施工預(yù)制沉樁與水中樁基礎(chǔ)課件

預(yù)制沉樁與水中樁基礎(chǔ)施工03延時符學(xué)習(xí)目標1.掌握預(yù)制樁的施工程序和施工技術(shù)要點；2.明確不同沉樁方法的適用條件；3.了解預(yù)制樁施工中常見事故預(yù)防及處理措施；4.了解水中樁基礎(chǔ)施工主要方法。一、預(yù)制沉樁施工沉樁是將預(yù)制好的樁（包括鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁和鋼管樁等）通過錘擊、振動或靜力壓樁等方式沉入地層，達到設(shè)計高程。沉樁施工前應(yīng)進行試樁，以確定相關(guān)技術(shù)參數(shù)和施工工藝。一、預(yù)制沉樁施工

1.樁的預(yù)制鋼筋混凝土預(yù)制樁分為實心樁和空心管樁兩種。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁和鋼筋混凝土空心管樁一般需在預(yù)制廠制造。鋼筋混凝土實心樁宜在現(xiàn)場選擇合適的場地進行預(yù)制。

混凝土的原材料、拌制、運輸和澆筑必須嚴格執(zhí)行施工技術(shù)規(guī)范相關(guān)要求，鋼筋混凝土樁的主筋，宜采用整根鋼筋。

混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在樁上標明編號、灌制日期和吊點位置，并填寫制樁記錄。預(yù)制樁出場前應(yīng)進行檢驗，出場時應(yīng)具備出場合格檢驗記錄。

一、預(yù)制沉樁施工

2.樁的吊運與堆放鋼筋混凝土預(yù)制樁起吊時，吊點位置應(yīng)按設(shè)計規(guī)定設(shè)置。如設(shè)計無規(guī)定時，常根據(jù)吊點處由樁重產(chǎn)生的負彎矩與吊點間由樁重產(chǎn)生的正彎矩相等原則計算確定。一、預(yù)制沉樁施工預(yù)制樁移運和堆放的支承位置應(yīng)與吊點位置一致，并應(yīng)支承牢固，以免損傷樁。堆放場地應(yīng)整平夯實。預(yù)制樁應(yīng)水平分層堆放，堆放高度應(yīng)按樁的強度、地基承載力、墊木強度以及堆垛的穩(wěn)定性而定。一、預(yù)制沉樁施工3.樁的就位樁位定線時，應(yīng)將所有的縱橫向位置固定牢固，如樁的軸線位于水中，應(yīng)在岸上設(shè)置控制樁。打樁機就位后，將樁錘和樁帽吊起，然后吊樁并送至導(dǎo)桿內(nèi)，垂直對準樁位，緩緩送下插入土中。樁插入土后即可固定樁帽和樁錘，使樁、樁帽、樁錘在同一條鉛垂線上，以確保樁能垂直下沉。一、預(yù)制沉樁施工

4.沉入樁1)錘擊沉樁法錘擊沉樁法是依靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中，一般適用于松散、中密砂土和黏性土。打樁設(shè)備主要是樁錘、樁架、起重機具和動力設(shè)備等，此外還有射水裝置、樁帽和送樁等輔助設(shè)備。單動汽錘結(jié)構(gòu)示意圖雙動汽錘結(jié)構(gòu)示意圖一、預(yù)制沉樁施工打入樁施工時，應(yīng)適當(dāng)選擇樁錘重量，樁錘過輕樁難以打下，效率太低，還可能將樁頭打壞，所以一般認為應(yīng)重錘輕打，但樁錘過重，則各機具、動力設(shè)備都需加大，不經(jīng)濟。柴油錘結(jié)構(gòu)示意圖柴油打樁機一、預(yù)制沉樁施工2)振動沉樁法振動沉樁法是用振動打樁機(振動樁錘將樁打入土中的施工方法。其原理是由振動打樁機使樁產(chǎn)生上下方向的振動，在清除樁與周圍土層間摩阻力的同時使樁尖地基松動，從而使樁貫入或拔出。一般適用于砂土，硬塑及軟塑的黏性土和中密及較軟的碎石土，在砂性土中最為有效，而在較硬地基中效果不佳。一、預(yù)制沉樁施工3）射水沉樁射水沉樁是錘擊或振動沉樁的一種輔助方法，其設(shè)備是由隨樁沉入土中的高壓射水管和高壓水泵組成。原理是利用高壓水流經(jīng)過空心樁內(nèi)部的射水管來沖松樁尖附近的土層，以減少樁下沉?xí)r的阻力，使樁在自重和錘擊作用下沉入土中。一、預(yù)制沉樁施工4)靜力壓樁法靜力壓樁是利用液壓千斤頂或樁頭加重物以施加頂進力，將樁壓入土中。靜力壓樁適用于軟弱土層，當(dāng)存在厚度大于2m的中密以上砂夾層時，不宜采用靜力壓樁。靜力壓樁機有機械式和液壓式之分，根據(jù)頂壓樁的部位又分為在樁頂頂壓式和樁身抱壓式壓樁機。一、預(yù)制沉樁施工

5.接樁混凝土預(yù)制樁的接樁方法有焊接、法蘭接及硫黃膠泥錨接。前兩種方法可用于各類土層；硫黃膠泥錨接適用于軟土層。目前，焊接接樁應(yīng)用最多。二、水中樁基礎(chǔ)施工

1．淺水樁基礎(chǔ)的施工位于淺水中或臨近河岸的樁基，可采用圍堰筑島，或設(shè)置施工便橋、便道、工作平臺等方法進行施工。二、水中樁基礎(chǔ)施工

2.深水樁基礎(chǔ)的施工在深水或有潮汐影響的河海中，可采用固定平臺、浮式平臺及打樁船等方法進行樁基施工。

1）鋼板樁圍堰深水中的低樁承臺基礎(chǔ)或承臺墩身有相當(dāng)長度需在水下施工時，常采用圍囹筑鋼板樁圍堰進行樁基礎(chǔ)施工。二、水中樁基礎(chǔ)施工2）雙壁鋼圍堰適用于深水基礎(chǔ)施工，鋼圍堰既是圍水擋土的臨時構(gòu)造物，同時其頂部又是水中施工的平臺。它具有良好的剛度和水密性能。圍堰的平面尺寸應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)尺寸、安裝及放樣誤差確定，圍堰高度應(yīng)根據(jù)其設(shè)計下沉深度和施工期間可能出現(xiàn)的最高水位及浪高等因素確定。二、水中樁基礎(chǔ)施工3）吊箱法深水中修筑高樁承臺樁基時，由于承臺位置較高不需座落到河底，一般采用吊箱方法修筑樁基礎(chǔ)，或在已完成的基樁上安置套箱的方法修筑高樁承臺。吊箱是懸吊在水中的箱形圍堰，基樁施工時用作導(dǎo)向定位，基樁完成后封底抽水，灌注混凝土承臺。二、水中樁基礎(chǔ)施工二、水中樁基礎(chǔ)施工4）套箱法當(dāng)用打樁船(或其他方法)先完成全部基樁施工時，可采用在已完成的基樁上安置套箱的方法修筑水中高樁承臺。套箱圍堰宜采用鋼套箱或預(yù)制鋼筋混凝土套箱，根據(jù)其現(xiàn)場起吊、移運能力及水文情況，套箱圍堰可制作成整體式或裝配式?？刹捎糜械滋紫浠驘o底套箱。

二、水中樁基礎(chǔ)施工5）沉井結(jié)合法當(dāng)深水河床底基巖裸露或卵石、漂石土層鋼板圍堰無法插打時，或在水深流急的河道上為使鉆孔灌注樁在靜水中施工時，可以采用浮運鋼筋混凝土沉井或薄壁沉井作為樁基施工時的擋水、擋土結(jié)構(gòu)(相當(dāng)于圍堰)和工作平臺。樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量檢測04延時符學(xué)習(xí)目標1.掌握泥漿性能指標的檢測方法；2.掌握灌注樁成孔和成樁質(zhì)量檢測內(nèi)容和方法；3.掌握挖孔灌注樁質(zhì)量檢測內(nèi)容和方法；4.掌握預(yù)制沉樁質(zhì)量檢測內(nèi)容和方法。一、泥漿性能指標的檢測

1.相對密度泥漿的相對密度可用泥漿相對密度計測定。先將待量測的泥漿裝滿泥漿杯，加蓋并洗凈從小孔溢出的泥漿，然后置于支架上，移動游碼，使杠桿呈水平狀態(tài)(水平泡位于中央)，讀出游碼左側(cè)所示刻度，即為泥漿的相對密度。一、泥漿性能指標的檢測

2.黏度泥漿的黏度用標準漏斗黏度計測定，如圖5-4-2所示。用兩端開口量杯分別量取200ml和500ml泥漿，通過濾網(wǎng)濾去大砂粒后，將700ml泥漿注入漏斗，然后使泥漿從漏斗頭流出，流滿500ml量杯所需的時間即為泥漿的黏度。一、泥漿性能指標的檢測可用浮筒切力計測定。量測時，先將約500ml泥漿攪勻后，立即倒入泥漿筒，將切力浮筒沿刻度尺垂直向下移至與泥漿接觸時，輕輕放下，當(dāng)它自由下降到靜止不動時，即靜切力與浮筒重力平衡時，讀出浮筒上泥漿面所對的刻度，即為泥漿的初切力。取出切力筒，擦凈黏著的泥漿，用棒攪動筒內(nèi)泥漿后，靜止10min，再用上述方法量測，所得即為泥漿的終切力。

3.靜切力一、泥漿性能指標的檢測4.含砂率含砂率(％)在工地上可用含砂率計測定。量測時，把調(diào)好的泥漿倒進含砂率計，加清水并搖振。傾倒該混合物于濾筒中，丟以通過濾篩的液體，再加清水于測管中，搖振后再倒入濾筒中。反復(fù)之，直至測管內(nèi)清潔為止。用清水沖洗篩網(wǎng)上所得的砂子。把漏斗套進濾筒，然后慢慢翻轉(zhuǎn)過來，并把漏斗插入測管內(nèi)。用清水把附在篩網(wǎng)上的砂子全部沖入管內(nèi)。待砂子沉淀后，讀出砂子的百分含量。一、泥漿性能指標的檢測5.膠體率膠體率(％)是泥漿中土粒保持懸浮狀態(tài)的性能。測定方法是將100ml泥漿倒入有刻度的量筒中，靜置24h，量杯上部的泥漿可能澄清為水，觀察泥漿析出水分的情況。測量時其體積如為5ml，則膠體率為95％。一、泥漿性能指標的檢測6.失水率將一張12cm×12cm的濾紙置于水平玻璃板上，先在其中央畫一個直徑為3cm的圓，然后將2ml的泥漿滴入圓圈內(nèi)，30min后，測量濕圓圈的平均直徑，用其減去泥漿攤平的直徑，即為失水率(ml/30min)。此外也可采用專門試驗儀器測定。一、泥漿性能指標的檢測

7.酸堿度pH工地上測量pH值的方法是取一條pH試紙放在泥漿面上，0.5s后拿出來與標準顏色對比，即可讀出pH值。也可用pH酸堿計，將其探針插入泥漿，直接讀出pH值。pH值等于7時為中性，大于7時為堿性，小于7時為酸性。二、鉆（挖）孔樁成孔質(zhì)量檢測1.成孔質(zhì)量檢測標準二、鉆（挖）孔樁成孔質(zhì)量檢測2.成孔質(zhì)量檢測方法1）孔徑的檢測（1）超聲波成孔檢測儀測定超聲波成孔檢測儀由控制箱、超聲探頭、深度測量裝置和提升機構(gòu)組成。超聲探頭、深度測量裝置和提升機構(gòu)集成在線架上，由兩根鋼絲繩牽引?？刂葡渑c線架之間通過連接電纜連接。它可用于檢測鉆孔灌注樁成孔的孔徑、垂直度、垮塌擴縮徑、傾斜方位和沉渣厚度。二、鉆（挖）孔樁成孔質(zhì)量檢測

超聲波成孔檢測儀工作原理是采用超聲波反射技術(shù)，在提升裝置的控制下將超聲探頭從孔口勻速下降，深度測量裝置測取探頭下放深度并傳至主機，主機根據(jù)設(shè)定的時間間隔控制超聲發(fā)射探頭發(fā)射超聲波并同步啟動計時，同時主機啟動信號采集器接受并記錄四個方向（或兩個方向）的垂直孔壁的超聲波脈沖反射信號，通過傳播時間計算超聲換能器與孔壁的距離，從而計算出該截面的孔徑值和垂直度。二、鉆（挖）孔樁成孔質(zhì)量檢測

（2）井徑儀測定井徑儀由井下機械結(jié)構(gòu)和地面記錄兩部分組成。井下機械結(jié)構(gòu)包括有把機械位移變成電信號的轉(zhuǎn)換裝置。井徑儀在彈簧的作用下末端張開緊貼井壁。隨著井徑的變化,臂的末端也隨著張開或合攏,同時帶動電位器滑臂移動。于是井徑的變化就變成了電阻的變化。當(dāng)通過電纜給電位器供電時,變化的電阻間電位差就反映了井徑的變化。地面記錄部分則記錄電位差的變化，事先經(jīng)過井徑規(guī)刻度，這個變化就是井徑大小。二、鉆（挖）孔樁成孔質(zhì)量檢測

（3）探孔器測定當(dāng)缺乏專用儀器時，可采用外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加100mm（不得大于鉆頭直徑），長度為4～6倍外徑的鋼筋探孔器吊入鉆孔內(nèi)檢測。二、鉆（挖）孔樁成孔質(zhì)量檢測2）孔深和孔底沉渣的檢測孔深和孔底沉渣普遍采用標準測深錘進行檢測。沉渣厚度也可用取樣盒檢測法，它是在清孔后用取樣盒(開口鐵盒)吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，測量沉淀在盒內(nèi)的渣土厚度。檢測沉渣厚度比較先進的方法還有聲吶法、電阻率法和電容法等。二、鉆（挖）孔樁成孔質(zhì)量檢測4）樁孔豎直度的檢測檢測豎直度常用鉆桿測斜法，即將帶有鉆頭的鉆桿放到孔底，在孔口處的鉆桿上裝一個與孔徑或護筒內(nèi)徑一致的導(dǎo)向環(huán)，使鉆桿柱保持在樁孔中心線的位置上，然后將帶有扶正圈的鉆孔測斜儀下入鉆桿內(nèi)，分點測斜，并將各點數(shù)值描畫在坐標紙上，通過所繪圖形檢查樁孔偏斜情況。樁孔豎直度的檢測也可以用圓球檢測法和超聲波成孔檢測儀檢測。三、鉆（挖）孔成樁質(zhì)量檢測1.鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測1)基本要求：（1）鉆孔灌注樁成孔后應(yīng)清孔，并測量孔徑、孔深、孔位和沉淀層厚度，確認滿足設(shè)計要求并符合規(guī)定后，方可灌注水下混凝土。（2）水下混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，灌注時鋼筋籠不應(yīng)上浮。（3）嵌入承臺的錨固鋼筋長度不得小于設(shè)計要求的錨固長度。三、鉆（挖）孔成樁質(zhì)量檢測2）鉆孔樁實測項目三、鉆（挖）孔成樁質(zhì)量檢測3）挖孔灌注樁外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）鑿除樁頭預(yù)留混凝土后，樁頂應(yīng)無殘余的松散混凝土。（2）外露混凝土表面不應(yīng)存在《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》附錄P所列限制缺陷。三、鉆（挖）孔成樁質(zhì)量檢測3.灌注樁樁身完整性檢測樁身完整性是反映樁身長度和截面尺寸、樁身材料密實性和連續(xù)性的綜合狀況。樁身缺陷指樁身斷裂、裂縫、縮徑、夾泥、離析、蜂窩、松散等樁身完整性類別的劃分三、鉆（挖）孔成樁質(zhì)量檢測

樁身完整性檢測方法包括低應(yīng)變反射波法、高應(yīng)變動測法和超聲波法。應(yīng)根據(jù)工程的需要和檢測目的按下表規(guī)定的檢測內(nèi)容選用?！豆饭こ藤|(zhì)量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2017)中規(guī)定樁身完整性檢測采用低應(yīng)變反射波法或聲波透射法。四、沉入樁質(zhì)量檢測1.基本要求

1）沉入樁下沉應(yīng)符合施工技術(shù)規(guī)范的要求。

2）樁的接頭數(shù)量應(yīng)滿足設(shè)計要求。

2.沉入樁實測項目應(yīng)符合表5-4-5～表5-4-7的規(guī)定，且任一排架樁的樁位不得有超過表中數(shù)值2倍的