樁基礎(chǔ)工程施工工藝工法講義詳細(xì)課件

第三章樁基礎(chǔ)工程

樁基礎(chǔ)就是用承臺或梁將沉入土中的樁聯(lián)系起來，以便承受整個(gè)上部結(jié)構(gòu)荷載的一種基礎(chǔ)。

而樁是基礎(chǔ)中的柱狀物體，其

作用在于穿過軟弱層，把上部

結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到較硬、較密

實(shí)、壓縮性較小的土層或巖石

上。（a）端承樁（b）摩擦樁1-樁；2-承臺；3-上部構(gòu)造第三章樁基礎(chǔ)工程

第一節(jié)預(yù)制樁施工

預(yù)制樁的適用范圍為：

①穿透中間較軟弱或夾有不厚的砂層，而且持力層埋置深度和變化不大的地區(qū)。

②地下水位較高的地區(qū)。

③對噪

音、擠壓土

體影響無嚴(yán)

格限制的地

區(qū)。第一節(jié)預(yù)制樁施工

預(yù)制樁

施工預(yù)制樁

施工一、樁的制作

較長的樁在施工現(xiàn)場預(yù)制，

所用混凝土強(qiáng)度等級不宜低于

C30。主筋連接宜采用對焊；

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)，不超過50％。同一根鋼

筋兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于30倍

鋼筋直徑，并不小于500mm。一、樁的制作

較長的樁在施工現(xiàn)場預(yù)制，

所用混凝土強(qiáng)二、樁的起吊、運(yùn)輸、堆放

混凝土預(yù)制樁需在混凝土強(qiáng)度達(dá)

到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的75%方可起吊；達(dá)

到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的100%方可運(yùn)輸或沉

樁。如需提前起吊，必須采取有效措

施并經(jīng)驗(yàn)算合格后方可進(jìn)行。

樁在起吊和運(yùn)輸時(shí)，必須平穩(wěn)，

并且不得損壞，由于混凝土樁的主

筋一般均為均勻?qū)ΨQ配置的，因此

吊點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)按照起吊后樁的正、

負(fù)彎矩基本相等或反力相等的原則

來確定。樁的吊點(diǎn)位置（a）1個(gè)吊點(diǎn)；（b）2個(gè)吊點(diǎn)（c）3個(gè)吊點(diǎn)；（d）4個(gè)吊點(diǎn)二、樁的起吊、運(yùn)輸、堆放

混凝土預(yù)制樁需在混凝土強(qiáng)度

打樁前，樁從制作處運(yùn)到施工現(xiàn)場以備打樁，應(yīng)盡可能避免樁在現(xiàn)場二次搬運(yùn)，可根據(jù)打樁順序，采用隨打隨運(yùn)的方式運(yùn)輸。而樁的運(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

采用大型平板

車或輕便軌道

平臺車運(yùn)輸。

樁在施工

現(xiàn)場的堆放場

地必須平整、堅(jiān)實(shí)。堆放時(shí)應(yīng)設(shè)墊木，墊木的位置與吊點(diǎn)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。成品預(yù)制樁堆放打樁前，樁從制作處運(yùn)到施工現(xiàn)場以備打樁，應(yīng)盡可能避免三、預(yù)制樁施工

打樁設(shè)備包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝

置。樁錘是對樁施加沖擊，把樁沉入土

中的主要機(jī)具。樁捶主要有落錘、汽錘、

柴油錘和液壓錘等。目前使用最為廣泛

的是柴油錘。

樁架是支撐樁身和懸掛樁錘，在打

樁過程中引導(dǎo)樁的方向使樁不致發(fā)生偏

移，能起吊樁并可在小范圍內(nèi)移動(dòng)樁位。柴油打樁機(jī)外形圖1-立柱；2-樁；3-樁帽；4-樁錘5-機(jī)體；6-支撐；7-斜撐三、預(yù)制樁施工

打樁設(shè)備包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝

置。（一）樁錘

1、落錘

落錘為一鑄鐵塊，重0.5～2.0t,用人力或卷揚(yáng)機(jī)拉起樁錘，使其自由下落，利用錘的重力沖擊樁頂使之入土的設(shè)備，其構(gòu)造簡單，使用方便，能調(diào)整落距，但施工速度慢，效率低，且樁頂易被損傷貫入能力低等特點(diǎn)。適用于施打小直徑的混凝土預(yù)制壯或小型鋼樁，在軟土層中應(yīng)用較多。

2、汽錘

汽錘是利用蒸汽或壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行撞擊，根據(jù)其工作情況又可分為單動(dòng)汽錘和雙動(dòng)汽錘。

3、液壓錘

液壓錘的沖擊缸體通過液壓油提升與降落，沖擊缸體下部充滿氮?dú)?，?dāng)沖擊缸體下落時(shí)，首先是沖擊頭對樁施加壓力，接著是通過壓縮的氮?dú)鈱妒┘訅毫?，使缸體對樁施加壓力的過程延長，因此每一擊能獲得更大的貫入度。（一）樁錘

1、落錘

落錘為一鑄鐵塊，重0.

4、柴油錘

柴油錘是利用燃油爆炸，推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行錘擊沉樁，柴油錘沖擊部分的重量有：2.0t、2.5t、3.5t、4.5t、6.0t、7.2t等數(shù)種。

柴油錘本身帶有樁架、動(dòng)力等設(shè)備，不需要外界能源，機(jī)架輕便，打樁迅速，常用于打設(shè)木樁、鋼板樁和長度在12m以內(nèi)的鋼筋混凝土預(yù)制樁。但不適用于在硬土和松軟土中打樁，并且由于噪音、振動(dòng)和空氣的污染等公害，在城市施工受到一定的限制。

柴油錘是利用燃油爆炸，推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行錘擊沉樁。柴油錘按其構(gòu)造可分筒式、活塞式和導(dǎo)桿式三種。導(dǎo)桿式打樁錘的工作原理是汽缸落下?lián)魳?，同時(shí)汽缸中空氣壓縮，溫度驟增，噴嘴噴油，柴油在汽缸內(nèi)自行燃燒爆發(fā)，使汽缸上拋，落下時(shí)又擊樁進(jìn)入下一循環(huán)。筒式打樁錘的工作原理是利用設(shè)在筒形汽缸內(nèi)的沖擊體的沖擊力與燃燒壓力，推動(dòng)錘體跳動(dòng)夯擊樁體。4、柴油錘

柴油錘是利用燃油爆炸，推動(dòng)活塞往筒式柴油打樁錘筒式柴油打樁錘導(dǎo)桿式柴油打樁錘導(dǎo)桿式柴油打樁錘振動(dòng)錘振動(dòng)錘樁錘的類別及適用情況序號樁錘類別適用情況1落錘輕型墜錘以沉木樁為主，重型及特重型龍門錘適用于鋼筋混凝土樁2單動(dòng)汽錘除木樁外適用于各類樁3雙動(dòng)汽錘適用于相對較輕型的樁，使用壓縮空氣時(shí)可在水下沉樁；可用于沉拔鋼板樁4柴油樁錘導(dǎo)桿式適用于木樁、鋼板樁；筒式錘宜用于鋼筋混凝土管樁、鋼管樁；不適宜在過硬或過軟的土中沉樁5振動(dòng)錘適宜于沉拔木樁、鋼板樁或鋼筋混凝土管樁；宜用于砂土、塑性粘土及松散亞粘土；在卵石夾砂及緊密粘土中效果較差樁錘的類別及適用情況序號樁錘類別適用情況1落錘輕型墜錘以沉木錘重與樁重比值表錘類單動(dòng)汽錘雙動(dòng)汽錘柴油汽錘落錘

土狀態(tài)樁類別硬土軟土硬土軟土硬土軟土硬土軟土鋼筋混凝土樁1.40.41.80.61.51.01.50.35木樁3.02.02.51.53.52.54.02.0鋼樁2.00.72.51.52.52.02.01.0錘重與樁重比值表錘類單動(dòng)汽錘雙動(dòng)汽錘柴油汽錘落錘（二）樁架

樁架是懸吊樁捶，并為

樁錘導(dǎo)向，起吊樁并可在小

范圍內(nèi)移動(dòng)樁位。樁架的行

走方式常有滾管式、軌道式、

步履式和履帶式等四種。

樁架的選擇應(yīng)考慮樁錘

類型、樁的長度和施工現(xiàn)場

的條件等因素。

樁架的高度=樁長＋樁

錘高度＋滑輪組高＋起錘

移位高度＋安全工作間隙走管式樁架（二）樁架

樁架是懸吊樁捶，并為

樁錘導(dǎo)向，起吊樁并履帶式樁架履帶式樁架

回轉(zhuǎn)式樁架回轉(zhuǎn)式樁架

步履式樁架步履式樁架滾筒式樁架滾筒式樁架（三）打樁順序

打樁順序是否合理，直接影響到打樁速度、打樁質(zhì)量以及周圍環(huán)境。當(dāng)樁的中心距小于4倍樁徑時(shí)，打樁順序尤為重要。常采用自中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ施打和自中間向四周對稱施打。（ａ）逐排打；（ｂ）自邊緣向中間打；（ｃ）自中間向邊緣打；（ｄ）分段打（三）打樁順序

打樁順序是否合理，直接影響到打樁速度（四）打樁施工

打入樁的施工工藝為：樁機(jī)就位→吊樁→

打樁→接樁→送樁→截樁。

在施工過程中，為了防止樁受沖擊應(yīng)力

過大而損壞，宜采用“重錘低擊”方法，即

錘的重量大而落距小，這樣樁錘不易產(chǎn)生回

彈，不致?lián)p壞樁頭，且樁易沉入土中，效率

高；若采用“輕錘高擊”方法時(shí)，則樁錘易

產(chǎn)生回彈，易損壞樁頭，樁難以沉入土中，

不僅拖延工期，更會影響樁基的質(zhì)量。

樁的接頭形式（ａ）焊接；（ｃ）硫磺砂漿鋼筋（ｂ）管式；（ｄ）管樁螺栓

1-L50×L100×L10；2-預(yù)埋鋼管；3-預(yù)留孔洞；4-預(yù)埋鋼筋；5-法蘭螺栓連接（四）打樁施工

打入樁的施工工藝為：樁機(jī)就位→吊樁→接樁示例接樁示例（五）打樁的質(zhì)量控制

打樁的質(zhì)量控制視①打入后的偏差是否在容許的范圍內(nèi)，②最后貫入度與沉樁標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求，③樁頂、樁身是否打壞以及對周圍環(huán)境有無造成嚴(yán)重危害而定。

承受軸向荷載的摩擦樁的入土深度的控制，應(yīng)以標(biāo)高為主，而以最后貫入度（施工中一般采用最后三陣，每陣十擊的平均入土深度作為標(biāo)準(zhǔn)）作為參考；端承樁的入土深度應(yīng)以最后貫入度為主，而以標(biāo)高作為參考。設(shè)計(jì)與施工中的控制貫入度應(yīng)以合格的試樁數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

最后貫入度的測量應(yīng)在下列正常條件下進(jìn)行：樁頂沒有破壞，錘擊沒有偏心，錘的落距符合規(guī)定，樁帽和彈性墊層正常。如果沉樁尚未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，而貫入度突然變小，則可能土層中夾有硬土層，或遇到孤石等障礙物，此時(shí)應(yīng)會同設(shè)計(jì)勘測部門共同研究解決。（五）打樁的質(zhì)量控制

打樁的質(zhì)量控制視①打入后的偏差四、PHC樁施工技術(shù)

1、概述

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（簡稱PHC樁），是在近代高性能混凝土（HPC）和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的混凝土預(yù)制構(gòu)件。PHC樁是專業(yè)工廠里采用先張法預(yù)應(yīng)力和離心成型工藝，經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成的一種空心圓筒體的等截面構(gòu)件，運(yùn)往施工現(xiàn)場后，通過錘擊或靜壓的方法沉入地下作為建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)。廣泛應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑、橋梁、港口碼頭、水利工程等。四、PHC樁施工技術(shù)

1、概述

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混

2、PHC樁特點(diǎn)

（1）單樁承載力高，單位承載力價(jià)格便宜

（2）抗彎性能好

（3）質(zhì)量穩(wěn)定可靠

（4）應(yīng)用范圍廣

（5）施工速度快，工期短

（6）施工現(xiàn)場文明2、PHC樁特點(diǎn)

（1）單樁承載力高，單位承3、施工準(zhǔn)備

（1）PHC樁專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)

PHC樁專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)主要考慮施工方法、樁機(jī)與樁錘的選擇等。

樁機(jī)可按PHC樁的設(shè)計(jì)長度與施工成本，并結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場情況選擇。

選擇樁錘時(shí)，必須充分考慮樁的形狀、尺寸、重量、入土長度、結(jié)構(gòu)形式以及土質(zhì)、氣象等條件，并掌握各種錘的特性。樁錘的夯擊能量必須克服樁的貫入阻力，包括克服樁尖阻力、樁身摩阻力和樁的回彈產(chǎn)生的能量損失等。如果樁錘的能量不能滿足上述要求，則會引起樁頭部的局部壓曲，難以將樁送到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

施工方法：根據(jù)打樁施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況和基礎(chǔ)幾何形狀，要合理選擇打樁順序，對周圍建筑物采取預(yù)防措施。3、施工準(zhǔn)備

（1）PHC樁專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)

（2）驗(yàn)樁

PHC樁的質(zhì)量驗(yàn)收項(xiàng)目主要有外觀質(zhì)量、尺寸偏差、混凝土抗壓強(qiáng)度和抗彎性能等四項(xiàng)。只根驗(yàn)收合格的成品樁才可沉樁。

（3）吊裝與運(yùn)輸

PHC樁混凝土強(qiáng)度宜超過80%時(shí)才能吊裝，吊裝有兩種方法：當(dāng)樁長大于13m的PHC樁宜采用支點(diǎn)法，兩支點(diǎn)設(shè)在離樁兩端0.21L處；當(dāng)樁長不大于13m時(shí)，可采用直接進(jìn)行水平起吊，采用專用吊鉤鉤住管樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊。

PHC樁強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)方可運(yùn)輸，樁在運(yùn)輸過程中支承應(yīng)滿足堆放的要求，并且要綁扎牢固。

PHC樁堆放場地要堅(jiān)實(shí)平整，且最下層要在兩支點(diǎn)下放墊木且墊木支撐點(diǎn)應(yīng)在同一平面上。一般來說，PHC樁的堆放層數(shù)不得超過四層。PHC樁的吊裝、運(yùn)輸及堆放過程中應(yīng)輕起輕放，應(yīng)避免振動(dòng)、碰撞、滾落。（2）驗(yàn)樁

PHC樁的質(zhì)量驗(yàn)收項(xiàng)目主要有外觀

4、PHC樁沉樁施工

（1）施工順序

沉樁施工順序一般宜采用先長樁后短樁，先大直徑后小直徑的原則，自中間分兩邊對稱前進(jìn)，或自中間向四周進(jìn)行。

（2）測放樁位

測放的樁位經(jīng)測量監(jiān)理復(fù)測無誤后方可進(jìn)行沉樁，并且每天施工前要檢查即將施打的樁位與鄰樁之間的尺寸是否正確。為便于送樁高度控制設(shè)一定數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)。

（3）樁機(jī)就位

檢查樁機(jī)，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)后移動(dòng)設(shè)備就位、對中、調(diào)直。4、PHC樁沉樁施工

（1）施工順序

（4）插樁

首先用吊車取樁，起吊前在樁身上劃出以米為單位的長度標(biāo)

記并將開口樁尖焊接到底樁上（短樁無樁尖），起吊支點(diǎn)宜在樁

端（無樁尖）0.3L處；將樁吊起后，對位準(zhǔn)確后，再用儀器雙向調(diào)整樁的垂直度；插入時(shí)的垂直度偏差不得超過0.5％，確保位置及垂直度符合要求后先利用樁錘的自重將樁壓入土中。

（5）錘擊沉樁

因地層較軟，宜低錘輕打，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增。

在整個(gè)打樁過程中，要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持在同一軸

線上。必要時(shí)應(yīng)將樁錘及樁架導(dǎo)桿方向按樁身方向調(diào)整。

要注意盡量不使管樁受到偏心錘打，打樁較難下沉?xí)r，要檢查落錘有無傾斜偏心，特別是要檢查樁墊樁帽是否合適。

每根樁宜連續(xù)一次打完，不要中斷，以免難以繼續(xù)打下。（4）插樁

首先用吊車取樁，起吊前在樁身上

（6）接樁施工

接樁采用端板式焊接接頭。當(dāng)下節(jié)樁的樁頭距地面0.6～0.8m

左右時(shí)，開始進(jìn)行接樁。焊接層數(shù)應(yīng)大于等于二層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后再焊下一層，要保證焊縫飽滿連續(xù)。焊好的樁接頭應(yīng)自然冷卻3～8分鐘后方可錘擊沉樁。

（7）在沉樁過程中碰到下列情況應(yīng)暫停打樁，查明原因后再按處理方案施工

1）沉樁過程中樁的貫入度發(fā)生突變；

2）樁頭混凝土剝落、破碎；

3）樁身突然傾斜、跑位；

4）地面明顯隆起、臨樁上浮或樁位水平移動(dòng)過大；

5）貫入度或錘擊數(shù)與試驗(yàn)成果明顯不符；

6）樁身回彈曲線不規(guī)則。（6）接樁施工

接樁采用端板式焊接接頭。當(dāng)

5、成果記錄整理

打樁過程中應(yīng)詳細(xì)記錄各種作業(yè)時(shí)間，每打入0.5～1m的錘擊數(shù)、樁位置的偏斜、最后10擊的平均貫入度和最后1m的錘擊數(shù)等。

按規(guī)范要求整理成表并進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，必要時(shí)進(jìn)行靜載與動(dòng)載試驗(yàn)。

6、PHC管樁與基礎(chǔ)底板連接技術(shù)

為有效防止基礎(chǔ)上浮并保證基礎(chǔ)和樁基的整體協(xié)同工作，PHC樁必須伸入基礎(chǔ)不少于10cm，同時(shí)在基礎(chǔ)鋼筋綁扎前，將PHC樁頂部的60cm高度內(nèi)中間空部份灌入砼，砼不低于C40的砼，并微摻UEA膨脹劑(摻量10%)，同時(shí)沿孔周邊設(shè)置錨筋。錨筋伸入基礎(chǔ)底板內(nèi)，與底板混凝土剛接。5、成果記錄整理

打樁過程中應(yīng)詳細(xì)記錄各種作

7、總結(jié)

1）PHC樁強(qiáng)度高，抗彎性能好，具有卓絕的貫入性能，施工速度快，工期短。

2）PHC樁由于采用預(yù)應(yīng)力螺旋筋，抗裂性好，因此成樁質(zhì)量可靠，不易損壞，實(shí)際施工中，無一根樁破裂報(bào)廢，這是其它預(yù)制樁所不具有的特點(diǎn)。

3）施工現(xiàn)場文明，特別適合工期短、城市環(huán)境條件下的樁基施工。7、總結(jié)

1）PHC樁強(qiáng)度高，抗彎性能好，具4）“重錘低擊”能有效降低錘擊應(yīng)力。樁錘對樁頭的錘擊速度越快，在樁身上產(chǎn)生的應(yīng)力波強(qiáng)度也越高，即打樁應(yīng)力與錘擊速度成正比，所以為降低錘擊應(yīng)力并保持較好的貫入度，采用了較重的樁錘和較低的速度施打，效果良好。

5）樁頭襯墊效應(yīng)對錘擊應(yīng)力也有直接影響。為延長錘擊作用時(shí)間、降低錘擊速度，并借以降低錘擊應(yīng)力，選用軟厚適宜的木樁墊，收到良好效果。

6）選擇合理的打樁施工順序，能減小樁的側(cè)向位移，對周圍建筑物不會有大的影響。應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)形狀和長應(yīng)先里后外，先深后淺，由中心逐漸往外側(cè)對稱施工。4）“重錘低擊”能有效降低錘擊應(yīng)力。樁錘對樁頭的錘擊

第二節(jié)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，灌注混凝土而成。根據(jù)成孔工藝的不同，可分為干作業(yè)成孔灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、套管成孔灌注樁、爆擴(kuò)成孔灌注樁和挖孔灌注樁等。

灌注樁能適應(yīng)①各種地層的變化，②無需接樁，③施工時(shí)無振動(dòng)、無擠土、噪音小，④宜在建筑物密集地區(qū)使用。

但與預(yù)制樁相比，存在著質(zhì)量不易控制、操作要求嚴(yán)格，樁的養(yǎng)護(hù)需占工期，成孔時(shí)有大量的土渣泥漿排除等缺點(diǎn)。第二節(jié)灌注樁施工

灌灌注樁的適應(yīng)范圍灌注樁的適應(yīng)范圍

鉆孔

灌注樁

工藝流程鉆孔

灌注樁

工藝流程一、干作業(yè)成孔灌注樁

干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深

度內(nèi)沒有地下水的情況，成孔時(shí)不必

采取護(hù)壁措施而直接取土成孔。干作

業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)。步履式旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)1-上盤；2-下盤；3-回轉(zhuǎn)滾輪4-行車滾輪；5-行車滾輪；6-回轉(zhuǎn)中心軸7-行車油缸；8-中盤；9-支盤一、干作業(yè)成孔灌注樁

干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深

鉆孔灌注樁的旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔灌注樁的旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆頭旋挖鉆機(jī)旋挖鉆機(jī)旋挖鉆機(jī)旋挖鉆機(jī)二、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝流程圖二、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝流灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場灌注樁現(xiàn)場泥漿循環(huán)用泥漿泵泥漿循環(huán)用泥漿泵灌注樁鋼筋灌注樁鋼筋灌注樁鋼筋灌注樁鋼筋灌注樁鋼筋灌注樁鋼筋灌注樁鋼筋籠灌注樁鋼筋籠灌注樁鋼筋籠灌注樁鋼筋籠

灌注樁

鋼筋籠

下放灌注樁

鋼筋籠

下放灌注樁鋼筋籠下放、連接灌注樁鋼筋籠下放、連接灌注樁鋼筋籠下放、連接灌注樁鋼筋籠下放、連接灌注樁鋼筋籠下放灌注樁鋼筋籠下放灌注樁鋼筋籠下放灌注樁鋼筋籠下放（一）泥漿的制備

護(hù)壁的泥漿是由高塑性粘土或膨潤土和水拌和的混合物，在其中還可摻入其他摻合劑。護(hù)壁的泥漿一般是在現(xiàn)場專門制備，有些粘性土在鉆進(jìn)過程中可形成適合護(hù)壁的漿液，則也可利用其作為護(hù)壁用泥漿，這種制備泥漿的方法稱為原土自造泥漿。泥漿的制備應(yīng)按施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

泥漿具有護(hù)壁（保護(hù)孔壁、防止塌孔）、攜砂、冷卻與潤滑（鉆頭）的作用。

護(hù)壁的泥漿應(yīng)達(dá)到一定的性能指標(biāo)，膨潤土泥漿的性能指標(biāo)主要有相對密度、粘度、含砂率等，施工時(shí)注入的泥漿的相對密度應(yīng)控制在1.1左右，排除泥漿的相對密度宜為1.2～1.4。

其主要控制指標(biāo)是比重、粘度、穩(wěn)定性、PH值和失水量。（一）泥漿的制備

護(hù)壁的泥漿是由高塑性粘土或膨潤土和

1、比重

泥漿的比重增大時(shí)，可增大對槽壁的靜水壓力，因而亦提高槽壁的穩(wěn)定性和對土渣的浮托力。但比重過大，流動(dòng)性差，循環(huán)過程中設(shè)備功率消耗大，并影響泥漿與混凝土的置換。因此在保證正常工作的前提下，泥漿的比重應(yīng)盡量低一些，一般宜小于1.05。

2、粘度

泥漿粘度愈高，愈能使土渣懸浮不沉淀，并能阻止泥漿向地基土中浸入，但粘度過大，會使泥漿循環(huán)發(fā)生困難，并影響混凝土的澆筑工作，泥漿又不易從鋼筋籠上除去。一般當(dāng)工程區(qū)域存在容易發(fā)生坍方的土層或采用沖擊、沖刷的成孔機(jī)械時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高泥漿的粘度。

3、穩(wěn)定性

穩(wěn)定性應(yīng)能保證在一定時(shí)間內(nèi)泥漿的性質(zhì)不發(fā)生變化，不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象和失去護(hù)壁的功能。1、比重

泥漿的比重增大時(shí)，可增大對槽壁的靜

4、PH值

PH值越大，堿性越強(qiáng)。如PH值大于11，則泥漿變得不穩(wěn)定，會發(fā)生分層現(xiàn)象，失去護(hù)壁的作用。

5、失水量

泥漿中部分水滲入土層中的現(xiàn)象叫泥漿的失水，濾失量的多少叫泥漿的失水量。泥漿在失水時(shí)，在孔壁會形成一層泥皮，若失水量小，則泥皮薄而韌，不透水性好，有利于鞏固孔壁；若失水量大，則泥皮厚而脆，截水性差。

因此在泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁中的護(hù)壁泥漿，要求比重小、粘度適當(dāng)、穩(wěn)定性好、失水量小。4、PH值

PH值越大，堿性越強(qiáng)。如PH值大（二）埋設(shè)護(hù)筒

1、護(hù)筒的作用

護(hù)筒是保證機(jī)械設(shè)備沿著樁位垂直方向順利工作的輔助工具，還起著保護(hù)孔口和提高樁孔內(nèi)泥漿水頭，防止塌孔的作用。

2、護(hù)筒的構(gòu)造

護(hù)筒一般用3?5mm的鋼板制成，其直徑比樁徑大100mm左右，以方便機(jī)械設(shè)備的提升。安設(shè)護(hù)筒時(shí)，其中心線與樁位中心線的偏差應(yīng)小于50mm。護(hù)筒應(yīng)埋設(shè)牢固密實(shí)，護(hù)筒的入土深度，在砂土中

不宜小于1.5m，粘土中不小于1m，并應(yīng)保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1m以上。在陸地上埋設(shè)護(hù)筒，在護(hù)筒與坑壁之間應(yīng)用粘土分層夯實(shí)，必要時(shí)，在面層鋪設(shè)20mm厚的水泥砂漿，以防漏水。護(hù)筒上部應(yīng)設(shè)置一～二個(gè)溢漿口，便于泥漿溢出而流回泥漿池，進(jìn)行回收和循環(huán)。（二）埋設(shè)護(hù)筒

1、護(hù)筒的作用

護(hù)筒是保證機(jī)鋼護(hù)筒鋼護(hù)筒鋼護(hù)筒鋼護(hù)筒鋼護(hù)筒鋼護(hù)筒水上鋼護(hù)筒水上鋼護(hù)筒浮運(yùn)安置的鋼護(hù)筒浮運(yùn)安置的鋼護(hù)筒

南京長江四橋

南主橋墩

施工時(shí)采用的

直徑3.5米

長51米

重100多噸

超大型鋼護(hù)筒南京長江四橋

南主橋墩

施工灌注樁水上施工灌注樁水上施工（三）成孔

1、潛水鉆機(jī)成孔2、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔3、沖擊鉆成孔沖擊鉆機(jī)沖錘（三）成孔

1、潛水鉆機(jī)成孔2、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔沖擊鉆頭沖擊鉆頭直徑2ｍ的沖擊鉆頭直徑2ｍ的沖擊鉆頭破壞了的沖擊鉆頭破壞了的沖擊鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔鉆孔施工鉆孔施工4、沖抓錐成孔

沖抓錐斗

（ａ）抓土；（ｂ）提土4、沖抓錐成孔沖抓錐斗（四）泥漿循環(huán)排渣

泥漿循環(huán)排渣可分為正循環(huán)排渣和反循環(huán)排渣法。反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿排渣

1-鉆頭；2-新泥漿流向；3-沉淀池

4-砂石泵；5-水龍頭；6-鉆桿

7-鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置；8-混合液流向

正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿排渣

1-鉆頭；2-泥漿循環(huán)方向；3-沉淀池

4-泥漿池；5-泥漿泵；6-水龍頭

7-鉆桿；8-鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置（四）泥漿循環(huán)排渣

泥漿循環(huán)排渣可分為正循環(huán)排渣和反（五）清孔

鉆孔達(dá)到要求的深度后要

清除孔底沉渣，以防止灌注樁

沉降過大、承載力降低，這個(gè)

過程稱為清孔。

當(dāng)孔壁土質(zhì)較好，不易塌

孔時(shí)，可用空氣吸泥機(jī)清孔，

同時(shí)注入清水，清孔后泥漿相

對密度應(yīng)控制在1.1左右；孔壁

土質(zhì)較差時(shí)，宜用反循環(huán)排渣

法清孔。

（六）水下澆筑混凝土

混凝土澆筑（五）清孔

鉆孔達(dá)到要求的深度后要

清除孔底沉渣，以（七）常見質(zhì)量問題及處理方法

1、塌孔

如發(fā)生塌孔，應(yīng)探明塌孔位置，將砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上1～2m，如塌孔嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，等回填物沉積密實(shí)后再重新鉆孔。

2、縮孔

處理時(shí)可用鉆頭反復(fù)掃孔，以擴(kuò)大孔徑。

3、斜孔

處理時(shí)可在偏斜處吊住鉆頭，上下反復(fù)掃孔，直至把孔位校直；或在偏斜處回填砂粘土，待沉積密實(shí)后再鉆。（七）常見質(zhì)量問題及處理方法

1、塌孔

如發(fā)（八）軟土地基鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病與防治

鉆孔灌注樁目前在軟土地基處理中應(yīng)用十分廣泛，但因?qū)匐[蔽工程，成樁后質(zhì)量檢查比較困難，且由于軟土的特殊性質(zhì)，經(jīng)常會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題。

1、縮徑

（1）產(chǎn)生的原因

1）清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過快，引起樁頂周邊夾泥，導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。

2）孔中水頭下降，對孔壁的靜水壓力減小，導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成砼樁身夾泥或縮頸?？妆谔洳糠至粝碌目吡?，成樁后形成縮頸。

（2）防治措施

預(yù)防縮徑的關(guān)鍵是控制泥漿比重，確保泥漿能保持孔壁平衡。

1）使用直徑合適的鉆頭成孔，根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。

2）成孔施工時(shí)應(yīng)重視清孔，在清孔時(shí)要做到清渣而不清泥，預(yù)防清孔后的在澆筑砼的過程中局部坍塌，導(dǎo)致縮徑的產(chǎn)生。（八）軟土地基鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病與防治

鉆孔灌注

2、斷樁

（1）產(chǎn)生的原因

1）砼拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。

2）灌注中，發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導(dǎo)管卡掛鋼筋籠，埋導(dǎo)管，嚴(yán)重坍孔，而處理不良時(shí)，都會演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥，砼樁身中斷的嚴(yán)重事故。

3）灌注時(shí)間過長，首批砼已初凝，而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混；或?qū)Ч苓M(jìn)水，未及時(shí)作良好處理，均會在兩層砼中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。2、斷樁

（1）產(chǎn)生的原因

1）砼拌

（2）防治措施

1）導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受其自重和盛滿砼的重量；內(nèi)徑應(yīng)一致，其誤差應(yīng)小于±2毫米，內(nèi)壁須光滑無阻，組拼后須用球塞、檢查錘做通過試驗(yàn)；導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長度要長一些，一般為4米，其底端不得帶法蘭盤。

2）導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼，并做好水密性試驗(yàn)。

3）嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度，導(dǎo)管不宜埋入砼過深，也不可過淺。及時(shí)測量砼澆灌深度，嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。

4）經(jīng)常檢測砼拌和物，確保其符合要求。（2）防治措施

1）導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度，

3、樁頂局部冒水、樁身孔洞

（1）產(chǎn)生的原因

1）水下砼灌注過程中，導(dǎo)管埋深過大，導(dǎo)管內(nèi)外砼新鮮程度不同，再加上灌注過程中上下活動(dòng)導(dǎo)管過于頻繁，致使導(dǎo)管活動(dòng)部位的砼離析，保水性能差而泌出大量的水，這些水沿著導(dǎo)管部位最后灌入的、最為新鮮的砼往上冒，形成通道(即樁身孔洞)。

2）水下砼灌注過程中，砼傾倒入導(dǎo)管速度過快過猛，把空氣悶在導(dǎo)管中，在樁內(nèi)形成高壓氣泡。高壓氣泡在其自身浮力或?qū)Ч芷鸢蔚韧饬Φ淖饔孟?，在砼?nèi)不斷上升，當(dāng)上升到樁頂附近時(shí)，氣泡浮力與上升阻力接近，在沒有外力的作用下，氣泡便滯留在樁身內(nèi)，最終形成樁身孔洞。另外，有一些樁在于樁截后，樁身內(nèi)殘余的高壓氣體，因通道打開而順樁身的細(xì)小縫隙釋放出來。這時(shí)，常會攜帶部分遺留在氣泡內(nèi)的水往上冒，出現(xiàn)“樁頂冒氣泡”的怪現(xiàn)象。3、樁頂局部冒水、樁身孔洞

（1）產(chǎn)生的原因3）水下砼灌注時(shí)間過長，最早灌入孔內(nèi)的砼坍落度損失過大，流動(dòng)性變差，終灌導(dǎo)管起拔后會留下難以愈合的孔洞。

（2）防治措施

1）控制導(dǎo)管的埋深，灌注過程中做到導(dǎo)管勤提勤拔。

2）砼傾入導(dǎo)管的速度應(yīng)根據(jù)砼在管內(nèi)的深度控制，管內(nèi)深度越深，砼傾入速度越應(yīng)放慢。在可能的情況下，應(yīng)始終保持導(dǎo)管內(nèi)滿管砼，以防止樁身形成高壓汽包。實(shí)際施工中，往往因?yàn)閷?dǎo)管每次起拔后管內(nèi)都會形成空管，再次灌注時(shí)，樁身形成高壓氣泡就很難避免。因此，應(yīng)在灌注過程中適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管，把已形成的高壓氣泡引出樁身。

3）加適當(dāng)緩凝劑，確保砼在初凝前完成水下灌注。3）水下砼灌注時(shí)間過長，最早灌入孔內(nèi)的砼坍落度損失過

4、鋼筋籠上浮

（1）產(chǎn)生的原因

砼由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí)，產(chǎn)生一種頂托力，使鋼筋籠上浮。

（2）防治措施

1）鋼筋骨架上端在孔口處與護(hù)筒相接固定。

2）灌注中,當(dāng)砼表面接近鋼筋籠底時(shí),應(yīng)放慢砼灌注速度,并應(yīng)使導(dǎo)管保持較大埋深,使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對鋼筋籠的沖擊。4、鋼筋籠上浮

（1）產(chǎn)生的原因

砼3）砼液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提導(dǎo)管，使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定埋深。但注意導(dǎo)管埋入砼表面應(yīng)不小于2m，不大于10m。如果鋼筋籠因?yàn)閷?dǎo)管埋深過大而上浮時(shí)，現(xiàn)場操作人員應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救，補(bǔ)救的辦法是馬上起拔拆除部分導(dǎo)管；導(dǎo)管拆除一部分后，可適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管；這時(shí)可以看到，每上提一次導(dǎo)管，鋼筋籠在導(dǎo)管的抽吸作用下，會自然回落一點(diǎn)；堅(jiān)持多上下活動(dòng)幾次導(dǎo)管，直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當(dāng)然，如果鋼筋籠嚴(yán)重上浮，那么這一補(bǔ)救措施也不一定會十分奏效。3）砼液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提導(dǎo)管，使鋼筋

5、“爛樁頭”

（1）產(chǎn)生的原因

1）清孔不徹底，樁頂浮漿過濃過厚，影響水下砼灌注時(shí)測量樁頂位置的精度。

2）導(dǎo)管起拔速度過快，尤其是樁頭直徑過大時(shí)，如未經(jīng)插搗，直接起拔導(dǎo)管，樁頭很容易出現(xiàn)砼中間高、四周低的“爛樁頭”。

3）澆筑速度過快，導(dǎo)致孔壁局部坍塌，影響測量結(jié)果。

（2）防治措施

1）認(rèn)真做好清孔工作，確保清孔完成后孔口沒有泥塊返出；在空孔較長的樁內(nèi)測量砼上升面時(shí)，應(yīng)控制好測量重錘的質(zhì)量。通常認(rèn)為使用5～40mm碎石砼時(shí)，重錘的質(zhì)量可以控制在1.5kg左右；使用5～25mm碎石砼時(shí)，重錘的質(zhì)量可以控制在1kg左右。在設(shè)計(jì)樁頂與地面距離<4m時(shí)，通常認(rèn)為使用竹竿通過手感測量砼面更直觀，精度更高。

2）砼終灌拔管前，應(yīng)使用導(dǎo)管適當(dāng)?shù)夭鍝v砼，把樁身可能存在的氣泡盡量排出樁外后，以便精確測量砼面。也可通過導(dǎo)管插搗使樁頂砼攤平。5、“爛樁頭”

（1）產(chǎn)生的原因

1

6、灌注砼時(shí)樁孔坍孔

灌注水下砼過程中，發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿水位忽然上升溢出護(hù)筒，隨即驟降并冒出氣泡，為坍孔征兆。用測深錘探測砼面與原深度相差很多時(shí)，可確定為坍孔。

（1）原因分析

1）灌注砼過程中，孔內(nèi)外水頭未能保持一定高差。在潮汐地區(qū)，沒有采取措施來穩(wěn)定孔內(nèi)水位。2）護(hù)筒刃腳周圍漏水；孔外堆放重物或有機(jī)械振動(dòng)，使孔壁在灌注砼時(shí)坍孔。3）導(dǎo)管卡掛鋼筋籠及堵管時(shí),均易發(fā)生坍孔。

（2）預(yù)防方法

1）灌注砼過程中，要采取各種措施來穩(wěn)定孔內(nèi)水位，還要防止護(hù)筒及孔壁漏水。

2）用吸泥機(jī)吸出坍入孔內(nèi)的泥土，同時(shí)保持或加大水頭高度，如不再坍孔，可繼續(xù)灌注。3）如用上法處治，坍孔應(yīng)不停時(shí)，或坍孔部位較深，宜將導(dǎo)管、鋼筋籠拔出，回填粘土，重新鉆孔。6、灌注砼時(shí)樁孔坍孔

灌注水下砼過程中，發(fā)現(xiàn)

7、孔位傾斜

（1）原因分析

1）樁機(jī)本身未豎直或樁機(jī)平臺不水平。

2）樁機(jī)在鉆孔過程中發(fā)生不均勻沉降。

3）在進(jìn)行超深樁作業(yè)時(shí)，樁機(jī)鉆桿太細(xì)。

（2）預(yù)防方法

1）首先要擴(kuò)大鉆機(jī)支承面積，使鉆機(jī)穩(wěn)固，并保證鉆機(jī)平臺水平。

2）采取經(jīng)常校核樁架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。

3）嚴(yán)格按照規(guī)范要求先配鉆桿。7、孔位傾斜

（1）原因分析

1）樁三、人工挖孔灌注樁施工

人工挖孔灌注樁是指采用人工挖掘

方法進(jìn)行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑

砼成為支承上部結(jié)構(gòu)的樁基。

人工挖孔灌注樁構(gòu)造1-護(hù)壁；2-主筋；3-箍筋4-地梁；5-樁帽三、人工挖孔灌注樁施工

人工挖孔灌注樁是指

人工挖孔灌注樁設(shè)備簡單，施工現(xiàn)場較干凈，噪音小、震動(dòng)少、對施工現(xiàn)場周圍原有建筑物影響小，施工速度快、可按施工進(jìn)度要求決定開挖樁孔的數(shù)量，必要時(shí)各樁孔可同時(shí)施工，土層情況明確，可直接觀察到地質(zhì)變化情況。

人工挖孔樁的直徑，除了要滿足設(shè)計(jì)承載力的要求外，還應(yīng)考慮施工操作的要求，其樁徑不宜小于800mm，一般都在1200mm以上。在開挖過程中，是否要做護(hù)壁，應(yīng)根據(jù)土層情況而定。

施工流程為：按設(shè)計(jì)圖紙放線、定樁位→開挖土方，一般500?800mm為一個(gè)施工段→支設(shè)護(hù)壁模板（模板高度一般為1000mm）→在模板頂放置操作平臺→澆筑護(hù)壁砼→拆除模板，繼續(xù)下一段的施工→排除孔底積水，澆筑樁身砼。人工挖孔灌注樁設(shè)備簡單，施工現(xiàn)場較干凈，噪音小、震動(dòng)人工挖孔灌注樁成孔人工挖孔灌注樁成孔

人工挖孔樁施工中幾個(gè)特殊問題處理

1、地下水

地下水是深基礎(chǔ)施工中最常見的問題，它給人工挖孔樁施工帶來許多困難。含水層中的水在開挖時(shí)破壞了其平衡狀態(tài)，使周圍的靜態(tài)水滲入樁孔內(nèi)，從而影響了人工挖孔樁的正常施工，如果遇到動(dòng)態(tài)水壓土層施工，不僅開挖困難，連護(hù)壁砼也易被水壓沖刷穿透，發(fā)生樁身質(zhì)量問題。如遇到了細(xì)砂、粉砂土層，在壓力水的作用下，也極易發(fā)生流砂和井漏現(xiàn)象。

（1）地下水量不大時(shí)

可選用潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時(shí)澆筑相應(yīng)段的砼護(hù)壁，然后繼續(xù)下一段的施工。

（2）水量較大時(shí)

當(dāng)用施工孔自身水泵抽水，也不易開挖時(shí)，應(yīng)從施工順序考慮，采取對周圍樁孔同時(shí)抽水，以減少開挖孔內(nèi)的涌水量，并采取交替循環(huán)施工的方法，組織安排合理，能達(dá)到很好的效果。人工挖孔樁施工中幾個(gè)特殊問題處理

1、地下水

（3）對不太深的挖孔樁

可在場地四周合理布置統(tǒng)一的輕型管井降水分流，對基礎(chǔ)平面占地較大時(shí)，也可增加降水管井的排數(shù)，一般即可解決。

（4）抽水時(shí)環(huán)境影響

有時(shí)施工周圍環(huán)境特殊，一是抽出地下水進(jìn)出時(shí)周圍環(huán)境，基礎(chǔ)設(shè)施等影響較多，不允許無限制抽水；二是周圍有江沙、湖泊、沼澤等，不可能無限制達(dá)到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。處理這類問題最有效的方法是截?cái)嗨?，封閉水路。樁孔較淺時(shí)，可用板樁封閉；樁孔較深時(shí)，用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水，以保證在正常抽水時(shí)，達(dá)到正常開挖。（3）對不太深的挖孔樁

可在場地四周合理布置

2、流砂

人工挖孔在開挖時(shí)，如遇細(xì)砂，粉砂層地質(zhì)時(shí)，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生井漏，造成質(zhì)量事故，因此要采取有效可靠的措施。

（1）流砂情況較輕時(shí)

有效的方法是縮短這一循環(huán)的開挖深度，將正常的1m左右一段，縮短為0.5m，以減少挖層孔壁的暴露時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行護(hù)壁砼灌注。當(dāng)孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成樁孔時(shí)，可用紡織袋土逐漸堆堵，形成樁孔的外壁，并控制保證內(nèi)壁滿足設(shè)計(jì)要求。2、流砂

人工挖孔在