基坑工程施工技術

第4章基坑工程施工技術同濟大學浙江學院張廣興講師14.1概述4.2土方工程與基坑降水施工4.3大放坡開挖施工4.4水泥土墻圍護施工4.5土釘墻圍護施工4.6鋼板樁圍護施工4.7鉆孔灌注樁圍護施工4.8地下連續(xù)墻施工第4章基坑工程施工技術24.1概述

基坑工程施工是一個綜合性的巖土工程難題，施工工藝的變化，挖土次序的位置變化、支撐和留土時間的變化都對施工成敗有直接影響。因此，需要合理的施工方法與監(jiān)測手段。

根據(jù)土層條件和周邊環(huán)境，基坑開挖分為

無支護開挖、支護開挖、逆作法開挖、綜合法支護開挖。3圍護(擋土)結(jié)構(gòu)類型放坡（無圍護）排樁支護（鉆孔、挖孔灌注樁、鋼板樁圍護墻水泥土墻圍護結(jié)構(gòu)土釘墻支護地下連續(xù)墻4567

基坑工程施工主要包括基坑圍護體系施工和土方開挖，是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程，它要求巖土工程和結(jié)構(gòu)工程技術人員密切配合。84.2土方工程與基坑降水施工土方工程一般包括場地平整、基坑開挖、土方回填壓實等工作。4.2.1施工機械

場地整平壓實機械：推土機、壓路機

土方挖掘機械：反鏟挖掘機、抓鏟挖掘機土方裝運機械：自卸式運輸車土方回填壓實機械：推土機、壓路機、夯實機。9反鏟挖掘機是應用最為廣泛的土方挖掘機械，具有操作靈活、回轉(zhuǎn)速度快等特點。1.反鏟挖掘機10反鏟挖掘機坑內(nèi)單機挖土11坑邊定點挖土棧橋平臺定點挖土12反鏟挖掘機棧橋道路定點挖土13不分層多機挖土14坑內(nèi)分層多機挖土15基坑定點挖土與坑內(nèi)挖掘機配合挖土16

抓鏟挖掘機主要用于基坑定點挖土，對于開挖深度較大的基坑，抓產(chǎn)挖掘機比反鏟挖掘機定點挖土適用性更強。2.抓鏟挖掘機1718抓鏟挖掘機坑邊定點挖土19抓鏟挖掘機與反鏟挖掘機配合挖土204.2.2土方開挖方法

基坑開挖前應根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料、結(jié)構(gòu)和支護設計文件、環(huán)境保護要求、施工場地條件、基坑平面形狀、基坑開挖深度等編制土方開挖施工方案。遵循“分層、分段、對稱、平衡、限時”和“先撐后挖、限時支撐、嚴禁超挖”的原則。214.2.3基坑降水措施土方邊坡穩(wěn)定與地下水有密切聯(lián)系，在地下水的浸泡下土體抗剪強度下降，同時土體還會受到浮力和滲透力的作用，邊坡容易失穩(wěn)導致滑坡。對于細砂和粉砂土層的邊坡，地下水常常導致流砂和管涌。粘土層則可能出現(xiàn)基坑隆起。221.流砂、管涌和基坑突涌1）水力梯度水頭差與滲流路徑的比值。2）動水壓力地下水的滲流對土單位體積內(nèi)的骨架產(chǎn)生的壓力，方向為地下水的滲流方向，大小為水重度與水力梯度的乘積。

233）流砂當滲流自下而上，動水壓力等于或大于土的浮重度時，土粒之間的壓力消失，土粒處于懸浮狀態(tài)，會隨水流動的現(xiàn)象4）管涌較大的水力梯度作用下，細土粒在粗土粒之間的孔隙中發(fā)生紊流運動而隨水流走，導致土體結(jié)構(gòu)的破壞而失去穩(wěn)定的現(xiàn)象

24

5）基坑突涌256）防止措施

設置防水帷幕：打設板樁，施工止水帷幕使?jié)B流長度增加、減小水力梯度采用水下開挖：使水頭差、水力梯度減小降低地下水位：消除動水壓力262.降水措施271）明溝排水明溝排水是在基坑(槽)內(nèi)設置排(截)水溝和集水井，用抽水設備將地下水從集水井內(nèi)排走，以達到疏干基坑內(nèi)地下水的目的。28對于不會出現(xiàn)流砂和管涌的土層淺基坑，如粘土或粗大礫石層，可以采用明溝排水法。明溝排水需要設置集水井和排水邊溝，采用的抽水設備為水泵。明排法由于設備簡單，被廣泛使用。29邊溝和集水井

302）人工降低地下水位

人工降低地下水位，是防止流砂和管涌現(xiàn)象十分有效的方法。在各種深度的基坑中都適用，被廣泛采用。人工降低地下水位的方法有：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點及深井泵等。31輕型井點降水井點降水是利用井(孔)在基坑周圍同時抽水，把地下水位降低到基坑底面以下的降水方法。井點降水常適用于粉砂、砂土地基降水。

32井點降水設備33井點施工井點系統(tǒng)的施工包括井點成孔、井點埋設、抽水設備安裝以及使用等。成孔→投砂→下管→灌濾層→封井。1)成孔施工可選用水沖法和鉆孔法。

水沖法成孔：利用高壓水流沖開泥土，沖孔管依靠自重下沉。砂性土需水流壓力0.4~0.5MPa，粘性土中沖孔所需水流壓力0.6~0.7MPa。

鉆孔法成孔：適用于堅硬地層或近點緊靠建筑物，一般采用長螺旋鉆機施工。34水沖法352）成孔達到設計深度后，應盡快減低水壓、拔出沖孔管，向孔內(nèi)沉入井點管并在井點管外壁與孔壁之間快速回填濾料（粗砂、礫砂）。3）回填濾料施工完成后，在距地表約1m深度內(nèi)，采用黏土封口搗實以防止漏氣。4）井點管埋設完畢后，采用彎連管（通常為塑料軟管）分別將井點管連接到集水總管上。3637噴射井點噴射井點間距一般取2~3m，井管埋設與輕型井點相似，沖孔直徑約40~60cm，基坑寬度小于10m時，可采用單排井點。38管井井點管井井點法是沿基坑外圍每隔一定距離設置一個管井，每個管井單獨用一臺水泵不斷抽水，從而降低地下水位。管井間距可達10~50m。39深井降水深井泵的最大特點是將水泵放在井管中，依靠水泵的揚程將深處的地下水送到地面上，降水深度可達30-40m或更大。40電滲井點414.3大放坡開挖施工4.3.1大放坡開挖施工的概念不采用支撐形式采用直立或放坡施工又叫放坡基坑開挖424.3.2主要設計內(nèi)容1.邊坡穩(wěn)定性計算2.防止邊坡失穩(wěn)的措施3.流砂、管涌、基坑突涌4.降水措施43441.邊坡穩(wěn)定性計算1）邊坡失穩(wěn)的破壞形式較均質(zhì)粘性土：近似圓弧的滑動面無粘性土或有明顯分界的土層：近似平面的滑移452）邊坡失穩(wěn)破壞的原因

受荷：地震、打樁、車輛行駛和爆破等導致水平側(cè)向壓力增加動、靜水壓力的作用：地下水位上升導致水平側(cè)向水壓力和滲流壓力增加土體抗剪強度降低：水的作用；蠕變；受荷引起的砂土液化3）邊坡穩(wěn)定性計算依照土力學理論和施工經(jīng)驗46基坑邊坡坡度的確定47482.防止邊坡失穩(wěn)的措施邊坡修坡：坡頂卸土、減小坡度和臺階放坡設置邊坡護面：配筋混凝土，主要是減少水的影響邊坡坡腳抗滑加固：抗滑樁、旋噴法、分層注漿法和深層攪拌法49505152基坑邊坡坡腳抗滑加固534.4水泥土墻施工4.4.1水泥土墻的定義

水泥土墻是利用水泥材料為固化劑，采用特殊的拌合機械(如深層攪拌和高壓旋噴機)在地基土中就地將原狀土和固化劑強制拌合，經(jīng)過一系列的物理化學反應，而形成具有一定強度、整體性和水穩(wěn)定性的加固土圓柱體，將其相互搭接，連續(xù)成樁形成具有一定強度和整體結(jié)構(gòu)的水泥土墻，用以保證基坑邊坡的穩(wěn)定。

544.4.2水泥土墻的特點水泥土墻的優(yōu)點1.是施工時振動小，無側(cè)向擠壓，對周圍影響小。2.最大限度利用原狀土，節(jié)省材料。3.由于水泥土墻采用自立式。不需加支撐，所以開挖較方便。4.水泥土加固體滲透系數(shù)比較小，墻體有良好的隔水性能。5.水泥土墻工程造價較低，當基坑開挖深度不大時，其經(jīng)濟效益更為顯著。

水泥土墻的缺點1.水泥土墻體的材料強度比較低，不適于支撐作用，所以其位移量比較大。2.墻體材料強度受施工因素影響導致墻體質(zhì)量離散性比較大。55

4.4.3水泥土墻的適用條件水泥土墻較適用于軟土地區(qū)，如淤泥質(zhì)土、含水量較高的黏土、粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)土等。對以上各類土基坑深度不宜超過6m；對于非軟土基坑挖深可達10m。564.4.4水泥土的加固機理水泥土攪拌法分為：濕法（漿噴法）和干法（粉噴法）濕法的加固原理：利用水泥或石灰等材料做固化劑，通過特制的深層攪拌機將液體的固化劑送入土中與土拌和，固化劑與土產(chǎn)生一系列物理化學反應，使土硬結(jié)成一整體，成為一個樁體，其強度視摻入的水泥量而定。干法的加固原理：將干水泥粉或石灰粉用專用機具吹送入攪動破壞的土中，與土拌和形成加固體。干法施工質(zhì)量不易保證。5758支護結(jié)構(gòu)

——

水泥土擋墻59支護結(jié)構(gòu)——水泥土擋墻60支護結(jié)構(gòu)——水泥土擋墻

61支護結(jié)構(gòu)——水泥土擋墻

624.4.5水泥土攪拌樁的施工施工機械施工工藝

水泥土墻施工要點

63施工機械——主機

646566

67

68施工工藝

69一般的施工工藝流程（兩次噴漿、二次攪拌）施工準備→樁機就位→預攪下沉→（制備水泥漿）→提升噴漿攪拌→沉鉆復攪→重復提升噴漿攪拌→樁機移位→清洗707172水泥土墻檢測施工質(zhì)量可通過施工記錄、強度試驗和輕便觸探進行間接或直接的判斷。1．成樁施工期的質(zhì)量檢查包括原材料質(zhì)量，力學性能，摻入比的檢查等。成樁時逐根檢查樁位，樁底標高，樁頂標高，樁身垂直度，噴漿提升速度，外摻劑摻量，噴漿均勻程度，搭接長度及搭接施工的間歇時間等。

2．施工記錄施工記錄是現(xiàn)場隱蔽工程的實錄，反映施工工藝執(zhí)行情況和旌工中發(fā)生的各種問題。施工記錄應詳盡、如實進行并由專人負責。用施工前預定的施工工藝進行對照，可以判斷施工操作是否符合要求。對施工中發(fā)生的如停電、機械故障、斷漿等問題通過分析記錄，可判斷事故處理是否得當。

733．強度檢驗施工操作符合預定工藝要求的情況下，樁身的強度是否滯足設計要求，是質(zhì)量控制的關鍵。要求在施工后一周內(nèi)進行開挖檢查或采用鉆孔取芯等手段檢查成樁質(zhì)量，若不符合設計要求應及時調(diào)整施工工藝。水泥土墻在設計開挖齡期應采用鉆孔取芯法檢測墻身完整性，鉆芯數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的2％，且不應少于5根；并根據(jù)設計要求取樣進行單軸抗壓強度試驗。4．基坑開挖期的檢測觀察樁體軟硬、墻面平整度和樁體搭接及滲漏情況，如不符合設計要求，應采取必要的補救措施。74SMW工法型鋼水泥土攪拌墻，通常稱為SMW工法（SoilMixedWall），是一種在連續(xù)套接的三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插入型鋼形成的復合擋土隔水結(jié)構(gòu)。即利用三軸攪拌樁鉆機在原地層中切削土體，同時鉆機前端低壓注入水泥漿液，與切碎土體充分攪拌形成隔水性較高的水泥土柱列式擋墻，在水泥土漿液尚未硬化前插入型鋼的一種地下工程施工技術。75SMW工法的特點1、對周圍環(huán)境影響小；2、防滲性能好；3、環(huán)保節(jié)能；4、適用土層范圍廣（填土、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂性土、飽和黃土等）；5、工期短，投資省。767778SMW工法施工工藝1.三軸水泥土墻施工順序7980跳槽式單側(cè)擠壓式先行鉆孔套打式812.SMW施工工藝流程82測量放線，開挖溝槽

83設置導向定位型鋼

84

攪拌樁機就位，校正水平與垂直度85攪拌樁成樁86

型鋼吊起就位，校正垂直度87插入型鋼

88型鋼固定893.型鋼插入和拔除施工型鋼表面處理1）型鋼表面應進行清灰除銹，并在干燥條件下，涂抹經(jīng)過加熱融化的減摩劑。2）澆筑冠梁時，埋設在冠梁中的型鋼部分必須用油氈等硬質(zhì)隔離材料將其與混凝土隔開，以利型鋼的起拔回收。90型鋼插入1）型鋼的插入宜在攪拌樁施工結(jié)束后30min內(nèi)進行，插入前必須檢查其直線度，接頭焊縫質(zhì)量，并滿足設計要求。2）型鋼的插入必須采用牢固的定位導向架，必要時可采用經(jīng)緯儀校核型鋼插入時的垂直度。3）型鋼插入嚴禁采用多次重復起吊型鋼，并松鉤下落的插入方法。914）當型鋼插入到設計標高時，用吊筋將型鋼固定，溢出的水泥土必須進行處理，控制到一定標高以便進行下道工序施工。5）待水泥攪拌樁硬化到一定程度后，將吊筋與溝槽定位型鋼撤除。92型鋼拔除1）型鋼回收應在主體地下結(jié)構(gòu)施工完成，地下室外墻與攪拌墻之間回填密實后方可進行。2）型鋼拔除回收時，根據(jù)環(huán)境保護要求可采用跳拔，限制日拔除型鋼數(shù)量等措施，并及時對型鋼拔出后形成的空隙注漿填充。9394954.5土釘墻施工4.5.1土釘墻的定義

土釘墻(土釘支護、噴錨支護)是由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射混凝土面層及必要的防水系統(tǒng)組成的。969798991001011024.5.2土釘墻支護的作用機理土釘依靠與土體之間的界面粘結(jié)力或摩擦力，使土釘沿全長與周圍土體緊密連結(jié)成為一個整體，形成一個類似于重力擋土墻結(jié)構(gòu)，抵抗墻后傳來的土壓力和其他荷載，從而保證開挖面的安全。103104

土釘墻破壞時明顯帶有平移和轉(zhuǎn)動性質(zhì)，類似于重力式擋土墻。破壞形式有內(nèi)部穩(wěn)定破壞（局部破壞）和外部整體穩(wěn)定破壞（滑移和傾覆）。105土釘塌方:地基強度不足106土釘事故1074.5.3

土釘墻支護的特點及適用范圍優(yōu)點：土釘與坑壁土通過注漿體、噴射混凝土面層形成復合土體，提高邊坡穩(wěn)定性及承受坡頂荷載的能力；設備簡單；施工不需單獨占用場地；造價低；振動小，噪聲低。108缺點：在淤泥、松砂或砂卵石中施工困難；土體內(nèi)富含地下水時施工困難。在市區(qū)內(nèi)或基坑周圍有需要保護的建筑物時，應慎用土釘墻。

109適用范圍：土釘墻適合于地下水位以上或經(jīng)排水措施后的雜填土、黏土、粉土、黃土及弱膠結(jié)的砂性土。土釘墻不宜使用于軟土和腐蝕性土。土釘墻支護時基坑深度不宜超過12m。1104.5.4

土釘墻的基本結(jié)構(gòu)

土釘墻由土釘、面層及必要的防排水系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)參數(shù)與土體特性、地下水狀況、支護面角度、周邊環(huán)境、使用年限、使用要求等因素相關。1111、土釘類型

鉆孔注漿型：先用鉆機等機械設備在土體中鉆孔，成孔后置入桿體（一般采用HRB335帶肋鋼筋），然后沿全長注水泥漿。

直接打入型：在土體中打入鋼管、角鋼等型鋼、鋼筋、毛竹、圓木等，不再注漿。

打入注漿型：在鋼管中部及尾部設置注漿孔成，直接打入土中后壓灌水泥漿形成土釘。1122、層面及連接件層面：面層通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土一般采用噴射工藝而成，也采用現(xiàn)澆，或用水泥砂漿代替混凝土。連接件：連接件是面層的一部分，主要連接面層與土釘以及土釘與土釘之間。

連接方式有釘頭筋連接、墊板連接兩類。

土釘之間連接一般采用加強筋。1131141153、防排水系統(tǒng)地下水對土釘墻的施工及長期工作性能有著重要影響，土釘墻要設置防排水系統(tǒng)。1161174.5.5土釘墻設計土釘墻設計內(nèi)容包括：(1)確定土釘?shù)钠矫婧推拭娉叽缂胺侄问┕じ叨龋?2)確定土釘布置方式和間距；(3)確定土釘直徑、長度、傾角及在空間的方向；(4)確定鋼筋類型、直徑及構(gòu)造；(5)注漿配方設計，注漿方式、漿體強度指標；(6)噴射混凝土面層設計及坡頂防護措施；(7)土釘抗拔力驗算；(8)進行內(nèi)部與外部整體穩(wěn)定性分析；(9)變形預測及可靠性分析；(10)施工圖設計及說明書；(11)現(xiàn)場監(jiān)測和質(zhì)量控制設計。1184.5.6土釘墻施工1．土釘墻施工流程開挖工作面→修整坡面→噴射第一層混凝土→土釘定位→鉆孔→清孔→制作、安裝土釘→漿液制備、注漿→加工鋼筋、綁扎鋼筋網(wǎng)→安裝泄水管→噴射第二層混凝土→養(yǎng)護→開挖下一層工作面→重復以上工作直到完成。1192.開挖工作面土釘墻工作面的開挖應采用自上而下，分層分段的方法進行，每層開挖深度應按土釘豎向設計間距，且保證土體能夠完全自立而不被破壞，一般控制在1-2m范圍內(nèi)。開挖長度一般不大于10m。1203.修整坡面開挖時應盡量較少對坡面的擾動，開挖后由工人配合對坡面進行修整，清除坡面上虛土。坡面平整度的允許偏差為±20mm。墻面坡度一般不宜大于1：0.1。1214.噴射第一層混凝土對修整后的邊壁立即噴上一層薄的砂漿或混凝土，待凝結(jié)后再進行鉆孔，混凝土層厚度大于80mm。1225.土釘成孔

根據(jù)地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、設計參數(shù)、工期要求、工程造價等綜合選用適合的成孔機械設備及方法。

鉆孔注漿土釘成孔方式可分為人工洛陽鏟掏孔及機械成孔，機械成孔有回轉(zhuǎn)鉆進、螺旋鉆進、沖擊鉆進等方式。

打入式土釘可分為人工打入及機械打入。123土釘成孔前，應按設計要求定出孔位并作出標記和編號。孔距允許偏差±100mm?？咨钤试S偏差±50mm，孔徑允許偏差±5mm，成孔傾角偏差不大于±5％。

成孔過程中應做好成孔記錄，按土釘編號逐一記載取出的土體特征、成孔質(zhì)量、事故處理等。

鉆孔后要進行清孔檢查，對于孔中出現(xiàn)的局部滲水塌孔或掉落松土應立即處理。成孔后應及時安設土釘鋼筋并注漿。1246．土釘設置

1）土釘鋼筋置入土釘鋼筋置入孔中前，應先設置定位支架，保證鋼筋處于鉆孔的中心部位，支架沿釘長的間距約為2～3m左右。

2）土釘長度土釘長度一般為開挖深度的0.5～1.2倍。125

3）土釘直徑土釘?shù)匿摻钪睆揭话銥?6～32mm，用Ⅱ級或Ⅲ級螺紋鋼筋；成孔孔徑根據(jù)成孔方法確定，人工成孔時，孔徑一般為70～120mm；機械成孔時，孔徑一般為100～120mm，也可用到150mm。也可采用Ф48鋼管用空壓機壓入土中形成錨桿并向管內(nèi)外注漿形成錨桿樁支護土釘墻。

1264）土釘間距

一般工程多取土釘?shù)乃介g距和豎向間距在1.0～1.5m，最大為2.Om，視土釘墻高度、坡度和土質(zhì)條件決定。各層土釘?shù)牟贾每捎镁匦位蛎坊ㄐ?，也可根?jù)不同性質(zhì)土層的分布，每層土釘采用不同間距。

5）土釘傾角

土釘傾角取決于注漿鉆孔工藝與土體分層特點等多種因素，一般為5o～20o。1271287．土釘注漿土釘置入孔中后，可采用重力、低壓(0.4～0.6MPa)或高壓(1～2MPa)方法注漿填孔。水平孔必須采用低壓或高壓方法注漿。壓力注漿時應在鉆孔口部設置止?jié){塞，注滿后保持壓力3～5min，重力注漿以滿孔為止，但在初凝前補漿1～2次。一般選用水泥漿，也可用水泥砂漿。水泥漿水灰比宜為0.5，水泥砂漿配合比宜為l：1～1：2，水灰比0.38～0.45129

8．綁扎鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層應配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6～l0mm，最常用的為6mm。鋼筋網(wǎng)的鋼筋間距宜為150～300mm。鋼筋網(wǎng)片可用焊接或綁扎而成，網(wǎng)格允許誤差±10mm。鋼筋網(wǎng)鋪設時每邊的搭接長度應不小于一個網(wǎng)格邊長或200mm，如為搭焊則焊長不小于網(wǎng)筋直徑的10倍。土釘與面層鋼筋要有效連接，一般設加強鋼筋或承壓鋼板等構(gòu)造措施，與土釘鋼筋焊接或用螺栓連接。1301311329．噴混凝土面層在噴射混凝土前，面層內(nèi)鋼筋片應牢固固定在邊壁上并符合規(guī)定的保護層厚度要求。鋼筋網(wǎng)可用插入土中的鋼筋固定，在混凝土噴射下應不出現(xiàn)位移。噴射混凝土強度等級不宜低于C20，面層厚度一般80～l00mm。

13310．開挖下一層當上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70％后方可開挖下層土方及下層土釘施工。1344.6鋼板樁圍護施工4.6.1鋼板樁的定義鋼板樁是一種帶鎖口或鉗口的型鋼，靠鎖口或鉗口相互連接咬合，形成連續(xù)的鋼板樁墻，用來擋土和擋水。1351364.6.2

鋼板樁的特點及適用范圍

鋼板樁作為建造水上、地下構(gòu)筑物或基礎，施工中的圍護結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點：具有強度高，結(jié)合緊密、不漏水性好，施工簡便，速度快，可減少基坑開挖土方量，對臨時工程可以多次重復使用等特點，因而廣泛用于地下深基礎作防水、圍堰，坑壁支撐。缺點：鋼板樁施工可能會引起相鄰地基的變形和產(chǎn)生噪聲振動，對周圍環(huán)境影響很大，在人口密集、建筑密度很大地區(qū)使用受到限制.

137138廣州新光大橋鋼板樁圍堰工程1394.6.3鋼板樁的截面形式1404.6.4鋼板樁支護結(jié)構(gòu)施工1.施工準備1）鋼板樁內(nèi)邊線距離地下結(jié)構(gòu)外墻面800-1200mm，平面布置應盡量平直，避免不規(guī)則轉(zhuǎn)角。2）鋼板樁打入前，應將樁尖處的凹槽底口封閉，鎖口應涂油脂。用于永久性工程時應涂紅丹防銹漆。1413）圍檁支架安裝圍檁支架形式：平面上分為單面和雙面。立面上分為單層、雙層和多層，第一層圍檁距地面50cm。一般常用單層雙面圍檁支架，圍檁樁間距一般為2.5-3.5m，雙面圍檁之間凈距以比兩塊鋼板樁的組合寬度大8-10mm為宜。支架可用H型鋼、工字鋼、槽鋼和木材。1421434）沉樁設備的選擇沖擊式打樁機：沉樁打樁力大，具有機動、可調(diào)節(jié)特性，施工快捷，但應選擇合適的打樁錘及樁帽，以防止鋼板樁樁頭受損。（有噪音和振動）振動打樁機：施工速度較快；如需拔樁時，效果更好；相對沖擊打樁機施工的噪音??；在施工凈空受限時可以使用；不宜損壞樁頂；操作簡單；對硬土層貫入性能較差。靜壓樁機：靜壓樁機沒有振動和噪聲，特別適用于粘性土，在硬土地區(qū)可采用輔助措施沉樁。1445）轉(zhuǎn)角樁的制作

由于板樁墻構(gòu)造的需要，常要配備改變打樁軸線方向的特殊形狀的鋼板樁。一般是把工程所用的鋼板樁從背面中線處切斷，再根據(jù)所選擇的截面進行焊接或鉚接組合而成或采用轉(zhuǎn)角樁。1452.鋼板樁打入沉樁布置方式一般有三種：單樁打入法、雙層圍檁法、屏風法。146單樁打入法:

這種方法是以一塊或兩塊鋼板為一組，從一角開始逐塊插打，直至工程結(jié)束。該法施工簡便，可以不停頓地打，樁機行走路線短，速度快，但單塊打入易向一邊傾斜，誤差積累不易糾正，墻面平直度難控制。

147雙層圍檁法:是在地面上一定高度處離軸線一定距離，先筑起雙層圍檁架，而后將板樁依次在圍檁中全部插好，待四角封閉合攏后，再逐漸按階梯狀將板樁逐塊打至設計標高。這種打法能保證板樁墻的平面尺寸、垂直度和平整度，但施工復雜，不經(jīng)濟，施工速度慢，封閉合攏時需要異形樁。

148屏風法:

是用單層圍檁每10-20塊鋼板樁組成一個施工段，插入土中一定深度成較短的屏風墻，然后先將兩端1-2塊鋼板樁打入，嚴格控制其垂直度，用電焊固定在圍墻上，其余鋼板樁按順序呈階梯狀打入，如此逐組進行，直至工程結(jié)束。這種方法能防止板樁過大的傾斜和扭轉(zhuǎn)，能減少打入的累計傾斜誤差，可實現(xiàn)封閉合攏。由于施工分段施打，不影響臨近鋼板樁施工，但插樁的自立高度大，要采取措施保證墻的穩(wěn)定和操作安全。

1493.鋼板樁的拔除為了降低施工費用，在基坑回填后，一般都要拔除鋼板樁，以便重復使用。拔除時應設法減少拔樁帶土，對于封閉式鋼板樁墻，拔樁的開始點離開樁角5根以上，必要時還可間隔拔除。拔樁順序一般與打設順序相反。

150拔樁要點：1）拔樁時，可先用振動錘將鋼板樁鎖扣振活以減小土的粘附，然后邊振邊拔。2）對較難拔出的板樁，可先用柴油錘將樁打下100-300mm，再與振動錘交替振打、振拔。3）有時為及時回填拔樁后的土孔，當把板樁拔至基礎底板以上500mm左右時，可暫停引拔，振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實一部分。4）對引拔阻力較大的鋼板樁，可采用間歇振動法，每次振動15min，振動錘連續(xù)工作不超過1.5h。

1514、樁孔處理對于拔樁產(chǎn)生的樁孔，需及時回填以減少對臨近建筑物等設施和地下管線的影響。常用的處理方法有振動法、填入和灌注法。也有在采用振拔法時回灌水，邊振邊拔并回填砂子。1524.7鉆孔灌注樁圍護施工

4.7.1鉆孔灌注樁的定義

鉆孔灌注樁是利用鉆孔機在樁位成孔，然后在樁孔內(nèi)放入鋼筋骨架再灌混凝土而成的就地灌注樁。常用的施工方法根據(jù)地質(zhì)條件的不同可分為干作業(yè)成孔灌注樁和泥漿護壁成孔灌注樁。1531541551564.7.2鉆孔灌注樁特點及適用范圍

優(yōu)點在于它能在各種土質(zhì)條件下施工，具有無振動、對土體無擠壓等優(yōu)點。施工工藝簡單，成本較低，平面布置靈活。

缺點是防滲和整體性較差。一般適用于中等深度（6-10m）的基坑圍護，近年來也應用于開挖深度20m以內(nèi)的基坑。當需要隔離地下水時，需要另行設置隔水帷幕。1571581591604.7.3干作業(yè)成孔灌注樁利用螺旋鉆機在樁位上鉆孔，然后在孔中放入鋼筋籠，再澆筑混凝土成樁。

適用范圍：地下水以上的填土層、粘性土層、粉土層、砂土層和粒徑不大的礫砂層。

1611．干作業(yè)螺旋成孔施工機械設備步履式螺旋鉆機1622.施工工藝平整場地→定樁位→鉆機對位、校垂直→開鉆出土→清孔→檢查垂直度及虛土情況→放鋼筋骨架→澆混凝土。鉆孔清孔放入鋼筋骨架澆筑混凝土螺旋鉆孔機成樁工藝1633.施工要點

①軟塑土層、含水量大－用疏紋葉片鉆桿；可塑、硬塑粘土，含水量較小的砂土－用密紋葉片鉆桿；②及時灌注混凝土，防止孔壁坍塌；③澆混凝土時放護筒，混凝土坍落度5～9cm。

1644.質(zhì)量要求

①偏差要求：位置偏差≯70～150mm；垂直度偏差≯1％②孔底虛土厚度：端承樁≯50mm；摩擦樁≯150mm。③避免出現(xiàn)縮徑和斷樁1654.7.4泥漿護壁鉆孔灌注樁泥漿護壁鉆孔灌注樁（MudProtectionPoredPiles）是采用孔內(nèi)泥漿循環(huán)保護孔壁的濕作業(yè)成孔灌注樁。它能夠解決施工中地下水帶來的孔壁塌落、鉆具磨損發(fā)熱及沉渣問題。1661.鉆孔樁成孔方法1671）沖擊鉆成孔示意圖168

2)沖抓錐成孔法如下圖，錐頭內(nèi)有重鐵塊和活動抓片，下落時松開卷揚機剎車，抓片張開，錐頭自由下落沖入土中，然后開動卷揚機拉升錐頭，此時抓片閉合抓土，將沖抓錐整體提升至地面卸土，依次循環(huán)成孔。169

3)潛水鉆機成孔潛水鉆機是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機械，其動力、變速機構(gòu)和鉆頭連在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下進行切削土壤成孔。用正、反循環(huán)工藝輸入泥漿，進行護壁和將鉆下的土渣排出孔外。1—鉆頭；2—潛水鉆機；3—電纜；4—護筒；5—水管；6—滾輪支點；7—鉆桿；8—電纜盤；9—卷揚機；10—控制箱

1702.泥漿護壁鉆孔灌注樁施工工藝171(1)放樣定位首先由測量人員根據(jù)控制點放出各樁位，并在樁位中心打一根短鋼筋作標記。(2)鉆機就位、對中孔位

就位前，先平整場地，鋪好枕木并用水平尺校正，保證鉆機平穩(wěn)、牢固。移機就位后應認真調(diào)整水平度、垂直度，使轉(zhuǎn)盤中心與樁孔中心在一條垂線上，并在鉆進過程中要經(jīng)常復檢、校正。

172(3)埋設護筒護筒的作用是固定鉆孔位置，保護孔口，提高孔內(nèi)水位，防止地面水流入，增加孔內(nèi)靜水壓力以維護孔壁穩(wěn)定，并兼作鉆進導向，護筒設置方法如下：1)護筒一般為4～8mm鋼鈑，水上樁基施工時應根據(jù)護筒長度增加鋼鈑的厚度，其內(nèi)徑應大于鉆頭直徑，當用回轉(zhuǎn)鉆時，宜大于lOOmm；當用沖擊鉆和潛水電鉆時，宜大于200mm，在護筒上部開設1～2個溢漿孔；2)護筒埋設深度根據(jù)土質(zhì)和地下水位而定，在黏性土中不宜小于1.Om，在砂土中不宜小于1.5m，其高度尚應滿足孔內(nèi)泥漿面高度的要求；3)埋設護筒時，在樁位打入或挖坑埋入，一般宜高出地面300～400mm，或高出地下水位1.5m以上使孔內(nèi)泥漿面高于孔外水位或地面，并使孔內(nèi)水頭經(jīng)常穩(wěn)定以利護壁；4)護筒埋設應準確、穩(wěn)定，護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm。

173（4）泥漿的制備與處理泥漿的制備通常在挖孔前攪拌好，鉆孔時輸入孔內(nèi)；有時也采用向孔內(nèi)輸入清水，一邊鉆孔，一邊使清水與鉆削下來的泥土拌和形成泥漿。泥漿的性能指標如相對密度、黏度、含砂量、pH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定的要求。泥漿的選料既要考慮護壁效果，又要考慮經(jīng)濟性，盡可能使用當?shù)夭牧?。泥漿的制備應符合下列要求：174175(5)鉆孔1)正循環(huán)正循環(huán)法是泥漿通過鉆管送至孔底后，與鉆孔產(chǎn)生的泥渣攪拌混合，然后經(jīng)由鉆管與孔壁之間的空腔上升并排出孔外，混有大量泥渣的泥漿水經(jīng)沉淀、過濾并適當處理后，可重復使用。正循環(huán)施工答泥漿上返速度慢，排渣能力弱。水龍頭鉆桿鉆機回轉(zhuǎn)裝置泥漿泵泥漿池沉淀池泥漿循環(huán)方向鉆頭176正循環(huán)鉆進常見故障及處理a.鉆孔坍塌：原因是地層壓力不平衡、松散或含水豐富等。處理方法：可加大泥漿的比重、黏度來增加泥漿柱的壓力，必要時也可把黏土投入塌孔孔段，搗實重鉆以保護孔壁。b.在黏土層中鉆進緩慢、蹩泵：原因是泥漿黏度過大或泵量過小，造成糊鉆或泥包鉆頭。處理方法：降低泥漿黏度或直接把清水泵入孔內(nèi)，以鉆具空轉(zhuǎn)來清理孔底泥塊，必要時應提鉆清理泥包鉆頭。1772)反循環(huán)

反循環(huán)的鉆孔施工，由鉆桿內(nèi)腔高速回流地面泥漿池，由于泥漿上返速度快，排渣能力強，孔底水力流場合理，鉆頭始終處于新鮮土層或巖層面上切削破碎，成孔效率高，排渣能力強，對孔壁的沖刷作用小，在孔壁上形成的泥波相對較薄，成孔質(zhì)量好。砂石泵鉆頭新泥漿流向沉淀池水龍頭鉆桿鉆機回轉(zhuǎn)裝置泥漿循環(huán)方向178179反循環(huán)鉆進操作要點

a.砂石泵起動后，待形成正常反循環(huán)后，才能開動鉆機慢速回轉(zhuǎn)，下放鉆頭至孔底。開始鉆進時，應先輕壓慢轉(zhuǎn)，至鉆頭正常工作后，逐漸增大轉(zhuǎn)速，調(diào)整鉆壓，并避免鉆頭吸水口堵水。b.鉆進時應認真觀察進尺情況和砂石泵的排水出渣情況，排量減少或出水含鉆渣較多時，應控制給進速度，防止因循環(huán)液比重太大而中斷反循環(huán)。c.應根據(jù)不同的地層情況、樁孔直徑、砂石泵的合理排量和經(jīng)濟鉆速來選擇和調(diào)整鉆進參數(shù)。

180181d.在砂礫、砂卵、卵礫石地層鉆進時，為防止鉆渣過多，卵礫石堵塞管路，可采用減少鉆壓或間斷給進的方法來控制鉆進速度。e.加接鉆桿時，應先停止鉆進，將鉆具提離孔底80～100mm，維持沖洗液循環(huán)1～2min，以清洗孔底并將管道內(nèi)的鉆渣攜出排凈，然后停泵加接鉆桿。

182f.鉆進時如孔內(nèi)出現(xiàn)坍孔、涌砂等異常情況，應立即將鉆具提離孔底，控制泵量，保持沖洗液循環(huán)，吸除坍塌物和涌砂；同時向孔內(nèi)輸送性能符合要求的泥漿，保持水頭壓力以抑制涌砂和垮孔；恢復鉆進后，控制泵排量不宜過大，避免吸垮孔壁。g.鉆進達到要求孔深停鉆時，應維持沖洗液正常循環(huán)，清除孔底沉渣至返出沖洗液的鉆渣含量符合規(guī)程。提鉆時應注意操作輕穩(wěn)，防止鉆頭拖刮孔壁，并向孔內(nèi)補充適量沖洗液，穩(wěn)定孔內(nèi)水頭高度。

183(6)鋼筋籠制作及吊裝

吊起鋼筋籠，垂直緩慢地放入孔內(nèi)，利用上部架立筋將第一段鋼筋籠暫時固定在鉆機上。然后吊起第二段鋼筋籠，對準位置后，將接頭用電焊連接。

184185186187制作要求1)尺寸允許偏差：主筋間距±10mm；箍筋間距±20mm；鋼筋籠直徑±10mm；鋼筋籠長度±100mm；主筋彎曲度<1％；鋼筋籠彎曲度≤1％。分段制做的鋼筋籠，其接頭宜采用焊接或機械式接頭（鋼筋直徑大于20mm），每節(jié)鋼筋籠的保護層墊塊不得少于兩組，每組四個，在同一截面的圓周上對稱焊上。主筋混凝土的保護層厚度不應小于30mm，水下灌注樁主筋混凝土保護層厚度不應小于50mm。1882)焊接要求分段制做的鋼筋籠，主筋搭接焊時，在同一截面內(nèi)的鋼筋接頭不得超過主筋總數(shù)的50％，主筋的焊接長度，雙面焊為4～5d，單面焊為8～10d。箍筋的焊接長度一般為箍筋直徑的8～10倍，接頭焊接只允許上下迭搭，不允許徑向搭接。189鋼筋籠的吊放1)鋼筋籠的頂端應設置2～4個起吊點。鋼筋籠直徑大于1200mm，長度大于6m時，應采取措施對起吊點予以加強，以保證鋼筋籠在起吊時不致變形。2)吊放鋼筋籠入孔時應對準孔位，保持垂直，輕放、慢放入孔。入孔后應徐徐下放，不得左右旋轉(zhuǎn)。若遇阻礙應停止下放；查明原因進行處理。嚴禁高提猛落和強制下入。3)鋼筋籠吊放入孔位置容許偏差應符合下列規(guī)定：鋼筋籠中心與樁孔中心：±10mm鋼筋籠定位標高：±50mm190鋼筋籠的吊放4)鋼筋籠過長時宜分節(jié)吊放，孔口焊接。分節(jié)長度應按孔深、起吊高度和孔口焊接時間合理選定?？卓诤附訒r，上下主筋位置應對正，保持鋼筋籠上下軸線一致。5)鋼筋籠全部下入孔后，應檢查安放位置并做好記錄。符合要求后，可將主筋點焊于孔口護筒上或用鐵絲牢固綁于孔口，以使鋼筋籠定位，防止鋼筋籠因自重下落或灌注混凝土時往上竄動造成錯位。

191鋼筋籠的吊放6)樁身混凝土灌注完畢，達到初凝后即可解除鋼筋籠的固定，以使鋼筋籠隨同混凝土收縮，避免固結(jié)力損失。7)采用正循環(huán)或壓風機清孔，鋼筋籠入孔宜在清孔之前進行，若采用泵吸反循環(huán)清孔，鋼筋籠入孔一般在清孔后進行。若鋼筋籠入孔后未能及時灌注混凝土，停隔時間較長，致使孔內(nèi)沉渣超過規(guī)定要求，應在鋼筋籠定位可靠后重新清孔。192(7)下導管清孔鋼筋籠安入完畢后，即可下導管,清孔。193194195

清孔標準是孔內(nèi)沉渣厚度要達到設計和規(guī)范要求，清孔就算完成；清孔后的沉渣厚度，端承樁不得大于50mm，摩擦樁不得大于150mm。清孔結(jié)束后，應立即進行水下砼的灌注工作。

以原土造漿的鉆孔，清孔可用射水法，同時鉆具只轉(zhuǎn)不進，待泥漿相對密度降到1.1左右即認為清孔合格；注入制備泥漿的鉆孔，采用換漿法清孔，至換出泥漿的