第二章深基礎(chǔ)工程

第二章深基礎(chǔ)工程當(dāng)作為地基的土層比較軟弱，建筑物對(duì)其變形與穩(wěn)定要求較高時(shí)，必須采用深基礎(chǔ)。常見(jiàn)的深基礎(chǔ)有：樁基礎(chǔ)，墩基礎(chǔ)，沉箱基礎(chǔ)，地下連續(xù)墻等。

預(yù)備知識(shí)補(bǔ)充樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)應(yīng)用最多的一種基礎(chǔ)形式，它由若干個(gè)沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_(tái)或承臺(tái)梁組成。樁的作用是將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較強(qiáng)的土層上，或?qū)④浫跬翆訑D密實(shí)以提高地基土的承載能力和密實(shí)度。

樁的類(lèi)型：

1.按樁受力分類(lèi)摩擦型樁摩擦樁端承摩擦樁端承型樁端承樁摩擦端承樁摩擦樁——在極限承載力下，樁頂荷載由樁側(cè)阻力承受；端承摩擦樁——在極限承載力下，樁頂荷載

主要由樁側(cè)阻力承受；端承樁——在極限承載力下，樁頂荷載由樁端阻力承受；摩擦端承樁——在極限承載力下，樁頂荷載

主要由樁端阻力承受。

2.樁按施工方法分類(lèi)

預(yù)制樁

木樁混凝土樁混凝土方樁預(yù)應(yīng)力混凝土管樁鋼樁鋼管樁H型鋼樁灌注樁干作業(yè)成孔人工挖孔螺旋鉆鉆孔洛陽(yáng)鏟成孔泥漿護(hù)壁成孔回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔潛水鉆機(jī)成孔套管成孔錘擊成孔振動(dòng)錘成孔3.按成樁時(shí)擠土狀況分類(lèi)：可分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁。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、閉口鋼管樁或混凝土管樁屬于擠土樁。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、混凝土管樁、H型鋼樁、敞口鋼管樁等屬于部分?jǐn)D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。2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁特點(diǎn)：堅(jiān)固耐久，不受地下水位高低變化的影響，能承受較大荷載，施工機(jī)械化程度高，進(jìn)度快，能適應(yīng)不同土層施工。類(lèi)型：方形實(shí)心斷面樁和圓柱體空心斷面樁。樁的預(yù)制管樁及長(zhǎng)度在10m以?xún)?nèi)的樁在預(yù)制廠制作，較長(zhǎng)的樁在打樁現(xiàn)場(chǎng)制作?；炷令A(yù)制方樁多數(shù)是在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，亦可在預(yù)制廠生產(chǎn)；混凝土預(yù)應(yīng)力管樁則均在工廠生產(chǎn)。2.1.1樁的預(yù)制、起吊、運(yùn)輸、堆放

1、截面：方樁的截面邊長(zhǎng)多為200~450mm；管樁直徑一般300~800mm，常用的為400~600mm２、長(zhǎng)度：?jiǎn)胃鶚痘蚨喙?jié)樁的單節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)樁架高度、制作條件、運(yùn)輸能力等確定。工廠制作——不超過(guò)12m；現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制——一般在27m內(nèi)。３、混凝土強(qiáng)度等級(jí)：

不宜低于C30（靜壓法沉樁時(shí)不宜低于C20）４、樁身配筋：錘擊沉樁的縱向鋼筋配筋率不宜小于0.8%；靜壓樁不宜小于0.4%；樁頂一定范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密，并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。樁主筋應(yīng)根據(jù)樁截面大小確定，一般為4～8根，直徑為12～25mm；樁頂和樁尖處的配筋應(yīng)加強(qiáng)。預(yù)制樁箍筋直徑為6～8mm，間距不大于200mm。

疊澆法制作方樁（為節(jié)省場(chǎng)地）

重疊層數(shù)：取決于地面允許荷載和施工條件，一般不宜超過(guò)4層。

場(chǎng)地要求：場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉降。

隔離劑：樁與樁間應(yīng)做好隔離層，樁與鄰樁、底模間的接觸面不得發(fā)生粘結(jié)。

澆筑時(shí)間：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%后方可進(jìn)行。混凝土澆筑：應(yīng)由樁頂向樁尖連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中斷，并應(yīng)防止一端的砂漿積聚過(guò)多。樁的起吊與運(yùn)輸鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%才可起吊；達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度才能運(yùn)輸和打樁。若提前吊運(yùn)，必須采取措施并經(jīng)過(guò)驗(yàn)算合格方可進(jìn)行。樁在起吊搬運(yùn)時(shí)，必須做到平穩(wěn)，避免沖擊和振動(dòng)，吊點(diǎn)應(yīng)同時(shí)受力，且吊點(diǎn)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。如無(wú)吊環(huán)，設(shè)計(jì)又未作規(guī)定時(shí)，綁扎點(diǎn)的數(shù)量及位置按樁長(zhǎng)而定，應(yīng)符合起吊彎矩最小的原則，可按圖2.3所示的位置捆綁。樁的預(yù)制先后次序應(yīng)與打樁次序?qū)?yīng)。吊點(diǎn)位置確定：按吊點(diǎn)間跨中正彎距與吊點(diǎn)處負(fù)彎矩相等的原則來(lái)確定。20～30米的樁，一般采用3點(diǎn)吊裝。

樁的堆放

1.堆放樁的地面必須平整、堅(jiān)實(shí)；

2.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；

3.堆放層數(shù)不宜超過(guò)4層；

4.不同規(guī)格的樁，應(yīng)分別堆放。

樁的運(yùn)輸打樁前，需將樁從制作處運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)堆放或直接運(yùn)至樁架前以備打入土中。一般情況下，應(yīng)根據(jù)打樁順序和速度隨打隨運(yùn)，這樣可以減少二次搬運(yùn)。運(yùn)輸方式：當(dāng)運(yùn)距不大時(shí)，可在樁下面墊以滾筒（樁與滾筒之間應(yīng)放有托板），用卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)樁身前進(jìn)；當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)，可采用輕便軌道小平臺(tái)車(chē)運(yùn)輸。沉樁前的準(zhǔn)備工作處理障礙物；平整場(chǎng)地、抄平放線；設(shè)置供水供電系統(tǒng)；確定打樁順序；沉樁機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)安裝以及樁的供應(yīng)等。處理障礙物打樁前，應(yīng)認(rèn)真處理高空、地上和地下的障礙物，否則將帶來(lái)不良后果。此外，打樁前應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周?chē)ㄒ话?0m以?xún)?nèi)）的建筑物作全面檢查。平整場(chǎng)地在打樁機(jī)移動(dòng)的路線上，應(yīng)作適當(dāng)平整。場(chǎng)地平整范圍，一般為建筑物基線以外4～6m以?xún)?nèi)的整個(gè)區(qū)域；或者根據(jù)打樁機(jī)行駛路線的需要而進(jìn)行平整。地面坡度不得大于1％。要修好運(yùn)輸?shù)缆贰３椒啪€在打樁現(xiàn)場(chǎng)或附近需設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，數(shù)量不宜少于兩個(gè)，用以抄平場(chǎng)地和檢查樁的入土深度。要根據(jù)建筑物的軸線控制樁，定出樁基礎(chǔ)的每個(gè)樁位，其偏差不得超過(guò)20mm。2.1.2錘擊沉樁——重錘輕擊定義：利用樁錘落到樁頂上的沖擊力來(lái)克服土對(duì)樁的阻力，使樁沉到預(yù)定的深度或達(dá)到持力層的一種打樁施工方法，也稱(chēng)打入樁。優(yōu)點(diǎn)：施工速度快，機(jī)械化程度高，適用范圍廣。缺點(diǎn)：施工時(shí)有沖撞噪聲和對(duì)地表層有振動(dòng)，在城區(qū)和夜間施工有所限制。

打樁機(jī)具

打樁設(shè)備包括：樁錘樁架動(dòng)力裝置。

樁錘錘型錘擊動(dòng)力適用性?xún)?yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)落錘重力小型樁工程構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便效率低、樁身易損失壞柴油錘

燃油爆炸能量適用面廣、特別適用于大型混凝土樁和鋼管樁等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便；不需從外部供應(yīng)能源過(guò)軟的土中會(huì)使工作循環(huán)中斷；污染大蒸汽錘

蒸汽動(dòng)力適用面廣沖擊力較大；無(wú)污染需配備鍋爐設(shè)備；液壓錘液壓作用適合水下打樁能獲得較大的貫入度構(gòu)造復(fù)雜、造價(jià)高樁架

作用：懸吊樁錘，并為樁錘導(dǎo)向，它還能起吊樁并可在小范圍內(nèi)移動(dòng)樁位。

組成：一般由底盤(pán)、導(dǎo)向桿、起吊設(shè)備、撐桿等組成。樁架的形式多能樁架：

機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性很大，水平方向可作360°回轉(zhuǎn)，立柱可前后傾斜，可在軌道上行走，但其機(jī)構(gòu)較龐大。

履帶式樁架：

履帶式樁架以履帶式起重機(jī)為底盤(pán)，增加立柱和斜撐用以打樁。其性能靈活，移動(dòng)方便，可適應(yīng)各種預(yù)制樁施工，目前應(yīng)用最多。履帶式樁架1-樁錘；2-樁帽；3-樁；4-立柱；5-斜撐；6-車(chē)體

動(dòng)力裝置

打樁機(jī)械的動(dòng)力裝置是根據(jù)所選樁錘而定的。當(dāng)采用空氣錘時(shí)，應(yīng)配備空氣壓縮機(jī)；當(dāng)選用蒸汽錘時(shí)，則要配備蒸汽鍋爐和絞盤(pán)。打樁順序

打樁順序影響擠土方向，打樁向哪個(gè)方向推進(jìn)，則向哪個(gè)方向擠土。根據(jù)樁群的密集程度，可選用下述打樁順序：

a）由一側(cè)向單一方向進(jìn)行；b）由中間向兩個(gè)方向進(jìn)行；c）由中間向四周進(jìn)行當(dāng)樁的中心距不大于4倍樁的直徑或邊長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)由中間向兩側(cè)對(duì)稱(chēng)施打或由中間向四周施打。當(dāng)樁的中心距大于4倍樁的邊長(zhǎng)或直徑時(shí)，可采用上述兩種打法，或逐排單向打設(shè).

減小后施工的樁對(duì)先施工的樁的影響:根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高及樁的規(guī)格，

應(yīng)遵循以下原則：宜先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短錘擊打入預(yù)制樁打樁方法

打樁機(jī)就位后，將樁錘和樁帽吊起，然后吊樁并送至導(dǎo)桿內(nèi)，垂直對(duì)準(zhǔn)樁位緩緩送下插入土中，垂直度偏差不得超過(guò)0.5%，然后固定樁帽和樁錘，使樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上，確保樁垂直下沉,在樁錘和樁帽之間應(yīng)加彈性襯墊，樁帽和樁頂周?chē)闹軕?yīng)有5~10mm的間隙，以防損傷樁頂。樁開(kāi)始打入時(shí)，應(yīng)控制錘的落距，采用短距輕擊；待樁入土一定深度(1～2m)穩(wěn)定以后，再以規(guī)定落距施打。樁的施打原則是重錘低擊，這樣樁錘對(duì)樁頭的沖擊小，回彈也小，樁頭不易損壞，大部分能量都用于克服樁身與土的摩阻力和樁尖阻力上，樁能較快地沉入土中。

樁入土深度是否已達(dá)到設(shè)計(jì)位置，是否停止錘擊，其判斷方法和控制原則與樁的類(lèi)型有關(guān)。

在打樁過(guò)程中，遇有貫入度劇變、樁身突然發(fā)生傾斜、移位或有嚴(yán)重回彈、樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫或破碎等異常情況時(shí)，應(yīng)暫停打樁，及時(shí)研究處理。打樁質(zhì)量要求和測(cè)量記錄A、打樁質(zhì)量要求端承樁以控制貫入度為主，樁尖進(jìn)入持力層深度或樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高可作參考；摩擦樁樁尖標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)高范圍時(shí)，貫入度可作參考.打(壓)入樁(預(yù)制混凝土方樁、先張法預(yù)應(yīng)力管樁、鋼樁)的樁位偏差，必須符合表2.4的規(guī)定。樁的承載力檢驗(yàn)

表2.4預(yù)制樁(鋼樁)樁位的允許偏差

項(xiàng)項(xiàng)目允許偏差(mm)1蓋有基礎(chǔ)梁的樁：

(1)垂直基礎(chǔ)梁的中心線

(2)沿基礎(chǔ)梁的中心線

100+0.01H150+0.01H2樁數(shù)為1～3根樁基中的樁

1003樁數(shù)為4～16根樁基中的樁

1/2樁徑或邊長(zhǎng)

4樁數(shù)大于16根樁基中的樁：

(1)最外邊的樁

(2)中間樁1/3樁徑或邊長(zhǎng)

1/2樁徑或邊長(zhǎng)B、混凝土預(yù)制樁施工記錄打樁工程是隱蔽工程，施工中應(yīng)做好每根樁的觀測(cè)和記錄，這是工程驗(yàn)收時(shí)檢驗(yàn)質(zhì)量的依據(jù)。各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)記入混凝土預(yù)制樁施工記錄，見(jiàn)下表所示。補(bǔ)充：打樁施工常見(jiàn)問(wèn)題的分析在打樁施工過(guò)程中會(huì)遇見(jiàn)各種各樣的問(wèn)題，例如樁頂破碎，樁身斷裂，樁身位移、扭轉(zhuǎn)、傾斜，樁錘跳躍，樁身嚴(yán)重回彈等。發(fā)生這些問(wèn)題的原因有鋼筋混凝土預(yù)制樁制作質(zhì)量、沉樁操作工藝和復(fù)雜土層等三個(gè)方面的原因。工程及施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，打樁過(guò)程中如遇到上述問(wèn)題，都應(yīng)立即暫停打樁，施工單位應(yīng)與勘察、設(shè)計(jì)單位共同研究，查明原因，提出明確的處理意見(jiàn)，采取相應(yīng)的技術(shù)措施后，方可繼續(xù)施工。

(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)片配置不當(dāng)、混凝土保護(hù)層過(guò)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(wèn)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(guò)大等也會(huì)引起樁頂破碎。(2)樁身被打斷制作時(shí)，樁身有較大的彎曲、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(guò)度沖擊等都可能引起樁身斷裂。(3)樁身位移、扭轉(zhuǎn)或傾斜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)，樁身則嚴(yán)重回彈。補(bǔ)充：預(yù)應(yīng)力管樁相關(guān)注意事項(xiàng)在前期的工程勘察時(shí)，應(yīng)要求勘察單位適當(dāng)增加勘探孔的數(shù)目，減小勘探孔之間的間距，盡可能表明場(chǎng)地土內(nèi)孤石的分布情況，查明堅(jiān)硬巖土層的分布和巖層標(biāo)高變化情況。在持力層標(biāo)高變化較大，持力層為堅(jiān)硬巖層時(shí)，樁基礎(chǔ)施工時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低終壓力。另外，為避免樁頭碎裂，可考慮在樁端加設(shè)鋼板樁尖?！肮率被颉爸形L(fēng)化堅(jiān)硬夾層”面比較平整或者說(shuō)樁端與“孤石”或“中微風(fēng)化堅(jiān)硬夾層”的接觸面較平整時(shí)，此時(shí)壓樁機(jī)的油壓表讀數(shù)會(huì)“驟升”，繼續(xù)施壓樁身一般不會(huì)再下沉，管樁一般不會(huì)發(fā)生脆斷。（樁長(zhǎng)較短，壓樁力較大時(shí)除外）此種情況下樁身完整性一般較好，承載能力一般不會(huì)受到影響。樁端遇“孤石”或“中微風(fēng)化堅(jiān)硬夾層”時(shí)，樁端可能會(huì)連續(xù)、均勻的持續(xù)碎裂，碎裂的樁身混凝土在樁底位置附近不斷堆積、擠密，最終在樁底形成一個(gè)承載面，壓樁的終壓力一般可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。這類(lèi)樁其承載能力受到一定削弱，其影響大小應(yīng)視具體情況考慮。一般認(rèn)為此類(lèi)樁為可利用的工程樁，但必須有可靠的補(bǔ)強(qiáng)措施。孤石”或“中微風(fēng)化堅(jiān)硬夾層”面傾斜度較大時(shí)，此時(shí)在壓樁力不大的情況下，管樁樁底沿堅(jiān)硬而傾斜的巖面迅速滑移、折斷，此時(shí)樁身會(huì)有較大震動(dòng)，有較大的“異響”，壓樁機(jī)的油壓表讀數(shù)“突降”，樁身驟然下沉較多，可以判定樁身已斷裂；此種情況下，管樁承載能力受到較大削弱，一般按“廢樁”考慮。靜力壓樁利用靜壓力將樁壓入土中，施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音，但存在擠土效應(yīng)。適用于軟弱土層和鄰近有怕振動(dòng)的建（構(gòu)）筑物的情況。當(dāng)存在厚度大于2m的中密砂夾層時(shí)，不宜采用靜力壓樁。靜力壓樁機(jī)有機(jī)械式和液壓式之分，目前使用的多為液壓式靜力壓樁機(jī)，壓力可達(dá)7000kN。當(dāng)下節(jié)樁壓入土中后上端距地面0.8～1m時(shí)接長(zhǎng)上節(jié)樁，繼續(xù)壓入。每根樁的壓入、接長(zhǎng)應(yīng)連續(xù)。初壓時(shí)如樁身發(fā)生較大移位、傾斜，壓入過(guò)程中樁身突然下沉或傾斜，樁頂砼破壞或壓樁阻力劇變時(shí)，應(yīng)暫停壓樁，及時(shí)研究處理。接樁接樁的方法主要有兩種，一為焊接法接樁，一為漿錨法接樁。每節(jié)樁之間的連接可采用角鋼幫焊、法蘭盤(pán)連接和硫磺膠泥錨固接等形式。2.2混凝土及鋼筋混凝土灌注樁灌注樁：直接在樁位上用機(jī)械成孔或人工挖孔，在孔內(nèi)安放鋼筋籠、灌注混凝土而成型的樁。

與預(yù)制樁相比，灌注樁具有不受地層變化限制，不需要接樁和截樁，節(jié)約鋼材、振動(dòng)小、噪聲小等特點(diǎn)。灌注樁按成孔方法分為泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、沉管灌注樁、干作業(yè)鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁等。

2.2.1泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

泥漿護(hù)壁成孔：用成孔機(jī)械成孔，在成孔過(guò)程中由泥漿保護(hù)孔壁并排出土渣。適用范圍：不論地下水位高或低的土層皆適用。多用于含水量高的軟土地區(qū)。泥漿作用：具有保護(hù)孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷卻與潤(rùn)滑鉆頭的作用。泥漿一般需專(zhuān)門(mén)配制，當(dāng)在粘土中成孔時(shí)，也可用孔內(nèi)鉆渣原土自造泥漿。

泥漿性能要求膨潤(rùn)土泥漿的性能指標(biāo)項(xiàng)次項(xiàng)目性能指標(biāo)檢驗(yàn)方法1相對(duì)密度1.05~1.25泥漿密度計(jì)2黏度18-25s500/700mL漏斗法3含砂率<4%含砂量計(jì)4膠體率>98%量杯法5失水量<30mL/30min失水量?jī)x6泥皮厚度2~3mm/30min失水量?jī)x7靜切力1min2~3Pa10min5~10Pa靜切力計(jì)8穩(wěn)定性<0.03g/cm2

9pH值7-9PH試紙補(bǔ)充：泥漿性能指標(biāo)的測(cè)定相對(duì)密度：當(dāng)工地上沒(méi)有泥漿相對(duì)密度計(jì)，可用一口杯，先稱(chēng)其質(zhì)量設(shè)為m1，再裝清水稱(chēng)其質(zhì)量設(shè)為m2，再倒掉水，裝滿(mǎn)泥漿并擦去杯周溢出的泥漿，稱(chēng)其質(zhì)量為m3，則有：黏度：采用標(biāo)準(zhǔn)漏斗黏度計(jì)。用量杯分別量取200ml與500ml泥漿，用濾網(wǎng)濾去大砂粒，將泥漿700ml均注入漏斗，然后使泥漿從漏斗流出，充滿(mǎn)500ml量杯所需要的時(shí)間（s）。校正方法：漏斗中注入700ml清水，流出500ml，所需時(shí)間應(yīng)是15s，如偏差超過(guò)1s，則測(cè)定泥漿時(shí)應(yīng)該校正。含砂率：用含砂率計(jì)測(cè)定。將調(diào)制好的泥漿50ml倒入含砂率計(jì)然后再倒入450ml清水，將儀器口塞緊后搖動(dòng)1min，使泥漿與水混合均勻，再將儀器豎直靜放3min，儀器下端沉淀物的體積乘2就是含砂率。膠體率（%）：將100ml的泥漿放入干凈量杯中，用玻璃板蓋上，靜置24h后，以100ml-（水+沉淀物）ml的值即為膠體率。失水量與泥皮厚：用一張120x120mm的濾紙，置于水平玻璃板上，中央畫(huà)一直徑30mm的圓圈，將2ml的泥漿滴于圓圈中心，30min后，量算濕潤(rùn)圓圈的半徑減去泥漿坍平成為泥餅的半徑（mm），算出的結(jié)果（mm）代表失水量。在濾紙上量出的泥餅厚度即泥皮厚。泥皮越平坦、越薄泥漿質(zhì)量越好。成孔機(jī)械：潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、沖抓錐等。施工工藝流程：測(cè)定樁位、埋設(shè)護(hù)筒、樁機(jī)就位、制備泥漿、機(jī)械(潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等)成孔、泥漿循環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。測(cè)定樁位根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)樁位進(jìn)行放線，嚴(yán)格控制樁位精度，是保證樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的前提條件。所有樁點(diǎn)一次性全部測(cè)放、復(fù)核，每天對(duì)預(yù)鉆進(jìn)樁點(diǎn)進(jìn)行二次復(fù)核檢查，確保樁位準(zhǔn)確，樁點(diǎn)放線偏差應(yīng)≤10mm,采用4根木樁加釘小釘（即定位樁）十字法定位，并防止車(chē)輛、機(jī)械、人員等碾壓、踩踏移位、破壞。埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒：用4～8mm厚鋼板制作，內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100～200mm，上部宜開(kāi)設(shè)1～2個(gè)溢漿孔。護(hù)筒作用：固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止地面水流入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的方向。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，保證其準(zhǔn)確、牢固、穩(wěn)定，傾斜率≤5‰。檢查并控制護(hù)筒中心與樁中心點(diǎn)的偏差不得大于50mm，護(hù)筒與坑壁之間用粘土填實(shí)，必要時(shí)在面層鋪設(shè)20mm厚水泥砂漿，以防漏水。埋設(shè)深度：在粘性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m，護(hù)筒頂面應(yīng)高于地面0.4～0.6m，并應(yīng)保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1.0m以上，受水位漲落影響或水下施工的灌注樁，護(hù)筒應(yīng)加高加深，保證泥漿面高出最高水位線1.5m以上。在正式施鉆前，復(fù)核檢查每一個(gè)樁中心與護(hù)筒中心偏差值，控制其在規(guī)范或設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。樁機(jī)就位

樁機(jī)就位時(shí)，精心調(diào)平，保證鉆頭中心與樁位中心相重合，偏差≤20mm；垂直度偏差＜1%，并確保成孔機(jī)械在整個(gè)鉆孔過(guò)程中的穩(wěn)定性，避免其產(chǎn)生前傾和側(cè)傾，以至影響樁孔的垂直度。為此，對(duì)于土質(zhì)軟弱的施工現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)地面進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚恚⑦m當(dāng)加大承重枕木的面積。成孔鉆孔機(jī)具及工藝的選擇，應(yīng)根據(jù)樁型、鉆孔深度、土層情況、泥漿排放及處理等條件綜合確定。端承為主的結(jié)構(gòu)樁，地基土中含有碎石土、砂卵石、土層較堅(jiān)硬及風(fēng)化巖比較多，則適宜選用沖擊機(jī)成孔方式，即沖孔樁；若利用樁身與土層的摩擦力進(jìn)行承載，例如某些臨時(shí)性的基坑支護(hù)樁等，在砂土、淤泥質(zhì)土、粘性土等土層比較厚時(shí)，可選用潛水鉆機(jī)成孔方式施工，即鉆孔樁。

(1)潛水鉆機(jī)成孔

潛水鉆機(jī)成孔示意圖如圖2.12所示。潛水鉆機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，其防水電機(jī)變速機(jī)構(gòu)和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過(guò)正循環(huán)或反循環(huán)排渣法將孔內(nèi)切削土粒、石渣排至孔外。正循環(huán)排渣法：泥漿由鉆桿內(nèi)部注入，并從鉆桿底部噴出，攜帶鉆下的土碴沿孔壁向上流動(dòng)，由孔口將土碴帶出流入沉淀池，經(jīng)沉淀的泥漿流入泥漿池再注入鉆桿，由此進(jìn)行循環(huán)。特點(diǎn)：排渣能力比較弱,鉆進(jìn)速度較慢,鉆具的磨損也比較大，但工藝比較簡(jiǎn)單,容易操作,正循環(huán)鉆機(jī)的價(jià)格也比較便宜。適用：粘土、亞粘土、淤泥質(zhì)土層、粉砂、卵礫石層、基巖。泵舉反循環(huán)排渣法：泥漿由鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙流入鉆孔，然后由砂石泵在鉆桿內(nèi)形成真空，使鉆下的土渣由鉆桿內(nèi)腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥漿池。特點(diǎn)：泥漿上流的速度較高，排放渣土的能力強(qiáng)大。操作不當(dāng)容易引起塌孔埋鉆,而且反循環(huán)鉆機(jī)價(jià)格比較高。適用：同正循環(huán)。

(2)沖擊鉆成孔

沖擊鉆機(jī)通過(guò)機(jī)架、卷?yè)P(yáng)機(jī)把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔(圖2.14)。沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭(圖2.15)。沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。沖擊鉆機(jī)就位后，校正沖錘中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，在沖程0.4～0.8m范圍內(nèi)應(yīng)低提密沖，并及時(shí)加入石塊與泥漿護(hù)壁，直至護(hù)筒下沉3～4m以后，沖程可以提高到1.5～2.0m，轉(zhuǎn)入正常沖擊，隨時(shí)測(cè)定并控制泥漿相對(duì)密度。施工中，應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機(jī)松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免掉鉆。

沖孔樁開(kāi)始施工樁定位，圖中的孔為超前鉆的孔在原先已經(jīng)支護(hù)的地面上沖孔成樁，容易沖到錨桿和錨索，造成鋼筋籠下不去

(3)沖抓錐成孔沖抓錐(圖2.16)錐頭上有一重鐵塊和活動(dòng)抓片，通過(guò)機(jī)架和卷?yè)P(yáng)機(jī)將沖抓錐提升到一定高度，下落時(shí)松開(kāi)卷筒剎車(chē)，抓片張開(kāi)，錐頭便自由下落沖入土中，然后開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升錐頭，這時(shí)抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環(huán)成孔。沖抓錐成孔施工過(guò)程、護(hù)筒安裝要求、泥漿護(hù)壁循環(huán)等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅(jiān)硬土層時(shí)宜換用沖擊鉆施工。

清孔

驗(yàn)孔是用探測(cè)器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。泥漿護(hù)壁成孔清孔時(shí)，對(duì)土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機(jī)，使管內(nèi)形成強(qiáng)大高壓氣流向上涌，同時(shí)不斷補(bǔ)足清水，被攪動(dòng)的泥渣隨氣流上涌從噴口排出直至噴出清水為止。

對(duì)于穩(wěn)定性較差的孔壁應(yīng)采用泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.15～1.25?？椎壮猎捎弥劐N法或沉渣儀檢測(cè)。重錘法是依據(jù)手感來(lái)判斷沉渣表面位置，然后憑測(cè)錘重量夯入沉渣的厚度作為測(cè)量值。重錘法要求經(jīng)驗(yàn)豐富，否則測(cè)量誤差較大。沉渣儀是利用測(cè)試探頭和儀表量測(cè)?？椎壮猎穸戎笜?biāo)應(yīng)符合規(guī)定：端承樁≤50mm,摩擦端承樁、端承摩擦樁≤300mm。安放鋼筋骨架鋼筋籠制作：制作時(shí)，箍筋與主筋隔點(diǎn)點(diǎn)焊；預(yù)制環(huán)形保護(hù)層墊塊縱向設(shè)置間距5～6m一組，一組不少于4檔，沿鋼筋籠周?chē)鶆蚍植?，距籠頂2m另加設(shè)1道。墊塊環(huán)徑即為保護(hù)層厚度。環(huán)形墊塊可以減少孔壁的刮傷及增加鋼筋保護(hù)層的均勻性。

鋼筋籠的吊運(yùn)：為了防止鋼筋籠在吊運(yùn)過(guò)程中發(fā)生縱橫向不可自動(dòng)復(fù)原的變形，要采用臨時(shí)加強(qiáng)剛度的措施。一般采用體直、質(zhì)輕、便于安裝的杉木桿，安裝時(shí)注意杉木桿的大頭朝上且吊運(yùn)繩索連同鋼筋、杉木桿一起捆綁，并要逐一檢查保護(hù)層墊塊是否完好、數(shù)量足夠。鋼筋籠的安放：鋼筋籠豎直對(duì)準(zhǔn)孔口中心后，要緩緩下放，兩段鋼筋籠孔口焊接時(shí)，要保證其穩(wěn)定性，下放到位后，檢查并控制籠頂標(biāo)高偏差值在±100mm以?xún)?nèi)，然后再用吊桿安置牢固，嚴(yán)防下落和灌注混凝土?xí)r上浮。鋼筋籠上浮的幾種可能原因

鉆孔底部泥渣清理不符合要求。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，孔內(nèi)沉渣過(guò)深，樁底的泥塊也沒(méi)有完全攪碎和沖出孔外，就將鉆頭、鉆桿卸掉，安裝導(dǎo)管。在澆注樁基水下混凝土?xí)r，混凝土將沉渣、泥塊一起向上頂起，而泥塊在混凝土的沖擊作用下將鋼筋籠整體托起，造成鋼筋籠子的上浮。

澆注混凝土過(guò)快。現(xiàn)在很多鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)的鋼筋籠子都是半籠，（籠子比樁身短幾米或十幾米）當(dāng)混凝土面接觸到鋼筋籠子時(shí)，如果繼續(xù)快速澆筑混凝土，則鋼筋籠子在上泛的混凝土的沖擊作用下整體上浮。

沒(méi)有調(diào)整好混凝土的塌落度。

一般水下澆注樁基的混凝土塌落度應(yīng)控制在18~22cm，澆筑樁基的混凝土都要求有很好的和易性與流動(dòng)性。否則混凝土的和易性和流動(dòng)性不好，澆筑樁基將是十分困難的，先澆筑的混凝土已經(jīng)快要凝固成整體，而將鋼筋籠子整體托起，從而引起其上浮。防止鋼筋籠上浮的方法

防止樁底泥渣、泥塊過(guò)多的方法是：在鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，不要立即停止鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，而是要空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，這期間泥漿坑內(nèi)的泥漿與孔內(nèi)的泥漿要不間斷的循環(huán)，并且要注意，泥漿坑內(nèi)的泥漿不能太稀，密度要不小于1.2，如果孔底有砂還要進(jìn)行澇砂工作，待泥漿調(diào)均勻、泥塊攪碎，方可進(jìn)行下一道工序的施工，即拔鉆桿和安裝澆注水下混凝土的導(dǎo)管。施工半籠的樁基：當(dāng)澆筑的混凝土接觸到鋼筋時(shí)，要將澆注混凝土的速度適當(dāng)放緩，待澆筑的混凝土高度高出鋼筋籠子底面1~2米時(shí)，再加快混凝土的澆注速度，這時(shí)樁中的混凝土已經(jīng)將鋼筋籠子裹住，鋼筋籠子將不會(huì)再上浮。控制混凝土的塌落度與連續(xù)性澆筑。如施工現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土，要根據(jù)攪拌機(jī)的規(guī)格、型號(hào)，滿(mǎn)足規(guī)定的攪拌時(shí)間要求，塌落度也要滿(mǎn)足樁基施工的要求；如果是商品混凝土，則要嚴(yán)格控制混凝土出廠時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，（尤其在夏季天熱的時(shí)候，混凝土在運(yùn)輸途中不能過(guò)長(zhǎng)），這些都是造成混凝土流動(dòng)性與和易性喪失的原因等。

塌落度測(cè)定

澆筑水下混疑土

澆筑水下混凝土常用導(dǎo)管法。水下混凝土宜比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，必須具備良好的和易性。下鋼筋籠后，不超過(guò)4小時(shí)澆筑水下混凝土，晚了就很容易塌孔，因?yàn)闈仓耙{(diào)低泥漿濃度.（泥漿相對(duì)密度1.03~1.10，含砂率小于2%，含砂率過(guò)大時(shí)應(yīng)該使得泥漿相對(duì)密度接近上限。）

澆筑時(shí)，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿(mǎn)混凝土，其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下1m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進(jìn)入水中。水下灌注混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停頓。導(dǎo)管在混凝土中埋入深度一般為2～4米，在任何情況下不得小于1米或大于6米。導(dǎo)管提升過(guò)程中，應(yīng)保持位置居中，軸線垂直，逐步提升?；炷翆?shí)際灌注高度應(yīng)比設(shè)計(jì)樁頂高出一定高度。其最小高度不宜小于樁長(zhǎng)的5%，且不小于2米。在灌注接近結(jié)束時(shí)，如出現(xiàn)混凝土面上升困難，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿,使灌注工作順利進(jìn)行。注意混凝土澆筑的泛漿高度鉆孔灌注樁在灌注樁身混凝土?xí)r，一般很多做法就是測(cè)繩吊重塊進(jìn)行探測(cè)混凝土上升高度，以此進(jìn)行控制灌注高度。如果測(cè)得太精密也不見(jiàn)得就很好，因?yàn)榛炷僚c泥漿交接處存在浮漿層，甚至就是混凝土與泥漿的混合體；還有灌漿導(dǎo)管實(shí)際操作的做法也會(huì)有所影響，因?yàn)椴鹦秾?dǎo)管時(shí)，難免要上下提動(dòng)一段距離，這樣容易把泥漿、泥皮帶下進(jìn)到混凝土里。特別是混凝土準(zhǔn)備灌到預(yù)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)，混凝土?xí)雁@孔時(shí)形成的樁周泥皮大量刮起來(lái)，泥漿很稠，容易粘在灌漿導(dǎo)管接口部位被帶入混凝土，這一段混凝土總體質(zhì)量較差，一般就統(tǒng)稱(chēng)為浮漿層或泛漿高度，或者稱(chēng)為超灌高度。2.2.2套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁是利用錘擊打樁設(shè)備或振動(dòng)沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土樁尖(或鋼板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中(鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計(jì)尺寸一致)，造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時(shí)的振動(dòng)將混凝土搗實(shí)，便形成所需要的灌注樁。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁，稱(chēng)為錘擊沉管灌注樁(圖2.18)；利用振動(dòng)器振動(dòng)沉管、拔管成樁，稱(chēng)為振動(dòng)沉管灌注樁(圖2.19)。錘擊沉管錘擊灌注樁施工時(shí)，用樁架吊起鋼套管，對(duì)準(zhǔn)預(yù)先設(shè)在樁位處的預(yù)制混凝土樁靴，套入樁靴。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)。套管上端扣上樁帽，檢查套管與樁錘是否在一垂直線上，套管偏斜不大于0.5%時(shí)，即可起錘沉套管。先用低錘輕擊，觀察后如無(wú)偏移，才正常施打。檢查管內(nèi)無(wú)泥漿或水進(jìn)入，即可灌注混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿(mǎn)，然后開(kāi)始拔管。拔管要均勻，不宜拔管過(guò)高。拔管時(shí)應(yīng)保持連續(xù)密錘低擊不停。為了提高樁的質(zhì)量或使樁頸增大，提高樁的承載能力，可采用一次復(fù)打擴(kuò)大灌注樁的直徑。對(duì)于懷疑或發(fā)現(xiàn)有斷樁、縮頸等缺陷的樁，作為補(bǔ)救措施也可采用復(fù)打法。復(fù)打樁施工是在單打施工完畢、拔出樁管后，及時(shí)清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土，在原樁位上第二次安放樁尖，以后的施工過(guò)程則與單打灌注樁相同。復(fù)打擴(kuò)大灌注樁施工時(shí)應(yīng)注意，復(fù)打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝以前全部完成，樁管在第二次打入時(shí)應(yīng)與第一次的軸線相重合，且第一次灌注的混凝土應(yīng)達(dá)到自然地面，不得少灌。振動(dòng)沉管振動(dòng)灌注樁采用振動(dòng)錘或振動(dòng)沖擊錘沉管，其設(shè)備見(jiàn)下圖。施工前，先安裝好樁機(jī)，將樁管下端活瓣合起來(lái)，對(duì)準(zhǔn)樁位，徐徐放下套管，壓入土中，開(kāi)動(dòng)激振器沉管。樁管受振后與土體之間摩阻力減小，同時(shí)利用振動(dòng)錘自重在套管上加壓，套管即能沉入土中。振動(dòng)灌注樁的施工工藝可分為單振法、復(fù)振法和反插法三種。單振法：在樁管灌滿(mǎn)混凝土后，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)器，先振動(dòng)5～10s，再開(kāi)始拔管。應(yīng)邊振邊拔，每拔0.5～1m，停拔5～10s，但保持振動(dòng)，如此反復(fù)，直至樁管全部拔出。復(fù)振法：適用于飽和粘土層。在單振法施工完成后，再把活瓣樁尖閉合起來(lái)，在原樁孔混凝土中第二次沉下樁管，將未凝固的混凝土向四周擠壓，然后進(jìn)行第二次灌注混凝土和振動(dòng)拔管。反插法：在樁管灌滿(mǎn)混凝土后，先振動(dòng)再開(kāi)始拔管，每次拔管高度0.5～1.0m，反插深度0.3～0.5m，在拔管過(guò)程中分段添加混凝土，保持管內(nèi)混凝土面始終不低于地表面或高于地下水位1.0～1.5m以上，拔管速度應(yīng)小于0.5m/min。如此反復(fù)進(jìn)行，直至樁管拔出地面。反插法能使混凝土的密實(shí)性增加，宜在較差的軟土地基施工中采用。套管灌注樁常遇問(wèn)題和處理方法(1)斷樁

斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴(yán)重的是一段樁沒(méi)有混凝土。原因：樁距離太近，相鄰樁施工時(shí)混凝土還未具備足夠的強(qiáng)度，已形成的樁受擠壓而斷裂。預(yù)防方法：樁中心距離不小于3.5倍樁徑；確定打樁順序和行車(chē)路線，減少對(duì)新灌注混凝土樁的影響;采用跳打法或等已成型的樁混凝土達(dá)到60%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行下根樁的施工。

(2)縮頸樁縮頸：指樁身的局部直徑小于設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象。當(dāng)在淤泥和軟土層沉管時(shí)，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成縮頸。當(dāng)拔管過(guò)快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時(shí)，周?chē)倌噘|(zhì)土趁機(jī)填充過(guò)來(lái)，也會(huì)形成縮頸。預(yù)防方法：拔管時(shí)應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴(kuò)散壓力，混凝土坍落度應(yīng)控制在50～70mm。拔管時(shí)應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴(yán)格控制拔管的速度。(3)吊腳樁：是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒(méi)有落實(shí)到孔底地基土層上的現(xiàn)象。原因：當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ髸r(shí)，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時(shí)，水及泥漿進(jìn)入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開(kāi)，造成樁腳不密實(shí)，形成松軟層。預(yù)防方法：為防止活瓣不張開(kāi)，開(kāi)始拔管時(shí)，對(duì)樁腳底部進(jìn)行局部翻插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。(4)樁尖進(jìn)水進(jìn)泥砂

原因：活瓣樁尖合攏后有較大的間隙，樁尖與樁管接觸不嚴(yán)密或樁尖打壞。預(yù)防措施：對(duì)縫隙較大的活瓣樁尖及時(shí)修復(fù)、更換；樁尖與樁管接觸處用麻繩綁嚴(yán)實(shí)；用砂回填樁尖縫隙重新沉管；灌注封底至少1m后繼續(xù)沉管。補(bǔ)充：斷樁處理的幾種方法

徹底清理，在原位重新澆筑一根新樁。此種方法效果好、難度大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，可根據(jù)工程的重要性、地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量等因素選擇采用。挖至合格數(shù)處利用人工鑿毛，按挖孔法混凝土施工方法進(jìn)行混凝土的澆注。樁芯鑿井法。即邊降水邊在缺陷樁中心鑿一直徑為80cm的井，深度至少超過(guò)缺陷部位，然后清洗泥沙，放置鋼筋籠，澆筑膨脹混凝土。此方法日進(jìn)度0.6m，如果遇到個(gè)別樁水位處理不好、降不下去，更是困難重重，導(dǎo)致質(zhì)量、工期和經(jīng)濟(jì)上的重大損失。補(bǔ)充：混凝土灌注過(guò)量

如果灌樁時(shí)混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時(shí)，土體受到擾動(dòng)，強(qiáng)度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴(kuò)大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前應(yīng)詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，對(duì)于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時(shí)，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過(guò)大時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，改用其他樁型。

2.2.3人工挖孔灌注樁大直徑灌注樁是采用人工挖掘方法成孔，放置鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁基礎(chǔ)，也稱(chēng)墩基礎(chǔ)。它由承臺(tái)、樁身和擴(kuò)大頭組成(圖2.21)，穿過(guò)深厚的軟弱土層而直接坐落在堅(jiān)硬的巖石層上。優(yōu)點(diǎn)：樁身直徑大，承載能力高；施工時(shí)可在孔內(nèi)直接檢查成孔質(zhì)量，觀察地質(zhì)土質(zhì)變化情況；樁孔深度由地基土層實(shí)際情況控制，樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質(zhì)量。人工挖孔灌注樁的樁身直徑除了能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)承載力的要求外，還應(yīng)考慮施工操作的要求，故樁徑不宜小于800mm，一般為800～2000mm，國(guó)內(nèi)已施工的最大直徑為3500mm。樁端可采用擴(kuò)底或不擴(kuò)底兩種方法。根據(jù)樁端土的情況，擴(kuò)底直徑一般為樁身直徑的1.3～2.5倍，最大擴(kuò)底直徑可達(dá)4500mm。現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁厚度一般為D/10+5（cm）（其中D為樁徑），護(hù)壁內(nèi)等距放置8根直徑6～8mm、長(zhǎng)1m的直鋼筋，插入下層護(hù)壁內(nèi)，使上下護(hù)壁有鋼筋拉結(jié)，以避免某段護(hù)壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護(hù)壁因自重而沉裂的現(xiàn)象。施工機(jī)具垂直運(yùn)輸工具：?jiǎn)诬夒妱?dòng)葫蘆配提升金屬架與軌道，提土吊桶。排水機(jī)具：潛水泵。通風(fēng)設(shè)備：鼓風(fēng)機(jī)和送風(fēng)管。挖掘工具：鎬、鍬、土筐等。此外，還有井內(nèi)外照明，電鈴等設(shè)備

人工挖孔樁易出現(xiàn)的問(wèn)題忽視護(hù)壁混凝土質(zhì)量。一般施工單位認(rèn)為護(hù)壁的作用僅僅是保護(hù)孔壁不坍，因此對(duì)護(hù)壁混凝土不做嚴(yán)格的配合比設(shè)計(jì)，在施工中又不嚴(yán)格振搗，造成護(hù)壁混凝土強(qiáng)度極低。護(hù)壁混凝土與周邊土層容易脫空。因?yàn)闃兜暮奢d是通過(guò)護(hù)壁混凝土傳遞到土層上的，所以護(hù)壁混凝土與周邊土的密貼程度——護(hù)壁混凝土的荷載傳遞能力是必須考慮的。人工挖孔在遇到地下水滲流嚴(yán)重的土層，易造成護(hù)壁崩塌，或土體失穩(wěn)塌方；挖孔時(shí)遇有流砂層或地下水壓較大時(shí)，護(hù)壁底部土層易突然失土穩(wěn)定，泥土隨水急留涌出，產(chǎn)生井涌，使護(hù)壁與土體脫空，或形成不規(guī)則孔形。護(hù)壁混凝土遭破壞。如遇地下水，需邊挖邊抽水，致使地下水位下降，護(hù)壁易受到下沉土層產(chǎn)生的負(fù)摩阻力作用，使護(hù)壁產(chǎn)生拉力從而產(chǎn)生環(huán)向裂縫。如果護(hù)壁承受周邊不均勻土壓力的作用，可產(chǎn)生彎矩和剪力，護(hù)壁可能產(chǎn)生垂直裂縫。樁身混凝土澆注完成后，護(hù)壁和樁身混凝土形成一體，護(hù)壁是樁身的一部分，護(hù)壁裂縫和錯(cuò)位必將影響樁身質(zhì)量和側(cè)阻力的發(fā)揮?；炷凉嘧侗旧碣|(zhì)量較差。機(jī)械成孔混凝土灌注樁采用導(dǎo)管澆注方法，混凝土通過(guò)管內(nèi)與管外壓差達(dá)到不離析，均勻密實(shí)的效果。在實(shí)際施工中，有的施工單位在澆注人工挖孔樁時(shí)往往不使用導(dǎo)管澆注混凝土，極易使?jié)沧⒌幕炷廉a(chǎn)生離析。施工中存在安全隱患。由于人工挖孔施工人員一般素質(zhì)較低，安全生產(chǎn)意識(shí)淡薄，護(hù)壁混凝土?xí)r做時(shí)不做，或只做上層的護(hù)壁，不做下層護(hù)壁，遇有砂層或其它易坍塌土層的孔壁極易坍塌，產(chǎn)生涌砂，施工人員被埋入砂中不易搶救而死亡。還有的進(jìn)孔前和施工中不注意往孔內(nèi)輸氣，由于孔內(nèi)缺氧，極易造成人員傷亡事故。防范措施人工挖孔開(kāi)工之前，必須制定詳細(xì)施工方案，報(bào)批后方可開(kāi)工。施工過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)督，嚴(yán)格控制，避免偷工減料的事件發(fā)生，將各種質(zhì)量事故和安全傷亡事故消滅在萌芽階段。為保證樁身混凝土質(zhì)量，澆注時(shí)務(wù)必使用導(dǎo)管?；炷撂涠葢?yīng)稍小于水下混凝土，接近樁頂澆注的混凝土應(yīng)進(jìn)行振搗，以提高樁頂混凝土質(zhì)量。護(hù)壁混凝土必須從孔位開(kāi)始，按地質(zhì)穩(wěn)定程度決定一次澆注護(hù)壁高度，一般土層每挖深１ｍ，做１層護(hù)壁，下挖１層。護(hù)壁用細(xì)石素混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆注。如遇處理斷樁而需采用人工挖孔，且需挖孔很深時(shí)，護(hù)壁混凝土的厚度可適當(dāng)增加。護(hù)壁混凝土應(yīng)采用與樁身混凝土相同強(qiáng)度配比。

一定要認(rèn)真檢查孔深，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，一定將孔底水抽凈。否則會(huì)使樁端混凝土稀釋?zhuān)档蜆抖顺休d力。施工中一定要抓好安全生產(chǎn)，人員下井前一定先輸氣。保證孔中有足夠的新鮮空氣。要求施工人員時(shí)刻注意土層變化，發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定土層及時(shí)匯報(bào)，落實(shí)安全措施后，再繼續(xù)施工。要控制施工進(jìn)度，一是地下水不能降得太快，也不能因水影響人工挖孔施工；二是沒(méi)有做好護(hù)壁，不能繼續(xù)下挖，護(hù)壁內(nèi)徑要等于或稍大于原設(shè)計(jì)樁徑。斷樁處理時(shí)要將斷樁鑿到位，保證斷樁樁頭的混凝土見(jiàn)到新茬；斷樁樁頭要清理干凈，保證新舊混凝土連接好。監(jiān)理下樁底檢查樁底持力層巖樣補(bǔ)充：砂礫層人工挖孔樁施工經(jīng)常出現(xiàn)遇巖石后孔底滲水量過(guò)大，建議采用邊挖邊沉混凝土護(hù)筒。首先用水泵將孔內(nèi)水基本抽干，然后沿筒底鑿除巖石約30cm深，再往四周開(kāi)挖環(huán)形槽，保證其外緣比護(hù)筒外緣寬10cm。待樁內(nèi)水基本穩(wěn)定后灌注水下混凝土封底，，強(qiáng)度等級(jí)C15，厚度40cm。封閉完成72h后可將水抽盡，將樁內(nèi)混凝土鑿除，如滲水量較小即可繼續(xù)開(kāi)挖?；炷磷o(hù)筒接頭部位應(yīng)留錨固頭筋，接高時(shí)對(duì)混凝土接頭表面鑿毛達(dá)到基本不漏水。砂礫層護(hù)筒偏斜問(wèn)題原因：挖土不對(duì)稱(chēng)；井內(nèi)流砂導(dǎo)致護(hù)筒突然下沉；護(hù)筒遇到較大卵石頂住沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)；筒內(nèi)挖出的土堆在護(hù)筒外一側(cè)；護(hù)筒外砂礫一側(cè)沉陷，未及時(shí)回填。糾正方法：對(duì)待護(hù)筒傾斜，在護(hù)筒高的一側(cè)集中挖土，在低的一側(cè)回填砂礫或黏土，必要時(shí)在護(hù)筒頂面施加水平力扶正。對(duì)待護(hù)筒中心位置偏移，先將護(hù)筒傾斜，然后均勻挖出砂礫，使得護(hù)筒中心線下沉至設(shè)計(jì)中心線后，再進(jìn)行糾偏。2.2.4干作業(yè)螺旋鉆孔灌注樁

干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)鉆孔。適用于成孔深度內(nèi)沒(méi)有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基，不適于有地下水的土層和淤泥質(zhì)土。干作業(yè)螺旋鉆孔灌注樁施工過(guò)程如圖2.11所示。鉆機(jī)就位后，鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，開(kāi)鉆時(shí)先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時(shí)糾正鉆孔的偏斜。鉆孔至規(guī)定要求深度后，進(jìn)行孔底清土。清孔的目的是將孔內(nèi)的浮土、虛土取出，減少樁的沉降。方法是鉆機(jī)在原深處空轉(zhuǎn)清土，然后停止旋轉(zhuǎn)，提鉆卸土。鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數(shù)、間距及主筋保護(hù)層均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，綁扎牢固，防止變形。用導(dǎo)向鋼筋送入孔內(nèi)，同時(shí)防止泥土雜物掉進(jìn)孔內(nèi)。鋼筋骨架就位后，應(yīng)立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注時(shí)，應(yīng)分層澆筑、分層搗實(shí)，每層厚度50～60cm。2.3地下連續(xù)墻施工

地下連續(xù)墻：通過(guò)專(zhuān)用的挖（沖）槽設(shè)備，沿著地下建筑物或構(gòu)筑物的周邊，按預(yù)定的位置，開(kāi)挖出或沖鉆出具有一定寬度與深度的溝槽，并在槽內(nèi)設(shè)置具有一定剛度的鋼筋籠，然后用導(dǎo)管澆灌水下混凝土，分段施工，用特殊方法接頭，使之連成地下連續(xù)的鋼筋混凝土墻體。

作用:基坑開(kāi)挖時(shí)防滲、擋土，鄰近建筑物的支護(hù)，以及作為基礎(chǔ)的一部分。適應(yīng)條件：處于軟弱地基的深大基坑，周?chē)钟忻芗慕ㄖ夯蛑匾叵鹿芫€，對(duì)周?chē)孛娉两岛徒ㄖ锍两狄笮鑷?yán)格限制時(shí)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)亦作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，且對(duì)抗?jié)B有較嚴(yán)格要求時(shí)；采用逆作法施工，地上和地下同步施工時(shí)。類(lèi)型板壁式：應(yīng)用最多，適用于各種直線段和圓弧段墻體。T形和π形：適用于開(kāi)挖深度較大，支撐垂直間距大的情況。格形：前兩種組合在一起的結(jié)構(gòu)形式，可不設(shè)支撐，靠其自重維持墻體的穩(wěn)定。預(yù)應(yīng)力U形折板：新式地下連續(xù)墻，是一種空間受力結(jié)構(gòu)，剛度大、變形小、能節(jié)省材料。地下連續(xù)墻施工工藝過(guò)程：修筑導(dǎo)墻→挖槽→吊放接頭管（箱）→吊放鋼筋籠→澆注混凝土。導(dǎo)墻：為了控制地下連續(xù)墻的平面位置和尺寸準(zhǔn)確、保護(hù)槽口、防止槽壁頂部坍塌，支承施工設(shè)備和鋼筋籠焊接接長(zhǎng)時(shí)的荷載，在地下連續(xù)墻成槽前，在連續(xù)墻兩側(cè)預(yù)先制做的鋼筋混凝土或磚砌墻體。（一般深度1500mm)導(dǎo)墻作用控制地下連續(xù)墻施工精度：導(dǎo)墻與地下墻中心相一致，規(guī)定了構(gòu)造的位置走向，可作為量測(cè)挖槽標(biāo)高、垂直度的基準(zhǔn)，導(dǎo)墻頂面又作為機(jī)架式挖土機(jī)械導(dǎo)向鋼軌的架設(shè)定位。擋土作用：地表土層受到底面超載的影響，容易塌陷，導(dǎo)墻起擋土的作用，每隔1~2m加設(shè)上下兩道木支撐。重物支撐臺(tái)：施工期間承受鋼筋籠、灌注混凝土用的導(dǎo)管、接頭管及其他施工機(jī)械的靜、動(dòng)荷載。維持穩(wěn)定液面的作用：導(dǎo)墻內(nèi)蓄泥漿，保證槽壁的穩(wěn)定，要使泥漿液面始終保持高于地下水位一定的高度。一般為1.25~2m。導(dǎo)墻的形式一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。也有鋼制的或預(yù)制鋼筋砼的裝配式結(jié)構(gòu)（能重復(fù)使用）。根據(jù)工程試驗(yàn)，采用現(xiàn)場(chǎng)澆注的鋼筋混凝土導(dǎo)墻有下列好處：（1）容易做到底部與土層結(jié)合，防止泥漿流失。（2）適用于表層土為雜填土、軟黏土等承載力較小的土層。（3）適用于作用在導(dǎo)墻上荷載很大的情況，根據(jù)計(jì)算確定伸出部分的長(zhǎng)度。槽段開(kāi)挖約占工期的一半，挖槽精度決定墻體制作的精度，是決定施工進(jìn)度和質(zhì)量的關(guān)鍵。地下連續(xù)墻是分段施工。每一段稱(chēng)為地下連續(xù)墻的一個(gè)槽段（一個(gè)單元），一個(gè)槽段是一次混凝土澆筑單位。槽段長(zhǎng)度的選擇，理論上講除去小于鉆機(jī)長(zhǎng)度的尺寸不能施工外，各種長(zhǎng)度均可施工。影響長(zhǎng)度的主要因素：地下連續(xù)墻所處的地質(zhì)情況；工地設(shè)備的起重機(jī)能力；時(shí)間單位內(nèi)供應(yīng)混凝土的能力等。槽段的連接接頭應(yīng)滿(mǎn)足受力和防滲要求。國(guó)內(nèi)多用接頭管連接非剛性接頭。在挖除單元槽段土體后，在一端先吊放接頭管，再吊入鋼筋籠，澆筑砼后逐漸拔出接頭管，形成半圓形接頭。鋼筋籠加工與吊放受力筋為Ⅱ級(jí)鋼，直徑不宜小于16mm，構(gòu)造筋采用Ⅰ級(jí)鋼，直徑不宜小于12mm，鋼筋籠最好按槽段做成整體，若需要分段制作及吊放再連接時(shí)，鋼筋籠拼接宜采用焊接，宜用幫條焊。鋼筋籠端部與接頭管或砼接頭面應(yīng)留有15~20cm的間隙。主筋保護(hù)層厚度7~8cm，保護(hù)層墊塊厚5cm，墊塊和墻面之間留有2~3cm。制作鋼筋籠先確定導(dǎo)管位置，這部分空間上下連通縱筋在內(nèi)側(cè)，橫筋在外側(cè)?？v筋底部應(yīng)該稍向內(nèi)彎折。加工鋼筋籠時(shí)，根據(jù)鋼筋籠重量、尺寸及起吊方式和吊點(diǎn)布置，在鋼筋籠內(nèi)布置一定數(shù)量的縱向桁架。起吊過(guò)程中鋼筋籠應(yīng)不產(chǎn)生彎曲變形。為防止鋼筋籠晃動(dòng)，可系繩索人工控制。插入鋼筋籠時(shí)，使鋼筋籠對(duì)準(zhǔn)單元槽段中心，垂直準(zhǔn)確插入槽內(nèi)。鋼筋籠插入槽內(nèi)后，檢查標(biāo)高是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，然后擱置在導(dǎo)墻上。分段制作鋼筋籠時(shí)，上下兩段鋼筋籠成直線連接。水下混凝土澆注清除沉渣，槽底淤泥厚應(yīng)≤150～250mm；具有水下澆注混凝土的特點(diǎn)，強(qiáng)度等級(jí)不低于C20，砼的級(jí)配滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)要求和水下砼施工要求，比如流態(tài)砼的坍落度在15~20cm左右。用導(dǎo)管澆注。導(dǎo)管數(shù)量與槽段長(zhǎng)有關(guān)，槽段長(zhǎng)小于4m，導(dǎo)管1根；大于4m，2根或2根以上。導(dǎo)管間距：用150mm導(dǎo)管，間距2m，用200mm，間距3m。制作鋼筋籠導(dǎo)墻開(kāi)挖導(dǎo)墻施工鋼筋綁扎導(dǎo)墻模板支撐導(dǎo)墻混凝土澆筑導(dǎo)墻澆筑完畢注意養(yǎng)護(hù)，中間要架設(shè)木支撐或磚支撐成槽開(kāi)挖起吊鋼筋籠放置接頭管鋼筋籠入槽澆筑混凝土沉井基礎(chǔ)概念：先在樁位上制作鋼筋混凝土井筒，井筒下?lián)v制鋼筋混凝土刃腳，然后在筒內(nèi)挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷載來(lái)克服筒壁與土體之間的摩擦阻力，邊挖邊沉，使其垂直地下沉到設(shè)計(jì)要求深度,然后經(jīng)過(guò)混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺(tái)或其它結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。適用情況上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，做擴(kuò)大基礎(chǔ)開(kāi)挖工作量大，以及支撐困難，但在一定深度下有好的持力層，采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比較，經(jīng)濟(jì)上較為合理的；在山區(qū)河流中，雖然土質(zhì)較好，但沖刷大，或河中有較大卵石不便樁基礎(chǔ)施工時(shí)；巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深；采用擴(kuò)大基礎(chǔ)施工圍堰有困難時(shí)。優(yōu)點(diǎn)埋置深度可以很大，整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直荷載和水平荷載；沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時(shí)的擋土圍堰結(jié)構(gòu)物，施工工藝并不復(fù)雜。沉井施工時(shí)對(duì)鄰近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎(chǔ)影響小。缺點(diǎn)施工期較長(zhǎng)；對(duì)粉細(xì)砂類(lèi)土在井內(nèi)抽水易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；沉井下沉過(guò)程中遇到的大孤石、樹(shù)干或井底巖層表面傾斜過(guò)大，均會(huì)給施工帶來(lái)一定困難。分類(lèi)按施工方法：一般沉井，浮運(yùn)沉井。按建筑材料：混凝土沉井，鋼筋混凝土沉井，竹筋混凝土沉井。平面形狀剖面沉井主要由刃腳、井壁、內(nèi)隔墻、取土井、凹槽、封底、頂板等部分組成。一般構(gòu)造旱地上沉井的施工橋梁墩臺(tái)位于旱地時(shí)，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及澆筑頂板。1.整平場(chǎng)地若天然地面土質(zhì)較好，只需將地面雜物清掉整平地面，就可在其上制造沉井，如為了減小沉井的下沉深度也可在基礎(chǔ)位置處挖一淺坑，在坑底制造沉井下沉，坑底應(yīng)高出地下水位0.5～1.0m。如土質(zhì)松軟，應(yīng)整平夯實(shí)或換土夯實(shí)。在一般情況下，應(yīng)在整平場(chǎng)地上鋪上不小于0.5m厚的砂或砂礫層。2.制造第一節(jié)沉井制造沉井前，應(yīng)先在刃腳處對(duì)稱(chēng)鋪滿(mǎn)墊木，以支承第一節(jié)沉井的重量，并按墊木定位立模板以綁扎鋼筋。然后在刃腳位置處放上刃腳角鋼，豎立內(nèi)模，綁扎鋼筋，再立外模澆筑第一節(jié)沉井。3、拆模及抽墊當(dāng)沉井混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度70％時(shí)可拆除模板，達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可抽撤墊木。抽撤墊木應(yīng)分區(qū)、依次、對(duì)稱(chēng)、同步地向沉