灌注樁其他施工方法3

1、人工挖孔灌注樁四、灌注樁其他施工方法1）基本原理

在樁位采用人工挖掘方法成孔（或樁端擴大），然后安放鋼筋籠、灌注混凝土而成為基樁。2）優(yōu)缺點成孔機具簡單，作業(yè)時無振動、無噪聲；可按要求分組作業(yè)，多根樁同時作業(yè)，施工工期短；便于清底，孔底虛土能清除干凈，施工質(zhì)量可靠；便于檢查孔壁和孔底，可以核實樁孔地層土質(zhì)情況；樁徑和樁深可隨承載力的情況而變化；樁端可以人工擴大，以獲得較大的承載力；可下人搗實，混凝土灌注質(zhì)量較好，勞動力便宜，造價低優(yōu)點1勞動條件差，施工文明程度低容易發(fā)生人員傷亡事故混凝土用量大缺點3）適用范圍地下水的水量大，且難以抽水的地層；有松散砂層，尤其是在地下水位下有砂層；有連續(xù)的極軟弱土層；孔中氧氣缺乏，或有毒氣發(fā)生的地層。人工挖孔宜在地下水位以上（或降水后）施工，適用于人工填土層、粘土層、粉土層、砂土層、碎石土層和風(fēng)化巖層，也可在黃土、膨脹土和凍土中使用。不適用情況4）人工挖孔樁的樁身構(gòu)造a.樁長與樁徑樁長不易超過25米樁長小于8米時，樁徑不應(yīng)小于0.8米；樁長在8至15米之間時，樁身直徑不小于1.0米；樁長為15至20米時，樁身直徑不小于1.2米；D<2d，加寬部分b與高度h之比取決于地質(zhì)條件，巖層b/h不宜大于1/2；土層b/h不宜大于1/4Ddbhb.護壁形式磚護壁；混凝土護壁；鋼套管護壁；波紋鋼模板護壁。只有極少數(shù)地層條件特別好，孔深又不大的孔可不采取護壁措施外，一般都應(yīng)采取護壁措施。3外齒式護壁內(nèi)齒式護壁混凝土護壁起著護壁與防水雙重作用，上下護壁間搭接50~70mm，護壁通常為素混凝土。當(dāng)樁徑、長較大或土質(zhì)較差，有滲水時應(yīng)在護壁中配筋?；炷磷o壁厚度，一般由地下最深段護壁所承受的土壓力及地下水側(cè)壓力確定，地面堆載影響不計?？顾鬃饔酶?，并可增大樁摩阻力。t-護壁厚度k-安全系數(shù)N-作用在護壁上的壓力p-作用在護壁上最大的壓力d-樁孔直徑fc-混凝土抗壓強度護壁厚度計算：護壁的混凝土強度采用C25或C30，厚度一般為10~15cm，加配鋼筋可采用6~9mm光圓鋼筋。第一節(jié)混凝土護壁宜高出地面20cm，用于擋水和定位混凝土護壁4鋼套管護壁，可用于流砂層、地下水豐富的強透水層或承壓水地層樁位測量定位并構(gòu)筑井圈后，用打樁機將鋼管強行打入土層，一直打入不透水層，在鋼套管的保護下，進行人工挖孔和底部擴大孔。樁孔挖掘結(jié)束，吊下鋼筋籠，澆筑混凝土結(jié)束后，立即拔出鋼管。鋼套管護壁c.樁間距及混凝土強度等級人工挖孔樁的最小樁間距不小于2.5d，且不小于4.5m；當(dāng)采用跳挖辦法進行施工時，樁距可小于2.5d，但樁凈距（含護壁）應(yīng)不小于1m。人工挖孔樁護壁的混凝土強度等級不宜小于C25。安全有保證時，樁間距可不按上述參數(shù)選用用這種方法挖孔，直徑為1.6m的樁每天可挖深10m以上，直徑1.3m的樁每天可挖深15米。55）人工挖孔樁的施工a.施工機具電動（或手動）葫蘆和提土桶護壁鋼模板潛水泵鼓風(fēng)機和送風(fēng)管鎬、鍬等應(yīng)急軟爬梯混凝土澆筑機具照明器材b.施工工藝放線定樁位開挖土方：分段開挖，分段高度一般為0.8—1.0m，以土體自穩(wěn)能力定6測量控制樁位軸線采用在地面設(shè)十字線控制網(wǎng)，基準(zhǔn)點。安裝提升設(shè)備時，使吊桶的鋼絲繩中心與樁孔中心線一致，以作挖孔時粗略控制中心線用。支設(shè)護壁模板模板高度取決于分段開挖深度，一般為1.0m，由4—8塊活動模板組成。護壁支模中心線控制：將樁控制軸線、高程引至第一節(jié)混凝土護壁上，每節(jié)以十字線對中，吊大線錘控制中心點位置，用尺桿找圓周，然后由基準(zhǔn)點量測孔深。設(shè)置操作平臺在模板頂設(shè)置平臺，平臺可由角鋼或鋼板制成半圓形，用來攪拌和灌注混凝土。灌注護壁混凝土拆除模板繼續(xù)下一段的施工護壁混凝土達到一定強度后便可拆除模板，一般常溫下為24小時，再開挖下一段土方，然后繼續(xù)支模灌注混凝土，如此循環(huán)，直到挖至設(shè)計深度。7鋼筋籠沉放可用小型吊運機具或汽車吊進行吊放?；炷凉嘧⒐嘧⑶霸俅螠y量孔內(nèi)慮土，超過要求應(yīng)進行清理，大直徑樁混凝土應(yīng)分層灌注分層搗實，每層高度不超過1.5m。直徑較小的樁距地面>6m部分利用混凝土的下沖力密實，6m以內(nèi)則應(yīng)分層搗實。c.挖孔注意事項開孔孔圈中心線和樁的軸線重合，其與軸線的偏差不大于20mm，同時第一節(jié)護壁比下面的護壁厚100~150mm，并應(yīng)高出地表200mm；樁的垂直度、樁徑應(yīng)每段檢查，發(fā)現(xiàn)偏差，隨時糾正，挖至持力層時，應(yīng)及時通知有關(guān)單位對巖土性進行鑒定，符合設(shè)計要求后方可停止挖掘或進行擴底施工，不能簡單按設(shè)計參數(shù)來終止挖掘。不得在樁孔內(nèi)水淹模板的情況下灌注護壁混凝土，護壁混凝土拌合料中宜摻入早強劑。開挖后應(yīng)盡快灌注護壁混凝土，且須當(dāng)天一次灌完。上下護壁搭接長度不少于50mm；同一水平，孔圈正交直徑的極差不大于50mm;8d.挖孔安全措施人員須挑選，施工條件須研究，設(shè)備須檢查確保完好與安全使用；樁孔開挖深度超過5米時，每天開工前應(yīng)進行有毒氣體檢測，孔深超過10米時要采取必要的通風(fēng)措施；挖出的土方應(yīng)及時運走，機動車不得在樁孔附近通行；灌注樁身混凝土?xí)r，相鄰10米范圍內(nèi)的挖孔作業(yè)應(yīng)停止，并不得在孔底留人。施工人必須戴安全帽，穿絕緣膠鞋，孔內(nèi)有人時，孔上必須有人監(jiān)督防護，暫停施工的樁孔，加蓋板并加設(shè)0.8~1m高的圍欄；92、沉管灌注樁又稱套管成孔灌注樁，采用錘擊沉管、振動沉管和和振動沖擊沉管等方法將帶有活瓣式樁尖或錐形封口樁尖，或預(yù)制混凝土樁尖的鋼管沉入土中，然后在鋼管中澆注素混凝土或鋼筋混凝土，邊澆筑邊拔出鋼管，形成灌注樁。1）基本原理2）優(yōu)缺點設(shè)備簡單，施工方便，操作簡單；造價低施工速度快，工期短隨地質(zhì)條件變化適應(yīng)性強由于樁管直徑影響，影響單樁承載力振動大，噪音高；因施工人員素質(zhì)及工法，偏差大；較易因技術(shù)方法不當(dāng)而造成質(zhì)量問題遇淤泥層處理困難；在N>30的砂層沉管困難。優(yōu)點缺點103）適用范圍錘擊沉管灌注樁可穿越一般粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土、淤泥松散的砂土及人工填土；振動和振動沖擊沉管除適用于上述條件外，還適用于稍密碎石土層，和強風(fēng)化巖層。樁徑通常為φ300~600mm，樁長可達24m，大直徑沉管灌注樁（600mm以上）還需積累經(jīng)驗。4）施工機具a.振動沉管打樁機振動沉拔樁錘樁架套管組成低頻(300~700/min)中頻(700~1500/min)高頻(2300~2500/min)超高頻（約6000/min）按振動頻率分按偏心塊結(jié)構(gòu)分固定式偏心塊可調(diào)式偏心塊可根據(jù)土層性質(zhì)，用液壓遙控的方法實現(xiàn)無級調(diào)整偏心力矩，達到理想的打樁效果，此外有起動容易、噪聲小，速度快的優(yōu)點。按動力分電動液壓雙輪雙軸振動器；單輪單軸振動器；單軸雙輪振動器加料口11振動樁錘構(gòu)造彈簧振動器加壓滑輪橫梁吸振架電機減振器振動器夾樁器電動機利用電動機帶動兩組偏心塊（每組有6~9個偏心塊）作同速相向旋轉(zhuǎn)，于是整個系統(tǒng)沿樁的軸線方向產(chǎn)生按正弦波規(guī)律變化的激振力，形成豎直方向的往復(fù)振動。當(dāng)強迫振動頻率與土體的自振頻率相同時，土體結(jié)構(gòu)因共振破壞，樁管受壓作用而沉入土中雙輪雙軸振動器：兩偏心輪的規(guī)格和重量相同，兩輪的軸水平布置，互相平行，兩軸用齒輪傳動，兩輪旋轉(zhuǎn)方向相反，但相位角和角加速度相同。離心力Q1和Q2可按下式計算：式中：Q1、Q2—偏心輪產(chǎn)生的離心力，kg

—偏心輪質(zhì)量，

G—偏心輪重量，kg

r—偏心距，m

—偏心距角加速度，弧度/秒

n—偏心輪轉(zhuǎn)速，r/min1800+P最大-P最大270090000S1Q1P1P2Q2S212IIIIIIIV當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)至900和2700時，垂直力最大，振動器振動力達到最大，最大振動力按下式計算：振動沉管樁架滾管式軌道式步履式履帶式13樁管宜采用無縫鋼管樁尖可采用混凝土預(yù)制樁尖錐形封口樁尖鑄鐵樁尖，一般較少采用活瓣樁尖。b.振動沖擊沉管打樁機激振器與樁管之間采用彈性連接，產(chǎn)生振動的同時還通過錘頭對振動板產(chǎn)生高頻沖擊。在振動與沖擊的綜合作用下，將樁管沉入土中。通過調(diào)整振幅、錘頭軸向位置，改變錘頭與振擊板的上下間隙，可實現(xiàn)向上、向下或上下交變沖擊三種工況。易于解除深孔卡夾優(yōu)點樁管與樁尖145）施工工藝a.振動沉管灌注樁施工程序振動沉管打樁機就位。將樁管對準(zhǔn)樁位中心，把樁尖活瓣合攏或?qū)豆軐?zhǔn)預(yù)選埋設(shè)在樁位上的預(yù)制樁尖；振動沉管。開動振動錘，同時放松滑輪組，并開動加壓卷揚機，當(dāng)達到設(shè)計深度時，停止振動器；灌注混凝土；邊拔管、邊振動、邊灌注；放鋼筋籠或插筋、成樁。錘擊沉管、振動沖擊灌注樁程序與振動沉管基本相同。b.沉管灌注樁施工技術(shù)要點群樁基礎(chǔ)或樁的中心距小于3.5倍樁徑時，應(yīng)跳打，中間空出的樁應(yīng)待鄰樁混凝土達到設(shè)計要求強度等級的50%后，主可施打。預(yù)制樁尖應(yīng)與設(shè)計相符，樁管應(yīng)垂直套入樁尖，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)應(yīng)保持干凈；15沉管過程，應(yīng)經(jīng)常探測管內(nèi)有無地下水，管內(nèi)水過多時應(yīng)采取必要的止水措施（如沉管前先灌入適量混凝土或砂漿）；振動沉管時，可用收緊鋼絲繩或加配重，以提高效率。用收緊鋼絲繩加壓時，防止抬起樁架發(fā)生事故；必須嚴格控制最后兩分鐘的貫入度，其值按設(shè)計要求。單打（振）施工法樁管內(nèi)灌滿混凝土后，先振5~10秒再開始拔管。應(yīng)邊振邊拔，每拔0.5~1m，停拔5~10秒保持振動，如此反復(fù)直到樁管全拔出；適用于含水量較小的土層拔管速度在一般土層中以1.2~1.5m/min，在軟弱土層中應(yīng)控制在0.6~0.8m/min，活瓣樁尖時宜慢而采用預(yù)制樁尖時可適當(dāng)加快；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，不足時應(yīng)及時補灌，防止樁縮徑；嚴格控制拔管速度，尤其時樁管底接近地面標(biāo)高時，必要時可采取短停拔（0.3~0.5m）、長留振（15~20s）的措施。16復(fù)打（振）施工法復(fù)打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝以前全部完成；適用于飽和土層第一次灌注的混凝土應(yīng)達到地表不得少灌，前后兩次沉管的軸線應(yīng)重合，完成拔管復(fù)打前清除活瓣樁尖及地表泥土。（防止身身夾泥）完成單打施工后，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擠壓，然后進行第二次灌注混凝土和振動拔管。復(fù)打法能使樁徑增大，提高承載力。對于混凝土充盈系數(shù)小于1.0的樁，可以采用全復(fù)打；對于有斷樁和縮頸可能的樁，可采用局部復(fù)打。全復(fù)打，樁管入土深度應(yīng)接近原樁長；局部復(fù)打，超過有斷樁、縮頸可能區(qū)1m以上。反插法施工先振動再拔管，每次拔0.5~1.0m，反插深度0.3~0.5m，拔管過程中應(yīng)分段添加混凝土，保持管內(nèi)混凝土面始終高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；在樁端處1.5m范圍內(nèi)，宜多次反插以擴大樁端部截面；流動淤泥中不宜采用反插法，樁身配筋段施工時，不宜采用反插。適用于飽和土層173、夯擴灌注樁夯擴樁是在錘擊沉管灌注樁的機械設(shè)備與施工方法的基礎(chǔ)上加以改進，增加一根內(nèi)夯管，采用夯擴的方式將樁端現(xiàn)澆混凝土通過夯擊擴大的一種樁型。由于增大了樁端截面積并擠壓了地基土，樁的承載力有較大幅度的提高。技術(shù)可靠、無泥漿污染、工程造價低以樁端擴大頭支撐力為主、樁身側(cè)摩阻力為輔特點1）施工機具及工作原理

與沉管灌注樁施工機具基本相同，不同之處是在樁管內(nèi)增加了一根內(nèi)夯管沉管時----在柴油錘的錘擊作用下將內(nèi)外管同步沉入地基土中夯擴時----將外管內(nèi)的混凝土夯出管外并在樁端形成擴大頭施工樁身時----利用夯管和柴油錘的自重將樁身混凝土夯實機架樁錘內(nèi)外夯管行走機構(gòu)機具182）夯擴樁施工內(nèi)外管同步錘擊沉入土中提出內(nèi)管并于外管內(nèi)灌注適量的混凝土用內(nèi)管將外管中的混凝土夯出管外完成夯擴拔出內(nèi)管在外管內(nèi)灌入混凝土并于上部放入鋼筋籠將內(nèi)管壓在外管內(nèi)混凝土面上緩慢起拔外管。樁的長徑比不超過50，樁的中心距不小于3.5樁身設(shè)計直徑，樁的中心距還不應(yīng)大于擴大頭直徑2倍樁端進入持力層的深度以1~3倍樁徑為宜，對較密土層取小值，對較松散土層取大值樁的長徑比不超過50，樁的中心距不小于3.5樁身設(shè)計直徑，樁的中心距還不應(yīng)大于擴大頭直徑2倍增加夯擴次數(shù)可增大擴大頭直徑，夯擴工程常采用二次夯擴，樁身混凝土強度等級要求不低于C20夯擴時外管中灌注混凝土高度H為1.5~4.0m，拔管高度h為H的0.4~0.5倍，（土層密實者取小值）施工前必須進行試樁，核對地質(zhì)資料，檢驗設(shè)備及技術(shù)要求是否適宜。194、夯擴灌注樁二夯擴樁還可以采用長螺旋鉆機成孔，專用夯機夯擴成樁；將樁身混凝土通過夯擊擴大樁徑的一種工藝。由于增大了樁截面積并擠壓了地基土，樁的承載力有較大幅度的提高。技術(shù)可靠、無泥漿污染、工程造價低同時增加樁端承載力和樁身側(cè)摩阻力特點1）施工機具及工作原理

鉆孔與長螺旋鉆機相同成樁時----將濕性混凝土分層填入孔內(nèi)夯擴時----沖擊鉆機將夯錘連續(xù)夯擴孔內(nèi)混凝土料及周圍地層施工前----需要確定混凝土分層厚度及夯擊次數(shù)長螺旋鉆機樁錘沖擊鉆機機具202）夯擴樁施工長螺旋鉆機成孔孔內(nèi)分層填混凝土濕料按設(shè)計確認的夯擊數(shù)分層將混凝土夯實完成夯擴樁頂混凝土養(yǎng)護樁的長徑比不超過50，樁的中心距不小于3.5樁身設(shè)計直徑，樁的中心距不應(yīng)大于擴大直徑的2倍樁端進入持力層的深度以1~3倍樁徑為宜，對較密土層取小值，對較松散土層取大值增加夯擴次數(shù)可增大擴大直徑，夯擴樁身混凝土強度等級不宜高于C30施工前必須進行設(shè)計驗證，核對地質(zhì)資料，確定施工控制參數(shù)。215、爆擴樁用鉆機成孔，樁下端爆擴成擴大頭的就地灌注混凝土的短樁樁體樁柱擴大頭不適用地層碎石或砂土層；持力層復(fù)雜；巖溶及漂石較多的地區(qū)地基表層為軟弱土層，深度在2.5~7米以內(nèi)有較好的地基持力層；粘土層適用地層造價低、土方量少、節(jié)省工時施工簡單、操作方便施工要求嚴格，不便檢查質(zhì)量要防止樁身偏斜和外形尺寸缺陷特點HDdd-樁身直徑D-擴大頭直徑H-樁的埋置深度22單樁糖葫蘆樁斜樁排樁群樁爆擴樁類型(按排列分)單樁，剛度與穩(wěn)定性都能滿足時采用糖葫蘆樁，地基土層均勻，單樁承載力要求高時斜樁，樁頂需要承受較大水平力時采用排樁，上部荷載大須較多樁時采用，平面上為方形或梅花形群樁，基礎(chǔ)平面尺寸小或承臺受限制且樁數(shù)多時用煙囪、水塔擋土墻基礎(chǔ)材料要求樁柱、擴大頭、承臺混凝土強度等級不低于C15受壓柱鋼筋I(lǐng)級，受偏心、水平荷載、有抗撥則II級23直徑小直徑一般取200~400mm，不宜小于200mm一般民用建筑：250~300