施工技术深基础工程

土木工程施工技术——深基础工程包含预制桩和灌注桩施工、其他深基础工程等内容。

深基础工程

• 预制桩和灌注桩施工
  • 混凝土预制桩施工
    • 预制桩的制作、起吊、运输和堆放
    • 锤击沉桩法施工
      • 打桩机
        • 构成:桩锤、桩架、动力装置
      • 打桩顺序
        • 逐排打、自边缘向中央、自中央向边缘、分段打等
      • 施工工艺
        • 桩机就位、吊桩和定桩、打桩、接桩、送桩、截桩
    • 静力压桩法施工
      • 静力压桩是通过压桩架的液压装置，利用压桩机的自重和重作为反作用力，将桩逐节压入土中。该法主要用于较软弱土层的场地
      • 静力压桩施工工艺
        • 一般都采取分段压逐段接长的方法，其工艺流程为： 测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→截桩或用送桩器压到指定标高。
    • 振动沉桩法施工
      • 概念
        • 振动沉桩是利用固定在桩顶部振动器（振动桩捶）所产生的激振力，使桩周围土体受迫振动，减小桩侧与土体间的摩阻力，并在重力及振动力的同作用下，将桩沉入土中。本方法适用于在黏土、松散砂土及黄土和软土沉桩，也适合于打钢板桩；若借助起重设备，还可用于拔桩。振动桩锤按驱动方式分为电动式和液压式。
      • 桩锤频率分类
        • 超高频振动桩锤、中高频振动锤、低频振动锤
    • 射水法辅助沉桩施工
      • 射水法辅助沉桩又称水冲法沉桩，是将射水管附在桩身上，用高压水流束将桩尖附近体冲松液化，减少了土与桩身的摩擦力，使桩借助自重及桩锤作用而沉入土中。该方合于砂土和碎石土，但在沉桩附近有建筑物时，由于水冲可能会引起地基湿陷，在未防护措施之前不可使用该方法。
    • 植入法辅助沉桩施工
      • 是在桩位预钻土孔，然后将预制桩插入土孔再通过锤击或振动沉桩，并达到设计要求的方法。一般钻孔深度为设计桩长的1/3~1/2， 钻孔直径应小于桩径 50~100mm。此方法减少了土体的排挤量，可有效防止土体隆起和偏移，减少沉桩阻力和对周围环境的影响。此方法的缺点是：单桩承载力有所降低；除沉桩设备外还需要钻孔设备配合，增加了对设备的需求；在工序上增加了钻孔过程，使施工过程复杂性有所增加。
  • 混凝土灌注桩施工
    • 概念
      • 灌注桩是在施工现场的桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或钢筋混凝土成桩的一种方法。灌注桩大多为非挤土桩，根据其成孔方式不同可分为干作业成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩和钢套管护壁成孔灌注桩。也有部分类型的灌注桩为挤土桩，如沉管灌注桩、螺纹挤压灌注桩、三岔双向挤扩桩、爆扩桩等。
    • 一、干作业成孔灌注法
      • 干作业成孔灌注桩是先用螺旋钻机等成孔设备或人工在桩位处成孔，然后在孔内放入钢筋笼，再浇筑混凝土而成桩。该方法适合在地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层中成孔。
      • 传统成桩工艺
        • 工艺过程主要包括：定桩位→机移动就位→钻孔→清孔→吊放钢筋笼→浇筑身混凝土。
      • 压灌混凝土后插筋成桩工艺
    • 二、泥浆护壁成孔灌注桩
    • 三、沉管灌注桩
• 其他深基础工程
  • 地下连续墙施工
    • 原理
      • 地下连续墙施工是在工程开挖土方之前，用特制的挖槽机械在泥浆护壁的条件下，分批4-开挖一定长度(一个单元槽段)的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉渣后，将在地面上加工墙好的钢筋骨架(一般称为钢筋笼)用起重机械吊入充满泥浆的沟槽内，然后通过导管向沟槽内水下灌注混凝土，混凝土由沟槽底部开始逐渐向上灌注，随着混凝土的灌注，泥浆也逐步被置换出来，待混凝土灌注至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。紧接着下一单元槽段的施工，各个槽段之间由特殊的构造连接，形成整体连续的地下混凝土结构墙。
    • 施工图
  • 墩式基础施工
    • 概念
      • 墩式基础是在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土或钢筋混凝土而成。
    • 人工沉孔优点:
      •  设备简单，噪声小，振动小，对施工现场周围的原有建筑物影响小；施工速度快，工期紧张时，可多孔同时开挖；特别是在施-墩帽工现场狭窄的市区修建高层建筑时，更显示其特殊的优越性。
    • 工艺流程
      • (1) 按设计图纸放线，定墩位。 (2)开挖土方。 (3)支设护壁模板。 (4)在模板顶放置操作平台。 (5)浇筑护壁混凝土。 (6)拆除模板继续下一段的施工。 (7) 排除孔底积水，浇筑墩身混凝土。
  • 沉井基础施工
    • 沉井的构造:刃脚，井壁，隔墙或竖向框架，底板
    • 工艺流程示意图