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  • 【施工技术】万丈高楼平地起!房建基础类型全面解析!

    2019-12-22 23:53 | 人气:77
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    1

    条形基础:

    定义:是指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙下条形基础和柱下条形基础。基础的长度大于或等于10倍基础的宽度。 条形基础的特点是,布置在一条轴线上且与两条以上轴线相交,有时也和独立基础相连,但截面尺寸与配筋不尽相同。 另外横向配筋为主要受力钢筋,纵向配筋为次要受力钢筋或者是分布钢筋。主要受力钢筋布置在下面。

    适用范围:适用于多层民用建筑和轻型厂房,对基础承载力要求不高的砖混结构。

     

    2

    独立基础

    定义:独立基础分:阶形基础、坡形基础、杯形基础3种。

    独立基础常用断面形式有踏步形、锥形、杯形。材料通常采用钢筋混凝土、素混凝土等。当柱为现浇时,独立基础与柱子是整浇在一起的;当柱子为预制时,通常将基础做成杯口形,然后将柱子插入,并用细石混凝土嵌固,此时称为杯口基础。

    独立基础的特点一:一般只坐落在一个十字轴线交点上,有时也跟其它条形基础相连,但是截面尺寸和配筋不尽相同。独立基础如果坐落在几个轴线交点上承载几个独立柱,叫做联合独立基础。

    独立基础的特点二:基础之内的纵横两方向配筋都是受力钢筋,且长方向的一般布置在下面。

    长宽比在3倍以内且底面积在20 m2以内的为独立基础(独立桩承台)。

    适用范围:一般适用于楼层较矮的多层框架结构房屋。

     

     

    3

    筏形(板)基础:

    定义: 当建筑物上部荷载较大而地基承载能力又比较弱时,用简单的独立基础或条形基础已不能适应地基变形的需要,这时常将墙或柱下基础连成一片,使整个建筑物的荷载承受在一块整板上,这种满堂式的板式基础称筏形基础。筏形基础由于其底面积大,故可减小基底压强,同时也可提高地基土的承载力,并能更有效地增强基础的整体性,调整不均匀沉降。

    筏形基础分为平板式和梁板式,一般根据地基土质、上部结构体系、柱距、荷载大小及施工条件等确定。

    平板式筏形基础的底板是一块厚度相等的钢筋混凝土平板。板厚一般在0.5~1.5m之间。平板式基础适用于柱荷载不大、柱距较小且等柱距的情况。底板的厚度可以按升一层加50mm初步确定,然后校核板的抗冲切强度。底板厚度不得小于200mm。通常5层以下的民用建筑,板厚不小于250mm;6层民用建筑的板厚不小于300mm。

    当柱网间距大时,一般采用梁板式筏形基础。根据肋梁的设置分为单向肋和双向肋两种形式。单向肋梁板式筏形基础是将两根或两根以上的柱下条形基础中间用底板连接成一个整体,以扩大基础的底面积并加强基础的整体刚度。双向肋梁板式筏形基础是在纵、横两个方向上的柱下都布置肋梁,有时也可在柱网之间再布置次肋梁以减少底的厚度。

    筏板基础:由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用砼底板 筏板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降。筏型基础又叫筏板型基础,即满堂基础。是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇注底板。筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基,平板式筏基支持局部加厚筏板类型;梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础。而且筏板型基础埋深比较浅,甚至可以做不埋深式基础。 筏板基础施工,混凝土浇筑完毕,应洒水养护的时间为(底板混凝土为抗渗混凝土,养护周期不少于14天)

    适用范围: 建筑物采用何种基础型式,与地基土类别及土层分布情况密切相关。工程设计中,常遇到这样的地质情况,地下室底板下的岩土层为风化残积土层、全风化岩层、强风化岩层或中风化软岩层,因此,有可能采用天然基础。高层建筑地下室通常作为地下停车库,建筑上不允许设置过多的内墙,因而限制了箱型基础的使用;筏板基础既能充分发挥地基承载力,调整不均匀沉降,又能满足停车库的空间使用要求,因而就成为较理想的基础型式。筏板基础主要构造型式有平板式筏板基础和梁板式筏板基础,平板式筏板基础由于施工简单,在高层建筑中得到广泛的应用。

     

    4

    桩基础

    定义:桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中,桩基础应用广泛。

    (1)桩支承于坚硬的(基岩、密实的卵砾石层)或较硬的(硬塑粘性土、中密砂等)持力层,具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力,足以承担高层建筑的全部竖向荷载(包括偏心荷载)。

    (2)桩基具有很大的竖向单桩刚度(端承桩)或群刚度(摩擦桩),在自重或相邻荷载影响下,不产生过大的不均匀沉降,并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。

    (3)凭借巨大的单桩侧向刚度(大直径桩)或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力,抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载,保证高层建筑的抗倾覆稳定性。

    (4)桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩,在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,从而确保高层建筑的稳定,且不产生过大的沉陷与倾斜。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻(冲)孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等,其适用条件和要求在《建筑桩基技术规范》中均有规定。

    按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。

    摩擦桩:系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩,大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。

    端承桩:系使基桩坐落于承载层上(岩盘上)使可以承载构造物。

    按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。

    预制桩:通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省,强度高,适用于较高要求的建筑,缺点是施工难度高,受机械数量限制施工时间长,噪声大,对周边建筑有震害影响。

    灌注桩:首先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低,尤其是人工挖孔桩,可以不受机械数量的限制,所有桩基同时进行施工,大大节省时间,缺点是承载力低,费材料。

    人工挖孔桩:人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成

    孔,然后安放钢筋笼,浇注混凝土而成的桩。人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备,挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强,造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。从而在公路、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大,安全和质量显得尤为重要。场地内打降水井抽水。护壁采用钢筋混凝土护壁(1m一护),遇流沙或卵石层采用半模(30-1250px)护壁。(工效:每人2-3m/天,单价:120元/m3)

    施工顺序:桩基定位-砌筑维护砖墙(方便卸土使土不掉入井内)-第一节开挖-护壁-反复至持力层-持力层探岩-扩底-安放钢筋笼-浇筑砼。

    旋挖桩:旋挖钻机成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。

    施工顺序:

    (一)放样定位

    (二)旋挖机就位

    钻机就位必须稳固、周正、水平,定位,钻头中心与桩位中心误差不大于10mm。

    (三)埋设护筒

    护筒直径应比桩孔直径大200mm,长度应满足护筒底进入黏土层不少于0.5m 的要求,护筒顶端高出地面0.3m,护筒埋设的倾斜度控制在1%以内,护筒埋设偏差不超过30mm,护筒四周用黏土回填,分层夯实。

    (四)旋挖机成孔

    钻机在就位时应重新测量、定位,在成孔过程中采用泥浆护壁。利用钻进过程中钻头对泥土的搅拌作用自然造浆,根据实际需要可对泥浆的比重进行调节,在施工过程中泥浆比重一般控制在1.2~1.3 之间,泥浆在循环过程中在孔壁表面形成泥皮,它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用,防止孔壁坍塌。通过成孔施工,泥浆护壁效果比较好,完全可以满足施工的需要。可通过掏渣筒掏渣以及给孔内加清水的方法来调节泥浆的比重,根据实际施工需要,泥浆比重一般控制在1.3 以上,这样有利于钻进和孔壁的稳定。

    (五)清孔(如有扩大头才需清孔)

    在钻机钻至设计孔深后,将钻头降至孔底,慢转,重点是清出扩大头扩出的余泥。

    (六)钢筋笼制作与安放

    1.钢筋笼制作

    钢筋笼在现场分节制作,主筋与加强筋全部焊接,螺旋筋与主筋采用隔点焊加固,制作好的钢筋笼,即进行逐节验收,合格后挂牌存放。

    2.钢筋笼孔内安放

    钢筋笼长(超过16m)在孔口焊接,单面焊10d,焊缝高度≥0.3d,焊缝宽度≥0.7d。两段笼子应保持顺直,同截面接头不得超过配筋的50%,间距错开,不少于35d。钢筋焊接完好后,应缓慢下放入孔内,严禁砸笼。

    (七)下导管

    1.导管的选择

    采用丝扣连接的导管,其内径φ250φ280,底管长度为4m,中间每节长度一般为2.5m。在导管使用前,必须对导管进行外观检查、对接检查。

    (1)外观检查:检查导管有无变形、坑凹、弯曲,以及有无破损或裂缝等,并应检查其内壁是否平滑,对于新导管应检查其内壁是否光滑及有无焊渣,对于旧导管应检查其内壁是否有混凝土粘附固结。

    (2)对接检查:导管接头丝扣应保持良好。连接后应平直,同心度要好。

    经以上检验合格后方可投入使用,对于不合格导管严禁使用。导管长度应根据孔深进行配备,满足清孔及水下混凝土浇筑的需要,即清孔时能下至孔底;水下浇筑时,导管底端距孔底0.5m 左右,混凝土应能顺利从导管内灌至孔底。

    2.导管下放

    导管在孔口连接处应牢固,设置密封圈,吊放时,应使位置居中,轴线顺直,稳定沉放,避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁。

    (八)混凝土浇筑

    1.混凝土车搅拌运输;混凝土坍落度控制在18~550px;用搅拌车混凝土直接到孔口倒入料斗内。

    2.水下混凝土浇筑:浇筑前,对不同直径、深度的桩孔分别计算出混凝土浇筑初灌量。施工中要保证浇筑初灌量。浇筑时导管埋深控制在2~6m,拆管前专人测量孔内混凝土面,并做记录,浇筑混凝土接近桩顶标高时,应控制最后一次浇筑量,确保桩顶标高符合设计要求。

    3.试块制作:在浇桩过程中,随机抽取1~2 盘混凝土做试块,每支桩应做一组试块,制作好的试块在12h 后拆模,放置静水中养护。试块评定采用数理统计法评定。

    (九)起拔护筒

    混凝土浇筑结束后,即起拔护筒,并将浇筑设备机具清洗干净,堆放整齐。

    (十)回填桩孔

    桩孔混凝土浇筑完成后,应将上部未灌混凝土部分利用场地内护筒、沟、池、槽开挖出来的泥土、矿渣等进行回填,回填满后,用混凝土重新将孔口封住,变成整块硬地坪场地。

    成孔内容

    1.成孔前:需对钻具参数进行标定,包括钻头高度、直径、主杆长度、加杆长度、孔口及平台标高、孔底标高。

    2.在钻进过程中应记录以下参数:泥浆比重、黏度、钻进速度、转速及进尺速度,各地层钻进异常情况描述。

    3.终孔孔深及时记录,调节泥浆比重与时间记录,测量孔深记录,提钻时间记录。

    (工效:每台机器约每天成孔4-5个,桩深30m左右。)

     

     

    冲孔灌注桩:冲孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头(又称冲锤)提高,靠自由下落的冲击力来削切岩层,排出碎渣成孔。冲击钻机有钻杆式和钢丝绳式两种。前者所钻孔径较小、效率较低、应用较少。后者钻孔直径大,可根据设计的桩径来修改钻头的大小,锤重在3000kg-10000kg(具体根据桩径的大小来确定锤重)。冲孔灌注桩是灌注桩的一种。灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔,然后放入钢筋笼再灌注混凝土而成.冲孔灌注桩施工冲孔机冲击成孔,为泥浆护壁成孔。优点是:对邻近建筑物及周围环境的有害影响小;桩长和直径可按设计要求变化自如;桩端可进入持力层或嵌入岩层;单桩承载力大等。缺点是:灌注桩成孔工艺较复杂,操作要求较严,易发生质量事故,且技术间隔时间长,不能立即承受荷载,冬季施工困难较多。

    冲孔灌注桩适用范围

    适用范围冲孔灌注桩适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、砾卵石层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工,桩孔直径通常为600~2500mm,最大直径可达2500mm,冲孔深度最大可达300m左右。

    冲孔灌注桩施工工序

    施工法的过程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装机器设备并定位→冲孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。

    导管的构造和使用应符合下列规定:

    1、导管壁厚不宜小于3mm,直径宜为200~250mm;直径制作偏差不应超过2mm,导管的分节长度可视工艺要求确定,底管长度不宜小于4m,其他每节长度2.53m,接头宜采用双螺纹方扣快速接头;

    2、导管使用前应试拼装、试压,试水压力可取为0.6~1.0MPa;

    3、每次灌注后应对导管内外进行清洗。

    灌注水下混凝土的质量控制应:

    1、开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为300~500mm;

    2、应有足够的混凝土储备量,导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于1.0m;

    3、导管埋入混凝土深度宜为2~6m。严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,填写水下混凝土灌注记录;

    4、灌注水下混凝土必须连续施工,每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的故障应记录备案;

    5、应控制最后一次灌注量,超灌高度宜为0.8~1.0m,凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。每根桩灌注到顶后应注意超高800mm的质量,承包人应检查标高。标高按设计标高加800mm进行检查。

    6 、在灌注前必须控制好泥浆的含水率及泥浆比重,这是影响桩基质量的很重要因素。

    水下灌注的混凝土应符合下列规定:

    1、水下灌注混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定;坍落度宜为180~220mm;水泥用量不应少于360kg/m3(当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限);

    2、水下灌注混凝土的含砂率宜为40%~50%,并宜选用中粗砂;粗骨料的最大粒径应小于40mm;并应满足,粗骨料可选用卵石或碎石,其骨料粒径不得大于钢筋间距最小净距的1/3。

    3、水下灌注混凝土宜掺外加剂。

    4、砼的初灌量必须计算确定:一般要求导管插入桩内砼内深度为1500mm;

    5、成孔深度必须符合设计要求,沉渣厚度严禁大于50mm。

    6、砼初灌量要保证将导管内水全部压出,并能将导管初次埋入砼内1~1.5m深。(工效:2天/个)

     

    洛阳铲灌注桩:一般直径为300-500mm,适用于低层建筑,成本低。

    施工顺序:放定位桩-设备安放-成孔-吊放钢筋笼-灌注砼。


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