【導(dǎo)讀】本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為某多層建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)兩部分。文中最為重要的部分是設(shè)計(jì)計(jì)算和施工部分。承載力計(jì)算，承臺(tái)計(jì)算，地基抗震驗(yàn)算，及基礎(chǔ)配筋計(jì)算等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。準(zhǔn)為依據(jù)，完成了商廈基礎(chǔ)所要求的的相應(yīng)施工設(shè)置?；炷凉嘧杜c沉入樁中。的錘擊法相比，施工噪聲和震動(dòng)要小的多，能建造比預(yù)制樁的直徑大的多的樁，在各種地基上均可使用。但是施工質(zhì)量的好壞對(duì)樁的承載力影響很大。

　　

【正文】 復(fù)雜程度、混凝土量及作業(yè)內(nèi)容等情況配置。 （ 2） 主要針對(duì)工藝要點(diǎn)，對(duì)參加施工人員進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量及安全措施培訓(xùn)和交底。 31 施工工藝 工藝流程 平整場(chǎng)地 泥漿制備 埋設(shè)護(hù)筒 鋪設(shè)工作平臺(tái) 安裝鉆機(jī)并定位 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 1 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備 （ 1） 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理規(guī)劃，場(chǎng)地不宜占地過多，但應(yīng)保證機(jī)械布置不顯局促，同時(shí)機(jī)械有移 位的空間。布置機(jī)械時(shí)應(yīng)考慮以 A、 B、 C、 D 腿順或逆時(shí)針順序施工為原則。 鉆進(jìn)成孔 清孔并檢查質(zhì)量 下放鋼筋籠 灌注混凝土 拔出護(hù)筒 檢查質(zhì)量 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 （ 2） 現(xiàn)場(chǎng)原材料準(zhǔn)備充足，并碼放整齊、標(biāo)識(shí)明確。砂、石堆放下部鋪墊彩條布，保證砂、石不落地；水泥、添加劑應(yīng)堆放在專門設(shè)置的棚中，并設(shè)隔離支墊。 （ 3） 鉆機(jī)、攪拌機(jī)、吊車、發(fā)電機(jī)、抽水機(jī)、專用水箱及下料套筒布置到位，支墊牢靠，用電設(shè)備安裝可靠接地。調(diào)試所有施工機(jī)具。 （ 4） 地腳螺栓、鋼護(hù)筒及支護(hù)材料運(yùn)輸?shù)轿唬曳诸惗逊耪R，鋼筋已焊接好。 （ 5） 檢查、確認(rèn)到位的原材料符合規(guī)范要求，作業(yè)機(jī)具和安全防護(hù)用具滿足使用并符合安規(guī)要求。 （ 6） 因護(hù)筒高出地面，所以必須搭設(shè)施工平 臺(tái)，地下水位比較低，護(hù)筒不需高出地面時(shí)，施工平臺(tái)可以不搭。 （ 7） 選用鉆井設(shè)備應(yīng)考慮地質(zhì)條件和設(shè)備情況，根據(jù)設(shè)備要求安裝和操作，井孔中心、護(hù)筒中心與鉆頭中心必須重合，以保證井位正確。 （ 8） 選擇合理位置開挖泥漿池（按單樁方量的 3倍開挖）和沉淀池（按單樁方量的 2倍開挖），選擇出渣場(chǎng)。泥漿采用人工攪拌或機(jī)械攪拌，其比重應(yīng)不小于 ，施工中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定泥漿比重。用膠體率不低于 95%，含沙率不大于 4%，造漿能力不低于 。 2 成孔 （ 1）成孔方法 泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的成孔方法較多，在基礎(chǔ)施工過程中 常用的有回轉(zhuǎn)鉆成孔、潛水鉆成孔、沖擊鉆成孔、套管成孔、人工掏挖成孔等。最為普遍應(yīng)用的有回轉(zhuǎn)鉆成孔 (如圖 43)、潛水鉆成孔、沖擊鉆成孔等。 （ 2） 鉆機(jī)就位 鉆機(jī)就位時(shí)鉆機(jī)底盤應(yīng)平穩(wěn)，松軟地質(zhì)鉆機(jī)就位應(yīng)鋪設(shè)鋼板，防止下陷傾斜。鉆機(jī)發(fā)生傾斜應(yīng)及時(shí)調(diào)整?；竟ぷ髯鐾旰?，按樁徑大小選用合格的鉆頭，使其鉆桿中心、鉆頭中心與樁位中心在同一鉛垂線上，且施工過程中應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)、校核，以防移位、斜孔。履帶式旋挖鉆機(jī)自行到樁位，鉆頭與樁位對(duì)接，對(duì)接誤差不大于 20mm。 （ 3） 埋設(shè)護(hù)筒 埋設(shè)護(hù)筒的主要作用是固定樁位，防止地表水 流入孔內(nèi)，保護(hù)孔口和保持孔內(nèi)水壓力，防止出現(xiàn)塌孔、成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的鉆進(jìn)方向等。 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 護(hù)筒的中心與樁位中心的偏差應(yīng)控制在 50mm 以內(nèi)，護(hù)筒與孔壁間的縫隙應(yīng)用黏土填實(shí)。護(hù)筒一般用厚度為 48mm 的鋼板制作而成，內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大 ～20mm，埋入土中的深度不宜小于 ～ ，護(hù)筒頂面應(yīng)高出地面 400～ 600mm。在護(hù)筒的頂部應(yīng)開設(shè) 1～ 2個(gè)溢漿孔。在成孔時(shí)，應(yīng)保持泥漿液面高出地下水位 2m以上。 （ 4） 制備泥漿 泥漿是泥漿護(hù)壁成孔施工中不可缺少的材料，泥漿的質(zhì)量往往影響樁孔的成敗，其在成孔過程起到 護(hù)壁、攜渣、冷卻和潤(rùn)滑作用。 護(hù)壁所用泥漿的相對(duì)密度較大，孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)高于地下水位；利用泥漿產(chǎn)生的靜水壓力作為對(duì)孔壁水平方向的液體支撐，穩(wěn)固孔壁、防止塌孔；泥漿在孔壁上形成低透水性的泥皮，穩(wěn)定護(hù)筒內(nèi)的泥漿液面，保持孔內(nèi)壁的靜水壓力，以達(dá)到護(hù)壁的目的。 制備泥漿的方法應(yīng)根據(jù)成孔的土質(zhì)而確定。在黏性土中成孔時(shí)，可在孔中注入清水，隨著鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)將切削下來的土屑和水?dāng)嚢?，利用原土即可造漿，泥漿的密度應(yīng)控制在 ～ ；在其他土質(zhì)中成孔時(shí)，泥漿制備應(yīng)選用高塑性黏土或膨潤(rùn)土。當(dāng)砂土層較厚時(shí)，泥 漿密度控制在 ～ ；在成孔施工中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定泥漿的相對(duì)密謀并定期測(cè)定黏度、含砂率和膠體率等指標(biāo)，以保證成孔和成樁順利。 （ 5） 鉆孔 鉆孔前，需調(diào)平鉆機(jī)，保持鉆機(jī)垂直穩(wěn)固、位置準(zhǔn)確，防止鉆桿晃動(dòng)引起孔徑擴(kuò)大，確保在施工中不發(fā)生傾斜，移位；鉆機(jī)調(diào)整好后，將鉆頭著地，將進(jìn)尺深度調(diào)為 0；鉆進(jìn)時(shí)原地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)開孔，然后以鉆桿自重加液壓力作為鉆進(jìn)壓力， 初入孔下壓力控制在 80～ 90kPa；當(dāng)空心鉆頭擠滿鉆渣后，停止下壓及回旋，逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭，稍向下送行，關(guān)閉鉆頭回轉(zhuǎn)底蓋，上提鉆頭時(shí)要慢，防止提速過快 鉆頭碰撞孔壁。提離孔口后，鉆機(jī)自身旋轉(zhuǎn)至翻斗車處，用動(dòng)力頭頂壓桿，將底蓋打開，卸掉鉆渣。然后關(guān)閉底蓋，旋回空位，將鉆頭放至孔底，繼續(xù)鉆進(jìn)；當(dāng)孔深距設(shè)計(jì)高程差 左右時(shí)，將鋼筋籠、導(dǎo)管及其他機(jī)具、材料等準(zhǔn)備就緒，以避免因等材料而延長(zhǎng)時(shí)間；及時(shí)檢查鉆桿垂直度及樁孔傾斜率，為保證鉆進(jìn)垂直度，可以使用定位圓環(huán)定位鉆頭及鉆桿；鉆進(jìn)過程中鉆渣應(yīng)及時(shí)清運(yùn)出場(chǎng)，以防影響施工速度。鉆機(jī)挖出的鉆渣運(yùn)至指定棄土場(chǎng)；不同地層采用不同的鉆進(jìn)速度與壓力：粘土層、砂層等一些松散地層用低壓快速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)注意進(jìn)尺深度，以防鉆渣到鉆頭 上面發(fā)生卡鉆或埋鉆；膠結(jié)層、風(fēng)化巖等硬質(zhì)地層應(yīng)采用高壓慢速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)勤檢查鉆具，以防鉆具損壞發(fā)生掉鉆及其他事故；當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高和設(shè)計(jì)要求的入巖深度時(shí)，一定要將孔底鉆渣清撈干凈。 3 成孔檢查及清孔 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 （ 1） 成孔檢查：鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，及時(shí)檢查孔徑偏差、垂直度偏差、孔深及沉渣厚度，其具體方法是：用測(cè)深繩 (錘 )或手提燈測(cè)量孔深及浮土厚度。浮土厚度等于鉆機(jī)鉆孔深讀數(shù)與實(shí)測(cè)值的差值。虛土厚度一般不應(yīng)超過 200mm。 （ 2） 清孔：當(dāng)沉渣厚度大于允許厚度時(shí)，及時(shí)清孔。將清孔鉆頭放至孔底順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將虛渣清除。清孔后，再次檢 測(cè)孔深、孔位及垂直度，合格后后蓋好孔口蓋板，做好防止在蓋板上行車或走人的措施后，履行驗(yàn)收手續(xù)并記錄轉(zhuǎn)入下道工序。 混凝土施工 1 混凝土施工原理 泥漿護(hù)壁成孔灌注樁混凝土的澆筑，是在孔內(nèi)泥漿中進(jìn)行的，稱為水下混凝土澆筑。澆筑水下混凝土不能直接將混凝土傾倒水中，必須在與周圍環(huán)境隔離的條件下進(jìn)行。水下混凝土澆筑的方法，最常用提導(dǎo)管法。導(dǎo)管法是將密閉連接的鋼管作為混凝土水下澆筑的通道，混凝土沿豎向?qū)Ч芟侣渲量椎?，使混凝土不與泥漿接觸，導(dǎo)管底部以適當(dāng)?shù)纳疃嚷裨诨炷羶?nèi)。 2 吊放鋼筋籠 吊放鋼筋 籠采用吊車，放入前應(yīng)先在鋼筋籠上每隔 米左右對(duì)稱焊接保護(hù)層墊板或鋼筋環(huán)，以確保鋼筋保護(hù)層；吊放鋼筋籠時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩慢下沉，避免碰撞孔壁，若放入困難應(yīng)查明原因不得強(qiáng)行插入。鋼筋籠中心應(yīng)與樁位中心重合，確保鋼筋籠保護(hù)層厚度滿足要求。鋼筋籠就位后立即固定，防止鋼筋籠的偏倒和混凝土澆筑工程中鋼筋籠的上浮 . 3 安裝混凝土導(dǎo)管 混凝土下料采用導(dǎo)管是保證混凝土澆制質(zhì)量的重要措施。導(dǎo)管采用∮ 168mm 的鋼管，壁厚 3mm，每節(jié)長(zhǎng) ～ ，由絲扣連接或法蘭盤螺絲連接。導(dǎo)管安裝時(shí)利用專用吊具及支 架用吊車一節(jié)或多節(jié)吊入基坑內(nèi)。導(dǎo)管專用支架中間有活動(dòng)板，放下可卡緊導(dǎo)管法蘭，打開可讓導(dǎo)管上下。導(dǎo)管安裝完成后，其頂部放置一個(gè)開口 600mm 的混凝土漏斗。導(dǎo)管安裝不得碰到鋼筋，對(duì)干孔且地質(zhì)狀況較好的孔，導(dǎo)管下口離孔底高度不大于 2m；對(duì)于地質(zhì)狀況不是很好的孔，為防止跨孔造成斷樁，采用水下混凝土澆筑方式，導(dǎo)管安裝長(zhǎng)度保證導(dǎo)管底部直至孔底，且在混凝土澆筑過程中，導(dǎo)管埋置與混凝土面以下 1m 左右，過長(zhǎng)容易導(dǎo)致鋼筋上浮。 4 攪拌站配置采用 — 臺(tái)攪拌機(jī)，一臺(tái)裝載機(jī)，一臺(tái)配料機(jī)，一臺(tái)發(fā)電機(jī) (供焊接、抽水機(jī)、攪拌機(jī)及旋挖機(jī)焊接補(bǔ) 修使用 )以及水箱、抽水設(shè)備組成，其擺放位置應(yīng)不影響鉆孔，又盡量靠近下料口，以利吊車下料，減少運(yùn)輸。 5 配置混凝土 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 灌注樁的混凝土配制，選用合適的石子粒徑和混凝土的坍落度很關(guān)鍵。石子的粒徑要求：卵石不宜大于 50mm，碎石不宜大于 40mm，鋼筋混凝土樁不宜大于 30mm，石子最大粒徑不得大于鋼筋凈距的 1/3。坍落度要求：水下混凝土宜為 180～ 220mm；干作業(yè)成孔的混凝土宜為 80～ 100mm；套管成孔的混凝土宜為 60～ 80mm。 6 澆注混凝土 （ 1） 混凝上采用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械攪拌方式，澆灌混凝土的方法為超壓灌注，采用吊車懸掛大 料斗將混凝上運(yùn)至樁孔上方灌注于導(dǎo)管內(nèi)。 （ 2） 在導(dǎo)管內(nèi)部放置預(yù)制隔水栓，并用細(xì)鋼絲懸吊在導(dǎo)管中下部，鋼絲由頂部漏斗中引出。澆筑混凝土?xí)r，當(dāng)導(dǎo)管中首批混凝土灌注量達(dá)到要求后，剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土在自重壓力作用下，隨隔水栓沖出導(dǎo)管下口。首批混凝土灌注量應(yīng)保證導(dǎo)管能埋入混凝土面以下 1m 以上，由于混凝土的密度比泥漿大，混凝土下沉?xí)r排擠泥漿沿導(dǎo)管外壁上升，導(dǎo)管底部被埋入混凝土內(nèi)。澆筑過程中導(dǎo)管內(nèi)的混凝土在一定落差壓力作用下，擠壓下部管口處的混凝土，使其在已澆筑的混凝土層內(nèi)部流動(dòng)、擴(kuò)散，邊澆筑混凝土邊拔導(dǎo)管，逐節(jié)拆除 上部導(dǎo)管，如此連續(xù)澆筑直至樁頂而成樁。 （ 3） 首批混凝土灌注數(shù)量要經(jīng)過計(jì)算，使其有一定的沖擊能量，能把泥漿從導(dǎo)管中排出，并能把導(dǎo)管下口埋入混凝土不小于 lm 深。首批灌注混凝土量按下式計(jì)算： V≥ （ a1+a2） 式中 V —— 第一次灌注混凝土量（ m3）； D —— 樁孔直徑 (m) ； a1 —— 導(dǎo)管下端距孔底距離 (m) ； a2 —— 導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度 (m),一般取 ～ 1m。 在整個(gè)澆注過程 中，導(dǎo)管在混凝土中埋深以控制在 2～ 4m。邊澆注混凝土邊拔管，由專人測(cè)量導(dǎo)管埋置深度及管內(nèi)外混凝土面的高差，及時(shí)觀察水下混凝土澆注情況。 （ 4） 隨著混凝土的灌注，導(dǎo)管埋入混凝土的深度逐漸加大，這時(shí)應(yīng)逐漸提升和卸去導(dǎo)管。 1)混凝土灌注高度計(jì)算式為： h6=h3h4 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 2)導(dǎo)管埋入混凝土深度計(jì)算式為： h2=h1h5 式中 h1 —— 導(dǎo)管長(zhǎng)管 (m) ； h2 —— 導(dǎo)管埋入混凝土中的深度 (m) ； h3 —— 樁孔深度 (m) ； h4 —— 已灌注的混凝土表面至樁孔口距離 (m) ； h5 —— 已灌注的混凝土表面至導(dǎo)管上口的距離 (m) ； h6 —— 混凝土灌注高度 (m) ； （ 5） 導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。 （ 6） 當(dāng)導(dǎo)管提升到絲扣接頭露出孔口以上有一定高度，可拆除 l 節(jié)或 2節(jié)導(dǎo)管。此時(shí)，暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導(dǎo)管，并掛上升降設(shè)備，然后松動(dòng) 導(dǎo)管的連接絲扣，同時(shí)將起吊鉤掛上待拆的導(dǎo)管上端的吊環(huán)，待絲扣全部松動(dòng)后，吊起待拆的導(dǎo)管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口的導(dǎo)管內(nèi)，校正好位置，繼續(xù)灌注。 （ 7） 在澆注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土宜通過溜槽慢慢地注入漏斗和導(dǎo)管，不得將混凝土整斗從上面傾入導(dǎo)管內(nèi)，對(duì)澆注過程中的一切故障均記錄備案。 （ 8） 在灌注將近結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度減小，超壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對(duì)密度增大。必須提高料斗高度，增大混凝土壓力，灌注完混凝土。拔出最后一段長(zhǎng)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉 淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。 （ 9） 在灌注混凝土?xí)r，派專人記錄有關(guān)混凝土灌注情況，各灌注時(shí)間、混凝土面的深度、導(dǎo)管埋深、導(dǎo)管拆除以及發(fā)生的異?，F(xiàn)象。 （ 10） 導(dǎo)管在灌注完畢前嚴(yán)禁提出混凝土面。一般只要漏斗能漏下料就盡可能地灌注。如果埋管值大大地超過安全埋管值，可以 — 次多提升一些、多拆除一些。反之如埋管值很少，又不宜提管，漏斗下料又不順暢，則可將導(dǎo)管在很小范圍內(nèi)反復(fù)上下升降，以促使漏斗下料順暢。 （ 11） 水下澆注混凝土應(yīng)連續(xù)，在澆筑過程中經(jīng)常測(cè)量混凝土面位置，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管在混凝土內(nèi)的埋置深度，保證導(dǎo)管下口在任何時(shí)候都埋置在混凝土 面下 500mm以上?；炷翝仓较碌啬_螺栓位置時(shí)，應(yīng)超過地腳螺栓底部標(biāo)高不少于 500mm，北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 以吸泥泵和人工方式去除浮漿，再下地腳螺栓，繼續(xù)澆制直至標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。 （ 12） 導(dǎo)管提升要慢，防止發(fā)生斷樁事故，提升時(shí)應(yīng)避免碰撞鋼筋籠，以防鋼筋籠上浮。 作業(yè)方法和技術(shù)交底 （ 1） 灌注樁基礎(chǔ)是直接在設(shè)計(jì)樁位上成孔，利用比重較大的泥漿循環(huán)帶出鉆渣，采用循環(huán)泥漿的壓力形成泥漿護(hù)壁，清孔后放入鋼筋籠，再安裝混凝土輸送導(dǎo)管，連續(xù)澆筑混凝土，從而完成灌注樁的施工。 （ 2） 混凝土采用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械攪拌方式，澆灌混凝土的方法為超壓灌注， 采用吊車懸掛大料斗將混凝土運(yùn)至樁孔上方灌注于導(dǎo)管內(nèi)。 （ 3） 施工前做好施工圖會(huì)檢，并根據(jù)施工圖及會(huì)檢紀(jì)要編制相關(guān)技術(shù)資料。