地基与基础工程施工技术

建筑施工技术项目二地基与基础工程与鉴别知识点：地基处理、浅基础、桩基础。技能点：选择、确定桩基础的施工方法。学习重点：软土地基的处理，浅基础的施工方法，预制桩施工顺序确定、质量事故产生的原因和预防措施；沉管灌注桩常见质量事故的预防和处理，安全施工措施。学习难点：各类桩的成孔及浇注质量控制及浅基础的施工方法。项目二地基与基础工程施工模块一地基处理模块二浅基础施工模块三桩基础施工项目内容小结项目二地基与基础工程术模块一地基处理施工与鉴别模块一地基处理一、影响建筑物的地基的因素强度及稳定性压缩与不均匀沉降地下水流失、潜蚀和管涌、液化失稳和震陷二、地基处理的方法局部地基处理软土地基加固三、地基处理的原则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。一、局部地基处理（一）古墓、坑穴的处理将坑中的软松土、虚土全部挖除，使坑底及四周均见天然土，然后用与坑边天然土层相近的材料分层夯实回填至坑底标高处。常用回填材料：砂、砂砾石、天然土、3∶7或2∶8的灰土。采用天然土分层夯实回填时，每层厚度200mm，如图1.36(a)所示。软松土坑范围较大，超过地槽的宽度时，应将该范围内的基槽适当加宽，挖至天然层，将部分基础加深，做成1∶2踏步与两端相接，如图1.36(c)所示。2.1（二）砖井、枯井、土井的处理当井在基槽范围内时，应将井的井圈拆至地槽下1m以上，井内用中砂、砂卵石材料分层夯填处理，在拆除范围内用2∶8或3∶7灰土分层回填夯实至槽底(图1.38)。对于范围和深度较大的软土坑，由于回填材料与天然地基密实度相差较大，会造成基础不均匀下沉，所以还要考虑加强上部结构的强度，以抵抗地基不均匀沉降而引起的内力。在防潮层下设钢筋混凝土或钢筋砖圈梁(图)2.3（三）局部范围内(硬物)的处理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、地槽范围内尽可能地挖除，以免基础局部落在硬物上造成不均匀沉降使上部建筑物开裂。硬土、硬物挖除后，若深度小于1.5m时，可用砂、砂卵石或灰土回填；若长度大于5m时，则将槽底做1：2踏步灰土垫层与两端紧密连接，然后做落深基础。（四）橡皮土的处理概念：当地基为粘性土，含水量大且趋于饱和时，如果直接夯打或反复碾压，就容易形成有颤动弹性感的“橡皮土”。处理方法：避免直接夯拍，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，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，如砂土或级配砂石垫层等。二、软土地基加固当工程结构荷载较大，地基土质强度不足、压缩性大，不能作为天然地基时，地基土需加固。常用的方法：换填法灰土挤密桩法深层搅拌桩法高压喷射注浆法（一）换填法施工1、施工工艺过程：挖软弱层→回填→夯实2、适用范围淤泥淤泥质土湿陷性黄土素填土杂填土3、材料要求砂土灰土4、施工要点施工前先验槽、清松土、打底夯两遍。分层铺填，厚度200～300mm，灰土用机械打夯或碾压；砂土用振动碾压。灰土垫层不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝，上下缝距不得小于500mm，接缝处夯实。灰土夯实后3d内不得泡水。土料的施工含水量控制在最优含水量范围内。5、质量检验施工中检查分层铺设的厚度，上下两层的搭接长度，加水量，夯压遍数和压实系数。用贯入仪检验垫层质量（现场压实系数与贯入度相对应），压实系数检验用环刀法，取样点在每层的2/3的深度处。分层检验垫层的质量，当该层的压实系数符合设计要求后，铺填上层。施工结束后，检查换填的垫层的地基承载力。换填地基质量检验标准如表2.4、表2.5所示。（二）灰土挤密桩法施工原理：首先在基础地面形成若干个桩孔，再将灰土分层填入并压实，以提高地基的承载力或水稳性。适用范围：用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。施工要点：质量检验标准主控项目一般项目（三）振冲法施工原理：利用振动和水冲加固土体的方法。适用范围：振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度不小于20KPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土。振冲密实法适用于处理砂土和粉土。施工工艺：定位→成孔→清孔→填料→振实施工要点振冲置换法振冲密实法质量检验（四）深层搅拌法施工原理：深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机在边坡土体需要加固的范围内，将软土与固化剂强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩。固化剂：水泥浆或水泥砂浆，水泥的掺量为加固土重的7％～15％，水泥砂浆的配合比为1：1或1：2。施工工艺：深层搅拌机定位→预搅下沉→制浆→喷浆搅拌→复搅下沉→提升→关机→清洗→移动至下一根桩质量检验6、高压喷射处理方法原理：就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压设备使浆液或水成为200Mpa左右的高压流从喷嘴中射出来，冲击破坏土体。高压喷射注浆法的工艺类型及特点施工工序：钻机就位→钻孔→插管→喷浆→拔管冲洗质量检验标准项目二基础工程施工模块二浅基础施工与鉴别模块二浅基础施工浅基础分类按使用材料的性能分类：刚性基础（无筋扩展基础）柔性基础（扩展基础）按构造形式分类：独立基础条形基础筏板基础箱形基础一、刚性基础施工特点：受b/h或刚性角的限制适用范围：六层及以下的民用建筑和轻型工业厂房。（一）砖基础（详见第三章）施工工艺：定位、放线→立皮数杆→盘角挂线→砌筑（二）料石、毛石基础施工工艺：定位、放线→立皮数杆→砌筑施工要点：料石基础第一皮料石应坐浆丁砌，以上各层石料按一顺一丁砌。毛石基础第一皮石块应坐浆，大面朝下，转角处、交接处应用较大的平毛石砌筑。用铺浆法砌筑。（三）毛石混凝土基础施工要点：选用坚实、未风化的石料，尺寸不应大于所浇注部位最小宽度的1/3，并不得大于300mm。毛石混凝土的厚度不宜小于400mm，所掺用的毛石数量不得超过基础体积的25％。混凝土应连续浇完，施工缝应留在混凝土与毛石交接处，毛石露出混凝土面一半，并按有关要求进行接缝处理。（四）素混凝土基础施工要点混凝土浇注前应进行验槽，轴线、基坑（槽）尺寸和土质等应符合设计要求。基坑（槽）内浮土、积水、淤泥、杂物等应清理干净。进行质量检查。施工过程中的质量检查：原材料质量、配合比、坍落度养护后的质量检查：混凝土强度、外观质量、构件轴线、标高、截面尺寸适用范围：上部结构荷载大，地基较软弱，需要较大底面尺寸的情况。分类：墙下钢筋砼条基钢筋砼独立基础二、柔性基础（扩展基础）用于混合房屋的承重墙下，由素砼垫层、砼底板、大放脚组成。（一）墙下钢筋砼条基2、施工工艺与施工要点基坑验槽→混凝土垫层→弹线→支模→扎钢筋（包括插筋）→浇混凝土→养护（不少于7天）施工缝的留设1、构造要求（二）钢筋砼独立基础控制锥体斜面坡度正确，斜面模版碎混凝土浇筑分层支设，严禁斜面部分不支模。（三）杯形基础用于装配式钢筋砼柱基础。1、构造要求2、施工工艺与施工要点扎钢筋→支模→浇混凝土（四）柱下条形基础•常用于上部结构荷载较大，地基土承载力较低的基础。1、构造要求2、施工要点：同扩展基础（五）筏形基础适用于有地下室或地基承载能力较低而上部荷载较大的基础。1、构造要求2、施工工艺与施工要点施工工艺：施工准备（降低地下水位等）→基坑开挖→→铺垫层→扎底板、梁钢筋、柱插筋→浇地板混凝土→支梁模板→浇梁混凝土两种情况底板和梁模板一次支好，混凝土一次浇筑施工要点筏形混凝土基础应一次连续浇筑完成，不宜留施工缝。必须留施工缝时应留垂直缝于次梁中部的1/3跨度范围内。砼浇筑方向应平行于次梁长度方向，平板式应平行于基础长边方向。在基础底板预埋沉降观测点，定期观测，加强养护。（六）箱形基础由钢筋砼底板、顶板、侧墙及一定数量的纵横墙构成的封闭箱体。适用于上部结构分布不均匀的高层建筑物的基础。1、构造要求平面布置：尽量对称。高度与埋置深度：箱形基础的长度不包括底板悬挑部分。高度不小于箱形基础的出纳高度的1/20，不宜小于3m。底、顶板厚度：根据受力情况，底板厚度为隔墙间距的1/10～1/8，顶板厚度为200～400mm。混凝土强度等级：不低于C30，且应满足抗渗要求。2、施工要点施工时应做好基坑开挖、支护、排水、浇筑（止水带、后浇带留设，大体积砼施工，基坑回填）等工作。项目二基础工程施工模块三桩基础工程施工与鉴别模块三桩基础施工一、桩基础施工的基础知识（一）按承载的性质分端承桩：穿过软弱土层，而达到坚硬土层的桩。以桩尖阻力承担全部荷载，控制以贯入度为主。摩擦桩：悬浮于软弱土层的桩。以桩身于土层的摩阻力承担全部荷载。桩尖进持力层深度或桩尖标高为参考。（二）按桩制作工艺分预制桩现场灌注桩二、钢筋混凝土预制桩施工（一）预制桩的制作、运输、堆放预制桩的制作工艺过程：现场制作场地压实、整平→场地地坪浇筑→支模→扎钢筋→浇混凝土→养护至30％强度拆模→支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋→浇间隔桩混凝土→制作第二层桩→养护至70％强度起吊→达100％强度后运输、堆放。预制桩制作方法：砼强度等级不宜低于30MPa。浇筑应由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断。制作偏差应符合规范的规定。预制桩的起吊：砼达设计强度的70%方可起吊，达100%时方可运输。吊点位置随桩长而异。预制桩的运输：运输过程中支点应与吊点位置一致。且随打随运。避免二次搬运。预制桩的堆放：堆放场地应平整坚实。垫木间距由吊点确定，且上下对齐，堆放层数不宜超过4层（二）打桩前的准备整平场地，清理障碍。定位放线，设置水准点。检查预制桩质量。确定打桩顺序，进行技术和安全交底。检查打桩设备和起重工具，在桩架上设定标尺。对周围建筑物做好防护措施。试桩（三）打（沉）桩方法1、锤击沉桩法（录像）打桩设备及选择：桩锤：根据现场情况、机具设备条件及工作效率确定。桩架：考虑桩锤类型、桩长和施工条件等动力装置：由桩锤性质决定。打桩顺序：当桩中心距大于4倍桩长或桩径时，可采用逐排打或梁侧同时向中间打。当桩中心距小于等于4倍桩长或桩径时，应由中间向两侧对称打或由中间向四周施打。施工工艺：桩机就位→吊桩→打桩→送桩→接桩→拔桩→截桩质量控制：满足贯入度或标高要求。2、振动沉桩法施工要点：在沉桩施工过程中需连续进行，以防间歇过久，难以沉桩。3、静力压桩法（录像）施工机械：顶压式、箍压式、前压式，最新的是前压式，压桩高度达20m。施工工艺：场地清理→测量定位→尖桩就位、对中、调直→压桩→接桩→再压桩→截桩二、混凝土灌注桩施工灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔，然后在孔内灌注砼，或者加入钢筋后再灌注混凝土而形成。桩基础的优点：可以省去大量土方支撑和排水降水设施，施工方便，且一般均能获得良好的技术经济效果。分类：泥浆护壁成孔灌注桩沉管灌注桩人工挖孔灌注桩等。（一）泥浆护壁成孔灌注桩原理：利用原土自然造浆或人工造浆浆液进行护壁，通过循环泥浆将被钻头切下的土块带出孔外成孔，然后安放钢筋笼，水下灌注混凝土成桩。适用范围：地下水位较高的黏性土、粉土、砂土填土、碎石土及风化岩层。1、施工工艺测定桩位埋设护筒桩机就位制备泥浆泥浆循环出渣机械钻孔清孔安放钢筋骨架浇筑水下混凝土2、分类潜水钻机钻孔正循环排渣法（动画）反循环排渣法（动画）冲击钻机钻孔（动画）3、施工要点埋设护筒：护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，护筒内径比钻头直径大100～200mm。泥浆制备：控制泥浆的相对密度、黏度、含砂率、胶体率等指标。清孔：保持孔内泥浆面高出地下水位1.0m以上，控制孔底沉渣的厚度。安放钢筋笼：避免碰壁，保持保护层厚度。浇筑水下混凝土：用导管法浇筑，导管提升不宜过快，控制混凝土塌落度（160～220mm）。（二）人工挖孔桩原理：人工挖掘成孔。施工工艺过程：施