第二章第二章 基基础工程础工程 2.12.1地基地基处理处理 2.22.2钢筋混凝土预制桩施钢筋混凝土预制桩施工工 2.32.32.32.3混凝土与钢筋混凝土灌注桩施工混凝土与钢筋混凝土灌注桩施工混凝土与钢筋混凝土灌注桩施工混凝土与钢筋混凝土灌注桩施工2.1 2.1 地基地基处理处理一一. .局部地基处理局部地基处理二二. .软土地基加固软土地基加固目的：目的：改善地基性质，改善地基性质，提高承载力，满足稳提高承载力，满足稳定性和变形要求。定性和变形要求。一一. .局部地基处理局部地基处理在浅基础开挖基槽在浅基础开挖基槽( (坑坑) )的施工中或验槽的施工中或验槽( (坑坑) )时，发现基槽时，发现基槽( (坑坑) )范围内有洞穴、软弱土层或范围内有洞穴、软弱土层或岩基、墙基等局部异常地基的处理。岩基、墙基等局部异常地基的处理。处理的方法和原则：处理的方法和原则：将局部软弱层或硬物尽可将局部软弱层或硬物尽可能挖除，回填与天然土压缩性相近的材料，分能挖除，回填与天然土压缩性相近的材料，分层夯实；处理后的地基应保证建筑物各部位沉层夯实；处理后的地基应保证建筑物各部位沉降量趋于一致，以减少地基的不均匀下沉。降量趋于一致，以减少地基的不均匀下沉。1.1.松土坑的处理松土坑的处理对于范围和深度较大的软土对于范围和深度较大的软土坑，槽底处理完毕后，需考坑，槽底处理完毕后，需考虑加强上部结构的强度。虑加强上部结构的强度。常用方法常用方法在防潮层下设在防潮层下设钢筋混凝土或钢筋砖圈梁，钢筋混凝土或钢筋砖圈梁，跨过该松土坑两端各跨过该松土坑两端各1m1m。2.2.砖井及土井的处理砖井及土井的处理 当井在基槽范围内时，当井在基槽范围内时，应将井的井圈拆至地槽下应将井的井圈拆至地槽下1m1m以上，井内用中砂、砂以上，井内用中砂、砂卵石材料分层夯填处理，卵石材料分层夯填处理，在拆除范围内用在拆除范围内用2828或或3737灰土分层回填夯实至灰土分层回填夯实至槽底。槽底。3.3.局部范围内硬土（物）的处理局部范围内硬土（物）的处理 当桩基或部分基槽下有基岩、旧墙基、老灰土、当桩基或部分基槽下有基岩、旧墙基、老灰土、压实路面等硬土或坚硬物时，首先在地坑、地槽范压实路面等硬土或坚硬物时，首先在地坑、地槽范围内尽可能地挖除。硬土、硬物挖除后，若深度小围内尽可能地挖除。硬土、硬物挖除后，若深度小于于1.5m1.5m时，可用砂、砂卵石或灰土回填；若长度大时，可用砂、砂卵石或灰土回填；若长度大于于5m5m时，则将槽底做时，则将槽底做1212踏步灰土垫层与两端紧密踏步灰土垫层与两端紧密连接，然后做落深基础。连接，然后做落深基础。4.4.橡皮土的处理橡皮土的处理 施工中避免直接夯拍，可采用晾槽或掺石灰粉施工中避免直接夯拍，可采用晾槽或掺石灰粉的办法降低含水量后压实。若施工中已出现橡皮土，的办法降低含水量后压实。若施工中已出现橡皮土，则应将橡皮土层挖除，然后在槽底适当加深的情况则应将橡皮土层挖除，然后在槽底适当加深的情况下铺垫一层承载力高、适应设计要求的垫层地基，下铺垫一层承载力高、适应设计要求的垫层地基，如砂土或级配砂石垫层等。如砂土或级配砂石垫层等。二二. .软土地基加固软土地基加固1.1.换土地基换土地基将基础底面下处理范围内的软弱土层挖去，分层换将基础底面下处理范围内的软弱土层挖去，分层换填强度较大的砂、碎石、灰土并夯至密实。填强度较大的砂、碎石、灰土并夯至密实。2.2.重锤夯实地基重锤夯实地基利用夯锤自由下落的冲击能夯实土体。利用夯锤自由下落的冲击能夯实土体。夯位搭接示意图夯位搭接示意图夯打顺序夯打顺序(a)先周边后中间打法；先周边后中间打法；(b)先外后里跳打法先外后里跳打法3.3.强夯地基强夯地基（锤重（锤重8-30t8-30t，落距，落距6-30m6-30m）4.4.振冲地基振冲地基（振冲桩复合地基）（振冲桩复合地基）5.5.深层搅拌法深层搅拌法 利用特制的利用特制的深层搅拌机在地深层搅拌机在地基深处将软土与基深处将软土与固化剂强制拌合，固化剂强制拌合，使软土硬结成具使软土硬结成具有整体性、水稳有整体性、水稳性和足够强度的性和足够强度的水泥加固土。水泥加固土。6.6.预压地基预压地基 在原状土上加载，使土中水排出，以实现在原状土上加载，使土中水排出，以实现土的预先固结，减少建筑物地基后期沉降和提土的预先固结，减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载力。高地基承载力。 排水固结原理排水固结原理2.22.2钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 一、概述一、概述 二、预制桩施工二、预制桩施工 一一. .概述概述上部结构上部结构桩承台桩承台桩桩1.1.作用作用 将上部建筑物的荷将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。载能力和密实度。2.2.分类分类按承载性质分：按承载性质分：端承桩；摩擦桩。端承桩；摩擦桩。按制作工艺分：按制作工艺分：预制桩；灌注桩。预制桩；灌注桩。按挤土状况分：按挤土状况分：挤土桩；非挤土桩；部分挤土桩。挤土桩；非挤土桩；部分挤土桩。二二. .预制桩施工预制桩施工特点：特点：坚固耐久，不受坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，地下水或潮湿环境影响，承载力高，工艺简单，承载力高，工艺简单，施工速度快；耗钢量大，施工速度快；耗钢量大，施工振动、噪音大，桩施工振动、噪音大，桩长不易适应持力层变化。长不易适应持力层变化。截面形式：截面形式：实心桩；管桩。实心桩；管桩。 在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中。设计位置上将其沉入土中。（一）桩的制作、起吊、运输、堆放（一）桩的制作、起吊、运输、堆放 混凝土强度等级不宜低于混凝土强度等级不宜低于C30C30；主筋一般；主筋一般4-4-8 8根，不宜小于根，不宜小于1414，箍筋直径为，箍筋直径为6-8mm6-8mm，间距，间距不大于不大于200mm200mm；叠浇不宜超过；叠浇不宜超过4 4层。层。 桩体达到混凝土设计强度的桩体达到混凝土设计强度的7070方可起方可起吊；达到设计强度的吊；达到设计强度的100%100%才能运输和打桩；才能运输和打桩；+MM 吊点位置应符合起吊点位置应符合起吊弯矩最小的原则；吊弯矩最小的原则； 堆放层数不宜堆放层数不宜超过超过4 4层，垫木的层，垫木的位置与吊点位置相位置与吊点位置相同。同。（二）沉桩施工（二）沉桩施工沉桩方法：沉桩方法：锤击、振动、静压法等锤击、振动、静压法等（1 1）设备：桩锤；桩架；动力设备）设备：桩锤；桩架；动力设备1.1.锤击沉桩锤击沉桩桩锤桩锤桩架桩架（2 2）打桩工艺）打桩工艺桩机就位桩机就位吊桩吊桩定桩定桩打桩打桩接桩接桩送桩送桩截桩截桩吊桩吊桩定桩定桩打桩顺序：打桩顺序：逐排单打、自中部向四周打设、逐排单打、自中部向四周打设、由中间向两侧打设、分段打等。由中间向两侧打设、分段打等。根据基础的设计标高和桩的规格，宜根据基础的设计标高和桩的规格，宜“先深先深后浅、先大后小、先长后短后浅、先大后小、先长后短”。施打原则：施打原则：重锤低击；连续施打重锤低击；连续施打接桩：接桩：焊接；法兰连接；浆锚连接。焊接；法兰连接；浆锚连接。 送桩送桩送桩器送桩器截桩截桩（3 3）质量控制）质量控制预制桩预制桩( (钢桩钢桩) )桩位的允许偏差桩位的允许偏差贯入度与沉桩标高是否符合设计要求；贯入度与沉桩标高是否符合设计要求；桩打入后的偏差是否在允许范围之内。桩打入后的偏差是否在允许范围之内。桩顶、桩身是否被打坏。桩顶、桩身是否被打坏。混凝土预制桩施工记录表混凝土预制桩施工记录表（4 4）常见质量问题）常见质量问题产生原因：产生原因：预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复预制桩制作质量、沉桩操作工艺和复杂土层等三个方面。杂土层等三个方面。2.2.振动沉桩振动沉桩振动桩锤振动桩锤振动桩锤振动桩锤3.3.静力压桩静力压桩 利用静压力（压桩机及其利用静压力（压桩机及其配重）将预制桩压入土中。配重）将预制桩压入土中。特点特点：无振动、无噪音、：无振动、无噪音、节约材料、对周围环境影节约材料、对周围环境影响小；适用于软土地区的响小；适用于软土地区的桩基施工。桩基施工。（1 1）设备）设备静力压桩机（机械式；液静力压桩机（机械式；液压式）压式）（2 2）压桩工艺）压桩工艺施施工工程程序序：测测量量定定位位压压桩桩机机就就位位吊吊桩桩、插插桩桩桩桩身身对对中中调调直直静静压压沉沉桩桩接接桩桩再再静静压压沉沉桩桩送桩送桩终止压桩终止压桩截桩。截桩。2.32.3混凝土与混凝土与钢筋混凝土钢筋混凝土灌注桩施工灌注桩施工 混混凝土灌注桩施工凝土灌注桩施工在施工现场的桩位上就地成孔，在孔内安放钢筋、在施工现场的桩位上就地成孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型。灌注混凝土而成型。特点：特点：不受地层变化限制，不不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小振动小、噪声小 ；操作要求；操作要求严格，施工后需较长的养护期严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载方可承受荷载 。根根据据成成孔孔方方法法的的不不同同分分为为：钻钻孔孔灌灌注注桩桩；套套管管成成孔孔灌注桩；人工挖孔灌注桩；爆扩成孔灌注桩灌注桩；人工挖孔灌注桩；爆扩成孔灌注桩等。等。（一）钻孔灌注桩（一）钻孔灌注桩1.1.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土，填土，中适用于地下水位以上的粘性土、粉土，填土，中等密实以上的砂土、风化岩层等。等密实以上的砂土、风化岩层等。螺旋钻机螺旋钻机旋挖钻机旋挖钻机2.2.泥浆护壁成孔灌注桩（湿作业）泥浆护壁成孔灌注桩（湿作业） 利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法，通过利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法，通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于地下水位较高或较差土质。适用于地下水位较高或较差土质。泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程图泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程图（1 1）埋设护筒）埋设护筒作用：作用：固定桩孔位置，保固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方孔，成孔时引导钻头的方向。向。（2 2）泥浆制备）泥浆制备方法：方法：原土造浆；原土造浆；高塑性粘土或膨润高塑性粘土或膨润土造浆。土造浆。作用：作用：防漏；护壁；携防漏；护壁；携砂排土；冷却润滑。砂排土；冷却润滑。膨润土膨润土泥浆制备泥浆制备泥浆池泥浆池（3 3）成孔）成孔机械：回转钻机、机械：回转钻机、潜水钻机、冲击钻潜水钻机、冲击钻等。等。排渣方式排渣方式 ：正循环排渣；反循环排渣。正循环排渣；反循环排渣。（4 4）钢筋笼制作吊放）钢筋笼制作吊放（5 5）清孔）清孔清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。的沉降量，提高承载能力。方法：空气吸泥机；反循环排渣法等。方法：空气吸泥机；反循环排渣法等。（6 6）水下混凝土浇筑）水下混凝土浇筑（导管法）（导管法）1.1.导管；导管；2.2.承料漏斗；承料漏斗；3.3.提升机具；提升机具；4.4.隔水栓隔水栓 将密封连接的钢管作将密封连接的钢管作为混凝土水下灌注的通道，为混凝土水下灌注的通道，混凝土沿竖向导管下落至混凝土沿竖向导管下落至孔底，置换泥浆而成桩。孔底，置换泥浆而成桩。利用导管隔离环境水（泥利用导管隔离环境水（泥浆），使其不与混凝土接浆），使其不与混凝土接触。触。（7 7）常见质量问题及处理）常见质量问题及处理塌孔塌孔原因原因护筒或孔壁受碰撞；护筒周围未用黏土填封护筒或孔壁受碰撞；护筒周围未用黏土填封密实；孔内泥浆液面低等。密实；孔内泥浆液面低等。处理处理提升泥浆液面高度并加大密度；若塌陷严重，提升泥浆液面高度并加大密度；若塌陷严重，应回填并重新开钻。应回填并重新开钻。钻孔偏斜钻孔偏斜原因原因钻杆不垂直；土层软硬不匀；遇孤石硬物等。钻杆不垂直；土层软硬不匀；遇孤石硬物等。处理处理上下反复扫钻以作校正；或在偏斜处回填砂上下反复扫钻以作校正；或在偏斜处回填砂或粘土，待沉积密实后再钻。或粘土，待沉积密实后再钻。（二）沉管灌注桩（套管成孔）（二）沉管灌注桩（套管成孔） 利用锤击或振动利用锤击或振动方法将带有桩尖（桩方法将带有桩尖（桩靴）的桩管（钢管）靴）的桩管（钢管）沉入土中成孔，当其沉入土中成孔，当其打到要求深度后，放打到要求深度后，放入钢筋骨架，边浇筑入钢筋骨架，边浇筑混凝土，边拔出桩管混凝土，边拔出桩管而成桩而成桩。适用于粘性土、粉土、砂土及填土中成桩。适用于粘性土、粉土、砂土及填土中成桩。1.1.工艺流程工艺流程2.2.混凝土浇筑与拔管工艺混凝土浇筑与拔管工艺单打法单打法( (一次拔管法一次拔管法) )：拔管时每提升：拔管时每提升0.50.51.0m1.0m，振动振动5 510s10s，然后再拔管，然后再拔管0.50.51.0m1.0m，如此反复进，如此反复进行，直至全部拔出。行，直至全部拔出。复打法复打法：在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据：在同一桩孔内连续进行两次单打，或根据需要进行半复打或局部复打。施工时，应保证前后需要进行半复打或局部复打。施工时，应保证前后两次沉管轴线重合，并在混凝土初凝之前进行。两次沉管轴线重合，并在混凝土初凝之前进行。 反插法反插法：钢管每提升：钢管每提升0.5m0.5m，再下插，再下插0.3m0.3m，如此反复，如此反复进行直至拔出。进行直至拔出。3.3.常见质量问题及处理常见质量问题及处理（1 1）颈缩）颈缩原因原因在淤泥和软土层沉管时受挤压的土壁产生孔在淤泥和软土层沉管时受挤压的土壁产生孔隙水压导致；拔管过快、混凝土量少或混凝土拌和隙水压导致；拔管过快、混凝土量少或混凝土拌和物和易性差。物和易性差。处理处理拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力；拔管时采用复打法，并严格具有足够的扩散压力；拔管时采用复打法，并严格控制拔管的速度。控制拔管的速度。（2 2）断桩）断桩原因原因桩距小，受邻桩施工挤土影响；桩身混凝土桩距小，受邻桩施工挤土影响；桩身混凝土强度不够。强度不够。处理处理采用合理的打桩速度、打桩顺序。采用合理的打桩速度、打桩顺序。（3 3）吊脚桩）吊脚桩底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的桩。上的桩。原因原因预制桩尖被打坏或桩靴活瓣缝隙大时致使水预制桩尖被打坏或桩靴活瓣缝隙大时致使水及泥浆进入套筒钢管内；活瓣式桩尖未能及时张开。及泥浆进入套筒钢管内；活瓣式桩尖未能及时张开。处理处理开始拔管时采用密振慢拔的方法；桩脚底部开始拔管时采用密振慢拔的方法；桩脚底部采用局部反插；桩靴与套管连接处加衬垫，防止进采用局部反插；桩靴与套管连接处加衬垫，防止进水或泥。水或泥。（三）人工挖孔灌注桩（三）人工挖孔灌注桩特点特点桩身直径大，承载能力高；成孔质量好；桩身直径大，承载能力高；成孔质量好；清孔彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量。清孔彻底、干净，易保证混凝土浇筑质量。（四）爆扩成孔灌注桩（四）爆扩成孔灌注桩爆扩桩施工工艺爆扩桩施工工艺四四. .桩基础施工质量要求与验收桩基础施工质量要求与验收桩基施工验收资料桩基施工验收资料(1) (1) 工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等。设计变更单及材料代用通知单等。(2) (2) 经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况。情况。(3) (3) 桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单。桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单。(4) (4) 桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐蔽记录及各分项工桩孔、钢筋、混凝土工程施工隐蔽记录及各分项工程质量检查验收单及施工记录。程质量检查验收单及施工记录。(5) (5) 成桩质量检查报告。成桩质量检查报告。(6) (6) 单桩承载力检测报告。单桩承载力检测报告。(7) (7) 基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高基坑挖至设计标高的桩位竣工平面图及桩顶标高图。图。