第6章 樁基工程設(shè)計(jì)與施工

第六章樁基工程設(shè)計(jì)與施工

6.1樁基設(shè)計(jì)概述

建筑樁基采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，以可靠度指標(biāo)來度量樁基的可靠性，并采用以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式來進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。有兩種極限狀態(tài)：（1）承載力極限狀態(tài)：指樁基達(dá)到最大承載能力或整體失穩(wěn)或發(fā)生了不適于繼續(xù)承載的變形。（2）正常使用極限狀態(tài)：指樁基達(dá)到建筑物正常使用規(guī)定的變形值或達(dá)到耐久性要求的某項(xiàng)限值。6.1.1承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式1.豎向承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式（1）荷載效應(yīng)基本組合（無地震作用）軸心豎向力作用下滿足：γ0N≤R；偏心豎向力作用下滿足：γ0N≤R；γ0Nmax≤1.2R；式中：γ0—建筑樁基重要性系數(shù)，安全等級(jí)為一、二、三級(jí)時(shí)，分別取1.1、1.0、0.9；對于樁下單樁按提高一級(jí)考慮。N—軸心豎向力作用下，樁基中復(fù)合基樁或基樁的豎向力設(shè)計(jì)值（KN）；Nmax--軸心豎向力作用下，樁基中復(fù)合基樁或基樁的最大豎向力設(shè)計(jì)值（KN）；R--樁基中復(fù)合基樁或基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值（KN）；（2）地震作用效應(yīng)組合軸心豎向力作用下滿足：N≤1.25R；偏心豎向力作用下滿足：N≤1.25R；和Nmax≤1.5R；2.作用在樁頂?shù)妮S向力設(shè)計(jì)值（1）假定條件①承臺(tái)為絕對剛性，受彎矩作用時(shí)呈平面轉(zhuǎn)動(dòng)，不產(chǎn)生撓曲；②樁與承臺(tái)為鉸接相連，只傳遞軸力和水平力，不傳遞彎矩；③樁的剛度相等。（2）計(jì)算表達(dá)式*軸心豎向力作用下：N=（F+G）/n；*偏心豎向力作用下：Ni=（F+G）/n±（Mxyi/∑yi2）±（Myxi/∑xi2）；6.1.2樁基設(shè)計(jì)基本程序與內(nèi)容1.選擇樁型與材料；2.確定樁端持力層、樁長與樁截面尺寸；3.計(jì)算單樁承載力；4.確定樁數(shù)與布樁；5.驗(yàn)算樁基沉降與下臥層承載力等；6.承臺(tái)設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)計(jì)算在“地基與基礎(chǔ)”課程中已作了詳細(xì)介紹，在此不再贅述。6.2預(yù)制樁施工先在工廠或現(xiàn)場制作，再運(yùn)到現(xiàn)場或就地施工的樁。6.2.1主要施工方法與適用條件1.打入法：一般用錘擊或振動(dòng)法下沉，施工噪音大，劑土效應(yīng)對周邊環(huán)境影響大，不宜在城市中使用，當(dāng)持力層中有堅(jiān)硬夾層時(shí)，也不宜使用。2.靜力壓入法：利用無噪音的機(jī)械將預(yù)制樁壓入到持力層。適用于軟弱土層，當(dāng)存在厚度大于2m的中密以上的砂夾層時(shí)，不宜使用。6.2.2工藝要點(diǎn)與質(zhì)量控制條件1.混凝土預(yù)制樁（1）制作①可在工廠或現(xiàn)場預(yù)制，預(yù)制場地必須平整、堅(jiān)實(shí)，可用木模或鋼模，模板必須平整牢靠，尺寸準(zhǔn)確。②鋼筋骨架的主筋連接宜采用電焊或電弧焊，主筋接頭配置在同一截面內(nèi)的數(shù)量，當(dāng)采用閃光對焊和電弧焊時(shí)，對受拉筋，不得超過50%，相鄰兩主筋接頭截面的距離應(yīng)大于35dg，并不應(yīng)小于500mm。③預(yù)制樁的單節(jié)長度應(yīng)滿足樁架的有效高度、制作場地條件、運(yùn)輸與裝卸能力，應(yīng)避免樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中接樁。④錘擊預(yù)制樁，其粗骨料粒徑宜為5~40mm，澆注混凝土?xí)r，宜從樁頂開始，并應(yīng)防止另一端的砂漿積聚過多。錘擊預(yù)制樁應(yīng)在強(qiáng)度與齡期均達(dá)到要求后，方可錘擊。⑤預(yù)制樁鋼筋骨架的允許偏差以及樁制作的允許偏差應(yīng)滿足規(guī)范要求。（2）混凝土預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸與堆存混凝土預(yù)制樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可起吊，達(dá)到100%后才能運(yùn)輸。堆放場地必須平整、堅(jiān)實(shí)，墊木與吊點(diǎn)應(yīng)保持在同一橫截面內(nèi)，且各層墊木應(yīng)上、下對齊，堆放層數(shù)不宜超過4層。（3）預(yù)制樁的接樁①方法：主要有焊接、法蘭接和硫磺膠泥錨接三種。前兩種可用于各類土層；后者適用與軟土層，但對一級(jí)建筑樁基或承受拔力的樁宜慎用。②接樁材料應(yīng)符合下列要求：*焊接接樁：鋼板宜采用低碳鋼，焊條宜用E43；*法蘭接樁：鋼板和螺栓宜用低碳鋼；*硫磺膠泥錨接樁：硫磺膠泥的配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定，其物理力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。為保證硫磺膠泥錨接樁的質(zhì)量，應(yīng)做到：錨筋應(yīng)刷清并調(diào)直；錨筋孔內(nèi)應(yīng)有完好羅紋，無積水、雜物和油污；接樁時(shí)，接點(diǎn)的平面和錨筋孔內(nèi)應(yīng)灌滿膠泥；灌注時(shí)間不得超過兩分鐘，灌注后停歇時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定；膠泥試塊每班不得少于一組。（4）混凝土預(yù)制樁的沉樁①沉樁前應(yīng)清障、整平、排水暢通，并滿足打樁所需要的地面承載力；②應(yīng)根據(jù)具體條件選擇合適的樁錘；③打樁時(shí)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定：樁帽或送樁帽與樁周圍的間隙應(yīng)為5~10mm；錘與樁帽、樁帽與樁之間應(yīng)加設(shè)彈性襯墊；樁錘、樁帽或送樁帽應(yīng)和樁身在同一中心線上；樁插入時(shí)的垂直度偏差不得超過0.5%；④打樁順序應(yīng)按下列規(guī)定執(zhí)行：對于密集群樁，自中間向兩個(gè)方向或四周對稱施打；當(dāng)一側(cè)有毗鄰建筑物時(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，先長后短；

⑤樁停止錘擊的控制原則：*樁端位于一般土層時(shí)，以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，貫入度可作為參考；*樁端達(dá)到堅(jiān)硬、硬塑粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土、風(fēng)化巖時(shí)，以貫入度控制為主，樁端標(biāo)高可作參考；*貫入度已達(dá)到而樁端標(biāo)高未達(dá)到時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣，按每陣10擊貫入度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值確認(rèn)。必要時(shí)，施工控制貫入度應(yīng)通過試驗(yàn)與有關(guān)單位會(huì)商確定。⑥當(dāng)遇到貫入度劇變，樁身突然發(fā)生傾斜、位移或有嚴(yán)重回彈，樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫、破碎等情況時(shí)，應(yīng)暫停打樁，并分析原因，采取相應(yīng)措施。⑦當(dāng)采用射水法沉樁時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：*水沖法打樁適用于砂土和碎石土；*水沖至最后1~2m時(shí)，應(yīng)停止射水，并用錘擊沉至規(guī)定標(biāo)高。停錘控制標(biāo)準(zhǔn)與上述相同。⑧為避免或減少沉樁劑土效應(yīng)對鄰近建筑物和地下管線等的影響，施打大面積密集樁群時(shí)，可采取下列輔助措施：*預(yù)鉆孔；*設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板，以消除部分超靜孔隙水壓力，減小劑土；*設(shè)置隔離板樁或地下連續(xù)墻；*開挖地面隔震溝；*限制打樁速度；注意對鄰近建筑物的觀測與監(jiān)護(hù)等。⑨靜力壓樁適用于軟弱土層，當(dāng)存在厚度大于2m的中密以上砂夾層時(shí)，不宜采用。⑩樁位允許偏差不應(yīng)超過±100~150mm。

⑩按標(biāo)高控制的樁，樁頂標(biāo)高的允許偏差為-50~+100mm，斜樁傾斜度的偏差，不得大于傾斜角公切值的15%。2.鋼樁----鋼管樁、H型樁及其它異型鋼樁（1）制作材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；制作現(xiàn)場應(yīng)有平整的場地及擋風(fēng)防雨設(shè)施；尺寸允許偏差應(yīng)符合有關(guān)要求；分段（節(jié)）原則與混凝土預(yù)制樁相同，且不宜大于15m；用于腐蝕環(huán)境時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求作防腐處理。（2）焊接必須除銹，除油污和保持干燥；下節(jié)樁頂經(jīng)錘擊后的變形部分應(yīng)割除；上下節(jié)樁焊接時(shí)應(yīng)校正垂直度，對口的間隙為2~3mm；焊絲或焊條應(yīng)烘干；焊接應(yīng)對稱進(jìn)行；焊接應(yīng)用多層焊，鋼管樁各層縫的接頭應(yīng)錯(cuò)開，焊渣應(yīng)清除；雨雪或低于0oC的天氣，無可靠措施確保焊接質(zhì)量時(shí)，不得焊接；每個(gè)接頭焊接完畢，應(yīng)冷卻一分鐘后，方可錘擊。H型鋼樁或其它異型薄壁鋼樁，接頭處應(yīng)加連接板，其型式如無規(guī)定，可按等強(qiáng)度設(shè)置。（3）運(yùn)輸和堆存堆場應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)、排水暢通；樁兩端應(yīng)有適當(dāng)保護(hù)措施，鋼管樁應(yīng)設(shè)保護(hù)圈；搬運(yùn)時(shí)應(yīng)防止樁體撞擊而造成樁端、樁體損壞或彎曲；鋼樁應(yīng)按規(guī)格、材質(zhì)分別堆放，堆放層數(shù)不宜太高。（4）鋼樁的沉樁----與混凝土預(yù)制樁基本一致。6.3人工挖孔樁施工人工挖孔灌注樁是指在樁位采用人工挖掘方法成孔（或樁端擴(kuò)大），然后安放鋼筋籠、灌注混凝土而成的樁基。主要特點(diǎn)是受力性能可靠，不需要大型的機(jī)具設(shè)備，施工工藝簡單，工期較短，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工安全性較差，稍一疏忽，容易發(fā)生人身傷亡事故。

1.人工挖孔樁的適用條件及一般做法（1）適用條件：

適用于地下水位以上或地下水較少的人工填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及風(fēng)化巖地層等。在地下水位較高的軟土地區(qū)，經(jīng)采取嚴(yán)格而恰當(dāng)?shù)氖┕すに嚰按胧┖笠部墒褂谩?/p>

（2）一般做法：樁身直徑一般為800~2000mm，最大直徑在國外已達(dá)8000mm，國內(nèi)已達(dá)4200mm；樁端可采取不擴(kuò)底和擴(kuò)底兩種方法；視樁端土層情況，擴(kuò)底直徑一般為樁身直徑的1.3~2.5倍，擴(kuò)底變徑尺寸一般按（D-d）/2:h=1:4的要求進(jìn)行控制。擴(kuò)底部分分為平底和弧底兩種，后者的矢高h(yuǎn)1≥（D-d）/4。挖孔樁的孔深一般不超過25m（但在采取措施后也可以超過，如大連某挖孔樁工程，樁徑2.4~4.2m，樁長22~52m；廈門某挖孔樁工程，樁徑1.8m，樁長73m；西安黃土中也有樁長超過70m的例子）。

樁長l與樁徑d的關(guān)系：l≤8m，d≥800mm；l=8~15m，d≥1000mm；l=15~20m，d≥1200mm；l＞20m，d≥1500mm。2.人工挖孔樁的施工工藝為保證施工安全，必須考慮防止孔壁坍塌的支護(hù)措施—護(hù)壁。護(hù)壁方法有現(xiàn)澆混凝土、噴射混凝土、磚砌護(hù)壁與及鋼板護(hù)壁等。（1）采用現(xiàn)澆混凝土分段護(hù)壁時(shí)的施工程序：放線定位—設(shè)置操作平臺(tái)，提土支護(hù)及防雨棚—以0.8~1.0m分段進(jìn)行土方開挖—測量控制—支護(hù)壁模板—灌注護(hù)壁混凝土—拆模，繼續(xù)開挖，直至設(shè)計(jì)深度—鋼筋籠沉放—排除孔底積水，灌注樁身混凝土。（2）采用波紋鋼模板支護(hù)時(shí)的人工挖孔樁的施工程序（略）3.施工注意事項(xiàng)（1）必須采取施工安全措施。（2）必須遵守人工挖孔樁施工規(guī)程規(guī)范的要求。4.挖孔樁常遇到的施工問題樁孔歪斜；樁徑偏?。蛔o(hù)壁坍塌；由于物體下落造成孔內(nèi)工作人員的人身事故；人員墜落；涌砂涌泥；孔內(nèi)缺氧造成人身事故；孔內(nèi)有害氣體造成人身事故；孔底虛土過厚；樁端持力層周圍松動(dòng)；樁身混凝土離析；鄰近建、構(gòu)筑物產(chǎn)生位移、沉降。6.4鉆孔灌注樁施工鉆孔灌注樁（簡稱鉆孔樁）是用鉆（沖或抓）孔機(jī)械在巖土中先鉆成樁孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋籠并灌注混凝土而筑成的深基礎(chǔ)，用以將結(jié)構(gòu)物的荷載傳遞到遠(yuǎn)比結(jié)構(gòu)物使用部分為低的持力層。若樁孔底部還可使之?dāng)U大，形成一種所謂“擴(kuò)底樁”特點(diǎn)：施工設(shè)備簡單，操作方便，適用于各種砂性土、粘性土，也適用于碎石、卵礫石類土層和基巖層6.4.1施工方法與適用條件主要施工方法有：泥漿護(hù)壁鉆孔或沖孔灌注樁、干作業(yè)成孔灌注樁。適用條件：泥漿護(hù)壁鉆（沖）孔灌注樁適用于地下水位以下的各種土體地層和風(fēng)化巖層以及地質(zhì)條件復(fù)雜、夾層多、風(fēng)化不均、軟硬變化較大的巖層。該法還適用于用來鉆透舊基礎(chǔ)、大孤石等障礙物。干作業(yè)成孔灌注樁主要適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密實(shí)以上的砂土以及風(fēng)化巖層等。6.4.2施工工藝要求與質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)1.除能自行造漿的土層外，均應(yīng)制備泥漿；（采用高塑性粘土或膨潤土）2.拌制泥漿應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越的土層進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)；3.應(yīng)埋設(shè)井口護(hù)筒，護(hù)筒一般用4~8mm鋼板制作，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100mm，埋設(shè)深度在粘性土中不宜小于1.0m，在砂土中不宜小于1.5m；4.施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.00m以上，在受水位漲落影響時(shí)，泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上。5.灌注混凝土前，孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.25，含砂率≤8%，粘度≤28s；在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的地段中，應(yīng)采取維持孔壁穩(wěn)定的措施。6.鉆孔機(jī)具與工藝的選擇，應(yīng)根據(jù)樁型、孔深、、土層情況、泥漿排放與處理等綜合確定。對孔深大于30m的端承樁，宜采用反循環(huán)工藝成孔或清孔。7.為保證鉆孔的垂直度，鉆機(jī)設(shè)置的導(dǎo)向裝置應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。8.沖擊成孔灌注樁還應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，如防止孔斜、塌孔、掉鉆等。9.灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：端承樁≤50mm；摩擦端承樁與端承摩擦樁≤100mm；摩擦樁≤300mm。10.成孔經(jīng)終孔驗(yàn)收后，進(jìn)行鋼筋籠吊放，經(jīng)隱蔽工程驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行水下混凝土灌注。11.水下混凝土灌注應(yīng)符合下列規(guī)定：水下混凝土必須具備良好的和易性，塌落度宜為180~220mm，水泥用量不少于360kg/m3，含砂率宜為40~45%，并宜選用中、粗砂，粗骨料的最大粒徑≤40mm。為改善和易性和緩凝，水下混凝土宜摻加外加劑。12.澆筑水下混凝土應(yīng)遵守下列規(guī)定：最初澆注時(shí)，導(dǎo)管底部至孔底距離宜為300~500mm；應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次性埋入混凝土面以下大于0.8m；導(dǎo)管埋深宜為2~6m，嚴(yán)禁導(dǎo)管提出混凝土面；水下混凝土必須連續(xù)施工，每根樁澆注時(shí)間按初盤混凝土的初凝時(shí)間控制，對澆注過程中的一切故障均應(yīng)記錄備案；控制最后一次混凝土灌注量，樁頂不得偏低，應(yīng)鑿除的浮漿高度必須保證暴露的樁頂混凝土達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼護(hù)筒1．制作：按鋼筋籠的配筋圖進(jìn)行配筋和焊接，具體制作過程比較復(fù)雜繁瑣2．鋼筋籠長度受起吊高度限制時(shí)可分段制作。一般是全長超過10m時(shí)宜分段。兩段連接時(shí)主筋接頭應(yīng)互相錯(cuò)開，保證同截面內(nèi)的接頭數(shù)目不多于主筋總根數(shù)的50%，兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于50cm3．鋼筋籠的保護(hù)層墊塊厚度水上≥30mm，水下≥50mm，不少于兩組，采用混凝土預(yù)制塊或鋼筋“耳朵”方法鋼筋籠的制作與吊放鋼筋籠的吊放①設(shè)2~4個(gè)位置恰當(dāng)?shù)钠鸬觞c(diǎn)，若直徑較大，長度大于6m，對起吊點(diǎn)給予加強(qiáng)，以保證鋼筋籠不致于變形②吊放時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)孔位輕放、慢放入孔③孔口對接上下主筋對正，保證鋼筋籠上下軸線一致④鋼筋籠全部入孔后，按設(shè)計(jì)要求檢查，并定位于孔口，防止上竄或自重下落造成錯(cuò)位⑤當(dāng)灌完的混凝土開始初凝時(shí)，即割斷掛環(huán)混凝土配制與灌注的一般要求1．樁身混凝土在28天齡期后應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求2．砼的配制應(yīng)滿足下列要求：（1）砼配合比符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求（2）砼的坍落度：水下灌注為20±2cm；干作業(yè)灌注為8~10cm；沉管成孔灌注為6~8cm（3）砼具有良好的和易性（4）砼具有良好的粘結(jié)性和保水性4．灌注充盈系數(shù)：1.0~1.35．填寫混凝土灌注施工記錄，繪制有關(guān)圖表曲線

混凝土的配制與灌注砼配制材料1．水泥：2．粗骨料：堅(jiān)硬卵礫石和碎石，粒徑為20~40mm，最大粒徑不得大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6~1/8和鋼筋最小凈距的1/33．細(xì)骨料：天然中、粗河沙4．拌合用水5．外摻劑：如速凝劑、緩凝劑、減水劑和早強(qiáng)劑等水下混凝土的灌注機(jī)具1．導(dǎo)管：壁厚要求4~5mm，它的直徑依具體情況而定2．漏斗和儲(chǔ)料斗：儲(chǔ)料斗有兩個(gè)作用，一是灌注混凝土?xí)r儲(chǔ)放足夠數(shù)量的混凝土，滿足初存量的要求，保證導(dǎo)管一次性埋入砼面以下0.8m以上。二是將攪拌均勻后混凝土送入漏斗3．隔水塞：可采用硬塞、或軟塞、球塞或帶有導(dǎo)向裝置板塞作用：在砼開始灌注時(shí)起隔水作用，保證初灌的混凝土質(zhì)量4．?dāng)嚢铏C(jī)導(dǎo)管裝導(dǎo)管砼攪拌混凝土的水下灌注混凝土灌注分干孔灌注和水下灌注基本工序：①接導(dǎo)管柱②接漏斗③吊隔水塞④漏斗內(nèi)倒入砼⑤剪鐵絲⑥由儲(chǔ)料斗倒砼入漏斗⑦上拔導(dǎo)管柱⑧卸漏斗和一節(jié)或若干節(jié)導(dǎo)管⑨再接漏斗重復(fù)⑥~⑧⑩結(jié)束混凝土的水下灌注應(yīng)特別注意：1．導(dǎo)管下口與孔底（或沉淀層頂面）的間距以能放出隔水塞和混凝土為原則，一般為30~40cm2．砼的水灰比為0.5~0.6，含砂率30~40%，適當(dāng)摻入一些細(xì)砂。灌注開始后，應(yīng)緊湊地、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工3．及時(shí)提升導(dǎo)管，并保證提升后的導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度不小于1.5米（平時(shí)一般埋深為2~6m）。提升導(dǎo)管不可過猛4．灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值預(yù)加一定的高度（一般不小于0.5米），此范圍內(nèi)的浮漿和混凝土應(yīng)鑿除，以確保樁頂砼的質(zhì)量6.5沉管灌注樁施工6.5.1施工方法與適用條件

1.施工方法：常用的主要有振動(dòng)沉管、錘擊沉管兩種方法。其它的還有振動(dòng)沖擊沉管、靜壓沉管、振動(dòng)加壓沉管和旋轉(zhuǎn)劑壓沉管等方法。其共同特點(diǎn)就是將帶有活瓣式樁尖或預(yù)制樁尖的無縫鋼管沉入土中，然后邊灌注混凝土、邊振動(dòng)或邊錘擊邊拔出鋼管而形成灌注樁。2.適用條件：錘擊沉管灌注樁（指d≤480mm）主要適用于一般粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土、淤泥、松散至中密的砂土以及人工填土等。不宜用于標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N大于12的砂土、N大于15的粘性土以及碎石土。（但d≥500mm的大直徑錘擊沉管灌注樁可貫穿N=35~50的堅(jiān)硬土層，能以N≥50的強(qiáng)風(fēng)化巖或殘積土作為樁端持力層。振動(dòng)沉管灌注樁和振動(dòng)沖擊沉管灌注樁的適用范圍與錘擊沉管灌注樁基本相同，但其貫穿砂土層的能力較強(qiáng)，還適用于稍密的碎石土層。（當(dāng)?shù)鼗嬖诔袎汉畬訒r(shí)，沉管灌注樁應(yīng)慎用）。6.5.2施工工藝

1.振動(dòng)沉管灌注樁施工方法一般有單打法、復(fù)打法和反插法等。（1）施工程序?yàn)椋赫駝?dòng)沉管打樁機(jī)就位—--振動(dòng)沉管----灌注混凝土----邊拔管、邊振動(dòng)、邊灌注混凝土----放鋼筋籠或插筋，成樁。（2）施工注意事項(xiàng)：1）振動(dòng)沉管施工應(yīng)遵循下列規(guī)定：①宜按樁基施工流水順序，依次向后退打；對于群樁基礎(chǔ)，或樁的中心距小于3.5倍樁徑時(shí)，應(yīng)跳打，中間樁應(yīng)待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的50%后，方可施打。②預(yù)制樁尖的位置應(yīng)與設(shè)計(jì)相符，樁管應(yīng)垂直套入樁尖，樁管與樁尖的接觸處應(yīng)加墊草繩或麻袋，樁管與樁尖的軸線應(yīng)重合，樁管內(nèi)壁應(yīng)保持干凈。③沉管過程中，應(yīng)經(jīng)常探測管內(nèi)有無地下水或泥漿，如發(fā)現(xiàn)水或泥漿較多，應(yīng)拔出樁管檢查活瓣樁尖縫隙是否過疏而漏進(jìn)泥水。如果過疏應(yīng)加以修理，并用砂回填樁孔后重新沉管；如再發(fā)現(xiàn)有小量水時(shí)，一般可在沉入前先灌入0.1m3左右的混凝土或砂漿封堵活瓣樁尖縫隙再繼續(xù)沉入。對于預(yù)制樁尖的情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)樁管內(nèi)水或泥漿較多時(shí)，應(yīng)拔出樁管，采取措施，重新按放樁尖后再沉管。④振動(dòng)沉管時(shí)，可用收緊鋼絲繩加壓，或加配重，以提高沉管效率。用收緊鋼絲繩加壓時(shí)，應(yīng)隨樁管沉入深度隨時(shí)調(diào)整離合器，防止抬起樁架，發(fā)生事故。⑤必須嚴(yán)格控制最后兩個(gè)2min的貫入速度，其值按設(shè)計(jì)要求，或根據(jù)試樁和當(dāng)?shù)氐拈L期施工經(jīng)驗(yàn)確定。測量貫入速度時(shí)，應(yīng)使配重及電源電壓保持正常。2）單打法施工時(shí)，應(yīng)遵循下列規(guī)定：①樁管內(nèi)灌滿混凝土后，先振動(dòng)5~10s，再開始拔管。應(yīng)邊振邊拔，每拔0.5~1.0m，停拔5~10s，但保持振動(dòng)，如此反復(fù)，直至樁管全部拔出。②拔管速度在一般土層中以1.2~1.5m/min為宜，在軟弱土層中應(yīng)控制在0.6~0.8m/min。拔管速度，當(dāng)采用活瓣樁尖時(shí)宜慢，采用預(yù)制樁尖時(shí)可適當(dāng)加快。③在拔管過程中，樁管內(nèi)應(yīng)至少保持2m以上高度的混凝土，或不低于地面，可用吊錘量測。樁管內(nèi)的混凝土高度不足2m時(shí)要及時(shí)補(bǔ)灌，以防混凝土中斷，形成縮頸。④要嚴(yán)格控制拔管速度和高度，必要時(shí)可采取短停拔（0.3~0.5m）、長留振（15~20s）的措施，嚴(yán)防縮頸或短樁。⑤當(dāng)樁管底端接近地面標(biāo)高2~3m時(shí)，拔管應(yīng)尤其謹(jǐn)慎。3）復(fù)打法施工：

是指在單打法施工完成后，再把活瓣樁尖閉合起來，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劑壓，然后進(jìn)行第二次灌注混凝土和拔管。復(fù)打法能使樁徑增大，提高承載力；此外，還可借助于復(fù)打法，從活瓣樁尖處將鋼筋籠放進(jìn)樁管內(nèi)，然后閉合樁尖活瓣，進(jìn)行第二次沉管和混凝土的灌注。一次復(fù)打后的樁徑約為樁管外徑的1.4倍。對于預(yù)制樁尖的情況，當(dāng)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，以后的施工過程與單打法相同。對于混凝土充盈系數(shù)小于1.0的樁，可以采用全復(fù)打；對于有斷樁和縮頸懷疑的樁，可采用局部復(fù)打。全復(fù)打樁施工時(shí)，應(yīng)遵循下列規(guī)定：①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。②第一次灌注的混凝土應(yīng)達(dá)到自然地面，不得少灌。③應(yīng)隨拔管隨清除粘在套管壁和活瓣樁尖上以及散落在地面上的泥土。④前后兩次沉管的軸線應(yīng)重合。4）反插法施工：應(yīng)遵循下列規(guī)定①樁管灌滿混凝土之后，先振動(dòng)再開始拔管，每次拔管高度0.5~1.0m，反插深度0.3~0.5m；在拔管過程中應(yīng)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。②在樁端處約1.5m范圍內(nèi)，宜多次反插，以擴(kuò)大樁的端部截面。③穿過淤泥夾層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)放慢拔管速度，并減少拔管高度和反插深度。④在流動(dòng)性淤泥中，不宜采用反插法。⑤樁身配筋段施工時(shí)，不宜采用反插法。2.錘擊沉管灌注樁施工工藝錘擊沉管灌注樁沉樁機(jī)理和特點(diǎn)是：利用樁錘將樁管和預(yù)制樁尖打入土中，其對土的作用機(jī)理與用錘擊法沉設(shè)閉口鋼管樁相似，邊拔管、邊振動(dòng)、邊灌注混凝土、邊成型。在拔管過程中，由于保持對樁管進(jìn)行連續(xù)低錘密擊，使鋼管不斷得到?jīng)_擊振動(dòng)，從而振實(shí)混凝土。施工方法同樣也有單打法和復(fù)打法。施工程序：打樁機(jī)就位—錘擊沉管—開始灌注混凝土—邊拔管、邊振動(dòng)、邊繼續(xù)灌注混凝土—放鋼筋籠，繼續(xù)灌注混凝土，成樁。（1）錘擊沉管灌注樁施工注意事項(xiàng)錘擊沉管施工應(yīng)遵循下列規(guī)定：①宜按樁基施工流水順序，依次向后退打；對于群樁基