土木工程施工技術(shù)第2章 樁基礎(chǔ)工程課件

土木工程施工技術(shù)第2章樁基礎(chǔ)工程土木工程施工技術(shù)第2章樁基礎(chǔ)工程1第2章樁基礎(chǔ)工程學(xué)習(xí)要求熟悉錘擊沉樁的打樁順序、打樁工藝、接樁和質(zhì)量控制，熟悉靜力壓樁的施工，了解鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放要求，了解錘擊沉樁的設(shè)備，了解打樁對(duì)周圍環(huán)境的影響及其防治，了解射水沉樁、振動(dòng)沉樁的施工，了解預(yù)制樁施工常見的質(zhì)量問題及處理；掌握泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝流程和施工要點(diǎn)，掌握套管成孔灌注樁中錘擊沉管法和振動(dòng)沉管法的施工，熟悉以上兩類灌注樁常見質(zhì)量問題及處理，了解干作業(yè)成孔灌注樁施工，了解爆擴(kuò)成孔灌注樁施工；了解人工挖孔樁施工，了解樁孔擴(kuò)底常用方法。第2章樁基礎(chǔ)工程學(xué)習(xí)要求22.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.1預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作，有并列法、間隔法、疊澆法、翻模法等，現(xiàn)場(chǎng)多采用疊澆法、間隔法。制作程序如下：現(xiàn)場(chǎng)布置→場(chǎng)地平整→澆地坪混凝土→支模→綁扎鋼筋，安裝吊環(huán)→澆筑樁混凝土→養(yǎng)護(hù)至30%強(qiáng)度拆?！蠈幽?，涂刷隔離劑→重疊生產(chǎn)澆筑第二層樁→養(yǎng)護(hù)→起吊→運(yùn)輸→堆放?？蓞⒁姟督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）7.1預(yù)制樁的制作。

樁的制作場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉降。重疊澆筑層數(shù)不宜超過四層，水平方向可采用間隔法施工。樁與樁、樁與底模間應(yīng)涂刷隔離劑，防止黏結(jié)。上層樁或鄰樁的澆筑，必須在下層樁或鄰樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以后方可進(jìn)行。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.1預(yù)制樁的制作、起吊、32.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工預(yù)制樁一般從通用圖集中選取。縱向鋼筋直徑不宜小于14mm，配筋率與沉樁方法有關(guān)：錘擊沉樁不宜小于0.8%，靜力壓樁不宜小于0.4%。制作時(shí)樁的縱向鋼筋宜對(duì)焊連接，接頭位置應(yīng)相互錯(cuò)開。樁尖一般用鋼板或粗鋼筋制作，與鋼筋骨架焊牢。樁頂設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，上下兩端一定范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密，如圖2-1所示。圖2-1預(yù)制樁構(gòu)造示意2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工預(yù)制樁一般從通用圖42.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工當(dāng)樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可起吊；達(dá)到100%后方可運(yùn)輸和打樁。如提前起吊，必須作強(qiáng)度和抗裂度驗(yàn)算，并采取相應(yīng)保證措施。由于樁的抗彎能力低，起吊彎距往往是控制縱向鋼筋的主要因素，因此吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，滿足起吊彎矩最?。ɑ蛘?fù)彎距相等）的原則，如圖2-2所示。在起吊和搬運(yùn)時(shí)必須平穩(wěn)，不得損壞。如樁未設(shè)吊鉤，捆綁鋼絲繩與樁之間應(yīng)加襯墊，以免損壞棱角。圖2-2樁的合理吊點(diǎn)位置2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工當(dāng)樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)52.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工打樁前，樁從制作處運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)以備打樁，可根據(jù)打樁順序隨打隨運(yùn)，盡可能避免二次搬運(yùn)。樁的運(yùn)輸方式，在運(yùn)距不大時(shí)，可直接用起重機(jī)吊運(yùn)；當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)，可采用大平板車或輕便軌道平臺(tái)車運(yùn)輸?？蓞⒁姟督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）7.2混凝土預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸和堆放。樁堆放時(shí)，場(chǎng)地須平整、堅(jiān)實(shí)，排水暢通。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)不宜超過四層；對(duì)不同規(guī)格、不同材質(zhì)的樁應(yīng)分別堆放。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工打樁前，樁從制作處運(yùn)62.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.2預(yù)制樁的沉樁方法預(yù)制樁的沉樁方法有錘擊法、振動(dòng)法、靜壓法及水沖法等，其中以錘擊法與靜壓法應(yīng)用較多。1.錘擊沉樁（1）打樁設(shè)備。打樁設(shè)備包括樁錘、樁架及動(dòng)力裝置三部分，選擇時(shí)主要考慮樁錘與樁架的影響因素。①樁錘。樁錘是對(duì)樁施加沖擊力，打樁入土的主要機(jī)具。樁錘按動(dòng)力源和動(dòng)作方式分為有落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘、液壓錘。用錘擊沉樁時(shí)，選擇樁錘是關(guān)鍵，一是錘的類型，二是錘的重量。樁錘的類型選擇需要結(jié)合地質(zhì)條件、施工條件以及樁的類型、結(jié)構(gòu)、密集程度來進(jìn)行選擇。錘擊應(yīng)有足夠的沖擊能量，錘重應(yīng)大于或等于樁重。實(shí)踐證明，當(dāng)錘重為樁重的1.5~2.0倍時(shí)，效果比較理想。樁錘過重，易將樁打壞。樁錘過輕，錘擊能量的很大一部分被樁身吸收，回躍嚴(yán)重。施工中多采用“重錘輕擊”方法，落距小、頻率高，不易產(chǎn)生回躍與樁頭受損，樁容易入土。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.2預(yù)制樁的沉樁方法72.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工②樁架。樁架的作用是支持樁身、懸吊樁錘、引導(dǎo)樁和樁錘的方向、保證樁的垂直度，還能起吊并小范圍內(nèi)移動(dòng)樁。A.樁架的種類。按樁架的行走方式常有滾管式、履帶式、軌道式及步履式等四種。B.樁架的選擇。樁架的選擇應(yīng)考慮下述因素：樁的材料、樁的截面形狀及尺寸大小、樁的長(zhǎng)度及接樁方式；樁的數(shù)量、樁距及布置方式;樁錘的形式、尺寸及重量；現(xiàn)場(chǎng)施工條件、打樁作業(yè)空間及周邊環(huán)境；施工工期及打樁速率要求。C.動(dòng)力設(shè)備。打樁機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置及輔助設(shè)備主要根據(jù)選定的樁錘種類而定。落錘以電源為動(dòng)力，需配置電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、變壓器、電纜等；蒸汽錘以飽和高壓蒸汽為驅(qū)動(dòng)力，配置蒸汽鍋爐、蒸汽絞盤等；氣錘以壓縮空氣為動(dòng)力源，需配置空氣壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等；柴油錘以柴油為能源，樁錘本身有燃燒室，不需外部動(dòng)力設(shè)備。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工②樁架。樁架的作用是支持樁身、82.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工（2）打樁施工。打樁前應(yīng)做好各種準(zhǔn)備工作，具體包括：清除障礙物、平整場(chǎng)地、定位放線、水電安裝、安設(shè)樁機(jī)、確定合理打樁順序等。樁基軸線定位點(diǎn)，應(yīng)設(shè)在打樁影響范圍之外，水準(zhǔn)點(diǎn)至少2個(gè)以上。依據(jù)定位軸線，將圖上樁位一一定出，并編號(hào)記錄在案。①打樁順序。打樁順序合理與否，影響打樁速度、打樁質(zhì)量及周圍環(huán)境。打樁順序通常有由一側(cè)向單一方向、自中間向兩個(gè)方向、自中間向四周等，分別見圖2-４(a)、(b)、(c)。打樁順序的選擇，應(yīng)結(jié)合地基土的擠壓情況、樁距大小、樁機(jī)性能及工作特點(diǎn)、工期要求等因素綜合確定。圖2-4打樁順序2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工（2）打樁施工。打樁前應(yīng)92.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工②打樁工藝。打樁施工是確保樁基工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。主要工藝過程如下：場(chǎng)地準(zhǔn)備→確定樁位→樁機(jī)就位→吊起樁錘和樁帽→吊樁和對(duì)位→校正垂直→自重插樁入土→固定樁帽和樁錘→校正垂直度→打樁→接樁→送樁→截樁等。③接樁。預(yù)制樁的接長(zhǎng)方法有：焊接法、法蘭接法以及漿錨法三種。前兩種樁可用于各類土層，漿錨法僅適用于軟土層。④打樁的質(zhì)量控制。打樁的質(zhì)量檢查主要包括：沉樁過程中每米進(jìn)尺的錘擊數(shù)、最后1m錘擊數(shù)、最后三陣貫入度、樁尖標(biāo)高、樁身垂直度以及樁位。⑤打樁對(duì)周圍環(huán)境的影響及其防治。打樁施工時(shí)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的不良影響主要有擠土效應(yīng)、打樁產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)等問題。對(duì)環(huán)境的不利影響必須認(rèn)真對(duì)待，否則將導(dǎo)致工程事故、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工②打樁工藝。打樁施102.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.靜力壓樁靜力壓樁是利用樁機(jī)自重及配重來平衡沉樁阻力，在靜壓力的作用下將樁壓入土中。由于施工中無振動(dòng)、噪聲和空氣污染，故廣泛應(yīng)用于建筑、地下管線較密集的地區(qū)，但它一般只適用于軟弱土層。3.射水沉樁射水沉樁是錘擊沉樁的一種輔助方法。它利用高壓水流從樁側(cè)面或從空心樁內(nèi)部的射水管中沖擊樁尖附近土層，以減少沉樁阻力。施工時(shí)一般是邊沖邊打，在沉入至最后1~2m時(shí)停止射水，用錘擊沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高，以保證樁的承載力。此法適用于砂土和碎石土。4.振動(dòng)沉樁振動(dòng)沉樁是將樁與振動(dòng)錘連接在一起，利用振動(dòng)錘產(chǎn)生高頻振動(dòng)，激振樁身并振動(dòng)土體，使土的內(nèi)摩擦角減小、強(qiáng)度降低而將樁沉入土中。振動(dòng)沉樁施工速度快、使用維修方便、費(fèi)用低，但其耗電量大、噪聲大。此法適用于軟土、粉土、松砂等土層，在硬質(zhì)土層中不易貫入。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.靜力壓樁112.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.3預(yù)制樁常見的質(zhì)量問題及處理

預(yù)制樁在施工中常遇到以下問題：斷樁、浮樁、滯樁、樁身扭轉(zhuǎn)或位移、樁身傾斜或位移、樁急劇下沉等；其分析及處理方法可參考表2-5。表呢？2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.3預(yù)制樁常見的質(zhì)量問題122.2鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠（也有直接插筋或省缺鋼筋的），再灌注混凝土而成。根據(jù)成孔工藝不同，灌注樁分為干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴(kuò)成孔灌注樁等。灌注樁施工技術(shù)近年來發(fā)展很快，還出現(xiàn)了夯擴(kuò)成管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝。灌注樁能適應(yīng)各種地層的變化，無需接樁，施工時(shí)無振動(dòng)、無擠土、噪聲小，宜在建筑物密集地區(qū)采用。但與預(yù)制樁相比，它也存在操作要求嚴(yán)格、質(zhì)量不易控制、成孔時(shí)排出大量泥漿、樁需養(yǎng)護(hù)檢測(cè)后才能開始下一道作業(yè)等缺點(diǎn)。詳見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）6.6相關(guān)規(guī)定。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在樁位上132.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機(jī)具，在地下水位以上的土層中成樁的工藝。其適用于黏土、粉土、填土、中等密實(shí)以上的砂土、風(fēng)化巖層等土質(zhì)。目前常采用螺旋鉆機(jī)成孔，它是利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土體，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。干作業(yè)成孔灌注樁的工藝流程為：測(cè)定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆筑混凝土。2.2.2泥漿護(hù)壁成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔灌注樁是利用原土自然造漿或人工造漿護(hù)壁，并通過泥漿循環(huán)將被切削的土渣排除而成孔，再吊放鋼筋籠，水下灌注混凝土成樁。泥漿護(hù)壁灌注樁宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、沙土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁142.2鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的工藝流程圖2-14泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝流程圖泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝流程如圖2-14所示，詳見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）6.2.1第一條相關(guān)規(guī)定。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的工藝流152.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工要點(diǎn)詳見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）6.3.5及6.3.2相關(guān)規(guī)定。（1）埋設(shè)護(hù)筒。鉆孔前需在樁位處埋設(shè)鋼護(hù)筒，護(hù)筒的作用如下：固定樁位、鉆頭導(dǎo)向、保護(hù)孔口、維持泥漿水頭及防止地面水流入等。（2）護(hù)壁泥漿。泥漿在樁孔內(nèi)會(huì)吸附在孔壁上甚至滲透進(jìn)周圍土孔隙中，避免內(nèi)壁漏水。它具有保持孔內(nèi)水壓穩(wěn)定、保護(hù)孔壁以防止塌孔、攜帶土渣排出孔外以及冷卻與潤(rùn)滑鉆頭的作用。（3）成孔。成孔機(jī)械有回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)用最多。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工要162.2鋼筋混凝土灌注樁施工（4）清孔。鉆孔達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)測(cè)量沉渣厚度，立即進(jìn)行清孔。3.泥漿護(hù)壁成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理（1）坍孔。坍孔產(chǎn)生的主要原因如下：護(hù)筒埋置不嚴(yán)密或埋置太淺而漏水；孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位或泥漿密度不夠；在流砂、軟淤泥、松散砂層中鉆進(jìn)，進(jìn)尺太快，轉(zhuǎn)速太快等。避免坍孔的措施如下：護(hù)筒周圍用黏土填封緊密；鉆進(jìn)中及時(shí)添加泥漿，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土層時(shí)，適當(dāng)加大泥漿密度，且進(jìn)尺不要太快。（2）吊腳樁。吊腳樁，即在樁的底部有較厚泥砂而形成松軟層。其產(chǎn)生原因如下：清渣未凈，殘留沉渣過厚；清孔后泥漿密度過小，孔壁坍塌或孔底涌進(jìn)泥砂，或未立即灌筑混凝土；吊放鋼筋骨架、導(dǎo)管等物碰撞孔壁，使泥土坍落孔底。防止吊腳樁的措施如下：注意泥漿濃度，及時(shí)清渣；做好清孔工作，達(dá)到要求立即灌筑混凝土；施工中注意保護(hù)孔壁，不讓重物碰撞。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工（4）清孔。172.2鋼筋混凝土灌注樁施工（3）斷樁。斷樁，即指因有泥夾層而造成樁體混凝土不連續(xù)。造成斷樁的原因如下：首批混凝土多次灌筑不成功，再灌筑上層時(shí)出現(xiàn)一層泥夾層而造成斷樁；孔壁坍塌將導(dǎo)管卡住，強(qiáng)力拔管時(shí)泥水混入混凝土內(nèi)；導(dǎo)管接頭不良，泥水進(jìn)入管內(nèi)。避免斷樁的措施如下：力爭(zhēng)混凝土灌筑一次成功；選用較大密度、黏度和膠體率好的泥漿護(hù)壁；控制鉆進(jìn)速度，保持孔壁穩(wěn)定；導(dǎo)管接頭應(yīng)用方絲扣連接，并設(shè)橡皮圈密封嚴(yán)密。灌注樁嚴(yán)重塌方或?qū)Ч軣o法拔出形成斷樁，可在一側(cè)補(bǔ)樁；深度不深時(shí)可挖出；對(duì)斷樁作適當(dāng)處理后，支模重新澆筑混凝土。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工（3）斷樁。182.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁又稱沉管灌注樁，利用錘擊沉管法或振動(dòng)沉管法，將帶有活瓣的鋼制樁尖或鋼筋混凝土預(yù)制樁靴的鋼套管沉入土中，吊放鋼筋籠，然后灌注混凝土并分段拔管而成。用錘擊法沉管、拔管的稱為錘擊沉管灌注樁；用激振器沉管、拔管的稱為振動(dòng)沉管灌注樁。1.錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁適用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基。2.振動(dòng)沉管灌注樁振動(dòng)沉管灌注樁可采用單打法、復(fù)打法或反插法施工工藝。3.套管成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理（1）斷樁。斷樁一般常見于地面以下1~3m的軟硬土層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個(gè)截面。產(chǎn)生斷樁的原因主要有以下幾個(gè)方面：樁距過小，鄰樁施打時(shí)土的擠壓所產(chǎn)生的橫向水平推力和隆起上拔力造成；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪應(yīng)力造成；樁身混凝土終凝不久，強(qiáng)度較弱時(shí)即承受外力造成。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁192.2鋼筋混凝土灌注樁施工（2）縮頸?？s頸樁又稱瓶頸樁，即樁身局部范圍截面縮小，不符合要求。其產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：在含水量大的黏性土中沉管時(shí)，土體受強(qiáng)烈擾動(dòng)和擠壓而產(chǎn)生很高的孔隙水壓力，樁管拔出后，這種水壓力便作用到新灌筑的混凝土樁上，使樁身發(fā)生不同程度的頸縮現(xiàn)象；拔管過快混凝土量少或和易性差，使混凝土出管時(shí)擴(kuò)散性差。避免縮頸的措施如下：施工中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定混凝土的下落情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，一般可用復(fù)打法處理。（3）吊腳樁。吊腳樁，即在樁的底部混凝土隔空或混凝土中混進(jìn)泥砂而形成松軟層。其產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面：預(yù)制鋼筋混凝土樁靴強(qiáng)度不夠，沉管時(shí)被破壞變形，水或泥砂進(jìn)入樁管；樁尖的活瓣未及時(shí)打開，套管上拔一段后混凝土才落下。處理吊腳樁的方法為：將套管拔出，修整樁靴或樁尖，用砂回填樁孔后重新沉管。（4）套管進(jìn)水進(jìn)泥。套管進(jìn)水進(jìn)泥常發(fā)生在地下水位高、飽和淤泥或粉砂土層中。其原因?yàn)闃都饣畎觊]合不嚴(yán)、活瓣被打變形或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴被打壞。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工（2）縮頸。202.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.4爆擴(kuò)成孔灌注樁爆擴(kuò)成孔灌注樁是先用鉆機(jī)成孔（如干作業(yè)成孔）或人工挖孔成孔，在孔底安放炸藥，再灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴(kuò)大頭，清孔后吊放鋼筋籠，澆筑混凝土而成樁，如圖2-20所示。爆擴(kuò)樁適用于地下水位以上或地下水很少，可爆擴(kuò)成型的黏性土、中密和密實(shí)的砂質(zhì)土、碎石及風(fēng)化巖石層。圖2-20爆擴(kuò)灌注樁示意圖2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.4爆擴(kuò)成孔灌注樁圖2-212.3大直徑擴(kuò)底灌注樁施工大直徑擴(kuò)底灌注樁是以人工或機(jī)械的方法成孔并擴(kuò)大樁孔底部，澆筑混凝土而成。樁的直徑大于0.8m，一般在1~5m，多為一柱一樁。此種樁具有很大的強(qiáng)度和剛度，能承受較大的上部荷載，工程中應(yīng)用廣泛。大直徑擴(kuò)底灌注樁大多采用人工開挖，因此，亦稱為大直徑人工挖孔樁或人工挖孔擴(kuò)底灌注樁。當(dāng)?shù)叵滤桓?，土層不適宜人工開挖時(shí)，則可采用泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝成孔，然后采用機(jī)械方法擴(kuò)底。2.3.1人工挖孔樁施工人工挖孔樁即采用人工挖掘方法成孔，而后吊放鋼筋籠，澆筑混凝土成樁，如圖2-21所示。該方法不得用于軟土、流砂地層及地下水較豐富和水壓力大的土層中。人工挖孔樁所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，施工速度快，土層情況明確，樁底沉渣清除干凈，施工質(zhì)量可靠，成本低廉。但工人在井下作業(yè)勞動(dòng)條件差，必須制定可靠的安全措施，并嚴(yán)格按操作規(guī)程施工。2.3大直徑擴(kuò)底灌注樁施工大直徑擴(kuò)底灌注樁是以222.3大直徑擴(kuò)底灌注樁施工1.施工機(jī)具人工挖孔樁施工機(jī)具簡(jiǎn)單，主要有電動(dòng)機(jī)、潛水泵、提土桶、鼓風(fēng)機(jī)、輸風(fēng)管、挖孔工具或小型挖土機(jī)具、爆破材料，此外還有照明燈、對(duì)講機(jī)、電鈴等。2.施工工藝

3.安全防護(hù)人工挖孔樁施工的安全問題應(yīng)滿足《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—2008)6.6.7和《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ（46—2005）的規(guī)定。圖2-21人工挖孔樁構(gòu)造示意圖2.3大直徑擴(kuò)底灌注樁施工1.施工機(jī)具圖2-21人工232.3大直徑擴(kuò)底灌注樁施工2.3.2樁孔擴(kuò)底常用方法1.人工挖孔擴(kuò)底人工挖孔擴(kuò)底宜在無地下水或含微量地下水的硬塑至堅(jiān)硬黏性土、中密至密實(shí)砂土、碎石土及風(fēng)化巖層的持力層中采用。2.反循環(huán)鉆孔擴(kuò)底采用泥漿護(hù)壁鉆機(jī)成孔時(shí)，成孔后則進(jìn)行機(jī)械擴(kuò)底，通常采用反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔擴(kuò)底法，擴(kuò)底鉆具有上開式、下開式、擴(kuò)刀滑降式及擴(kuò)刀推降式四種，如圖2-22所示。圖2-22反循環(huán)鉆孔擴(kuò)底轉(zhuǎn)鉆具型式2.3大直徑擴(kuò)底灌注樁施工2.3.2樁孔擴(kuò)底常用方法圖224土木工程施工技術(shù)第2章樁基礎(chǔ)工程土木工程施工技術(shù)第2章樁基礎(chǔ)工程25第2章樁基礎(chǔ)工程學(xué)習(xí)要求熟悉錘擊沉樁的打樁順序、打樁工藝、接樁和質(zhì)量控制，熟悉靜力壓樁的施工，了解鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放要求，了解錘擊沉樁的設(shè)備，了解打樁對(duì)周圍環(huán)境的影響及其防治，了解射水沉樁、振動(dòng)沉樁的施工，了解預(yù)制樁施工常見的質(zhì)量問題及處理；掌握泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝流程和施工要點(diǎn)，掌握套管成孔灌注樁中錘擊沉管法和振動(dòng)沉管法的施工，熟悉以上兩類灌注樁常見質(zhì)量問題及處理，了解干作業(yè)成孔灌注樁施工，了解爆擴(kuò)成孔灌注樁施工；了解人工挖孔樁施工，了解樁孔擴(kuò)底常用方法。第2章樁基礎(chǔ)工程學(xué)習(xí)要求262.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.1預(yù)制樁的制作、起吊、運(yùn)輸和堆放鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作，有并列法、間隔法、疊澆法、翻模法等，現(xiàn)場(chǎng)多采用疊澆法、間隔法。制作程序如下：現(xiàn)場(chǎng)布置→場(chǎng)地平整→澆地坪混凝土→支?！壴摻?，安裝吊環(huán)→澆筑樁混凝土→養(yǎng)護(hù)至30%強(qiáng)度拆?！蠈幽?，涂刷隔離劑→重疊生產(chǎn)澆筑第二層樁→養(yǎng)護(hù)→起吊→運(yùn)輸→堆放?？蓞⒁姟督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）7.1預(yù)制樁的制作。

樁的制作場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉降。重疊澆筑層數(shù)不宜超過四層，水平方向可采用間隔法施工。樁與樁、樁與底模間應(yīng)涂刷隔離劑，防止黏結(jié)。上層樁或鄰樁的澆筑，必須在下層樁或鄰樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以后方可進(jìn)行。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.1預(yù)制樁的制作、起吊、272.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工預(yù)制樁一般從通用圖集中選取。縱向鋼筋直徑不宜小于14mm，配筋率與沉樁方法有關(guān)：錘擊沉樁不宜小于0.8%，靜力壓樁不宜小于0.4%。制作時(shí)樁的縱向鋼筋宜對(duì)焊連接，接頭位置應(yīng)相互錯(cuò)開。樁尖一般用鋼板或粗鋼筋制作，與鋼筋骨架焊牢。樁頂設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，上下兩端一定范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密，如圖2-1所示。圖2-1預(yù)制樁構(gòu)造示意2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工預(yù)制樁一般從通用圖282.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工當(dāng)樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可起吊；達(dá)到100%后方可運(yùn)輸和打樁。如提前起吊，必須作強(qiáng)度和抗裂度驗(yàn)算，并采取相應(yīng)保證措施。由于樁的抗彎能力低，起吊彎距往往是控制縱向鋼筋的主要因素，因此吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，滿足起吊彎矩最小（或正負(fù)彎距相等）的原則，如圖2-2所示。在起吊和搬運(yùn)時(shí)必須平穩(wěn)，不得損壞。如樁未設(shè)吊鉤，捆綁鋼絲繩與樁之間應(yīng)加襯墊，以免損壞棱角。圖2-2樁的合理吊點(diǎn)位置2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工當(dāng)樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)292.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工打樁前，樁從制作處運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)以備打樁，可根據(jù)打樁順序隨打隨運(yùn)，盡可能避免二次搬運(yùn)。樁的運(yùn)輸方式，在運(yùn)距不大時(shí)，可直接用起重機(jī)吊運(yùn)；當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)，可采用大平板車或輕便軌道平臺(tái)車運(yùn)輸?？蓞⒁姟督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）7.2混凝土預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸和堆放。樁堆放時(shí)，場(chǎng)地須平整、堅(jiān)實(shí)，排水暢通。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)不宜超過四層；對(duì)不同規(guī)格、不同材質(zhì)的樁應(yīng)分別堆放。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工打樁前，樁從制作處運(yùn)302.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.2預(yù)制樁的沉樁方法預(yù)制樁的沉樁方法有錘擊法、振動(dòng)法、靜壓法及水沖法等，其中以錘擊法與靜壓法應(yīng)用較多。1.錘擊沉樁（1）打樁設(shè)備。打樁設(shè)備包括樁錘、樁架及動(dòng)力裝置三部分，選擇時(shí)主要考慮樁錘與樁架的影響因素。①樁錘。樁錘是對(duì)樁施加沖擊力，打樁入土的主要機(jī)具。樁錘按動(dòng)力源和動(dòng)作方式分為有落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘、液壓錘。用錘擊沉樁時(shí)，選擇樁錘是關(guān)鍵，一是錘的類型，二是錘的重量。樁錘的類型選擇需要結(jié)合地質(zhì)條件、施工條件以及樁的類型、結(jié)構(gòu)、密集程度來進(jìn)行選擇。錘擊應(yīng)有足夠的沖擊能量，錘重應(yīng)大于或等于樁重。實(shí)踐證明，當(dāng)錘重為樁重的1.5~2.0倍時(shí)，效果比較理想。樁錘過重，易將樁打壞。樁錘過輕，錘擊能量的很大一部分被樁身吸收，回躍嚴(yán)重。施工中多采用“重錘輕擊”方法，落距小、頻率高，不易產(chǎn)生回躍與樁頭受損，樁容易入土。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.2預(yù)制樁的沉樁方法312.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工②樁架。樁架的作用是支持樁身、懸吊樁錘、引導(dǎo)樁和樁錘的方向、保證樁的垂直度，還能起吊并小范圍內(nèi)移動(dòng)樁。A.樁架的種類。按樁架的行走方式常有滾管式、履帶式、軌道式及步履式等四種。B.樁架的選擇。樁架的選擇應(yīng)考慮下述因素：樁的材料、樁的截面形狀及尺寸大小、樁的長(zhǎng)度及接樁方式；樁的數(shù)量、樁距及布置方式;樁錘的形式、尺寸及重量；現(xiàn)場(chǎng)施工條件、打樁作業(yè)空間及周邊環(huán)境；施工工期及打樁速率要求。C.動(dòng)力設(shè)備。打樁機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置及輔助設(shè)備主要根據(jù)選定的樁錘種類而定。落錘以電源為動(dòng)力，需配置電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、變壓器、電纜等；蒸汽錘以飽和高壓蒸汽為驅(qū)動(dòng)力，配置蒸汽鍋爐、蒸汽絞盤等；氣錘以壓縮空氣為動(dòng)力源，需配置空氣壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等；柴油錘以柴油為能源，樁錘本身有燃燒室，不需外部動(dòng)力設(shè)備。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工②樁架。樁架的作用是支持樁身、322.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工（2）打樁施工。打樁前應(yīng)做好各種準(zhǔn)備工作，具體包括：清除障礙物、平整場(chǎng)地、定位放線、水電安裝、安設(shè)樁機(jī)、確定合理打樁順序等。樁基軸線定位點(diǎn)，應(yīng)設(shè)在打樁影響范圍之外，水準(zhǔn)點(diǎn)至少2個(gè)以上。依據(jù)定位軸線，將圖上樁位一一定出，并編號(hào)記錄在案。①打樁順序。打樁順序合理與否，影響打樁速度、打樁質(zhì)量及周圍環(huán)境。打樁順序通常有由一側(cè)向單一方向、自中間向兩個(gè)方向、自中間向四周等，分別見圖2-４(a)、(b)、(c)。打樁順序的選擇，應(yīng)結(jié)合地基土的擠壓情況、樁距大小、樁機(jī)性能及工作特點(diǎn)、工期要求等因素綜合確定。圖2-4打樁順序2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工（2）打樁施工。打樁前應(yīng)332.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工②打樁工藝。打樁施工是確保樁基工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。主要工藝過程如下：場(chǎng)地準(zhǔn)備→確定樁位→樁機(jī)就位→吊起樁錘和樁帽→吊樁和對(duì)位→校正垂直→自重插樁入土→固定樁帽和樁錘→校正垂直度→打樁→接樁→送樁→截樁等。③接樁。預(yù)制樁的接長(zhǎng)方法有：焊接法、法蘭接法以及漿錨法三種。前兩種樁可用于各類土層，漿錨法僅適用于軟土層。④打樁的質(zhì)量控制。打樁的質(zhì)量檢查主要包括：沉樁過程中每米進(jìn)尺的錘擊數(shù)、最后1m錘擊數(shù)、最后三陣貫入度、樁尖標(biāo)高、樁身垂直度以及樁位。⑤打樁對(duì)周圍環(huán)境的影響及其防治。打樁施工時(shí)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的不良影響主要有擠土效應(yīng)、打樁產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)等問題。對(duì)環(huán)境的不利影響必須認(rèn)真對(duì)待，否則將導(dǎo)致工程事故、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工②打樁工藝。打樁施342.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.靜力壓樁靜力壓樁是利用樁機(jī)自重及配重來平衡沉樁阻力，在靜壓力的作用下將樁壓入土中。由于施工中無振動(dòng)、噪聲和空氣污染，故廣泛應(yīng)用于建筑、地下管線較密集的地區(qū)，但它一般只適用于軟弱土層。3.射水沉樁射水沉樁是錘擊沉樁的一種輔助方法。它利用高壓水流從樁側(cè)面或從空心樁內(nèi)部的射水管中沖擊樁尖附近土層，以減少沉樁阻力。施工時(shí)一般是邊沖邊打，在沉入至最后1~2m時(shí)停止射水，用錘擊沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高，以保證樁的承載力。此法適用于砂土和碎石土。4.振動(dòng)沉樁振動(dòng)沉樁是將樁與振動(dòng)錘連接在一起，利用振動(dòng)錘產(chǎn)生高頻振動(dòng)，激振樁身并振動(dòng)土體，使土的內(nèi)摩擦角減小、強(qiáng)度降低而將樁沉入土中。振動(dòng)沉樁施工速度快、使用維修方便、費(fèi)用低，但其耗電量大、噪聲大。此法適用于軟土、粉土、松砂等土層，在硬質(zhì)土層中不易貫入。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.靜力壓樁352.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.3預(yù)制樁常見的質(zhì)量問題及處理

預(yù)制樁在施工中常遇到以下問題：斷樁、浮樁、滯樁、樁身扭轉(zhuǎn)或位移、樁身傾斜或位移、樁急劇下沉等；其分析及處理方法可參考表2-5。表呢？2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.1.3預(yù)制樁常見的質(zhì)量問題362.2鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠（也有直接插筋或省缺鋼筋的），再灌注混凝土而成。根據(jù)成孔工藝不同，灌注樁分為干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴(kuò)成孔灌注樁等。灌注樁施工技術(shù)近年來發(fā)展很快，還出現(xiàn)了夯擴(kuò)成管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝。灌注樁能適應(yīng)各種地層的變化，無需接樁，施工時(shí)無振動(dòng)、無擠土、噪聲小，宜在建筑物密集地區(qū)采用。但與預(yù)制樁相比，它也存在操作要求嚴(yán)格、質(zhì)量不易控制、成孔時(shí)排出大量泥漿、樁需養(yǎng)護(hù)檢測(cè)后才能開始下一道作業(yè)等缺點(diǎn)。詳見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）6.6相關(guān)規(guī)定。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在樁位上372.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機(jī)具，在地下水位以上的土層中成樁的工藝。其適用于黏土、粉土、填土、中等密實(shí)以上的砂土、風(fēng)化巖層等土質(zhì)。目前常采用螺旋鉆機(jī)成孔，它是利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土體，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。干作業(yè)成孔灌注樁的工藝流程為：測(cè)定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆筑混凝土。2.2.2泥漿護(hù)壁成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔灌注樁是利用原土自然造漿或人工造漿護(hù)壁，并通過泥漿循環(huán)將被切削的土渣排除而成孔，再吊放鋼筋籠，水下灌注混凝土成樁。泥漿護(hù)壁灌注樁宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、沙土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1干作業(yè)成孔灌注樁382.2鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的工藝流程圖2-14泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝流程圖泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝流程如圖2-14所示，詳見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）6.2.1第一條相關(guān)規(guī)定。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工1、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的工藝流392.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工要點(diǎn)詳見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）6.3.5及6.3.2相關(guān)規(guī)定。（1）埋設(shè)護(hù)筒。鉆孔前需在樁位處埋設(shè)鋼護(hù)筒，護(hù)筒的作用如下：固定樁位、鉆頭導(dǎo)向、保護(hù)孔口、維持泥漿水頭及防止地面水流入等。（2）護(hù)壁泥漿。泥漿在樁孔內(nèi)會(huì)吸附在孔壁上甚至滲透進(jìn)周圍土孔隙中，避免內(nèi)壁漏水。它具有保持孔內(nèi)水壓穩(wěn)定、保護(hù)孔壁以防止塌孔、攜帶土渣排出孔外以及冷卻與潤(rùn)滑鉆頭的作用。（3）成孔。成孔機(jī)械有回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)用最多。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工要402.2鋼筋混凝土灌注樁施工（4）清孔。鉆孔達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)測(cè)量沉渣厚度，立即進(jìn)行清孔。3.泥漿護(hù)壁成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理（1）坍孔。坍孔產(chǎn)生的主要原因如下：護(hù)筒埋置不嚴(yán)密或埋置太淺而漏水；孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位或泥漿密度不夠；在流砂、軟淤泥、松散砂層中鉆進(jìn)，進(jìn)尺太快，轉(zhuǎn)速太快等。避免坍孔的措施如下：護(hù)筒周圍用黏土填封緊密；鉆進(jìn)中及時(shí)添加泥漿，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土層時(shí)，適當(dāng)加大泥漿密度，且進(jìn)尺不要太快。（2）吊腳樁。吊腳樁，即在樁的底部有較厚泥砂而形成松軟層。其產(chǎn)生原因如下：清渣未凈，殘留沉渣過厚；清孔后泥漿密度過小，孔壁坍塌或孔底涌進(jìn)泥砂，或未立即灌筑混凝土；吊放鋼筋骨架、導(dǎo)管等物碰撞孔壁，使泥土坍落孔底。防止吊腳樁的措施如下：注意泥漿濃度，及時(shí)清渣；做好清孔工作，達(dá)到要求立即灌筑混凝土；施工中注意保護(hù)孔壁，不讓重物碰撞。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工（4）清孔。412.2鋼筋混凝土灌注樁施工（3）斷樁。斷樁，即指因有泥夾層而造成樁體混凝土不連續(xù)。造成斷樁的原因如下：首批混凝土多次灌筑不成功，再灌筑上層時(shí)出現(xiàn)一層泥夾層而造成斷樁；孔壁坍塌將導(dǎo)管卡住，強(qiáng)力拔管時(shí)泥水混入混凝土內(nèi)；導(dǎo)管接頭不良，泥水進(jìn)入管內(nèi)。避免斷樁的措施如下：力爭(zhēng)混凝土灌筑一次成功；選用較大密度、黏度和膠體率好的泥漿護(hù)壁；控制鉆進(jìn)速度，保持孔壁穩(wěn)定；導(dǎo)管接頭應(yīng)用方絲扣連接，并設(shè)橡皮圈密封嚴(yán)密。灌注樁嚴(yán)重塌方或?qū)Ч軣o法拔出形成斷樁，可在一側(cè)補(bǔ)樁；深度不深時(shí)可挖出；對(duì)斷樁作適當(dāng)處理后，支模重新澆筑混凝土。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工（3）斷樁。422.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁又稱沉管灌注樁，利用錘擊沉管法或振動(dòng)沉管法，將帶有活瓣的鋼制樁尖或鋼筋混凝土預(yù)制樁靴的鋼套管沉入土中，吊放鋼筋籠，然后灌注混凝土并分段拔管而成。用錘擊法沉管、拔管的稱為錘擊沉管灌注樁；用激振器沉管、拔管的稱為振動(dòng)沉管灌注樁。1.錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁適用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基。2.振動(dòng)沉管灌注樁振動(dòng)沉管灌注樁可采用單打法、復(fù)打法或反插法施工工藝。3.套管成孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理（1）斷樁。斷樁一般常見于地面以下1~3m的軟硬土層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個(gè)截面。產(chǎn)生斷樁的原因主要有以下幾個(gè)方面：樁距過小，鄰樁施打時(shí)土的擠壓所產(chǎn)生的橫向水平推力和隆起上拔力造成；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪應(yīng)力造成；樁身混凝土終凝不久，強(qiáng)度較弱時(shí)即承受外力造成。2.2鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.3套管成孔灌注樁432.2鋼筋混凝土灌注樁施工（2）縮頸?？s頸樁又稱瓶頸樁，即樁身局部范圍截面縮小，不符合要求。其產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：在含水量大的黏性土中沉管時(shí)，土體受強(qiáng)烈擾動(dòng)和擠壓而產(chǎn)生很高的孔隙水壓力，樁管拔出后，這種水壓