第2章 地基基礎(chǔ)工程
2.1 土方工程
2.1.1 土的工程分類
土按施工的難易程度分八類:松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)石,見表2-1。
表2-1 土的工程分類
2.1.2 土的現(xiàn)場鑒別方法
1.碎石土的現(xiàn)場鑒別
碎石土密實(shí)度的現(xiàn)場鑒別方法見表2-2。
表2-2 碎石土密實(shí)度的現(xiàn)場鑒別方法
2.黏性土等的現(xiàn)場鑒別
(1)黏性土的現(xiàn)場鑒別 黏性土的現(xiàn)場鑒別方法見表2-3。
表2-3 黏性土的現(xiàn)場鑒別方法
(2)人工填土、淤泥、黃土、泥炭的現(xiàn)場鑒別 人工填土、淤泥、黃土、泥炭的現(xiàn)場鑒別方法見表2-4。
表2-4 人工填土、淤泥、黃土、泥炭的現(xiàn)場鑒別方法
2.1.3 土的性質(zhì)
1.土的可松性
自然狀態(tài)下的土,經(jīng)過開挖以后,其體積因松散而增加,后雖經(jīng)回填壓實(shí),仍不能恢復(fù)到原體積,這種性質(zhì)稱為土的可松性。土的可松性是用可松性系數(shù)來表示的。自然狀態(tài)土經(jīng)開挖后的松散體積與原自然狀態(tài)下的體積之比,稱為最初可松性系數(shù)KS;土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積與原自然狀態(tài)下的體積之比,稱為最終可松性系數(shù)K′S。各類土的可松性系數(shù)參考值見表2-1。
2.土的滲透性
土體孔隙中的自由水在重力作用下會(huì)透過土體而運(yùn)動(dòng),這種土體被水透過的性質(zhì)稱為土的滲透性。土的滲透性通過滲透系數(shù)k來反映土透水性的大小,一般通過室內(nèi)滲透試驗(yàn)或現(xiàn)場抽水或壓水試驗(yàn)確定。土的滲透系數(shù)的大小對(duì)土方工程中施工降水與排水的影響較大,施工時(shí)應(yīng)加以注意。土的滲透系數(shù)參考值見表2-5。
表2-5 土的滲透系數(shù)參考值
3.土的含水量
土的含水量是土中所含的水與土的固體顆粒重量之比的百分率。土的含水量與土方邊坡的穩(wěn)定性及回填土的質(zhì)量有直接關(guān)系。
當(dāng)土的含水量超過25%~30%時(shí),采用機(jī)械施工就很困難。一般土的含水量超過20%就會(huì)使在其上行駛的運(yùn)土汽車打滑或陷車?;靥钔梁窟^大,夯實(shí)時(shí)會(huì)出現(xiàn)橡皮土。各類土都存在一個(gè)最佳含水量,當(dāng)土的含水量處于最佳時(shí),回填土的密實(shí)度最大。表2-6為土的最佳含水量參考值。
表2-6 土的最佳含水量參考值
4.松散土的壓縮性
松散土經(jīng)壓實(shí)后體積減小的性質(zhì),影響填土土方量。在核實(shí)填土工程量時(shí),一般應(yīng)按填方實(shí)際體積增加10%~20%的方數(shù)考慮。土的壓縮率參考值見表2-7。
表2-7 土的壓縮率參考值
2.1.4 土方開挖
基坑開挖程序一般為:測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預(yù)留土層等。
在建筑物基礎(chǔ)或管溝土方施工中,對(duì)永久性或使用時(shí)間較長的臨時(shí)性挖方,防止塌方的主要技術(shù)措施是放坡和坑壁支撐。
1.邊坡坡度
為了保證土壁穩(wěn)定,根據(jù)不同土質(zhì)的物理性能、開挖深度、土的含水率,在基礎(chǔ)土方開挖時(shí),留出一定的坡度,以保證土壁穩(wěn)定。各類邊坡坡度見表2-8、表2-9和表2-10。
表2-8 臨時(shí)性挖方邊坡允許值
注:1.有成熟施工經(jīng)驗(yàn),可不受本表限制。設(shè)計(jì)有要求時(shí),應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2.如采用降水或其他加固措施,也不受本表限制。
3.開挖深度對(duì)軟土不超過4m,對(duì)硬土不超過8m。
表2-9 巖石邊坡容許坡度值
表2-10 永久性土工構(gòu)筑物挖方的邊坡坡度
(續(xù))
2.不放坡直槽高度
當(dāng)?shù)叵滤坏陀诨祝跐穸日5耐翆又虚_挖基坑或管溝,且敞露時(shí)間不長,可做成直立壁不加支撐,但挖方深度不宜超過表2-11的規(guī)定。
表2-11 不放坡直槽高度最大允許挖方深度
注:當(dāng)挖方深度超過表中規(guī)定的數(shù)值時(shí),應(yīng)考慮放坡或加支撐。
3.土方放坡開挖常見問題與防治(表2-12)
表2-12 土方放坡開挖常見問題與防治
(續(xù))
(續(xù))
4.土方開挖工程的質(zhì)量驗(yàn)收
1)當(dāng)土方工程挖方較深時(shí),施工單位應(yīng)采取措施,防止基坑底部土的隆起并避免危害周邊環(huán)境。
2)在挖方前,應(yīng)做好地面排水和降低地下水位工作。
3)平整場地的表面坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí),排水溝方向的坡度不應(yīng)小于0.2%。平整后的場地表面應(yīng)逐點(diǎn)檢查。檢查點(diǎn)為每100~400m2取1點(diǎn),但不應(yīng)少于10點(diǎn);長度、寬度和邊坡均為每20m取1點(diǎn),每邊不應(yīng)少于1點(diǎn)。
4)土方工程施工,應(yīng)經(jīng)常測量和校核其平面位置、水平標(biāo)高和邊坡坡度。平面控制樁和水準(zhǔn)控制點(diǎn)應(yīng)采取可靠的保護(hù)措施,定期復(fù)測和檢查。土方不應(yīng)堆在基坑邊坡周圍。
5)土方開挖前應(yīng)檢查定位放線、排水和降低地下水位系統(tǒng),合理安排土方運(yùn)輸車的行走路線及棄土場。
6)施工過程中應(yīng)檢查平面位置、水平標(biāo)高、邊坡坡度、排水、降低地下水位系統(tǒng),并隨時(shí)觀測周圍的環(huán)境變化。
7)土方開挖工程的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-13。
表2-13 土方開挖工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) (單位:mm)
2.1.5 土方填筑
1.填方土料
填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí),應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。為保證填筑工程質(zhì)量,必須正確選擇填方土料。各類土用作填土的適用條件見表2-14。
表2-14 各類土用作填土的適用條件
填筑工程應(yīng)盡量選用同類土填筑。當(dāng)采用不同透水性的土填筑時(shí),必須將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下。
2.土料含水量和最大干密度
土料含水量的大小,直接影響到夯實(shí)(碾壓)質(zhì)量。因此,在夯實(shí)(碾壓)前應(yīng)先試驗(yàn),以得到符合密實(shí)度要求條件下的最優(yōu)含水量和最少夯實(shí)(或碾壓)遍數(shù)。含水量過小,則夯壓(碾壓)不實(shí);含水量過大,則易成橡皮土。各種土的最優(yōu)含水量和最大干密實(shí)度參考數(shù)值見表2-15。
表2-15 土的最優(yōu)含水量和最大干密度參考表
注:1.表中土的最大干密度應(yīng)以現(xiàn)場實(shí)際達(dá)到的數(shù)字為準(zhǔn)。
2.一般性的回填,可不作此項(xiàng)測定。
3.填土邊坡
填土的邊坡坡度應(yīng)根據(jù)填方高度、土的種類和其重要性在設(shè)計(jì)中加以規(guī)定,當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí),可按表2-16采用。
表2-16 永久性填方邊坡的高度限值
注:1.當(dāng)填方高度超過本表規(guī)定值時(shí),邊坡可做成折線形,填方下部的邊坡坡度應(yīng)為1∶1.75~1∶2.00。
2.凡永久性填方,土的種類未列入本表者,其邊坡坡度不得大于φ+45°/2,φ為土的自然傾斜角。
4.填土壓實(shí)
填土壓實(shí)常用的壓實(shí)方法有碾壓法、夯實(shí)法及振動(dòng)法等。填土每層鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)應(yīng)根據(jù)土的性質(zhì)、設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)系數(shù)和使用的壓(夯)實(shí)機(jī)具性能而定,一般應(yīng)通過現(xiàn)場碾(夯)壓試驗(yàn)確定。填土施工時(shí)的分層厚度及壓實(shí)遍數(shù)見表2-17。
表2-17 填土施工時(shí)的分層厚度及壓實(shí)遍數(shù)
填方的密實(shí)度要求和質(zhì)量指標(biāo)通常以壓實(shí)系數(shù)λc表示,壓實(shí)填土的質(zhì)量控制見表2-18。
表2-18 壓實(shí)填土的質(zhì)量控制
注:1.壓實(shí)系數(shù)λc為壓實(shí)填土的控制干密度ρd與最大干密度ρdmax的比值,ωop為最優(yōu)含水量。
2.地坪墊層以下及基礎(chǔ)底面標(biāo)高以上的壓實(shí)填土,壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.94。
5.土方回填常見問題與防治(見表2-19)
表2-19 土方回填常見問題與防治
(續(xù))
6.填土工程質(zhì)量驗(yàn)收
1)填土施工過程中應(yīng)檢查排水措施,每層填筑厚度、含水量控制和壓實(shí)程序。
2)對(duì)有密實(shí)度要求的填方,在夯實(shí)或壓實(shí)之后,要對(duì)每層回填土的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),一般采用環(huán)刀法(或灌砂法)取樣測定土的干密度,求出土的密實(shí)度,或用輕便觸探儀直接通過錘擊數(shù)來檢驗(yàn)干密度和密實(shí)度,符合設(shè)計(jì)要求后,才能填筑上層土方。
3)基坑和室內(nèi)填土,每層按100~500m2取樣1組;場地平整填方,每層按400~900m2取樣1組;基坑和管溝回填每20~50m取樣1組,但每層均不少于1組,取樣部位在每層壓實(shí)后的下半部。用灌砂法取樣應(yīng)為每層壓實(shí)后的全部深度。
4)填土壓實(shí)后的干密度應(yīng)有90%以上符合設(shè)計(jì)要求,其余10%的最低值與設(shè)計(jì)值之差,不得大于0.08t/m3,且不應(yīng)集中分布。
5)填方施工結(jié)束后應(yīng)檢查標(biāo)高、壓實(shí)程度等,檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-20。
表2-20 填土工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.2 基坑工程
2.2.1 基坑工程監(jiān)測
1.基坑變形的監(jiān)控值
在建筑物稠密地區(qū),往往不具備放坡開挖的條件,只能采用在支護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)下進(jìn)行垂直開挖的施工方法?!督ㄖ鼗A(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50202—2002)規(guī)定了施工時(shí)基坑變形的監(jiān)控值,見表2-21。
表2-21 基坑變形的監(jiān)控值 (單位:cm)
注:1.符合下列情況之一,為一級(jí)基坑:
①重要工程或支護(hù)結(jié)構(gòu)做主體結(jié)構(gòu)的一部分;②開挖深度大于10m;③與鄰近建筑物、重要設(shè)施的距離在開挖深度以內(nèi)的基坑;④基坑范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴(yán)加保護(hù)的基坑。
2.三級(jí)基坑為開挖深度小于7m,周圍環(huán)境無特別要求的基坑。
3.除一級(jí)和三級(jí)外的基坑屬二級(jí)基坑。
4.位于地鐵、隧道等大型地下設(shè)施安全保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的基坑工程,以及城市生命線工程或?qū)ξ灰朴刑厥庖蟮木軆x器使用場所附近的基坑工程,應(yīng)遵照有關(guān)的專門文件或規(guī)定執(zhí)行。
2.支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測
基坑和支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測項(xiàng)目,根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要程度、周圍環(huán)境的復(fù)雜性和施工的要求而定。要求嚴(yán)格則監(jiān)測項(xiàng)目增多,否則可減少。表2-22為《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120—2012)所列的基坑監(jiān)測項(xiàng)目。
表2-22 基坑監(jiān)測項(xiàng)目表
3.周圍環(huán)境監(jiān)測
建筑物和地下管線等監(jiān)測涉及工程外部關(guān)系,應(yīng)由具有測量資質(zhì)的第三方承擔(dān),以使監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠而公正。
(1)坑外地層變形 基坑工程對(duì)周圍環(huán)境的影響范圍大約為1~2倍的基坑開挖深度,因此監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)考慮在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行布置。對(duì)地層變形監(jiān)測的項(xiàng)目有:地表沉降、土層分層沉降和土體傾斜以及地下水位變化等。
(2)臨近建(構(gòu))筑物沉降和傾斜監(jiān)測 建筑物變形監(jiān)測主要內(nèi)容有:建筑物的沉降監(jiān)測;建筑物的傾斜監(jiān)測和建筑物的裂縫監(jiān)測。
各類建筑物對(duì)差異沉降的承受能力可參閱表2-23和表2-24的規(guī)定,確定相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)重要、特殊的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)作專門的調(diào)研,然后決定允許的變形控制標(biāo)準(zhǔn)。
表2-23 差異沉降和相應(yīng)建筑物的反應(yīng)
(續(xù))
注:1.框架結(jié)構(gòu)有多種基礎(chǔ)形式,包括:現(xiàn)澆單獨(dú)基礎(chǔ)、現(xiàn)澆條形基礎(chǔ)、現(xiàn)澆筏形基礎(chǔ)、現(xiàn)澆箱形基礎(chǔ)、裝配式單獨(dú)基礎(chǔ)、裝配式條形基礎(chǔ)以及樁基。不同基礎(chǔ)形式的框架對(duì)沉降差的反應(yīng)也不同。表中只提出了一般框架結(jié)構(gòu)對(duì)差異沉降的反應(yīng),因此對(duì)重要框架結(jié)構(gòu)在差異沉降下的反應(yīng),還要仔細(xì)調(diào)研其基礎(chǔ)形式和使用要求,以確定允許的差異沉降量。
2.各種基礎(chǔ)形式的高聳煙囪、化工塔罐、氣柜、高爐、塔桅結(jié)構(gòu)(如電視塔)、劇院、會(huì)場空曠結(jié)構(gòu)等特別重要的建筑設(shè)施要做專門調(diào)研,以明確允許差異沉降值。
3.內(nèi)框架(特別是單排內(nèi)框架)和底層框架(條形或單獨(dú)基礎(chǔ))的多層砌體建筑結(jié)構(gòu),對(duì)不均勻沉降很敏感,亦應(yīng)專門調(diào)研。
表2-24 建筑物的基礎(chǔ)傾斜允許值
(3)臨近地下管線沉降與位移監(jiān)測 城市的地下市政管線主要有:煤氣管、上水管、電力電纜、電話電纜、雨水管和污水管等。地下管道根據(jù)其材料性質(zhì)和接頭構(gòu)造可分為剛性管道和柔性管道。其中煤氣管和上水管是剛性壓力管道,是監(jiān)測的重點(diǎn)。
2.2.2 錨桿及土釘墻
1.材料
1)土釘鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直、除銹、除油。
2)優(yōu)先選用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥。
3)采用干凈的中粗砂,含水量應(yīng)小于5%。
4)使用速凝劑時(shí),應(yīng)做與水泥的相容性試驗(yàn)及水泥漿凝結(jié)效果試驗(yàn)。
2.施工機(jī)具
成孔機(jī)具可選用沖擊鉆機(jī)、螺旋鉆機(jī)、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、洛陽鏟等;注漿泵;混凝土噴射機(jī);空氣壓縮機(jī);輸料管;供水設(shè)施。
3.施工工藝
錨桿施工工藝主要包括鉆孔、安放拉桿、灌漿和張拉錨固。
4.常見問題及防治(表2-25)
表2-25 錨桿及土釘墻常見問題與防治
(續(xù))
5.質(zhì)量驗(yàn)收(表2-26)
表2-26 錨桿及土釘墻支護(hù)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.2.3 地下連續(xù)墻
1.材料(表2-27)
表2-27 地下連續(xù)墻泥漿質(zhì)量的控制指標(biāo)
(續(xù))
2.施工機(jī)具
挖槽機(jī)械(我國在地下連續(xù)墻施工中,目前應(yīng)用最多的是吊索式蚌式抓斗、導(dǎo)桿式蚌式抓斗、多頭鉆和沖擊式挖槽機(jī));泥漿制備及處理系統(tǒng);混凝土澆筑系統(tǒng)等。
3.施工工藝
用特制的挖槽機(jī)械在泥漿護(hù)壁下每次開挖一定長度(一個(gè)單元槽段)的溝槽,待挖至設(shè)計(jì)深度并清除沉淀下來的泥渣后,將在地面上加工好的鋼筋骨架(稱為鋼筋籠)用起重機(jī)械吊放入充滿泥漿的溝槽內(nèi),用導(dǎo)管向溝槽內(nèi)澆筑混凝土,待混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,一個(gè)單元槽段即施工完畢。各個(gè)單元槽段之間由特制的接頭連接,而形成連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。
4.地下連續(xù)墻施工常見問題處理(表2-28)
表2-28 地下連續(xù)墻施工常見問題與防治
(續(xù))
(續(xù))
5.地下連續(xù)墻質(zhì)量要求
1)地下連續(xù)墻均應(yīng)設(shè)置導(dǎo)墻,導(dǎo)墻形式有預(yù)制和現(xiàn)澆兩種,現(xiàn)澆導(dǎo)墻形狀有“L”形或倒“L”形,可根據(jù)不同土質(zhì)選用。
2)地下墻施工前宜先試成槽,以檢驗(yàn)?zāi)酀{的配比、成槽機(jī)的選型并可復(fù)核地質(zhì)資料。
3)作為永久性結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻,其抗?jié)B質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地下防水工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50208—2011)執(zhí)行。
4)地下墻槽段間的連接接頭形式,應(yīng)根據(jù)地下墻的使用要求選用,且應(yīng)考慮施工單位的經(jīng)驗(yàn),無論選用何種接頭,在澆灌混凝土前,接頭處必須刷洗干凈,不留任何泥砂或污物。
5)地下墻與地下室結(jié)構(gòu)頂板、樓板、底板及梁之間連接可預(yù)埋鋼筋或接駁器(錐螺紋或直螺紋),對(duì)接駁器也應(yīng)按原材料檢驗(yàn)要求,抽樣復(fù)驗(yàn)。每500套為一個(gè)檢驗(yàn)批,每批應(yīng)抽查3件,復(fù)驗(yàn)內(nèi)容為外觀、尺寸、抗拉試驗(yàn)等。
6)施工前應(yīng)檢驗(yàn)進(jìn)場的鋼材、焊條。已完工的導(dǎo)墻應(yīng)檢查其凈空尺寸,墻面平整度與垂直度。檢查泥漿用的儀器、泥漿循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)完好。地下連續(xù)墻應(yīng)使用商品混凝土。
7)施工中應(yīng)檢查成槽的垂直度、槽底的淤積物厚度、泥漿密度、鋼筋籠尺寸、澆灌導(dǎo)管位置、混凝土上升速度、澆灌面標(biāo)高、地下墻連接面的清潔程度、商品混凝土的坍落度、鎖口管或接頭箱的拔出時(shí)間及速度等。
8)成槽結(jié)束后應(yīng)對(duì)成槽的寬度、深度及傾斜度進(jìn)行檢驗(yàn),重要結(jié)構(gòu)每段槽段都應(yīng)檢查,一般結(jié)構(gòu)可抽查總槽段數(shù)的20%,每槽段應(yīng)抽查1個(gè)段面。
9)永久性結(jié)構(gòu)的地下墻,在鋼筋籠沉放后,應(yīng)做二次清孔,沉渣厚度應(yīng)符合要求。
10)每50m3地下墻應(yīng)做1組試件,每幅槽段不得少于1組,在強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后方可開挖土方。
11)作為永久性結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻,土方開挖后應(yīng)進(jìn)行逐段檢查,鋼筋混凝土底板也應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收》(GB 50204—2011)的規(guī)定。
地下連續(xù)墻質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-29;地下連續(xù)墻和灌筑樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-30。
表2-29 地下連續(xù)墻質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
表2-30 地下連續(xù)墻和灌筑樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) (單位:mm)
2.2.4 排水與降水
1.排水與降水方法
地下水控制方法見表2-31,應(yīng)根據(jù)土層情況、降水深度、周圍環(huán)境、支護(hù)結(jié)構(gòu)種類等綜合考慮后優(yōu)選。
表2-31 地下水控制方法適用條件
集水明排法適用于土的滲透系數(shù)小于20m/d及降水深度小于5m的情況,當(dāng)土的滲透性強(qiáng)時(shí),容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。
井點(diǎn)降水法,即在基坑開挖前,預(yù)先在基坑周圍或基坑內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的濾水管(井),利用抽水設(shè)備從中抽水,使地下水位降至基坑底以下后才開挖。井點(diǎn)降水法的種類一般有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)和深井井點(diǎn),可根據(jù)土的滲透參數(shù)、要求降低水位的深度、設(shè)備條件以及工程特點(diǎn)等進(jìn)行選用。
表2-32為各種井點(diǎn)適用的土層滲透系數(shù)和降水深度情況。表2-33為輕型井點(diǎn)平面布置。
表2-32 各種井點(diǎn)適用的土層滲透系數(shù)和降水深度情況
表2-33 輕型井點(diǎn)平面布置
2.質(zhì)量驗(yàn)收(表2-34)
表2-34 降水與排水的施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.3 地基處理工程
2.3.1 灰土墊層
1.材料
灰土的土料宜用就地挖出的黏性土及塑性指數(shù)大于4的粉土,土內(nèi)不得含有松軟雜質(zhì),不得用地表耕植土、凍土或夾有凍塊的土,土料應(yīng)過篩,其顆粒不得大于15mm。
石灰宜用新鮮的消石灰,含氧化鈣、氧化鎂愈高愈好,使用前1~2d消解并過篩,其顆粒不得大于5mm,且不應(yīng)夾有未熟化的生石灰顆粒及其他雜質(zhì),也不得含有過多的水分。
灰土的石灰與土的體積配合比宜為2∶8或3∶7。
2.構(gòu)造
(1)墊層厚度 對(duì)于非自重濕陷性黃土地基,如果取墊層厚度為1.0~1.5倍基底寬度(柱基)和1.5~2.0倍基底寬度(條基),則可基本消除地基濕陷性。對(duì)于自重濕陷性黃土地基,應(yīng)換填全部濕陷性黃土層,以保證地基浸水后不出現(xiàn)濕陷變形。
(2)墊層寬度 墊層每邊超出建筑物寬度不小于墊層的厚度,且不小于2m。
3.施工
1)施工前應(yīng)先驗(yàn)槽,消除松土,并打兩遍底夯,要求平整干凈。如有積水和淤泥應(yīng)清除晾干。
2)灰土配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,應(yīng)適當(dāng)控制含水量,現(xiàn)場以手握成團(tuán),兩指輕捏即散為宜,一般最優(yōu)含水量為14%~18%。如果含水分過多或過少,則應(yīng)稍晾干或?yàn)⑺疂駶櫋?/p>
3)鋪灰應(yīng)分段分層夯筑,每層虛鋪厚度見表2-35。夯實(shí)機(jī)具可根據(jù)工程大小和現(xiàn)場機(jī)具條件用人力或機(jī)械夯打或碾壓,遍數(shù)按設(shè)計(jì)要求的干密度由試夯確定,一般不少于4遍。
表2-35 灰土最大虛鋪厚度
4)雨季施工時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)防雨、排水措施,保證在無水狀態(tài)下施工。夯實(shí)后的灰土3d內(nèi)不得受水浸泡。
4.常見問題與防治(表2-36)
表2-36 灰土墊層常見問題與防治
5.質(zhì)量驗(yàn)收
1)施工前應(yīng)檢查原材料,如灰土的土料、石灰以及配合比、灰土拌勻程度。
2)施工過程中應(yīng)檢查分層鋪設(shè)厚度,分段施工時(shí)上下兩層的搭接長度,夯實(shí)時(shí)加水量、夯壓遍數(shù)等。
3)每層施工結(jié)束后檢查灰土地基的壓實(shí)系數(shù)。壓實(shí)系數(shù)λc為土在施工時(shí)實(shí)際達(dá)到的干密度ρd與室內(nèi)采用擊實(shí)試驗(yàn)得到的最大干密度ρdmax之比,即:
λc=ρd/ρdmax
灰土應(yīng)逐層用貫入儀檢驗(yàn),以達(dá)到控制(設(shè)計(jì)要求)壓實(shí)系數(shù)所對(duì)應(yīng)的貫入度為合格,或用環(huán)刀法取樣檢測灰土的干密度,除以試驗(yàn)的最大干密度求得。施工結(jié)束后,應(yīng)檢驗(yàn)灰土地基的承載力。
4)灰土地基的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-37。
表2-37 灰土地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.3.2 砂和砂石墊層
1.材料
砂石墊層所用材料,應(yīng)選用顆粒級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中、粗砂。在缺少中、粗砂時(shí),可采用細(xì)砂、粉砂,但因粉細(xì)砂不易壓實(shí)且強(qiáng)度不高,應(yīng)摻加25%~30%的碎石或卵石,且要分布均勻,最大粒徑不宜大于50mm。砂石料中不得含有植物殘?bào)w、垃圾等有機(jī)雜質(zhì),含泥量應(yīng)小于5%。
墊層的承載力宜通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定,當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí),可按表2-38選用,并驗(yàn)算下臥層的承載力。
表2-38 各種墊層的承載力
(續(xù))
注:1.壓實(shí)系數(shù)小的墊層,承載力取低值,反之取高值。
2.重錘夯實(shí)土的承載力取低值,灰土取高值。
3.壓實(shí)系數(shù)λc為土的控制干密度ρd與最大干密度ρmax的比值;土的最大干密度宜采用擊實(shí)試驗(yàn)確定,碎石或卵石的最大干密度可取2.0~2.2t/m3。
2.砂和砂礫石墊層施工
1)鋪設(shè)墊層前應(yīng)驗(yàn)槽,將浮土清除?;舆吰卤仨毞€(wěn)定,防止振搗時(shí)塌土。
2)墊層鋪設(shè)時(shí),嚴(yán)禁擾動(dòng)墊層下臥層及側(cè)壁的軟弱土層,防止被踐踏、受凍或受浸泡。對(duì)基坑下靈敏度大的地基,在墊層最下一層只能用木夯夯實(shí),以免破壞基底土的結(jié)構(gòu)。
3)墊層應(yīng)分層鋪設(shè),分層夯實(shí)或壓實(shí)?;觾?nèi)預(yù)先安好5m×5m網(wǎng)格標(biāo)樁,控制每層砂墊層的鋪設(shè)厚度。夯壓要做到交叉重疊1/3,防止漏振和漏壓。夯實(shí)(碾壓)遍數(shù)和振實(shí)時(shí)間應(yīng)通過試驗(yàn)確定。在下層密度經(jīng)檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行上層施工。
3.常見問題與防治(表2-39)
表2-39 砂和砂石墊層常見問題與防治
4.質(zhì)量驗(yàn)收
1)施工前應(yīng)檢查砂石等原材料質(zhì)量及砂石拌和均勻程度。
2)施工過程中必須檢查分層厚度、分段施工時(shí)搭接部分的壓實(shí)情況、加水量、壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)系數(shù)。
3)施工結(jié)束后,應(yīng)檢查砂及砂石地基的承載力。
4)砂及砂石地基的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-40。
表2-40 砂及砂石地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.3.3 土工合成材料地基
1.土工合成材料
土工織物系采用聚酯纖維(滌綸)、聚丙纖維(腈綸)和聚丙烯纖維(丙綸)等高分子化合物(聚合物)經(jīng)加工后合成。一般用的無紡?fù)凉た椢?,系將聚合物原料投入?jīng)過熔融擠壓噴出紡絲,直接平鋪成網(wǎng),然后用粘合劑粘合(化學(xué)方法或濕法)、熱壓粘合(物理方法或干法)或針刺結(jié)合(機(jī)械方法)等方法將網(wǎng)連接成布。
2.土工合成材料施工
1)鋪設(shè)土工織物前,應(yīng)將基土表面壓實(shí)、修整平順均勻,清除雜物、草根,表面凹凸不平的可鋪一層砂找平。當(dāng)作路基鋪設(shè)時(shí),表面應(yīng)有4%~5%的坡度,以利排水。
2)鋪設(shè)應(yīng)從一端向另一端進(jìn)行,端部必須精心鋪設(shè)錨固,鋪設(shè)松緊應(yīng)適度,防止繃?yán)^緊或褶皺。
3)土工織物連接一般可采用搭接、縫合、膠合或U形釘釘合等方法。由于搭接和縫合法施工簡便、強(qiáng)度高,一般多采用這種方法。
4)為防止土工織物在施工中產(chǎn)生頂破、穿刺、擦傷和撕破等,一般在土工織物下面宜設(shè)置礫石或碎石墊層,在其上面設(shè)置砂卵石護(hù)層。
3.質(zhì)量驗(yàn)收
1)施工前應(yīng)對(duì)土工織物的物理性能(單位面積的質(zhì)量、厚度、密度)、強(qiáng)度、延伸率以及土、砂石料等進(jìn)行檢驗(yàn)。土工織物以100m2為一批,每批抽查5%。
2)施工過程中應(yīng)檢查清基、回填料鋪設(shè)厚度及平整度、土工織物的鋪設(shè)方向、搭接縫搭接長度或縫接狀況、土工織物與結(jié)構(gòu)的連接狀況等。
3)施工結(jié)束后,應(yīng)作承載力檢驗(yàn)。
4)土工織物地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-41。
表2-41 土工織物(土工合成材料)地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.3.4 粉煤灰墊層
1.材料
粉煤灰中含有大量SiO2、Al2O3、Fe2O3,有類似火山灰的特性,有一定活性,在壓實(shí)功能作用下能產(chǎn)生一定的自硬強(qiáng)度。
粉煤灰墊層具有遇水后強(qiáng)度降低的特性,其經(jīng)驗(yàn)數(shù)值是:對(duì)壓實(shí)系數(shù)λc=0.90~0.95的浸水墊層,其容許承載力可采用120~200kPa,可滿足軟弱下臥層的強(qiáng)度與地基變形要求;當(dāng)λc>0.90時(shí),可抗地震液化。
用一般電廠Ⅲ級(jí)以上粉煤灰,SiO2、Al2O3、Fe2O3含量盡量選用高的,顆粒粒徑宜為0.001~2.0mm,燒失量宜低于12%,含SO3宜小于0.4%,以免對(duì)地下金屬管道等產(chǎn)生一定的腐蝕性。粉煤灰中嚴(yán)禁混入植物、生活垃圾及其他有機(jī)雜質(zhì),其含水量應(yīng)控制在2%以下。
2.粉煤灰墊層施工
1)鋪設(shè)前,應(yīng)清除地基土垃圾,排除表面積水,平整場地,并用8t壓路機(jī)預(yù)壓兩遍,使其密實(shí)。
2)墊層應(yīng)分層鋪設(shè)與碾壓,鋪設(shè)厚度用機(jī)械夯為200~300mm,夯完后厚度為150~200mm;用壓路機(jī)為300~400mm,壓實(shí)后為250mm左右。
3)粉煤灰鋪設(shè)含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)。夯實(shí)或碾壓時(shí),如出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象,應(yīng)暫停壓實(shí),可采取將墊層開槽、翻松、晾曬或換灰等辦法處理。
4)每層鋪完經(jīng)檢測合格后,應(yīng)及時(shí)鋪筑上層,以防干燥、松散、起塵而污染環(huán)境,并應(yīng)嚴(yán)禁車輛在其上行駛;全部粉煤灰墊層鋪設(shè)完經(jīng)驗(yàn)收合格后,應(yīng)及時(shí)澆筑混凝土墊層,以防因日曬和雨淋而破壞。
3.質(zhì)量驗(yàn)收
1)施工前應(yīng)檢查粉煤灰材料,并對(duì)基槽清底狀況、地質(zhì)條件予以檢驗(yàn)。
2)施工過程中應(yīng)檢查鋪筑厚度、碾壓遍數(shù)、施工含水量控制、搭接區(qū)碾壓程度、壓實(shí)系數(shù)等。
3)施工結(jié)束后,應(yīng)對(duì)地基的壓實(shí)系數(shù)進(jìn)行檢查,并做載荷試驗(yàn)。載荷試驗(yàn)(平板載荷試驗(yàn)或十字板剪切試驗(yàn))數(shù)量,每單位工程不少于3點(diǎn),3000m2以上工程,每300m2至少1點(diǎn)。
4)粉煤灰地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-42。
表2-42 粉煤灰地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.3.5 強(qiáng)夯地基
1.機(jī)具設(shè)備
主要機(jī)具設(shè)備有夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置和錨系設(shè)備。
2.施工
施工程序?yàn)椋呵謇怼⑵秸麍龅亍鷺?biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置、測量場地高程→起重機(jī)械就位→夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置→將夯錘吊到預(yù)定高度脫鉤自由下落進(jìn)行夯擊→往復(fù)夯擊,按規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn),完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊→重復(fù)以上工序,完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊→用推土機(jī)將夯坑填平,測量場地高程→在規(guī)定的間隔時(shí)間后,按上述程序逐次完成全部夯擊遍數(shù)→用低能量滿夯,將場地表層松土夯實(shí),并測量夯實(shí)后的場地高程。
3.施工要點(diǎn)
1)強(qiáng)夯施工前,應(yīng)先平整場地,查明場地范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種管線的位置及標(biāo)高等,并采取必要措施,以免因強(qiáng)夯施工而造成破壞。填土區(qū)應(yīng)清除表層腐植土、草根等。場地整平挖方時(shí),應(yīng)在強(qiáng)夯范圍預(yù)留與夯沉量相當(dāng)?shù)耐梁瘛?/p>
2)強(qiáng)夯應(yīng)分段進(jìn)行,從邊緣夯向中央。
3)回填土應(yīng)控制含水量在最優(yōu)含水量范圍內(nèi),填土應(yīng)使中間稍高,認(rèn)真分層回填,分層推平、碾壓。
4)夯擊時(shí)應(yīng)按試驗(yàn)和設(shè)計(jì)確定的強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行,落錘應(yīng)保持平穩(wěn),夯位應(yīng)準(zhǔn)確。
5)做好施工過程中的監(jiān)測和記錄工作,按要求檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量等。
4.常見問題與防治(表2-43)
表2-43 強(qiáng)夯地基常見問題與防治
5.質(zhì)量驗(yàn)收
1)施工前應(yīng)檢查夯錘重量、尺寸、落錘控制手段、排水設(shè)施及被夯地基的土質(zhì)。
2)施工中應(yīng)檢查落距、夯擊遍數(shù)、夯點(diǎn)位置、夯擊范圍。
3)施工結(jié)束后,檢查被夯地基的強(qiáng)度并進(jìn)行承載力檢驗(yàn)。檢查點(diǎn)數(shù),每1個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)至少有1點(diǎn),基槽每20延米有1點(diǎn),整片地基50~100m2取1點(diǎn)。強(qiáng)夯后的土體強(qiáng)度隨間歇時(shí)間的增加而增加,檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果的測試工作,宜在強(qiáng)夯之后1~4周進(jìn)行,而不宜在強(qiáng)夯結(jié)束后立即進(jìn)行測試工作,否則測得的強(qiáng)度偏低。
4)強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-44。
表2-44 強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
(續(xù))
2.3.6 注漿地基
注漿地基分為水泥注漿地基和硅化注漿地基。
1.水泥注漿地基
(1)材料 水泥用強(qiáng)度等級(jí)32.5級(jí)或42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥;在特殊條件下亦可使用礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥或抗硫酸鹽水泥,要求新鮮無結(jié)塊。
灌漿一般用凈水泥漿,水灰比變化范圍為0.6~2.0,常用水灰比從8∶1到1∶1的水泥漿;要求快凝時(shí),可采用快硬水泥或在水中摻入水泥用量1%~2%的氯化鈣;如要求緩凝時(shí),可摻加水泥用量0.1%~0.5%的木質(zhì)素磺酸鈣;亦可摻加其他外加劑以調(diào)節(jié)水泥漿性能。在裂隙或孔隙較大、可灌性好的地層,可在漿液中摻入適量細(xì)砂,或粉煤灰,其比例為1∶0.5~1∶3,以節(jié)約水泥。
(2)施工機(jī)具設(shè)備 灌漿設(shè)備主要是壓漿泵,其選用原則是:能滿足灌漿壓力的要求,壓力穩(wěn)定,能保證安全可靠地運(yùn)轉(zhuǎn);機(jī)身輕便,結(jié)構(gòu)簡單,易于組裝、拆卸、搬運(yùn)。
水泥壓漿泵多用泥漿泵或砂漿泵代替。配套機(jī)具有攪拌機(jī)、灌漿管、閥門、壓力表等,此外還有鉆孔機(jī)等機(jī)具設(shè)備。
(3)施工 水泥注漿的工藝流程:鉆孔→下注漿管、套管→填砂→拔套管→封口→邊注漿邊拔注漿管→封孔。
施工要點(diǎn):
①地基注漿加固前,應(yīng)通過試驗(yàn)確定灌漿段長度、灌漿孔距、灌漿壓力等有關(guān)技術(shù)參數(shù)。
②灌漿施工方法是先在加固地基中按規(guī)定位置用鉆機(jī)或手鉆鉆孔到要求的深度,孔徑一般為55~100mm。水泥漿應(yīng)連續(xù)1次壓入,不得中斷。灌漿先從稀漿開始,逐漸加濃。
③注漿充填率應(yīng)根據(jù)加固土要求達(dá)到的強(qiáng)度指標(biāo)、加固深度、注漿流量、土體的孔隙率和滲透系數(shù)等因素確定。
2.硅化注漿地基
(1)材料 灌漿材料有:水玻璃,模數(shù)宜為2.5~3.3,不溶于水的雜質(zhì)含量不得超過2%,顏色為透明或稍帶混濁;氯化鈣溶液;pH值不得小于5.5~6.0,每1L溶液中雜質(zhì)不得超過60g,懸浮顆粒不得超過1%。
采用水玻璃水泥漿注漿時(shí),水泥用強(qiáng)度等級(jí)32.5級(jí)普通水泥;水泥漿的水灰比為0.8∶1~1∶1;水泥漿與水玻璃的體積比為1∶0.6~1∶1。
(2)機(jī)具設(shè)備 硅化灌漿主要機(jī)具設(shè)備有:振動(dòng)打拔管機(jī)(振動(dòng)鉆或三角架穿心錘)、注漿花管、壓力膠管、?42mm聯(lián)接鋼管、齒輪泵或手搖泵、壓力表、磅秤、漿液攪拌機(jī)、貯液罐、三腳架、倒鏈等。
3.施工
1)施工前,應(yīng)先在現(xiàn)場進(jìn)行灌漿試驗(yàn),確定各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。
2)灌注溶液的鋼管可采用內(nèi)徑為20~50mm,壁厚大于5mm的無縫鋼管。
3)灌漿管的設(shè)置,借打入法或鉆孔法(振動(dòng)打拔管機(jī)、振動(dòng)鉆或三腳架穿心錘)沉入土中,保持垂直和距離正確,管子四周孔隙用土填塞夯實(shí)。
4)硅化加固的土層以上應(yīng)保留1m厚的不加固土層,以防溶液上冒,必要時(shí)須夯填素土或打灰土層。
5)灌注溶液的壓力一般在0.2~0.4MPa(始)和0.8~1.0MPa(終)范圍內(nèi),采用電動(dòng)硅化法時(shí),不超過0.3MPa(表壓)。
6)土的加固程序,一般自上而下進(jìn)行,如土的滲透系數(shù)隨深度而增大時(shí),則應(yīng)自下而上進(jìn)行。
4.質(zhì)量驗(yàn)收
1)施工前應(yīng)掌握有關(guān)技術(shù)文件(注漿點(diǎn)位置、漿液配比、注漿施工參數(shù)、檢測要求等)。漿液組成材料的性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,注漿設(shè)備應(yīng)確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2)施工中應(yīng)經(jīng)常抽查漿液的配比及主要性能指標(biāo)、注漿順序、注漿過程的壓力控制等。
3)施工結(jié)束后應(yīng)檢查注漿體強(qiáng)度、承載力等。檢查孔數(shù)為總量的2%~5%,不合格率大于或等于20%時(shí)應(yīng)進(jìn)行二次注漿。檢查應(yīng)在注漿15d(砂土、黃土)或60d(黏性土)進(jìn)行。
4)水泥(硅化)注漿地基的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-45。
表2-45 水泥(硅化)注漿地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
(續(xù))
2.3.7 預(yù)壓地基
2.3.7.1 砂井堆載預(yù)壓地基
1.砂井堆載預(yù)壓地基材料與布置
(1)材料 砂井使用的砂宜用中砂、粗砂,墊層可用中砂、細(xì)砂或礫砂,砂含泥量不大于3%。一般不宜使用粉砂。
(2)砂井布置 一般情況下,砂井的直徑和間距取細(xì)而密時(shí),固結(jié)效果較好,常用直徑為300~400mm,常用井距為砂井直徑的6~9倍,一般不應(yīng)小于1.5m。砂井長度的選擇與土層分布、地基中附加應(yīng)力的大小、施工期限和條件等因素有關(guān)。砂井長度應(yīng)穿過主要的壓縮層。砂井長度一般為10~20m。
2.施工機(jī)具
機(jī)具設(shè)備主要有樁機(jī)和樁管。樁機(jī)可采用振動(dòng)沉樁機(jī)、錘擊沉樁機(jī)或靜壓沉樁機(jī)等;樁管外徑與井直徑相同,樁管下端裝有自由脫落的混凝土樁靴或帶活瓣式樁靴,活瓣用草圈或鐵圈約束,使呈圓錐形。配套機(jī)具有吊斗、機(jī)動(dòng)翻斗車等。
3.施工
施工工藝為:用打樁機(jī)將樁管沉入地基中預(yù)定深度→在樁管內(nèi)灌入砂料→邊振動(dòng)邊將樁管拔出(或用樁錘,邊錘擊邊拔管,以搗實(shí)擠密形成砂柱),如此往復(fù),直至砂充填井孔內(nèi)→拔出樁管(也可二次打入樁管灌砂,形成擴(kuò)大砂井)。
施工要點(diǎn):
1)打砂井順序應(yīng)從外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行,如砂井間距較大可逐排進(jìn)行。打砂井后基坑表層會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)隆起,應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)。
2)灌砂井砂中的含水量應(yīng)加以控制,對(duì)飽和水的土層,砂可采用飽和狀態(tài);對(duì)非飽和土和雜填土,或能形成直立孔的土層,含水量可采用7%~9%。
3)施工期間應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場測試,包括邊樁水平位移觀測、地面沉降觀測、孔隙水壓力觀測。
2.3.7.2 袋裝砂井堆載預(yù)壓地基
1.材料
(1)裝砂袋 裝砂袋的材料一般多采用聚丙烯編織布或玻璃絲纖維布、黃麻片、再生布等。所用材料應(yīng)具有良好的透水、透氣性,一定的耐腐蝕、抗老化性能,裝砂不易漏失,并有足夠的抗拉強(qiáng)度,能承受袋內(nèi)裝砂自重和彎曲所產(chǎn)生的拉力。
(2)砂 中、細(xì)砂,含泥量不大于3%。
2.袋裝砂井布置
袋裝砂井直徑根據(jù)所承擔(dān)的排水量和施工工藝要求決定,一般采用7~12cm,間距1.5~2.0m,井徑比為15~25。袋裝砂井長度,應(yīng)比砂井孔長度長50cm,使袋裝砂放入井孔內(nèi)后可露出地面,以便埋入排水砂墊層中。
3.施工機(jī)具
打設(shè)機(jī)械可采用袋裝砂井打設(shè)機(jī),也可采用各種導(dǎo)管式的振動(dòng)打設(shè)機(jī)械,有履帶臂架式、步履臂架式、軌道門架式、吊機(jī)導(dǎo)架式等打設(shè)機(jī)械。所有鋼管的內(nèi)徑宜略大于砂井直徑,以減小施工過程中對(duì)地基的擾動(dòng)。
4.施工
施工工藝為:定位→整理樁尖(活瓣樁尖或預(yù)制混凝土樁尖)→沉入導(dǎo)管→將砂袋放入導(dǎo)管→往管內(nèi)灌水(減少砂袋與管壁的摩擦力)→拔管。
施工要點(diǎn):
1)袋中裝砂宜用風(fēng)干砂,不宜采用濕砂。
2)聚丙烯編織袋,在施工時(shí)應(yīng)避免太陽曝曬老化。砂袋入口處的導(dǎo)管口應(yīng)裝設(shè)滾輪,下放砂袋要仔細(xì),防止砂袋破損漏砂。
3)施工中要經(jīng)常檢查樁尖與導(dǎo)管口的密封情況,避免管內(nèi)進(jìn)泥過多,造成井阻。
2.3.7.3 塑料排水帶堆載預(yù)壓地基
1.材料
塑料排水帶的厚度應(yīng)符合表2-46要求,塑料排水帶的性能應(yīng)符合表2-47要求。
表2-46 不同型號(hào)塑料排水帶的厚度
表2-47 塑料排水帶的性能
注:A型排水帶適用于插入深度小于15m;B型排水帶適用于插入深度小于25m;C型排水帶適用于插入深度小于35m。
2.機(jī)具設(shè)備
主要設(shè)備為插帶機(jī),基本上可與袋裝砂井打設(shè)機(jī)械共用,只需將圓形導(dǎo)管改為矩形導(dǎo)管。也可用國內(nèi)常用打設(shè)機(jī)械,其振動(dòng)打設(shè)工藝、錘擊振動(dòng)力大小,可根據(jù)每次打設(shè)根數(shù)、導(dǎo)管截面大小、入土長度及地基均勻程度確定。
3.施工
塑料排水帶打設(shè)程序:定位→將塑料排水帶通過導(dǎo)管從管下端穿出→將塑料帶與樁尖連接貼緊管下端并對(duì)準(zhǔn)樁位→打設(shè)樁管插入塑料排水帶→拔管、剪斷塑料排水帶。
施工要點(diǎn):
1)塑料帶濾水膜在轉(zhuǎn)盤和打設(shè)過程中應(yīng)避免損壞,防止淤泥進(jìn)入帶芯堵塞輸水孔。
2)塑料帶與樁尖錨旋要牢固,防止拔管時(shí)脫離,將塑料帶拔出。打設(shè)時(shí)嚴(yán)格控制間距和深度,如塑料帶拔起超過2m以上,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)打。
3)樁尖平端與導(dǎo)管下端要連接緊密,防止錯(cuò)縫,以免在打設(shè)過程中淤泥進(jìn)入導(dǎo)管,增加對(duì)塑料帶的阻力,或?qū)⑺芰蠋О纬觥?/p>
2.3.7.4 真空預(yù)壓地基
1.材料
真空濾水管采用的鋼管或塑料管材,應(yīng)能承受足夠的徑向壓力而不變形。濾水管上應(yīng)梅花形布置濾水孔,孔徑一般為?8~10mm,孔間距50mm;管上纏繞直徑3mm的鐵絲,外包尼龍窗紗布一層,最外面再包一層滲透性好的編織布或土工纖維或棕皮。
密封膜應(yīng)采用抗老化性能好、韌性好、抗穿刺能力強(qiáng)的不透氣材料。常用聚氯乙烯薄膜作為密封膜。密封膜熱合時(shí)宜用兩條熱合縫水平搭接,搭接長度應(yīng)大于15mm。
2.機(jī)具設(shè)備
真空預(yù)壓主要設(shè)備為真空泵,一般宜用射流真空泵,它由射流箱及離心泵所組成。
3.施工
工藝流程:地質(zhì)調(diào)查→排水設(shè)計(jì)→排水砂墊層施工→打設(shè)豎向排水體→埋設(shè)真空分布管→鋪設(shè)密封膜→安裝真空泵、連接管路→抽真空→觀測→檢驗(yàn)效果。
施工要點(diǎn):
1)真空預(yù)壓法豎向排水系統(tǒng)設(shè)置同砂井(或袋裝砂井、塑料排水帶)堆載預(yù)壓法。
2)砂墊層中水平分布濾管的埋設(shè)距離要適當(dāng),管上部應(yīng)覆蓋100~200mm厚的砂層。
3)砂墊層上密封薄膜,一般采用2~3層聚氯乙烯薄膜,應(yīng)按先后順序同時(shí)鋪設(shè),要求氣密性好。
4)當(dāng)面積較大時(shí),宜分區(qū)預(yù)壓,區(qū)與區(qū)間隔距離以2~6m為佳。
5)做好真空度、地面沉降量、深層沉降、水平位移、孔隙水壓力和地下水位的現(xiàn)場測試工作,如發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時(shí)采取措施。
2.3.7.5 預(yù)壓地基工程驗(yàn)收
施工前應(yīng)檢查施工監(jiān)測措施,沉降、孔隙水壓力等原始數(shù)據(jù),排水設(shè)施、砂井(包括袋裝砂井)、塑料排水帶等位置。塑料排水帶的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2-46~表2-48的要求。
表2-48 預(yù)壓地基和塑料排水帶質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
注:如真空預(yù)壓,主控項(xiàng)目中預(yù)壓載荷的檢查為真空度降低值<2%。
2.3.8 振沖地基
振沖法按加固機(jī)理和效果的不同,分為振沖置換法和振沖密實(shí)法兩類。
2.3.8.1 振沖置換法
1.材料與布置
(1)材料 填料可用含泥量不大的碎石、卵石、角礫、圓礫等,常用骨料粒徑為20~50mm,最大粒徑不宜大于80mm,以免在孔中發(fā)生卡料現(xiàn)象。在樁頂應(yīng)鋪設(shè)一層200~500mm厚的碎石墊層。
(2)布置 處理范圍通常應(yīng)大于基底面積。樁的間距應(yīng)根據(jù)荷載大小和原土的抗剪強(qiáng)度確定,可用1.5~2.5m。樁長的確定,當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度不大時(shí),應(yīng)按相對(duì)硬層埋藏深度確定;當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度較大時(shí),應(yīng)按建筑物地基的變形允許值確定。樁長不宜短于4m。樁的直徑可按每根樁所用的填料量計(jì)算,一般為0.8~1.2m。
2.施工機(jī)具設(shè)備
振沖機(jī)具設(shè)備主要包括振沖器、起重機(jī)和水泵。
配套設(shè)備中,升降振沖器的機(jī)具常采用履帶式或輪胎式起重機(jī),也可采用自行井架式施工平臺(tái)或其他合適的機(jī)具設(shè)備。
3.施工
施工順序?yàn)椋呵謇砥秸┕龅?,布置樁位→施工機(jī)具就位→啟動(dòng)水泵和振沖器,使振沖器徐徐沉入土中,直至達(dá)到設(shè)計(jì)處理深度以上0.3~0.5m,記錄振沖器經(jīng)各深度的電流值和時(shí)間,提升振沖器至孔口→重復(fù)上一步驟1~2次,使孔內(nèi)泥漿變稀,然后將振沖器提出孔口→向孔內(nèi)倒入一批填料,將振沖器沉入填料中進(jìn)行振密→將振沖器提出孔口,繼續(xù)制作上部的樁段。
施工要點(diǎn):
1)施工前應(yīng)先進(jìn)行振沖試驗(yàn),以確定成孔合適的水壓、水量、成孔速度及填料方法;達(dá)到土體密實(shí)時(shí)的密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間。一般控制標(biāo)準(zhǔn)是:密實(shí)電流不小于50A;填料量為每米樁長不小于0.6m3,且每次填料量控制在0.20~0.35m3;留振時(shí)間30~60s。
2)每次往孔內(nèi)倒入的填料數(shù)量不宜過多,約為堆積在孔內(nèi)0.8m高,然后用振沖器振密后再繼續(xù)加填料,此時(shí)電動(dòng)機(jī)電流值為超過原空振時(shí)電流值35~45A。
3)每根樁的填料總量和密實(shí)度必須符合設(shè)計(jì)要求或施工規(guī)范的規(guī)定。
4)在施工場地上應(yīng)事先開設(shè)排泥水溝系統(tǒng),將成樁過程中產(chǎn)生的泥水集中引入沉淀池。定期將沉淀池底部的厚泥漿挖出運(yùn)送至指定地點(diǎn)。沉淀池上部較清的水可重復(fù)使用。
2.3.8.2 振沖密實(shí)法
1.材料及構(gòu)造
(1)填料 可用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂等硬質(zhì)材料。每一振沖點(diǎn)所需的填料量隨地基土要求達(dá)到的密實(shí)程度和振沖點(diǎn)間距而定,應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。
(2)構(gòu)造 處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍,在建筑物基礎(chǔ)外緣每邊放寬不得小于5m;振沖深度:當(dāng)可液化土層不厚時(shí),振沖深度應(yīng)穿透整個(gè)可液化土層;當(dāng)可液化土層較厚時(shí),振沖深度應(yīng)按要求的抗震處理深度確定;振沖點(diǎn)布置和間距:振沖點(diǎn)宜按等邊三角形或正方形布置,間距一般可取1.8~2.5m。
2.機(jī)具設(shè)備
振沖密實(shí)法的施工機(jī)具設(shè)備同振沖置換法。
3.施工
施工工藝為:清理平整場地、布置振沖點(diǎn)→施工機(jī)具就位,安放鋼護(hù)筒→啟動(dòng)水泵和振沖器,振沖器達(dá)設(shè)計(jì)處理深度→填料在振沖器振動(dòng)下依靠自重沿護(hù)筒周壁下沉至孔底→重復(fù)上一步驟,直至完成全孔處理,詳細(xì)記錄各深度的最終電流值、填料量等。
施工要點(diǎn):
1)控制水量大小和留振時(shí)間。水量的大小是保證地基中砂土充分飽和,受到振動(dòng)能夠產(chǎn)生液化;足夠的留振時(shí)間(30~60s)使地基中的砂土完全液化,停振后土顆粒重新排列,密實(shí)度提高,振密程度一般以電流超過原空振時(shí)電流25~30A來表
示該深度處的樁體已經(jīng)擠密。
2)對(duì)粉細(xì)砂應(yīng)加填料,加填料的作用是填充振沖器上提后留下的孔洞;此外,填料作為傳力介質(zhì),在振沖器的水平振動(dòng)下,通過連續(xù)加填料將砂層進(jìn)一步擠密。
3)對(duì)中、粗砂,當(dāng)振沖器上提后孔壁坍落能自行填滿下面的孔洞,因而可以不加填料。
4)當(dāng)干砂厚度大,地下水位低時(shí),則應(yīng)采取措施大量補(bǔ)水,以使砂處于或接近飽和狀態(tài),方可施工。
2.3.8.3 振沖地基工程常見問題與防治(見表2-49)
表2-49 振沖地基工程常見問題與防治
2.3.8.4 振沖地基工程驗(yàn)收
1)施工前應(yīng)檢查振沖的性能、電流表、電壓表的準(zhǔn)確度及填料的性能。
2)施工中應(yīng)檢查密度電流、供水壓力、供水量、填料量、孔底留振時(shí)間、振沖點(diǎn)位置、振沖器施工參數(shù)等(施工參數(shù)由振沖試驗(yàn)或設(shè)計(jì)確定)。
3)施工結(jié)束后,應(yīng)在有代表性的地段做地基強(qiáng)度或地基承載力檢驗(yàn)。
4)振沖地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2-50的規(guī)定。
表2-50 振沖地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.3.9 高壓噴射注漿地基
1.材料
旋噴使用的水泥應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥。一般泥漿水灰比為1∶1~1.5∶1;為消除離析,一般再加入水泥用量3%的陶土、0.09%的堿。漿液宜在旋噴前1h以內(nèi)配制,使用時(shí)濾去硬塊、砂石等,以免堵塞管路和噴嘴。
2.機(jī)具設(shè)備
高壓噴射注漿法主要機(jī)具設(shè)備包括:高壓泵、鉆機(jī)、漿液攪拌器等;輔助設(shè)備包括操縱控制系統(tǒng)、高壓管路系統(tǒng)、材料儲(chǔ)存系統(tǒng)以及各種管材、閥門、接頭安全設(shè)施等。
3.施工
施工工藝:單管法、雙管法和三管法噴射注漿的施工程序基本一致,即機(jī)具就位、貫入噴射注漿管、噴射注漿、拔管及沖洗等。
施工要點(diǎn):
1)高壓噴射注漿單管法及二重管法的高壓水泥漿液射流和三重管法高壓水射流的壓力宜大于20MPa,三重管法使用的低壓水泥漿液流壓力宜大于1MPa,氣流壓力宜取0.7MPa,提升速度可取0.1~0.25m/min。
2)鉆機(jī)與高壓注漿泵的距離不宜過遠(yuǎn),要求鉆機(jī)安放保持水平,鉆桿保持垂直,其傾斜度不得大于1.5%,水平位置偏差不大于50mm。
3)插入旋噴管后先做高壓水射水試驗(yàn),合格后按旋噴、定噴或擺噴的工藝要求和選定的參數(shù),由下而上進(jìn)行噴射注漿,注漿管分段提升的搭接長度不得小于100mm。
4)高壓噴射注漿時(shí),先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力、噴漿量后再逐漸提升注漿管。中間發(fā)生壓力驟然下降或上升故障時(shí)應(yīng)停止提升和旋噴,以防樁體中斷,并立即檢查排除故障。
5)高壓噴射注漿時(shí),當(dāng)冒漿量大于注漿量的20%或不冒漿,應(yīng)查明原因。
4.常見問題與防治(見表2-51)
表2-51 高壓噴射注漿地基常見問題與防治
5.質(zhì)量驗(yàn)收
1)施工前應(yīng)檢查水泥、外摻劑等的質(zhì)量,樁位、壓力表、流量表的精度和靈敏度,高壓噴射設(shè)備的性能等。
2)施工中應(yīng)檢查施工參數(shù)(壓力、水泥漿量、提升速度、旋轉(zhuǎn)速度等)的應(yīng)用情況及施工程序。
3)施工結(jié)束后28d,對(duì)施工質(zhì)量及承載力進(jìn)行檢驗(yàn),內(nèi)容為樁體強(qiáng)度、承載力、平均直徑、樁體中心位置、樁體均勻性等。
4)旋噴注漿地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如表2-52所示。
表2-52 旋噴(高壓噴射)注漿地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.4 樁基礎(chǔ)工程
2.4.1 樁基礎(chǔ)的分類
(1)按承載性狀分類 分為摩擦型樁,端承型樁和復(fù)合受荷樁。
(2)按成樁方法與工藝分類 分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁。
2.4.2 樁基施工機(jī)械設(shè)備的選用
1.樁錘
樁錘有落錘、汽錘、柴油錘、振動(dòng)錘等,其使用條件和適用范圍可參考表2-53。
表2-53 各類樁錘特點(diǎn)及適用范圍
(續(xù))
2.樁架
打樁過程中,樁架的主要作用是起重與導(dǎo)向。柴油錘、蒸汽錘、振動(dòng)錘、液壓錘、落錘以及鉆孔機(jī)的工作裝置等在施工時(shí)都必須與樁架配套使用。
按行走方式的不同,樁架可分為滾動(dòng)式、軌道式、履帶式、步履式、懸掛式等。樁架的選用主要根據(jù)所選定的樁錘的形式、質(zhì)量和尺寸;樁的材料、材質(zhì)、截面形式與尺寸、樁長和樁的連接方式;樁的種類、樁數(shù)、樁的布置方式;作業(yè)空間、打入位置;以及打樁的連續(xù)程度與工期要求等而定。
樁架高度一般可按樁長需要分節(jié)接長,樁架高度應(yīng)滿足以下要求:
樁架高度=單節(jié)樁長+滑輪組高度+樁錘高度+樁帽高度+起錘位移高度
3.常用灌注樁鉆孔機(jī)械
按成孔方法不同分為沖擊式鉆孔機(jī)、沖抓錐成孔機(jī)、螺旋鉆孔機(jī)、轉(zhuǎn)盤式(回轉(zhuǎn)式)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)等。
2.4.3 混凝土預(yù)制樁
1.樁的制作、運(yùn)輸和堆放
(1)制作 制作程序:現(xiàn)場制作場地壓實(shí)、整平→場地地坪作三七灰土或澆筑混凝土→支?!壴摻罟羌?、安設(shè)吊環(huán)→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)至30%強(qiáng)度拆模→支間隔端頭模板、刷隔離劑、綁鋼筋→澆筑間隔樁混凝土→同法間隔重疊制作第二層樁→養(yǎng)護(hù)至70%強(qiáng)度起吊→達(dá)100%強(qiáng)度后運(yùn)輸、堆放。
(2)制作方法
①混凝土預(yù)制樁可在工廠或施工現(xiàn)場預(yù)制,長樁可分節(jié)制作。
②樁中的鋼筋應(yīng)嚴(yán)格保證位置的正確,樁尖應(yīng)對(duì)準(zhǔn)縱軸線,鋼筋骨架主筋連接宜采用對(duì)焊或電弧焊,要求滿足表2-54預(yù)制樁鋼筋骨架質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
表2-54 預(yù)制樁鋼筋骨架質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
③混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于C30,粗骨料用5~40mm碎石或卵石,用機(jī)械拌制混凝土,坍落度不大于6cm,混凝土澆筑應(yīng)由樁頂向樁尖方向連續(xù)澆筑,不得中斷。澆筑完畢應(yīng)遮蓋灑水養(yǎng)護(hù)不少于7d,如用蒸汽養(yǎng)護(hù),在蒸養(yǎng)后,尚應(yīng)適當(dāng)自然養(yǎng)護(hù),30d后方可使用。
(3)起吊、運(yùn)輸和堆放 當(dāng)樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的70%后方可起吊,吊點(diǎn)應(yīng)系于設(shè)計(jì)規(guī)定之處,如無吊環(huán),可按樁身彎矩最小原則和經(jīng)驗(yàn)設(shè)置吊點(diǎn)起吊。
樁運(yùn)輸時(shí)的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的100%。裝載時(shí)樁支承應(yīng)按設(shè)計(jì)吊鉤位置或接近設(shè)計(jì)吊鉤位置疊放平穩(wěn)并墊實(shí)。
樁應(yīng)按規(guī)格和樁號(hào)分層疊置,支承點(diǎn)應(yīng)設(shè)在吊點(diǎn)或近旁處保持在同一橫斷平面上,各層墊木應(yīng)上下對(duì)齊,并支承平穩(wěn),堆放層數(shù)不宜超過4層。
2.打樁施工
施工工藝:施工準(zhǔn)備→確定打樁順序→吊樁定位→打樁。
施工要點(diǎn):
(1)確定打樁順序 制訂打樁順序時(shí),應(yīng)先研究現(xiàn)場條件和環(huán)境、樁區(qū)面積和位置、鄰近建筑物和地下管線的狀況、地基土特性、樁型、布置、間距、樁數(shù)和樁長、堆放場地、采用的施工機(jī)械、臺(tái)數(shù)及使用要求、施工工藝和施工方法等,然后結(jié)合施工條件選用打樁效率高、對(duì)環(huán)境危害影響小的合理打樁順序。常用的打樁順序一般有:自兩側(cè)向中間打、逐排打設(shè)、自中間向四周打、自中間向兩側(cè)打。
為減少擠土影響,確定沉樁順序的原則如下:
1)從中間向四周沉設(shè),由中及外。
2)從靠近現(xiàn)有建筑物最近的樁位開始沉設(shè),由近及遠(yuǎn)。
3)先沉設(shè)入土深度深的樁,由深及淺。
4)先沉設(shè)斷面大的樁,由大及小。
5)先沉設(shè)長度大的樁,由長及短。
(2)打樁
1)打樁方法有錘擊法、振動(dòng)法及靜力壓樁法等,以錘擊法應(yīng)用最普遍。打樁時(shí),應(yīng)用導(dǎo)板夾具,或樁箍將樁嵌固在樁架兩導(dǎo)柱中,樁位置及垂直度經(jīng)校正后,方可將錘連同樁帽壓在樁頂,開始沉樁。樁錘、樁帽與樁身中心線要一致,樁頂不平,應(yīng)用厚紙板墊平或用環(huán)氧樹脂砂漿補(bǔ)抹平整。
2)開始沉樁應(yīng)起錘輕壓并采用小落距(0.5~0.8m)擊打數(shù)錘,觀察樁身、樁架、樁錘等垂直一致,方可轉(zhuǎn)入正常。樁插入時(shí)的垂直度偏差不得超過0.5%。
3)當(dāng)樁頂標(biāo)高較低,須送樁入土?xí)r,應(yīng)用鋼制送樁放于樁頭上,錘擊送樁將樁送入土中。
振動(dòng)沉樁與錘擊沉樁法基本相同。
3.打樁質(zhì)量控制
1)樁端(指樁的全截面)位于一般土層時(shí),以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高為主,貫入度可作為參考。
2)樁端達(dá)到堅(jiān)硬、硬塑的黏性土,中密以上粉土、砂土、碎石類土、風(fēng)化巖時(shí),以貫入度控制為主,樁端標(biāo)高可作為參考。
3)當(dāng)貫入度已達(dá)到,而樁端標(biāo)高未達(dá)到時(shí),應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣,按每陣10擊的貫入度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值加以確認(rèn)。
4)振動(dòng)法沉樁是以振動(dòng)箱代替樁錘,其質(zhì)量控制是以最后3次振動(dòng)(加壓),每次10min或5min,測出每分鐘的平均貫入度,以不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值為合格,而摩擦樁則以沉到設(shè)計(jì)要求的深度為合格。
4.打(沉)樁驗(yàn)收
1)打(沉)入樁的樁位偏差按表2-55控制,樁頂標(biāo)高的允許偏差為-50mm~+100mm;斜樁傾斜度的偏差不得大于傾斜角正切值的15%(傾斜角系樁的縱向中心線與鉛垂線間夾角)。
表2-55 預(yù)制樁樁位允許偏差
注:H為施工現(xiàn)場地面標(biāo)高與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高的距離。
2)施工結(jié)束后應(yīng)對(duì)承載力進(jìn)行檢查。樁的靜載荷試驗(yàn)根數(shù)應(yīng)不少于總樁數(shù)的1%,且不少于3根;當(dāng)總樁數(shù)少于50根時(shí),應(yīng)不少于2根;當(dāng)施工區(qū)域地質(zhì)條件單一,又有足夠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況由設(shè)計(jì)人員酌情而定。
3)樁身質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),對(duì)多節(jié)打入樁不應(yīng)少于樁總數(shù)的15%,且每個(gè)柱子承臺(tái)不得少于1根。
4)由工廠生產(chǎn)的預(yù)制樁應(yīng)逐根檢查,工廠生產(chǎn)的鋼筋籠應(yīng)抽查總量的10%,但不少于5根。
5)現(xiàn)場預(yù)制成品樁時(shí),應(yīng)對(duì)原材料,鋼筋骨架、混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢查;采用工廠生產(chǎn)的成品樁時(shí),進(jìn)場后應(yīng)作外觀及尺寸檢查,并應(yīng)附相應(yīng)的合格證、復(fù)驗(yàn)報(bào)告。
6)施工中應(yīng)對(duì)樁體垂直度、沉樁情況、樁頂完整狀況、樁頂質(zhì)量等進(jìn)行檢查,對(duì)電焊接樁、重要工程應(yīng)作10%的焊縫探傷檢查。
7)對(duì)長樁或總錘擊數(shù)超過500擊的錘擊樁,必須滿足樁體強(qiáng)度及28d齡期的兩項(xiàng)條件才能錘擊。
8)施工結(jié)束后,應(yīng)對(duì)承載力及樁體質(zhì)量做檢驗(yàn)。
9)鋼筋混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-56。
表2-56 鋼筋混凝土預(yù)制樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
5.打(沉)樁常見問題及防治(表2-57)
表2-57 打(沉)樁常見問題及防治
(續(xù))
(續(xù))
2.4.4 先張預(yù)應(yīng)力管樁
先張預(yù)應(yīng)力管樁,簡稱管樁,系采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制成的一種空心圓柱體細(xì)長混凝土預(yù)制構(gòu)件。管樁按樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(代號(hào)PC樁)和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(代號(hào)PHC樁)。前者強(qiáng)度等級(jí)不低于C60;后者不低于C80。
1.打(沉)樁施工
施工工藝:測量定位→樁機(jī)就位→底樁就位、對(duì)中和調(diào)直→錘擊沉樁→接樁→再錘擊→再接樁→打至持力層→收錘,測貫入度。
2.常見問題及防治(表2-58)
表2-58 管樁打(沉)樁常見問題及防治
(續(xù))
3.質(zhì)量要求
1)施工前應(yīng)檢查進(jìn)入現(xiàn)場的成品樁、接樁用電焊條等產(chǎn)品質(zhì)量。
2)施工過程中應(yīng)檢查樁的貫入情況、樁頂完整狀況、電焊接樁質(zhì)量、樁體垂直度、電焊后的停歇時(shí)間。重要工程應(yīng)對(duì)電焊接頭作10%的焊縫探傷檢查。
3)施工結(jié)束后應(yīng)作載荷試驗(yàn),以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)承載力,同時(shí)應(yīng)作樁體質(zhì)量檢驗(yàn)。載荷試驗(yàn)及樁體質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)量要求同“打(沉)入式混凝土預(yù)制樁施工”。
4)先張法預(yù)應(yīng)力管樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-59。成品樁均在工廠生產(chǎn),隨產(chǎn)品出廠有質(zhì)量保證資料,一般在現(xiàn)場僅對(duì)外形進(jìn)行檢驗(yàn)。
表2-59 先張法預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
(續(xù))
2.4.5 鋼樁
1.鋼樁種類
鋼樁常見有鋼管樁和H形鋼樁。
鋼管樁重量輕、剛性好,裝卸、運(yùn)輸、堆放方便,不易損壞,樁長易于調(diào)節(jié),排土量小,接頭連接簡單,工程質(zhì)量可靠,施工速度快。在國內(nèi)外都得到了較廣泛地應(yīng)用。但鋼材用量大,工程造價(jià)較高;打樁機(jī)具設(shè)備較復(fù)雜,振動(dòng)和噪聲較大;樁材保護(hù)不善、易腐蝕等問題,在選用時(shí)應(yīng)有充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較。
H形鋼樁與鋼管樁相比,具有穿透能力較強(qiáng),可穿越中間硬土層;施工擠土量小,切割、接長較方便,取材較易,價(jià)格較便宜(20%~30%)等優(yōu)點(diǎn)。但其承載能力、抗錘擊性能要差一些,運(yùn)輸和堆放中易于造成彎折,要特別采取一定防彎折技術(shù)措施。
2.打樁機(jī)械的選擇
打樁機(jī)的選擇要根據(jù)工程地貌、地質(zhì),配套錘的型號(hào)、外形尺寸、重量,樁的材質(zhì)、規(guī)格及埋入深度,工程量大小、工期長短等而定。鋼樁打樁機(jī)以三點(diǎn)支撐桅桿式(履帶行走)柴油打樁機(jī)使用較普遍。
3.打樁順序
鋼管樁施工工藝:樁機(jī)安裝→樁機(jī)移動(dòng)就位→吊樁→插樁→錘擊下沉→接樁→錘擊至設(shè)計(jì)深度→內(nèi)切鋼管樁→精割鋼樁→戴樁帽。
H形鋼樁施工工藝:現(xiàn)場三通一平→樁機(jī)安裝、就位→吊樁→插樁→錘擊下沉→接樁→再錘擊→控制停打標(biāo)準(zhǔn)→基坑開挖→精割鋼樁→戴樁帽。
4.質(zhì)量要求
1)施工前應(yīng)對(duì)進(jìn)入現(xiàn)場的成品鋼樁和電焊條進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),成品鋼樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-60。
表2-60 成品鋼樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2)施工中應(yīng)檢查鋼樁的垂直度、沉入過程情況、電焊連接質(zhì)量、電焊后的停歇時(shí)間,樁頂錘擊后的完整狀況。電焊質(zhì)量除常規(guī)檢查外,應(yīng)作10%的焊縫探傷檢查。
3)施工結(jié)束后應(yīng)作承載力檢驗(yàn)。低應(yīng)變整體性檢驗(yàn)按需要確定。
4)鋼樁施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-61。
表2-61 鋼樁施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
5.施工常見問題及防治(表2-62、表2-63)
表2-62 鋼管樁錘擊式沉樁常見問題及防治
表2-63 打(沉)型鋼樁常遇問題及預(yù)防處理方法
2.4.6 靜力壓樁施工
2.4.6.1 機(jī)械靜壓樁
1.壓樁機(jī)具設(shè)備
靜力壓樁機(jī)分機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式壓樁機(jī)設(shè)備高大笨重,行走移動(dòng)不便,壓樁速度較慢,但裝配費(fèi)用較低,只少數(shù)還有這種設(shè)備的地區(qū)還在應(yīng)用;液壓式壓樁機(jī)自動(dòng)化程度高,結(jié)構(gòu)緊湊,行走方便快速,施壓部分不在樁頂面,而在樁身側(cè)面,它是當(dāng)前國內(nèi)較廣泛采用的一種新型壓樁機(jī)械。國內(nèi)常用的有YZY系列和ZYJ系列液壓靜力壓樁機(jī)。
2.施工
施工程序:測量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→切割樁頭。
3.施工要點(diǎn)
1)靜壓預(yù)制樁每節(jié)長度一般在12m以內(nèi),插樁后先將樁壓入土中1m左右后停止,調(diào)正樁垂直度,繼續(xù)把樁壓入土中,重復(fù)上述動(dòng)作,直至把樁壓入預(yù)定深度土層中。壓樁過程要認(rèn)真記錄樁入土深度和壓力表讀數(shù)的關(guān)系,以判斷樁的質(zhì)量及承載力。
2)壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如需接樁,可壓至樁頂離地面0.8~1.0m用硫磺砂漿錨接,上下樁中心線應(yīng)對(duì)齊,節(jié)點(diǎn)矢高不得大于1‰樁長。
4.質(zhì)量要求
1)施工前應(yīng)對(duì)成品樁做外觀及強(qiáng)度檢驗(yàn),接樁用焊條或半成品硫磺膠泥應(yīng)有產(chǎn)品合格證書,或送有關(guān)部門檢驗(yàn),壓樁用壓力表、錨桿規(guī)格及質(zhì)量也應(yīng)進(jìn)行檢查。硫磺膠泥半成品應(yīng)每100kg做一組試體(3件),進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。
2)壓樁過程中應(yīng)檢查壓力、樁垂直度、接樁間歇時(shí)間、樁的連接質(zhì)量及壓入深度。重要工程應(yīng)對(duì)電焊接樁的接頭做10%的探傷檢查。對(duì)承受反力的結(jié)構(gòu)(對(duì)錨桿靜壓樁)應(yīng)加強(qiáng)觀測。
3)施工結(jié)束后,應(yīng)做樁的承載力及樁體質(zhì)量檢驗(yàn)。
4)靜力壓樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-64。
表2-64 靜力壓樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
(續(xù))
2.4.6.2 錨桿靜壓樁施工
錨桿靜力壓樁法,是近年開發(fā)的一項(xiàng)地基加固新技術(shù),在老廠或舊有建筑物改造、已有建筑物基礎(chǔ)托換加固以及新建工程中得到較為廣泛的應(yīng)用,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。加固過程中無振動(dòng)、無噪聲、無環(huán)境污染,側(cè)向擠壓??;樁基質(zhì)量易保證;施工機(jī)具設(shè)備輕便、易操作,可在狹小空間場地應(yīng)用;施工快速節(jié)省加固費(fèi)用。適用于加固黏性土、淤泥質(zhì)土、人工填土、黃土等地基,特別適用于建筑物加層;已沉裂、傾斜建(構(gòu))筑物的糾偏加固;老廠房技術(shù)改造柱基及設(shè)備基礎(chǔ)的托換加固;新建工程先建房后壓樁的工程。
1.機(jī)具設(shè)備
液壓壓樁機(jī);配套機(jī)具,包括電焊機(jī)、切割機(jī)、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)鉆、風(fēng)鎬、配制環(huán)氧樹脂膠泥(砂漿)及熬制硫磺膠泥(砂漿)用的器具等。
2.施工
沉樁工藝:清理基礎(chǔ)頂面覆土→鑿壓樁孔和錨桿孔→埋設(shè)錨桿螺栓→安裝反力架→吊樁段就位、進(jìn)行壓樁施工→接樁→壓到設(shè)計(jì)深度和要求壓樁力→封樁、將樁與基礎(chǔ)連接→拆除壓樁設(shè)備。
施工要點(diǎn):
(1)采用風(fēng)鎬或鉆機(jī)成孔開鑿壓樁孔,壓樁孔鑿成上小下大截頭錐形體;采用風(fēng)鉆或鉆機(jī)成孔鑿錨桿孔,孔徑為?42mm,深度為10~12倍錨桿直徑,并清理干凈,使干燥。
(2)埋設(shè)錨桿應(yīng)與基礎(chǔ)配筋扎在一起;反力架安裝應(yīng)牢固,并保持垂直;壓樁時(shí),要使千斤頂與樁段軸線保持垂直。
(3)每沉完一節(jié)樁,吊裝上一段樁,樁間用硫磺膠泥連接。
(4)壓樁施工應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行,防止基礎(chǔ)受力不平衡而導(dǎo)致傾斜;幾臺(tái)壓樁機(jī)同時(shí)作業(yè)時(shí),總壓樁力不得大于該節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上的建筑物自重,防止基礎(chǔ)被抬起。
3.質(zhì)量控制
質(zhì)量控制同機(jī)械靜壓樁質(zhì)量控制。
2.4.7 混凝土灌注樁
2.4.7.1 沖擊鉆成孔灌注樁
1.機(jī)具設(shè)備
主要設(shè)備為沖擊鉆孔機(jī)。
2.施工
施工工藝:場地平整→樁位放線、開挖漿池、漿溝→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位、孔位校正→沖擊造孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→清孔換漿→終孔驗(yàn)收→下鋼筋籠和鋼導(dǎo)管→灌注水下混凝土→成樁養(yǎng)護(hù)。
施工要點(diǎn):
1)沖擊鉆成孔沖擊鉆頭的重量,一般按其沖孔直徑每100mm取100~140kg為宜,一般正常懸距可取0.5~0.8m;沖擊行程一般為0.78~1.5m,沖擊頻率為40~48次/min為宜。
2)沖孔時(shí)應(yīng)隨時(shí)測定和控制泥漿密度。在鉆進(jìn)過程中每1~2m要檢查一次成孔的垂直度情況。如發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)立即停止鉆進(jìn),采取措施進(jìn)行糾偏。對(duì)于變層處和易于發(fā)生偏斜的部位,應(yīng)采用低錘輕擊、間斷沖擊的辦法穿過,以保持孔形良好。
3)在沖擊鉆進(jìn)階段應(yīng)注意始終保持孔內(nèi)水位高過護(hù)筒底口0.5m以上,以免水位升降波動(dòng)造成對(duì)護(hù)筒底口處的沖刷,同時(shí)孔內(nèi)水位高度應(yīng)大于地下水位1m以上。
4)成孔后,應(yīng)用測繩下掛0.5kg重鐵碗測量檢查孔深,核對(duì)無誤后,進(jìn)行清孔,密度大的泥漿借水泵用清水置換,使密度控制在1.15~1.25之間。
5)清孔后應(yīng)立即放入鋼筋籠,并固定在孔口鋼護(hù)筒上,使其在澆筑混凝土過程中不向上浮起,也不下沉。鋼筋籠下完并檢查無誤后應(yīng)立即澆筑混凝土,間隔時(shí)間不應(yīng)超過4h,以防泥漿沉淀和坍孔?;炷翝仓话悴捎脤?dǎo)管法在水中澆筑。
3.施工常見問題及防治(表2-65)
表2-65 沖擊鉆成孔灌注樁常見問題及防治
(續(xù))
2.4.7.2 回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁
1.機(jī)具設(shè)備
主要機(jī)具設(shè)備為回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。鉆架多用龍門式(高6~9m);配套機(jī)具有鉆桿、卷揚(yáng)機(jī)、泥漿泵(或離心式水泵)、空氣壓縮機(jī)(6~9m3/h)、測量儀器以及混凝土配制、鋼筋加工系統(tǒng)設(shè)備等。
2.施工
施工工藝:平整場地,鋪枕木校正;鉆機(jī)就位;成孔;清孔;澆筑混凝土。
施工要點(diǎn):
1)在樁位埋設(shè)6~8mm厚鋼板護(hù)筒,內(nèi)徑比孔口大100~200mm,埋深1~1.5m,同時(shí)挖好水源坑、排泥槽、泥漿池等。
2)成孔一般多用正循環(huán)工藝,但對(duì)于孔深大于30m端承樁宜用反循環(huán)工藝成孔。鉆進(jìn)時(shí)如土質(zhì)情況良好,可采取清水鉆進(jìn),自然造漿護(hù)壁,或加入紅黏土或膨潤土泥漿護(hù)壁,泥漿密度為1.3t/m3。
3)鉆進(jìn)程序,根據(jù)場地、樁距和進(jìn)度情況,可采用單機(jī)跳打法、單機(jī)雙打法、雙機(jī)雙打法等。
4)樁孔鉆完,應(yīng)用空氣壓縮機(jī)清孔,直至孔內(nèi)沉渣厚度小于100mm。清孔后泥漿密度不大于1.2t/m3。
5)清孔后測量孔徑,然后應(yīng)用起重機(jī)吊放鋼筋籠,進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收,合格后澆筑水下混凝土。水下混凝土的砂率宜為40%~45%;用中粗砂,粗骨料最大粒徑<40mm;水泥用量不少于360kg/m3;坍落度宜為180~20mm;配合比通過試驗(yàn)確定。
6)水下澆筑混凝土常用導(dǎo)管法,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20,坍落度為18~22cm。
7)開始澆筑水下混凝土?xí)r,管底至孔底的距離宜為300~500mm,并使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下0.8m以上,在以后的澆筑中,導(dǎo)管埋深宜為2~6m。
8)樁頂混凝土澆筑的最終標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出0.5m,使在鑿除泛漿層后,樁頂混凝土達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
3.施工常見問題及防治
回轉(zhuǎn)鉆(電鉆)成孔灌注樁常見問題及防治見表2-66。
表2-66 回轉(zhuǎn)鉆(電鉆)成孔灌注樁常見問題及防治
(續(xù))
(續(xù))
2.4.7.3 振動(dòng)沉管灌注樁
1.材料
混凝土材料:混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15。水泥用強(qiáng)度等級(jí)32.5級(jí)或42.5級(jí)普通水泥;碎石或卵石粒徑不大于40mm,含泥量小于3%;砂用中砂、粗砂,含泥量小于5%,混凝土坍落度為8~10cm。
2.機(jī)具設(shè)備
主要機(jī)具設(shè)備包括:振動(dòng)錘、步履式樁架、卷揚(yáng)機(jī)、加壓裝置、樁管、樁尖或鋼筋混凝土預(yù)制樁靴等。樁管直徑為220~370mm、長10~28m。配套機(jī)具設(shè)備有:下料斗、1t機(jī)動(dòng)翻斗車、J1-400型混凝土攪拌機(jī)、鋼筋加工機(jī)械、交流電焊機(jī)(32kVA)、氧割裝置等。
3.施工
施工工藝:樁機(jī)就位;沉管;上料;拔出樁管。
施工要點(diǎn):
1)沉管過程中,應(yīng)經(jīng)常探測管內(nèi)有無水或泥漿,如發(fā)現(xiàn)水或泥漿較多,應(yīng)拔出樁管,用砂回填樁孔后重新沉管;如發(fā)現(xiàn)地下水和泥漿進(jìn)入套管,一般在沉入前先灌入1m高左右的混凝土或砂漿,封住活瓣樁尖縫隙,然后再繼續(xù)沉入。
2)樁管沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,停止振動(dòng),用上料斗將混凝土灌入樁管內(nèi),混凝土一般應(yīng)灌滿樁管或略高于地面。
3)拔管時(shí),邊振邊拔,樁管內(nèi)的混凝土被振實(shí)而留在土中成樁,拔管速度應(yīng)控制在1.2~1.5m/min,樁管內(nèi)的混凝土應(yīng)至少保持2m高或不低于地面。
①用單打法施工時(shí),每提升0.5m停拔,振5~10s后再拔管0.5m,再振5~10s,如此反復(fù)進(jìn)行直至地面。
②用復(fù)打法施工是在同一樁孔內(nèi)進(jìn)行兩次單打,或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。成樁后的樁身混凝土頂面標(biāo)高應(yīng)不低于設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm。復(fù)打施工必須在第一次澆筑的混凝土初凝之前完成,前后兩次沉管的軸線必須重合。
③用反插法施工時(shí),每提升0.5~1.0m,再把樁管下沉0.3~0.5m(且不宜大于活瓣樁尖長度的2/3),在拔管過程中分段添加混凝土,使管內(nèi)混凝土面始終不低于地表面,或高于地下水位1.0~1.5m以上,如此反復(fù)進(jìn)行直至地面。
4.施工常見問題及防治(表2-67)
表2-67 振動(dòng)(錘擊)沉管灌注樁施工常見問題及防治
(續(xù))
2.4.7.4 錘擊沉管灌注樁
1.機(jī)具設(shè)備及材料要求
主要設(shè)備為一般錘擊打樁機(jī),由樁架、樁錘、卷揚(yáng)機(jī)、樁管等組成。樁錘有落錘、柴油錘、蒸汽錘等。樁管直徑可達(dá)500mm,長為8~15m。配套機(jī)具有下料斗、1t機(jī)動(dòng)翻斗車、混凝土攪拌機(jī)等。
混凝土材料要求:混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15;水泥用強(qiáng)度等級(jí)32.5級(jí)或42.5級(jí)普通水泥,要求無結(jié)塊;粗骨料粒徑不大于30mm,坍落度一般為5~7cm。
2.施工
施工工藝:就位;沉入套管;上料;開始澆筑混凝土;邊錘擊邊拔管,并繼續(xù)澆筑混凝土;下鋼筋籠,并繼續(xù)澆筑混凝土;成型。
施工要點(diǎn):
1)樁機(jī)就位 就位后吊起樁管,對(duì)準(zhǔn)預(yù)先埋好的預(yù)制鋼筋混凝土樁尖,放置麻(草)繩墊于樁管與樁尖連接處,緩慢放入樁管,套入樁尖壓入土中。
2)沉管 上端扣上樁帽先用低錘輕擊,觀察無偏移,才正常施打,直至符合設(shè)計(jì)要求深度,如沉管過程中樁尖損壞,應(yīng)及時(shí)拔出樁管,用土或砂填實(shí)后另安樁尖重新沉管。
3)上料 檢查套管內(nèi)無泥漿或水,混凝土應(yīng)灌滿樁管。
4)拔管 拔管速度應(yīng)均勻,對(duì)一般土可控制在不大于1m/min;始終保持使管內(nèi)混凝土高度略高于地面。
5)放鋼筋骨架 當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠底標(biāo)高時(shí),放入鋼筋骨架,繼續(xù)澆筑混凝土及拔管,直到全管拔完為止。
3.施工常遇問題及預(yù)防處理措施(表2-67)
2.4.7.5 人工挖孔和挖孔擴(kuò)底灌注樁
1.構(gòu)造要求
挖孔樁直徑(d)一般為800~2000mm,最大直徑可達(dá)3500mm;樁埋置深度(樁長)一般在20m左右,最深可達(dá)40m。當(dāng)要求增大承載力、底部擴(kuò)底時(shí),擴(kuò)底直徑一般為1.3~3.0d。最大可達(dá)4.5d,擴(kuò)底直徑大小按(d1-d)/2∶h=1∶4,h1≥(d1-d)/4進(jìn)行控制。
2.施工機(jī)具
電動(dòng)葫蘆或手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),提土桶及三腳支架,挖孔工具,混凝土澆筑機(jī)具等。
3.施工
施工工藝:場地整平→放線、定樁位→挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆筑第一節(jié)混凝土護(hù)壁→在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線→安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架、起重電動(dòng)葫蘆或卷揚(yáng)機(jī)、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等→第二節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑→拆上節(jié)模板,支第二節(jié)模板,澆筑第二節(jié)混凝土護(hù)壁→重復(fù)第二節(jié)挖土、支模、澆筑混凝土護(hù)壁工序,循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度→檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底→清理虛土、排除積水、檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆筑樁身混凝土。當(dāng)樁孔不設(shè)支護(hù)和不擴(kuò)底時(shí),則無此兩道工序。
施工要點(diǎn):
1)為防止坍孔和保證操作安全,直徑1.2m以上樁孔多設(shè)混凝土支護(hù),每節(jié)高0.9~1.0m,厚8~15cm,或加配適量直徑6~9mm光圓鋼筋,混凝土用C20或C25;直徑1.2m以下樁孔,井口1/4磚或1/2磚護(hù)圈高1.2m。
2)護(hù)壁混凝土強(qiáng)度達(dá)1MPa即可拆模。
3)挖孔允許尺寸誤差+5cm,擴(kuò)底部分采取先挖樁身圓柱體,再按擴(kuò)底尺寸從上到下削土修成擴(kuò)底形。
4)樁中心線控制是在第一節(jié)混凝土護(hù)壁上設(shè)十字控制點(diǎn),每一節(jié)設(shè)橫桿吊大線墜作中心線,用水平尺桿找圓周。
5)混凝土用粒徑小于50mm石子,水泥用強(qiáng)度等級(jí)32.5級(jí)普通水泥或礦渣水泥,坍落度4~8cm,連續(xù)分層澆筑,每層厚不超過1.5m。
4.施工常見問題及防治(表2-68)
表2-68 挖孔及挖孔擴(kuò)底樁施工常見問題及防治
(續(xù))
2.4.7.6 混凝土灌注樁工程驗(yàn)收
(1)灌注樁在沉樁后的樁位偏差應(yīng)符合表2-69規(guī)定,樁頂標(biāo)高至少要比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出0.5m。
表2-69 灌注樁的平面位置和垂直度的允許偏差
注:1.樁徑允許偏差的負(fù)值是指個(gè)別斷面。
2.采用復(fù)打、反擂法施工的樁徑允許偏差不受上表限制。
3.H為施工現(xiàn)場地面標(biāo)高與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高的距離,D為設(shè)計(jì)樁徑。
(2)灌注樁的沉渣厚度:當(dāng)以摩擦樁為主時(shí),不得大于150mm;當(dāng)以端承力為主時(shí),不得大于50mm;套管成孔的灌注樁不得有沉渣。
(3)灌注樁每灌注50m3應(yīng)有一組試塊,小于50m3的樁應(yīng)每根樁有一組試塊。
(4)樁的靜載荷載試驗(yàn)根數(shù)應(yīng)不少于總樁數(shù)的1%,且不少于3根,當(dāng)總樁數(shù)少于50根時(shí),應(yīng)不少于2根。
(5)樁身質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)數(shù)不應(yīng)少于總數(shù)的20%,且每個(gè)柱子承臺(tái)下不得少于1根。
(6)對(duì)砂子、石子、鋼材、水泥等原材料的質(zhì)量,檢驗(yàn)項(xiàng)目、批量和檢驗(yàn)方法,應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(7)施工中應(yīng)對(duì)成孔、清渣、放置鋼筋籠,灌注混凝土等全過程檢查;人工挖孔樁尚應(yīng)復(fù)驗(yàn)孔底持力層土(巖)性。嵌巖樁必須有樁端持力層的巖性報(bào)造。
(8)施工結(jié)束后,應(yīng)檢查混凝土強(qiáng)度,并應(yīng)做樁體質(zhì)量及承載力檢驗(yàn)。
(9)混凝土灌注樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2-70和表2-71。
表2-70 混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
表2-71 混凝土灌注樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
(10)樁基工程樁位驗(yàn)收應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:
1)當(dāng)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高與施工場地標(biāo)高相同時(shí),或樁基施工結(jié)束后,有可能對(duì)樁位進(jìn)行檢查時(shí),樁基工程的驗(yàn)收應(yīng)在施工結(jié)束后進(jìn)行。
2)當(dāng)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高低于施工場地標(biāo)高時(shí),可對(duì)護(hù)筒位置作中間驗(yàn)收,待承臺(tái)或底板開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,再作最終驗(yàn)收。
(11)樁基工程驗(yàn)收時(shí)應(yīng)提交下列資料:
1)工程地質(zhì)勘察報(bào)告、樁基施工圖、圖紙會(huì)審紀(jì)要、設(shè)計(jì)變更及材料代用單等。
2)經(jīng)審定的施工組織設(shè)計(jì)、施工方案及執(zhí)行中的變更情況。
3)樁位測量放線圖,包括工程樁位線復(fù)核簽證單。
4)成樁質(zhì)量檢查報(bào)告。
5)單樁承載力檢測報(bào)告。
6)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高的基樁竣工平面圖及樁頂標(biāo)高圖。