技术与计量（土建）---基础工程施工

第二节基础工程施工
一、地基加固处理
土木工程的地基问题，概括地说，可包括以下四个方面：
(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时，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。
当结构物的天然地基存在上述四类问题之一即须采用相应的地基处理。
(一)砂桩、碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩
该类桩具有挤密、置换、排水、垫层和加筋等加固作用。
水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)的承载能力来自桩全长产生的摩阻力及桩端承载力，桩越长承载力愈高，适用于多层和高层建筑地基。
(二)土桩和灰土桩
土桩和灰土桩挤密地基适用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。地下水位以下或含水量超过25％的土，不宜采用。
除了上述土桩和灰土桩外，还有单独采用石灰加固软弱地基的石灰桩。
(三)深层搅拌法施工
深层搅拌法适宜于加固各种成因的饱和软粘土，如淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等，用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡的稳定性和各种坑槽工程施工时的挡水帷幕
一、桩基础施工
桩基础根据其在土中受力情况不同，可分为端承桩和摩擦桩。按施工方法的不同，桩身可分为预制桩和灌注桩两大类。
(一)钢筋混凝土预制桩施工
钢筋混凝土预制桩常用的断面有方形实心桩与管桩两种。方形桩在尖端设置桩靴。管桩在工厂内用离心法制成。
1．桩的制作、运输和堆放
(1)桩的制作。长度在10m以下的短桩，一般多在工厂预制，较长的桩，在打桩现场附近露天预制。
实心桩宜采用工具式木模或钢模板支在坚实平整的场地上，用间隔重叠的方法预制。上层桩的浇灌，待下层桩的混凝土达到设计强度的30％以后进行，重叠层数不超过三层。完成后，应洒水养护不少于7d。
(2)运输、堆放。钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70％后方可起吊；达到设计强度的100％才能运输和打桩。桩的堆放层数不宜超过四层。
例题：钢筋混凝土预制桩用间隔重叠法制作时，其重叠层数一般不超过（C ）层
A 二层
B 三层
C 四层
D 五层
2．打桩
(1)打桩机具选择。打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。
施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤和振动桩锤。
2006考题：适用于打斜桩和拔桩的桩锤是（C）
A落锤
B单动汽锤
C双动汽锤
D柴油锤
(2)打桩前的准备工作。认真处理地上、地下障碍物，在打桩前应根据设计图纸确定桩基轴线，并将桩的准确位置测设到地上。
(3)确定打桩顺序。
一般当基坑不大时，打桩应从中间开始分头向两边或周边进行；当基坑较大时，应将基坑分为数段，而后在各段范围内分别进行。打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行。
当桩基的设计标高不同时，打桩顺序宜先深后浅；当桩的规格不同时，打桩顺序宜先大后小、先长后短。
(4)打桩施工。
打桩工程必须在打桩过程中做好记录。
(5)桩及桩头处理。空心管桩，在打完桩后，桩尖以上1-1．5m范围内的空心部分应立即用细石混凝土填实，其余部分可用细砂填实。各种预制桩，打桩完毕后，为使桩顶符合设计高程，应将桩头或无法打入的桩身截去。
3．压桩
在我国沿海软土地基上较为广泛地采用。在软土地基上，利用静压力将预制桩压入土中。
（1）压桩程序。预制桩一般情况下都采取分段压入、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
振动沉桩主要适用于砂土、砂质粘土、亚粘土层，在含水砂层中的效果更为显著。但在砂砾层中采用此法时，尚需配以水冲法。不宜用于粘性土以及土层中央有孤石的情况。
(二)灌注桩施工
灌注桩与预制桩相比，可节省钢材、木材和水泥，消除打桩对邻近建筑物的有害影响。
1． 钻孔灌注桩
(1)螺旋钻孔灌注桩。当钻到预定深度后，必须在原深处进行空转清土，然后停转提起钻杆。桩孔钻成清孔后，应尽快吊放钢筋笼，灌注混凝土不要隔夜，灌注混凝土时应分层进行。
(2)大直径钻孔扩底桩。大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于70cm，
2．冲击振动灌注桩
上述所述工艺过程，属于单打灌注桩的施工。为了提高桩的质量和承载力，还可以采用复打施工。
3．振动灌注桩
振动灌注桩的机械设备与冲击振动灌注桩基本相同，不同的是以激振器代替桩锤。桩管下端装有活瓣桩尖，桩管上部与振动桩锤刚性连接。
拔管方法根据承载力的不同要求，可分别采用单振法、复振法和反插法。(1)单振法(2)复振法。(3)反插法。
振动灌注桩的承载力比同样条件的钻孔灌注桩高50％-80％。单振法的桩截面比沉入的钢管扩大30％，复振法扩大80％，反插法扩大50％左右。
4．爆扩灌注桩
爆扩灌注桩又称爆扩桩，是由桩柱和扩大头两部分组成。爆扩桩成孔方法有两种，即一次爆扩法及二次爆扩法。
三、地下连续墙施工技术
地下连续墙可以用作深基坑的支护，也可以既作为深基坑的支护又用作建筑物的地下室外墙。
1．地下连续墙的方法分类与优缺点
(1)地下连续墙的方法分类。按槽孔的形式可以分为壁板式和桩排式两种；按开挖方式及机械分类，可分为抓斗冲击式、旋转式和旋转冲击式；按施工方法的不同可以分为现浇、预制和二者组合成墙等；按功能及用途分为作承重基础或地下构筑物的结构墙、挡土墙、防渗水墙、阻滑墙、隔震墙等；按墙体材料不同分为钢筋混凝土、素混凝土、粘土、自凝泥浆混合墙体材料等。
(2)地下连续墙的优点。主要表现在如下方面：
1)施工全盘机械化，速度快、精度高，并且振动小、噪声低，适用于城市密集建筑群及夜间施工。
2)具有多功能用途，强度可靠，承压力大。
3)对开挖的地层适应性强，在我国除熔岩地质外，可适用于各种地质条件，无论是软弱地层或在重要建筑物附近的工程中，都能安全地施工。
4)可以在各种复杂的条件下施工。
5)开挖基坑无需放坡，土方量小，浇混凝土无需支模和养护，并可在低温下施工，降低成本，缩短施工时间。
6)用触变泥浆保护孔壁和止水，施工安全可靠，不会引起水位降低而造成周围地基沉降，保证施工质量。
7)可将地下连续墙与“逆做法”施工结合起来，将地下连续墙筑成挡土、防水和承重的墙。
(8)承重的墙，形成一种深基础多层地下室施工的有效方法。
(3)地下连续墙的缺点。主要表现在如下方面：
1)每段连续墙之间的接头质量较难控制，往往容易形成结构的薄弱点。
2)墙面虽可保证垂直度，但比较粗糙，尚须加工处理或做衬壁。
3)施工技术要求高，无论是造槽机械选择、槽体施工、泥浆下浇筑混凝土、接头、泥浆处理等环节，均应处理得当，不容疏漏。
4)制浆及处理系统占地较大，管理不善易造成现场泥泞和污染。
由于地下连续墙优点多，适用范围广，广泛应用在建筑物的地下基础、深基坑支护结构、地下车库、地下铁道、地下城、地下电站及水坝的防渗墙等工程中。
2．地下连续墙的工艺流程
地下连续墙的工艺流程可分为配制泥浆护壁法和自成泥浆护壁法。
3．施工工艺
(1)修筑导墙。导墙厚度一般为10～20cm，深度为100～200cm。
(2)泥浆护壁。泥浆护壁的作用是：固壁、携砂、冷却和润滑，其中以固壁为主。
(3)深槽挖掘。①单元槽段划分②挖槽机械。
(4)混凝土浇筑。地下连续墙的混凝土用导管法进行浇筑，地下连续墙所用的混凝土，要求有较高的坍落度，和易性好，不易分离。
2006考题：现浇地下连续墙具有多功能用途如（ACE）
A承重、防爆B边坡支护C防渗、截水D浅基坑支护E深基坑支护
例题：地下连续墙的工艺流程有[ AC ]
A、配制泥浆护壁法
B、压力泥浆护壁法
C、自成泥浆护壁法
D、负压泥浆护壁法
E、干泥浆护壁法
四、喷锚支护施工
(一)喷混凝土的施工工艺
喷混凝土的工艺过程一般由供料、供风和供水三个系统组成。
喷混凝土的方法有“干喷”、“湿喷”两种。
(二)锚杆与锚索
锚杆与锚索有各种不同的形式。按材料分，有金属锚杆、木锚杆；按受力情况分，有不加预应力锚杆和预应力锚杆。
锚杆与锚索各有不同，锚杆一般都较短，不超过10m，锚索则可以较长，如有的长达30～40m；
锚杆与锚索的类型多样，主要有楔缝式锚杆、涨壳式锚杆、倒楔式锚杆、开缝管式锚杆、树脂锚杆、砂浆锚杆、预应力锚索等。
五、土钉支护施工
土钉支护工艺，可以先锚后喷，也可以先喷后锚。喷射混凝土在高压空气作用下，高速喷向喷面，在喷层与土层间产生嵌固效应，从而改善了边坡的受力条件，有效地保证边坡稳定；土钉深固于土体内部，主动支护土体，并与土体共同作用，有效地提高周围土的强度，使土体加固变为支护结构的一部分，从而使原来的被动支护变为主动支护；钢筋网能调整喷层与锚杆应力分布，增大支护体系的柔性与整体性。
土钉支护的施工工艺流程是：按设计要求开挖工作面，修正边坡；喷射第一层混凝土；安设土钉(包括钻孔、插筋、注浆、垫板等)；绑扎钢筋网、留搭接筋、喷射第二层混凝土；开挖第二层土方，按此循环，直到坑底标高。
土钉施工机具可采用螺旋钻、冲击钻、地质钻、洛阳铲等。为保证注浆饱满，在孔口设止浆塞；土钉应设定定位器，以保证钢筋的保护层厚度。
土钉支护适用于水位低的地区，或能保证降水到基坑面以下；土层为粘土、砂土和粉土；基坑深度一般在15m左右。
例题：土钉支护适用于[ ACD ]
A、水位低的地区
B、水位高的地区
C、土层为粘土、砂土和粉土
D、基坑深度一般在15m左右。
E、基坑深度一般在25m左右



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