任務(wù)2.3.3 混凝土灌注樁施工

建筑施工技術(shù)主講：賈汝達(dá)模塊二地基處理與基礎(chǔ)工程施工任務(wù)2.1地基處理及加固任務(wù)2.2淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工任務(wù)2.3樁基礎(chǔ)工程施工任務(wù)2.3樁基礎(chǔ)工程施工

2.3.1樁基礎(chǔ)的作用與分類2.3.2預(yù)制樁施工2.3.3混凝土灌注樁施工混凝土灌注樁的施工特點(diǎn)灌注樁直接在樁位上成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。

該工藝能適應(yīng)地層的變化、無需接樁、施工時(shí)無振動(dòng)、無擠壓、噪音小，適用于建筑物密集區(qū)。施工后需要一定的養(yǎng)護(hù)期，不能立即承受荷載2.3.3混凝土灌注樁施工1.泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁

泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔，不同土質(zhì)和地下水位高低都適用。多用于含水量高的軟土地區(qū)。

1）泥漿的作用泥漿具有保護(hù)孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷卻與潤(rùn)滑鉆頭的作用。鉆進(jìn)中，護(hù)壁泥漿與鉆孔的土屑混合，邊鉆邊排出攜帶土屑的泥漿；當(dāng)鉆孔達(dá)到規(guī)定深度后，運(yùn)用泥漿循環(huán)進(jìn)行孔底清渣。（1）護(hù)壁泥漿

2）泥漿的組成

是由高塑性粘土或膨潤(rùn)土和水拌合的混合物，也可摻入加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等摻合劑。泥漿一般在現(xiàn)場(chǎng)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，則可利用其作為護(hù)壁泥漿，即“自造泥漿”。泥漿池

根據(jù)泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。（2）施工工藝流程及施工要點(diǎn)

泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工工藝流程：

放樣定位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→鉆孔→第一次清孔→吊放鋼筋籠→下導(dǎo)管→第二次清孔→灌注混凝土。（2）施工工藝流程及施工要點(diǎn)

1）埋設(shè)鋼護(hù)筒在雜填土或松軟土層中鉆孔時(shí)，應(yīng)在樁位處埋設(shè)鋼護(hù)筒，以起定位、保護(hù)孔口、維持水頭等作用。其內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭大100mm，埋入土中不少于1m。

2）泥漿注入粘土中可采用清水鉆進(jìn)、自造泥漿護(hù)壁；砂土中鉆進(jìn)則應(yīng)注入制備泥漿，注入泥漿密度控制在1.1左右，排出泥漿密度宜為1.2～1.4。鉆進(jìn)過程中，應(yīng)保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。插打鋼護(hù)筒

3）第一次清孔：鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)進(jìn)行清孔。以原土造漿的鉆孔可用“射水法”，即鉆桿只轉(zhuǎn)不進(jìn)（空轉(zhuǎn)），待泥漿密度降至1.1左右；注入制備泥漿的鉆孔則應(yīng)采用“換漿法”清孔，至換出的泥漿密度小于1.15時(shí)方為合格。

5）第二次清孔：在鋼筋籠和導(dǎo)管安放后、水下混凝土澆灌前進(jìn)行，在導(dǎo)管頂部安放泵及皮籠，用泵將泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi)，再?gòu)目椎籽刂鴮?dǎo)管外置換沉渣。第二次清孔標(biāo)準(zhǔn)是：孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，沉渣厚度在100mm以內(nèi)。

4）吊放鋼筋籠及導(dǎo)管

6）水下澆灌混凝土：具體內(nèi)容在混凝土工程中介紹。1

安放導(dǎo)管2

導(dǎo)管就位3

料斗貯料4連續(xù)澆注5提升導(dǎo)管泥漿護(hù)壁成孔的缺點(diǎn)：施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染嚴(yán)重2.沉管灌注樁

沉管灌注樁是利用錘擊打樁法或振動(dòng)沉管法將帶有鋼筋混凝土樁靴(或活辨式樁尖)的鋼樁管沉入土中，然后邊拔管邊灌注混凝土而成。用錘擊沉樁設(shè)備沉管時(shí)稱為“錘擊沉管灌注樁”利用激振器的振動(dòng)沉管時(shí)，稱為“振動(dòng)沉管灌注樁”立管→對(duì)準(zhǔn)樁位套入樁靴、壓入土中→檢查→低錘輕擊→檢查有無偏移→正常施打至設(shè)計(jì)標(biāo)高→第一次澆灌混凝土→邊拔管、邊錘擊、邊繼續(xù)澆灌混凝土→安放鋼筋籠、繼續(xù)澆灌混凝土至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。施工程序（1）錘擊沉管灌注樁混凝土預(yù)制樁靴

1）就位用樁架吊起樁管，關(guān)閉樁尖活瓣或?qū)?zhǔn)預(yù)設(shè)在樁位處的預(yù)制混凝土樁靴，套入樁靴。然后緩緩放下套管，壓進(jìn)土中。樁管上端扣上樁帽，檢查樁管與樁錘是否在同一垂直線上，樁管偏斜不大于0.5%時(shí)，即可起錘沉管。先低錘輕擊，觀察如無偏移方可正常施打，直至符合設(shè)計(jì)要求的貫入度或標(biāo)高。

2）沉管關(guān)閉樁管活瓣樁尖樁管套入混凝土樁靴

3）混凝土澆灌檢查樁管內(nèi)有無泥漿或水進(jìn)入，即可灌注混凝土。第一次澆灌混凝土?xí)r樁管內(nèi)應(yīng)盡量灌滿，拔管過程中應(yīng)向樁管內(nèi)繼續(xù)澆灌混凝土，并使樁管內(nèi)混凝土保持略高于地面。

4）拔管在混凝土灌滿樁管后，拔管即可進(jìn)行。一邊拔管、一邊錘擊，拔管的速度要均勻，一般土層以1m/min為宜，軟弱土層以0.3～0.8m/min為宜。倒打拔管的速度，單動(dòng)汽錘不得少于50次/min，自由落錘不少于40次/min。在管底未拔至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，倒打和輕擊不得中斷。⑴跳打法

樁的中心距小于4倍樁管外徑或小于2m時(shí)，均應(yīng)跳打。中間空出的樁，須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后方可施打。

為提高樁的質(zhì)量和承載能力，可采用復(fù)打來擴(kuò)大灌注樁的樁徑。方法是：在第一次澆筑混凝土完畢、拔出樁管，消除管外壁上的污泥和樁孔周圍地面的浮土，立即在原樁位再設(shè)預(yù)制樁靴或合好S樁尖活瓣，第二次復(fù)打沉入樁管，使未凝固的混凝土向四周擠壓擴(kuò)大樁徑，然后再澆筑第二次混凝土。⑵復(fù)打法錘擊沉管灌注樁的特殊施工方法有跳打法、復(fù)打法。

5）特殊施工方法（2）振動(dòng)沉管灌注樁振動(dòng)沉管灌注樁可采用單打法、反插法和復(fù)打法施工。

振動(dòng)沉管采用振動(dòng)錘或振動(dòng)沖擊錘沉管，利用樁機(jī)強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與土的自振頻率相同時(shí)產(chǎn)生的共振而沉管。沉樁前，將樁管下端活瓣合攏或套入樁靴，對(duì)準(zhǔn)樁位，徐徐放下樁管壓入土中，勿使偏斜，即可開動(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)錘自重在樁管上加壓，樁管即能沉入土中。在沉入土中的樁管內(nèi)灌滿混凝土，開動(dòng)激振器振動(dòng)5～10s后開始拔管，邊振邊拔；每拔0.5～1m，停拔振動(dòng)5～10s，如此反復(fù)，直到樁管全部拔出。一般土層內(nèi)拔管速度宜為1.2～1.5m/min，在軟弱土層中宜為0.6～0.8m/min。

1）單打法在樁管內(nèi)灌滿混凝土后，先振動(dòng)再開始拔管，每次拔管高度0.5～1.0m，向下反插深度0.3～0.5m。如此反復(fù)進(jìn)行，直至樁管全部拔出地面。反插法能增大樁的截面，提高樁的承載能力，適宜在較差的軟土地基上應(yīng)用。

2）反插法要求與錘擊灌注樁相同。

3）復(fù)打法振動(dòng)灌注樁的適用范圍除與錘擊灌注樁相同外,并適用于稍密及中密的碎石土地基。

沉管灌注樁的關(guān)鍵必須嚴(yán)格控制最后兩個(gè)兩分鐘的貫入度，其值按設(shè)計(jì)要求、或試樁數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)確定。3.干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深度內(nèi)無地下水的一般粘性、砂土及人工填土，勿需護(hù)壁，成孔深度8～20m、成孔直徑300～600mm，不宜用于地下水位以下的各類土及淤泥質(zhì)土。常用螺旋鉆機(jī)成孔，亦可用洛陽(yáng)鏟成孔。

成孔原理：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土隨螺旋葉片上升排出孔外。（1）孔底清理

鉆至設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行孔底清理，方法是只鉆不進(jìn)、空轉(zhuǎn)清土、提鉆卸土。

可在鉆桿上換裝擴(kuò)孔刀片，擴(kuò)底直徑為樁身直徑的2.5～3.5倍，在設(shè)計(jì)要求位置形成葫蘆樁或擴(kuò)底樁?？椎滋撏梁穸龋耗ゲ亮橹鞯臉恫淮笥?00mm，端承力為主的樁不大于100mm；（2）樁身或樁底擴(kuò)孔鋼筋籠宜一次綁好，吊入孔內(nèi)時(shí)注意勿碰孔壁，鋼筋骨架過長(zhǎng)時(shí)，可分段吊放，逐段焊接。混凝土應(yīng)分層連續(xù)澆筑，分層厚度不大于1.5m。（3）施工要點(diǎn)長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔施工長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆頭長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔近景樁間挖土

承臺(tái)高程控制

樁頭鑿除剝出主筋

澆筑混凝土墊層承臺(tái)鋼筋綁扎4.灌注樁樁頭處理2.3.4樁基礎(chǔ)的檢測(cè)與驗(yàn)收《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范JGJ106-2014》規(guī)定：檢測(cè)樁基承載力及樁身完整性的方法有靜載實(shí)驗(yàn)、鉆芯法、動(dòng)測(cè)法（低應(yīng)變法、高應(yīng)變法）和聲波透射法，工程樁應(yīng)進(jìn)行單樁承載力和樁身完整性的抽樣檢測(cè)。1.樁基承載力檢測(cè)

分為靜載和動(dòng)載二種：

（1）符合下列條件之一的樁應(yīng)采用靜載試驗(yàn)

⑴設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的樁基；⑵地質(zhì)條件復(fù)雜、施工質(zhì)量可靠性低；⑶在本地區(qū)采用的新樁型或新工藝；⑷擠土群樁施工產(chǎn)生擠土效應(yīng)。

抽檢數(shù)量：不少于總樁數(shù)的1%，且不少于3根；當(dāng)總樁數(shù)少于50根時(shí)，不少于2根。樁基靜載檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)（2）對(duì)上條規(guī)定之外的預(yù)制樁和滿足高應(yīng)變法適用檢測(cè)范圍的灌注樁，可采用高應(yīng)變法進(jìn)行動(dòng)載檢測(cè)。

檢測(cè)數(shù)量：不宜少于總樁數(shù)的5%，且不得少于10根。

安裝感應(yīng)裝置吊起落錘設(shè)置樁墊測(cè)量落距落錘下落樁基大應(yīng)變頻譜分析儀（3）當(dāng)受設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)條件限制無法進(jìn)行單樁承載力檢測(cè)的端承型大直徑灌注樁，可采用鉆芯法測(cè)定樁底沉渣厚度并鉆取樁端持力層巖土芯樣檢驗(yàn)樁端持力層。

檢測(cè)數(shù)量：不應(yīng)少于總樁數(shù)的5%，且不應(yīng)少于10根。鉆芯法基樁檢測(cè)

樁身混凝土芯樣質(zhì)量檢查2.樁身完整性抽樣檢測(cè)（1）檢測(cè)數(shù)量

⑴柱下三樁或三樁以下的承臺(tái)抽檢樁數(shù)不得少于1根；⑵設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，或地質(zhì)條件復(fù)雜、施工質(zhì)量可靠性較低的灌注樁，抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的30%，且不得少于20根；⑶其它樁基工程的抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的20%，且不得少于10根；

⑷地下水位以上且終孔后樁端持力層已通過核驗(yàn)的人工挖孔樁，及單節(jié)混凝土預(yù)制樁，抽檢數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于總樁數(shù)的10%，且不應(yīng)少于10根。（2）檢測(cè)方法

對(duì)端承型大直徑灌注樁，應(yīng)選用鉆芯法

或聲波透射法

對(duì)總樁數(shù)的10%進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。聲波透射法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)

本模塊包括地基處理與加固、鋼筋混凝土淺基礎(chǔ)施工、樁基礎(chǔ)施工三個(gè)部分。

地基處理目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件。地基處理及加固的方法主要有換填法、強(qiáng)夯法、灰土擠密樁法、堆載預(yù)壓法、振沖地基法、水泥土深層攪拌法等。

基礎(chǔ)分為淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)兩大類，淺基礎(chǔ)主要有獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏（板）形基礎(chǔ)、箱型基