不同分：钻、挖、冲孔灌注桩、沉管灌注桩、爆破桩；

        （一）钢筋混凝土预制桩

         钢筋混凝土预制桩常用的断面有方形实心桩和管桩。方桩边长为200—450mm，管桩直径为300—500mm。

1、桩的制作、运输、堆放

（1）桩的制作。长度在10m以下的短桩，多在工厂预制；较长的桩，通常在打桩场现场制作。

重叠法预制时，待下层桩的混凝土强度达到设计的30%后进行，重叠层数不超过3层，洒水7h。

（2）运输、堆放。钢筋混凝土预制桩达到设计强度的70%后才可起吊；100%后才能运输和打桩。

堆放时应设置垫木，垫木的位置与吊点的位置相同。堆放层数不宜超过4层。

2、打桩

（1）打桩机的选择。打桩机包括：桩锤、桩架、动力装置三部分。

桩锤：施加冲击力；桩架：吊装、导向；动力装置：包括驱动桩锤及卷扬机用的动力设备。

选择打桩机时：应根据地基土壤性质、工程大小、桩的种类、施工期限、动力供应条件、现场情况确定。

常用的桩锤有：落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤、振动桩锤。

（2）打桩前的准备工作。管线清理、场地平整压实、放线。

（3）确定打桩顺序。

应综合考虑：桩的密集程度、基础的设计标高、现场地形条件、土质情况等；从中间开始分头向两边或周边进行；先深后浅，先大后小，先长后短；

（4）打桩施工。桩架垂直平稳，桩顶放弹性垫层；桩帽上放置垫木；做好记录。

（5）桩及桩头处理。空心管桩，桩尖以上1—1.5m范围内用细石混凝土填实，其余可用细砂填实。

3、压桩即静压桩；

（1）压桩顺序。预制管桩一般采用分段压入、逐段接长的方法；

（2）接桩方法。可用焊接法或浆锚法；

4、振动沉桩

借助固定于桩头上的振动箱所产生的振动力，以减小桩与土壤的摩擦力，使桩在自重与机械力作用下沉入土中。

适应于：砂土、砂质粘土、亚粘土层，在含水沙层中效果更好。沙砾土中要配以水冲法。

振动沉桩不适宜：粘性土、土层中夹有孤石的情况。

       （二）灌注桩施工

      管桩桩与预制桩相比，可节省钢材、木材、水泥，节省成本30%左右；可消除打桩对邻近建筑物的有害影响。缺点是操作要求高，技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多。

1、钻孔灌注桩

施工程序：钻孔、安放钢筋笼、浇注混凝土成桩；

常用机械：螺旋钻孔机、钻扩机、潜水钻孔机；

（1）螺旋钻孔灌注桩；

（2）大直径钻孔扩底桩

2、冲击振动灌注桩

是用落锤或蒸汽锤将管桩（钢管）打入土中成孔，然后放入钢筋骨架，灌注混凝土，拔出管桩成桩。

拔管要均匀，管内混凝土保持略高于地面，一直到管桩全部拔出地面为止。属于单打灌注桩。

为提高桩的质量和承载力，还可采用复打施工。

3、振动灌注桩

（1）单振法 30%

（2）复振法 80%

（3）反插法 50%

振动灌注桩的承载力比同样条件下的钻孔灌注桩高50%～80%。

单振法的桩截面比沉入桩扩大30%；复振法扩大80%；反插法扩大50%；

4、爆破灌注桩

二、基坑围护

1、横撑式支撑

开挖较狭窄的基坑或沟槽时，多采用横撑式支撑。

（1）断续式水平支撑。适应于能保持直立壁的干土或天然湿度的粘土类土，地下水很少，深度3m以内。

（2）连续式水平支撑。适应较松散的干土或天然湿度的粘土类土，地下水很少，深度为3—5m。

（3）垂 直 支 撑。适于土质较松散或湿度很高的土，地下水较少，深度不限。

（4）锚 拉 支 撑。适于开挖大型、深度不大的基坑或使用机械挖土而不能安设横撑时使用。

2、板桩支撑

当开挖的基坑较深，地下水位较高，开挖时可能出现流沙但又未采取降低地下水位的方法时。

板桩分为：木材、钢筋混凝土、钢材制成。

三、地基处理

     土木工程的地基问题，概括起来有四个方面。

1、强度和稳定性问题；

2、压缩及不均匀沉降问题；

3、地基的渗漏量超过允许值，会发生水量损失导致发生事故。

4、地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土，特别是饱和无粘性土的液化、失稳和震陷等危害。

        地基处理常采用的方法：

1、采取措施使土中孔隙减少、土颗粒之间靠近，密度加大，土得承载力提高；

2、在地基中掺加各种物料，通过物理化学作用把土颗粒胶结在一起，使使地基承载力提高，刚度加大、变形减小。

     （一）砂桩、碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩

       碎石桩和砂桩合称为粗颗粒土桩。是指用振动、冲击或振动水冲等方式在软弱地基中成孔，再将碎石或砂挤压入孔，形成大直径的由碎石或砂构成的密实桩体，具有挤密、置换、垫层和加筋等加固作用。

水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG）是在碎石桩的基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合制成的具有一定强度的桩。桩的承载力来自桩全长产生的摩阻力及桩端承载力，适用于多层和高层建筑地基。

      （二）土桩和灰土桩

      是由桩间挤密土和填夯得桩体组成的人工“复合地基”，适应于处理地下水位以上，深度5—15m的湿陷性黄土或人工填土地基。

      土桩主要适应于：湿陷性黄土地基和湿陷性；灰土桩适于：提高人工填土地基的承载力。地下水位以下或含水量超过25%的土，不宜采用。

       （三）深层搅拌桩

         是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理--化学反应，使软土硬结成具有整体性的病具有一定承载力的复合地基。

       深层搅拌桩适于加固各种成因的饱和软粘土，如淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土等，用于增加软土地基的承载力，减少沉降量，通过边坡稳定性和各种坑槽工程施工时的挡水帷幕。

施工前根据工程地质资料，进行室内配合比试验，结合设计要求，选择最佳水泥掺入量，确定搅拌工艺。

       工艺方法有：

一是利用水泥浆和地基土搅拌的水泥浆搅拌，简称旋喷桩；

二是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌的粉体喷射搅拌，简称粉喷桩；