第2章地基及基礎(chǔ)工程

第2章地基處理與基礎(chǔ)工程主要內(nèi)容2.1地基處理一2.2樁基礎(chǔ)施工二2.1地基處理地基是指基礎(chǔ)下面支承建筑物全部重量的地層。地基處理方法很多，按其處理原理和效果可分為換填法、強(qiáng)夯法、排水固結(jié)法、真空預(yù)壓法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法等，各種方法都有其適用范圍和局限性，選用何種方法，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析。2.1.1換填法施工換填法是將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去，然后換填密度大、強(qiáng)度高的砂、碎石、灰土、素土，以及粉煤灰、礦渣等性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料，并分層夯（振、壓）實(shí)至設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。換填法的處理深度通?？刂圃?m以內(nèi)時(shí)較為經(jīng)濟(jì)合理。換填法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性土、膨脹土、凍脹土、素填土、雜填土以及暗溝、暗塘、古井、古墓或拆除舊基礎(chǔ)后的坑穴等淺層地基處理。對(duì)于承受振動(dòng)荷載的地基，不應(yīng)選擇換填墊層法進(jìn)行處理。

表2-1

換土的適用范圍換土種類適用范圍砂石（砂礫、碎卵石）墊層適用于一般飽和、非飽和的軟弱土和水下黃土地基處理；不宜用于濕陷性黃土地基，也不適宜用于大面積堆載、密集基礎(chǔ)和動(dòng)力基礎(chǔ)的軟土地基處理；可有條件地用于膨脹土地基；砂墊層不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基處理；不宜采用粉細(xì)砂作墊層土墊層素土墊層適用于中小型工程及大面積回填、濕陷性黃土地基的處理灰土墊層適用于中小型工程，尤其適用于濕陷性黃土地基的處理，也可用于膨脹土地基處理粉煤灰墊層用于廠房、機(jī)場(chǎng)、港區(qū)陸域和堆場(chǎng)等大、中、小型工程的大面積填筑，粉煤灰墊層在地下水位以下時(shí)，其強(qiáng)度降低幅度在30％左右礦渣墊層用于中小型建筑工程，尤其適用于地坪、堆場(chǎng)等工程大面積的地基處理和場(chǎng)地平整，鐵路、道路地基等；但不得用于受酸性或堿性廢水影響的地基處理。礦渣中不得含對(duì)環(huán)境及地下水有污染的成分。2.1.1換填法施工2.1.1換填法施工1．砂和砂石換填施工

（1）材料要求砂石換土宜采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的石屑、中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫、卵石、碎石等材料，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)，且含泥量不應(yīng)超過5％（若用作排水固結(jié)的墊層，其含泥量不應(yīng)超過3％）。若用粉細(xì)砂或石粉作為換填材料時(shí)，不容易壓實(shí)，而且強(qiáng)度也不高，使用時(shí)宜摻入一定量的碎石或卵石，其摻量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。若設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，通?？蓳饺氩簧儆诳傊?0％的碎石或卵石，最大粒徑不超過50mm或墊層厚度的2/3，并拌合均勻，使其顆粒的不均勻系數(shù)d60/d10≥5。

石屑的性質(zhì)接近于砂，作換填材料時(shí)應(yīng)控制含泥量及含粉量，才能保證墊層質(zhì)量。2.1.1換填法施工（2）施工要點(diǎn)常用的方法有：振動(dòng)壓實(shí)法、夯實(shí)法、碾壓法、水撼法等。常用的機(jī)具有：振搗器、振動(dòng)壓實(shí)機(jī)、平板式振動(dòng)器、蛙式打夯機(jī)、壓路機(jī)等。砂和砂石墊層首選振動(dòng)法，因?yàn)檎駝?dòng)法能更有效地使砂和砂石密實(shí)。

2.1.1換填法施工表2-2

砂和砂石墊層每層鋪筑厚度及最優(yōu)含水量振搗方法每層鋪筑厚度（m）施工時(shí)最優(yōu)含水量（%）施工說明備注平振法200～25015～20用平板式振搗往復(fù)器振搗

插振法振搗器插入深度飽和①用插入式振搗器；

②插入間距根據(jù)機(jī)械振幅大小決定；

③不應(yīng)插入下臥粘性土層；

④插入式振搗器所留的孔洞，應(yīng)用砂填實(shí)。不宜用于細(xì)砂或含泥量較大的砂所鋪筑的砂墊層水撼法250飽和①注水高度應(yīng)超過每次鋪筑面；②鋼叉搖撼搗實(shí)，插入點(diǎn)間距為100mm。濕陷性黃土、膨脹土地區(qū)不得使用夯實(shí)法150～2008～12①用木夯或機(jī)械夯；

②木夯重400N，落距400～500mm；

③一夯壓半夯，全面夯實(shí)。

碾壓法250～3508～1260～100kN壓路機(jī)往復(fù)碾壓①適用于大面積砂墊層②不宜用于地下水位以下的砂墊層2.1.1換填法施工2．灰土換填施工（1）施工準(zhǔn)備

基坑（槽）要事先進(jìn)行釬探，當(dāng)墊層底部存在古井、古墓、洞穴、舊基礎(chǔ)、暗塘等軟硬不均的部位時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑對(duì)不均勻沉降的要求予以處理，經(jīng)檢驗(yàn)合格并及時(shí)辦好隱蔽驗(yàn)槽手續(xù)后，方可鋪填墊層?；樱ú郏┮孪冗M(jìn)測(cè)量放線，保證基坑（槽）尺寸、位置準(zhǔn)確。要制定灰土工程施工工藝，并做好水平標(biāo)高量度點(diǎn)?；娱_挖時(shí)應(yīng)避免坑底土層受擾動(dòng)，可保留約200mm厚的土層暫不挖去，待鋪填墊層前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。鋪填換土施工前應(yīng)注意基坑（槽）排水，不得在浸水條件下施工，當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨樱ú郏r(shí)，應(yīng)先行降水至施工面下500mm。

2.1.1換填法施工（2）材料要求

灰土墊層的灰料宜用新鮮的消石灰，用前充分熟化，不得夾有未熟化的生石灰塊，也不得含有過量的水?；伊蠎?yīng)過篩，粒徑不得大于5mm?；彝翂|層的土料宜優(yōu)先利用基槽挖出的土，但不得含有有機(jī)雜質(zhì)。應(yīng)盡可能使用不含松軟雜質(zhì)的粉質(zhì)粘土，粘粒含量越高其灰土強(qiáng)度也越高。不宜使用塊狀粘土、砂質(zhì)粉土、淤泥、耕土、凍土、膨脹土及有機(jī)質(zhì)含量超過5％的土。土料應(yīng)過篩，粒徑不得大于15mm。2.1.1換填法施工（3）施工要點(diǎn)

灰土墊層施工應(yīng)選用平碾、振動(dòng)碾或羊足碾，也可采用輕型夯實(shí)機(jī)或壓路機(jī)等。墊層的施工方法、分層鋪填厚度、每層壓實(shí)遍數(shù)等宜按所使用的夯實(shí)機(jī)具及設(shè)計(jì)的壓實(shí)系數(shù)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，除接觸下臥軟土層的墊層底部應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備及下臥層土質(zhì)條件確定厚度外，一般情況下，墊層的分層鋪填厚度可取200～300mm（可參考表2-3）。

表2-3

灰土最大虛鋪厚度夯實(shí)機(jī)具種類夯具質(zhì)量（t）虛鋪厚度（mm）備注石夯、木夯0.04～0.08200～250人力送夯，落高400～500mm輕型夯實(shí)機(jī)械200～250蛙式打夯機(jī)壓路機(jī)6～10200～300雙輪2.1.2夯實(shí)法施工1．重錘夯實(shí)法施工（1）加固機(jī)理及適用范圍重錘夯實(shí)法是利用起重設(shè)備將夯錘提升到一定高度，然后自由落錘，利用夯錘自由下落時(shí)的沖擊能來夯實(shí)土層表面，重復(fù)夯打使淺層地基土或分層填土夯實(shí)，形成一層較為均勻的硬殼層，從而使地基得到加固。

重錘夯實(shí)法一般適用于處理地下水位以上稍濕的粘性土、砂土、雜填土和分層填土，以提高其強(qiáng)度，減少其壓縮性和不均勻性；也可用于消除濕陷性黃土的表層濕陷性。但當(dāng)夯擊振動(dòng)對(duì)鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生不利影響時(shí)，或當(dāng)?shù)叵滤桓哂谟行Ш粚?shí)深度，以及當(dāng)有效夯實(shí)深度內(nèi)存在軟弱土?xí)r，不得采用重錘夯實(shí)法。

2.1.2夯實(shí)法施工（2）機(jī)具設(shè)備

起吊設(shè)備可采用帶有摩擦式卷?yè)P(yáng)機(jī)的履帶式起重機(jī)、龍門式起重機(jī)或懸臂式桅桿起重機(jī)等。其起重能力：如直接用鋼絲繩懸吊夯錘時(shí)，應(yīng)大于夯錘重量的3倍；如采用自動(dòng)脫鉤時(shí)，應(yīng)大于夯錘重量的1.5倍。落距一般采用2.5～4.5m。夯錘的形狀宜采用圓臺(tái)形（見圖2-1），可用C20以上的鋼筋混凝土制作，其底部可填充廢鐵并設(shè)置鋼底板使重心降低。錘重宜為2.0～3.0kN，底面直徑宜為1.O～1.5m，錘底面靜壓力宜為15～20kPa。2.1.2夯實(shí)法施工（3）施工要點(diǎn)

1）施工前應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試夯，試夯面積不應(yīng)小于10m×10m，試夯層數(shù)不少于兩層，以確定符合設(shè)計(jì)密實(shí)度要求的有關(guān)夯擊參數(shù)，如夯錘重量、錘底直徑、落距、每層的虛鋪厚度、有效夯擊深度、夯擊次數(shù)、最后下沉量、總下沉量等。最后下沉量是指最后兩擊的平均下沉量，對(duì)粘性土和濕陷性黃土取10～20mm，對(duì)砂土取5～10mm，以此作為控制停夯的標(biāo)準(zhǔn)。2）基坑（槽）的夯擊范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)底面，每邊應(yīng)超出基礎(chǔ)邊緣0.5m，以便于底面邊角夯打密實(shí)。夯實(shí)前基坑（槽）底面應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高，預(yù)留土層的厚度可為試夯時(shí)的總下沉量再加50～100mm。

2.1.2夯實(shí)法施工3）夯實(shí)時(shí)地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍以內(nèi)。如需灑水，應(yīng)待水全部滲入土中24h后方可夯擊；若土的表面含水量過大，可采取鋪撒吸水材料（如干土、碎磚、生石灰等）、換土或其他有效措施。4）在基坑(槽)的周邊應(yīng)做好排水措施，防止向基坑（槽）內(nèi)灌水。有地下水時(shí)應(yīng)采取降水措施。5）在條形基槽或大面積基坑內(nèi)夯擊時(shí)，第一循環(huán)應(yīng)按一夯挨一夯順序進(jìn)行，第二循環(huán)宜在前一循環(huán)的空隙點(diǎn)夯擊（見圖2-2），如此反復(fù)進(jìn)行，最后兩遍應(yīng)一夯搭接半夯進(jìn)行；在獨(dú)立柱基基坑內(nèi)夯擊時(shí)，應(yīng)采取先兩邊后中間或先外后里的順序夯擊；基坑（槽）底面標(biāo)高不同時(shí)，應(yīng)按先深后淺的順序逐層夯擊。2.1.2夯實(shí)法施工圖2-2夯錘搭接示意圖6）應(yīng)注意基坑（槽）邊坡穩(wěn)定性和夯擊對(duì)鄰近建筑物的影響，必要時(shí)應(yīng)采取防震、隔振等措施。冬期施工應(yīng)采取防凍措施。2.1.2夯實(shí)法施工2．強(qiáng)夯法施工（1）加固機(jī)理及適用范圍強(qiáng)夯法是利用起重設(shè)備將重錘（一般為8～40t）提升到較大高度（一般為10～40m）后，自由落下，將產(chǎn)生的巨大沖擊能量和振動(dòng)能量作用于地基，從而在一定范圍內(nèi)提高地基的強(qiáng)度，降低壓縮性，是改善地基抵抗振動(dòng)液化的能力、消除濕陷性黃土的濕陷性的一種有效的地基加固方法。其加固深度可達(dá)15～20m。2.1.2夯實(shí)法施工（2）機(jī)具設(shè)備

強(qiáng)夯施工的機(jī)具設(shè)備主要有起重設(shè)備、夯錘、脫鉤裝置等。圖2-3履帶式起重機(jī)加鋼制輔助桅桿1—鋼管輔助桅桿；2—底座；3—彎脖接頭；4—自動(dòng)脫鉤器；5—夯錘；6—拉繩圖2-4裝配式鋼夯錘1—50mm厚鋼板；2—15mm厚鋼板外殼；3—30mm厚鋼板頂板；4—50mm厚鋼板中間塊；5—50mm吊環(huán)；6—250mm排氣孔；7—M48螺栓脫鉤裝置（圖2-5）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，并且施工方便。目前多采用自動(dòng)脫鉤裝置，這樣既能保證每次夯擊的落距相同，又提高施工效率，同時(shí)施工人員不需進(jìn)入夯擊區(qū)操作，利于人身安全。圖2-5脫鉤裝置1—架板；2—開口銷；3—螺栓；4—鎖卡；5—吊鉤2.1.2夯實(shí)法施工（3）施工技術(shù)參數(shù)夯錘的重量和落距是影響加固效果的重要參數(shù)，一般來說錘重不宜小于8t，落距不宜小于6m。錘重與落距的乘積稱為單擊夯擊能。整個(gè)加固場(chǎng)地總夯擊能除以加固范圍的面積稱為單位夯擊能。單位夯擊能應(yīng)綜合考慮地基土類別、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小和要求加固處理的深度等因素，并通過現(xiàn)場(chǎng)試夯確定。單位夯擊能過小，加固效果差；單位夯擊能過大，則浪費(fèi)能源增加費(fèi)用，對(duì)飽和粘性土還會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu)，形成橡皮土，降低強(qiáng)度。2.1.2夯實(shí)法施工2.1.2夯實(shí)法施工（4）施工要點(diǎn)

1）正式施工前應(yīng)做強(qiáng)夯試驗(yàn)（試夯）。2）強(qiáng)夯前應(yīng)平整場(chǎng)地，標(biāo)出夯點(diǎn)布置并測(cè)量場(chǎng)地高程。3）當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，宜采取人工降水使地下水位低于坑底面以下2m；或在地表鋪一定厚度的砂礫石、碎石、礦渣等粗顆粒墊層，其目的是在地表形成硬層，支承起重設(shè)備，確保機(jī)械設(shè)備通行和施工，同時(shí)還可加大地下水和地表面的距離，防止夯擊時(shí)夯坑積水。

2.1.2夯實(shí)法施工（4）施工要點(diǎn)

4）強(qiáng)夯施工應(yīng)按設(shè)計(jì)和試夯的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。落錘應(yīng)保持平穩(wěn)，夯位準(zhǔn)確，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底整平。5）每夯擊一遍后，用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地平均下沉量，停歇規(guī)定的間歇時(shí)間，待土中超靜孔隙水壓力消散后，進(jìn)行下一遍夯擊。6）強(qiáng)夯施工過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)工作，并做好詳細(xì)現(xiàn)場(chǎng)記錄，如夯擊次數(shù)、每擊夯沉量、夯坑深度、開口大小、填料量、地面隆起與下沉、孔隙水壓力增長(zhǎng)與消散、附近建筑物的變形等，并注意吊車、夯錘附近人員的安全。2.1.3振沖法施工振沖法是以起重機(jī)吊起振沖器，起動(dòng)潛水電動(dòng)機(jī)后，帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)開動(dòng)水泵，使高壓水通過噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的聯(lián)合作用下，將振沖器沉到土中的設(shè)計(jì)深度。經(jīng)過清孔后，就可從地面向孔中逐段填入砂石，每段填料均在振動(dòng)作用下被振擠密實(shí)，達(dá)到所要求的密實(shí)度后提升振沖器，如此重復(fù)填料和振密，直到地面，從而在地基中形成一根大直徑的密實(shí)的樁體。振沖法施工程序如圖2-6所示。圖2-6碎石樁制樁步驟(a)定位；(b)振沖下沉；(c)加填料；(d)振密；(e)成樁2.1.4預(yù)壓法施工預(yù)壓法是在建筑物建造前，對(duì)建筑物場(chǎng)地先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，土體逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的一種方法。預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和沖填土等飽和粘性土地基。預(yù)壓加固地基是加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩部分共同作用的結(jié)果。加壓系統(tǒng)的作用是對(duì)地基施加預(yù)壓荷載，使地基上的固結(jié)壓力增加而產(chǎn)生固結(jié)。根據(jù)加壓系統(tǒng)的不同，可分為砂井（包括袋裝砂井、塑料排水板等）堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法兩大類。排水系統(tǒng)的作用是改變地基原來的排水邊界條件，縮短排水距離，改善孔隙水排出的途徑。排水系統(tǒng)由水平排水體和豎向排水體構(gòu)成。水平排水體一般采用砂墊層，豎向排水體一般采用普通砂井、袋裝砂井或塑料排水板等。2.2樁基礎(chǔ)施工樁的分類方式很多，按其承載性狀可分為摩擦型樁和端承型樁（圖2-7）；按成樁時(shí)擠土狀況可分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁；按施工方法分為預(yù)制樁和灌注樁兩類；按樁徑（設(shè)計(jì)直徑d）大小分類：小直徑樁：d≤250mm、中等直徑樁：250mm<d<800mm和大直徑樁：

d≥800mm。圖2-7樁基礎(chǔ)（a）端承樁；（b）摩擦樁1—樁；2—承臺(tái)；3—上部結(jié)構(gòu)2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上用機(jī)械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土（或鋼筋混凝土）而成。根據(jù)成孔方法的不同分為：（1）泥漿護(hù)壁鉆、挖、沖孔樁；（2）錘擊（振動(dòng)）沉管和振動(dòng)沖擊沉管成孔；（3）螺旋鉆、機(jī)動(dòng)洛陽(yáng)鏟干作業(yè)成孔灌注樁；人工挖孔樁（現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、長(zhǎng)鋼套管護(hù)壁）。2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工1．泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁也稱作濕作業(yè)鉆孔灌注樁。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁適用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎(礫)石土及風(fēng)化巖層；以及地質(zhì)情況復(fù)雜，夾層多、風(fēng)化不均、軟硬變化較大的巖層。對(duì)孔深較大的端承型樁和粗粒土層中的摩擦型樁，宜采用反循環(huán)工藝成孔或清孔，也可根據(jù)土層情況采用正循環(huán)鉆進(jìn)，反循環(huán)清孔。在鉆孔過程中采用泥漿保護(hù)孔壁及排渣，常用回旋鉆機(jī)成孔。其施工程序包括：埋設(shè)護(hù)筒，成孔，制備泥漿，排渣，清孔，吊放鋼筋籠，澆筑混凝土。

2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁工藝流程圖見圖2-8所示。圖2-8泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁工藝流程圖2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工(1)護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒是埋置在鉆孔口的圓筒，用以固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止塌孔及地面水流入，為鉆頭導(dǎo)向。在鉆孔時(shí)，應(yīng)在樁位處設(shè)護(hù)筒，以起定位、保護(hù)孔口、維持水頭等作用。（2）成孔：回旋鉆機(jī)是由動(dòng)力裝置帶動(dòng)鉆機(jī)的回旋裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)帶有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由鉆頭切削土壤。當(dāng)在軟土層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況控制鉆進(jìn)速度；在硬層或巖層中的鉆進(jìn)速度應(yīng)以鉆機(jī)不發(fā)生跳動(dòng)為準(zhǔn)。如在鉆進(jìn)過程中發(fā)生斜孔、塌孔和護(hù)筒周圍冒漿、失穩(wěn)等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)停鉆，待采取相應(yīng)措施后再進(jìn)行鉆進(jìn)。正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔如圖2-9所示。圖2-9正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工(3)排渣：鉆孔時(shí)，在樁外設(shè)置沉淀池，通過循環(huán)泥漿攜帶土渣流入沉淀池而起到排渣作用。根據(jù)泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)和反循環(huán)兩種工藝。圖2-10泥漿循環(huán)成孔工藝（a）正循環(huán)；（b）反循環(huán)1—鉆頭；2—泥漿循環(huán)方向；3—沉淀池；4—泥漿池；5—泥漿泵；6—砂石泵；7—水龍頭；8—鉆桿；9—鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工(4)清孔：當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)進(jìn)行成孔質(zhì)量的檢查和清孔，清除孔底沉渣、淤泥，以減少樁基的沉降量，保證成樁的承載力。清孔時(shí)采用泥漿循環(huán)方式仍可用正循環(huán)或反循環(huán)工藝，通常與成孔時(shí)泥漿循環(huán)方式相同。如孔壁土質(zhì)較好不易塌孔時(shí)，也可用空氣吸泥機(jī)清孔。(5)吊放鋼筋籠：施工要求同干作業(yè)成孔灌注樁一致。鋼筋籠長(zhǎng)度較大時(shí)可分段制作，兩段之間用焊接連接。(6)澆筑混凝土：泥漿護(hù)壁成孔灌注樁常采用導(dǎo)管法水下澆筑混凝土。導(dǎo)管法是將密封連接的鋼管作為水下混凝土的灌注通道，同時(shí)隔離泥漿，使其不與混凝土接觸。2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工2．錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁是套管成孔灌注樁的一種，是利用錘擊打樁法將帶有活瓣式樁尖或帶有鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊拔管邊灌注混凝土而成。錘擊沉管灌注樁機(jī)械設(shè)備示意圖見圖2-11所示。樁靴見圖2-12所示。圖2-11錘擊沉管灌注樁機(jī)械設(shè)備示意圖1—樁錘；2—混凝土漏斗；3—樁管；4—樁架；5—混凝土吊斗；6—引駛用鋼管；7—預(yù)制樁靴；8—卷?yè)P(yáng)機(jī)；9—枕木圖2-12樁靴示意圖(a)鋼筋混凝土樁靴；(b)鋼活瓣樁靴1—樁管；2活瓣2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工套管成孔灌注樁利用套管保護(hù)孔壁，能沉能拔，施工速度快。適用于黏性土、粉土、淤泥質(zhì)土、砂土及填土；在厚度較大、靈敏度較高的淤泥和流塑狀態(tài)的黏性土等軟弱土層中采用時(shí)，應(yīng)制定可靠的質(zhì)量保證措施。沉管灌注樁采用了錘擊打管、振動(dòng)沉管，在施工中要考慮擠土、噪音、振動(dòng)等影響。套管成孔灌注樁施工過程如圖2-13所示。圖2-13沉管灌注樁2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工錘擊沉管灌注樁施工程序包括：沉管、清孔、吊放鋼筋籠、澆筑混凝土(拔管)。（1）沉管：錘擊沉管灌注樁施工應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和荷載要求，分別選用單打法、復(fù)打法或反插法。圖2-14復(fù)打法示意圖(a)全部復(fù)打；(b)、(c)局部復(fù)打1—單打樁；2—沉管；3—第二次澆筑混凝土；4—復(fù)打樁2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工

(2)清孔：沉管施工時(shí)，套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩，以防止地下水滲入管內(nèi)。沉管結(jié)束后，要檢查樁靴有無(wú)破壞、管內(nèi)有無(wú)泥砂或水進(jìn)入，保證清孔質(zhì)量。(3)吊放鋼筋籠、澆筑混凝土(拔管)：清孔后即可吊放鋼筋籠、澆筑混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后開始拔管?；炷恋奶涠纫瞬捎?0～100mm。2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工3.干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁適用于地下水位較低、在成孔深度內(nèi)無(wú)地下水的土質(zhì)。目前常見的干作業(yè)成孔灌注樁有鉆孔（擴(kuò)底）灌注樁施工和人工挖孔樁灌注樁施工。（1）鉆孔（擴(kuò)底）灌注樁施工鉆孔（擴(kuò)底）灌注樁是先用鉆機(jī)在樁位處進(jìn)行鉆孔，然后將鋼筋骨架放入樁孔內(nèi)，再澆筑混凝土而成的樁。其施工程序包括：鉆孔取土，清孔，吊放鋼筋籠，澆筑混凝土。1）鉆孔取土：在施工準(zhǔn)備工作完成后，按確定的成孔順序，樁機(jī)就位。螺旋鉆機(jī)通過動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土塊沿螺旋葉片提升排出孔外，然后裝卸到小型機(jī)動(dòng)翻斗車(或手推車)中運(yùn)離現(xiàn)場(chǎng)。

圖2-15螺旋鉆頭(a)錐式鉆頭；(b)平地鉆頭；(c)耙式鉆頭1—螺旋鉆桿；2—切削片；3—導(dǎo)向尖；4—合金刀2）清孔：當(dāng)鉆孔到預(yù)定鉆深后，必須將孔底虛土清理干凈。3）吊放鋼筋籠：灌注混凝土前，應(yīng)在孔口安放護(hù)孔漏斗，然后放置鋼筋籠，并應(yīng)再次測(cè)量孔內(nèi)虛土厚度。鋼筋籠吊放時(shí)要緩慢并保持豎直，防止放偏和刮土下落，放到預(yù)定深度時(shí)將鋼筋籠4）澆筑混凝土：澆筑混凝土宜用機(jī)動(dòng)小車或混凝土泵車，應(yīng)防止壓壞樁孔。擴(kuò)底樁灌注混凝土?xí)r，第一次應(yīng)灌到擴(kuò)底部位的頂面，隨即振搗密實(shí)；澆注樁頂以下5m范圍內(nèi)混凝土?xí)r，應(yīng)隨澆注隨振動(dòng)，每次澆注高度不得大于1.5m。2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工（2）人工挖孔灌注樁施工人工挖孔樁的孔徑（不含護(hù)壁）不得小于0.8m，且不宜大于2.5m；孔深不宜大于30m。當(dāng)樁凈距小于2.5m時(shí)，應(yīng)采用間隔開挖。相鄰排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m。人工挖孔樁混凝土護(hù)壁的厚度不應(yīng)小于100mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)，并應(yīng)振搗密實(shí)；護(hù)壁應(yīng)配置直徑不小于8mm的構(gòu)造鋼筋，豎向筋應(yīng)上下搭接或拉接。1）施工前的準(zhǔn)備工作施工機(jī)具準(zhǔn)備：①鍬、鎬、土筐等挖土工具。必要時(shí)，還需準(zhǔn)備風(fēng)鎬等；②電動(dòng)葫蘆和提土桶：用于孔內(nèi)的垂直運(yùn)輸；③潛水泵：用于抽出孔中的積水；④鼓風(fēng)機(jī)和輸風(fēng)管：用于向孔內(nèi)輸送新鮮空氣；⑤低壓照明燈、對(duì)講機(jī)和電鈴等。清理平整場(chǎng)地：①修建臨時(shí)進(jìn)場(chǎng)道路，清除堆料場(chǎng)地和施工操作現(xiàn)場(chǎng)的雜物并進(jìn)行平整；②安排或修建臨時(shí)建筑物、設(shè)施等。2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工2）施工工藝1）放線定位。開孔前，樁位應(yīng)準(zhǔn)確定位放樣，在樁位外設(shè)置定位基準(zhǔn)樁，安裝護(hù)壁模板必須用樁中心點(diǎn)校正模板位置，并應(yīng)由專人負(fù)責(zé)。2）挖土成孔。人工挖孔施工的方法有多種，最常用的有現(xiàn)澆混凝土圈襯砌法和多級(jí)套筒法兩種，如圖2-16所示?，F(xiàn)介紹第一種方法，其施工工藝如圖2-17所示。圖2-16人工挖孔法現(xiàn)澆混凝土圈襯砌法；(b)多級(jí)套筒法圖2-17人工挖孔樁構(gòu)造示意1—護(hù)壁；2—主筋；3—箍筋；4—承臺(tái)；5—樁擴(kuò)大頭2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工2.2.1鋼筋混凝土灌注樁施工3）驗(yàn)孔清底：①樁基成孔基本完成后，應(yīng)對(duì)孔徑位置、大小、是否偏斜等方面進(jìn)行檢驗(yàn)，并檢查孔壁土層或護(hù)壁是否穩(wěn)定或可能損壞，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救處理；②排出孔底積水；③檢查孔底標(biāo)高、孔內(nèi)沉渣及核實(shí)樁底土層情況。對(duì)孔底沉渣，應(yīng)首選清除，條件不便時(shí)，可采用重錘夯實(shí)或水泥漿加固。4）安放鋼筋。驗(yàn)孔清底后即可按設(shè)計(jì)要求放置鋼筋籠。安放鋼筋籠時(shí)要注意平穩(wěn)起吊，準(zhǔn)確對(duì)位，嚴(yán)格控制傾斜等偏差，同時(shí)避免碰撞孔壁。鋼筋籠的懸吊設(shè)施要可靠，防止自由下落到孔底。5）澆筑混凝土。挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，終孔后應(yīng)清除護(hù)壁上的泥土和孔底殘?jiān)⒎e水，并應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，應(yīng)立即封底和灌注樁身混凝土。2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先制成各種材料和形式的樁（如木樁、混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼管或型鋼的鋼樁等），然后用沉樁設(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。預(yù)制混凝土樁如圖2-18所示。鋼樁如圖2-19所示。圖2-18預(yù)制混凝土樁圖2-19鋼樁2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工1.鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作鋼筋混凝土預(yù)制樁可以制作成各種需要的斷面及長(zhǎng)度，樁的制作及沉樁工藝簡(jiǎn)單，不受地下水位高低變化的影響，常用的為鋼筋混凝土實(shí)心方樁和空心管樁?；炷令A(yù)制樁可在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，預(yù)制場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)。制樁模板宜采用鋼模板，模板應(yīng)具有足夠剛度,并應(yīng)平整，尺寸應(yīng)準(zhǔn)確。鋼筋骨架的主筋連接宜采用對(duì)焊和電弧焊，當(dāng)鋼筋直徑不小于20mm時(shí)，宜采用機(jī)械接頭連接。在樁頂和樁尖處箍筋應(yīng)加密，樁頂設(shè)置鋼筋網(wǎng)片（圖2-20）。

圖2-20鋼筋混凝土方樁1—主筋；2—鋼箍；3—鋼筋網(wǎng)2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.混凝土預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸和堆放（1）混凝土實(shí)心樁的吊運(yùn)應(yīng)符合下列規(guī)定：1）混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到70%及以上方可起吊，達(dá)到100%方可運(yùn)輸；2）樁起吊時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施，保證安全平穩(wěn)，保護(hù)樁身質(zhì)量；3）水平運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)做到樁身平穩(wěn)放置，嚴(yán)禁在場(chǎng)地上直接拖拉樁體。（2）預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁的吊運(yùn)應(yīng)符合下列規(guī)定：1）出廠前應(yīng)作出廠檢查，其規(guī)格、批號(hào)、制作日期應(yīng)符合所屬的驗(yàn)收批號(hào)內(nèi)容；2）在吊運(yùn)過程中應(yīng)輕吊輕放，避免劇烈碰撞；3）單節(jié)樁可采用專用吊鉤勾住樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊；4）運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，嚴(yán)禁使用質(zhì)量不合格及在吊運(yùn)過程中產(chǎn)生裂縫的樁。

2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工（3）預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁的堆放應(yīng)符合下列規(guī)定：1）堆放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，最下層與地面接觸的墊木應(yīng)有足夠的寬度和高度。堆放時(shí)樁應(yīng)穩(wěn)固，不得滾動(dòng)；2）應(yīng)按不同規(guī)格、長(zhǎng)度及施工流水順序分別堆放；3）當(dāng)場(chǎng)地條件許可時(shí)，宜單層堆放；當(dāng)疊層堆放時(shí)，外徑為500～600㎜的樁不宜超過4層，外徑為300～400㎜的樁不宜超過5層；4）疊層堆放樁時(shí)，應(yīng)在垂直于樁長(zhǎng)度方向的地面上設(shè)置2道墊木，墊木應(yīng)分別位于距樁端0.2倍樁長(zhǎng)處；底層最外緣的樁應(yīng)在墊木處用木楔塞緊；5）墊木宜選用耐壓的長(zhǎng)木枋或枕木，不得使用有棱角的金屬構(gòu)件。（4）取樁應(yīng)符合下列規(guī)定：1）當(dāng)樁疊層堆放超過2層時(shí)，應(yīng)采用吊機(jī)取樁，嚴(yán)禁拖拉取樁；2）三點(diǎn)支撐自行式打樁機(jī)不應(yīng)拖拉取樁。2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工

3.沉樁（1）錘擊法錘擊法是利用樁錘的沖擊克服土對(duì)樁的阻力，使樁沉到預(yù)定深度或達(dá)到持力層。這是最常用的一種沉樁方法。1）錘擊法施工設(shè)備。打樁設(shè)備主要包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置三部分。

①樁錘。樁錘是對(duì)樁施加沖擊，將樁打入土中的主要機(jī)具。②樁架。樁架是支持樁身和樁錘，在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向，并保證樁錘能沿著所要求方向沖擊的打樁設(shè)備。③動(dòng)力裝置。動(dòng)力裝置的配置取決于所選的樁錘。當(dāng)選用蒸汽錘時(shí)，則需配備蒸汽鍋爐和卷?yè)P(yáng)機(jī)。2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工多功能樁架（圖2-19）由立柱、斜撐、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、底盤、及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。履帶式樁架（圖2-20）以履帶式起重機(jī)為底盤、增加立柱和斜撐后改裝而成。2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2）打樁施工打樁前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作：處理架空高壓線和地下障礙物，場(chǎng)地應(yīng)平整，排水應(yīng)暢通，并滿足打樁所需的地面承載力；設(shè)置供電、供水系統(tǒng)；安裝打樁機(jī)等。施工前還應(yīng)做好定位放線。樁基軸線的定位點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響的區(qū)域，水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置不少于兩個(gè)，在施工過程中可據(jù)此檢查樁位的偏差以及樁的入土深度。2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工①打樁順序的確定打樁順序（圖2-21）要求應(yīng)符合下列規(guī)定：對(duì)于密集樁群，自中間向兩個(gè)方向或四周對(duì)稱施打；當(dāng)一側(cè)毗鄰建筑物時(shí)，由毗鄰建筑物處向另一方向施打；根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，宜先深后淺；根據(jù)樁的規(guī)格，宜先大后小，先長(zhǎng)后短。②打樁施工工藝：樁機(jī)就位→吊樁→打樁→接樁→送樁→截樁。2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工樁機(jī)就位：打樁機(jī)就位時(shí)裝架應(yīng)垂直平穩(wěn)，導(dǎo)桿中心線與打樁方向一致，并檢查樁位是否正確，校核無(wú)誤后將其固定。吊樁：打樁機(jī)就位后，將樁錘和樁帽吊起，其高度應(yīng)超過樁身，然后吊樁并送至導(dǎo)桿內(nèi)，垂直對(duì)準(zhǔn)樁位保證垂直度偏差不超過0.5%，然后固定樁帽和樁錘，使樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上，確保樁能垂直下沉。為防止損傷樁頂，在樁錘和樁帽之間應(yīng)加彈性襯墊，樁帽和樁頂周圍四周應(yīng)有5～10mm的間隙。將樁錘緩落到樁頂上，在樁錘的重量作用下，使樁緩緩送下插入土中一定深度，達(dá)到穩(wěn)定位置，再次校正樁位及垂直度。打樁：打樁開始時(shí)，應(yīng)先用小落距輕打，待樁入土1～2m后，再按要求的落距錘擊。錘擊時(shí)，應(yīng)使錘跳動(dòng)正常。樁的入土速度應(yīng)均勻，錘擊間隔時(shí)間不要過長(zhǎng)，要連續(xù)打入，否則，由于土的觸變性，會(huì)使繼續(xù)打樁時(shí)的摩擦力增大，樁難以打入。打樁時(shí)，應(yīng)防止錘擊偏心，以免樁產(chǎn)生偏位、傾斜，或打壞樁頭、折斷樁身。接樁：當(dāng)設(shè)計(jì)樁較長(zhǎng)時(shí)，需分段施打，并在現(xiàn)場(chǎng)接樁。樁的連接可采用焊接、法蘭連接或機(jī)械快速連接（螺紋式、嚙合式）。預(yù)制樁接頭形式見圖2-22、2-23所示。

圖2-22鋼筋混凝土預(yù)制樁接頭(a)角鋼綁焊接頭；(b)鋼板對(duì)焊接頭；(c)法蘭盤接頭；圖2-23鋼筋混凝土預(yù)制樁接頭(a)螺紋式機(jī)械快速連接；（b）嚙合式機(jī)械快速連接2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工送樁：當(dāng)樁頂標(biāo)高低于自然地面，則需用送樁管將樁送入土中時(shí)，樁與送樁管的縱軸線應(yīng)在同一直線上，拔出送樁管后，樁孔應(yīng)及時(shí)回填或加蓋。截樁：打樁完畢后，按設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)高，將樁頭或無(wú)法打入的樁身鑿去，但不得打裂樁頂標(biāo)高以下的樁身混凝土，并保證樁頂嵌入承臺(tái)內(nèi)的長(zhǎng)度不小于50mm，當(dāng)樁主要承受水平力時(shí)，不小于100mm。2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工（2）靜力壓樁靜力壓樁是利用無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音的靜壓力，將預(yù)制樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁方法。它主要適用于軟弱土層和周圍環(huán)境對(duì)振動(dòng)和噪音有限制的情況。采用靜壓沉樁時(shí)，場(chǎng)地地基承載力不應(yīng)小于壓樁機(jī)接地壓強(qiáng)的1.2倍，且場(chǎng)地應(yīng)平整。靜力壓樁宜選擇液壓式和繩索式壓樁工藝；宜根據(jù)單節(jié)樁的長(zhǎng)度選用頂壓式液壓壓樁機(jī)和抱壓式液壓壓樁機(jī)。2.2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁施工靜力壓樁的施工，一般采用分段壓入，逐段接長(zhǎng)的方法，其施工順序?yàn)椋簻y(cè)量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→截樁，如圖2-24所示。圖2-24靜力壓樁工作程序a)準(zhǔn)備壓第一段；(b)接第二段樁；(c)接第三段樁；(d)整根樁壓平至地面；(e)采用送樁壓樁完畢1—