橋梁基礎(chǔ)工程 第四章 樁和樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工

1、第四章樁和樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工本章主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型及構(gòu)造要求第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工第一節(jié) 概 述一、樁基礎(chǔ)的功能和特點(diǎn) 圖4.1 樁基礎(chǔ)的組成第四章 樁和樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工 第一節(jié) 概述樁：是一種埋入土中，截面尺寸比其長(zhǎng)度小得多的細(xì)長(zhǎng)基礎(chǔ)構(gòu)件。樁基礎(chǔ)：若干根樁通過(guò)頂端的承臺(tái)板（蓋梁）聯(lián)接成整體的承（傳）力結(jié)構(gòu)就稱為樁基礎(chǔ)?；鶚叮簶痘A(chǔ)中的單根樁稱為基樁。樁基礎(chǔ)的作用：就是將承臺(tái)（蓋梁）以上結(jié)構(gòu)物傳來(lái)的各種荷載外力，通過(guò)承臺(tái)（蓋梁）傳給各根樁，再由樁傳到深層的地基持力層中。樁基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：承載能力高、沉降變形小、穩(wěn)定性好、變水下作業(yè)為水上作業(yè)，適用于機(jī)械化施工和適應(yīng)各種復(fù)雜的土

2、質(zhì)條件等優(yōu)點(diǎn)。第四章 樁和樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工 第一節(jié) 概述二、樁基礎(chǔ)的應(yīng)用范圍樁基礎(chǔ)通常用于下列情況：（1）當(dāng)建（構(gòu)）筑物荷載較大，地基較弱或適宜的地基持力層埋置較深，地下水位較高，采用淺基礎(chǔ)技術(shù)上不可行或經(jīng)濟(jì)上不合理；（2）結(jié)構(gòu)物對(duì)基礎(chǔ)沉降變形與水平側(cè)向位移較敏感，或承受較大的水平力，對(duì)穩(wěn)定性要求較高；（3）河床沖刷較大，河道不穩(wěn)定或沖刷深度不易計(jì)算正確，位于基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)物下面的土層有可能被侵蝕、沖刷，如采用淺基礎(chǔ)埋置過(guò)深施工困難，不能保證基礎(chǔ)安全時(shí)；第四章 樁和樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工 第一節(jié) 概述（4）當(dāng)施工水位較深，水流流速較大時(shí)，由于樁基礎(chǔ)可避免水下作業(yè)而減少施工困難；（5）地震區(qū)，在可液化

3、地基中，采用樁基礎(chǔ)可增加建筑物抗震能力，樁基礎(chǔ)穿越可液化土層并伸入下部密實(shí)穩(wěn)定土層，可消除或減輕地震對(duì)建筑物的危害；（6）對(duì)濕陷性黃土、膨脹土及沿海軟土地基，樁基礎(chǔ)有利克服特殊地基的缺欠而保證使用的要求。第四章 樁和樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工 第一節(jié) 概述三、樁基礎(chǔ)整體設(shè)計(jì)要求從結(jié)構(gòu)整體要求方面要注意以下幾點(diǎn)：（1）在同一樁基礎(chǔ)中，不宜采用受力不同的（如摩擦樁和端承樁）基樁，以防止基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降而影響下部結(jié)構(gòu)的正常使用。（2）在同一樁基礎(chǔ)中不宜采用不同直徑、不同材料和長(zhǎng)度相差過(guò)大的基樁。（3）對(duì)于特殊大橋，或地質(zhì)條件復(fù)雜，有特殊要求的樁基礎(chǔ)，必要時(shí)施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)基樁荷載試驗(yàn)，以校驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的取值

4、，保證樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的安全性。（4）對(duì)于超大跨度橋梁采用超深群樁基礎(chǔ)時(shí)，要以減小承臺(tái)自重和盡可能改善群樁基礎(chǔ)受力為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。第四章 樁和樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工 第一節(jié) 概述第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求一、樁的分類木樁混凝土樁鋼筋混凝土樁按樁的材料分類鋼樁預(yù)應(yīng)力混凝土樁管柱樁第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（二）按樁截面形狀分圓形樁方形樁多邊形樁按樁截面形狀分類空心樁實(shí)心樁按樁中心挖空與否分類第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求空心樁的成樁方法（1）埋設(shè)普通內(nèi)膜（2）埋設(shè)預(yù)制樁殼第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（三）按樁的軸線方向分圖4.3 不同軸向的樁基礎(chǔ)斜樁的

5、軸線與豎直線傾斜角度正切值不宜小于1/8，也不宜大于1/3，工程中常采用的傾斜角度正切值是1/81/5。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（四）按土對(duì)樁的支承力性質(zhì) 樁周土與樁壁之間的摩阻力樁底土的豎向支承力支承力摩擦樁端承樁或柱樁樁按支承力性質(zhì)分類a摩擦樁b 柱樁 第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（五）按施工方法分類 樁沉樁（預(yù)制樁）灌注樁錘擊沉樁法振動(dòng)沉樁法靜力壓入法鉆孔灌注樁沉管灌注樁鉆孔插入法旋入法射水沉樁法挖孔灌注樁第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（六）按成樁方法分類 樁擠土樁部分?jǐn)D土樁非擠土樁第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求二、樁基礎(chǔ)分類 樁基

6、礎(chǔ)按承臺(tái)位置可分為高樁承臺(tái)基礎(chǔ)和低樁承臺(tái)基礎(chǔ)（簡(jiǎn)稱高樁承臺(tái)、低樁承臺(tái)）。 第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求高樁承臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)：由于承臺(tái)位置較高，可減少墩臺(tái)的圬工量，避免或減少水下作業(yè)，施工較為方便。然而，在水平力的作用下，由于承臺(tái)及基樁露出地面的一段自由長(zhǎng)度周圍無(wú)土來(lái)共同承受水平外力，使基礎(chǔ)整體剛度小，基樁的受力不利，樁身內(nèi)力和位移都比同樣水平外力作用下的低樁承臺(tái)要大，其穩(wěn)定性也比低樁承臺(tái)差。低樁承臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)：施工較為復(fù)雜。在水平力的作用下，由于承臺(tái)及基樁共同承受水平外力，基樁的受力情況較為有利，樁身內(nèi)力和位移都比同樣水平外力作用下的高樁承臺(tái)要小，其穩(wěn)定性比高樁承臺(tái)好。 第四章 第二節(jié)

7、 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求1.預(yù)制鋼筋混凝土樁（1）預(yù)制鋼筋混凝土樁最常用實(shí)心方樁，斷面尺寸多為300mm300mm600mm600mm。（2）鋼筋混凝土預(yù)制樁的分節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)施工條件確定，現(xiàn)場(chǎng)制作樁長(zhǎng)可達(dá)2530m，工廠預(yù)制一般不超過(guò)12m，并應(yīng)盡量減少接頭數(shù)量。接頭強(qiáng)度不應(yīng)低于樁身強(qiáng)度，接頭法蘭盤(pán)不應(yīng)突出于樁身之外，在沉樁時(shí)和使用過(guò)程中接頭不應(yīng)松動(dòng)和開(kāi)裂。三、樁與樁基礎(chǔ)的構(gòu)造要求 第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（3）接樁方法有：鋼板角鋼焊接、法蘭盤(pán)螺栓和硫磺膠泥錨固等。（4）樁身混凝土標(biāo)號(hào)不低于C25。（5）樁身配筋應(yīng)按起吊、運(yùn)輸、沉樁和使用各階段的內(nèi)力要求通長(zhǎng)配筋。樁的兩端

8、和接樁區(qū)箍筋或螺旋筋的間距須加密，其值可取4050mm。（6）樁頭直接受錘擊，故在樁頭一般需放三層方格網(wǎng)以加強(qiáng)；在樁尖處把主筋彎在一起焊在一根芯棒上，以利于克服阻力穿透土層。（7）樁內(nèi)需預(yù)埋直徑為2025mm的鋼筋吊環(huán)，吊點(diǎn)位置通過(guò)計(jì)算確定。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求預(yù)制方樁第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求圖4.7 預(yù)制鋼筋混凝土方樁配筋圖第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求2.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁：是通過(guò)對(duì)樁身混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力，以提高樁的抗錘（沖）擊能力和抗彎能力，簡(jiǎn)稱預(yù)應(yīng)力樁。（1）截面：可分為圓形、方形或多邊形，通常為空心樁。圖4.8 預(yù)

9、應(yīng)力混凝土樁第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（2）方形樁和直徑較小的管樁一般用先張法預(yù)加應(yīng)力（即將鋼筋混凝土樁的全部或部分主筋作為預(yù)應(yīng)力筋張拉），下端帶有樁尖；直徑較大的管樁常采用后張法穿束施加預(yù)應(yīng)力，下端做成開(kāi)口并帶有鋼刃腳。（3）樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般不低于C35，現(xiàn)制作的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到C60以上。（4）目前常用的預(yù)應(yīng)力空心方樁規(guī)格為500mm500mm和600mm600mm兩種；預(yù)應(yīng)力空心管樁外徑為：500 1000mm，壁厚90130mm，樁段長(zhǎng)415m，鋼板電焊或螺栓連接。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求預(yù)制管樁第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類

10、型與構(gòu)造要求3.鋼樁 型式：主要有鋼管樁、H型鋼樁、鋼軌樁以及其他各種軋制型鋼焊成的鋼樁。構(gòu)造要求：（1）若周圍介質(zhì)的PH值大于9.5（堿性）或小于4.0（酸性），以及當(dāng)其處于填土中時(shí)，除按常規(guī)驗(yàn)算樁身強(qiáng)度外，應(yīng)根據(jù)使用期限內(nèi)鋼材受到的腐蝕程度加大樁壁厚度，或者采取防護(hù)措施，如刷防腐涂料，用混凝土包裹等。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（2）鋼管樁可以采用焊接管或無(wú)縫管，其外徑以往工程采用約為1501600mm，壁厚約為515mm。原則上外徑小則壁厚也小，反之則壁厚大。沉入時(shí)樁下端可以是開(kāi)口，若樁徑不大沉入較深時(shí)，也可焊接厚鋼板或樁尖使之封閉。沉入后常用混凝土將管內(nèi)填實(shí)（管樁填芯混凝

11、土不應(yīng)低于C15），甚至用爆破法在樁尖處造成擴(kuò)大體，以提高樁的剛度和承載力。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求正在進(jìn)行環(huán)氧粉末噴涂的鋼管樁 第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求已打入杭州灣海底的防腐鋼管樁 第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（3）H型鋼樁其截面形狀為H形，一般采用專為適應(yīng)錘擊沉樁需要而軋制的H形鋼材，其特點(diǎn)是翼緣寬度大，厚度和腹板相同，使在兩個(gè)互相垂直的主軸上的截面慣性矩大致相等；常用的截面高度為180400mm。由于截面形狀關(guān)系，不宜做摩擦樁。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求 4.鋼筋混凝土灌注樁 （1）樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C25。（2）鉆

12、（挖）孔樁應(yīng)按樁身內(nèi)力大小分段配筋。當(dāng)內(nèi)力表明不需配筋時(shí)，應(yīng)在樁頂35m內(nèi)設(shè)構(gòu)造鋼筋。（3）樁內(nèi)主筋直徑不應(yīng)小于16mm，每樁的主筋數(shù)量不應(yīng)少于8根，其凈距不應(yīng)小于80mm，且不應(yīng)大于350mm。（4）如配筋較多，可采用束筋。組成束筋的單根鋼筋直徑不應(yīng)大于36mm，組成束筋的鋼筋根數(shù)，當(dāng)其直徑不大于28mm時(shí)不應(yīng)大于3根，當(dāng)其直徑大于28mm時(shí)應(yīng)為2根。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（5）鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于60mm。（6）閉合式箍筋或螺栓筋直徑不應(yīng)小于主筋直徑的1/4，且不應(yīng)小于8mm，其中距不應(yīng)大于主筋直徑的15倍，且不應(yīng)大于300mm。（7）鋼筋籠骨架上每隔2.02.5m設(shè)

13、置直徑1632mm的加勁箍一道。（8）鋼筋籠四周應(yīng)設(shè)置突出的定位鋼筋、定位混凝土塊，或采用其他定位措施。（9）鋼筋籠底部的主筋宜稍向內(nèi)彎曲，作為導(dǎo)向。（10）鉆孔樁的直徑不宜小于0.8m；挖孔樁直徑或最小邊寬度不宜小于1.2m。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求鋼筋混凝土灌注樁1-主筋；2-箍筋；3-加強(qiáng)箍；4-護(hù)筒鋼筋籠第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求5.樁的布置（1）群樁基礎(chǔ)樁的平面布置應(yīng)符合下述原則:樁的中距及邊樁外側(cè)和承臺(tái)邊緣的距離應(yīng)符合規(guī)范要求；應(yīng)使群樁所圍面積形心盡量與外荷載合力作用點(diǎn)重合或接近；一般可采用均勻布置（如行列式、梅花式、環(huán)形等），當(dāng)承受較大彎矩時(shí)，為

14、使各樁受力均勻，也可不等距布置；在滿足樁距要求情況下，應(yīng)盡可能將樁布置在承臺(tái)外圍，以增加樁基礎(chǔ)的整體慣性矩。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（2）規(guī)范規(guī)定樁的中距要求：摩擦樁：錘擊、靜壓沉樁，在樁端處的中距不應(yīng)小于樁徑（或邊長(zhǎng)）的3倍，對(duì)于軟土地基宜適當(dāng)增大；振動(dòng)沉入砂土內(nèi)的樁，在樁端處的中距不應(yīng)小于樁徑（或邊長(zhǎng)）的4倍。樁在承臺(tái)底面處的中距不應(yīng)小于樁徑（或邊長(zhǎng)）的1.5倍。鉆（挖）孔樁中距不應(yīng)小于樁徑的2.5倍。管柱中距可為管柱外徑的2.53.0倍。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求端承樁：支承在基巖上的沉入樁中距，不宜小于樁徑（或邊長(zhǎng)）的2.5倍；支承或嵌固在基巖中的鉆（

15、挖）孔樁中距，不得小于成孔樁徑的2.0倍。嵌入基巖中的管柱中距，不得小于管柱外徑的2.0倍，當(dāng)計(jì)算管柱內(nèi)力不考慮覆蓋層的抗力作用時(shí)，其中距可酌情減小。擴(kuò)底灌注樁：鉆（挖）孔擴(kuò)底灌注樁中距不應(yīng)小于1.5倍擴(kuò)底直徑或擴(kuò)底直徑加1.0m，取較大者。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（3）規(guī)范規(guī)定邊樁（或角樁）外側(cè)與承臺(tái)邊緣距離對(duì)于直徑（或邊長(zhǎng)）小于或等于1.0m的樁，不應(yīng)小于0.5倍樁徑（或邊長(zhǎng)），并不應(yīng)小于250mm；對(duì)于直徑大于1.0m的樁，不應(yīng)小于0.3倍樁徑（或邊長(zhǎng)），并不應(yīng)小于500mm。樁柱外側(cè)與蓋梁邊緣的距離不受此限。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求6.樁與承臺(tái)、橫系

16、梁的連接（1）樁頂直接埋入承臺(tái)連接：當(dāng)樁徑（或邊長(zhǎng)）小于0.6m時(shí)，埋入長(zhǎng)度不應(yīng)小于2倍樁徑（或邊長(zhǎng)）；當(dāng)樁徑（或邊長(zhǎng)）為0.61.2m時(shí)，埋入長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.2m；當(dāng)樁徑（或邊長(zhǎng)）大于1.2m時(shí)，埋入長(zhǎng)度不應(yīng)小于樁徑（或邊長(zhǎng)）。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（2）樁頂主筋伸入承臺(tái)連接：樁身嵌入承臺(tái)內(nèi)的深度可采用100mm；伸入承臺(tái)內(nèi)的樁頂主筋可做成喇叭形（與豎直線夾角大約15度）。伸入承臺(tái)內(nèi)的主筋長(zhǎng)度，光圓鋼筋不應(yīng)小于30倍鋼筋直徑（設(shè)彎鉤），帶肋鋼筋不應(yīng)小于35倍鋼筋直徑（不設(shè)彎鉤）。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（3）管樁與承臺(tái)連接時(shí)，伸入承臺(tái)內(nèi)的縱向鋼筋如采用插

17、筋，插筋數(shù)量不應(yīng)小于4根，直徑不應(yīng)小于16mm，錨入承臺(tái)長(zhǎng)度不應(yīng)小于35倍鋼筋直徑，插入管樁頂填芯混凝土長(zhǎng)度不宜小于1.0m。（4）橫系梁的主鋼筋應(yīng)伸入樁內(nèi)，其長(zhǎng)度不小于35倍主筋直徑。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求樁和承臺(tái)的連接第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求7. 承臺(tái)和橫系梁的構(gòu)造（1）承臺(tái)厚度宜為樁直徑的1.0倍及以上，且不宜小于1.5m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25。（2）當(dāng)樁頂直接埋入承臺(tái)連接時(shí)，應(yīng)在每根樁的頂面上設(shè)12層鋼筋網(wǎng)。 當(dāng)樁頂主筋伸入承臺(tái)時(shí)，承臺(tái)在樁身混凝土頂端平面內(nèi)須設(shè)一層鋼筋網(wǎng)，在每米內(nèi)（按每一方向）設(shè)鋼筋網(wǎng)12001500mm2，鋼筋直徑采用1

18、216mm，鋼筋網(wǎng)應(yīng)通過(guò)樁頂且不應(yīng)截?cái)?。承臺(tái)的頂面和側(cè)面應(yīng)設(shè)置表層鋼筋網(wǎng)，每個(gè)面在兩個(gè)方向的截面面積均不宜小于400mm2/m，鋼筋間距不應(yīng)大于400mm。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求（3）當(dāng)用橫系梁加強(qiáng)樁之間的整體性時(shí)，橫系梁的高度可取為0.81.0倍樁的直徑，寬度可取為0.61.0倍樁的直徑?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。縱向鋼筋不應(yīng)小于橫系梁截面面積的0.15%；箍筋直徑不應(yīng)小于8mm，其間距不應(yīng)大于400mm。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求公鋼橋規(guī)對(duì)承臺(tái)配筋還規(guī)定：當(dāng)樁中心距離不大于3倍樁直徑時(shí)，承臺(tái)受力鋼筋應(yīng)均勻布置在承臺(tái)全寬之內(nèi)；當(dāng)樁中心距離大于3倍樁直

19、徑時(shí)，受力鋼筋應(yīng)均勻布置在距樁中心1.5倍樁直徑范圍內(nèi)，在此范圍以外應(yīng)布置配筋率不小于0.1%的構(gòu)造鋼筋。如承臺(tái)僅有一個(gè)方向的受力鋼筋時(shí)，垂直受力方向，應(yīng)設(shè)直徑不小于12mm，間距不大于250mm的構(gòu)造鋼筋。對(duì)鋼筋層距的要求是，當(dāng)鋼筋為三層及以下時(shí)不應(yīng)小于30mm，且不小于鋼筋直徑；當(dāng)為三層以上時(shí)，不應(yīng)小于40mm且不小于鋼筋直徑的1.25倍。承臺(tái)的樁中距等于或大于樁直徑的3倍時(shí)，宜在兩樁之間，距樁中心各一倍樁直徑的中間區(qū)段內(nèi)設(shè)置吊筋，其直徑不應(yīng)小于12mm，間距不應(yīng)大于200mm。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要求第三節(jié) 樁基礎(chǔ)的施工 一、就地灌注樁施工（一）鉆孔灌注樁施工成孔機(jī)械：

20、正循環(huán)鉆機(jī)和反循環(huán)鉆機(jī)。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工編號(hào)成孔設(shè)備（方法）適用范圍土層孔徑/cm孔深/m泥漿作用1機(jī)動(dòng)推鉆粘性土，砂土，礫石粒徑小于10cm，含量小于30%601603040護(hù)壁2正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)粘性土，砂土，礫、卵石粒徑小于2cm，含量小于20%的碎石土，軟巖8020030100浮懸鉆渣并護(hù)壁3反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)粘性土，砂土，卵石粒徑小于鉆桿內(nèi)徑2/3，含量小于20%的碎石土，軟巖80250泵吸40氣舉100護(hù)壁4正循環(huán)潛水鉆機(jī)淤泥，粘性土，砂土，礫、卵石粒徑小于10cm，含量小于20%的碎石土，6015050浮懸鉆渣并護(hù)壁表4.1 鉆孔灌注樁各種成孔設(shè)備（方法）適用范圍參考表第四章

21、第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工編號(hào)成孔設(shè)備（方法）適用范圍土層孔徑/cm孔深/m泥漿作用5反循環(huán)潛水鉆機(jī)各類土層60150泵吸40氣舉100護(hù)壁6全護(hù)筒沖抓和沖擊鉆機(jī)各類土層802003040不需泥漿7沖抓錐淤泥、粘性土、砂土、礫石、卵石601502040護(hù)壁8沖擊實(shí)心錐各類土層8020050浮懸鉆渣并護(hù)壁9沖擊管錐粘性土、砂土、礫石、松散卵石6015050浮懸鉆渣并護(hù)壁10沖擊、振動(dòng)沉管軟土、粘性土、砂土、礫石、松散卵石255020浮懸鉆渣續(xù)表4.1第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工主要工藝的技術(shù)要求1.埋置護(hù)筒圖4.14 護(hù)筒示意圖1-連接螺栓孔；2-連接鋼板；3-縱向鋼筋；4-連接鋼板或刃腳第四章 第三節(jié)

22、樁基礎(chǔ)施工護(hù)筒的作用：（1）固定樁位，并作鉆孔導(dǎo)向；（2）保護(hù)孔口，防止孔口土層坍塌；（3）隔離孔內(nèi)孔外表層水，并保持鉆孔內(nèi)水位高出施工水位以穩(wěn)固孔壁。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工護(hù)筒的埋設(shè)方法： 圖4.15 護(hù)筒埋設(shè)方法1護(hù)筒；2夯實(shí)粘土；3砂土；4施工水位5工作平臺(tái)；6導(dǎo)向架；7腳手架第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工護(hù)筒的埋設(shè)第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工埋設(shè)護(hù)筒應(yīng)滿足以下要求：（1）護(hù)筒直徑應(yīng)比鉆頭直徑大100400mm，依據(jù)成孔方式來(lái)定；（2）護(hù)筒頂標(biāo)高要高出地面或島面300500mm，高出地表水面或地下水面1.52.0m；（3）護(hù)筒底應(yīng)用粘土夯填，不得漏水跑漿；（4）平面位置準(zhǔn)確，偏差不宜大于5

23、0mm，護(hù)筒斜度的偏差應(yīng)不大于1%。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工2.制備泥漿泥漿的組成：由水、粘土（或膨潤(rùn)土）和添加劑組成。泥漿的作用：（1）在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的靜水壓力，可防止坍孔；（2）泥漿向孔外土層滲漏，在鉆進(jìn)過(guò)程中，由于鉆頭的活動(dòng)，孔壁表面形成一層膠泥，具有護(hù)壁作用，同時(shí)將孔內(nèi)外水流切斷，能穩(wěn)定孔內(nèi)水位；（3）泥漿比重大，具有挾帶鉆渣的作用，利于鉆渣的排出。此外，還有冷卻機(jī)具和切土潤(rùn)滑作用，降低鉆具磨損和發(fā)熱程度。 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工 用于制備泥漿的膨潤(rùn)土第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工鉆孔方法地質(zhì)情況泥漿性能指標(biāo)相對(duì)密度粘度靜切力含砂率膠體率失水率酸堿度正循環(huán)回轉(zhuǎn)、沖擊粘性土1.051.

24、2016221.02.5909525810砂土碎石土卵石漂石1.21.45192835909515810推鉆、沖抓粘性土1.101.2018241.02.59530811砂土碎石土1.21.42230359520反循環(huán)回轉(zhuǎn)粘性土1.021.0616201.02.59520810砂土1.001.1019281.02.59520810碎石土1.101.1520351.02.59520810表4.2 泥漿性能指標(biāo)要求表第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工3.鉆孔1）旋轉(zhuǎn)鉆孔法我國(guó)現(xiàn)用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)按泥漿循環(huán)的程序不同分為正循環(huán)和反循環(huán)兩種。 正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)：即在鉆進(jìn)的同時(shí)，泥漿泵將泥漿壓進(jìn)泥漿籠頭，通過(guò)鉆桿中心從鉆

25、頭噴入鉆孔內(nèi)，泥漿挾帶鉆渣沿鉆孔上升，從護(hù)筒頂部溢流孔排出至沉淀池，鉆渣在此沉淀，而泥漿流入泥漿池循環(huán)使用。 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（b）反循環(huán)排渣 3主機(jī)；4鉆頭；5沉淀池；7泥漿池；8砂石泵；9抽渣管；10排渣膠管 反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)：泥漿先注入孔內(nèi)，當(dāng)鉆頭在孔底切削鉆進(jìn)時(shí)，鉆渣和泥漿一起利用吸抽泵從鉆頭吸入經(jīng)鉆桿排出至沉淀池，鉆渣沉淀而泥漿流入泥漿池循環(huán)使用。 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（2）沖抓鉆孔法利用沖抓錐的自重沖擊破碎地層，并抓取鉆渣成孔的方法。圖4.17 沖抓錐第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（3）沖擊鉆孔法 原理：利用沖擊鉆機(jī)的鉆頭自重沖擊破碎土層，用抓斗、取渣筒或用泥漿排渣成孔。

26、沖擊鉆頭沖擊鉆頭一般以鑄鋼、鍛鋼或鋼板鉚焊制成，沖錐鉆刃型式分為一字型、十字型和多刃型。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工 沖擊鉆頭 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工鉆孔注意事項(xiàng)（1）鉆進(jìn)過(guò)程中要隨時(shí)檢查進(jìn)尺和土質(zhì)情況，并做好記錄；（2）在鉆進(jìn)過(guò)程中要隨時(shí)檢查孔徑和垂直度，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的斜孔、彎孔、縮孔時(shí)要進(jìn)行必要的修孔。（3）在鉆進(jìn)過(guò)程中，要注意護(hù)筒內(nèi)水位高度的穩(wěn)定，以防坍孔。（4）經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置，對(duì)卡鉆、掉鉆要及時(shí)處理。（5）在鉆進(jìn)過(guò)程中常發(fā)生坍孔事故，要注意觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)水位驟降并有氣泡上冒；出渣量顯著增加而不見(jiàn)進(jìn)尺；鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加或顯出埋鉆跡象時(shí)，都表明發(fā)生了坍孔，要馬上停鉆

27、，查明坍孔位置及時(shí)處理。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工4.清孔目的：是減小孔底沉淀土層厚度，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證樁尖土的承載力，為灌注水下混凝土創(chuàng)造良好條件，保證水下混凝土灌注質(zhì)量。清孔的方法應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)備條件和土層情況決定。一般有如下方法： （1）抽漿清孔 直接用反循環(huán)鉆機(jī)、空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)或離心吸泥泵等將孔底含鉆渣泥漿吸出達(dá)到清孔目的。此法清孔較徹底，適用于各種方法鉆孔的柱樁和摩擦樁。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（2）換漿清孔法 鉆孔完成后，提升鉆錐距孔底100200mm空鉆不進(jìn)尺，以相對(duì)密度較低的泥漿壓入，把鉆孔內(nèi)的懸浮鉆渣和相對(duì)密度較大的泥漿換出，此法適用于正循環(huán)鉆

28、孔的摩擦樁。（3）掏渣清孔法 用掏渣筒、大鍋錐或沖抓鉆清掏孔底粗鉆渣，僅適用于機(jī)動(dòng)推鉆、沖抓、沖擊鉆孔的各類土層摩擦樁的初步清孔。（4）噴射清孔法 在灌注混凝土前對(duì)孔底進(jìn)行高壓射水或射風(fēng)數(shù)分鐘，使剩余少量沉淀物漂浮后立即灌注水下混凝土，可作為配合其他清孔方法使用。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工清孔時(shí)注意以下事項(xiàng)：（1）不論采用何種清孔方法，在清孔排渣時(shí)，必須注意保持孔內(nèi)水頭穩(wěn)定，防止坍孔；（2）柱樁采用抽漿法清孔，清孔后將取樣盒（即開(kāi)口鐵盒）吊到孔底，待灌注水下混凝土前取出檢查沉淀在盒內(nèi)的渣土厚度，不得超出設(shè)計(jì)要求；（3）用換漿或掏渣法清孔后，孔口、孔中部和孔底提出的泥漿平均值應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；

29、灌注水下混凝土前，所測(cè)孔底沉淀土層厚度應(yīng)不大于設(shè)計(jì)規(guī)定；（4）不得以加深孔底深度的方法代替清孔。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工5.鋼筋骨架組裝和吊安有以下幾點(diǎn)要求：（1）鋼筋籠制作的允許偏差要滿足表4.3的要求，對(duì)于分節(jié)制作的鋼筋籠，其接頭宜采用焊接，并要求主筋錯(cuò)開(kāi)，同一截面主筋接頭數(shù)不超過(guò)50%。表4.3 鋼筋籠制作允許偏差項(xiàng)次項(xiàng)目允許偏差/mm1主筋間距102箍筋間距203直徑104長(zhǎng)度50第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（2）吊裝、安放鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，并保證有足夠的保護(hù)層厚度。鋼筋籠保護(hù)層厚度允許偏差：水下灌注混凝土樁為20mm，非水下灌注混凝土樁為10mm。（3）為

30、了防止鋼筋籠在灌注混凝土上拔導(dǎo)管時(shí)上浮，鋼筋骨架要牢固定位于孔口，可在鋼筋籠底部加焊68mm鋼筋于部分主筋上，并作成彎鉤，上套一定數(shù)量的混凝土塊，以增大鋼筋籠底部錨固力。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工吊放鋼筋籠第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工 6.灌注水下混凝土 首批灌注的混凝土數(shù)量: 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工灌注水下混凝土注意事項(xiàng) （1）開(kāi)始灌注混凝土之前，應(yīng)在漏斗底口處設(shè)置可靠的隔水設(shè)施；（2）混凝土拌和物應(yīng)有良好的和易性，在運(yùn)輸和灌注過(guò)程中無(wú)顯著離析、泌水，有足夠的流動(dòng)性；（3）灌注工作開(kāi)始后要連續(xù)作業(yè)不得間斷，并盡可能縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間；（4）要隨時(shí)量測(cè)孔內(nèi)混凝土標(biāo)高與導(dǎo)管埋入混凝土的深度

31、（不小于2.0m或不大于6.0m），提升導(dǎo)管不可過(guò)猛，以防導(dǎo)管和混凝土脫離而發(fā)生斷樁；第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（5）要注意灌注中途故障處理，導(dǎo)管不得進(jìn)水，導(dǎo)管堵塞要及時(shí)通導(dǎo)，處理無(wú)效時(shí)，應(yīng)拔出導(dǎo)管、鋼筋籠，重新清孔灌注混凝土；（6）當(dāng)灌注混凝土面接近鋼筋骨架時(shí)，宜使導(dǎo)管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以減小混凝土對(duì)鋼筋籠的沖擊力，避免上??；（7）灌注混凝土控制樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高預(yù)加一定高度，一般為0.51.0m，這部分混凝土是最先與孔底沉淀土混雜在一起的先澆部分，應(yīng)予以鑿除，確保樁頂混凝土質(zhì)量。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工鉆孔灌注樁-水下混凝土澆筑第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工1.成樁方法第一種

32、：對(duì)于小直徑樁（一般樁徑不超過(guò)600mm），用重錘的沖擊或是振動(dòng)器的激振力，先將閉口的鋼套管沖擊或振動(dòng)沉入設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后下鋼筋籠，邊澆注混凝土邊拔出套管成樁。第二種：對(duì)于較大直徑樁，采用直徑為1.0m2.0m不等的常備式鋼套管，施工的成孔工藝是：套管左右輪流反復(fù)旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)的同時(shí)，用左右的油壓千斤頂將其壓入地基中，用錘式抓斗破碎套管內(nèi)的土并抓出，不斷向下鉆進(jìn)。按此方法周而復(fù)始，一直將樁孔掘鑿到設(shè)計(jì)規(guī)定的地基深度以后，放入鋼筋籠，安放混凝土導(dǎo)管，灌注混凝土并抽拔鋼套管，建成大孔徑灌注樁。（二）沉管灌注樁的施工第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工插入導(dǎo)管灌筑混凝土并拔套管基樁完成第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工2.沉

33、管灌注樁的優(yōu)點(diǎn)（1）除含有大卵石、孤石等地質(zhì)條件外，一切土層都適用，尤其對(duì)軟土地基，有承壓水和流砂等不良地質(zhì)土層，由于是全套管施工，可做到安全施工；（2）由于套管都是超前于鉆具（甚至不用鉆具，采用擠入沉管），所以不會(huì)引起樁周地基土松動(dòng)，樁身混凝土混入泥渣的可能性??；（3）能確保不坍孔，適合進(jìn)行斜樁施工。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工3.沉管灌注樁施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）鋼筋混凝土預(yù)制樁尖或活瓣樁尖應(yīng)設(shè)置在設(shè)計(jì)位置，樁管豎直套入樁尖，兩者的軸線應(yīng)豎向重合一致，如有移位或傾斜超過(guò)允許偏差，應(yīng)及時(shí)糾正，必要時(shí)應(yīng)拔出重新沉管；（2）灌注的混凝土標(biāo)號(hào)和坍落度要符合設(shè)計(jì)規(guī)定，每次向管內(nèi)灌注混凝土?xí)r，應(yīng)盡量多

34、灌，當(dāng)管長(zhǎng)大于樁長(zhǎng)時(shí)，混凝土可一次灌足；（3）在開(kāi)始拔管時(shí)，對(duì)用活瓣樁尖振動(dòng)沉入的管樁，應(yīng)先振動(dòng)片刻再拔管，在測(cè)得樁尖活瓣確已張開(kāi)，混凝土確已從樁管中流出以后，方可繼續(xù)拔管； 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（4）對(duì)用混凝土樁尖錘擊沉入的樁管，拔管時(shí)采用振動(dòng)錘倒打法拔出，倒打的打擊頻率不宜小于70次/min，使在拔管時(shí)起到振動(dòng)密實(shí)混凝土作用；（5）拔管速度應(yīng)均勻，應(yīng)邊振（打）邊拔，用錘擊倒打拔管時(shí)，拔管速度不宜大于0.81.0m/min；用振動(dòng)拔管時(shí)，不宜大于1.01.5m/min，每拔出0.51.0m要停拔并振動(dòng)510次，如此反復(fù)直至樁管全部拔出；（6）在淤泥及含水量飽和的軟土層振動(dòng)拔管時(shí)，應(yīng)采用

35、反插法施工，即每次拔管高度0.51.0m，再往下反插深度0.30.5m，如此插拔，直至樁管全部拔出。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（三）挖孔灌注樁的施工 挖孔樁適用范圍：無(wú)水或少水的較密實(shí)的各類土層中，或缺乏鉆孔設(shè)備，或不用鉆機(jī)以節(jié)省造價(jià)。挖孔樁的優(yōu)點(diǎn)：（1）施工工藝和設(shè)備比較簡(jiǎn)單 。 （2）質(zhì)量好，不卡鉆，不斷樁，不塌孔，絕大多數(shù)情況下無(wú)須澆注水下混凝土，樁底無(wú)沉淀浮泥；易于擴(kuò)大樁尖，提高樁身支承力；（3）速度快 無(wú)須重大設(shè)備如鉆機(jī)等，容易多孔平行施工，加快全橋進(jìn)度；（4）成本低 比鉆孔樁可降低30%40%。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工1.小直徑挖孔樁施工要點(diǎn)（1）孔壁支護(hù)一般孔壁支護(hù)現(xiàn)都采用預(yù)制

36、混凝土護(hù)圈或鋼護(hù)圈支護(hù)，也可采用現(xiàn)澆或噴射混凝土護(hù)壁。一般采用護(hù)筒保護(hù)孔口，護(hù)筒宜略高出地面200mm，除保護(hù)孔口不坍外，還可防止表面水或地面泥土、雜物等滑落孔中。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工第一節(jié)護(hù)圈也可做成鋼筋混凝土刃腳狀，下面挖土后，使鋼筋混凝土護(hù)圈及其上所加預(yù)制混凝土護(hù)圈下沉，直至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土護(hù)壁成孔，人工掘進(jìn)一段深度后，進(jìn)行支模板，現(xiàn)澆鋼第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工筋混凝土，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%時(shí)，拆模完成第一階段施工，如此循環(huán)，一直挖到基底設(shè)計(jì)標(biāo)高。護(hù)壁鋼筋籠的制作，一般在地面上成型，成型時(shí)留口，制作成不封閉的圓筒形，下孔時(shí)卷縮成稍小的圓筒，孔下張開(kāi)綁扎成型或電

37、焊成型?？字芯谝嗽O(shè)置預(yù)埋鋼筋做爬梯，每孔對(duì)稱兩排布置，以便一旦發(fā)生危險(xiǎn)，孔中挖土的兩人可同時(shí)離開(kāi)。爬梯還有利于護(hù)壁和樁身混凝土的共同工作，增加樁的承載力。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（2）挖土施工挖土應(yīng)均勻、對(duì)稱、同步進(jìn)行。挖孔時(shí)應(yīng)注意施工安全，如有滲水，應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)孔壁支護(hù)，防止水在井壁浸流，造成坍孔。挖孔較深時(shí)，應(yīng)向孔內(nèi)鼓風(fēng)，以保證工人施工所需的新鮮空氣，同時(shí)采用礦工燈或其他照明方式，以方便施工。挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)進(jìn)行孔底處理。清底工作一定要按要求清出曲線底面，有可能將樁底擴(kuò)孔呈大頭樁，以提高樁的承載力。樁底要清到無(wú)松渣、淤泥、沉淀等虛土。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（3）灌注混凝土孔內(nèi)的

38、混凝土灌注應(yīng)連續(xù)快速進(jìn)行，防止污水、泥土、雜物掉進(jìn)孔內(nèi)，造成人為斷樁。若施工接縫不可避免時(shí)，應(yīng)按施工縫處理要求辦理。采用在空氣中灌注混凝土方法時(shí)，應(yīng)注意掌握灌注速度，混凝土應(yīng)分層灌注、分層振搗，每層不超過(guò)400mm。空氣中灌注的樁，如為摩擦樁，且土質(zhì)較好，短時(shí)期無(wú)支護(hù)不致引起孔壁坍塌時(shí)，可在灌注過(guò)程中逐步由下至上拆除支護(hù)。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工2.大直徑挖孔樁施工要點(diǎn)（1）成孔技術(shù)對(duì)于旱地上的大直徑挖孔樁成孔過(guò)程的開(kāi)挖支護(hù)，采用全深護(hù)筒法（預(yù)制鋼筋混凝土或鋼護(hù)圈等）。目前我國(guó)在水中進(jìn)行大直徑挖孔樁的施工技術(shù)，具體方法有如下3種：鋼護(hù)筒法 沉入鋼護(hù)筒在筒內(nèi)開(kāi)挖，護(hù)筒腳最好能進(jìn)入不透水的粘土層

39、或風(fēng)化巖層中。如在透水層中且在地下水位以下時(shí)，宜配備適當(dāng)?shù)呐潘O(shè)備，如潛水泵等。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工鋼筋混凝土套筒法 具體做法是在河床上先筑島，在墩位處就地澆筑外徑為320520cm，厚10cm的鋼筋混凝土套筒，用大功率抽水機(jī)在鄰孔抽水來(lái)降低水位，人工在套筒內(nèi)開(kāi)挖。沉井內(nèi)挖孔樁 筑島將圓形沉井下沉至68 m的風(fēng)化巖面后，用水下混凝土和旋噴工藝封住刃腳，止水后人工在風(fēng)化巖中完成大直徑挖孔樁。挖孔樁用鋼筋混凝土與沉井刃腳固結(jié)，而沉井內(nèi)不填混凝土，作為空心墩的組成部分，形成沉挖空心墩新結(jié)構(gòu)。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（2）排水和止水方法內(nèi)套筒壓漿止水 如果刃腳附近及以下皆為粗砂礫石層，則可放入

40、直徑比沉井或外套筒小1.0m左右的鋼內(nèi)套筒，使與井壁之間有50cm的空隙，用空壓機(jī)吹砂等方法沉至巖面，中間插12m間距壓漿管(450mm)，將空隙用礫石填滿，頂面用纖維袋裝混凝土封閉，然后從井上壓注水泥漿，將砂礫石固結(jié)封水。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工內(nèi)套筒填灌混凝土止水當(dāng)沉井或外套筒在下沉過(guò)程因抽水而有大量粉細(xì)流砂涌入刃腳，或刃腳尚難下到風(fēng)化層，其間的地層尚夾雜粉細(xì)顆粒，既不宜抽水，又不宜壓漿時(shí)，則應(yīng)采用靜水沉放內(nèi)套筒，向井內(nèi)灌水使水位高于井外，由潛水員下到刃腳，將刃腳與內(nèi)套筒之間的流沙等清除干凈，從井上用套管將不分散混凝土(或砂漿)灌下封閉止水。這個(gè)作業(yè)需潛水員三班連續(xù)進(jìn)行，進(jìn)度較慢但止水效

41、果較好，一次即成功。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工井壁預(yù)鑿鉆孔，旋噴止水沉井較大時(shí)，事先在沉井壁中預(yù)留鉆孔(30cm)通過(guò)刃腳，當(dāng)沉井抽水不干時(shí)，用地質(zhì)鉆機(jī)在井面向下鉆孔，并旋噴水泥漿，將刃腳以下砂礫、粘性土等與水泥漿通過(guò)水力攪拌形成混凝土，強(qiáng)度可達(dá)5MPa左右。旋噴有效范圍視土質(zhì)而異，一般為60100cm，因而預(yù)留孔間距不宜過(guò)大。如果一次旋噴完成后抽水時(shí)還有較大漏水情況，還可在沉井之外進(jìn)行補(bǔ)鉆旋噴。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工人工挖孔灌注樁施工第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工人工挖孔灌注樁施工第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工人工挖孔灌注樁孔斜檢查第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工人工挖孔灌注樁現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁第四章 第

42、三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工人工挖孔灌注樁現(xiàn)澆混凝土 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（四）大直徑鉆埋空心樁的成樁工藝通過(guò)實(shí)踐總結(jié)出鉆埋空心樁具有如下一些優(yōu)點(diǎn)：（1）直徑大，可達(dá)4.05.0m，采用分級(jí)擴(kuò)孔鉆成，無(wú)需振動(dòng)下沉管柱那樣的繁重設(shè)備；（2）水下混凝土用量可減少40，同時(shí)又可減輕自重；（3）通過(guò)樁周和樁底二次壓注水泥漿來(lái)加固地基，使承載力比一般鉆孔樁提高達(dá)3040； 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（4）孔內(nèi)采用預(yù)制空心樁殼，增加預(yù)制工作，加快工程進(jìn)度 ；（5）采用碎石壓漿易于確保質(zhì)量，不會(huì)發(fā)生灌注水下混凝土的斷樁事故； （6）應(yīng)用大直徑空心樁結(jié)構(gòu)，可取消小直徑群樁基礎(chǔ)的承臺(tái)結(jié)構(gòu)，大幅度降低工程造價(jià)。第四章

43、第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工 主要工序?yàn)樵谝殉煽變?nèi)沉放樁殼、樁側(cè)壓漿、樁底壓漿，如圖所示。1.樁殼預(yù)制樁殼預(yù)制是采用拆一留一的方法，即當(dāng)I層空心樁殼A澆筑后，其模板不拆，接著裝層模板，層模板澆筑樁殼B后，又隨著B(niǎo)吊放到下層，在上又裝層模板澆筑樁殼C（圖4.26），以確保樁殼外形豎直，接縫平順無(wú)錯(cuò)縫。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工樁殼的底節(jié)與其他各節(jié)不同，帶有底板，底板上要留孔，以便安插樁底壓漿管。下沉?xí)r底板要承受相當(dāng)大的浮力，因此底節(jié)的底板要加設(shè)鋼板和斜撐加強(qiáng)。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工2.放內(nèi)樁殼（1）樁底拋石 拋入的卵石粒徑要求大于40 mm，對(duì)粒徑小于40 mm的砂礫要篩除。

44、卵石要求清洗干凈，從孔口的四周均勻拋入。樁底拋石的厚度按設(shè)計(jì)要求確定，一般不小于1.0 m，如樁底土為卵礫石時(shí)則可減至0.5 m。（2）樁殼拼接 在孔口設(shè)置鋼井字架作定位用，在吊樁殼時(shí)可使用專用抱箍。先將底節(jié)吊起，套上連接器再吊入二節(jié)，在預(yù)制樁殼拼接前要把上下端面用丙酮清洗干凈，涂刷一層環(huán)氧樹(shù)脂砂漿，樁殼按設(shè)計(jì)要求布置帶錐形螺紋粗鋼筋，根數(shù)由結(jié)構(gòu)計(jì)算決定，可采用多次張拉、多次擰緊方法來(lái)扭緊螺母，按不同高度相錯(cuò)張拉錨固和接長(zhǎng)。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（3）灌水下沉落床 兩節(jié)樁殼通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂和豎向粗鋼筋的預(yù)應(yīng)力張拉后形成整體。如此拼接至一定高度后，便可灌水下沉。由于吊入孔內(nèi)的空心樁柱是有底的，而

45、且連接面均密封不漏水，這樣形成一個(gè)柱形容器狀而產(chǎn)生浮力，要向空心樁灌水才能克服浮力下沉，以便繼續(xù)拼接，直至下沉落床。3.樁側(cè)壓漿（1）澆注隔離層 樁節(jié)拼接到井底并對(duì)中定位后，在樁的四周拋投0.51.0m厚的細(xì)砂和細(xì)碎石，然后澆注0.51.0m厚的隔離層混凝土。其目的是要把樁周與樁底隔開(kāi)，防止樁周壓漿時(shí)水泥砂漿滲入樁底。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（2）空心樁周設(shè)置壓漿管 樁周壓漿管可根據(jù)樁徑的大小確定根數(shù)，分層均勻地分布在樁身四周。壓漿管徑的大小可根據(jù)壓漿機(jī)的排量和壓力來(lái)定，一般用50mm鋼管即可。壓漿管的連接要做到外表面平順無(wú)突變，拔管較容易可重復(fù)使用。（3）樁周拋石 壓漿管設(shè)置定位后，就可向

46、樁周1520cm空隙內(nèi)均勻拋下粒徑大于40mm卵石，直至護(hù)筒內(nèi)樁頂設(shè)計(jì)接高處。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（4）壓注水泥漿樁周清孔 先從壓漿管中壓入清水來(lái)檢查壓漿機(jī)械設(shè)備的完備程度。在管道通暢后通過(guò)壓漿機(jī)壓入優(yōu)質(zhì)泥漿，直到排漿管流出新鮮泥漿為止。清孔工作結(jié)束后用尼龍袋裝好粘性土壓在護(hù)筒中填石上面，起封閉層作用。樁側(cè)壓漿 樁周清孔符合要求后，由壓漿機(jī)將按一定比例配制的水泥漿通過(guò)壓漿管壓入樁側(cè)填石空隙中。在壓漿過(guò)程中，可采用類似水下混凝土澆注的方法，用四根管道交替壓漿和抽拔直至排漿管孔口流出純水泥漿為止。操作要求 在開(kāi)始樁側(cè)壓漿工作前要做好各種準(zhǔn)備工作，要連續(xù)作業(yè)一氣呵成；及時(shí)做好拔管和摘管工作；為

47、了防止意外，樁側(cè)壓漿管按10 m高度放一層備用。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工4樁底壓漿通過(guò)樁底壓漿，在樁底形成蒜頭狀的固化區(qū)，從而可極大地提高樁尖部分的承載力。另外，樁底壓漿的反作用力使樁身上抬，這相當(dāng)于給樁底加了一個(gè)反方向的預(yù)應(yīng)力，減少了空心樁沉降的絕對(duì)值。（1）接樁底壓漿管 一般預(yù)制樁底節(jié)下面的鋼板加工有管孔，三根壓漿管和一根回流管，壓漿管比回流管長(zhǎng)一些，約伸出樁底0.51.0m。在底節(jié)的壓漿管和回流管上要各接一閘閥與法蘭，用來(lái)封閉管道以避免雜物堵塞。在接上部壓漿管時(shí)，壓漿管和回流管的閘閥先關(guān)閉，使樁底泥漿水不會(huì)冒出。在壓漿管的頂部裝有壓力表，壓漿管和壓漿機(jī)相連通，這樣就可測(cè)量壓漿的壓力。第

48、四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（2）樁底清孔 通過(guò)壓漿機(jī)的壓漿管和回流管來(lái)清理孔底，一般采用正循環(huán)，其步驟是：由壓漿機(jī)壓注的優(yōu)質(zhì)泥漿，通過(guò)三根壓漿管先后注入孔底，使含淤泥粉砂的渾水通過(guò)回流管排出，為使清孔更徹底可靠，也可用三根壓漿管中的一根，通過(guò)壓縮空氣來(lái)攪動(dòng)樁底淤泥粉砂沉淀，從而提高清孔質(zhì)量和效率。（3）裝好百分表 在樁孔口周圍搭好獨(dú)立支架，安裝8個(gè)百分表來(lái)測(cè)量樁底壓漿時(shí)空心樁的上抬量。如施工中個(gè)別表動(dòng)了，要及時(shí)重安讀數(shù)。有條件時(shí)要用精密水準(zhǔn)儀測(cè)量最后上抬量來(lái)校核。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（4）樁底壓漿 當(dāng)上述工序完成并檢查合格后，才能進(jìn)行樁底壓漿，其方法和要求與樁側(cè)壓漿基本相同。當(dāng)回流管流出新

49、鮮灰漿后，再關(guān)閉回流管繼續(xù)壓漿使空心樁發(fā)生上抬，此時(shí)應(yīng)特別注意測(cè)量上抬量的百分表讀數(shù)。（5）操作要點(diǎn) 要注意觀測(cè)壓力表數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)急劇增長(zhǎng)，原因可能是管道被堵，要及時(shí)停機(jī)換管以免引起爆管；如壓力上不去樁身未上抬，水泥漿可能滲入流砂和軟弱層中，此時(shí)要停機(jī)將水泥漿加濃后再壓入；進(jìn)行樁底二次壓漿可將樁側(cè)原來(lái)不密實(shí)的地方給予補(bǔ)漿，從而提高樁側(cè)摩阻力，為確保二次壓漿成功，要設(shè)有備用壓漿設(shè)備；樁底壓漿待混凝土初凝后可取出護(hù)筒內(nèi)的樁側(cè)粘土袋，及早將表層松散浮渣鑿除，再以干硬性混凝土封閉拋石壓漿混凝土的頂部。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工二、預(yù)制沉入樁施工 概念：用動(dòng)力沉樁設(shè)備的沖擊能量，在設(shè)計(jì)位置上將預(yù)制的鋼筋

50、混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁、鋼管樁等打（壓）入土中的施工方法。特點(diǎn)：堅(jiān)固耐久，不受地下水或潮濕環(huán)境影響，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。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(yùn)輸，以及沉樁過(guò)程中的技術(shù)和安全措施。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工項(xiàng)次樁錘種類適用范圍原理優(yōu)缺點(diǎn)1落錘適用于打木樁及細(xì)長(zhǎng)尺寸混凝土樁；在一般土層及粘土層，含礫石的土層均可使用用人力或卷?yè)P(yáng)機(jī)拉起，然后自由起樁錘，利用錘重夯擊樁頂，使樁入土構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便沖擊力大，能隨意調(diào)整落距，但錘擊速度慢（每分鐘約620次）效率較低2單動(dòng)汽錘1.適宜打各種樁；2.最適

51、宜打沉拔管灌注樁利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉，然后自由下落沖擊樁頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，落距小，對(duì)設(shè)備和樁頭不易損壞，打樁速度及沖擊力較落錘大，效率較高。3雙動(dòng)汽錘1.適宜打各種樁，可用于打斜樁；2使用壓縮空氣時(shí)，可用于水下打樁；3.可用拔樁，吊錘打樁利用蒸汽或壓縮空氣的壓力將錘頭上舉及下沖，增加夯擊能量沖擊次數(shù)多，沖擊力大，工作效率高，但設(shè)備笨重，移動(dòng)較困難，振動(dòng)噪聲較大。表4.4 沉樁方法適用范圍參考表第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工項(xiàng)次樁錘種類適用范圍原理優(yōu)缺點(diǎn)4柴油樁錘最適宜打鋼樁、混凝土樁利用燃油爆炸，推動(dòng)活塞引起錘頭跳動(dòng)，夯擊樁頂附有樁架、動(dòng)力等設(shè)備，不需要外部能源，機(jī)架輕，移動(dòng)便利，打樁快，

52、燃料消耗少，但樁架高度低，遇硬土?xí)r不宜使用。振動(dòng)、噪聲較大。5振動(dòng)樁錘1適用于打鋼板樁、鋼管樁，長(zhǎng)度在15m以內(nèi)的沉拔管灌注樁；2適用于亞粘土、松散砂土、黃土和軟土。不宜于巖石、礫石和密實(shí)的粘性土地基利用偏心輪引起激振，通過(guò)剛性連接的樁帽傳到樁上沉樁速度快，適應(yīng)性強(qiáng)，施工操作簡(jiǎn)易安全，能打各種樁，并能幫助卷?yè)P(yáng)機(jī)拔樁，但不適用于打斜樁，振動(dòng)較大。續(xù)表 4.4 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工項(xiàng)次樁錘種類適用范圍原理優(yōu)缺點(diǎn)6射水沉樁1常與錘擊法聯(lián)合使用，適用于打大斷面混凝土方樁和空心管樁；2可用于多種土層，而以砂土、砂礫土或其他堅(jiān)硬土層最為適宜；3不能用于粗卵石、極堅(jiān)硬的粘土層或厚度超過(guò)0.5m的泥炭層

53、利用水壓力沖刷樁尖處土層，再配合以錘擊沉樁能用于堅(jiān)硬土層，打樁效率高，樁不易損壞，但設(shè)備較多，當(dāng)附近有建筑物時(shí)，水流容易使其沉陷，不能用于打斜樁。7靜力壓樁機(jī)適宜于軟土地基中；最適宜于學(xué)校、醫(yī)院、市區(qū)等有防震、防噪音要求的環(huán)境1.利用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩對(duì)樁架壓梁加壓，壓梁將樁壓入土中；2，利用樁機(jī)的液壓系統(tǒng)所產(chǎn)生的壓力將樁壓入土中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲，樁不宜損壞，但設(shè)備較笨重，由于壓樁機(jī)壓力較小，因此壓樁深度較小。續(xù)表 4.4 第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（一）對(duì)預(yù)制樁的要求1.制作要求預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，表面平整、無(wú)蜂窩和碰損，并要滿足表4.5中的允許偏差要求。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工

54、項(xiàng)次偏差名稱及說(shuō)明允許偏差1長(zhǎng)度50mm2橫截面橫截面邊長(zhǎng)5mm3空心樁空心（管芯）直徑10mm4空心（管芯或管樁）中心與樁中心20mm5樁尖對(duì)樁縱軸線10mm6樁縱軸的彎曲矢高按樁的長(zhǎng)度0.1%并不大于20mm7樁頂頂面與樁縱軸線傾斜偏差按樁頂橫截面邊長(zhǎng)（或直徑、對(duì)角線）的1%及3mm8樁頂外伸鋼筋長(zhǎng)度20mm9接樁處接頭平面與樁軸平面垂直度0.5%表4.5中 鋼筋混凝土樁及預(yù)應(yīng)力混凝土樁的允許偏差第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工2.接樁要求第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（二）樁的吊運(yùn)要求預(yù)制樁的配筋除按使用階段受力計(jì)算配筋外，尚應(yīng)考慮運(yùn)輸起吊時(shí)的內(nèi)力作用，而且當(dāng)?shù)觞c(diǎn)設(shè)置不合適時(shí)可能引起樁身混凝土開(kāi)裂

55、。吊環(huán)位置、數(shù)目要根據(jù)樁長(zhǎng)、起吊設(shè)備及吊運(yùn)方法通過(guò)計(jì)算確定，其原則是按均布配筋，最大正負(fù)彎矩相等確定吊環(huán)位置。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工圖中K為動(dòng)力系數(shù)，一般可取1.21.5。當(dāng)采用三點(diǎn)起吊時(shí)，x=0.13L 。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（三）樁錘重量的選擇樁錘重量可根據(jù)下式估算，即E2.5pp樁的允許承載力(kN)。還可根據(jù)樁錘沖擊能量值（E）、錘重（W）和樁重（Q）來(lái)確定樁錘規(guī)格。其經(jīng)驗(yàn)公式為式中：K樁錘適用系數(shù)，雙動(dòng)汽錘和柴油錘K不大于5.0；單動(dòng)汽錘K不大于3.5；落錘K不大于2.0。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（四）沉樁過(guò)程注意事項(xiàng)（1）樁沉入前，樁錘壓住樁頂后，必須檢查錘的中心線與樁

56、的中心線是否一致，樁位、樁帽有無(wú)移動(dòng)，樁的垂直度或傾斜度是否符合規(guī)定，樁架及樁墊是否符合要求。在樁的沉入過(guò)程中，應(yīng)始終注意錘、樁帽和樁身是否保持在同一軸線上。（2）沉樁順序，一般由一端向另一端連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)樁基平面尺寸較大或樁距較小時(shí)，宜由中間向兩端或四周進(jìn)行。如樁埋置有深有淺，應(yīng)先深后淺；在斜坡地帶，先坡頂后坡腳。沉斜樁時(shí)，其沉樁順序還應(yīng)考慮避免樁頭相互干擾。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工圖4.30 幾種基本打樁順序第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（3）錘擊沉樁的停錘控制標(biāo)準(zhǔn)一般是以控制貫入度決定，對(duì)硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或風(fēng)化巖等土層時(shí)，貫入度達(dá)到控制貫入度即可停錘。設(shè)計(jì)樁尖標(biāo)高處為一般粘

57、性土或其地較松軟土層時(shí)，應(yīng)以標(biāo)高控制，貫入度作為校核；當(dāng)樁尖已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，而貫入度仍較大時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊，使其貫入度接近控制貫入度。（4）錘擊、振動(dòng)和靜力壓樁時(shí)，樁周土不但被擠密而且被擾動(dòng)，在飽和的軟土地基中，可使孔隙水壓力急劇上升，有可能使場(chǎng)地土產(chǎn)生液化，造成一定范圍內(nèi)（可能數(shù)米甚至數(shù)百米）土體的運(yùn)動(dòng)，要注意對(duì)臨近建筑及地下管線產(chǎn)生的影響。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（5）沉樁過(guò)程中，要隨時(shí)掌握樁的承載力和貫入度的關(guān)系，尤其接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)要及時(shí)準(zhǔn)確地確定平均貫入度。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工三、深水樁和承臺(tái)施工（一）深水樁的施工1圍囹搭設(shè)施工平臺(tái)拼裝好的圍囹在浮運(yùn)前應(yīng)做好定位船、導(dǎo)向船、拖輪、

58、錨碇設(shè)備和浮運(yùn)的準(zhǔn)備工作，定位船和導(dǎo)向船除考慮其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，還應(yīng)有足夠的面積以供設(shè)備安置和操作之用。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工2駁船式施工平臺(tái)這種施工平臺(tái)因“水漲船高”受洪水期的影響較小，而且搭設(shè)方便；其缺點(diǎn)是固定困難，樁位難于保證，所以必須要做好駁船的固定工作。圖4.22 駁船式施工平臺(tái)第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工3預(yù)制樁架設(shè)平臺(tái)采用一定長(zhǎng)度的臨時(shí)施工用預(yù)制樁沉入河床中，再用鋼筋混凝土梁將各樁連接起來(lái)，在其上架設(shè)貝雷桁架，再鋪設(shè)工字鋼和木板形成工作平臺(tái)。圖4.33 利用鋼護(hù)筒搭設(shè)施工平臺(tái)第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工（二）深水承臺(tái)施工1承臺(tái)底在河床以上當(dāng)承臺(tái)底在河床以上一定距離時(shí)，可用吊箱圍堰來(lái)修

59、建承臺(tái)，它實(shí)際上是一個(gè)懸掛在樁上的有底箱形模板，通過(guò)吊箱側(cè)壁與封底混凝土封閉隔斷江水。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工對(duì)底板接縫處及樁位處縫隙進(jìn)行封堵，然后再向箱底灌注封底混凝土（一般厚度約為0.5m），待此封底混凝土硬化后，才可抽水形成干燥無(wú)水的施工條件，整平封底混凝土頂面綁扎承臺(tái)鋼筋，進(jìn)行承臺(tái)施工。2承臺(tái)底在河床以下當(dāng)承臺(tái)底在河床以下一定深度時(shí)，一般可用浮運(yùn)套箱法施工。套箱實(shí)際上是一種在岸上或船上預(yù)制的浮運(yùn)沉井，材料可用鋼板或鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)制成，下端有刃腳，浮運(yùn)時(shí)要安裝假底，到墩位處沉入河底，罩在已施工好的樁上，并根據(jù)入土深度要求使套箱下端沉入河床一定深度，形成一個(gè)圍堰結(jié)構(gòu)。然后灌注水下封底

60、混凝土，抽水施工承臺(tái)。第四章 第三節(jié) 樁基礎(chǔ)施工如果要重復(fù)使用，雙壁鋼套管底節(jié)可灌注混凝土，以上部分注水。水較深時(shí)可分層拼裝，每層高約46m。本章小結(jié)1.沉入樁沉入樁：將預(yù)制的鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁、木樁及螺旋樁等，采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵涑寥胪林械臉斗Q為沉入樁。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮樁在起吊、運(yùn)輸及沉入過(guò)程中可能承受的荷載。樁的預(yù)制可在工廠或工地進(jìn)行，長(zhǎng)度較大者需分節(jié)制造，沉入時(shí)再拼接；分節(jié)長(zhǎng)度可根據(jù)施工條件確定，但應(yīng)盡量減少接頭數(shù)；在沉樁和使用過(guò)程中，接頭不得松動(dòng)，其強(qiáng)度不應(yīng)低于樁身強(qiáng)度。當(dāng)土層中有大孤石、大樹(shù)干或其他障礙物時(shí)，可能影響其沉入，不宜采用這種樁。第四章 第二節(jié) 樁與樁基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造要