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项目项目1 1 土方工程施工土方工程施工1.1 1.1 概述概述 土方工程是建筑工程施工中主要分部工土方工程是建筑工程施工中主要分部工程之一。土方工程包括土（或石）程之一。土方工程包括土（或石） 的开挖、的开挖、运输、填筑、平整和压实等，运输、填筑、平整和压实等， 以及排水、以及排水、降水和土壁支撑等准备工作和辅助工作。降水和土壁支撑等准备工作和辅助工作。1.1.1 1.1.1 土方工程的施工特点土方工程的施工特点1.1.土方工程的种类土方工程的种类: : 平整场地平整场地 挖基槽挖基槽 挖基坑挖基坑 挖土方挖土方 回填土回填土. .土方工程的施工特点：土方工程的施工特点： 土石方工程的工程量大，土石方工程的工程量大， 施工工期长，施工工期长， 劳动强度大劳动强度大; ; 土方工程施工条件复杂，土方工程施工条件复杂， 又多为露天作业，又多为露天作业， 受地区气受地区气候条件、地质和水文条件的影响很大，候条件、地质和水文条件的影响很大， 难以确定的因素难以确定的因素较多较多; ;1.1.2 1.1.2 土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法在土方工程施在土方工程施工中，工中， 根据土根据土开挖的难易程开挖的难易程度（坚硬程度）度（坚硬程度） 将土分为松软将土分为松软土、普通土、普通 土、坚土、砂土、坚土、砂砾坚土、软石、砾坚土、软石、次坚石、坚石、次坚石、坚石、特坚石共八类特坚石共八类土。前四类属土。前四类属一般土，一般土， 后四后四类属岩石类属岩石1.1.3 1.1.3 土的工程性质土的工程性质 土一般由土颗粒（固相）土一般由土颗粒（固相） 、水（液相）、水（液相） 和空气（气相）和空气（气相） 三部分组三部分组成，成， 这三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变化，这三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变化， 三者相互三者相互间比例不同，间比例不同， 反映出土的物理状态不同，反映出土的物理状态不同， 如干燥、稍湿或很湿，如干燥、稍湿或很湿， 密实、密实、稍密或松散。这些指标是最基本的物理性质指标，稍密或松散。这些指标是最基本的物理性质指标， 对评价土的工程性质，对评价土的工程性质， 进行土的工程分类具有重要意义。进行土的工程分类具有重要意义。 土的天然密度和干密度土的天然密度和干密度 土的天然含水量土的天然含水量 土的可松性与可松性系数土的可松性与可松性系数 土的压缩性土的压缩性 土的孔隙比和孔隙率土的孔隙比和孔隙率 土的渗透系数土的渗透系数1.2 1.2 土方工程量的计算与调配土方工程量的计算与调配 在土方工程施工之前，在土方工程施工之前， 必须计算土方的工必须计算土方的工程量。但各种土方工程的外形有时很复杂，而且程量。但各种土方工程的外形有时很复杂，而且不规则。一般情况下，不规则。一般情况下， 将其划分成为一定的几何将其划分成为一定的几何形状，形状， 采用具有一定精度而又和实际情况近似的采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。方法进行计算。1.2.1 1.2.1 基坑、基槽土方量计算基坑、基槽土方量计算1.1.边坡坡度边坡坡度土方边坡用边坡坡度和边坡系数表示。土方边坡用边坡坡度和边坡系数表示。土方边坡坡度土方边坡坡度 h/b h/b m m土方边坡系数土方边坡系数m m b/hb/h2.2.基槽土方量计算基槽土方量计算基槽开挖时，基槽开挖时， 两边留有一定的工作面，两边留有一定的工作面， 分放坡开分放坡开挖和不放坡开挖两种情形挖和不放坡开挖两种情形1.2.1 1.2.1 基坑、基槽土方量计算基坑、基槽土方量计算3.3.基坑土方量计算基坑土方量计算基坑开挖时，基坑开挖时， 四边留有一定的工作面，四边留有一定的工作面， 分放坡开分放坡开挖和不放坡开挖两种情形挖和不放坡开挖两种情形1.2.1 1.2.1 基坑、基槽土方量计算基坑、基槽土方量计算1.2.2 1.2.2 场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量计算. .场地设计标高的确定场地设计标高的确定 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据，场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依据， 合理地确定场地的设计标高，对于减少挖填方数量、节约合理地确定场地的设计标高，对于减少挖填方数量、节约土方运输费用、加快施工进度等都具有重要的经济意义。土方运输费用、加快施工进度等都具有重要的经济意义。确定场地设计标高时应考虑以下因素：确定场地设计标高时应考虑以下因素：）满足建筑规划和生产工艺及运输的要求；）满足建筑规划和生产工艺及运输的要求；）尽量利用地形，）尽量利用地形， 减少挖填方数量；减少挖填方数量；）场地内的挖、填土方量力求平衡，）场地内的挖、填土方量力求平衡， 使土方运输费用最使土方运输费用最少；少；）有一定的排水坡度，）有一定的排水坡度， 满足排水要求；满足排水要求；） 考虑最高洪水位的影响。考虑最高洪水位的影响。1.2.2 1.2.2 场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量计算2.2.场地土方量的计算场地土方量的计算 大面积场地平整的土方量通常采用方格网法计大面积场地平整的土方量通常采用方格网法计算。即根据方格网各方格角点的自然地面标高和实际采用的算。即根据方格网各方格角点的自然地面标高和实际采用的设计标高，算出相应的角点挖填高度（施工高度），然后计设计标高，算出相应的角点挖填高度（施工高度），然后计算每一方格的土方量，算每一方格的土方量， 并算出场地边坡的土方量。并算出场地边坡的土方量。（）（） 计算各方格角点的施工高度计算各方格角点的施工高度（）（） 计算零点位置计算零点位置（）（） 计算方格土方工程量计算方格土方工程量1.2.2 1.2.2 场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量计算3.3.边坡土方量的计算边坡土方量的计算 图图1.9 1.9 是一场地边坡的平面示意图，是一场地边坡的平面示意图， 从图中可看从图中可看出：出： 边坡的土方量可以划分为两种近似几何形体计算，边坡的土方量可以划分为两种近似几何形体计算， 一一种为三角棱锥体，种为三角棱锥体， 另一种为三角棱柱体，另一种为三角棱柱体，1.2.2 1.2.2 场地平整土方工程量计算场地平整土方工程量计算4.4.计算土方总量计算土方总量 将挖方区（或填方区）将挖方区（或填方区） 所有方格的土方所有方格的土方量和边坡土方量汇总，量和边坡土方量汇总， 即得场地平整挖（填）即得场地平整挖（填）方的工程量。方的工程量。1.2.3 1.2.3 土方调配土方调配 土方调配，土方调配， 就是对挖土的利用、堆弃和就是对挖土的利用、堆弃和填土的取得三者之间的关系进行综合协调的填土的取得三者之间的关系进行综合协调的处理。其目的在于使土方运输量最小（或土处理。其目的在于使土方运输量最小（或土方运输费用最小）方运输费用最小） 的条件下，的条件下， 确定挖填方确定挖填方区土方的调配方向，区土方的调配方向， 数量及平均运距。好的数量及平均运距。好的土方调配方案，土方调配方案， 应该是使土方运输量或费用应该是使土方运输量或费用达到最小，达到最小， 而且又能方便施工。而且又能方便施工。1.2.3 1.2.3 土方调配土方调配土方调配原则土方调配原则） 挖方与填方基本平衡和就近调配、运距最短。挖方与填方基本平衡和就近调配、运距最短。） 近期施工与后期利用相结合的原则。近期施工与后期利用相结合的原则。） 分区与全场相结合的原则。分区与全场相结合的原则。） 合理布置挖、填方分区线。合理布置挖、填方分区线。） 好土用在回填质量要求高的地区。好土用在回填质量要求高的地区。） 尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。尽可能与大型地下建筑物的施工相结合。 总之，总之， 必须根据现场具体情况、有关技术资必须根据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方案等综合考料、工期要求、土方施工方法与运输方案等综合考虑，虑， 并按上述原则经计算比较，并按上述原则经计算比较， 最后选择经济合最后选择经济合理的调配方案。理的调配方案。1.2.3 1.2.3 土方调配土方调配土方调配区的划分土方调配区的划分） 调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协调调配区的划分应与房屋或构筑物的位置相协调） 调配区的大小应该满足土方施工用主导机械的调配区的大小应该满足土方施工用主导机械的技术要求技术要求） 当土方运距较大或场区内土方不平衡时，当土方运距较大或场区内土方不平衡时， 可可根据附近地形，根据附近地形， 考虑就近借土或就近弃土考虑就近借土或就近弃土） 调配区的范围应该和土方的工程量计算用的方调配区的范围应该和土方的工程量计算用的方格网协调格网协调1.2.3 1.2.3 土方调配土方调配 土方调配图表的编制土方调配图表的编制（）（） 划分调配区划分调配区（）（） 计算土方量计算土方量（）（） 计算调配区之间的平均运距计算调配区之间的平均运距（）（） 进行土方调配进行土方调配（）（） 绘制土方调配图绘制土方调配图1.3 1.3 土方边坡与土壁支撑土方边坡与土壁支撑 开挖土方时，开挖土方时， 边坡土体的下滑力产生剪应边坡土体的下滑力产生剪应力，力， 此剪应力主要由土体的内摩阻力和内聚力平衡，此剪应力主要由土体的内摩阻力和内聚力平衡，一旦土体失去平衡，边坡就会塌方。为了防止塌方，一旦土体失去平衡，边坡就会塌方。为了防止塌方， 保证施工安全，在基坑（槽）开挖深度超过一定限保证施工安全，在基坑（槽）开挖深度超过一定限度时，土壁应放坡开挖，度时，土壁应放坡开挖， 或者加以临时支撑或支护或者加以临时支撑或支护以保证土壁的稳定。以保证土壁的稳定。1.3.1 1.3.1 土方边坡及其稳定土方边坡及其稳定 场地永久性边坡场地永久性边坡1.3.1 1.3.1 土方边坡及其稳定土方边坡及其稳定 基坑（槽）基坑（槽） 临时边坡临时边坡1.3.2 1.3.2 土壁支撑土壁支撑 横撑式支撑横撑式支撑 横撑式支撑根据挡土板的不同分为水平挡土板和横撑式支撑根据挡土板的不同分为水平挡土板和垂直挡土板两类，垂直挡土板两类， 水平挡土板的布置又分间断式、水平挡土板的布置又分间断式、断续式和连续式三种；断续式和连续式三种； 垂直挡土板的布置分断续式垂直挡土板的布置分断续式和连续式两种和连续式两种1.3.2 1.3.2 土壁支撑土壁支撑 其他支撑其他支撑 对宽度较大、对宽度较大、深度不大的浅基坑，深度不大的浅基坑，其支撑（护）型式其支撑（护）型式常用的有斜柱支撑、常用的有斜柱支撑、锚拉支撑、短桩横锚拉支撑、短桩横隔板支撑和临时挡隔板支撑和临时挡土墙支撑等土墙支撑等1.4 1.4 施工排水与土方开挖施工排水与土方开挖1.4.1 1.4.1 施工排水施工排水地面排水地面排水集水井降水集水井降水（）（） 集水井设置集水井设置（）（） 流砂的产生及流砂的产生及其防治其防治井点降水井点降水（）（） 轻型井点轻型井点（）（） 喷射井点喷射井点（）（） 深井井点深井井点（）（） 电渗井点电渗井点（）（） 管井井点管井井点（）（） 降水对周围降水对周围建筑的影响及防止措施建筑的影响及防止措施1.4.2 1.4.2 定位放线定位放线 基槽放线基槽放线 柱基放线柱基放线 大型基坑开挖， 根据房屋的控制点，按基础施工图上的尺寸和按边坡系数及工作面确定的挖土边线的尺寸，放出基坑四周的挖土边线。1.4.3 1.4.3 基坑（槽）开挖基坑（槽）开挖 土方开挖应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖挖，严禁超挖” 的原则。基坑（槽）开挖有人工开挖和机械开挖，对于大型基坑应优先考虑选用机械化施工， 以加快施工进度。开挖基坑（槽）按规定的尺寸合理确定开挖顺序和分层开挖深度，连续地进行施工，尽快地完成。土方开挖施工要求标高、断面准确，土体应有足够的强度和稳定性，因此在开挖过程中要随时注意检查。 基坑开挖程序测量放线 切线分层开挖 排降水 修坡 整平 留足预留土层1.5 1.5 土方机械化施工土方机械化施工 土（石）方工程有人工开挖、机械开挖和爆破三种开挖方法。人工开挖只适用于小型基坑槽）、管沟及土方量少的场所， 对大量土方一般均选择机械开挖。当开挖难度很大，如冻土、岩石土的开挖，也可以采用爆破技术进行爆破。土方工程的施工过程主要包括：土方开挖、运输、填筑与压实等。常用的施工机械有：推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机等， 施工时应正确选用施工机械，加快施工进度。1.5.1 1.5.1 推土机施工推土机施工 推土机特点推土机特点 作业方法作业方法 推土机生产率计算推土机生产率计算1.5.2 1.5.2 铲运机施工铲运机施工 铲运机特点铲运机特点 开行路线开行路线 铲运机生产率计算铲运机生产率计算1.5.3 1.5.3 单斗挖土机施工单斗挖土机施工 单斗挖土机在土方工程中应用较广，单斗挖土机在土方工程中应用较广， 种类很种类很多，多， 按其行走装置的不同，按其行走装置的不同， 分为履带式和轮胎式分为履带式和轮胎式两类。单斗挖土机还可根据工作的需要，两类。单斗挖土机还可根据工作的需要， 更换其工更换其工作装置。按其工作装置的不同，作装置。按其工作装置的不同， 分为正铲、反铲、分为正铲、反铲、拉铲和抓铲等。按其操纵机械的不同，拉铲和抓铲等。按其操纵机械的不同， 可分为机械可分为机械式和液压式两类式和液压式两类1.1.正铲挖土机正铲挖土机2.2.反铲挖土机反铲挖土机3.3.拉铲挖土机拉铲挖土机4.4.抓铲挖土机抓铲挖土机1.5.4 1.5.4 土方施工机械的选择土方施工机械的选择 土方机械选择要点土方机械选择要点 开挖基坑时根据下述原则选择机械开挖基坑时根据下述原则选择机械）土的含水量较小， 可结合运距长短、挖掘深浅， 分别采用推土机、铲运机或正铲挖土机配合自卸汽车进行施工。当基坑深度在 m ，基坑不太长时，可采用推土机；深度在m 以内，长度较大的线状基坑， 宜由铲运机开挖；当基坑较大，工程量集中时， 可选用正铲挖土机挖土。）如地下水位较高，又不采用降水措施， 或土质松软， 可能造成正铲挖土机和铲运机陷车时，则采用反铲， 拉铲或抓铲挖土机配合自卸汽车较为合适，挖掘深度见有关机械的性能表。1.6 1.6 土方填筑与压实土方填筑与压实1.6.1 1.6.1 填筑要求填筑要求 填方土料的要求填方土料的要求） 碎石类土、砂土和爆破石渣可用于表层下的填料。） 含水量符合压实要求的黏性土可作各层填料。） 淤泥和淤泥质土一般不能用作填料， 但在软土地区， 经过处理含水量符合压实要求的， 可用于填方中的次要部位。） 碎块草皮和有机质含量大于 的土只能用无压实要求的填方。） 含有盐分的盐渍土中， 仅中、弱两类盐渍土一般可以使用， 但填料中不得含有盐品、盐块或含盐植物的根基。） 不得使用冻土、膨胀性土作填料。1.6.1 1.6.1 填筑要求填筑要求 填土压实的要求填土压实的要求（）（） 密实度要求密实度要求（）（） 一般要求一般要求1.6.2 1.6.2 填土压实方法填土压实方法 填土压实可采用人工压实，也可采用机填土压实可采用人工压实，也可采用机械压实，当压实量较大，或工期要求比较紧械压实，当压实量较大，或工期要求比较紧时一般采用机械压实。常用的机械压实方法时一般采用机械压实。常用的机械压实方法有碾压法、夯实法和振动压实法等。有碾压法、夯实法和振动压实法等。 碾压法碾压法 夯实法夯实法 振动压实法振动压实法1.6.3 1.6.3 影响填土压实质量的因素影响填土压实质量的因素 填土压实的影响因素较多，填土压实的影响因素较多， 主要有压实功、主要有压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。土的含水量以及每层铺土厚度。1.1.压实功的影响压实功的影响2.2.含水量的影响含水量的影响3.3.铺土厚度和压实遍数的影响铺土厚度和压实遍数的影响1.7 1.7 土方工程的质量要求土方工程的质量要求及安全施工及安全施工1.7.1 1.7.1 土方工程常见的质量事故处理土方工程常见的质量事故处理 在土方工程施工中，由于施工操作不善和违反操作规程而引起质量事故，其危害程度很大，如造成建筑物（或构筑物） 的沉陷、开裂、位移、倾斜，甚至倒塌。因此，对土方工程施工必须特别重视，按设计和施工质量验收规范要求认真施工， 以确保土方工程质量。1.1.场地积水场地积水2.2.填方出现沉陷现象填方出现沉陷现象3.3.边坡塌方边坡塌方4.4.填方出现橡皮土填方出现橡皮土1.7.2 1.7.2 土方工程质量标准土方工程质量标准）柱基、基坑、基槽和管沟基底的土质，必须符合设计要求， 并严禁扰动。）填方的基底处理， 必须符合设计要求或施工规范规定。）填方柱基、坑基、基槽、管沟回填的土料必须符合设计要求和施工规范。）填土施工过程中应检查排水措施、每层填筑厚度、含水量控制和压实程度。）填方和柱基、基坑、基槽、管沟的回填等对有密实度要求的填方， 在夯实或压实之后， 必须按规定分层夯压密实。1.7.3 1.7.3 土方工程安全技术土方工程安全技术）基坑开挖时，两人操作间距应大于畅）基坑开挖时，两人操作间距应大于畅m m ，多台机械，多台机械开挖，挖土机间距应大于开挖，挖土机间距应大于m m 。挖土应由上而下，逐层。挖土应由上而下，逐层进行，严禁采选挖空底脚（挖神仙土）的施工方法。进行，严禁采选挖空底脚（挖神仙土）的施工方法。）基坑开挖应严格按要求放坡。操作时应随时注意土壁变）基坑开挖应严格按要求放坡。操作时应随时注意土壁变动情况，动情况， 如发现有裂纹或部分坍塌现象，如发现有裂纹或部分坍塌现象， 应及时进行支应及时进行支撑或放坡，撑或放坡， 并注意支撑的稳固和土壁的变化。并注意支撑的稳固和土壁的变化。）基坑（槽）基坑（槽） 挖土深度超过挖土深度超过m m 以上，使用吊装设备吊以上，使用吊装设备吊土时，起吊后，坑内操作人员应立即离开吊点的垂直下方，土时，起吊后，坑内操作人员应立即离开吊点的垂直下方，起吊设备距坑边一般不得少于畅起吊设备距坑边一般不得少于畅m m ，坑内人员应戴安，坑内人员应戴安全帽。全帽。）用手推车运土，）用手推车运土， 应先铺好道路。卸土回填，不得放手应先铺好道路。卸土回填，不得放手让车自动翻转。用翻斗汽车运土，让车自动翻转。用翻斗汽车运土， 运输道路的坡度、转运输道路的坡度、转弯半径应符合有关安全规定。弯半径应符合有关安全规定。1.7.3 1.7.3 土方工程安全技术土方工程安全技术）深基坑上下应先挖好阶梯或设置靠梯，）深基坑上下应先挖好阶梯或设置靠梯， 或开斜坡道，或开斜坡道， 采取防滑措施，采取防滑措施， 禁止踩踏支撑上下。坑四周应设安全栏禁止踩踏支撑上下。坑四周应设安全栏杆或悬挂危险标志。杆或悬挂危险标志。）基坑（槽）基坑（槽） 设置的支撑应经常检查是否有松动变形等设置的支撑应经常检查是否有松动变形等不安全的迹象，不安全的迹象， 特别是雨后更应加强检查。特别是雨后更应加强检查。）基坑（槽）基坑（槽） 沟边沟边m m 以内不得堆土、堆料和停放机具，以内不得堆土、堆料和停放机具，m m 以外堆土，其高度不宜超过畅以外堆土，其高度不宜超过畅m m ；坑（槽）、沟；坑（槽）、沟与附近建筑物的距离不得小于畅与附近建筑物的距离不得小于畅m m ，危险时必须加固。，危险时必须加固。1.8 1.8 土方工程施工方案实例土方工程施工方案实例 工程概况工程概况 基坑（槽） 填方出现橡皮土， 从而造成建筑物不均匀下沉， 出现开裂。 橡皮土的施工方案橡皮土的施工方案（） 橡皮土产生的原因（） 防止措施项目项目2 2 地基与基础工程施工地基与基础工程施工2.1 2.1 地基处理地基处理 地基是指建筑物基础底部下方一定深度地基是指建筑物基础底部下方一定深度范围内的土层，一般把地层中由于承受建筑范围内的土层，一般把地层中由于承受建筑物全部荷载而引起的应力和变形不能忽略的物全部荷载而引起的应力和变形不能忽略的那部分土层，称为建筑物的地基。那部分土层，称为建筑物的地基。2.1.1 2.1.1 换土垫层法换土垫层法 砂或砂石地基砂或砂石地基2.1.1 2.1.1 换土垫层法换土垫层法2.1.1 2.1.1 换土垫层法换土垫层法 灰土地基灰土地基2.1.2 2.1.2 重锤夯实法重锤夯实法 重锤夯实就是利用起重机械将夯锤提升重锤夯实就是利用起重机械将夯锤提升到一定高度（到一定高度（. . .m m），然后自由落），然后自由落下，重复夯击地基土表面（一般需夯下，重复夯击地基土表面（一般需夯遍），使地基表面形成一层比较密实的硬遍），使地基表面形成一层比较密实的硬壳层，使地基得到加固。本法施工简便，轻壳层，使地基得到加固。本法施工简便，轻型设备易于解决，费用较低，但布点较密、型设备易于解决，费用较低，但布点较密、夯击遍数多，施工期相对较长，同时夯击能夯击遍数多，施工期相对较长，同时夯击能量小，孔隙水难以消散，加固深度有限，当量小，孔隙水难以消散，加固深度有限，当土的含水量稍高，易夯成橡皮土，处理较困土的含水量稍高，易夯成橡皮土，处理较困难。难。2.1.2 2.1.2 重锤夯实法重锤夯实法2.1.5 2.1.5 深层搅拌水泥土地基深层搅拌水泥土地基 深层搅拌法是使用水泥浆作为固化剂的水泥深层搅拌法是使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法，简称湿法。适用于加固饱和软黏土地土搅拌法，简称湿法。适用于加固饱和软黏土地基，基， 还可用于构建重力式支护结构。还可用于构建重力式支护结构。2.1.3 2.1.3 强夯法强夯法 强夯法是用起重机械吊起重强夯法是用起重机械吊起重t t 的夯锤，从的夯锤，从m m 高处自由落下，给地高处自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙压冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力降低其压缩性的一种有效而提高地基承载力降低其压缩性的一种有效的地基加固方法。的地基加固方法。2.1.3 2.1.3 强夯法强夯法2.1.4 2.1.4 振冲法振冲法 振冲法，又称振动水冲法，是以起重机振冲法，又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，通过振冲器产生高频振动，同时开动水泵，通过喷嘴喷射高压水流成孔，然后分批填以砂石喷嘴喷射高压水流成孔，然后分批填以砂石骨料形成一根根桩体，桩体与原地基构成复骨料形成一根根桩体，桩体与原地基构成复合地基。合地基。2.2 2.2 桩基础施工桩基础施工2.2.1 2.2.1 桩的分类桩的分类 桩基础是一种常用的基础形式，当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基的承载力不能满足设计要求时，往往采用桩基础。 1.按桩的传力性质不同分类（图2.8） 摩擦桩 它指桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承担的桩：根据桩侧阻力承担荷载的份额，摩擦桩又分为纯摩擦桩和端承摩擦桩。 2.2.1 2.2.1 桩的分类桩的分类 端承桩 它指桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担的桩：很据桩端阻力承担荷载的份额，摩擦桩又分为纯摩擦桩和端承摩擦桩。 2.按成桩方法分类 非排土桩 如干作业法桩、混浆护壁法桩、套管护壁法桩、人工挖孔。2.2.1 2.2.1 桩的分类桩的分类2.2.1 2.2.1 桩的分类桩的分类 部分排土桩 如部分挤土灌注桩，预钻孔打入式预制桩、打开式开口钢管桩，H型刚桩，螺旋成孔桩等。 排土桩 如排土灌注桩、排土预制混凝土桩（打入式桩、振入式桩、压入式桩）等。 3.按桩制作工艺分类 预制桩 在现场或加工厂预制 现场灌注桩 在施工现场根据设计要求灌注成桩。2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 钢筋混凝土预制桩的施工，主要包括预制、起吊、运输、堆放、沉桩等过程。 1.桩的制作、起吊、运输和堆放 （1）桩的制作 钢筋混凝土预制桩有实心桩和管桩两种。 实心桩一般为正方形断面，常用断面边长为200-450mm。单根桩的最大长度，根据打桩架的高度确定。30m以上的桩可将桩预制成几段，在打桩过程中逐段接长，如在工厂制作，每段长度不宜超过12m。 钢筋混凝土预制桩可在工厂或施工现场预制。一般较长的桩在打桩现场或附近场地预制，较短的桩多在预制厂生产。2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 钢筋混凝土预制桩制作程序为：现场布置-场地地基处理、整平-场地地坪浇筑混凝土-支模-扎筋、安设吊环-浇筑混凝土-养护-（至30%强度后）拆模-支间隔端头模板、刷隔离剂、扎筋-浇筑间隔桩混凝土-同法间隔重叠制作第二层桩-养护至70%强度起吊-达100%强度后运输。 桩的制作质量除应符合有关规范的允许偏差规定外，还应符合下列要求： 1）桩的表面应平整、密实，掉角的深度不应超过10mm，且局部蜂窝和掉角的缺损总面积不得超过该桩表面全部面积的0.5%，并不得过分集中。 2）混凝土收缩产生的裂缝深度不得大于20mm,宽度不得大于0.25mm,横向裂缝长度不得超过50%的边长（圆桩或多边形不得超过直径可对角线的1/2）。 3）桩顶和桩尖不得有蜂窝、麻面、裂缝和掉角。2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 （2）桩的起吊 桩的强度达到设计强度标准值的70%后方可起吊，如提前起吊，必须采取措施并经验算合格方可进行。吊索应系于设计规定之外，如无吊环，可按图2.9所示位置设置吊点起吊。在吊索与桩间应加衬垫，起吊应平稳提升，采取措施保护桩身质量，防止撞击和受震动2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 （3）桩的运输 混凝土预制桩达到设计强度的100%方可运输。当运距不大时，可用起重机吊运或在桩下垫以滚筒，用卷扬机拖拉。运距较大时，可采用平板拖车或轻轨平板车运输，桩下宜设活动支座，运输时应做到平稳并不得损坏，经过搬运的桩要进行质量检查。 （4）桩的堆放 桩堆放时，地面必须平整、坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应适当加宽。堆放层数不宜超过4层，不同规格的桩应分别堆放。2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 2.打桩前的准备 1）平整场地，清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物：架空高压线距打桩机不得小于10m；修设打桩机进出、行走道路，做好排水措施。 2）按图样布置进行测量放线，定出桩基轴线，先定出中心，再引出两侧，并将桩的准确位置测设到地面，每一个桩位打一个小木桩；并测出每个桩位的实际标高，场地外设2-3个水准点，以便随时检查之用。 3）检查桩的质量，将需用的桩按平面布置图堆放在打桩机附近，不合格的桩不能运至打桩现场。 4）检查打桩机设备及起重工具；铺设水电管网，进行设备架立组装和试打桩，在桩架上设置标尺或在桩的侧面画上标尺，以便能观测桩身入土深度。 5）打桩场地建（构）筑物有防震要求时，应采取必要的防范措施。 6）学习、熟悉桩基施工图样，并进行会审；做好技术交底，特别是地质情况、设计要求、操作规程和安全措施的交底。 7）准备好桩基工程沉桩记录和隐蔽工程验收记录表格，并安排好记录和监理人员等。2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 3.沉桩工艺 沉桩工艺主要有锤击沉桩法、静力压桩法、振动沉桩法等。 （1）锤击沉桩法 锤击沉桩法，又称打入桩法，是利用桩锤下落产生的冲击能量，克服土体对桩的阻力，将桩沉入土中，它是钢筋混凝土预制桩常用的沉桩方法。该方法施工速度快、机械化程度高，适应范围广。但施工时极易产生挤土、噪声和振动现象，目前使用较少。 打桩设备及选用 打桩所用的机具设备、主要包括桩锤、桩架及动力装置三个部分。 桩锤主要有落锤、单动气锤、双动气锤、柴油打桩锤等，其作用是对桩施加冲击力，将桩打入土中。 桩架主要有滚动式、轨道式、步履式、履带式等。其作用是支持桩身和桩垂锤，将桩吊到打桩位置，并在打入过程中引导桩的方向，保证桩锤沿着所要求的方向冲击。 桩架的选用，应考虑桩锤的类型，桩的长度和施工条件等因素。桩架的高度应由桩的长度、桩锤高度、桩帽厚度、滑轮组的高度以及桩锤的工作余地高度来确定，即： 桩架高度=桩长+桩锤高度+滑轮高度+桩帽高度+（1-2m）的桩锤工作余地的高度 动力装置只要有卷扬机、锅炉、空气压缩机等，其作用是提供桩锤的动力设施。 2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 打桩顺序 打桩时，由于桩对土体的挤密作用，先打入的桩会因水平推挤而造成偏移和变位，或被垂直挤拨造成浮桩；后打入的桩难以达到设计标高或入土深度，造成土体隆起和挤压，上部被截去的桩过多。所以，施打群桩时，应根据桩的密集程度、桩的规格、桩的长短等正确选择打桩顺序，以保证施工质量和进度。 当桩较稀时（桩中心距大于4倍桩边长或桩径），可采用一侧向单一方面逐排施打，或由两侧同时向中间施打，如图2.10（a）、（b）所示。这种方法土体挤压均匀，易保证施工质量。2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 当桩较密时（桩中心距小于等于4倍桩边长或桩径），应由中间向两侧对称施打，或由中间向四周施打，如图2.10（c）、（d）所示。这二种方法土体挤压均匀，易保证施工质量。 当桩的规格、埋深、长度不同时，宜采用先大后小、先深后浅、先长后短的原则施打。 沉桩工艺 沉桩施工工艺过程一般包括定桩位，桩架移动，吊桩和定桩，打桩，接桩，截桩。 在桩架就位后即可吊桩，垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，桩插入时的垂直度偏差不超过0.5%。桩就位后，在桩顶安上桩帽，然后放下桩轻轻压住桩帽。桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一条垂直线上。在桩的自重和锤重作用下，桩向土沉入一定深度而达到稳定位置。这是，再校正一次桩的垂直度即可进行打桩。2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 打桩时采用“重锤低击”，可取得良好效果。桩开始打入时，桩锤落距宜低，一般为0.6-0.8m,以便使桩能正常地沉入土中，待桩入土到一定深度（1-2m）桩尖不易发生偏移时，可适当增大落距，并逐渐提高到规定的数值，继续锤击。 打桩系统隐蔽工程施工，应做好记录，作为工程验收时鉴定桩的质量的根据之一，打桩的质量要求包括两个方面：一是能否满足贯入度或标高的设计要求：二是打入后的偏差是否在施工及验收规范允许的范围以内。 打桩对周围的影响，主要是噪声、振动和土体挤压的影响，为减小噪声的影响，尽量选用液压桩锤，或在桩顶、桩帽上加垫缓冲材料，为减少振动的影响，可采用液压桩锤，也可开挖防震沟；为消除土体挤压的影响，可采取预钻孔打桩工艺，合理安排沉桩顺序。 （2）经历压桩法 静力压桩法是在软土地基上，利用静力压桩机或液压压桩机用无振动的静压力，将预制桩压入土中的一种沉桩工艺，它可以消除噪声和振动的公害。近几年来，液压静力压桩机发展很快，在其上端距地面2m左右时，将第二节接上，如此反复进行。2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 静力压桩施工工艺流程：场地清理、测量定位、桩尖就位（包括对中和调直）、压桩、接桩、再压桩、截桩等。最重要的是测量定位、桩尖就位、压桩和接桩四大施工过程，这是保证压桩质量的关键。 静力沉桩法具有无噪声、无振动、无冲击、施工应力小等优点，可减少打桩振动对基地和邻近建筑物的影响，桩顶不易损坏，沉桩精度较高，节省制桩材料，降低工程成本，施工质量较高，是一种很有发展前途的沉桩方法。 静力压桩机有顶压式、箍压式和前压式三种类型。顶压式由桩架、压梁、桩帽、卷扬机、滑轮组等组成，按行走机构不同，又可分为托板圆轮式、走管式和步履式三种，箍压式时最近几年才发展的机型，全液压操作，行走机构为新型的液压步履机，可做任何角度的回转，最大压力可达700KN；前压式时最新的压桩机型，压桩高度可达20m，可大大减少接桩的工作，是有前途的一种压桩机。 （3）其他沉桩工艺 预制桩的其他沉桩工艺还有振动法、水冲沉桩法、钻孔锤击法等。 振动锤击法 振动锤击法的原理是借助固定于桩头上的振动沉桩机所产生的振动力 ，以减少桩与土壤颗粒之间的摩擦力，使桩在自重与机械力的作用下沉入土中。 2.2.2.2.2 2 钢筋混凝土预制桩施工钢筋混凝土预制桩施工 振动沉桩机由电动机，弹簧支撑，偏心振动块和桩帽组成。振动机内的偏心振动块分左右对称两组，其旋转速度相同，方向相反。因此，当工作时，两组偏心块的离心力的水平分力相抵消，而垂直分力相叠加，形成垂直方向的振动力。由于桩体与振动是刚性连接在一起，所以也将随着振动力沿垂直方向上下振动而下沉。振动沉桩法主要适用于沙石，黄土，软土，亚勃土地基，在含水砂层中的效果更为显著。但在沙砾层中采用振动沉桩法时，施工比较困难，还需要配以水冲沉桩法。在沉桩施工过程中，必须连续进行，以防间歇过久难以沉桩。 水冲沉桩法 水冲沉桩法时锤击沉桩的一种辅助方法， 水冲沉桩法是利用高压水流经过桩侧面或空心桩内部的射水管冲击桩靴附近土层，减少桩与土之间的摩擦力及桩靴下土的阻力，时桩在自重和锤击作用下迅速沉入土中。一般是边冲水边打桩，当沉桩至最后1-2m时停止冲水，用锤击规定标高，水冲法适用于砂土和碎石土，有事对于特别长的预制桩，但靠锤击有一定困难时，也可用水冲法辅助施工。 钻孔锤击法 钻孔锤击法时钻孔与锤击相结合的一种沉桩方法，当遇到图层坚硬，采用锤击法遇到困难时，可以先在桩位上钻孔后再在孔内锤桩，然后锤击沉桩，钻孔深度距持力层1-2m时停止钻孔，提钻时注入泥浆以防止塌孔，泥浆的作用是护臂。钻孔直径应小于桩径，钻孔完成后吊桩，插入桩孔锤击至持力层深度。2.2.2.2.3 3 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 混凝土灌注桩时直接在施工现场桩位上成孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇筑混凝土成桩，与预制桩相比，具有施工噪声低，振动小，挤土影响小，但桩承载力大，钢材用量小，设计变化自如等优点。但成桩工艺复杂，施工速度较慢，质量影响因素较多。灌注桩按成孔的方法分为：干作业成孔灌注桩、泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩和人工挖孔灌注桩等。 1.灌注桩的施工准备 （1）定桩位和确定成孔顺序 灌注桩定位放线与预制桩定位放线基本相同，确定桩的成孔顺序时应注意下列各点。 1）机械钻孔灌注桩、干作业成孔灌注桩等，成孔时对土没有挤密作用，一般按现场条件和桩机行走最方便的原则确定成孔顺序。 2）冲孔灌注桩、振动灌注桩、爆扩桩等，成孔时对土有挤密作用和振动影响，一般可结合现场施工条件，采用下列方法确定成孔顺序： 间隔1-2桩位成孔； 在邻桩混凝土初凝前或终凝后再成孔；2.2.2.2.3 3 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 5根单桩以上的群桩基础，位于中间的桩先成孔，周围的桩后成孔； 同一个承台下的爆扩桩，可根据不同的桩距采用单爆或联爆法成孔。 （2）制作钢筋笼 绑扎钢筋笼时，要求纵向钢筋沿环向均与布置，箍筋的直径和间距、纵向钢筋的保护层，加劲箍的间距等应符合设计规定。箍筋和纵向钢筋（主筋）之间采用绑扎时，应在其两端和中部采用焊接，以增加骨架的牢固程度，便于吊装入孔 钢筋笼直径除按设计要求外，还应符合下列规定： 套管成孔的桩，应比套管内径小60-80mm； 用导管法灌注水下混凝土的桩，应比导管连接处的外径大10mm以上； 钢筋笼制作，运输和安装过程中，应采取措施防止变形，并应有保护层垫块； 钢筋笼吊放入孔时不得碰撞孔壁，浇筑混凝土时应采取措施固定钢筋笼的位置，防止上浮和偏移。 （3）混凝土配制 混凝土配置时，应选用合适的石子粒径和混凝土落度，石子粒径要求：卵石不宜大于50mm，碎石不宜大于40mm，配筋的桩不宜大于30mm，石子最大粒径不得大于2.2.2.2.3 3 混凝土灌注桩施工混凝土灌注桩施工 净距的1/3。坍落度要求：水下灌注的混凝土宜为16-22m；干作业成孔的混凝土宜为8-10cm;套管成孔的混凝土宜为6-8cm. 灌注桩的混凝土浇