【文章內(nèi)容簡介】 較大、深度在 2m以內(nèi)的線狀基坑，可用鏟運機；當(dāng)基坑較大、工程量集中時，可選用正鏟挖掘機。如地下水位較高，又不采用降水措施，或土質(zhì)松軟，可能造成機械陷車時，則采用反鏟、拉鏟或抓鏟挖掘機配以自卸汽車施工較為合適。移挖作填以及基坑和管溝的回填，運距在 60～ 100m以內(nèi)時可用推土機。 五：土方機械與運土車輛的配合 1：當(dāng)挖掘機挖出的土方需用運土車輛運走時，挖掘機的生產(chǎn)率不僅取決于本身的技術(shù)性能，而且還決定于所選的運輸機具是否與之協(xié)調(diào)。由于施工現(xiàn)場工作面限制、機械臺班費用等原因，一般應(yīng)以挖土機械為主導(dǎo)機械，運輸車輛應(yīng)根據(jù)挖土機械性能配套選用。 2：為了使主導(dǎo)機械挖掘機充分發(fā)揮生產(chǎn)能力，應(yīng)使運土車輛的載重量與挖掘機的斗容量保持一定的倍數(shù)關(guān)系，需有足夠數(shù)量的車輛以保證挖掘機連續(xù)工作。從挖掘機方面考慮，汽車的載重量越大越好，可以減少等車待裝時間，運土量大；從汽車方面考慮，載重量小，臺班費便宜，然而數(shù)量增加；載重量大，臺班費貴，但車輛數(shù)量小。一般情況下載重量宜為每斗土重的 3～ 5倍。 第五節(jié) 人工降低地下水位 土方開挖的過程中，當(dāng)基坑的底面標(biāo)高低于地下水位時，由于土的含水層被切斷，地下水會不斷滲入坑內(nèi)。雨季施工時，地面水也會流入坑內(nèi)。所以必須采取措施做好降水和排水工作，降低坑內(nèi)的水位。 降低地下水位的方法有：集水坑降水法，井點降水法。 一：集水坑降水法 1:集水坑降水法是在基坑開挖過程中，在坑底設(shè)置集水坑，并在坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水流入集水坑，然后利用水泵抽水。 2：集水坑的設(shè)置 3：水泵的選用 4：流砂及其防治 二：井點降水 1：將點降水是在基坑開挖前。與先在基坑周圍埋設(shè)一定的濾水管，利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降到坑底以下，在基坑開挖過程中仍不斷抽水，施瓦的土始終保持干燥狀態(tài)，從根本上防洪治流砂發(fā)生。 2：方法 輕型井點 噴射井點 管井井點 深井井點 電滲井點 第二章 樁基礎(chǔ)工程 1：樁基礎(chǔ)是用承臺或梁將沉入土中的樁聯(lián)系起來，以承受上部結(jié)構(gòu)的一種常用的基礎(chǔ)形式。當(dāng)天然地基土質(zhì)不良，不能滿足建筑物對地基變形和強度方面的要求時，常常采用樁基礎(chǔ)將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較大的土 (巖 )層上，以保證建筑物的穩(wěn)定和減少其沉降量。同時，當(dāng)軟弱土層較厚時，采用樁基礎(chǔ)施工，可省去大量的土方開挖、支撐、排 (降 )水設(shè)施，一般均能獲得良好的經(jīng)濟效果。因此，樁基礎(chǔ)在建筑工程中應(yīng)用廣泛。 2：按樁的傳力和作用性質(zhì)，樁可分為端承樁和摩擦樁兩種。 1）：端承樁是穿過上部軟弱土層而達到下部持力層 (巖石、礫石層、砂層或堅硬土層 )上的樁，上部結(jié)構(gòu)荷載主要是由樁尖阻力來平衡。 2）：摩擦樁是把建筑物的荷載傳布在樁四周土中及樁尖下土中的樁，其大部分荷載靠樁四周表面與土的摩擦力來支承。 (a)端承樁 (b)摩擦樁 樁的分類 1－樁； 2－承臺； 3－上部結(jié)構(gòu)； 4－軟弱土層； 5－下臥硬土層 3：按樁身的材料來分有木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng) 力鋼筋混凝土樁和鋼樁等。 4：按樁的截面形狀分為：實心樁和空腹樁。 5：按樁的施工方式可分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。 1）：預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料和形式的樁，然后用沉樁設(shè)備將樁沉入 (打、壓、振 )土中。鋼筋混凝土預(yù)制樁 (含預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁 )施工速度快，適用于穿透中間層較軟弱或夾有不厚的砂層、持力層埋置深度及變化不大、地下水位高、對噪聲及擠土影響無嚴(yán)格限制的地區(qū)； 2）：灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上用機械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。灌注樁適用于嚴(yán)格限制噪聲、振動、擠土影響、持力層起伏較大的地區(qū)。 第一節(jié) 預(yù)制樁施工 一：剛勁混凝土預(yù)制樁 1:鋼筋混凝土預(yù)制樁 (簡稱預(yù)制樁 )是運用比較多的一種樁型，具有制作方便、質(zhì)量可靠、材料強度高、耐腐蝕性強、承載力高、價格低等特點，但樁在施工時，對土的擠密壓緊作用較嚴(yán)重，穿過厚沙層或硬土層較困難，樁截面有限且截樁困難。 2:預(yù)制樁常用的截面形式有混凝土方形實心截面、圓柱體空心截面以及預(yù)應(yīng)力混凝土管形截面。預(yù)制混凝土實心樁大多做成方形截面，邊長通常為 250～ 500mm。單根樁的最大長度根據(jù)打樁架的高度而定，一般在 27m以內(nèi)。如需打 30m以上的樁，或者受運輸條件所限，則將樁分為幾段，在打樁過程中逐段接長。較短的樁多在預(yù)制廠生產(chǎn)，較長的樁一般在現(xiàn)場附近或打樁現(xiàn)場就地預(yù)制。 鋼筋混凝土方樁 1－主筋； 2－鋼箍； 3－鋼筋網(wǎng) 3:樁的預(yù)制 預(yù)制樁在制作時，樁內(nèi)應(yīng)設(shè)縱向鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋 (或絲 )和橫 向鋼筋 (或箍 )，以便承受樁在運輸、起吊和下沉?xí)r產(chǎn)生的彎曲 應(yīng)力和沖擊力。 預(yù)制時應(yīng)保證鋼筋位置正確，縱向主筋長度不夠時，應(yīng)采用對焊。同一鋼筋的兩個接頭距離應(yīng)大于 30倍主筋直徑，但不小于500mm，主筋接頭在同一截面內(nèi)的數(shù)量不應(yīng)超過 50％。 樁身混凝土強度不應(yīng)小于 C30，混凝土的粗骨料應(yīng)用粒徑為 5～40mm碎石或碎卵石，樁混凝土應(yīng)用攪拌機拌制、機械振搗，由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑，一次完成。養(yǎng)護時間不得少于 7d。 現(xiàn)場預(yù)制樁多采用疊澆法間隔制作，預(yù)制場地應(yīng)平整、堅實，不得產(chǎn)生不均勻沉降。樁與樁之間應(yīng)涂刷隔離劑，以保證樁起吊時不互相粘結(jié)。樁的疊澆層數(shù)，應(yīng)根據(jù)地面允許荷載和施工條件確定，但不宜超過四層。上層樁或鄰樁的澆筑，須在下層樁或鄰樁的混凝土達到設(shè)計強度等級的 30％后方可進行。 預(yù)制樁的質(zhì)量，除要滿足規(guī)范的允許偏差外，還應(yīng)符合以下條件：樁的表面應(yīng)平整、密實，掉角的深度不應(yīng)超過 10mm，局部蜂窩和掉角的缺損總面積不得超過該樁全部表面積的 ％，且不得過分集中；混凝土的收縮裂縫，其深度不得大于 20mm，寬度不得大于 ，橫向裂縫長度不得超過邊長的一半；樁頂和樁尖處不允許有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。 4:樁的起吊 預(yù)制樁達到設(shè)計強度等級的 70％后方可起吊，達到設(shè)計強度的100％后才可以運輸和沉樁。 ? 如要提前起吊和沉樁，必須采取必要的措施并經(jīng)驗算合格后方可進行。起吊時應(yīng)用吊索按設(shè)計規(guī)定的吊點位置進行吊運。如無吊環(huán)且設(shè)計又未作規(guī)定時，吊點的位置應(yīng)滿足起吊彎矩最小的原則，如圖所示。鋼絲繩與樁之間應(yīng)加襯墊，以免損壞棱角。起吊時應(yīng)平穩(wěn)提升，避免搖晃、撞擊和振動。 (a)一個吊點； (b)二個吊點； (c)三個吊點； (d)四個吊點 吊點的合理位置 5:樁的運輸 打樁前，需將樁從預(yù)制廠 (場 )運至施工現(xiàn)場堆放或直接運至樁架前。一般情況下，應(yīng)根據(jù)打樁順序和速度隨打隨運，可以避免二次搬運。運到施工現(xiàn)場的樁或在施工現(xiàn)場預(yù)制的樁，應(yīng)有質(zhì)量合格證，并按規(guī)定進行檢查編號。如要長距離運輸，可采用平板拖車、輕軌平臺運輸車等。長樁搬運時，樁下要設(shè)置活動支座。經(jīng)過搬運的樁，還應(yīng)進行質(zhì)量復(fù)查 。 用平臺車運樁 1－鐵軌； 2－平臺車； 3－樁 6:樁的堆放 樁堆放時，場地必須平整、堅實，樁按規(guī)格、樁號分類分層疊置，堆放層數(shù)不宜超過四層，支承點應(yīng)設(shè)在吊點處，各墊木應(yīng)在同一垂直線上，最下層墊木適當(dāng)加寬。 7:錘擊法沉樁 1): 錘擊法沉樁也稱打樁，是利用樁錘下落到樁頂產(chǎn)生的沖擊能而使樁沉入土中。在沉樁施工前，必須做好地基勘測與環(huán)境調(diào)查工作、編制預(yù)制樁沉樁的施工組織設(shè)計、清除施工現(xiàn)場障礙物、施工現(xiàn)場的場地平整以及施工現(xiàn)場的定位放線等準(zhǔn)備工作。 2): 打樁設(shè)備主要有樁錘、樁架以及動力裝置三部分。 （ 1）樁錘。 樁錘是對樁施加沖擊力，把樁沉入土中的主要機具。樁錘有落錘、汽錘 (單動和雙動 )、柴油錘、液壓錘和振動錘等。 a：落錘：為一鑄鐵塊，質(zhì)量一般為 1～ 2t，用卷揚機提起樁錘，用脫鉤裝置或松開卷揚機剎車使其自由下落到樁頂上，利用錘重下降沖擊樁頂，使樁沉入土中，如圖所示。落錘構(gòu)造簡單，使用方便，沖擊力大，能隨意調(diào)整落距。但打樁速度慢，每分鐘 6～12次，效率低。落錘主要適用于打設(shè)木樁以及細(xì)長的混凝土樁，在一般土層及含礫石的土層均可使用。 落錘 單動汽錘 雙動汽錘 柴油錘 1－進汽孔； 2－排汽孔； 3－活塞； 4－汽孔 5－燃油泵； 6－樁帽； 7－樁 b:汽錘：利用蒸汽或壓縮空氣的動力進行錘擊。根據(jù)其工作情況又分為單動汽錘和雙動汽錘。 單動汽錘的沖擊體在上升時消耗動力，下降時靠自重，這種錘沖擊力大，結(jié)構(gòu)簡單，落距小，對設(shè)備和樁頭的損傷較小，適用于打設(shè)各種類型的樁，常用錘質(zhì)量為 ～ 10t，每分鐘錘擊次數(shù)為25～ 30次。 雙動汽錘的沖擊體升降均由動力推動，其沖擊頻率高，每分鐘為100～ 200次，沖擊力大，但設(shè)備笨重，移動較為困難，適用于打設(shè)各種樁，特別適用于打斜樁和拔樁，也可用于水下打樁，其錘質(zhì)量為 ～ 6t。 C:柴油錘：利用汽缸內(nèi)的燃油爆炸時的能量推動沖擊部分 (活塞等 )向上運動，喪失速度后具有勢能的沖擊部分回落擊樁。柴油錘需有樁架、動力等設(shè)備，但不需外界能源，機架輕、移動方便、打樁速度快，適用于打設(shè)鋼板樁以及在軟弱地基上打設(shè)混凝土樁，但不適用于在松軟土或硬土中打樁。 樁錘 種類 適用范圍 優(yōu)缺點 附注 落 錘 ； 、含礫石的土和一般土層均可使用。 構(gòu)造簡單、使用方便、沖擊力大，能隨意調(diào)整落距，但錘打速度慢，效率較低。 落錘是指樁錘用人力或機械拉升，然后自由落下，利用自重夯擊樁頂。 單 動 汽 錘 適于打各種樁。 構(gòu)造簡單、落距短，對設(shè)備和樁頭不易損壞，打樁速度及沖擊力較落錘大，效率較高。 利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉，然后由錘的自重向下沖擊沉樁。 雙 動 汽 錘 ，便于打斜樁； ； 。 沖擊次數(shù)多、沖擊力大、工作效率高，可不用樁架打樁，但需鍋爐或空壓機，設(shè)備笨重，移動較困難。 利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖，增加夯擊能量。 柴 油 錘 、鋼板樁； 樁。 附有樁架、動力等設(shè)備，機架輕、移動便利、打樁快、燃料消耗少，有重量輕和不需要外部能源等優(yōu)點。 利用燃油爆炸，推動活塞，引起錘頭跳動。 振 動 樁 錘 、鋼管樁、鋼筋混凝土和土樁； ，塑性粘土及松軟砂粘土； 較差。 沉樁速度快，適應(yīng)性大，施工操作簡易安全，能打各種樁并幫助卷揚機拔樁。 利用偏心輪引起激振，通過剛性連接的樁帽傳到樁上。 樁錘適用范圍 實踐證明 :當(dāng)樁錘重大于樁重的 ~2倍，能取得較好的效果。 樁錘的類型選擇應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場情況、機具設(shè)備條件及工作方式和工作效率等條件來選擇。樁錘類型選定后，還要確定樁錘的質(zhì)量。 1）計算法選擇錘質(zhì)量。按樁錘的沖擊能初選錘質(zhì)量： E≥ 式中 E——樁錘的一次沖擊動能 (kNm)； P——單樁設(shè)計荷載 (kN)。 在按上式選擇樁錘時，還應(yīng)按所要打設(shè)樁的質(zhì)量，用以下經(jīng)驗公式復(fù)核后決定： 式中 M——錘質(zhì)量 (t)； C——樁質(zhì)量 (t)，包括送樁、樁帽和樁墊質(zhì)量； K——適用系數(shù)，落錘 K≤；單動汽錘 K≤；雙動汽錘和柴油錘 K≤。 2)按施工經(jīng)驗選擇錘質(zhì)量。采用錘擊沉樁時，為了防止樁受到過大的沖擊能而產(chǎn)生過大的應(yīng)力，導(dǎo)致樁頂破碎，應(yīng)采用重錘低擊的原則選擇錘質(zhì)量，通?？梢园幢?2－ 1進行選用。 錘質(zhì)量與樁質(zhì)量比值表 (錘重 /樁重 ) 樁類別 錘類別 木 樁 鋼筋混凝土樁 鋼 管 樁 落 錘 ～ ～ ～ 單動汽錘 ～ ～ ～ 雙動汽錘 ～ ～ ～ 柴 油 錘 ～ ～ ～ 注：①錘質(zhì)量系指錘體總質(zhì)量； ②樁質(zhì)量系指除樁質(zhì)量外還應(yīng)包括樁帽質(zhì)量； ③樁長度一般不超過 20m； ④土質(zhì)較軟時建議采用下限值，土質(zhì)較堅硬時建議采用上限值。 （ 2）樁架。 樁架的主要作用是在沉樁過程中保持樁的正確位置和在打樁過程中引導(dǎo)錘、樁的方向并保證樁錘按所要求的方向沖擊樁體。常用的樁架有滾筒式樁架、多功能樁架、履帶式樁架，見圖。 樁架示意 1－柴油樁錘； 2－立樁； 3－回轉(zhuǎn)平臺； 4－撐桿； 5－司機室； 6－平衡重； 7－底盤 樁架在選擇時應(yīng)考慮下列因素：樁的材料、材質(zhì)和截面形狀、尺寸；是單節(jié)樁或多節(jié)樁，樁的連接形式與數(shù)量；施工場地條件、作業(yè)環(huán)境和空間；選定的錘型、錘質(zhì)量和尺寸；施工進度要求等。 樁架的高度 H應(yīng)滿足： H≥h1+h2+h