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《樁基礎(chǔ)工程》PPT課件

上傳人:san****019 文檔編號(hào):23732928 上傳時(shí)間:2021-06-10 格式:PPT 頁數(shù):79 大?。?.53MB
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1、1 樁 基 礎(chǔ) 工 程 概 述 3.1 預(yù) 制 樁 施 工 3.2 灌 注 樁 施 工 2 概 述 高 層 建 筑 荷 載 大 , 占 地 面 積 小 , 在軟 土 地 基 地 區(qū) 施 工 , 大 多 采 用 樁 基 、 箱基 , 或 者 樁 基 加 箱 基 。 如 我 國 天 津 、 上海 、 寧 波 、 福 州 、 廣 州 、 深 圳 等 沿 海 一帶 軟 土 地 基 地 區(qū) 廣 泛 采 用 。 3 過 去 以 預(yù) 制 樁 為 主 , 除 鋼 筋 混 凝 土 方 樁外 , 還 采 用 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 樁 、 鋼 管 樁 等 ,有 的 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 混 凝 土 樁 , 長 度

2、達(dá) 70余米 。 上 海 88層 金 茂 大 廈 用 的 鋼 管 樁 為14 12, 樁 長 65m , 送 樁 18m ; 4 近 年 來 , 灌 注 樁 得 到 很 大 發(fā) 展 , 有 沖 孔 、鉆 孔 、 挖 孔 等 , 且 大 直 徑 鉆 孔 灌 注 樁 愈來 愈 受 到 重 視 , 發(fā) 展 較 快 ; 此 外 , 還 發(fā)展 了 一 些 新 的 成 樁 工 藝 , 如 鉆 孔 壓 漿 成樁 法 等 。 同 時(shí) , 在 預(yù) 防 沉 樁 對(duì) 周 圍 環(huán) 境的 影 響 及 灌 注 樁 的 質(zhì) 量 檢 驗(yàn) 等 方 面 都 有長 足 的 進(jìn) 步 。 5 1. 樁 基 礎(chǔ) 構(gòu) 造 樁 基 礎(chǔ) 是

3、一 種 常 用 的 深 基 礎(chǔ) 形 式 , 它 由 基 樁 和 連 接 于樁 頂 的 承 臺(tái) 共 同 組 成 。 若 樁 身 全 部 埋 于 土 中 , 承 臺(tái) 底面 與 土 體 接 觸 , 則 稱 為 低 承 臺(tái) 樁 基 , 若 樁 身 上 部 露 出地 面 而 承 臺(tái) 底 位 于 地 面 以 上 , 則 稱 為 高 承 臺(tái) 樁 基 。 建筑 樁 基 通 常 為 低 承 臺(tái) 樁 基 礎(chǔ) , 而 在 橋 梁 、 碼 頭 工 程 中常 用 高 承 臺(tái) 樁 基 礎(chǔ) 。 概 述 樁 基 礎(chǔ) 構(gòu) 造樁 基 礎(chǔ) 包 括 : 樁 體 和 承 臺(tái) 。荷 載 傳 遞 路 徑 :上 部 結(jié) 構(gòu) 承 臺(tái) 樁 地

4、基樁 的 分 類按 荷 載 傳 遞 機(jī) 理 分 : 端 承 樁 、 摩 擦 樁 。樁 端 阻 力 樁 側(cè) 阻 力 2021-6-1 7樁 基 礎(chǔ) 按 受 力性 質(zhì) 分 端 承 樁摩 擦 樁按 材 料 分 鋼 筋 砼 樁預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 砼 樁復(fù) 合 地 基 樁按 制 作方 法 分 預(yù) 制 樁現(xiàn) 澆 樁 人 工 成 孔 灌 注 樁機(jī) 械 成 孔 灌 注 樁摩 擦 樁端 承 摩 擦 樁摩 擦 端 承 樁端 承 樁木 樁鋼 樁 鉆 孔 灌 注 樁沖 孔 灌 注 樁挖 孔 灌 注 樁沉 管 灌 注 樁爆 擴(kuò) 樁3. 樁 的 類 型 8 2. 樁 基 礎(chǔ) 分 類 按 材 料 分 類混 凝 土 樁 、

5、鋼 樁 , 也 有 采 用 木 、 組 合 材 料 的樁 。 按 使 用 功 能 分 類 豎 向 抗 壓 樁 ( 抗 壓 樁 ) 、 豎 向 抗 拔 樁 ( 抗拔 樁 ) 、 水 平 受 荷 樁 ( 主 要 承 受 水 平 荷 載 ) 、復(fù) 合 受 荷 樁 ( 豎 向 、 水 平 荷 載 均 較 大 ) 。概 述 9 按 承 載 性 能 分 類 摩 擦 型 樁 和 端 承 型 樁 , 前 者 又 分 為 摩 擦 樁 、 端 承 摩 擦 樁 ;后 者 又 分 為 端 承 樁 、 摩 擦 端 承 樁 。 摩 擦 樁 在 極 限 承 載 力 狀 態(tài) 下 , 樁 頂荷 載 由 樁 側(cè) 阻 力 承 受

6、; 端 承 摩 擦 樁 樁 頂荷 載 則 主 要 由 樁 側(cè) 阻 力 承 受 。 端 承 樁 在極 限 承 載 力 狀 態(tài) 下 , 樁 頂 荷 載 由 樁 端 阻力 承 受 ; 摩 擦 端 承 樁 樁 頂 荷 載 則 主 要 由樁 端 阻 力 承 受 。 10 按 施 工 方 法 分 類預(yù) 制 樁 、 灌 注 樁 。 預(yù) 制 樁 是 在 工 廠 或 施 工 現(xiàn) 場 制 成 的 各 種 形 式的 樁 , 用 沉 樁 設(shè) 備 將 樁 打 入 、 壓 入 或 振 入 土中 , 或 有 的 用 高 壓 水 沖 沉 入 土 中 。 灌 注 樁 是 在 施 工 現(xiàn) 場 的 樁 位 上 用 機(jī) 械 或 人

7、工成 孔 , 然 后 在 孔 內(nèi) 灌 注 混 凝 土 而 成 。 根 據(jù) 成孔 方 法 的 不 同 分 為 挖 孔 、 鉆 孔 、 沖 孔 灌 注 樁 ,沉 管 灌 注 樁 和 爆 擴(kuò) 樁 等 。 11 按 擠 土 狀 況 分 類 非 擠 土 樁 、 部 分 擠 土 樁 和 擠 土 樁 。 沉 管 法 、 爆 擴(kuò) 法 施 工 的 灌 注 樁 、 打 入 ( 或 靜壓 ) 的 實(shí) 心 混 凝 土 預(yù) 制 樁 、 閉 口 鋼 管 樁 或 混凝 上 管 樁 屬 于 擠 土 樁 。 沖 擊 成 孔 法 、 鉆 孔 壓 注 法 施 工 的 灌 注 樁 、 預(yù)鉆 孔 打 入 式 預(yù) 制 樁 、 混 凝 土

8、 ( 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 ) 管 樁 、 H 型 鋼 樁 、 敞 口 鋼 管 樁 等 屬 于 部 分 擠土 樁 ; 干 作 業(yè) 法 、 泥 漿 護(hù) 壁 法 、 套 管 護(hù) 壁 法施 工 的 灌 注 樁 屬 非 擠 土 樁 。 12 3.1 預(yù) 制 樁 施 工 預(yù) 制 樁 包 括 混 凝 土 預(yù) 制 樁 、 鋼 樁 兩 種 。 混 凝 土 預(yù) 制 樁 常 用 的 有 鋼 筋 混 凝 土 實(shí) 心 方 樁 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 空心 管 樁 。 鋼 樁 有 鋼 管 樁 、 H型 鋼 樁 、 其 他 異 性 鋼 樁 。 沉 樁 方 法 有 錘 擊 沉 樁 、 振 動(dòng) 沉 樁 、 靜 力 沉

9、樁 和 水 沖 法 等 。 本 節(jié) 以 鋼 筋 混 凝 土 方 樁 為 例 介 紹 沉 樁 的 施 工 工 藝 , 其 它 樁 形 施工 方 法 類 似 , 不 再 重 復(fù) 。 13 預(yù) 制 樁 的 制 作1. 場 地 應(yīng) 平 整 、 堅(jiān) 實(shí) , 不 得 產(chǎn) 生 不 均 勻 沉 降 ;2. 疊 澆 層 數(shù) 4層 , 上 下 層 及 鄰 樁 之 間 應(yīng) 做 好 隔 離 層 , 混 凝 土 的 澆筑 應(yīng) 待 下 層 或 鄰 樁 設(shè) 計(jì) 強(qiáng) 度 達(dá) 到 30 以 上 方 可 進(jìn) 行 ;3. 樁 所 用 混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級(jí) 不 宜 低 于 C30;預(yù) 應(yīng) 力 樁 不 宜 低 于 C40;4.

10、樁 的 縱 向 鋼 筋 配 筋 率 : 錘 擊 沉 樁 不 宜 小 于 0.8%, 靜 力 壓 樁 不 宜小 于 0.6%; 樁 頂 范 圍 內(nèi) 的 箍 筋 應(yīng) 加 密 , 并 設(shè) 置 鋼 筋 網(wǎng) 片 ; 主 筋位 置 必 須 正 確 , 保 護(hù) 層 不 得 過 厚 ;5. 鋼 筋 接 長 用 對(duì) 焊 , 接 頭 錯(cuò) 開 ;6. 混 凝 土 由 樁 頂 至 樁 尖 連 續(xù) 澆 筑 , 嚴(yán) 禁 中 斷 ;7. 樁 頂 應(yīng) 制 作 平 整 。 14鋼 筋 混 凝 土 預(yù) 制 樁 制 作 鋼 筋 、 模 板 施 工 15 16 預(yù) 制 樁 的 起 吊 、 運(yùn) 輸 、 堆 放1. 預(yù) 制 樁 的 起

11、吊1) 混 凝 土 強(qiáng) 度 : 起 吊 移 位 70 設(shè) 計(jì) 強(qiáng) 度 ; 運(yùn) 輸 、 打 樁 100 設(shè) 計(jì) 強(qiáng) 度 。2) 運(yùn) 輸 : 合 理 設(shè) 置 吊 點(diǎn) : 吊 點(diǎn) 間 的 跨 中 彎 矩 與 吊 點(diǎn) 處 負(fù) 彎 矩 相 等 。+M M 17 2. 預(yù) 制 樁 運(yùn) 輸3. 預(yù) 制 樁 堆 放堆 放 地 點(diǎn) 應(yīng) 平 整 堅(jiān) 實(shí) , 排 水 通 暢 ;墊 木 間 距 應(yīng) 與 吊 點(diǎn) 位 置 相 同 , 各 層 墊 木 應(yīng) 位 于 同 一 垂 直 線 上 ;堆 放 層 數(shù) 不 宜 過 多 , 一 般 不 宜 超 過 4層 ; 避 免 二 次 搬 運(yùn) 。吊 、 運(yùn) 平 穩(wěn) , 避 免 損 壞

12、。當(dāng) 運(yùn) 距 不 大 時(shí) , 可 采 用 滾 筒 、 卷 揚(yáng) 機(jī) 等 拖 動(dòng) 樁 身 運(yùn) 輸 ;當(dāng) 運(yùn) 距 較 大 時(shí) 可 采 用 小 平 臺(tái) 車 運(yùn) 輸 。運(yùn) 輸 過 程 中 支 點(diǎn) 應(yīng) 與 吊 點(diǎn) 位 置 一 致 。 18 預(yù) 制 樁 沉 樁( 1) 打 樁 機(jī) 械打 樁 機(jī) 具 主 要 包 括 樁 錘 、 樁 架 和 動(dòng) 力 裝 置 三 個(gè) 部 分 。樁 錘 是 對(duì) 樁 施 加 沖 擊 力 , 將 樁 打 入 土 中 的 機(jī) 具 ;樁 架 的 作 用 是 將 樁 吊 到 打 樁 位 置 , 并 在 打 樁 過 程 中 引 導(dǎo) 樁 的 方向 , 保 證 樁 錘 能 沿 要 求 的 方 向

13、沖 擊 ;動(dòng) 力 裝 置 包 括 驅(qū) 動(dòng) 樁 錘 及 卷 揚(yáng) 機(jī) 用 的 動(dòng) 力 設(shè) 備 。 1.錘 擊 沉 樁 的 施 工 方 法 19 20 施 工 中 常 見 的 樁 錘 有 落 錘 、 蒸 汽 錘 ( 單 動(dòng) 汽 錘 、 雙 動(dòng) 汽錘 ) 、 柴 油 汽 錘 和 液 壓 錘 。 A. 落 錘 是 指 樁 錘 用 人 力 或 機(jī) 械 拉 升 , 然 后 自 由 落 下 , 利 用 自 重 夯 擊 樁 頂 。 優(yōu) 缺 點(diǎn) : 構(gòu) 造 簡 單 、 使 用 方 便 、 沖 擊 力 大 , 能 隨 意 調(diào) 整 落 距 , 但 錘 打 速 度慢 , 效 率 較 低 、 樁 身 易 損 失 。 落

14、錘 重 量 一 般 為 0.51.5 t , 重 型 錘 可 達(dá) 數(shù) 噸 適 用 范 圍 適 宜 打 各 種 樁 ; 粘 土 、 含 礫 石 的 土 和 一 般 土 層 均 可 使 用 。 21 優(yōu) 缺 點(diǎn) : 構(gòu) 造 簡 單 、 落 距 短 , 對(duì) 設(shè) 備 和 樁 頭 不 易損 壞 , 打 樁 速 度 及 沖 擊 力 較 落 錘 大 , 效率 較 高 。適 用 范 圍 適 于 打 各 種 樁 。B. 單 動(dòng) 汽 錘 單 動(dòng) 汽 錘 工 作 原 理 圖 利 用 蒸 汽 或 壓 縮 空 氣 的 壓 力 將 錘 頭 上 舉 , 然 后 由 錘 的 自 重 向 下 沖擊 沉 樁 。 只 在 上 升

15、時(shí) 耗 用 動(dòng) 力 , 下 降 靠 自 重 ; 22雙 動(dòng) 汽 錘 工 作 原 理 圖 C. 雙 動(dòng) 汽 錘 利 用 蒸 汽 或 壓 縮 空 氣 的 壓 力 將 錘 頭 上 舉及 下 沖 , 增 加 夯 擊 能 量 。優(yōu) 缺 點(diǎn) : 沖 擊 次 數(shù) 多 、 沖 擊 力 大 、 工 作 效 率高 , 可 不 用 樁 架 打 樁 , 但 需 鍋 爐 或 空 壓機(jī) , 設(shè) 備 笨 重 , 移 動(dòng) 較 困 難 。 適 用 范 圍 適 宜 打 各 種 樁 , 便 于 打 斜 樁 ; 使 用壓 縮 空 氣 時(shí) 可 在 水 下 打 樁 ; 可 用 于 拔 樁 。 23 D. 柴 油 錘利 用 燃 油 爆 炸

16、 , 推 動(dòng) 活 塞 , 引 起 錘 頭 跳 動(dòng) 。優(yōu) 缺 點(diǎn) : 附 有 樁 架 、 動(dòng) 力 等 設(shè) 備 , 機(jī) 架 輕 、 移 動(dòng) 便 利 、 打 樁 快 、 燃 料 消 耗少 , 有 重 量 輕 和 不 需 要 外 部 能 源 等 優(yōu) 點(diǎn) 。適 用 范 圍 最 宜 用 于 打 木 樁 、 鋼 板 樁 ; 不 適 于 在 過 硬 或 過 軟 的 土 中 打 樁 。 導(dǎo) 桿 式 柴 油 錘 工 作 原 理 圖 24 25 E. 振 動(dòng) 樁 錘 利 用 偏 心 輪 引 起 激 振 , 通 過 剛 性 連 接 的 樁 帽 傳 到 樁 上 。優(yōu) 缺 點(diǎn) : 沉 樁 速 度 快 , 適 應(yīng) 性 大

17、, 施 工 操 作 簡 易 安 全 , 能 打 各 種 樁 并幫 助 卷 揚(yáng) 機(jī) 拔 樁 。 適 用 范 圍 適 宜 于 打 鋼 板 樁 、 鋼 管 樁 、 鋼 筋 混 凝 土 和 土 樁 ; 宜 用 于 砂 土 ,塑 性 粘 土 及 松 軟 砂 粘 土 ; 在 卵 石 夾 砂 及 緊 密 粘 土 中 效 果 較 差 。 26JZZ75振 動(dòng) 樁 機(jī) , 功 率 43.5kW, 最 大 沉 樁 直 徑 0.50m , 最 大 沉 樁 深 度31m , 適 用 于 振 動(dòng) 沉 管 灌 注 樁 施 工 。 27 28 錘 型 柴 油 錘20 25 35 45 60 72錘 的 動(dòng) 力 性 能 沖

18、擊 部 分 重 ( t) 2.0 2.5 3.5 4.5 6.0 7.2總 重 ( t) 4.5 6.5 7.2 9.6 15.0 18.0沖 擊 力 ( kN) 2 000 2 0002 500 2 5004 000 4 0005 000 5 0007 000 7 00010 000常 用 沖 程 ( m ) 1.82.3樁 的 截 面 混 凝 土 預(yù) 制 樁 的邊 長 或 直 徑 ( cm ) 2535 3540 4045 4550 5055 5560鋼 管 樁 的 直 徑 ( cm ) 40 60 90 90100 持 力 層 粘 性 土 粉 土 一 般 進(jìn) 入 深 度 ( m ) 1.

19、02.0 1.52.5 2.03.0 2.53.5 3.04.0 3.05.0靜 力 觸 探 比 貫 入 度 平 均 值 ( MPa) 3 4 5 5砂 土 一 般 進(jìn) 入 深 度 ( m ) 0.51.0 0.51.5 1.02.0 1.52.5 2.03.0 2.53.5標(biāo) 準(zhǔn) 貫 入 擊 數(shù) N( 未 修 正 ) 1525 2030 3040 4045 4550 50常 用 的 控 制 貫 入 度( cm /10擊 ) 23 35 48 設(shè) 計(jì) 單 樁 極 限 承 載 力 ( kN) 4001 200 8001 600 2 5004 000 3 0005 000 5 0007 000 7

20、 00010 000 在 選 擇 打 樁 機(jī) 具 時(shí) , 應(yīng) 根 據(jù) 地 基 土 壤 的 性 質(zhì) 、 工 程 的 大 小 、樁 的 種 類 、 施 工 期 限 、 動(dòng) 力 供 應(yīng) 條 件 和 現(xiàn) 場 情 況 確 定 。 29 樁 架作 用 : 支 撐 錘 樁 吊 樁 就 位 打 樁 導(dǎo) 向類 型 ( 常 用 ) : 多 功 能 樁 架 ( 沿 軌 道 行 駛 的 ) : 機(jī) 動(dòng) 適 應(yīng) 性 好 ; 大 、 裝 拆 運(yùn) 麻 煩 。 履 帶 式 樁 架 ( 裝 在 履 帶 底 盤 上 ) : 移 動(dòng) 方 便 , 適 用 范 圍 廣 。 步 履 式 樁 架 : 移 動(dòng) 方 便 , 穩(wěn) 定 性 好 ,

21、適 應(yīng) 性 強(qiáng) 。 30履 帶 式 樁 架 多 功 能 樁 架 31 ( 2) 打 樁 施 工A. 準(zhǔn) 備 工 作( 1) 場 地 準(zhǔn) 備 : 清 除 地 上 、 地 下 障 礙 物 , 平 整 、 壓 實(shí) 場 地 , 設(shè) 置 排 水 溝 ;( 2) 放 軸 線 、 定 樁 位 、 設(shè) 置 水 準(zhǔn) 點(diǎn) ( 2個(gè) ) ;( 3) 確 定 打 樁 順 序 : 擠 土 直 接 影 響 打 樁 進(jìn) 度 、 施 工 質(zhì) 量 以 及 周 圍 環(huán) 境 。( 4) 接 通 現(xiàn) 場 的 水 、 電 管 線 , 準(zhǔn) 備 好 施 工 機(jī) 具 ; 做 好 對(duì) 樁 的 質(zhì) 量 檢 驗(yàn) 。 ( 5) 進(jìn) 行 打 樁 試

22、驗(yàn) : 2根 , 檢 驗(yàn) 工 藝 、 設(shè) 備 是 否 符 合 要 求 。 32 B.打 樁 順 序 防 止 土 向 一 個(gè) 方 向 擠 壓 , 這 樣 有 可 能 最后 打 入 的 樁 難 打 或 者 樁 的 入 土 深 度 減 少 , 直接 影 響 打 樁 進(jìn) 度 和 施 工 質(zhì) 量 。 打 樁 順 序 是 否 合 理 , 還 應(yīng) 考 慮 擠 土 對(duì)周 圍 環(huán) 境 ( 如 建 筑 物 ) 的 影 響 。 33 ( 1) 當(dāng) 樁 中 心 距 4倍 樁 徑 時(shí) , 可 : 自 中 間 向 四 周 打 設(shè) ; 由 中 心 向 兩 側(cè) 對(duì) 稱 打 ; 分 段 對(duì) 稱 打 。( 2) 當(dāng) 樁 中 心

23、距 4倍 樁 徑 時(shí) , 可 按 施 工 方 便 打 ;( 3) 當(dāng) 樁 的 規(guī) 格 不 同 時(shí) , 先 大 后 小 , 先 長 后 短 ;( 4) 當(dāng) 樁 尖 設(shè) 計(jì) 標(biāo) 高 不 同 時(shí) , 先 深 后 淺 。 34 C.打 樁 工 藝工 藝 順 序 : 設(shè) 置 標(biāo) 尺 樁 架 就 位 吊 樁 就 位 扣 樁 帽 、 落 錘 、 脫 吊 鉤 低錘 輕 打 正 式 打 ( 接 樁 , 截 樁 , 靜 、 動(dòng) 載 試 驗(yàn) , 承 臺(tái) 施 工 ) 。要 點(diǎn) : 采 用 重 錘 低 擊 , 開 始 要 輕 打 ; 連 續(xù) 施 打 , 減 少 回 彈 固 結(jié) ; 注 意 貫 入 度 變 化 , 做 好

24、 打 樁 記 錄 ( 編 號(hào) 、 每 米 錘 擊 數(shù) 、 樁 頂 標(biāo)高 、 最 后 貫 入 度 ) ; 如 遇 異 常 情 況 ( 貫 入 度 劇 變 ; 樁 身 突 然 傾 斜 、 位 移 、 回 彈 ; 樁 身 嚴(yán) 重 裂 縫 或 樁 頂 破 碎 ) , 暫 停 施 打 , 與 有 關(guān) 單 位 研 究 處 理 。 2021-6-1 35 常見問題分析l 打 壞l 打 歪l 打 不 下 2021-6-1 36 樁頂、樁身打壞的原因和處理l 1、打樁時(shí),樁的頂部l由于直接受到?jīng)_擊而l產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力l -頂部的配筋應(yīng)l做特別的處理。 2021-6-1 37 l 2、樁身的混凝土保護(hù)層太厚-主

25、筋需擺正l 3、樁墊材料選用不合適或打壞-采用材質(zhì)均勻、強(qiáng)度高、彈性好的樁墊l 4、樁的頂面與樁的軸線不垂直,局部受沖擊-保證垂直度,及時(shí)糾正 2021-6-1 38 l 5、過打現(xiàn)象。(由于樁尖通過硬層等原因,使樁下沉速度慢而施打時(shí)間長,錘擊次數(shù)多或沖擊能量過大)-分析土質(zhì),改善操作方法l 6、樁身的混凝土強(qiáng)度不高,或未達(dá)到養(yǎng)護(hù)期,影響了樁的強(qiáng)度。-加鋼夾箍用螺栓拉緊焊牢 2021-6-1 39 打歪的原因和處理l 1、原因l ( 1) 樁 頂 不 平 、 等 樁 的 質(zhì) 量 問 題 ,l ( 2) 與 操 作 有 關(guān) , 如 : 初 入 土 時(shí) , 樁 身 就 歪 斜 ,未 及 時(shí) 糾 正

26、 就 施 打 。 2021-6-1 40 l 2、處理方法l 1、 保 證 打 樁 機(jī) 的 導(dǎo) 架 的 垂 直 度l 2、 樁 尖 要 對(duì) 準(zhǔn) 樁 位 , 樁 頂 和 樁 帽 要 正 確 結(jié) 合l 3、 剛 打 時(shí) , 要 采 用 小 落 距 , 邊 打 邊 檢 查 , 穩(wěn) 定后 在 按 要 求 的 落 距 打l 4、 樁 頂 不 平 , 產(chǎn) 生 樁 尖 偏 心 -保 證 樁 的 質(zhì) 量 2021-6-1 41 打不下的原因和處理方法l 1、樁頂或樁身已打壞,無法有效地傳遞荷載l -拔出樁,與設(shè)計(jì)部門協(xié)商,再做處理。 2021-6-1 42 l 2、土層中夾有較厚的砂層或其它硬土層,或者遇上鋼

27、渣、孤石等障礙物,仍進(jìn)行盲目施打。l -同設(shè)計(jì)勘探部門共同研究解決砂 或 硬 土 2021-6-1 43 l 3、由于土的固結(jié)作用,使樁身周圍的土與樁牢固結(jié)合,鋼筋混凝土樁變成了直徑很大的土樁而承受荷載,很難繼續(xù)將樁打下去-應(yīng)在準(zhǔn)備條件完善的前提下,保證連續(xù)施打l 4、一樁打下,鄰樁上升。(由于樁身土體受到擠密和擾動(dòng),容易造成近地面的地表面隆起和水平移動(dòng)-改變打樁的順序,由中間向兩邊對(duì)稱施打或中間向四周施打 2021-6-1 44 (1)樁 頂 破 碎 打 樁 時(shí) , 樁 頂 直 接 受 到 樁 錘 的 沖 擊 而 產(chǎn) 生 很 高 的 局 部應(yīng) 力 , 如 果 樁 頂 鋼 筋 網(wǎng) 片 配 置

28、不 當(dāng) 、 混 凝 土 保 護(hù) 層 過 厚 、樁 頂 平 面 與 樁 的 中 心 軸 線 不 垂 直 及 樁 頂 不 平 整 等 制 作 質(zhì)量 問 題 都 會(huì) 引 起 樁 頂 破 碎 。 在 沉 樁 工 藝 方 面 , 若 樁 墊 材料 選 擇 不 當(dāng) 、 厚 度 不 足 , 樁 錘 施 打 偏 心 或 施 打 落 距 過 大等 也 會(huì) 引 起 樁 頂 破 碎 。樁 身 被 打 斷 制 作 時(shí) , 樁 身 有 較 大 的 彎 曲 凸 肚 , 局 部 混 凝 土 強(qiáng) 度 不足 , 在 沉 樁 時(shí) 樁 尖 遇 到 硬 土 層 或 孤 石 等 障 礙 物 , 增 大 落距 , 反 復(fù) 過 度 沖 擊

29、 等 都 可 能 引 起 樁 身 斷 裂 。 2021-6-1 45 (3) 樁 身 位 移 、 扭 轉(zhuǎn) 或 傾 斜 樁 尖 四 棱 錐 制 作 偏 差 大 , 樁 尖 與 樁 中 心 線 不 重 合 的 制作 原 因 , 樁 架 傾 斜 , 樁 身 與 樁 帽 、 樁 錘 不 在 同 一 垂 線 上 的施 工 操 作 原 因 以 及 樁 尖 遇 孤 石 等 都 會(huì) 引 起 樁 身 位 移 、 扭 轉(zhuǎn)或 傾 斜 。(4) 樁 錘 回 躍 , 樁 身 回 彈 嚴(yán) 重 選 擇 樁 錘 較 輕 , 能 引 起 較 大 的 樁 錘 回 躍 ; 樁 尖 遇 到 堅(jiān)硬 的 障 礙 物 時(shí) , 樁 身 則

30、嚴(yán) 重 回 彈 。 D 打 樁 注 意 事 項(xiàng)隱 蔽 工 程 及 時(shí) 做 好 記 錄嚴(yán) 禁 偏 打樁 錘 、 樁 帽 和 樁 身 軸 線 重 合 , 襯 墊 平 整 均 勻 , 構(gòu) 造 合 適樁 頂 襯 墊 彈 性 應(yīng) 適 宜延 長 錘 擊 作 用 時(shí) 間 和 應(yīng) 力 波 波 長 , 降 低 錘 擊 應(yīng) 力 值 , 從而 提 高 打 擊 效 率 和 降 低 樁 的 損 壞 率 。連 續(xù) 施 打 、 入 土 速 度 均 勻 , 不 得 間 歇 過 長避 免 土 的 固 結(jié) 作 用 , 使 繼 續(xù) 打 樁 阻 力 增 大 , 不 易 打 入 土中 樁 錘 回 彈 過 大 且 經(jīng) 常 發(fā) 生 ,應(yīng)

31、更 換 重 錘 。 樁 錘 突 然 有 較 大 的 回 彈表 明 樁 端 遇 阻 , 須 減 小 錘 的 落 距 。樁 下 沉 突 然 加 大可 能 遇 到 軟 土 層 、 洞 穴 或 樁 尖 、 樁 身 破 壞 等 , 應(yīng) 停止 進(jìn) 行 處 理 。送 樁 時(shí) 樁 身 和 送 樁 軸 線 一 致打 斜 應(yīng) 拔 出 , 用 砂 石 填 孔 , 重 新 插 入 施 打 。 若 拔 樁 困 難, 應(yīng) 在 原 樁 附 近 再 補(bǔ) 打 一 樁 。盡 量 避 免 送 樁 48打 入 預(yù) 制 樁 第 一 節(jié) 樁 體 打 入 預(yù) 制 樁 電 焊 接 樁打 入 預(yù) 制 樁 末 節(jié) 樁 體 49 ( 3) 打 樁

32、 的 質(zhì) 量 控 制1) 滿 足 承 載 力 要 求 : 端 承 樁 控 制 最 后 貫 入 度 為 主 (參 考 標(biāo) 高 ) 摩 擦 樁 控 制 沉 樁 標(biāo) 高 為 主 (參 考 最 后 貫 入 度 )2) 偏 差 : 樁 位 偏 差 : 排 樁 偏 軸 100, 順 軸 150mm; 群 樁 1/3樁 徑 或 邊 長 ; 垂 直 偏 差 1 % ;3) 樁 不 受 損 : 樁 頂 、 樁 身 不 打 壞 , 樁 頂 下 1/3樁 長 內(nèi) 無 水 平 裂 縫 。 50 2.靜 力 壓 樁靜 力 壓 樁 是 在 均 勻 軟 弱 土 中 利用 壓 樁 架 ( 型 鋼 制 作 ) 的 自重 和 配

33、 重 , 通 過 卷 揚(yáng) 機(jī) 的 牽引 傳 到 樁 頂 , 將 樁 逐 節(jié) 壓 入土 中 的 一 種 沉 樁 方 法 。 這 種沉 樁 方 法 無 振 動(dòng) 、 無 噪 音 、對(duì) 周 圍 環(huán) 境 影 響 小 , 適 合 在城 市 中 施 工 。 吊 樁連 續(xù) 壓 樁 接 樁 ( 管 口 焊 接 )壓 入 一 節(jié)預(yù) 應(yīng) 力 管 樁 靜 壓 樁 施 工 過 程 52 靜 力 壓 樁 機(jī) 構(gòu) 造 原 理 圖 活 動(dòng) 壓 梁 油 壓 表樁 帽上 段 樁 上 段 樁 錨 筋下 段 樁加 壓 重 物底 盤 軌 道導(dǎo) 籠 口操 作 平 臺(tái)卷 揚(yáng) 機(jī)加 壓 鋼 絲 繩 滑 輪 組 樁 架 導(dǎo) 向 籠 531 1

34、 全 液 壓 式 靜 力 壓 樁 機(jī) 壓 樁 示 意 圖 54 55 56 57 壓 樁 過 程 中 , 當(dāng) 樁 尖 碰 到 夾 砂 層 時(shí) , 壓 樁 阻 力 可 能 突 然增 大 , 甚 至 超 過 壓 樁 能 力 而 使 樁 機(jī) 上 抬 。 這 時(shí) 可 以 最 大 的 壓 樁 力作 用 在 樁 頂 , 采 取 停 車 再 開 、 忽 停 忽 開 的 辦 法 , 使 樁 有 可 能 緩 慢下 沉 穿 過 砂 層 。 如 果 工 程 中 有 少 量 樁 確 實(shí) 不 能 壓 至 設(shè) 計(jì) 標(biāo) 高 而 相差 不 多 時(shí) , 可 以 采 取 截 去 樁 頂 的 辦 法 。 壓 樁 與 打 樁 相 比

35、 :1) 由 于 避 免 了 錘 擊 應(yīng) 力 , 樁 的 混 凝 土 強(qiáng) 度 及 其 配 筋 只 要 滿 足 吊裝 彎 矩 和 使 用 期 受 力 要 求 就 可 以 , 因 而 樁 的 斷 面 和 配 筋 可 以減 小 ;2) 壓 樁 引 起 的 擠 土 也 小 的 多 , 因 此 壓 樁 是 軟 土 地 區(qū) 一 種 較 好 的沉 樁 方 法 。 振 動(dòng) 沉 樁( 1) 工 作 原 理 : 其 主 要 裝 置 為 振 動(dòng) 器 , 利 用 振 動(dòng) 器 所 產(chǎn)生 的 激 振 力 , 使 樁 身 產(chǎn) 生 高 頻 振 動(dòng) 。 這 時(shí) 樁 在 其 自 重 或 很小 的 附 加 壓 力 作 用 下 沉

36、入 土 中 , 或 是 在 較 小 的 提 升 力 作 用下 而 拔 出 土 。 ( 2) 振 動(dòng) 器 工 作 原 理振 動(dòng) 器 產(chǎn) 生 激 振 力 的 方 法 如 下 : 振 動(dòng) 器 都 是 采 用 機(jī) 械 式 , 由 兩 根 裝 有 偏心 塊 的 軸 組 成 。 這 兩 根 軸 上 裝 有 相 同 的 偏 心 塊 , 但 兩 根 軸 相 向 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 這 時(shí) 兩根 軸 上 的 偏 心 塊 所 產(chǎn) 生 的 離 心 力 , 在 水 平 方 向 上 的 分 力 互 相 抵 消 , 而 其 垂 直方 向 上 的 分 力 則 迭 加 起 來 。 ( 3) 振 動(dòng) 沉 樁作 業(yè) 圖振 動(dòng) 沉 樁 工

37、 作 效 率 決 定 于振 幅 , 離 心 力 和 靜 壓 力 ,振 幅 是 決 定 沉 樁 速 度 的 主要 因 素 。靜 壓 力 對(duì) 樁 的 下 沉 也 有 很大 的 影 響 , 只 有 當(dāng) 靜 壓 力( 包 括 樁 的 自 重 ) 超 過 某 值時(shí) 才 發(fā) 現(xiàn) 沉 樁 現(xiàn) 象 , 振 動(dòng) 沉樁 機(jī) 必 須 有 足 夠 的 重 量 , 必要 時(shí) 還 應(yīng) 附 加 配 重 。 振 動(dòng) 沉 斜 樁作 業(yè) 圖 DZM系 列 液 壓 振 動(dòng) 錘(配 挖 掘 機(jī) 用 ) ( 5) 特 點(diǎn) 、 優(yōu) 缺 點(diǎn)特 點(diǎn) 通 過 振 動(dòng) 器 的 振 動(dòng) , 減 小 樁 和 周 圍 土 體 的 摩 擦 力 ,在 樁

38、 自 重 和 附 加 壓 力 作 用 下 沉 樁 。優(yōu) 點(diǎn) :噪 音 小 , 不 產(chǎn) 生 廢 氣 , 沉 樁 速 度 快 , 施 工 簡 便 , 操作 安 全 , 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 鋪 助 設(shè) 備 少 、 重 量 輕 、 體 積 小 、 對(duì)樁 頭 的 作 用 力 均 勻 而 使 樁 頭 不 易 損 壞 等 特 點(diǎn) , 還 可 以 用來 拔 樁 。缺 點(diǎn) 適 于 砂 質(zhì) 粘 土 、 砂 土 、 軟 土 地 區(qū) 施 工 , 不 宜 用 于 礫 石和 密 實(shí) 的 粘 土 層 。 如 用 于 砂 礫 石 和 粘 土 層 中 , 需 配 以 水沖 法 輔 助 施 工 。 2021-6-1 64 水 沖

39、 法 沉 樁 ( 射 水 沉 樁 ) l 射 水 沉 樁 方 法 往 往 與 錘 擊 ( 或 振 動(dòng) )法 同 時(shí) 使 用 , 具 體 選 擇 應(yīng) 視 土 質(zhì) 情 況而 定 。l 必 須 注 意 , 不 論 采 取 任 何 射 水 施 工 方 法 , 在沉 入 最 后 階 段 11.5m至 設(shè) 計(jì) 標(biāo) 高 時(shí) , 應(yīng) 停 止射 水 , 用 錘 擊 或 振 動(dòng) 沉 入 至 設(shè) 計(jì) 深 度 , 以 保證 樁 的 承 載 力 。 預(yù) 制 樁 施 工 對(duì) 環(huán) 境 的 影 響 及 其 防 護(hù) 措 施 預(yù) 制 樁 施 工 對(duì) 環(huán) 境 效 應(yīng) 主 要 表 現(xiàn) 在 擠 土 問 題 以及 打 樁 的 噪 聲 、

40、 振 動(dòng) 等 對(duì) 周 圍 環(huán) 境 、 鄰 近 建 筑 物 及地 下 管 線 的 不 利 影 響 。 擠 土 效 應(yīng) 及 振 動(dòng) 對(duì) 周 圍 環(huán) 境 不 利 影 響 表 現(xiàn) 輕 則為 : 使 建 筑 物 的 粉 刷 脫 落 , 墻 體 和 地 坪 開 裂 ; 重 則使 圈 梁 和 過 梁 變 形 、 門 窗 起 閉 困 難 、 鄰 近 的 地 下 管線 破 損 或 斷 裂 、 路 基 變 形 、 鄰 近 結(jié) 構(gòu) 物 基 礎(chǔ) 被 推 移 、周 圍 開 挖 基 坑 坍 塌 或 推 移 增 大 等 。 1) 擠 土 效 應(yīng) 及 保 護(hù) 根 據(jù) 實(shí) 測 表 明 , 地 面 隆 起 量 與 打 樁 速 率

41、 、 樁 數(shù)有 直 接 的 關(guān) 系 , 打 樁 速 率 越 快 , 隆 起 量 也 越 大 。 在 擠 土 樁 施 工 區(qū) 內(nèi) , 可 根 據(jù) 基 礎(chǔ) 平 面 形 狀 、 樁數(shù) 、 樁 徑 、 樁 長 、 樁 距 、 地 質(zhì) 條 件 、 地 下 水 位 高 低情 況 、 施 工 期 等 諸 因 素 , 合 理 選 擇 以 下 幾 種 措 施 ,達(dá) 到 消 除 或 減 少 擠 土 效 應(yīng) 對(duì) 周 圍 環(huán) 境 的 影 響 。 預(yù) 鉆 孔 沉 樁 法 根 據(jù) 施 工 實(shí) 踐 經(jīng) 驗(yàn) , 采 用 預(yù) 鉆 孔 沉 樁 法 可 明 顯改 善 擠 土 效 應(yīng) , 地 基 明 顯 改 善 ,地 基 土 變 位

42、 可 減 少30% 50%, 超 孔 隙 水 壓 力 值 可 減 少 40% 50%,并 可 減 少 對(duì) 已 沉 入 樁 的 擠 推 和 上 浮 , 也 有 利 于 減 少對(duì) 周 圍 環(huán) 境 的 影 響 。 預(yù) 鉆 孔 直 徑 一 般 取 樁 徑 的 70%左 右 , 深 度 視 樁距 和 土 的 密 實(shí) 度 、 滲 透 性 而 定 , 預(yù) 鉆 孔 深 度 宜 取 樁長 的 1/3 1/2, 應(yīng) 隨 鉆 隨 打 。 鉆 孔 法 施 工 時(shí) , 應(yīng) 檢 查 有 否 發(fā) 生 卡 桿 現(xiàn) 象 , 起吊 鋼 絲 是 否 牢 固 , 卷 揚(yáng) 機(jī) 剎 車 是 否 完 好 , 信 號(hào) 設(shè) 備是 否 明 顯

43、。 鉆 孔 樁 的 孔 口 必 須 加 蓋 。 成 樁 附 近 嚴(yán) 禁堆 放 重 物 。 施 工 過 程 應(yīng) 隨 時(shí) 查 看 樁 機(jī) 施 工 附 近 地 面有 無 開 裂 現(xiàn) 象 , 防 止 機(jī) 架 和 護(hù) 筒 等 發(fā) 生 傾 斜 或 下 沉 。每 根 樁 的 施 工 應(yīng) 連 續(xù) 進(jìn) 行 , 如 因 故 停 機(jī) , 應(yīng) 及 時(shí) 提上 鉆 具 ; 保 護(hù) 孔 壁 , 防 止 造 成 塌 孔 事 故 。 采 用 降 低 地 下 水 位 或 改 善 地 基 土 排 水 特 性 的 方 法 通 常 采 用 井 點(diǎn) 或 集 水 井 降 水 措 施 , 或 采 用 袋 裝砂 井 、 砂 樁 、 碎 砂 石

44、 樁 、 塑 料 排 水 板 等 排 水 措 施 ,減 少 和 及 時(shí) 疏 導(dǎo) 由 沉 樁 引 起 的 超 靜 孔 隙 水 壓 力 , 防止 砂 土 液 化 或 提 高 鄰 近 地 基 土 體 的 強(qiáng) 度 以 增 大 其 對(duì)地 基 變 位 的 約 束 作 用 , 從 而 減 少 地 基 變 位 的 影 響 范圍 。 一 般 采 用 砂 井 等 排 水 措 施 , 可 降 低 超 孔 隙 水 壓力 40%左 右 , 袋 裝 砂 井 直 徑 一 般 為 70 80mm, 間 距1 1.5m, 深 度 10 12m。 采 用 合 理 的 沉 樁 順 序 和 工 藝 合 理 安 排 沉 樁 順 序 、

45、 控 制 沉 樁 速 率 、 重 錘 輕 擊以 及 先 開 挖 基 坑 后 沉 樁 等 措 施 , 對(duì) 減 緩 超 靜 孔 隙 水壓 力 的 積 聚 、 超 孔 隙 水 的 消 散 及 減 少 影 響 范 圍 、 土體 變 位 , 減 輕 對(duì) 周 圍 環(huán) 境 的 影 響 程 度 等 , 都 有 明 顯的 效 果 。 設(shè) 置 防 擠 防 震 溝 對(duì) 于 消 除 淺 層 的 水 平 擠 壓 作 用 , 減 少 土 體 變 位及 影 響 范 圍 , 隔 斷 打 樁 產(chǎn) 生 的 地 震 波 , 減 緩 沉 樁 對(duì)周 圍 環(huán) 境 的 影 響 也 具 有 顯 著 的 作 用 。 一 般 溝 寬 采 用0.

46、5 0.8m, 深 度 宜 超 過 被 保 護(hù) 的 附 近 管 線 和 基 礎(chǔ) 埋深 為 好 , 同 時(shí) 要 根 據(jù) 土 質(zhì) 合 理 放 坡 , 避 免 沉 樁 引 起溝 壁 坍 塌 。 設(shè) 置 防 擠 、 防 滲 墻 在 沉 樁 區(qū) 域 周 圍 設(shè) 置 防 擠 、 防 滲 墻 壁 可 有 效 地限 制 沉 樁 引 起 的 變 位 及 超 孔 隙 水 壓 力 對(duì) 鄰 近 建 筑 物的 影 響 。 防 擠 、 防 滲 墻 可 采 用 打 鋼 板 樁 , 地 下 連 續(xù)墻 或 水 泥 攪 拌 樁 壁 , 旋 噴 、 粉 噴 加 固 壁 等 , 宜 結(jié) 合周 邊 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 統(tǒng) 一 考 慮 ,

47、以 節(jié) 約 造 價(jià) 。 2)沉 樁 振 動(dòng) 及 防 護(hù) 沉 樁 振 動(dòng) 危 害 影 響 程 度 不 僅 與 樁 錘 錘 擊 能 量 、樁 錘 錘 擊 頻 率 、 離 沉 樁 區(qū) 的 距 離 有 關(guān) , 而 且 取 決 于沉 樁 區(qū) 的 地 形 、 地 基 土 的 成 層 狀 態(tài) 和 土 質(zhì) 、 鄰 近 建筑 物 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 及 其 規(guī) 模 大 小 、 重 量 和 陳 舊 程 度 、建 筑 物 的 設(shè) 備 運(yùn) 轉(zhuǎn) 對(duì) 振 動(dòng) 影 響 的 限 制 要 求 等 。 為 了 縮 短 沉 樁 振 動(dòng) 影 響 時(shí) 間 和 減 少 振 動(dòng) 影 響 程度 , 可 在 沉 樁 施 工 中 采 用 特 殊

48、 緩 沖 墊 材 或 緩 沖 器 ,合 理 選 擇 低 振 動(dòng) 強(qiáng) 度 和 高 施 工 頻 率 的 樁 錘 , 采 取 樁身 涂 覆 減 少 摩 阻 力 的 材 料 以 及 與 預(yù) 鉆 孔 法 、 掘 削 法 、水 沖 法 、 靜 壓 法 相 結(jié) 合 的 沉 樁 施 工 工 藝 , 控 制 沉 樁施 工 順 序 (由 近 向 遠(yuǎn) )等 防 護(hù) 措 施 。 3) 打 樁 噪 音 及 防 護(hù) 在 沉 樁 過 程 中 會(huì) 產(chǎn) 生 一 定 的 噪 音 , 噪 音 在 空 氣中 以 平 面 正 弦 波 傳 播 , 并 按 音 源 距 離 對(duì) 數(shù) 值 呈 線 性衰 減 。 一 般 以 音 壓 單 位 dB

49、來 衡 量 噪 音 的 強(qiáng) 弱 及 其 危害 程 度 。 噪 音 的 危 害 不 僅 取 決 于 音 壓 大 小 , 而 且 與持 續(xù) 時(shí) 間 有 關(guān) 。 沉 樁 施 工 工 藝 不 同 , 噪 音 音 壓 也 有所 不 同 。 如 下 圖 。 住 宅 區(qū) 噪 音 一 般 應(yīng) 控 制 在 7075dB, 在 工 商 業(yè) 區(qū) 噪 音 可 控 制 在 75 80dB。 當(dāng) 沉 樁施 工 噪 音 高 于 80dB時(shí) , 應(yīng) 采 取 減 小 噪 音 的 處 理 措 施 。 噪 音 音 壓 和 人 能 經(jīng) 受 的 允 許 時(shí) 間 打 樁 噪 音 與 距 離 的 關(guān) 系 一 般 可 采 取 以 下 幾 種

50、 基 本 防 護(hù) 措 施 : 音 源 控 制 防 護(hù) 如 錘 擊 法 沉 樁 可 按 樁 型 和 地 基 條 件 選 用 沖 擊 能量 相 當(dāng) 的 低 噪 音 沖 擊 錘 , 振 動(dòng) 法 沉 樁 選 用 超 高 頻 振動(dòng) 錘 和 高 速 微 振 動(dòng) 錘 , 也 可 采 用 預(yù) 鉆 孔 輔 助 沉 樁 法 、振 動(dòng) 掘 削 輔 助 沉 樁 法 、 水 沖 輔 助 沉 樁 法 等 工 藝 。 同時(shí) 可 改 進(jìn) 樁 帽 、 墊 材 以 及 夾 樁 器 來 取 得 降 低 噪 音 的效 果 。 在 柴 油 錘 錘 擊 法 沉 樁 施 工 中 , 還 可 用 樁 錘 式或 整 體 式 消 音 罩 裝 置

51、 將 樁 錘 封 隔 起 來 。 遮 擋 防 護(hù) 在 打 樁 區(qū) 和 受 音 區(qū) 之 間 設(shè) 置 遮 擋 壁 可 增 大 噪 音傳 播 回 折 路 線 , 并 能 發(fā) 揮 消 音 效 果 , 顯 著 增 大 噪 音傳 播 時(shí) 的 衰 減 量 。 通 常 情 況 下 遮 擋 壁 高 度 不 宜 超 過音 源 高 度 和 受 音 區(qū) 控 制 高 度 , 一 般 宜 為 15m左 右 比 較經(jīng) 濟(jì) 合 理 。 時(shí) 間 控 制 防 護(hù) 控 制 沉 樁 施 工 時(shí) 間 , 午 休 和 晚 上 停 止 沉 樁 施 工 ,以 盡 可 能 減 小 對(duì) 打 樁 區(qū) 鄰 近 住 宅 區(qū) 的 噪 音 危 害 , 確保 正 常 生 活 和 休 息 。

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