樁基礎(chǔ)施工技術(shù)課件

2023/6/101樁基礎(chǔ)施工技術(shù)3.3.5其它灌注樁施工3.3.4擴(kuò)底灌注樁施工3.3.3沉管灌注樁施工3.3.2鉆孔灌注樁施工3.3.1預(yù)制樁施工本節(jié)內(nèi)容3.3.6灌注樁施工質(zhì)量要求及安全技術(shù)

3.3.1預(yù)制樁施工

預(yù)制樁施工是將事先在預(yù)制構(gòu)件廠或施工現(xiàn)場制成的樁（鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼樁、木樁），利用相應(yīng)的打樁設(shè)備對準(zhǔn)樁位或?qū)?zhǔn)預(yù)先鉆好的孔將樁沉入到地基的預(yù)定設(shè)計深度。特點（1）制造質(zhì)量高、耐久性好；（2）承載力較高且易于保證；（3）施工機(jī)械化程度高，進(jìn)度快，能適應(yīng)不同土層施工。（4）打樁噪音大、擠土量大、樁徑小，地層及樁長受限；（5）接樁難度大，一般用漿錨法接樁較好；（6）鋼筋配筋量大、打樁荷載可能比樁身承載能力大。

預(yù)制樁施工前，應(yīng)根據(jù)施工圖設(shè)計要求、樁的類型、成孔過程對土的擠壓情況、地質(zhì)探測和試樁等資料，制定施工方案。其主要內(nèi)容包括：確定施工方法，選擇打樁機(jī)械，確定打樁順序，樁的預(yù)制、運輸，以及沉樁過程中的技術(shù)和安全措施。一、樁的制作、運輸、堆放（1）樁的制作管樁及長度在10m以內(nèi)的方樁在預(yù)制廠制作；較長的方樁在打樁現(xiàn)場制作，所用混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C30。模板可以保證樁的幾何尺寸準(zhǔn)確，使樁面平整挺直；樁頂面模板應(yīng)與樁的軸線垂直；樁尖四棱錐面呈正四棱錐體，且樁尖位于樁的軸線上；底模板、側(cè)模板及重疊法生產(chǎn)時，樁面間均應(yīng)涂刷好隔離層，不得粘結(jié)。鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊；主筋接頭配置在同一截面內(nèi)數(shù)量不超過50%；同一根鋼筋兩個接頭的距離應(yīng)大于30d0并不小于500mm。樁頂和樁尖直接受到?jīng)_擊力易產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，樁頂和樁尖鋼筋配置應(yīng)作特殊處理（圖片）。鋼筋骨架制作允許偏差應(yīng)符合預(yù)制樁鋼筋骨架質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

預(yù)制樁鋼筋骨架質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法主控項目1主筋距樁頂距離±5用鋼尺量2多節(jié)樁錨固鋼筋位置±5用鋼尺量3多節(jié)樁預(yù)埋鐵件±3用鋼尺量4主筋保護(hù)層厚度±5用鋼尺量一般項目1主筋間距±5用鋼尺量2樁尖中心線10用鋼尺量3箍筋間距±20用鋼尺量4樁頂鋼筋網(wǎng)片±10用鋼尺量5多節(jié)樁錨固鋼筋長度±10用鋼尺量混凝土制作宜用機(jī)械攪拌、機(jī)械振搗；澆筑混凝土過程中應(yīng)嚴(yán)格保證鋼筋位置正確，樁尖應(yīng)對準(zhǔn)縱軸線，縱向鋼筋頂部保護(hù)層不宜過厚，鋼筋網(wǎng)片的距離應(yīng)正確，以防錘擊時樁頂破壞及樁身混凝土剝落破壞。采用疊層法生產(chǎn)時，上層樁和鄰樁澆筑，必須在下層和鄰樁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的30%以后才能進(jìn)行。澆筑完畢后，立即加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止由于混凝土收縮產(chǎn)生裂縫，養(yǎng)護(hù)時間不少于7d。鋼筋混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合規(guī)定。

項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法單位數(shù)值主控項目1樁體質(zhì)量檢驗按基樁檢測技術(shù)規(guī)范按基樁檢測技術(shù)規(guī)范2樁位偏差見本表用鋼尺量3承載力按基樁檢測技術(shù)規(guī)范按基樁檢測技術(shù)規(guī)范一般項目1砂、石、水泥、鋼材等原材料(現(xiàn)場預(yù)制時)符合設(shè)計要求查出廠質(zhì)保文件或抽樣送檢2混凝土配合比及強(qiáng)度(現(xiàn)場預(yù)制時)符合設(shè)計要求檢查稱量及查試塊記錄3成品樁外形表面平整、顏色均勻、掉角深度＜10mm，蜂窩面積小于總面積0.5%直觀鋼筋混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法單位數(shù)值一般項目4成品樁裂縫(收縮裂縫或起吊、裝、堆放引起的裂縫)深度＜20mm，寬度＜0.25mm，橫向裂縫不超過邊長的一半

裂縫測定儀，該基在地下水有侵蝕地區(qū)及錘擊數(shù)超過500擊的長樁不適用

5成品樁尺寸：橫截面邊長樁頂對角線差樁尖中心線樁身彎曲矢高樁頂平整度

mmmmmmmm±5<10<10<L/1000<2用鋼尺量

用鋼尺量

用鋼尺量,L為樁長用鋼尺量

用鋼尺量

6電焊接樁：焊縫質(zhì)量電焊結(jié)束后停歇時間上下節(jié)點平面偏差節(jié)點彎曲矢高

minmm>1.0<10<L/1000秒表測定用鋼尺量用鋼尺量7硫磺膠泥接樁：膠泥澆筑時間澆筑后停歇時間

minmin<2>7秒表測定秒表測定8樁頂標(biāo)高

mm±50水準(zhǔn)儀9停錘標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計要求現(xiàn)場實測或查沉樁記錄鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%才可起吊；達(dá)到100%設(shè)計強(qiáng)度才能運輸和打樁。若提前吊運，必須采取措施并經(jīng)過驗算合格方可進(jìn)行。樁在起吊搬運時，必須做到平穩(wěn)，避免沖擊和振動，吊點應(yīng)同時受力，且吊點位置應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。如無吊環(huán)，設(shè)計又未作規(guī)定時，綁扎點的數(shù)量及位置按樁長而定，應(yīng)符合起吊彎矩最小的原則。(圖片）樁在施工現(xiàn)場的堆放場地必須平整、堅實。堆放時應(yīng)設(shè)墊木，墊木的位置與吊點位置相同，各層墊木應(yīng)上、下對齊，堆放層數(shù)不宜超過4層。打入法也稱錘擊法，是利用樁錘落到樁頂上的沖擊力來克服土對樁的阻力，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。錘擊沉樁是混凝土預(yù)制樁常用的沉樁方法，它施工速度快，機(jī)械化程度高，適用范圍廣，但施工時有沖撞噪聲和對地表層有振動，在城區(qū)和夜間施工有所限制。

1、打樁設(shè)備及選擇

打樁設(shè)備包括樁錘、樁架、樁帽與樁墊和動力裝置。

二、打入法施工沉樁設(shè)備

沉樁設(shè)備由樁錘、樁架、樁帽與樁墊、動力機(jī)械等部分組成。

1、預(yù)制樁2、樁墊3、樁帽4、樁錘5、樁架樁錘可選用落錘、汽錘、柴油打樁錘、液壓打樁錘。落錘一般由鑄鐵制成。有穿心錘和龍門錘兩種。它利用繩索或鋼絲繩通過吊鉤借助人力或由卷揚機(jī)沿樁架導(dǎo)桿提升到一定高度，然后自由落下?lián)舸驑俄斒箻冻寥胪林小?圖片)這種沉樁法設(shè)備簡單、能耗少，但樁頂易損壞，鋼繩損傷大且沉樁效率低。參數(shù)：錘重0.25～2.5t，沖擊頻率6～25次/min，行程〈1m。（1）樁錘汽錘是以高壓蒸汽或壓縮空氣為動力的打樁機(jī)械，有單動汽錘和雙動汽錘兩種。(圖片)單動氣錘：利用蒸氣或壓縮空氣將錘上舉一定高度,然后使其排氣，錘在重力作用下自由落體沖擊樁頂，使樁沉入土中。這種樁錘的沖程可以在額定范圍內(nèi)自行調(diào)節(jié)，使用于在各種土層打各種類型的預(yù)制樁，但必須有氣源，而且每次夯擊需專人控制排氣筏。參數(shù)：錘重1.5～12t，沖擊頻率25～60次/min，行程1～1.5m。雙動氣錘：錘上升和下降均靠蒸汽或者壓縮空氣做功實現(xiàn)，可以自動將氣源切換到錘上，因此錘下落時加速度大，增加了單次夯擊能和沖擊頻率。這種樁錘的沖程短，基本不可調(diào)，沖擊頻率高，不需專人控制落錘，適合打、拔各種類型的預(yù)制樁，但也必須有氣源。參數(shù)：錘重0.5～8t，沖擊頻率30～120次/min，行程0.2～0.5m。柴油打樁錘利用柴油燃燒爆破的動力推起活塞或缸套,錘在重力作用下沖擊樁頂，并伴隨柴油爆破的巨大的反沖力，使樁沉入土中。柴油樁錘與樁架、動力設(shè)備配套組成柴油打樁機(jī)。這種樁錘通常配有專用樁架，沖程能隨土的硬度自行調(diào)整（土軟落距小，土硬落距大），打擊能量大，沉樁效率高，燃料消耗少，可適用于打各類預(yù)制樁；但不適合于過硬或過軟的土層打樁。（圖片）參數(shù)：錘重2～8t，沖擊頻率40～80次/min，行程1.5～2.5m。選擇錘重時參考錘重選擇表。錘重選擇表

錘型

柴油錘(t)202535456072錘的動力性能

沖擊部分重(t)2.02.53.54.56.07.2總重(t)4.56.57.29.615.018.0沖擊力(kN)20002000~25002500~40004000~50005000~70007000~10000常用沖程(m)1.8~2.3樁

的

邊長或直徑

預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁的邊長或直徑(cm)25~3535~4040~4545~5050~5555~60鋼管樁直徑(cm)φ40φ60φ90Φ90~100持力層粘性土粉土

一般進(jìn)入深度(m)1~21.5~2.52~32.5~3.53~43~5靜力觸探比貫入阻力Ps平均值(MPa)345>5>5>5砂土一般進(jìn)入深度(m)0.5~10.5~1.51~21.5~2.52~32.5~3.5標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N(未修正)15~2520~3030~4040~4545~5050錘的常用控制貫入度(cm/10擊)2~33~54~8設(shè)計單樁極限承載力(kN)400~120800~16002500~40003000~50005000~70007000~10000液壓打樁錘：利用液壓推動密閉在錘殼體內(nèi)的錘芯活塞上、下移動產(chǎn)生夯擊力，使樁沉入土中。這種錘打樁噪音小，能源消耗最小，適合于各種類型的預(yù)制樁。參數(shù)：錘重2～10t，沖擊頻率15～30次/min，行程1.2～1.8m。樁錘應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、樁的類型、樁的長度、樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、樁群密集程度以及施工條件等因素來確定，其中尤以地質(zhì)條件影響最大。當(dāng)樁錘重大于樁重的的1．5～2倍時，沉樁效果較好。樁架是支持樁身和樁錘，在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向及維持樁的穩(wěn)定，并保證樁錘沿著所要求方向沖擊的設(shè)備。樁架一般由底盤、導(dǎo)向桿、起吊設(shè)備、撐桿等組成。

根據(jù)樁的長度、樁錘的高度及施工條件等選擇樁架和確定樁架高度。樁架高度=樁長＋樁錘高度＋滑輪組高＋起錘移位高度＋安全工作間隙。樁架用鋼材制作，按移動方式有輪胎式、履帶式、軌道式等。(2)樁架履帶式樁架以履帶式起重機(jī)為主機(jī)，配備樁架工作裝置而組成。操作靈活，移動方便，適用于各種預(yù)制樁和灌注樁的施工。

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

(3)動力裝置清除地上、地下障礙物，對場地進(jìn)行平整并做好排水工作。定樁位及埋設(shè)水準(zhǔn)點

依據(jù)施工圖設(shè)計要求，把樁基定位軸線樁的位置在施工現(xiàn)場準(zhǔn)確地測定出來，并作出明顯的標(biāo)志。在打樁現(xiàn)場附近設(shè)置2～4個水準(zhǔn)點，用以抄平場地和作為檢查樁入土深度的依據(jù)。樁基軸線的定位點及水準(zhǔn)點應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響的地方。

接通現(xiàn)場的水、電管線，準(zhǔn)備好樁帽、墊襯和送樁設(shè)備機(jī)具；做好對樁的質(zhì)量檢驗。進(jìn)行打樁試驗，以便檢驗設(shè)備和工藝是否符合要求。確定打樁順序2、沉樁前的準(zhǔn)備工作打樁順序直接影響到樁基礎(chǔ)的質(zhì)量和施工速度，應(yīng)根據(jù)樁的密集程度(樁距大小)、樁的規(guī)格、長短、樁的設(shè)計標(biāo)高、工作面布置、工期要求等綜合考慮，合理確定打樁順序。根據(jù)樁的密集程度，打樁順序一般分為：逐排打、自邊緣向中央打、自中央向邊緣打和分段打等四種。（圖片）當(dāng)樁的中心距不大于4倍樁的直徑或邊長時，應(yīng)由中間向兩側(cè)對稱施打，或由中間向四周施打，或者分段打設(shè)。當(dāng)樁的中心距大于4倍樁的邊長或直徑時，可采用上述打法，或逐排單向打設(shè)。打樁順序的確定根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計標(biāo)高和樁的規(guī)格，宜按先深后淺、先大后小、先長后短的順序進(jìn)行打樁。1．樁機(jī)就位2．吊樁3．打樁4．接樁5．送樁6．截樁錘擊打樁施工錄像3、打樁打樁機(jī)就位時，樁架應(yīng)垂直平穩(wěn)，導(dǎo)桿中心線與打樁方向一致。樁開始打入時，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)計位置，是否停止錘擊，其判斷方法和控制原則與樁的類型有關(guān)。(1)打樁質(zhì)量要求端承樁最后貫入度不大于設(shè)計規(guī)定貫入度數(shù)值時，樁端設(shè)計標(biāo)高可作參考；摩擦樁端標(biāo)高達(dá)到設(shè)計規(guī)定的標(biāo)高范圍時，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，必須符合預(yù)制樁(鋼樁)樁位的允許偏差規(guī)定。樁的承載力檢驗

4、打樁質(zhì)量要求和測量記錄預(yù)制樁(鋼樁)樁位的允許偏差

項項目允許偏差(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

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

1/2樁徑或邊長(2)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)做好每根樁的觀測和記錄，這是工程驗收時檢驗質(zhì)量的依據(jù)。各項觀測數(shù)據(jù)應(yīng)記入混凝土預(yù)制樁施工記錄?；炷令A(yù)制樁施工記錄

在打樁施工過程中會遇見各種各樣的問題，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)雜土層等三個方面的原因。工程及施工驗收規(guī)范規(guī)定，打樁過程中如遇到上述問題，都應(yīng)立即暫停打樁，施工單位應(yīng)與勘察、設(shè)計單位共同研究，查明原因，提出明確的處理意見，采取相應(yīng)的技術(shù)措施后，方可繼續(xù)施工。5、打樁施工常見問題的分析(1)樁頂破碎

打樁時，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引起樁頂破碎。(2)樁身被打斷

制作時，樁身有較大的彎曲凸肚，局部混凝土強(qiáng)度不足，在沉樁時樁尖遇到硬土層或孤石等障礙物，增大落距，反復(fù)過度沖擊等都可能引起樁身斷裂。(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；樁尖遇到堅硬的障礙物時，樁身則嚴(yán)重回彈。

樁機(jī)就位后，樁架應(yīng)垂直平穩(wěn)，樁帽與樁頂應(yīng)鎖緊牢靠，連接成整體。打樁時，應(yīng)密切觀察樁身下沉貫入度的變化情況。在正常情況下，沉樁應(yīng)連續(xù)施工，打入土的速度應(yīng)均勻，應(yīng)避免因間歇時間過長，土的固結(jié)作用而使樁難以下沉。打樁時振動大，對土體有擠壓作用，可能影響周圍建筑物、道路及地下管線的安全和正常使用，施工過程中要有專人巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)和處理有關(guān)問題。嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入打樁現(xiàn)場；對樁機(jī)的正常運行、樁架的穩(wěn)定經(jīng)常進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工，確保安全。6、打樁過程中的注意事項

在打完各種預(yù)制樁開挖基坑時，按設(shè)計要求的樁頂標(biāo)高將樁頭多余的部分截去。截樁頭時不能破壞樁身，要保證樁身的主筋伸入承臺，長度應(yīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)樁頂標(biāo)高在設(shè)計標(biāo)高以下時，在樁位上挖成喇叭口，鑿掉樁頭混凝土，剝出主筋并焊接接長至設(shè)計要求長度，與承臺鋼筋綁扎在一起，用樁身同強(qiáng)度等級的混凝土與承臺一起澆筑接長樁身。7、樁頭的處理靜力壓樁是在均勻軟弱土中利用壓樁架（型鋼制作）的自重和配重作為壓樁反力，通過液壓千斤頂將將樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁方法。參數(shù)：靜壓力400～2000kN，配重20～55t。優(yōu)點：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。這種沉樁方法無振動、無噪音、對周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。缺點：壓樁設(shè)備(包括配重)較笨重，存在擠土效應(yīng)等。三、靜力壓樁（1）靜壓樁施工工藝施工程序為：測量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→截樁。靜壓樁施工錄像接樁的方法接樁的方法有焊接結(jié)合、管式結(jié)合、硫磺砂漿鋼筋結(jié)合、管樁螺栓結(jié)合等。（圖片）接樁后，將第二節(jié)樁繼續(xù)壓入土中。每節(jié)樁的長度根據(jù)壓樁架的高度而定，一般高為16m～20m。

（a）焊接結(jié)合（b）管式結(jié)合（c）硫磺砂漿鋼筋結(jié)合（d）管樁螺栓結(jié)合

1—L50×100×102—預(yù)埋鋼管

3—預(yù)留孔洞

4—預(yù)埋鋼筋

5—法蘭螺栓連接

（二）施工注意事項1．壓樁施工時應(yīng)隨時注意使樁保持軸心受壓，接樁時也應(yīng)保證上下接樁的軸線一致，并使接樁時間盡可能地縮短，否則，間歇時間過長會由于土體固結(jié)導(dǎo)致發(fā)生壓不下去的事故。2．當(dāng)樁接近設(shè)計標(biāo)高時，不可過早停壓，否則，在補(bǔ)壓時也會發(fā)生壓不下去或壓入過少的現(xiàn)象。3．壓樁過程中，當(dāng)樁尖碰到夾砂層時，壓樁阻力可能突然增大，可采取停車再開。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不能壓至設(shè)計標(biāo)高而相差不多時，可以采取截樁的辦法。四、預(yù)制樁的其它施工辦法（一）

振動沉樁振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產(chǎn)生的激振力，通過樁身使土顆粒受迫振動，使其改變排列組織，產(chǎn)生收縮和位移，這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少，樁在自重和振動力共同作用下沉人士中（圖片）。適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁，更適合于打鋼板樁或鋼管樁，或用于沉管灌注樁，同時借助起重設(shè)備可以拔樁。效率高，啟動、停機(jī)操作方便、安全。不適用于礫、卵石夾砂地層和致密的硬粘土層，啟動電源大，易燒電機(jī)。參數(shù)：功率20～90kW，振動頻率10～40HZ。（二）射水沉樁法射水法沉樁又稱水沖法沉樁，是將射水管附在樁身上，用高壓水流束將樁尖附近的土體沖松液化，以減少土對樁端的正面阻力，同時水流及土的顆粒沿樁身表面涌出地面，減少了土與樁身的摩擦力，使樁借自重（或稍加外力）沉入土中射水法沉樁的特點是：當(dāng)在堅實的砂土中沉樁，樁難以打下或久打不下時，使用射水法可防止將樁打斷，或樁頭打壞；比錘擊法可提高工效2～4倍，節(jié)省時間，加快工程進(jìn)度。本法最適用于堅實砂土或砂礫石土層上的支承樁，在粘性土中亦可使用。要求距樁底標(biāo)高1~1.5m處停止射水，以確保單樁承載力。（三）預(yù)鉆孔沉樁法預(yù)鉆孔沉樁法是在沉樁部位按設(shè)計要求的孔徑和孔深先用鉆機(jī)鉆孔，鉆出的土體通過濕法或干法排出地面外運，在孔內(nèi)再插入預(yù)制鋼筋混凝土樁，然后采用錘擊或振動錘打入法，將樁打入設(shè)計持力層標(biāo)高。打樁施工順序為：先打長樁，后打短樁；先打外圍樁，后打中間樁，以防止土體位移對四周建筑物及各種設(shè)施造成的影響。

3.3.2鉆孔灌注樁施工灌注樁施工工藝流程一、螺旋鉆成孔灌注樁（一）施工準(zhǔn)備1、各種資料齊全，且資料驗證充分；2、

編制好施工組織設(shè)計；3、試成孔（新地區(qū)施工作，止少2個孔）；4、組織圖紙會審；5、做到三通一平；6、測定樁位與地面標(biāo)高；7、安樁施工設(shè)備。1、工作過程

螺旋鉆進(jìn)是利用螺旋鉆具儲存和輸送鉆屑的干式機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法，它不使用沖洗介質(zhì)，在軸心壓力和回轉(zhuǎn)力矩作用下，鉆頭回轉(zhuǎn)并切削巖土，鉆頭破碎下來的鉆屑沿鉆頭和鉆桿上的螺旋葉片上升到地表排出；或暫時儲存在鉆頭的螺旋葉片的空間內(nèi)，隨鉆頭一起提到地表清除。（二）成孔螺旋鉆頭外徑分別為Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，鉆孔深度相應(yīng)為12m、10m、8m。適用于成孔深度內(nèi)沒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。鉆機(jī)就位后，鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，開鉆時先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時糾正鉆孔的偏斜或位移。2、螺旋鉆進(jìn)法類型①長、短螺旋鉆進(jìn)②空氣螺旋鉆進(jìn)③沖擊螺旋鉆進(jìn)④振動螺旋鉆進(jìn)⑤泥漿循環(huán)螺旋鉆進(jìn)⑥取心螺旋鉆進(jìn)⑦跟管螺旋鉆進(jìn)

3、螺旋鉆進(jìn)法的特點①在均質(zhì)軟層(如土層、砂土層)中鉆進(jìn)，可以獲得很高的小時效率（最高可達(dá)40～50m/h）；②無沖洗液或穩(wěn)定液護(hù)壁、低噪聲、低振動，屬于低公害的“綠色”施工法；③鉆孔成本低；④對長螺旋鉆進(jìn)，破碎巖土與排除鉆屑同時進(jìn)行，所以消耗于鉆具上的功率較大；⑤成孔直徑與深度受鉆孔設(shè)備限制；⑥遇到粒徑大的卵石層時成孔困難。4、螺旋鉆進(jìn)法的適用條件①地層：適用于填土層、粘性土層、淤泥土層、粉土層、砂土層及卵石層(粒徑小于150mm、卵石含量30%～40%)等，采用特殊鉆頭也可進(jìn)入強(qiáng)、中風(fēng)化巖層。②鉆孔直徑和深度：長螺旋鉆，目前最大直徑為800mm，最大深度為27.5m；短螺旋鉆，直徑最大可達(dá)1.5～2m，孔深可達(dá)30m。5、螺旋鉆具(包括螺旋鉆頭和螺旋鉆桿)螺旋鉆頭

（a）一般地層可用鉆頭（b）在軟硬不均地層可用鉆頭（c）

遇混凝土塊、條石或大卵石時可用鉆頭螺旋鉆進(jìn)主要設(shè)備6、施工中注意事項①開鉆前應(yīng)調(diào)平鉆機(jī)，安裝導(dǎo)向套；②開孔或穿過硬土層分界處時，應(yīng)慢速回轉(zhuǎn)，控制進(jìn)尺；不宜過快。鉆進(jìn)應(yīng)保持鉆具工作平穩(wěn)；③采用長螺旋鉆具鉆至設(shè)計探度時，一般應(yīng)在原處空轉(zhuǎn)排土，然后停止回轉(zhuǎn)提升鉆桿，如孔底虛土超過容許厚度，應(yīng)使用掏土工具清除或用夯實工具夯實孔底；④采用短螺旋鉆進(jìn)時，鉆進(jìn)深度控制在鉆頭長度的2/3左右；⑤鉆遇較大卵石、探頭石，發(fā)生卡鉆、夾鉆時，不得強(qiáng)行鉆進(jìn)或提升，防止弄斷鉆桿。應(yīng)緩慢回轉(zhuǎn)，并同時上下活動，解除卡、夾鉆事故。7、施工質(zhì)量要求

（1）成孔的深度控制摩擦型樁：純摩擦樁以設(shè)計樁長控制成孔深度；端承摩擦樁必須保證設(shè)計樁長及樁端進(jìn)入持力層深度。當(dāng)采用錘擊或沉管法成孔時，樁管入土深度控制以標(biāo)高為主，貫入度控制為輔。端承型樁：當(dāng)采用鉆（沖）、挖掘成孔時，必須保證樁孔進(jìn)入持力層的深度；當(dāng)采用錘擊或沉管法成孔時，沉管入土深度控制以貫入度為主，設(shè)計持力層標(biāo)高對照為輔。（2）成孔質(zhì)量樁位允許偏差：50mm；垂直度允許偏差：0.5—1%；樁位允許偏差：15—100mm；孔底沉喳厚度：端承樁<50mm；摩擦樁<300mm；摩擦端承樁及端承摩擦樁<100mm。（三）制做鋼筋籠鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊；主筋接頭配置在同一截面內(nèi)數(shù)量不超過50%；同一根鋼筋兩個接頭的距離應(yīng)大于30d0并不小于500mm。當(dāng)樁身配筋長度超過10m時，為了便于運輸和下籠，鋼筋籠宜分段制作。當(dāng)鋼筋籠長度超過4m時，應(yīng)每隔2m左右設(shè)一道的加勁箍筋（大直徑樁可用扁鋼條）。加勁箍筋宜設(shè)在主筋外側(cè)，主筋一般不設(shè)彎鉤，根據(jù)施工工藝要求所設(shè)彎鉤不得向內(nèi)圓伸露，以免妨礙導(dǎo)管工作。鋼筋籠當(dāng)內(nèi)徑應(yīng)比導(dǎo)管接頭處外徑大100mm以上。鋼筋籠主筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm，水下灌注混凝土保護(hù)層厚度不小于50mm。主筋保護(hù)層的允許偏差為：水下澆注混凝土樁±20mm；非水下澆注混凝土樁±10mm。

灌注樁鋼筋保護(hù)層類型圖

為實現(xiàn)鋼筋保護(hù)層厚度，一般可在主筋外側(cè)綁扎保護(hù)層塊或焊接鋼筋定位器等，每組保護(hù)層塊4～6個，沿鋼筋籠長度布置間距為3～6m，每節(jié)鋼筋籠至少設(shè)置兩組保護(hù)層塊；保護(hù)塊外徑比樁孔直徑略小。（四）混凝土的配制與灌注（1）強(qiáng)度指標(biāo)水下灌注不低于C20；干孔灌注不低于C15；沉管樁預(yù)制樁尖不低于C30。（2）坍落度指標(biāo)水下：180—200mm；干孔：80—120mm；振動沉管灌注樁：60—90mm。（3）配合比指標(biāo)水灰比：0.5～0.6，最大不超過0.65；含砂率：40～50%，坍落度<100mm,可適當(dāng)降低;

石砂比：（1.2—1.5）:1，碎石則可增加3%；每m3混凝土水泥用量：干孔灌注不少于380kg，水下不少于420kg。（4）其它：初凝控制在4h以內(nèi)；每根樁試塊數(shù)不小于3塊；充盈系數(shù)1.1～1.3。二、鉆斗成孔灌注樁

鉆斗鉆成孔法是20世紀(jì)20年代CALWELD(美國)公司改造鉆探機(jī)械而用于灌注樁施工的方法。是西方發(fā)達(dá)國家流行的三大成樁施工方法之一。（一）工作過程

這種鉆進(jìn)方法是在鉆桿下端連接一個底部帶耙齒的筒狀鉆具（稱為鉆斗），靠鉆具自重和鉆機(jī)加壓力，在回轉(zhuǎn)力矩作用下鉆斗回轉(zhuǎn)，切削鉆掘地層，并將切削下的鉆屑收入斗內(nèi)，待鉆屑裝到相當(dāng)數(shù)量后被提到孔外，打開鉆斗，卸去土塊。然后再將鉆斗下入孔內(nèi)，重復(fù)以上過程。（二）鉆斗鉆進(jìn)法的特點①適宜在粘性土中干作業(yè)鉆成孔；②鉆進(jìn)與排渣交替進(jìn)行，但鉆進(jìn)速度較快，工程造價較低；③振動小、噪聲低；④由于頻繁的升降鉆斗，導(dǎo)致孔壁不規(guī)整，擴(kuò)孔率較大（10～20%）；⑤對穩(wěn)定液管理十分嚴(yán)格，且竣工后要對穩(wěn)定液進(jìn)行處理；⑥在承載地基附近有強(qiáng)承壓水時，施工困難。（三）適用條件

①地層：填土層、粘土層、粉土層、淤泥層、砂土層及含有部分卵石、碎石的地層。②鉆孔直徑和深度：目前最大直徑達(dá)到3000mm，最大深度達(dá)到80m。（四）鉆斗鉆進(jìn)主要設(shè)備和機(jī)具1、設(shè)備：鉆斗鉆機(jī)有履帶式、步履式、滾管式和車裝式底盤。用于短螺旋鉆進(jìn)的鉆孔機(jī)均可用于鉆斗鉆進(jìn)。2、鉆斗：鉆斗集破碎巖土和儲存鉆屑功能于一身。有數(shù)十種類型，常用的有錐底式、沖擊式、鎖定式、底開式、半合式及擴(kuò)底式等。a-錐底式鉆斗;b-沖擊式鉆斗;c-閉鎖式鉆斗;d-底開式鉆斗

各種鉆斗示意圖3、伸縮鉆桿

由于鉆進(jìn)和排渣交替進(jìn)行，鉆斗鉆進(jìn)法采用了一種能夠快速升降鉆斗的特殊結(jié)構(gòu)的鉆桿，國內(nèi)稱之為伸縮鉆桿，國外稱為凱利桿（Kelly

bar）。

例如四層伸縮鉆桿，其規(guī)格為：300/285，246/230，196/185，160/130，總重3500㎏，伸出后長30～40m，提起或降下只用45秒。

伸縮鉆桿有方形和圓管形鉆桿兩種，方形鉆桿制造簡單，易應(yīng)力集中，壽命較圓管形鉆桿短。圓管形鉆桿按加壓情況可分為:①摩擦式鉆桿;②加壓式鉆桿（五）施工中注意事項①對穩(wěn)定液隨時檢測，嚴(yán)格控制各項指標(biāo)，為防止穩(wěn)定液變性，應(yīng)視具體情況適當(dāng)增加CMC、硝基腐殖酸鈉的含量；防止混凝土、泥砂及多余的水混入穩(wěn)定液;②必須控制鉆斗在孔內(nèi)的升降速度，尤其是在砂土層和砂土與粘土交界處。因為如果升降速度過快（大于1m/s），會造成孔內(nèi)過大的壓力激動，造成塌孔。所以應(yīng)按孔徑的大小及土質(zhì)情況來調(diào)整鉆斗的升降速度;③為防止孔壁坍塌，應(yīng)確保孔內(nèi)水位高出地下水位2m左右;④每個回次都要檢查鉆斗的側(cè)齒、邊齒磨損情況，視磨損情況及時補(bǔ)焊;⑤鉆進(jìn)遇阻時，嚴(yán)禁強(qiáng)力鉆進(jìn)，以免造成卡鉆事故。三、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔是利用泥漿保護(hù)穩(wěn)定孔壁的機(jī)械鉆孔方法。它通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無地下水的土層。成孔機(jī)械有潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、沖抓錐等。泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測定樁位、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。

鉆孔前，在現(xiàn)場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒高2m左右，上部設(shè)1～2個溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm。

護(hù)筒的作用是固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止地面水流入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時引導(dǎo)鉆頭的方向。

（一）埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿

在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.5的泥漿，使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實，避免孔內(nèi)漏水，保持護(hù)筒內(nèi)水壓穩(wěn)定；泥漿相對密度大，加大了孔內(nèi)的水壓力，可以穩(wěn)固孔壁，防止塌孔；通過循環(huán)泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出，起到攜砂、排土的作用。

1、

潛水鉆機(jī)成孔

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。（二）成孔

潛水鉆機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和泵舉反循環(huán)排渣兩種方式（圖片）。正循環(huán)排渣法:在鉆孔過程中，旋轉(zhuǎn)的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿泵壓送高壓泥漿，經(jīng)鉆機(jī)中心管、分叉管送入到鉆頭底部強(qiáng)力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運動，從護(hù)筒的溢流孔排出。泵舉反循環(huán)排渣法:砂石泵隨主機(jī)一起潛入孔內(nèi)，直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。

沖擊鉆機(jī)通過機(jī)架、卷揚機(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(圖片)。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(圖片)。沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。

2、沖擊鉆成孔

沖擊鉆機(jī)就位后，校正沖錘中心對準(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，隨時測定并控制泥漿相對密度。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。沖抓錐(圖片)錐頭上有一重鐵塊和活動抓片，通過機(jī)架和卷揚機(jī)將沖抓錐提升到一定高度，下落時松開卷筒剎車，抓片張開，錐頭便自由下落沖入土中，然后開動卷揚機(jī)提升錐頭，這時抓片閉合抓土。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，但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。3、沖抓錐成孔雙繩雙鄂板抓斗工作進(jìn)程（a）-降斗；（b）-閉斗抓土；（c）-滿斗提升；（d）-開斗卸土1-鄂板；2-下橫梁；3-撐桿；4-上橫梁；5-支撐繩；6-開閉繩沖抓鉆進(jìn)特點

①主要不是靠破碎巖土，而是靠抓瓣切入，將部分巖土從整體中分離出來后抓取，切入和抓取同時進(jìn)行，破碎工作量不大；

②鉆進(jìn)與排渣交替進(jìn)行；

③穩(wěn)定液護(hù)壁，對穩(wěn)定液的管理較嚴(yán)格；

④設(shè)備、機(jī)具和工藝簡單，易于掌握；

⑤擴(kuò)孔率較大；適用條件

①地層：在腐植土、淤泥、堅密性粘土、砂土、流砂、松散及軟硬相差較大的巖層均可使用。

②鉆孔直徑和深度：鉆孔直徑一般為Φ700～φl500mm；施工孔深在30m以內(nèi)。驗孔是用探測器檢查樁位、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，對于土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機(jī)清孔，氣壓為0.5MPa，使管內(nèi)形成強(qiáng)大高壓氣流向上涌，同時不斷地補(bǔ)足清水，被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。對于穩(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，清孔后的泥漿相對密度應(yīng)控制在1.15～1.25。

（三）清孔泥漿護(hù)壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進(jìn)行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設(shè)計強(qiáng)度提高一個強(qiáng)度等級，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過試驗確定。水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法(圖片)。澆筑時，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿混凝土，其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下0.8m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。（施工錄像）（四）澆筑水下混疑土3.3.3沉管灌注樁施工沉管灌注樁是利用錘擊打樁設(shè)備或振動沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖(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，利用拔管時的振動將混凝土搗實，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，稱為錘擊沉管灌注樁(圖片)；利用振動器振動沉管、拔管成樁，稱為振動沉管灌注樁(圖片)。在沉管灌注樁施工過程中，對土體有擠密作用和振動影響，施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工條件，考慮成孔的順序。間隔一個或兩個樁位成孔；在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；一個承臺下樁數(shù)在5根以上者，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔。為了提高樁的質(zhì)量和承載能力，沉管灌注樁常采用單打法、復(fù)打法、翻插法等施工工藝。單打法(又稱一次拔管法)：拔管時，每提升0.5～1.0m，振動5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至全部拔出。復(fù)打法：在同一樁孔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行兩次單打，或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。施工時，應(yīng)保證前后兩次沉管軸線重合，并在混凝土初凝之前進(jìn)行。翻插法：鋼管每提升0.5m，再下插0.3m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至拔出。一、錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁適宜于一般粘性土、淤泥質(zhì)土和人工填土地基。錘擊沉管灌注樁施工過程錘擊沉管灌注樁施工要點：樁尖與樁管接口處應(yīng)墊麻(或草繩)墊圈，以防地下水滲入管內(nèi)和作緩沖層。沉管時先用低錘錘擊，觀察無偏移后，才正常施打。拔管前，應(yīng)先錘擊或振動套管，在測得混凝土確已流出套管時方可拔管。樁管內(nèi)混凝土盡量填滿，拔管時要均勻，保持連續(xù)密錘輕擊，并控制拔管速度，一般土層以不大于1m/min為宜，軟弱土層與軟硬交界處，應(yīng)控制在0.8m/min以內(nèi)為宜。在管底未拔到樁頂設(shè)計標(biāo)高前，倒打或輕擊不得中斷，注意使管內(nèi)的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出為止。樁的中心距在5倍樁管外徑以內(nèi)或小于2m時，均應(yīng)跳打施工；中間空出的樁須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的50%以后，方可施打。

振動沉管灌注樁采用激振器或振動沖擊沉管。其施工過程為：樁機(jī)就位沉管上料拔管二、振動沉管灌注樁(1)頸縮頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計要求的現(xiàn)象。當(dāng)在淤泥和軟土層沉管時，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生孔隙水壓力，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。當(dāng)拔管過快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時，周圍淤泥質(zhì)土趁機(jī)填充過來，也會形成頸縮。處理方法：拔管時應(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。拔管時應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴(yán)格控制拔管的速度。三、沉管灌注樁容易出現(xiàn)的

質(zhì)量問題及處理方法(2)斷樁斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴(yán)重的是一段樁沒有混凝土。原因：樁距離太近，相鄰樁施工時混凝土還未具備足夠的強(qiáng)度，已形成的樁受擠壓而斷裂。處理方法：施工時，控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對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)計強(qiáng)度后，再進(jìn)行下根樁的施工。

(3)吊腳樁

吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實到孔底地基土層上的現(xiàn)象。原因：當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ髸r，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時，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，使得混凝土下落，造成樁腳不密實，形成松軟層。處理方法：為防止活瓣不張開，開始拔管時，可采用密張慢拔的方法，對樁腳底部進(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)混凝土灌注過量

如果灌樁時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，土體受到擾動，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)場地質(zhì)情況，對于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過大時，應(yīng)與設(shè)計單位聯(lián)系，改用其他樁型。

一、概述（一）工作過程

在已完成的工程孔的基礎(chǔ)上，采用不同的方法（特制鉆頭、爆破、人工挖掘），按設(shè)計要求把工程孔（一般為樁基孔）的底部或孔身的某一部位擴(kuò)大，形成孔身細(xì)，孔底部或孔身某一部位粗的擴(kuò)底樁孔。

3.3.4擴(kuò)底灌注樁施工

該施工法研究始于20世紀(jì)60年代，日本自1967年開始研究至80年代中葉，已創(chuàng)造出19種擴(kuò)底施工法，施工擴(kuò)底灌注樁占全部灌注樁的比例達(dá)到80%。我國在20世紀(jì)60年代也開始試用擴(kuò)底灌注樁，1968年浙江建筑科學(xué)研究院，在軟土地區(qū)采用爆破擴(kuò)底樁。80年代初，開始在鉆孔灌注樁中使用。隨著振動沉管灌注樁的興起，施工中采用復(fù)打、反插的辦法，解決了以往爆擴(kuò)樁爆擴(kuò)頭難以充實和樁身折斷、錯位等技術(shù)難題，保證了擴(kuò)底樁施工質(zhì)量，擴(kuò)大了爆擴(kuò)樁使用范圍。

1.在同樣樁徑、樁長情況下，單樁承載力可提高60～100%，并能改善樁的抗震性、抗拔性。

2.在同等承載力下，可以將長樁改為短樁，減少鉆進(jìn)工作量，加快施工速度，縮短施工周期。

3.可以減少承臺樁數(shù)，減少工作量，節(jié)省灌注材料。節(jié)約建筑物基礎(chǔ)部分投資，一般在鉆孔灌注樁中采用擴(kuò)底法，能節(jié)省基礎(chǔ)投資50%；在振動沉管灌注樁中采用擴(kuò)底法，能節(jié)省基礎(chǔ)投資30%。（二）擴(kuò)底樁與普通圓柱樁相比的優(yōu)點

擴(kuò)底樁按施工方法不同可分為：

1.鉆擴(kuò)樁：采用鉆頭擴(kuò)底的方法

2.爆擴(kuò)樁：采用炸藥爆破的方法將孔底擴(kuò)大，一般與沉管結(jié)合使用

3.人工挖孔樁：采用人工挖掘的方法（三）類型(四)施工中注意事項

①開鉆前應(yīng)調(diào)平鉆機(jī)，安裝導(dǎo)向套。②開孔或穿過硬土層分界處時，應(yīng)慢速回轉(zhuǎn)，控制進(jìn)尺不宜過快。鉆進(jìn)應(yīng)保持鉆具工作平穩(wěn)。③采用長螺旋鉆具鉆至設(shè)計深度時，一般應(yīng)在原處空轉(zhuǎn)排土，然后停止回轉(zhuǎn)提升鉆桿，如孔底虛土超過容許厚度，應(yīng)使用掏土工具清除或用夯實工具夯實孔底。④采用短螺旋鉆進(jìn)時，鉆進(jìn)深度控制在鉆頭長度的2/3左右。⑤鉆遇較大卵石、探頭石，發(fā)生卡鉆、夾鉆時，不得強(qiáng)行鉆進(jìn)或提升，防止弄斷鉆桿。應(yīng)緩慢回轉(zhuǎn)，上、下活動，解除卡、夾鉆事故。

1.鉆擴(kuò)樁施工：宜用于堅硬、硬塑、可塑、軟塑狀態(tài)的粘性土，以及密實、中密、稍密的砂土地基，不宜用于流塑狀態(tài)的粘性土，松散砂土及碎石地基；擴(kuò)大頭直徑為樁身直徑的（2～2.5）倍。

2.爆擴(kuò)樁(爆破擴(kuò)底)：由于與振動沉管結(jié)合，擴(kuò)大了使用范圍，可以適用于各種土層，而且不受地下水位的限制；擴(kuò)大頭直徑為樁身直徑的（2～4）倍。

3.人工挖孔擴(kuò)底樁：適用無地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土，含少量的砂、砂卵石的粘土層和黃土層；樁身直徑800mm以上，孔深20m（國外達(dá)70m）以里，擴(kuò)大頭直徑為樁身直徑的（2～2.5）倍。（五）適用條件

對理想擴(kuò)大頭的這種規(guī)定是基于以下三個原因:1.擴(kuò)底樁承受的荷載是由樁的端承力和樁身的側(cè)摩阻力來平衡，而這兩個力在樁的受荷過程中是變化的。首先是側(cè)摩阻力起作用，隨著荷載的逐漸增加，到最大值時，端承力開始增加，直到端承力也達(dá)到很大值時，樁基礎(chǔ)產(chǎn)生下沉，樁與樁側(cè)土產(chǎn)生相對位移。對于長樁側(cè)摩阻力的作用是明顯的，而短樁則是端承力起主要作用。無論是哪種情況，基礎(chǔ)受荷都要沉降，這就在擴(kuò)大頭的斜面處出現(xiàn)“臨空面”，造成擴(kuò)大頭上側(cè)的土體塌落，使樁側(cè)摩阻力降低。為減少側(cè)摩阻力的損失，直孔段與擴(kuò)大頭之間的變化不應(yīng)過急。

（六）理想擴(kuò)大頭的形狀和規(guī)格尺寸2.可供擴(kuò)底的地層是多樣的，其中包擴(kuò)含水層和非含水層，在這種條件下既要考慮土體的穩(wěn)定性，又要盡可能增大擴(kuò)大頭的直徑。

3.要在滿足混凝土強(qiáng)度的條件下，全面考慮經(jīng)濟(jì)效益。（一）擴(kuò)底鉆頭的基本結(jié)構(gòu)反循環(huán)擴(kuò)底鉆頭張開方式a-上開式；b-下開式；c-滑降式；d-推出式二、鉆擴(kuò)樁孔施工技術(shù)水壓式擴(kuò)底鉆頭機(jī)械式擴(kuò)底鉆頭水壓式擴(kuò)底鉆頭機(jī)械式擴(kuò)底鉆頭各種鉆頭形成的擴(kuò)大頭形狀各種鉆頭形成的擴(kuò)大頭形狀A(yù)型(底面V形)；A′型(底面V形，斜面鐘形)；B型(底面平坦)；

C型(底面A、B形并用)；D型(擴(kuò)底部的角度θ=0°)①下開式擴(kuò)底形成的擴(kuò)大頭接近理想擴(kuò)底形狀。②使用上開式鉆頭時，為減少擴(kuò)底角α值，可以在鉆頭中心管下部接一前導(dǎo)鉆頭，擴(kuò)底同時鉆孔也在向下延伸。③由于上開式形成的擴(kuò)底角較大，所以其直徑擴(kuò)大倍數(shù)(Ds/d)要受到限制(因為要考慮土體的穩(wěn)定性)。④兩種鉆頭切削扭矩的不同，主要是由于其切削翼板的長度不同。

（二）擴(kuò)底鉆頭的評價⑤干鉆擴(kuò)底時，可以在上開式擴(kuò)底鉆頭下部連接貯土筒，收集鉆屑。擴(kuò)底結(jié)束后可隨鉆頭一同提出孔外，這種結(jié)構(gòu)還能提高鉆頭工作時穩(wěn)定性。⑥從擴(kuò)底過程來看，下開式擴(kuò)底鉆頭在基孔內(nèi)是由下而上逐層切削孔壁土，鉆屑直接掉落孔底，切削具不會產(chǎn)生重復(fù)破碎。⑦需要指出的是，帶前導(dǎo)鉆頭有利也有弊。其利，減少擴(kuò)底角，防止沖洗液對持力層的長時間沖洗，避免了持力層的松動；其弊，鉆孔深度不易控制，經(jīng)常要超深，而且分配到孔底的功率一部分要消耗在前導(dǎo)鉆頭上。1.干鉆擴(kuò)底,一般使用上開式帶貯土筒的擴(kuò)底鉆頭，在擴(kuò)底過程中鉆壓可基本保持不變，轉(zhuǎn)速先高后低(在小范圍內(nèi))。沖洗液護(hù)壁擴(kuò)底時，若使用上開式鉆頭(一般都帶前導(dǎo)鉆頭)，鉆壓先低后高；轉(zhuǎn)速同樣可在小范圍內(nèi)由高到低的調(diào)節(jié)；采用大泵量。若使用下開式鉆頭，鉆壓可基本保持不變；轉(zhuǎn)速由高到低。反循環(huán)清孔時應(yīng)適當(dāng)控制泵量，防止沖洗液對孔壁的嚴(yán)重沖刷。

（三）擴(kuò)底成孔時應(yīng)注意的事項

2.控制鉆進(jìn)速度:干鉆擴(kuò)底時，因無沖洗液護(hù)壁，應(yīng)該1嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，以防孔壁坍塌；水下鉆進(jìn)時，采用泥漿護(hù)壁，可適當(dāng)提高鉆進(jìn)速度。

3.消除孔底沉渣時，鉆頭不應(yīng)靠近持力層上長時間排渣，以防孔徑的擴(kuò)大或持力層的松動。用風(fēng)力方式排渣時，揚水管應(yīng)與孔底保持一定距離。

（一）爆擴(kuò)樁的類型及結(jié)構(gòu)參數(shù)

常用型式有單樁、串聯(lián)樁、并聯(lián)樁、斜樁等。

1.柱樁直徑d為300～500mm；

2.擴(kuò)大頭直徑D為（2～4）d；

3.樁的埋深＜10m；

4.樁的最小間距s為（1.5～1.8）D。

三、爆擴(kuò)樁施工技術(shù)（二）爆擴(kuò)原理埋在介質(zhì)內(nèi)的炸藥被引爆后，原來一定體積的炸藥，在極短的時間內(nèi)由固體(或液體)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w狀態(tài)，體積增加數(shù)百倍甚至上千倍，從而產(chǎn)生很大的壓力、沖擊力和很高的溫度，并在瞬間產(chǎn)生向四周介質(zhì)輻射的沖擊波，沿著輻射方向介質(zhì)開始受到不同程度的破壞。（三）爆擴(kuò)樁施工要點1.采用振動鉆孔機(jī)成孔，達(dá)到樁柱所要求的直徑和深度。2.爆擴(kuò)藥包用繩子吊入樁孔底部正中，如孔中有水，可加扎重物，以免浮起。藥包表面覆蓋15～20cm厚砂子，以穩(wěn)住藥包位置，并借以免受混凝土的沖擊。然后第一次灌入混凝土，其體積為2～3m樁孔深(約為爆擴(kuò)后擴(kuò)大頭混凝土容積的1/2多)，過少引爆時會引起混凝土飛揚，過多則會產(chǎn)生混凝土“拒落”?；炷撂涠?對粘性土為9～12cm；砂類土為12；黃土為17～20cm；引爆后澆筑的混凝土宜為8～12cm。3.從澆筑混凝土開始至引爆時的間隔時間不應(yīng)超過30min，以免出現(xiàn)混凝土“拒落”事故。在不搗實情況下引爆，引爆后混凝土自由坍落至因爆破作用形成的球狀孔穴中，并用軟軸接長插入振動器振搗密實。4.用測孔器測量擴(kuò)大頭直徑，緊接著安裝樁身鋼筋，第二次連續(xù)分層灌入混凝土。坍落度:粘性土為5～7cm;砂類土為7～9cm；黃土為6～9cm，每層厚50cm，并用插入式振搗器分層搗實，混凝土要一次連續(xù)澆筑完畢。5.在易坍的軟土中應(yīng)用套管護(hù)壁的方法。樁孔有水時，炸藥應(yīng)用玻璃瓶或塑料薄膜1～2層緊密包裹以防水，引爆線應(yīng)采用絕緣防潮。

6.相鄰爆擴(kuò)樁當(dāng)樁距大于爆擴(kuò)影響間距時，可采用單爆方式；當(dāng)樁距小于爆擴(kuò)間距1.5D時宜采用聯(lián)爆方式。當(dāng)相鄰樁不在同一標(biāo)高時，引爆應(yīng)先淺后深，串聯(lián)樁引爆則應(yīng)先深后淺，先爆擴(kuò)深大頭，插入下段鋼筋骨架，澆下部混凝土至淺大頭標(biāo)高處，然后爆擴(kuò)淺大頭，插入上段鋼筋骨架，澆筑上部混凝土至樁頂。

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)，也稱墩基礎(chǔ)。它由承臺、樁身和擴(kuò)大頭組成，穿過深厚的軟弱土層而直接坐落在堅硬的巖石層上。優(yōu)點是樁身直徑大，承載能力高；施工時可在孔內(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。四、人工挖孔大直徑灌注樁

常用的井壁護(hù)圈有下列幾種：

1．混凝土護(hù)圈采用這種護(hù)圈進(jìn)行挖孔樁施工，應(yīng)分段開挖，分段澆筑混凝土護(hù)圈。

2、沉井護(hù)圈沉井護(hù)圈挖孔樁是先在樁位上制作鋼筋混凝土井筒，然后在筒內(nèi)挖土，井筒靠自重或附加荷載來克服筒壁與土壤之間的摩阻力，使其下沉至設(shè)計標(biāo)高。3．鋼套管護(hù)圈在樁位處先用樁錘將鋼套管強(qiáng)行打入土層中，再在鋼套管的保護(hù)下，將管內(nèi)土挖出，吊放鋼筋籠，澆注樁基混凝土。待澆筑混凝土完畢，用振動錘和人字拔桿將鋼管立即強(qiáng)行拔出移至下一樁位使用。即分段開挖、分段澆筑混凝土護(hù)壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。樁孔采取分段開挖，每段高度取決于土壁直立狀態(tài)的能力，一般0.5～1.0m為一施工段，開挖井孔直徑為設(shè)計樁徑加混凝土護(hù)壁厚度。（一）現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁法施工

護(hù)圈的結(jié)構(gòu)形式為斜階型，每階高為1m，上端口護(hù)圈厚約170mm，下端口厚約100mm，用C15混凝土澆筑，采用拼裝式弧形模板。在土質(zhì)較差地段應(yīng)加設(shè)少量鋼筋，環(huán)筋直徑可選用ф10～ф12，間距200mm，豎筋為ф10～ф12間距400mm。有時也可在架立鋼筋網(wǎng)后直接錨噴砂漿形成護(hù)圈來代替現(xiàn)澆混凝土護(hù)圈，這樣可以節(jié)省模板。護(hù)壁混凝土要振搗密實；當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1MPa(常溫下約24h)可拆除模板，進(jìn)入下一施工段。如此循環(huán)，直至挖到設(shè)計要求的深度。

當(dāng)樁徑較大，挖掘深度大，地質(zhì)復(fù)雜，土質(zhì)差(松軟弱土層)，且地下水位高時，應(yīng)采用沉井護(hù)壁法挖孔施工。沉井護(hù)壁施工是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)計要求深度。（二）沉井護(hù)壁法施工

樁孔中心線平面位置偏差不宜超過50mm，樁的垂直度偏差不得超過0.5%，樁徑不得小于樁設(shè)計直徑。挖掘成孔區(qū)內(nèi)，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷載和機(jī)械振動。樁基礎(chǔ)一定要坐落在設(shè)計要求的持力層上，樁孔的挖掘深度應(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)場地基土層的實際情況決定。（三）施工中應(yīng)該注意的幾個問題

人工挖掘成孔應(yīng)連續(xù)施工，成孔驗收后立即進(jìn)行混凝土澆筑。認(rèn)真清除孔底浮渣余土，排凈積水，澆筑過程中防止地下水流入。人工挖掘成孔過程中，應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程施工。

井面應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄，當(dāng)樁孔凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時，應(yīng)間隔挖孔施工。

3.3.5其它灌注樁施工一、灌注后壓漿技術(shù)（一）概述后壓漿技術(shù)正是基于解決泥漿護(hù)壁灌注樁中沉渣、泥皮問題而產(chǎn)生的一種新型技術(shù)。灌注樁后壓漿技術(shù)是在成孔后，將預(yù)先設(shè)置在鋼筋籠上的注漿裝置隨同鋼筋籠一起下入樁孔內(nèi)，待混凝土灌注養(yǎng)護(hù)后，采用高壓注漿系統(tǒng)進(jìn)行注漿。上個世紀(jì)60年代初國外就已開發(fā)出解決泥漿護(hù)壁灌注樁中沉渣、泥皮問題的后壓漿技術(shù)。我國關(guān)于樁底壓漿的最早報導(dǎo)是交通部一航局設(shè)計院1974年于天津塘沽關(guān)于采用氰凝固結(jié)樁端土的試驗。

傳統(tǒng)的泥漿護(hù)壁灌注樁由于施工工藝的特點存在如下問題：

(1)成孔完成后進(jìn)行的清渣難以徹底，殘留的沉渣厚度往往超標(biāo)，從而導(dǎo)致灌注樁樁端阻力降低，沉降增加；

(2)施工過程中為了增強(qiáng)護(hù)壁效果，泥漿稠度不得不加大；由于灌注樁混凝土澆注時間過長；泥漿稠度和比重控制失當(dāng)?shù)仍驅(qū)е聵渡砟嗥み^厚，進(jìn)而導(dǎo)致樁側(cè)阻力降低。盡管鉆孔工藝不斷改進(jìn)，如旋挖、抓斗成孔不需循環(huán)泥漿，但孔底沉渣依然存在。樁機(jī)就位成孔施工鋼筋籠下放混凝土灌注混凝土養(yǎng)護(hù)高壓注漿清理機(jī)具資料整理預(yù)埋管檢查預(yù)埋管加工花管制作攪拌水泥漿接通管路注漿泵檢查壓漿工藝示意圖灌注樁后壓漿應(yīng)用范圍

后壓漿工藝適用性強(qiáng)，采用后壓漿工藝后，灌注樁承載力得到提高，沉降減小，因而可縮短樁長，為灌注樁設(shè)計優(yōu)化提供一種新的途徑。后壓漿工藝主要用于容易產(chǎn)生沉渣及泥皮過厚的粉土、砂性土等易塌孔、縮徑地層；后壓漿工藝設(shè)計最重要是施工性價比，通過綜合考慮既滿足設(shè)計承載力要求，又達(dá)到節(jié)約成本的目的。

1、樁端后壓漿裝置樁端壓漿裝置一般為花管，在壓漿管底部0.5m長度范圍內(nèi)每間隔100

mm沿灌漿管四周鉆4個孔徑為6mm的灌漿孔眼，然后用橡皮內(nèi)胎和防水膠布包住孔眼。（二）后壓漿裝置

2、樁側(cè)后壓漿裝置（傳力管式注漿裝置）1.傳統(tǒng)灌漿理論(1)滲入性灌漿在灌漿壓力作用下，漿液克服各種阻力而滲入孔隙和裂隙，壓力越大，吸漿漿量及漿液擴(kuò)散距離就越大。(2)劈裂灌漿在灌漿壓力作用下，漿液克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起巖石或土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動，使地層中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張，或形成新的裂縫或孔隙，從而使低透水性地層的可灌性和漿液擴(kuò)散距離增大。（三）后壓漿作用機(jī)理(3)壓密灌漿通過鉆孔向土層中壓入濃漿,隨著土體的壓密和漿液的擠入，將在壓漿點周圍形成燈泡形空間，并因漿液的擠壓作用而產(chǎn)生輻射狀上抬力，從而引起地層局部隆起。(4)電動化學(xué)灌漿當(dāng)在黏性土中插入金屬電極并通以直流電后，就在土中引起電滲、電泳和離子交換等作用，促使在通電區(qū)域中的含水量顯著降低，從而在土內(nèi)形成滲漿“通道”。2.灌注樁后壓漿作用機(jī)理(1)充填膠結(jié)效應(yīng)被注土體孔隙部分地為漿液充填，散粒被膠結(jié)，土體強(qiáng)度和剛度大幅度提高。當(dāng)被加固體位于樁底時總樁端阻力因擴(kuò)底效應(yīng)而提高；當(dāng)被加固土體處于樁側(cè)時，總側(cè)阻力因樁身擴(kuò)徑效應(yīng)而顯著增大。(2)加筋效應(yīng)對于粘性土、粉土、粉細(xì)砂實現(xiàn)劈裂注漿的條件下，單一介質(zhì)土體被網(wǎng)狀結(jié)石分割加筋成復(fù)合土體。網(wǎng)狀結(jié)石便成為加筋復(fù)合土體的剛性骨架。復(fù)合土體的強(qiáng)度變形性狀由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的制約強(qiáng)化作用而大為改善。(3)固化效應(yīng)樁底沉淤和樁側(cè)泥皮與注入的漿液發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而固化，使單位端阻力和側(cè)阻力顯著提高。

除上述三種加固效應(yīng)外，樁側(cè)、樁底注漿在一定條件下還出現(xiàn)壓密注漿，在劈裂注漿條件下也伴生土體壓密，因此，樁側(cè)樁底土體還不同程度存在壓密效應(yīng)。

3.灌注樁后壓漿的增強(qiáng)效應(yīng)(1)樁側(cè)阻力樁側(cè)壓漿和樁底壓漿均可使側(cè)阻力得到增強(qiáng)。壓漿一般使注漿點以上20m范圍內(nèi)土層側(cè)阻大幅度增強(qiáng)，注漿點以下增幅小。(2)樁端阻力樁端壓漿使單位端阻力增強(qiáng)，粗粒土樁端持力層顯著大于細(xì)粒土。

1.水灰比后壓漿施工中，水泥宜選用普通硅酸鹽水泥，水泥的細(xì)度應(yīng)滿足用70#篩(4900孔/cm2)的篩余量不得大于15%；其比表面積不得少于2400cm2/g，水泥標(biāo)號一般不應(yīng)低于P.O32.5，水灰比宜選擇0.5~0.6可獲得最佳的效果。2.壓漿時間后壓漿時間一般選在3天后進(jìn)行。（四）后壓漿工藝參數(shù)選取1.樁端持力層的選擇樁端持力層選擇應(yīng)根據(jù)地層情況進(jìn)行確定，如：

(1)當(dāng)存在足夠厚度的粗粒夾層，而又無軟弱下臥層時，可選擇該層為持力層。

(2)巖層上覆粗顆粒風(fēng)化層時，可選擇粗顆粒風(fēng)化層為持力層。還要根據(jù)承載力要求進(jìn)行確定的。2.單樁承載力確定灌注樁后壓漿宜先進(jìn)行試樁，根據(jù)承載力試驗結(jié)果，對灌注樁后壓漿設(shè)計進(jìn)行重新修正，以獲得可靠的工程樁后壓漿施工參數(shù)。（五）設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題經(jīng)濟(jì)效益對比表序號

工程名稱

方案

造價（萬）

工期（天）

原方案后壓漿原方案后壓漿原方案后壓漿1北京盛福大廈樁基工程

φ1000mm、樁長14.5m、樁數(shù)365根

φ1000mm、樁長14.5m、樁數(shù)120根

409

240

100

45

2北京世界金融中心樁基工程

擴(kuò)底樁無法實施

φ1000mm、樁長13m、樁數(shù)462根

1500

850

90

3北京皂君廟綜合電信大樓樁基工程

φ800mm、樁長16.2m、樁數(shù)373根；φ1000mm、樁長16.2m、樁數(shù)391根

φ800mm、樁長16.2m、樁數(shù)302根

1175

495

180

59

4淮河防汛調(diào)度樓樁基工程

人工挖孔樁無法實施φ800mm、樁長25m、樁數(shù)159根

440350

60

二、超流態(tài)混凝土灌注樁（一）概述

1.工作過程超流態(tài)混凝土灌注樁是指采用長螺旋鉆機(jī)鉆至預(yù)定深度，通過鉆頭活門向孔內(nèi)連續(xù)泵注超流態(tài)混凝土，至樁頂為止，然后安放鋼筋籠形成的樁體。

2.適用地層可用于一般地質(zhì)條件，尤其地下水位以下的粘性土、粉土、砂土（流砂、淤泥）、卵礫石、碎石土等地質(zhì)條件。3.

工藝特點

優(yōu)點：具有無震動、無污染、成樁速度快、單樁承載力高（單樁承載力比同截面的其他樁型可提高30-80%）、造價低的優(yōu)點，它不僅適用于作承載樁，而且適用于基坑支護(hù)和帷幕，在城市建設(shè)中是其它樁型最好的替代品。缺點：混凝土合宜性不好影響安放鋼筋籠。

在壓灌超流態(tài)混凝土的過程中，壓力一般控制在7MPa，樁周土被擠密壓實，改良了土層性質(zhì)，承載力是同條件普通灌注樁的1.3~1.8倍，樁身混凝土穩(wěn)定性好，尤其適合在軟弱地層、復(fù)雜地層的中施工。（二）承載特性

采用特制的長螺旋鉆機(jī)，鉆至孔底標(biāo)高后，壓灌制備好的超流態(tài)砼護(hù)壁，至略高于沒有塌孔危險的位置，提出鉆桿，再將鋼筋籠壓入或振入到設(shè)計標(biāo)高，然后將超流態(tài)砼灌至設(shè)計標(biāo)高。（三）工藝流程（四）質(zhì)量控制1.嚴(yán)格掌握混凝土配合比，控制合宜性和坍落度；2.提鉆速度和泵送速度匹配，并保證鉆頭埋在混凝土中不少于0.5m；3.混凝土灌注完畢應(yīng)快速安放鋼筋籠至設(shè)計標(biāo)高。超流態(tài)混凝土灌注樁三、鉆孔壓漿樁（一）概述

1.工作過程鉆孔壓漿樁是指采用長螺旋鉆機(jī)鉆至設(shè)計深度，通過鉆頭噴口向孔內(nèi)高壓灌注水泥漿，護(hù)壁成孔，然后安置鋼筋籠、補(bǔ)漿管，投填粗骨料，并進(jìn)行二次補(bǔ)漿形成的樁體。

2.適用地層可用于一般地質(zhì)條件，尤其適用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、流砂、淤泥、碎石土等復(fù)雜地質(zhì)條件及風(fēng)化巖層。優(yōu)點：

(1)成孔時土柱與鉆桿是在提升鉆具的同時，被孔底不斷注入的高壓水泥漿置換出的。由于孔內(nèi)有很高壓力，因而能在地下水位以下的流砂、淤泥、砂卵石、風(fēng)化巖等地質(zhì)條件下順利成孔成樁，而無須用泥漿護(hù)壁或套管跟進(jìn)。

(2)成樁不用泥漿護(hù)壁避免大量泥漿制備和處理帶來的污染環(huán)境、影響施工進(jìn)度、質(zhì)量以及造價等一系列問題。

(3)施工速度快，樁長20m以內(nèi)每個工作班可完成10~15根，而且在復(fù)雜地質(zhì)條件下均可快速施工。

3.

工藝特點缺點：

(1)該工藝水泥用量較大，一般每方水泥用量為1.04噸，在地下水豐富或砂層較厚的地區(qū)達(dá)到1.2~1.5噸。

(2)樁身混凝土由水泥漿與粗骨料膠結(jié)而成，屬于無砂混凝土，所以樁身強(qiáng)度低于普通混凝土，很難突破C25?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002中8.5.9條規(guī)定樁身強(qiáng)度應(yīng)滿足樁的承載力設(shè)計要求。即，——工作條件系數(shù)，灌注樁取0.6~0.7(3)樁身強(qiáng)度不均質(zhì)與樁受力性狀不匹配。由于是水泥漿與粗骨料膠結(jié)，對水泥用量、水灰比很難控制，導(dǎo)致形成的混凝土強(qiáng)度不均衡，樁下端強(qiáng)度相對較高，樁頭強(qiáng)度相對較低。

(4)多次樸漿，導(dǎo)致樁身混凝土分層明顯。里層中層外層1、成樁工藝自下而上重復(fù)高壓注漿，更無虛土掉入，其成樁質(zhì)量完全由工藝流程自身來保證。2、鉆孔壓漿樁不僅樁體致密，而且對周圍地層有明顯的擴(kuò)滲加固作用，杜絕了斷樁、縮徑、孔底虛土等問題的發(fā)生，大幅度地提高了樁的承載力。（二）承載特性鉆孔壓漿樁的外觀

用長螺旋鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計深度后，在提升鉆桿的同時，通過設(shè)在鉆頭上的噴嘴向孔內(nèi)高壓灌注已制備好的水泥漿為主劑的漿液至漿液達(dá)到?jīng)]有塌孔危險，或地下水位以上0.5~1.0m處。

待鉆桿全部提出后，向孔內(nèi)投放鋼筋籠，并放人一長一短兩根補(bǔ)漿管，然后投放粗骨料至設(shè)計標(biāo)高以上0.25~0.5m，再在水泥漿終凝之前多次重復(fù)地向孔內(nèi)補(bǔ)漿，直至孔口冒漿。（三）工藝流程鉆孔壓漿樁施工程序(a)鉆機(jī)就位；(b)鉆進(jìn)；(c)第1次注漿；(d)提鉆；(e)放鋼筋籠和注漿管；(f)放碎(卵)石；(g)第2次注漿

1、水灰比應(yīng)嚴(yán)格控制在地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍；2、粗骨料投填量應(yīng)滿足投填系數(shù)要求（投填系數(shù)等于實際投填量與樁身理論體積之比）：（1）在粘性土、粉土層中投填系數(shù)不得小于0.85；（2）在粉砂、細(xì)砂層中投填系數(shù)不得小于0.75；（3）在中砂、粗砂層中投填系數(shù)不得小于0.65；（4）在砂、卵石層中投填系數(shù)不得小于0.60。3、外加劑不得使用引氣型外加劑；4、注漿壓力嚴(yán)格控制5~15MPa、補(bǔ)漿壓力2~5MPa；5、施工過程中，必須保證鉆頭始終埋在水泥漿中1m以上，提鉆速度與注漿速度匹配。（四）質(zhì)量控制壓漿樁施工用螺旋鉆頭四、復(fù)合載體夯擴(kuò)樁（一）概述

1.工作過程復(fù)合載體夯擴(kuò)樁是指采用細(xì)長錘夯擊成孔，將套管沉到設(shè)計標(biāo)高后，細(xì)長錘擊出套管外一定深度，然后分批向孔內(nèi)投入填充料和干硬性混凝土，用細(xì)長錘反復(fù)夯實、擠密，在樁端形成復(fù)合載體，最后放置鋼筋籠，灌注樁身混凝土而形成的樁。

2.適用范圍

(1)復(fù)合載體夯擴(kuò)樁適用于單樁豎向極限承載力為1000~1600kN的多層建筑，最高不宜超過2000kN。樁端加固土層應(yīng)為可塑到硬塑狀態(tài)的黏性土以及粉土、砂土、碎石土，被加固土層厚度不宜小于2m。

(2)復(fù)合載體夯擴(kuò)樁施工過程中可穿越不富含孤石，大塊建筑垃圾的人工填土層、軟弱松散層、濕陷性黃土層及可液化土層等。一般復(fù)合載體夯擴(kuò)樁樁徑為400、500和600mm，樁長不宜超15m。

(3)在樁頂下4~6m范圍內(nèi)有一層承載力較高土層時，若采用復(fù)合載體夯擴(kuò)樁，經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。

(4)在下列地層不能采用復(fù)合載體夯擴(kuò)樁：

a地表下淤泥及淤泥質(zhì)粘土土層深厚的地層；

b濕陷性黃土層深厚的地層；

c沿海淺巖地基；

d由于承壓水無法直接成孔或造成透水進(jìn)入夯擴(kuò)端及持力層的土層。

3.

工藝特點優(yōu)點：

(1)樁短（4~8）m，節(jié)約建筑材料，工程造價低廉（總體造價可降低15%~20%），經(jīng)濟(jì)效益顯著，特別適用于民用住宅；

(2)不存在二次污染，無排污，環(huán)保型，填充料就地可取，可采用建筑垃圾如拆遷碎磚、瓦礫，消耗大量建筑垃圾；

(3)單樁承載力較高，沉降量小；單樁豎向承載力是普通灌注樁的2~3倍,可達(dá)1000~1600kN。在同一場地，不改變樁長和樁徑的前提下，可通過調(diào)整施工控制參數(shù)來調(diào)節(jié)單樁豎向承載力；

(4)施工操作簡單，易于掌握，施工機(jī)械輕便，機(jī)動靈活。缺點：（1）由于樁端持力層為能量累計而成，短期內(nèi)承載力較大，存在應(yīng)力釋放現(xiàn)象；（2）持力層受水浸后，承載力明顯下降（如使用建筑垃圾碎磚頭）（3）在水位較高的地基土特別是飽和土層中打樁，若施工速度過快，易使土層中的孔隙水壓力驟增，地下水在鄰近尚未初凝的樁身內(nèi)形成臨時排水通道，使樁身內(nèi)出現(xiàn)離析、斷裂等危及樁質(zhì)量的情況；同時，在擠土的作用下，更易產(chǎn)生地面隆