单元三课题一 地基加固处理施工2（课件）-《建筑施工工艺》同步教学（北京大学出版社）

单元三课题一 地基加固处理施工 （一） 振冲地基 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，使振动器产生高频振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石，或不加填料，使在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器，如 此重复填料和振密，直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体。据此循环制作一根根桩体，桩体与原地基构成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降和不均匀沉降，是一种快速、经济有效的加固方法。 振冲法按加固机理和效果的不同，又分为振冲置换法和振冲密实法两类。前者适于处理不排水、抗剪强度小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基；后者适用于处理砂土和粉土等地基，不加填料的振冲密实法仅适用于处理粘土粒含量小于10%的粗砂、中砂地基。 1．机具设备 振冲法施工设备主要有振冲器、行走式起吊装置、泵送输水系统、加料机具和控制操作台等。振冲器的构造如图1-9所示。 操纵振冲器的起吊设备可采用8～10t履带式起重机、轮胎式起重机、汽车吊或轨道式自行塔架等。 泵送输水系统由水泵以及供水管道组成。水泵要求水压力为400～600kPa，流量20～30m3/h，每台振冲器备用一台水泵。 图1-9 振冲器构造 1-吊具；2-水管； 3-电缆；4-电机； 5-联轴器；6-轴； 7-轴承；8-偏心块 9-壳体；10-翅片 11-头部；12-水管 控制设备包括：控制电流操作台、150A电流表、500V电压表； 加料设备可采用吊斗、翻斗车手推车或皮带运输机等。 2. 填料 填料可用坚硬不受侵蚀影响的碎石、卵石、角砾、圆砾、矿渣以及砾砂、粗砂、中砂等；粗骨料粒径以20～50mm较合适，最大粒径不宜大于80mm，含泥量不宜大于5%，不得含有杂质、土块和已风化的石子。 .2 振冲法施工工艺流程 1）振冲置换法 施工顺序为：定位→成孔→清孔→填料→振实。 振冲置换法施工工艺如图1-10。 图1-10 振冲碎石桩施工工艺 （a）定位；（b）振冲下沉；（c）振冲至设计标高并下料； （d）边振边下料，边上提；（e）成桩 2）振冲挤密法 施工顺序为：定位→成孔→边振边上提→振密。 施工工艺如图1-11。 图1-11 振冲挤密法施工工艺 3．施工要点 （1）施工前应先进行振冲试验，以确定成孔合适的水压、水量、成孔速度及填料方法；达到土体密实时的密实电流、填料量和留振时间（称为施工工艺的三要素）。 （2）制桩 碎石桩成桩施工过程包括定位、成孔、清孔和振密 。 1）定位 振冲前，应按设计图定出冲孔中心位置并编号。 2）成孔 振冲器用吊车或卷扬机吊起，对准桩位，打开下喷水口，启动水泵和振冲器，水压可用400～600kPa（对于较硬土层应取上限，对于软土取下限），水量可用200～400L/min，使振冲器徐徐沉入土中，直至达到设计处理深度以上0.3～0.5m。 3）清孔 在成孔后，应停留1min清孔，关闭下喷口，打开上喷水口减少喷水压力，以便回水将稠泥浆带出地面，以降低孔内泥浆密度。 4）振密 将振冲器提出孔口，向孔内倒入填料。填料宜“少吃多餐”，每次往孔内倒入填料数量，约为堆积在孔内0.8m高，然后用振冲器振密后再继续加料。如此自下而上反复进行直到孔口，成桩操作即告完成。 （3）振冲地基表面的处理。 振冲地基表面0.1～1m范围内，桩的密实度较差一般应予挖除，另作垫层；如不挖除，则应加填碎石，用振动碾压机进行碾压密实处理。 4、质量检查 应抽取振冲总桩数的3%～5%，在桩体中心进行动力触探试验。桩间土可用静力触探、动力触探、标准贯入试验或土工试验进行检验。可选用桩体质量较差的3个点进行复合地基载荷试验。 （二）水泥土搅拌桩地基 水泥土搅拌桩地基系利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机在地基深部，就地将软土和固化剂（浆体或粉体）强制拌合，利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使凝结成具有整体性、水稳性好和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基。 1、适用范围 本法适于加固较深较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力不大于120kPa的粘性土地基，对超软土效果更为显著。水泥搅拌桩还用于基坑支护结构用来挡土、挡水。 2. 机具设备 深层搅拌法设备包括深层搅拌机及其配套机械。 深层搅拌机有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式两种。 SJB—1型和GZB—600型深层搅拌机如下图所示。 3. 水泥土材料与强度 深层搅拌法是以水泥为固化剂。固化剂掺入比（指掺加的水泥质量乘以100％除以被加固软土的湿质量）一般为7％～20％，水灰比为0.43～0.50，外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料。 3. 施工工艺 深层搅拌法的工艺流程： 深层搅拌机定位→预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至孔口→关闭搅拌机、清洗→移至下一根桩位，重复以上工序（图6-14）。 4．施工要点 （1）定位 施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，对准桩位、对中。 （2）预搅下沉 开动深层搅拌机的电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以0.38～0.75m/min的速度沉至要求加固深度。 （3）制配水泥浆（或砂浆）待深层搅拌机下沉至一定深度时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆（或砂浆），在压浆前 将水泥浆（或砂浆）倒入集料斗中。 （4）喷浆、搅拌、提升 深层搅拌机沉至要求加固深度后，再以0.3～0.5m/min的均匀速度提起搅拌机，与此同时开动砂浆泵将砂浆从深层搅拌中心管不断压入土中，由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直到提至地面（近地面开挖部位可不喷浆，便于挖土），即完成一次搅拌过程。 （5）重复搅拌下沉 用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体，外形呈“8”字形，一根接一根搭接，相搭接宽度 宜大于100mm，以增强其整体性，即成壁状加固体，几个壁状加固体连成一片，即成块状。 （6）清洗 向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在揽拌头的软土和浆液清洗干净。 (7)移位 重复上述〈1〉--〈6〉步骤，进行下一根桩的施工。 5、质量检验 深层搅拌施工完毕后，应在15天以后进行质量检验。 抽取总搅拌桩数的1%且不少于3根进行复合地基载荷试验。 感谢聆听 $$