基礎(chǔ)工程施工方法
1、混凝土基礎(chǔ)施工
1.施工準(zhǔn)備;A(chǔ)施工前應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)槽。應(yīng)挖去局部軟弱土層,并用灰堵截中砂礫分層回填夯實(shí)。如有地下水或地面滯水,應(yīng)排除基槽(坑)內(nèi)浮土、積水、淤泥、垃圾、雜物等。
2.施工方法。
1)、基土良好,且無地下水時(shí)基槽(坑)第一階可利用原槽(坑)澆筑,上部臺(tái)階支模澆筑,模板要支撐牢固,縫隙孔洞應(yīng)堵嚴(yán),木模應(yīng)澆水濕潤(rùn)。
2)、基礎(chǔ)混凝土澆筑高度在2米以內(nèi)時(shí),混凝土可直接卸入基槽(坑)內(nèi);澆筑高度在2米以上時(shí),應(yīng)通過漏斗、串筒或溜槽下灰。
3)、澆筑臺(tái)階式基礎(chǔ)應(yīng)按臺(tái)階分層一次澆筑完成,每層先澆邊角,后澆中間,錐形基礎(chǔ)如斜坡較陡,斜面部分應(yīng)支模澆筑,或隨澆隨安裝模板。
4)、當(dāng)基槽(坑)因土質(zhì)不一挖成階梯形式時(shí),應(yīng)當(dāng)從最低處開始澆筑,且應(yīng)符合圖4-7所示要求。
5)、混凝土澆筑完后,外露部分應(yīng)適當(dāng)覆蓋,灑水養(yǎng)護(hù);拆模后,及時(shí)分層回填土方并夯實(shí)。
2、毛石混凝土基礎(chǔ)施工
1.施工準(zhǔn)備。毛石應(yīng)選用堅(jiān)實(shí)、未風(fēng)化、無裂縫、潔凈的石料,強(qiáng)度等級(jí)不低于MU20;毛石尺寸不應(yīng)大于所澆部位最小寬度的1/3,且不得大于30厘米;表面如有污泥、水銹,應(yīng)用水沖洗干凈。
2.施工方法。
1)、毛石混凝土的厚度不宜小于400毫米。澆筑時(shí),應(yīng)先鋪一層八~15厘米厚混凝土打底,再鋪上毛石,毛石插入混凝土約一半后,再灌混凝土,填滿所有空隙,再逐層鋪砌毛石和澆筑混凝土,直至基礎(chǔ)頂面,保持毛石頂部有不少于10厘米厚的混凝土覆蓋層。所摻加毛石數(shù)量應(yīng)控制不超過基礎(chǔ)體積的25%。
2)、毛石鋪放應(yīng)均勻排列,使大面向下,小面向上,毛石間距一般不小于10厘米,離開模板或槽壁距離不小于15厘米。
3)、對(duì)于階梯形基礎(chǔ),每一階高內(nèi)應(yīng)整分澆筑層,并有二排毛石,每階表面要基本抹平;對(duì)于錐形基礎(chǔ),應(yīng)注意保持斜面坡度的正確與平整,毛石不露于混凝土表面。
3、擴(kuò)展基礎(chǔ)施工
擴(kuò)展基礎(chǔ)是指柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下混凝土條形基礎(chǔ),如圖4-8、圖4-9所示。
1.施工準(zhǔn)備。
1)、基槽(坑)準(zhǔn)備。基礎(chǔ)施工前應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)槽,如局部有軟弱土層應(yīng)挖除,并用灰土或砂礫分層回填夯實(shí),如有地下水應(yīng)排除,基槽(坑)內(nèi)的浮土、積水、淤泥、雜物等應(yīng)清除。
2)、墊層施工。墊層厚度一般為100毫米,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C15,在驗(yàn)槽后應(yīng)立即澆筑,以免地基上擾動(dòng)。
2.施工方法。
1)、墊層達(dá)到一定強(qiáng)度后,在其上劃線、支模、鋪放鋼筋網(wǎng)片。次下部垂直鋼筋應(yīng)綁扎牢,并注意將鋼筋彎鉤朝上,連接柱的插筋,下端要用90°彎鉤與基礎(chǔ)鋼筋綁扎牢固,按軸線位置校核后用方木架成井字形,將插筋固定在基礎(chǔ)外模板上;底部鋼筋網(wǎng)片應(yīng)用與混凝土保護(hù)層同厚度的水泥砂漿墊塞,以保證位置正確。
2)、在澆筑混凝土前,模板和鋼筋上的垃圾、泥土和鋼筋上的油污等雜物,應(yīng)清除干凈。模板應(yīng)澆水加以潤(rùn)濕。
3)、澆筑現(xiàn)澆柱下基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)特別注意柱子插筋位置的正確,防止造成位移和傾斜。在澆筑開始時(shí),先滿鋪一層5~10厘米厚的混凝土,并搗實(shí),使柱子插筋下段和鋼筋圖片的位置基本固定,然后再對(duì)稱澆筑。
4)、基礎(chǔ)混凝土宜分支連續(xù)澆筑完成。對(duì)于階梯形基礎(chǔ),每一臺(tái)階高度內(nèi)應(yīng)整分澆搗層,每澆筑完一臺(tái)階應(yīng)稍停0.5~1,0h,待其初步沉實(shí)后,再澆筑上層,以防止下臺(tái)階混凝土溢出,在上臺(tái)階根部出現(xiàn)爛脖子。每一臺(tái)階澆完,表面應(yīng)隨即原漿抹平。
5)、對(duì)于錐形基礎(chǔ),應(yīng)注意保持錐體斜面坡度的正確,斜面部分的模板應(yīng)隨混凝土澆搗分段支設(shè)并頂壓緊,以防模板上浮變形;邊角處的混凝土必須注意搗實(shí)。嚴(yán)禁斜面部分不支模,用鐵鍬拍實(shí)。基礎(chǔ)上部柱子后施工時(shí),可在上部水平面留設(shè)施工縫。施工縫的處理應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
6)、條形基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)高度分段分層連續(xù)澆筑,一般不留設(shè)施工縫。各段各層應(yīng)相互銜接,每段長(zhǎng)2~3米左右,做到逐段逐層呈梯形推進(jìn)。澆筑時(shí),應(yīng)先使混凝土充滿模板內(nèi)邊角,然后澆筑中間部分,以保證混凝土密實(shí)。
7)、基礎(chǔ)上有插筋時(shí),要加以固定,保證插筋位置的正確,防止?jié)仓炷習(xí)r發(fā)生移位。
8)、混凝土澆筑完畢,外露表面應(yīng)覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)。
4、筏板基礎(chǔ)施工
筏板基礎(chǔ)由整塊式鋼筋混凝土平板或板與梁等組成,它在外形和構(gòu)造上像倒置的鋼筋混凝土平面無梁樓蓋或肋形樓蓋,分為平板式和梁板式兩類,如圖4-10所示。
1.施工準(zhǔn)備。
1)、地基開挖。如有地下水,應(yīng)采用人工降低地下水位至基坑底50厘米以下部位,保持在無水情況下進(jìn)行土方開挖和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工。
2)、基坑土方開挖應(yīng)注意保持基坑底土的原狀結(jié)構(gòu),如采用機(jī)械開挖時(shí),基坑底面以上20~40厘米的土層,應(yīng)采用人工清除,避免超挖或破壞基土。如局部有軟弱土層或超挖,應(yīng)進(jìn)行換填,采用與地基土壓縮性相近的材料進(jìn)行分層回填,并夯實(shí);娱_挖應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如基坑挖好后不能立即進(jìn)行下一道工序,應(yīng)在基底以上留置一層150~200毫米原土,待到下道工序施工時(shí),再挖至基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高,以免基土被擾動(dòng)。
3)、驗(yàn)槽。
2.施工方法?筛鶕(jù)結(jié)構(gòu)情況和施工具體條件及要求采用以下兩種方法之一施工。
1)、先在墊層上綁扎底板梁的鋼筋和上部柱插筋,先澆筑底板混凝土,待達(dá)到25%以上強(qiáng)度后,再在底板上支梁側(cè)模板,澆筑完梁部分混凝土。
2)、采取底板和梁鋼筋、模板一次同時(shí)支好,梁側(cè)模板用混凝土支墩或鋼支腳支承并固定牢固,混凝土一次連續(xù)澆筑成。前種方法可降低施工強(qiáng)度,支梁模方便,但處理施工縫較復(fù)雜;后種方法一次完成施工,質(zhì)量易于保證,可縮短工期。但兩種方法都應(yīng)注意保證梁位置和柱插筋位置正確,混凝土應(yīng)一次連續(xù)澆筑完成。當(dāng)筏板基礎(chǔ)長(zhǎng)度很長(zhǎng)(40米以上)時(shí),應(yīng)考慮在中部適當(dāng)部位留設(shè)貫通后澆縫帶,以避免出現(xiàn)溫度收縮裂縫和便于進(jìn)行施工分段流水作業(yè);對(duì)超厚的筏形基礎(chǔ),應(yīng)考慮采取降低水泥水化熱和澆筑入模溫底措施,以避免出現(xiàn)過大收縮應(yīng)力,導(dǎo)致基礎(chǔ)底板裂縫。做法參見箱形基礎(chǔ)施工要點(diǎn)有關(guān)部分;A(chǔ)澆筑完畢,表面應(yīng)覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),不少于7天,必要時(shí)應(yīng)采取保溫養(yǎng)護(hù)措施,并防止浸泡地基。在基礎(chǔ)底板上埋設(shè)好沉降觀測(cè)點(diǎn),定期進(jìn)行觀測(cè)、分析,作好記錄。
5、箱形基礎(chǔ)施工
箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板、外墻和一定數(shù)量的內(nèi)隔墻構(gòu)成一封閉空間的整體箱體。
1.施工準(zhǔn)備。在進(jìn)行箱形基礎(chǔ)施工時(shí),應(yīng)首先進(jìn)行土方開挖、地基處理、深基坑降水和支護(hù)以及對(duì)鄰近建筑物的保護(hù)工作,施工中應(yīng)注意以下幾方面問題。
1)、基坑開挖,如地下水位較較高應(yīng)采取措施降低地下水位至基坑底以下50厘米處,當(dāng)?shù)叵滤惠^高,土質(zhì)為粉土、粉砂或細(xì)砂時(shí),不得采用明溝排水,宜采用輕型并點(diǎn)或深并并點(diǎn)方法降水措施,并應(yīng)設(shè)置水位降低觀測(cè)孔,井點(diǎn)設(shè)置應(yīng)有專門設(shè)計(jì)。
2)、基礎(chǔ)開挖應(yīng)驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性,當(dāng)?shù)鼗鶠檐浫跬粱蚧余徑薪ǎ?gòu))筑物時(shí),應(yīng)有臨時(shí)支護(hù)措施,如設(shè)鋼筋混凝土鉆孔灌注樁,樁頂澆混凝土連續(xù)梁連成整體,支護(hù)離箱形基礎(chǔ)應(yīng)不少于1.2米,上部應(yīng)避免堆載、卸土。
3)、開挖基坑應(yīng)注意保持基坑底土的原狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用機(jī)械開挖基坑時(shí),在基坑底面設(shè)計(jì)標(biāo)高以上20~40厘米厚的土層,應(yīng)用人工挖除并清理,如不能立即進(jìn)行下道工序施工,應(yīng)預(yù)留10~15厘米厚土層,在下道工序進(jìn)行前挖除,以防止地基土被擾動(dòng)。
4)、箱形基坑開挖到設(shè)計(jì)基底標(biāo)高后應(yīng)及時(shí)驗(yàn)槽。合格后隨即澆筑墊層和箱形基礎(chǔ)底板,防止地基土被破壞。冬季施工時(shí)應(yīng)采取有效措施,防止基坑底土的凍脹。
2.施工方法。
1)、箱形基礎(chǔ)底板,內(nèi)外墻和頂板的支模、鋼筋綁孔和混凝土澆筑,可采取分塊進(jìn)行,其施工縫的留設(shè)可如圖4-11所示,外墻水平施工縫應(yīng)在底板面上部300~500毫米。范圍內(nèi)和無梁頂板下部30~50毫米處,并應(yīng)作成企口型式。有嚴(yán)格防水要求時(shí),應(yīng)在企口中部設(shè)鍍鋅鋼板(或塑料)止水帶,外墻的垂直施工縫宜用凹縫,內(nèi)墻的水面沖洗潔凈,注意接漿質(zhì)量,然后澆筑混凝土。
2)、當(dāng)箱形基礎(chǔ)長(zhǎng)度超過40米時(shí),為避免出現(xiàn)溫度收縮裂縫或減輕澆筑強(qiáng)度,宜在中部設(shè)置貫通后澆縫帶。
3)、鋼筋綁扎應(yīng)注意形狀和位置準(zhǔn)確,接頭部位用閃光接觸對(duì)焊和套管壓接,嚴(yán)格控制接頭位置及數(shù)量,混凝土澆筑前須經(jīng)驗(yàn)收。外部模板宜采用大塊模板組裝,內(nèi)壁用定型模板;墻間距采用直徑12毫米穿墻對(duì)接螺栓控制墻體截面尺寸,埋設(shè)件位置應(yīng)準(zhǔn)確固定。箱形基礎(chǔ)頂板應(yīng)適當(dāng)預(yù)留施工洞口,以便內(nèi)墻模板拆除取出。
4)、混凝土澆筑要合理選擇澆筑方案。底板混凝土澆筑,一般應(yīng)在底板鋼筋和墻鋼筋全部綁扎完畢、柱子插筋就位后進(jìn)行,可沿長(zhǎng)方向分2~3個(gè)區(qū),由一端向另一端分層推進(jìn),分層均勻下料。當(dāng)?shù)酌娣e大或底板呈正方向,宜分段分組澆筑;當(dāng)?shù)装搴穸刃∮?0厘米,可不分層,采用斜面趕漿法澆筑,如圖4-12所示。表面及時(shí)整平;當(dāng)?shù)装搴穸鹊扔诨虼笥?0厘米時(shí),宜水平分層或斜面分層澆筑,每層厚25~30厘米,分層用插入式或平板式振搗器密實(shí),每層應(yīng)在水泥初凝時(shí)間內(nèi)澆筑完成。
5)、墻體澆筑應(yīng)在墻全部鋼筋綁扎完,包括頂板插筋、預(yù)埋鐵件、各種穿墻管道敷設(shè)完畢、模板尺寸正確、支撐牢固安全、經(jīng)驗(yàn)查無誤后進(jìn)行。一般先澆外墻,后澆內(nèi)墻,或內(nèi)外墻同時(shí)澆筑,分支流向軸線前進(jìn),各組兼顧橫墻左右寬度各半范圍。外墻澆筑可采取分層分段循環(huán)澆筑法如圖4-13(a),即將外墻沿周邊分成若干段,分段的長(zhǎng)度,應(yīng)由混凝土的攪拌運(yùn)輸能力、澆灌強(qiáng)度、分層厚度和水泥初凝時(shí)間而定。一般分3~4個(gè)小組,繞周長(zhǎng)循環(huán)圈進(jìn)行,周而復(fù)始,直至外墻體澆筑完成。當(dāng)周邊較長(zhǎng),工程量較大,亦可采取分層分段一次澆筑法如圖4-13(b),即由2~6個(gè)澆筑小組從一點(diǎn)開始,混凝土分層澆筑,每?jī)山M相對(duì)應(yīng)向后延伸澆筑,直至同邊閉合;炷烈淮螡驳綁w全高,模板側(cè)壓力大,要求模板牢固。
6)、箱形基礎(chǔ)頂板(帶梁)混凝土澆筑方法與基礎(chǔ)底板澆筑基本相同。
6、樁基礎(chǔ)
樁基礎(chǔ)是由若干個(gè)沉入土中的單樁組成的一種基礎(chǔ),各單樁的頂部用承臺(tái)或梁聯(lián)系起來。樁按施工方法可分預(yù)制樁和灌注樁。預(yù)制樁按樁截面表狀可分為方樁和管樁;按將樁深入土中的方法不同,分為打入樁、靜力壓樁、振動(dòng)沉樁和水沖沉樁等;灌注樁是先在樁位處成孔、然后放入鋼筋骨架,再澆筑混凝土而成的樁,按其成孔方法的不同,可分為泥漿護(hù)壁成孔、干作業(yè)成孔、套管成孔及爆擴(kuò)成孔灌注樁等。
7、預(yù)制鋼筋混凝土打人樁施工
預(yù)制樁用錘擊沉樁施工,又稱打入樁。它是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊功能使樁沉入土中的一種打樁方法。
1.打樁設(shè)備。打樁設(shè)備主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置三部分。樁錘是對(duì)樁施加沖擊力,把樁打入土中的機(jī)具,常用的樁錘有落錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油打樁錘,如表4-10所示。樁架是吊樁就位,在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向,并保證樁錘能沿著所要求方向沖擊的打樁設(shè)備,行走移動(dòng)可采用軌道或履帶方式。動(dòng)力裝置包括驅(qū)動(dòng)樁錘及卷?yè)P(yáng)機(jī)用的動(dòng)力設(shè)備。
2.振動(dòng)沉樁。振動(dòng)沉樁與打入樁施工方法基本相同,其區(qū)別在于用振動(dòng)箱代替樁錘,利用固定在樁頭上的振動(dòng)箱所產(chǎn)生的振動(dòng)力,通過樁身使土體強(qiáng)迫振動(dòng),樁與土間的摩擦力減小,使樁在自重與振動(dòng)力作用下沉入土中的方法。
3.水沖沉樁。水沖沉樁在樁旁插入一根與樁平行的射水管,下設(shè)噴嘴,沉樁時(shí)利用高壓水沖刷樁尖下的土壤,以減小樁下沉的阻力和樁身表面與土壤的摩擦力,從而使樁在自重及錘擊或振動(dòng)作用下深入土中的方法。
4.靜力壓樁。靜力壓樁是在軟弱土中,利用靜壓力(壓樁機(jī)自重及配重)將預(yù)制樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁法,壓樁設(shè)備一般采用液壓靜力壓樁機(jī)。它由機(jī)架、行走機(jī)構(gòu)、主液壓千斤頂、壓樁夾頭等組成。壓樁時(shí)首先用起重機(jī)將預(yù)制樁吊入壓樁夾頭,并調(diào)整垂直,用夾緊千斤頂夾緊然后開動(dòng)液壓千斤頂,兩個(gè)液壓千斤頂同時(shí)加壓,將預(yù)制樁連同壓樁夾頭一并壓入地下1.8米左右(一個(gè)沖程)。松開夾緊千斤頂,主液壓千斤頂將壓樁夾頭上提1.8米,重新夾緊,進(jìn)行第二個(gè)沖程,如此下去,直至將樁全部壓入地下。綜上所述,施工中采用的打樁機(jī)械有:軌道式、履帶式、筒式、走管式柴油打樁機(jī)和液壓靜力壓樁機(jī)。另外,打鋼板樁的方法基本同鋼筋混凝土樁。
8、鉆孔灌注樁
它是利用鉆孔機(jī)鉆出樁孔,然后灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。其特點(diǎn)是施工中無振動(dòng)、不擠土,可在各種土層條件下施工,但樁承載力較低,沉降量較大。其鉆孔灌設(shè)備主要有螺旋鉆機(jī)和潛水鉆機(jī)兩種。
螺旋鉆孔灌注樁是利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿,使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。成孔直徑一般為300毫米左右,鉆孔深度8~12米。適用于地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基,但不宜用于地下水位以下的上述各類土及淤泥質(zhì)土地基。
潛水成孔灌注樁是利用由防水電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和鉆頭組成的潛水鉆機(jī)潛入水中鉆孔,然后放入鋼筋骨架,并進(jìn)行水下灌注混凝土而成。適用于一般粘性土、淤泥質(zhì)土及砂土地基,尤其適宜在地下水位較高的土層中成孔。
9、打孔灌注樁
又稱套管成孔灌注樁。它是利用錘擊打樁法或振動(dòng)打樁法,將帶有鋼筋混凝土樁靴或帶活瓣式樁靴的鋼樁管沉入土中,然后灌注混凝土并拔管而成的灌注樁。按照沉管方式的不同,又分為錘擊管灌注樁和振動(dòng)管灌注樁兩種。
適用于一般粘性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基;后者還可用于稍密和中密的碎石土地基。拔管的方法有以下幾種:
1.單打法。即一次拔管。拔管時(shí),樁管每提升0.5米停拔,振動(dòng)5~10s,再拔管0.5米,如此反復(fù)進(jìn)行,直至地面。
2.復(fù)打法。在第一次灌注混凝土拔出樁管后,立即在原樁位再埋預(yù)制樁靴或合好活瓣第二次復(fù)打沉樁管,使未凝固混凝土向四周擠壓擴(kuò)大樁徑,然后再灌注第二次混凝土拔管的方法。
3.反插法。樁管每提升0.5~1.0米,再把樁管下沉0.3~0.5米(且不大于活瓣樁尖長(zhǎng)度的2/3),在拔管過程中分段添加混凝土,使管內(nèi)混凝土始終不低于表面,如此反復(fù)進(jìn)行直至地面。
10、振動(dòng)擠密砂樁
指用振動(dòng)沉樁機(jī)將帶活瓣樁的與砂樁同直徑的鋼樁管沉入土中,然后在樁管中灌砂,邊拔管邊振動(dòng),使砂留于樁孔中而形成密實(shí)的砂樁。它可以起到擠密周圍土層,從而提高承載力和迅速排水固結(jié)加速地基下沉及穩(wěn)定的作用。適用于加固飽和軟土地基和人工松散雜填土和松散砂土地基。
砂樁直徑一般為200~320毫米,最大可達(dá)700毫米,間距a=(1.8-4.0)d,其中d為樁的直徑。樁的布置宜采用梅花形,樁的平面尺寸一般在寬度和長(zhǎng)度方向最外排砂樁軸線至基礎(chǔ)邊緣距離應(yīng)不小于1.5倍砂樁直徑或1/10砂樁有效長(zhǎng)度,以防止基土塑性變形和凍脹的影響。
施工時(shí),應(yīng)按從外圍或兩側(cè)向中間的施工順序進(jìn)行,拔管時(shí)速度不宜過快,以免形成中斷、縮頸。灌砂的灌砂量應(yīng)按樁孔的體積和砂在中密狀態(tài)時(shí)的干土密度計(jì)算,其實(shí)際灌砂量(不包括水重)不得少于計(jì)算的95%。施工中如發(fā)現(xiàn)砂量不夠或中斷等情況,可在原位進(jìn)行復(fù)打灌砂。