土木工程施工1-施工技术第四章深基础工程

土木工程施工1-施工技术第四章深基础工程，内容有桩基础施工、地下连续墙和劲性水泥土墙施工、沉井法施工等知识点，欢迎交流！

第四章深基础工程

桩基础施工

概述

概念

是指深入土层的柱形构件，称基桩，由基桩与连接桩顶的承合组成脏基础简称桩 。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基础；若桩身上部露出 地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基础，建筑桩基通常为低承台桩基础。

桩基础作用

桩基础的主要作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压缩性小的土层或岩层，如图4.1.1所示。由于桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震性能强以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用。

桩的分类

1 按桩的功能不同分为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩和复合受荷桩。

其中竖向抗压桩又可按承载性状不同分为摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩及端承桩四种。

2.按成桩有无挤土效应分为挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩

3.成桩方法分为混凝土预制桩与灌注桩

混凝土预制桩施工

混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放

混凝土实心方桩

预应力混凝土空心桩

锤击法沉桩

打桩设备及其选用

设备：装锤、桩架、动力装置

沉桩顺序

沉桩工艺

沉桩、接桩、送桩

静压法锤桩

概念：静压法沉桩是借助专用桩架自重及桩架上的压重，通过液压系统施加压力在桩顶或桩身上，当施加给桩的静压力与桩的入土阻力达到动态平衡时，桩在自重和静压力作用下逐渐压入地基中，达到设计要求的位置。静力压桩具有低噪声、低振动、低冲击力、桩身拉应力小、沉桩精度高等特点，可在压桩施工中测定压桩阻力，可预估和验证桩的承载力，是目前广泛应用的沉桩方法。

静力压桩机械

分为液压式和绳索式

抱压式压桩工艺

流程

静力压桩工艺流程：场地清理和处理一定位、放样一桩就位、对中、调直一压桩一接桩一再压桩一送桩。

钢桩施工

形式

钢桩形式有钢管桩、H型钢桩、预制高强混凝土薄壁钢管桩及其他异型钢桩。

特点

钢桩具有以下特点，钢材强度高，能承受强大的冲击力，穿透硬土层的性能好，能有效地打入坚硬的地层，获得较高的承载力，有利于建筑物的沉降控制；能承受较大的水平力；桩长可任意调节，特别是当持力层深度起伏较大时，调整桩的长度比较简易。重量轻，刚性好，装卸运输方便；桩顶端与上部承台、板结构连接简便；钢桩截面小，打桩挤土量少，对邻近建筑物的影响亦小；在干湿经常变化的情况下，钢桩需采取防腐处理。

构型和构造

钢桩的起吊、运输和堆放

一般两点起吊

钢装的沉桩

钢桩沉桩方法：

锤击法、静压法、振动法

钢桩桩帽

组成

由铸钢和普通钢板制成

主要作用

控制钢桩的沉入方向、保护桩顶和使锤击力得以均匀分布

基本要求

钢桩沉桩的基本要求：对每一根样桩进行测量复核；桩机导杆垂直，锤、桩帽和桩成同一垂直线，并与导杆平行；对特殊要求的工程，为做到垂直度精确，可将导杆底端加以顶住，防止起吊锤时导杆前倾；长细比较大且易产生扭转的桩(特别是H型钢桩)，宜在桩机导杆底端装活络抱箍(图4.1.22)。考虑H型钢桩施工特点，锤重不宜大于4.5t级(柴油锤)，抱箍应能开启或闭合，同时能适应水平方向的变位。

混凝土灌注桩施工

概念

混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。与预制桩相比，具有施工噪声低、振动小、桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层、挤土影响小、含钢量低等特点。但成桩工艺较复杂、成桩速度较预制打入桩慢、成桩质量与施工水平有密切关系

类型和施工方法

泥浆护壁成孔灌注桩、套管成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩。

地下连续墙和劲性水泥土墙施工

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。

施工工艺

劲性水泥土搅拌墙施工（SMW工法）

概念

SMW(Soil Mixing Wall)工法是利用专门的多轴搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥固化剂而与地基土反复搅拌，形成搅拌桩在各施工单元间采取重叠搭接施工，然后在水泥混合体未结硬之前插入H型钢或其他型材作为其加劲材料，至水泥土结硬，便形成一道有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的劲性水泥土地下墙体，如图4.2.9所示。其主要特点是构造简单，止水性能好，施工方法简便，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的深基坑工程。

工艺流程图

子主题

沉井法施工

原理

沉井法是地下深基础施工的一种方法，是将位于地下一定深度的建筑物，先在地面制作，形成一个井状结构，然后在井内不断挖土，借井体自重而逐步下沉，形成一个地下建筑物。沉井法多用于重型设备基础、桥墩、水泵结构、超高层建筑物基础、地下油库、地下电厂等。

结构

沉井结构是由刃脚、井筒、内隔墙等组成的呈圆形或矩形的筒状混凝土结构。刃脚在井筒最下端，形如刀刃，在沉井下沉时起切入土中的作用。井筒是沉井的外壁，在下沉过程中起挡土作用，同时还需有足够的重量克服筒壁与土之间的摩阻力和刃脚底部的土阻力，使沉井能在自重作用下逐步下沉。内隔墙的作用是把沉井分成许多小间，减小井壁的净跨距以减小弯矩，施工时亦便于挖土和控制沉降。

子主题

沉井施工

步骤

沉井施工时，先在地面上铺设砂垫层，设置承垫木，制作钢板或角钢刃脚并浇筑第一节沉井，待其达到一定重量和强度后，抽去承垫木，在井筒内边挖土边下沉，然后加高沉井，分层浇筑，多次下沉，下沉到设计标高后，用混凝土封底，灌注混凝土结构底板，构成地下结构。如在井筒内填筑素混凝土或砂石则构成深基础。