建筑施工技術(shù)《地基與基礎(chǔ)》課件

第2章地基與基礎(chǔ)2.1地基處理及加固2.2樁基工程2.3樁承臺(tái)筏式基礎(chǔ)施工2.4工程實(shí)踐案例2.1地基處理及加固地基即指建筑物基礎(chǔ)以下的土體，地基的主要作用是承托建筑物的基礎(chǔ)；基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)加固的天然土層上時(shí)，這種地基稱(chēng)之為天然地基。若天然地基不能滿(mǎn)足地基強(qiáng)度和變形的要求，則必須事先要經(jīng)過(guò)人工處理后再建造基礎(chǔ)，這種地基加固稱(chēng)為地基處理。地基加固處理的原理是：將土質(zhì)由松變實(shí)，將水的含水量由高變低。即可達(dá)到地基加固的目的。常用的人工地基處理方法有換填法、重錘夯實(shí)法、機(jī)械碾壓法、擠密樁法、深層攪拌法、化學(xué)加固法等2.1.1

換填法挖：挖去表面的軟土層，將基礎(chǔ)埋置在承載力較大的基巖或堅(jiān)硬的土層上。填：軟土層很厚，而又需要大面積進(jìn)行加固處理，則可在原有的軟土層上直接回填一定厚度的好土或砂石、礦石等。換：就是將挖與填相結(jié)合，即換土墊層法，施工時(shí)先將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟土挖去，而用人工填筑的墊層作為持力層，按其回填的材料不同可分為砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層等。（1）砂和砂石地基（墊層）

禁忌1:

用干細(xì)砂或含泥量大的砂鋪設(shè)砂地基

現(xiàn)象、危害性:

干細(xì)砂含水量低，孔隙率大，難以振搗，壓夯實(shí)；含泥量大的砂鋪設(shè)砂地基，阻塞排水通道，不利于下層地基孔隙水排出，兩者都造成地基承載力降低，變形大。

防治措施:

砂地基宜用顆粒級(jí)配良好，質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂或粗砂。當(dāng)用細(xì)砂應(yīng)摻加25%—30%的粒徑20-50mm的卵石（或碎石），但要分布均勻；或摻加一定比例的中、粗砂拌均，在最優(yōu)含水量下分層鋪設(shè)，振搗或壓、夯實(shí)；砂含泥量應(yīng)小于5%，兼作排水地基時(shí)，含泥量不得超過(guò)3%。

禁忌2

濕陷性黃土、膨脹土地基上用水撼法鋪設(shè)砂和砂石地基現(xiàn)象、危害性濕陷性黃土受水浸濕后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下沉；膨脹土具有受水浸濕后膨脹，失水后收縮的特性。在這類(lèi)地基上采用水撼法鋪設(shè)砂和砂石地基，使地基大量泡水，對(duì)前者將產(chǎn)生大量不均勻沉陷，使地基遭受破壞；對(duì)后者將反復(fù)產(chǎn)生不均勻的升降，同樣使地基遭受破壞產(chǎn)生嚴(yán)重的后果防治措施：應(yīng)防止在濕陷性黃土地基和膨脹土地基上用水撼法施工砂和砂石地基。

禁忌3

人工級(jí)配砂石地基不拌合均勻鋪設(shè)現(xiàn)象、危害性人工級(jí)配砂石地基配合比例是通過(guò)試驗(yàn)確定，如不拌合均勻鋪設(shè)，將使地基中存在不同比例的砂石料，甚至出現(xiàn)砂窩或石子窩，使密實(shí)度達(dá)不到要求，降低地基承載力，在荷載作用下產(chǎn)生不均勻沉陷。防治措施人工級(jí)配砂石料必須按體積比或重量比準(zhǔn)確計(jì)量，用人工或機(jī)械拌合均勻，分層鋪填夯、壓實(shí)；不合要求的部位應(yīng)挖出，重新拌合均勻，再按要求鋪填夯、壓密實(shí)。

禁忌4

地基底面標(biāo)高不一時(shí)，不挖成階梯或斜坡搭接，不采取先深后淺的順序鋪設(shè)現(xiàn)象、危害性地基底面標(biāo)高不同時(shí)，采取按原自然邊坡不挖成階梯或斜坡搭接，不按先深后淺的順序，不分層直接下料鋪設(shè)，在斜坡面處很難以夯壓密實(shí)，使斜坡處承載力不足，且易產(chǎn)生滑動(dòng)，使地基產(chǎn)生不均勻下沉。防治措施地基底面標(biāo)高不同時(shí)，邊坡應(yīng)挖成階梯形（或平緩斜坡搭接，按先深后淺的順序分層鋪設(shè)，搭接處充分夯、壓密實(shí)。

禁忌５局部軟弱土層不處理就施工

現(xiàn)象、危害性在地基中存在局部軟弱土層，不經(jīng)處理就直接在其上施工砂或砂石地基，將在該部位形成軟弱土夾層，降低地基強(qiáng)度，產(chǎn)生不均勻沉降。

防治措施將局部軟弱土層挖出，基底夯實(shí)后分層回填灰土或砂、砂石料，仔細(xì)夯壓實(shí)；如軟弱土層為厚度較小的淤泥或淤泥質(zhì)土，可采取擠淤處理。在軟弱土面上填塊石、片石等，將其壓入以置換和擠出軟弱土，再在其上施工砂或砂石地基。

禁忌６鋪設(shè)的地基密實(shí)度差

現(xiàn)象、危害性地基鋪設(shè)后，鋪填的砂、砂石的干質(zhì)量密度或貫入度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定。造成原因有：砂、石質(zhì)量不符合要求，砂石級(jí)配不良，鋪填不分層或分層過(guò)厚，導(dǎo)致無(wú)法夯、壓實(shí)，甚至不夯壓，鋪填時(shí)對(duì)砂、砂石的含水率控制不當(dāng)?shù)?。從而使地基?qiáng)度（承載力）降低、地基變形加大，甚至上部建筑物開(kāi)裂。

防治措施級(jí)配良好，施工時(shí)分段、分層進(jìn)行，在下層密實(shí)度檢驗(yàn)合格后，可進(jìn)行上層施工。每層鋪筑厚度和砂、砂石含水率控制不宜超過(guò)表中數(shù)值。分層厚度可用樣樁控制，其中夯實(shí)法適用于砂石地基。表2.1砂和砂石墊層每層鋪筑厚度及最優(yōu)含水量

振搗方式每層鋪筑厚度（㎜）施工時(shí)最優(yōu)含水量（℅）施工說(shuō)明備注平振法200~25015~20用平板式振搗器往復(fù)振搗不宜用于細(xì)紗或含泥量較大的砂所鋪筑的砂墊層插振法振搗器插入深度飽和（1）插入式振搗器（2）插入間距可根據(jù)機(jī)械振幅大小決定（3）不應(yīng)插入下臥粘性土層（4）插入式振搗器插入完畢后所留的孔洞，應(yīng)用砂填實(shí)水撼法250飽和（1）注水高度應(yīng)超過(guò)每次鋪筑面（2）鋼叉搖撼搗實(shí)，插入點(diǎn)間距為100㎜，鋼叉分四齒，齒的間距800㎜，長(zhǎng)300㎜，木柄長(zhǎng)90㎜，重40N濕陷性黃土、膨脹土地區(qū)不得使用夯實(shí)法150~2008~12用木夯或機(jī)械夯木夯重400N，落距400~500㎜一夯壓半夯，全面夯實(shí)適用于砂石地基碾壓法250~3508~1260~100KN壓路機(jī)往復(fù)碾壓（1）適用于大面積砂墊層（2）不宜用于3水位以下的砂墊層用砂墊層處理的上海機(jī)械學(xué)院動(dòng)力館（2）灰土墊層禁忌1灰土早期泡水現(xiàn)象、危害性灰土鋪后或夯打完后不久，遭受雨淋或被水浸泡。主要雨天未及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工與基坑回填，或在灰土表面作臨時(shí)性覆蓋；在地下水位以下做灰土?xí)r，排水或降低地下水位的措施不當(dāng)，造成灰土地基浸泡和疏松，強(qiáng)度、抗?jié)B性下降。防治措施灰土地基打完后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工和基坑（槽）回填，或在表面作臨時(shí)性覆蓋，防止日曬雨淋；在地下水位以下的基坑（槽）內(nèi)施工時(shí)，應(yīng)采取排水措施。夯實(shí)后的灰土３d內(nèi)不得受水浸泡；尚未夯實(shí)或剛夯打完的灰土，如遭受雨淋浸泡，則應(yīng)將積水和松軟灰土除去，并補(bǔ)填夯實(shí)。稍受浸濕的灰土，可在晾干后再夯打密實(shí)。

禁忌2

灰土受凍脹、疏松、開(kāi)裂現(xiàn)象、危害性

灰土早期受凍脹，成片疏松、開(kāi)裂、脫落。主要原因是冬季在受凍的基層上鋪灰土或土料中夾有凍塊，或夯完后未進(jìn)行覆蓋保溫，使灰土受凍脹、鼓裂、疏松，灰土間粘結(jié)力降低。造成灰土強(qiáng)度、整體性、抗?jié)B性降低。防治措施

灰土冬季低溫下施工應(yīng)在基層不凍的狀態(tài)下進(jìn)行，土料應(yīng)覆蓋保溫，凍土及夾有凍塊的土料不得使用；已熟化的石灰應(yīng)在次日用完，以充分利用石灰熟化時(shí)的熱量；當(dāng)日拌合的灰土應(yīng)當(dāng)日鋪填夯完，表面應(yīng)用塑料薄膜和草墊覆蓋嚴(yán)密保溫，以防灰土地基早期受凍降低強(qiáng)度。已受凍脹、松軟的灰土應(yīng)除去或補(bǔ)填夯打密實(shí)。2.1.2強(qiáng)夯施工

強(qiáng)夯法具有施工速度快、造價(jià)低、設(shè)備簡(jiǎn)單、能處理的土壤類(lèi)別多等特點(diǎn)。

施工時(shí)用起重機(jī)將很重的錘（一般為8t-40t)起吊至高處（一般為6m-30m),使其自由落下，產(chǎn)生的巨大沖擊能量和振動(dòng)能量給地基以沖擊和振動(dòng)，從而在一定范圍內(nèi)提高地基土的強(qiáng)度，降低其壓縮性，達(dá)到地基受力性能改善的目的。強(qiáng)夯法適用于碎石土、砂性土、粘性土、濕陷性黃土和回填土。施工要點(diǎn)

施工前應(yīng)進(jìn)行試夯，試夯面積不小于10m×10m，對(duì)試夯前后的變化情況進(jìn)行對(duì)比，以確定正式夯擊施工時(shí)的技術(shù)參數(shù)。場(chǎng)地應(yīng)做好排水工作，地下水位高時(shí)應(yīng)采取降低水位措施，冬季施工要采取防凍措施。夯點(diǎn)的布置應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)底面形狀確定，施工時(shí)按由內(nèi)向外、隔行跳打原則進(jìn)行，夯實(shí)范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)邊緣3m。

強(qiáng)夯壓實(shí)

2.1.3其他較常見(jiàn)的地基處理方法擠——擠密地基拌——攪拌法加固地基2.2樁基工程1-柱；2-承臺(tái)梁；3-承臺(tái)；4-樁；5-樁基持力層按樁的受力情況，樁可分摩擦型樁和端承型樁。(a)端承樁(b)摩擦樁

2.2.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工預(yù)制方樁預(yù)應(yīng)力管樁較合理的打樁順序預(yù)應(yīng)力混凝土管樁采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝先張法采用離心工藝成型離心成型的PC、PTC宜采用常壓蒸養(yǎng)

PHC宜采用常壓和高壓蒸養(yǎng)

壓樁流程（1）樁機(jī)就位（2）樁機(jī)調(diào)水平（3）吊樁、樁就位（4）樁身垂直度調(diào)整（5）壓入第一節(jié)樁（6）兩節(jié)樁的焊接（7）按試樁報(bào)告控制標(biāo)準(zhǔn)終壓2.2.3鋼筋混凝土灌注樁施工灌注樁是直接在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。與預(yù)制樁相比，具有施工噪聲低，振動(dòng)小、擠土影響小、無(wú)需接樁等優(yōu)點(diǎn)。但成樁工藝復(fù)雜，施工速度較慢，質(zhì)量影響因素較多。根據(jù)成孔工藝的不同，分為泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、爆擴(kuò)成孔灌注樁和人工挖孔灌注樁。

分類(lèi)（按成孔方法）（1）鉆孔灌注樁（2）沉管灌注樁（3）人工挖孔灌注樁（4）鉆擴(kuò)或爆擴(kuò)成孔灌注樁等2.2.3.1泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁

用鉆孔機(jī)械進(jìn)行灌注樁成孔時(shí)，為防止塌孔，在孔內(nèi)用相對(duì)密度大于1的泥漿進(jìn)行護(hù)壁的一種成孔施工工藝。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁按成孔工藝和成孔機(jī)械的不同，可分為沖擊成孔灌注樁、沖抓成孔灌注樁、回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁和潛水鉆成孔灌注樁。其中以回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁應(yīng)用最多。回轉(zhuǎn)鉆機(jī)具有鉆頭回轉(zhuǎn)切削、泥漿循環(huán)排土、泥漿保護(hù)孔壁。施工時(shí)是一種濕作業(yè)方式；可用于各種地質(zhì)條件。根據(jù)泥漿循環(huán)方式，分為正、反循環(huán)兩種施工方法。

泥漿護(hù)壁成孔用泥漿保護(hù)孔壁并排出土渣而成孔，適用地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎(礫)石土及風(fēng)化巖層；以及地質(zhì)情況復(fù)雜、夾層多、風(fēng)化不均、軟硬變化較大的巖層。干作業(yè)成孔適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密實(shí)以上的砂土、風(fēng)化巖層。

圖2-4回旋鉆機(jī)工作示意圖圖2-5潛水鉆機(jī)工作示意圖1-座盤(pán);2-斜撐;3-塔架;4-電機(jī);5-卷?yè)P(yáng)機(jī);1-鉆頭;2-鉆機(jī);3-電纜;4-泥漿壓入或排出管;6-塔架;7-轉(zhuǎn)盤(pán);8-鉆桿;5-滾輪;6-方鉆桿;7-電纜滾筒;8-卷?yè)P(yáng)機(jī);9-卷?yè)P(yáng)機(jī);9-泥漿輸送管10-鉆頭10-防暴開(kāi)關(guān);11-電流電壓表;12-起動(dòng)開(kāi)關(guān)潛水鉆機(jī)

1一鉆頭；2一潛水鉆機(jī)；3一電纜；4一護(hù)筒；5一水管；6一滾輪支點(diǎn)；7一鉆桿；8一電纜盤(pán)；9一卷?yè)P(yáng)機(jī)；10一控制箱⑴泥漿護(hù)壁成孔潛水鉆機(jī)成孔

潛水鉆機(jī)：一般條件下都可使用，鉆孔直徑可達(dá)1m,深度可達(dá)20~30m，最深可達(dá)50m。這是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)械，其動(dòng)力、變速機(jī)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(jìn)行切削土壤成孔。

⑵回旋鉆機(jī)成孔

回旋鉆機(jī)是由動(dòng)力裝置帶動(dòng)鉆機(jī)的回旋裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)帶有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由鉆頭切削土壤。切削形成的土渣，通過(guò)泥漿循環(huán)排出樁孔。

回旋鉆機(jī)

1一座盤(pán)；２一斜撐；３一塔架；４一電機(jī)；５一卷?yè)P(yáng)機(jī)；６一塔架；

７一轉(zhuǎn)盤(pán)；8一鉆桿；9一泥漿輸送管；10一鉆頭

⑶沖擊鉆成孔和沖抓錐成孔

圖2-6沖擊鉆成孔示意圖圖2-7雙繩沖抓錐施工布置1-副滑輪;2-主滑輪;3-主桿;4-前拉索;1-鉆孔;2-護(hù)筒;3-沖抓錐;5-后拉索;6-斜撐;

7-雙滾筒卷?yè)P(yáng)機(jī);4-開(kāi)合鋼絲繩;5-吊起鋼絲繩;8-導(dǎo)向輪;9-墊木;

10-鋼管;11-供漿管;6-天滑輪;7-轉(zhuǎn)向滑輪;8-鉆架;12-溢流口;13-泥漿溜槽;9-橫梁;10-雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī);14-護(hù)筒回填土;15-鉆頭11-水頭高度;12-地下水位

沖擊鉆成孔主要用于在巖土層中成孔，成孔時(shí)將沖錐式鉆頭提升一定高度后以自由下落的沖擊力來(lái)破碎巖層，然后用掏渣筒來(lái)掏取孔內(nèi)的渣漿。沖擊鉆機(jī)1一滑輪；2一主桿；3一拉索；4一斜撐；5一卷?yè)P(yáng)機(jī)；6一墊木；7一鉆頭泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁正循環(huán)施工法泥漿經(jīng)鉆桿內(nèi)腔流向孔底，將鉆頭切削破碎下來(lái)的鉆渣巖屑，經(jīng)鉆桿與孔壁的環(huán)狀空間，攜帶至地面，如圖2-所示。該施工方法設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，適應(yīng)狹小場(chǎng)地作業(yè)，操作簡(jiǎn)易，配套設(shè)備、器具較少，工程費(fèi)用低，應(yīng)用范圍廣。但對(duì)于樁孔直徑較大（一般大于0.8m）、樁孔深度較深及易塌孔的地層，則效率較低、排渣能力較差，孔底沉渣多、孔壁泥皮厚；對(duì)含有卵石、礫石的地層不適用。正循環(huán)鉆機(jī)主要由動(dòng)力機(jī)、泥漿泵、轉(zhuǎn)盤(pán)鉆架、鉆桿、水龍頭和鉆頭等組成。

泥漿由空心鉆桿內(nèi)部注入，并從鉆桿底部噴出，攜帶鉆下的土渣沿孔壁向上流動(dòng)，由孔口將土渣帶出流入沉淀池，經(jīng)沉淀的泥漿流入泥漿池再注入鉆桿，由此進(jìn)行循環(huán)。沉淀的土渣用泥漿車(chē)運(yùn)出排放。適用于小直徑孔（直徑在0.8m以下）。

泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁反循環(huán)施工法通過(guò)泵吸或射流抽吸，或送入壓縮空氣，使鉆桿內(nèi)腔形成負(fù)壓與充氣液樁形成壓差，使經(jīng)過(guò)鉆桿與孔壁間的環(huán)空間隙流向孔底的泥漿，攜帶鉆頭切削下來(lái)的鉆屑，由鉆桿內(nèi)腔高速返回地面泥漿池。由于泥漿上返速度快，排渣能力強(qiáng)，孔底水力流場(chǎng)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(qiáng)，對(duì)孔壁的沖刷作用小，在孔壁上形成的泥皮相對(duì)較薄，成孔質(zhì)量好。

泥漿由鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙流入鉆孔，然后，由砂石泵在鉆桿內(nèi)形成真空，使鉆下的土渣由鉆桿內(nèi)腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥漿池。反循環(huán)工藝的泥漿上流的速度較高，排放渣土的能力強(qiáng)大。適用于大直徑孔。

圖2-10泵吸反循環(huán)示意圖圖2-11射流泵反循環(huán)示意圖1-轉(zhuǎn)盤(pán);2-鉆桿;3-鉆頭;4-沉淀池;5-水龍頭排渣管;6-砂石泵

氣舉反循環(huán)是利用氣舉泵的工作原理實(shí)現(xiàn)沖洗液反循環(huán)的，如圖2-12。壓縮空氣通過(guò)供氣管路（可以是專(zhuān)門(mén)的風(fēng)管，也可以是雙壁鉆桿的外環(huán)空間，圖示為后者）送至孔內(nèi)氣水混合室，在這里空氣膨脹、液氣混合，形成一種密度小于液體的液氣混合物，并在鉆桿內(nèi)外重度差和壓氣動(dòng)量的聯(lián)合作用下，沿鉆桿內(nèi)孔上升，帶動(dòng)孔內(nèi)的沖洗液和巖屑一起向上流動(dòng)，形成空氣、沖洗液和巖屑混合的三相流，三相流流往地面沉淀池，空氣逸散，鉆渣沉淀，沖洗液流回鉆孔。圖2-12氣舉反循環(huán)工作原理示意圖1-鉆頭;2-鉆桿;3-混合器;4-雙壁鉆桿;5-轉(zhuǎn)盤(pán);6-氣水龍頭;7-風(fēng)管;8-空氣壓機(jī);9-沉淀池

1）泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工工藝流程

2）泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁主要施工工藝流程演示

護(hù)筒成孔鉆機(jī)

插導(dǎo)管澆砼成型

放鋼筋二次清孔一次清孔1埋設(shè)護(hù)筒2樁機(jī)就位3）泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁主要施工工藝流程介紹⑴鉆機(jī)定位在樁位復(fù)核正確，護(hù)筒埋設(shè)符合要求，護(hù)筒、地坪標(biāo)高已測(cè)定的基礎(chǔ)上，鉆機(jī)才能就位。樁機(jī)定位要準(zhǔn)確、水平、垂直、穩(wěn)固，鉆機(jī)導(dǎo)桿中心線(xiàn)、回旋盤(pán)中心線(xiàn)、護(hù)筒中心線(xiàn)應(yīng)保持在同一直線(xiàn)。

⑵埋設(shè)護(hù)筒采用泥漿護(hù)壁鉆孔時(shí)，鉆孔前應(yīng)先埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒是保證鉆機(jī)沿著樁位垂直方向順利工作的輔助工具，另外，它還可以保護(hù)孔口不致因鉆頭起落而破壞，提高樁孔內(nèi)的泥漿水頭，以防止塌孔。在施工中，護(hù)筒頂面還可作為鉆孔深度、鋼筋籠下放深度、混凝土面位置及導(dǎo)管埋深的測(cè)量基準(zhǔn)。⑵埋設(shè)護(hù)筒用4～8mm厚的鋼板制作，內(nèi)徑大于鉆頭直徑100mm，埋入深度一般1～1.5m。起定位、保護(hù)孔口、存儲(chǔ)泥漿的作用。護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm。在護(hù)筒頂部應(yīng)開(kāi)設(shè)1～2個(gè)溢漿口。施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上。。護(hù)筒埋設(shè)施工要點(diǎn)①護(hù)筒一般由鋼板卷制成，鋼板厚度采用4～8mm，護(hù)筒內(nèi)徑宜比設(shè)計(jì)樁徑大100mm，其上部宜開(kāi)設(shè)1～2個(gè)溢流孔。②護(hù)筒埋置深度一般情況下，在粘性土中不宜小于lm；砂土中不宜小于1.5m；其高度尚應(yīng)滿(mǎn)足護(hù)筒內(nèi)泥漿面高度大于地下水位高度的要求。淤泥等軟弱土層應(yīng)增加護(hù)筒埋深；護(hù)筒頂面宜高出地面300mm。護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大100㎜。③旱地、筑島處護(hù)筒可采用挖坑埋設(shè)法，護(hù)筒底部和四周回填黏性土并分層夯實(shí)；水域護(hù)筒設(shè)置應(yīng)嚴(yán)格注意平面位置、豎向傾斜，護(hù)筒沉入可采用壓重、振動(dòng)、錘擊并輔以護(hù)筒內(nèi)取土的方法。④護(hù)筒埋設(shè)完畢后，護(hù)筒中心豎直線(xiàn)應(yīng)與樁中心重合，除設(shè)計(jì)另有規(guī)定外，平面允許誤差為50mm，豎直線(xiàn)傾斜不大于1％。⑤護(hù)筒連接處要求筒內(nèi)無(wú)突出物，應(yīng)耐拉、壓、不漏水。應(yīng)根據(jù)地下水位漲落影響，適當(dāng)調(diào)整護(hù)筒的高度和深度，必要時(shí)應(yīng)打入不透水層。⑶泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁正反循環(huán)鉆進(jìn)成孔①為了保證鉆孔的垂直度，應(yīng)符合下列規(guī)定：潛水鉆的鉆頭上應(yīng)有不小于3倍直徑長(zhǎng)度的導(dǎo)向裝置；利用鉆桿加壓的正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，在鉆具中應(yīng)加設(shè)扶正器。②在松軟土中鉆進(jìn)，應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況控制鉆進(jìn)速度；在硬土層或巖層中地層鉆進(jìn)速度以鉆機(jī)不發(fā)生跳動(dòng)為宜。在砂礫、砂卵、卵礫層石地層中鉆進(jìn)時(shí)，可采用間斷鉆進(jìn)、間斷回轉(zhuǎn)的方法來(lái)控制鉆進(jìn)速度。③開(kāi)始鉆孔和加接鉆桿時(shí)，應(yīng)先停鉆，將鉆具提高孔底，維持沖洗液循環(huán)，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。鉆桿連接應(yīng)擰緊上牢，防止螺栓、螺母、擰卸工具等落入孔內(nèi)。④鉆進(jìn)時(shí)如孔內(nèi)出現(xiàn)坍孔、涌砂等異常情況，應(yīng)立即將鉆具提離孔底，控制泵量，保持沖洗液循環(huán)，吸除坍落物和涌砂；同時(shí)向孔內(nèi)輸送性能符合要求的泥漿，保持水頭壓力以抵制繼續(xù)涌砂和坍孔?；謴?fù)鉆進(jìn)后，泵排量不宜過(guò)大以防吸坍孔壁。⑷泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁第一次清孔

第一次清孔：在鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，對(duì)孔深、孔徑、孔的垂直度等進(jìn)行檢查，符合要求后進(jìn)行第一次清孔；清孔根據(jù)設(shè)計(jì)要求，施工機(jī)械采用換漿、抽漿、掏渣等方法進(jìn)行。以原土造漿的鉆孔，清孔可用射水法，同時(shí)鉆機(jī)只鉆不進(jìn)，待泥漿相對(duì)密度降到1.1左右即認(rèn)為清孔合格；如注入制備的泥漿，采用換漿法清孔，至換出的泥漿密度小于1.15～1.25時(shí)方為合格。⑸泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁鋼筋籠制作—木卡板成形法

用2～3cm厚的木板制成兩塊半圓卡板。按主筋位置，在卡板邊緣鑿出支托主鋼筋的凹槽，槽深等于主筋直徑的一半。制作鋼筋籠時(shí)，每隔3m左右放一塊卡板，把主筋納入凹槽，用繩扎好，再將螺旋筋或箍筋套入，并用鉛絲將其與主筋綁扎牢固。然后，松開(kāi)卡板與主筋的綁繩，卸去卡板，隨即將主筋同螺旋筋或箍筋點(diǎn)焊，一般螺旋筋與主筋之間要求每一螺距內(nèi)的焊點(diǎn)數(shù)不少于1個(gè)，相鄰兩焊點(diǎn)的平面投影相隔盡量接近90°，以保證鋼筋籠的剛度?？ò鍢?gòu)造如圖2-13所示。圖2-13卡板圖

圖2-14木支架圖2-15鋼管支架成形法示意圖

1-主筋;2-橫木條;3-斜木條;4-支柱;1-箍筋;2-主筋;3-螺旋筋;4-平桿5-固定支架;

6-鐵釘;7-箍筋;8-螺栓5-鋼管支架⑹泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁鋼筋籠制作與安放鋼筋籠制作：鋼筋籠外徑和垂直度，主筋搭接、縱橫筋交叉點(diǎn)的焊接質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求，這樣可避免安裝鋼筋籠時(shí)刮傷孔壁，可大大降低沉渣厚度，有效防止塌孔的發(fā)生。檢查鋼筋籠保護(hù)層厚度?？刹捎脠A柱形砂漿墊塊或設(shè)置3～4根導(dǎo)向鋼筋或定位鋼筋環(huán)，若用墊塊則沿鋼筋籠每隔2m放置一組，一般每組設(shè)置4個(gè)，按90°均勻安放。鋼筋籠安放：鋼筋籠的吊裝應(yīng)3點(diǎn)起吊，保持籠軸線(xiàn)重合。入孔時(shí)，始終需保持垂直狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)孔位徐徐輕放，保持穩(wěn)定。圖2-16綁扎混凝土預(yù)制塊

圖2-17焊接鋼筋“耳朵”

（7）泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁二次清孔圖2-17導(dǎo)管接頭示意圖

(a)錐形法蘭罩示意圖;(b)導(dǎo)管螺紋接頭示意圖

1-導(dǎo)管;2-卡簧;3-插口管;4-螺母;5-O形密封圈;6-承口管;7-導(dǎo)管

鉆孔灌注樁澆注混凝土前，對(duì)已成孔的中心位置、孔深、孔徑、垂直度、孔底沉渣厚度等進(jìn)行認(rèn)真檢查。樁的類(lèi)型孔底沉渣允許厚度（mm）端承樁≤50摩擦端承樁、端承摩擦樁≤100摩擦樁≤300①抽漿法抽漿清孔比較徹底，適用于各種鉆孔方法的摩擦樁、支承樁和嵌巖樁。但孔壁易坍塌的鉆孔使用抽漿法清孔時(shí)，操作要注意，防止坍孔?？諝馕鄼C(jī)清孔。空氣吸泥機(jī)清孔原理與氣舉反循環(huán)原理相同，但以灌注水下混凝土的導(dǎo)管作為吸泥管。高壓風(fēng)管可設(shè)在導(dǎo)管內(nèi)也可設(shè)在導(dǎo)管外，圖2-18是風(fēng)管設(shè)在導(dǎo)管內(nèi)的情形，在圖2-18中，若在中間某節(jié)導(dǎo)管上設(shè)一風(fēng)嘴（10），輸氣軟管（7）在導(dǎo)管外與風(fēng)嘴（10）相連就為外風(fēng)管式吸泥機(jī)清孔。

圖2-18內(nèi)風(fēng)管吸泥清孔圖2-19吸泥泵導(dǎo)管清孔1-高壓風(fēng)管入水深;2-彎管和導(dǎo)管接頭;3-焊在1-補(bǔ)水;2-特制彎管;3-軟管;4-離心吸泥泵;彎管上的耐磨短彎管;4-壓縮空氣;5-排渣軟管;5-排渣;6-灌注水下混凝土導(dǎo)管6-補(bǔ)水;7-輸氣軟管;8-鋼管9-孔底沉渣;10-風(fēng)嘴

②換漿法正循環(huán)鉆進(jìn)，用正循環(huán)清孔的第二次清孔是在安放鋼筋籠和灌漿導(dǎo)管后進(jìn)行；導(dǎo)管就位后在導(dǎo)管上裝上配套蓋頭，以大泵量向?qū)Ч軆?nèi)壓入相對(duì)密度1.15左右的泥漿，把孔底部在下鋼筋籠和灌漿導(dǎo)管過(guò)程中再次沉淀的鉆渣和仍然懸有鉆渣的相對(duì)密度較大的泥漿換出，孔底沉渣厚度和孔內(nèi)泥漿相對(duì)密度均達(dá)到清孔標(biāo)準(zhǔn)后清孔結(jié)束，立即開(kāi)始灌注水下混凝土。③掏渣法沖擊、沖抓鉆進(jìn)過(guò)程中，沖碎的鉆渣一部分被擠入孔壁，大部分則靠掏渣筒清除。要求用手摸掏渣筒中的泥漿中無(wú)大的顆粒為止，并使泥漿相對(duì)密度降到1.1-1.25。清孔底沉渣時(shí)，還可先向孔底投入一些泡過(guò)的散碎粘土，通過(guò)沖擊錐低沖程地反復(fù)拌漿，使孔底沉渣懸浮后掏出。降低泥漿相對(duì)密度的方法是掏渣后用水管插到孔底注水，用水流將泥漿沖稀，達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)后停止清孔。⑺泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁水下灌注混凝土

隔水栓分軟、硬兩類(lèi)，硬隔水栓一般采用強(qiáng)度等級(jí)為C20的混凝土制作，宜制成圓柱形，其高度宜比直徑大，其直徑宜比導(dǎo)管內(nèi)徑小。橡膠墊圈厚，直徑比導(dǎo)管內(nèi)徑大。使隔水栓應(yīng)有良好的隔水性能，保證順利出水。隔水栓構(gòu)造如左圖2-20所示。另外，采用隔水滑閥、隔水底蓋也可起到與隔水栓相同的作用。軟隔水栓一般采用充氣球膽，但只適合于大直徑樁使用。

水下灌注混凝土的施工程序是：安設(shè)導(dǎo)管→設(shè)隔水栓使其與導(dǎo)管內(nèi)水面貼緊并用鐵絲懸吊在導(dǎo)管下口→灌注首批混凝土→剪斷鐵絲使隔水栓下落→連續(xù)灌注混凝土，提升導(dǎo)管→拔出護(hù)筒。隔水栓或?qū)Ч芊ü嘧⑺禄炷恋氖┕こ绦蛉鐖D2-21所示。圖2-22導(dǎo)管插入深度不同時(shí)混凝土拌合物的擴(kuò)散情況(a)插入深度不夠時(shí)；(b)正常深度時(shí)2.2.3.2套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁易產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題及處理①斷樁：斷樁一般發(fā)生在地面以下軟硬土層的交接處，并多數(shù)發(fā)生在粘性土。砂石和松土中很少出現(xiàn)。產(chǎn)生斷樁的主要原因有：樁距過(guò)小，受鄰樁施打時(shí)擠土造成的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪應(yīng)力；混凝土終凝不久，強(qiáng)度弱，受振動(dòng)和外力擾動(dòng)；拔管時(shí)速度過(guò)快，混凝土來(lái)不及下落，周?chē)耐裂杆倩乜s，形成斷樁。避免斷樁的措施有：布樁不宜過(guò)密，樁間距宜大于3.5倍樁徑；合理制定打樁順序和樁架行走路線(xiàn)以減少振動(dòng)的影響；采用跳打法施工，跳打應(yīng)在相鄰成形的樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60℅以上進(jìn)行；認(rèn)真控制拔管速度，一般以1.2-1.5m/min為宜。如已查出斷樁，應(yīng)將斷樁段拔出，將孔清理干凈后，略增大面積或加上箍筋后，再重新澆筑混凝土。②縮頸：縮頸的樁又稱(chēng)瓶頸樁，樁身局部直徑小于設(shè)計(jì)直徑。產(chǎn)生的主要原因是：在含水率很高的軟土層中沉樁管時(shí)，土受擠壓產(chǎn)生很高的空隙水壓，拔管后擠向新灌的混凝土而造成樁徑截面縮小；拔管速度過(guò)快，混凝土流動(dòng)性差或混凝土裝入量少，混凝土出管時(shí)擴(kuò)散差也造成縮頸現(xiàn)象。預(yù)防措施：施工時(shí)每次應(yīng)向樁管內(nèi)盡量多裝混凝土，使之有足夠的擴(kuò)散壓力；嚴(yán)格控制拔管速度。處理方法是：若樁輕度縮頸，可采用反插法，局部縮頸可采用半復(fù)打法，樁身多處縮頸可采用復(fù)打法。吊腳樁：是指樁底部混凝土隔空或混凝土中混進(jìn)泥砂而形成松軟層。其形成的原因是預(yù)制樁尖質(zhì)量差，沉管時(shí)被破壞，泥砂、水?dāng)D入樁管。處理方法：將樁管拔出，糾正樁尖或?qū)⑸盎靥顦犊缀笾匦鲁凉?.2.6樁基檢測(cè)與驗(yàn)收

成樁的質(zhì)量檢驗(yàn)有兩類(lèi)基本方法，一類(lèi)是靜載荷試驗(yàn)法，另一類(lèi)為動(dòng)測(cè)法。⑴靜載試驗(yàn)法①試驗(yàn)?zāi)康募胺椒o載試驗(yàn)的目的：模擬實(shí)際荷載情況，采用接近于樁的實(shí)際工作條件，通過(guò)靜載加壓，得出一系列關(guān)系曲線(xiàn)，確定單樁的極限承載力，綜合評(píng)定確定其允許承載力，作為設(shè)計(jì)依據(jù)；或?qū)こ虡兜某休d力進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。荷載試驗(yàn)有多種，通常采用的是單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)、單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)和單樁水平靜載試驗(yàn)。

2.2.6.1樁基檢測(cè)②試驗(yàn)要求預(yù)制樁在樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)于砂類(lèi)土，不應(yīng)少于7天；對(duì)于粉土和粘性土，不應(yīng)少于15天；對(duì)于淤泥或淤泥質(zhì)土，不應(yīng)少于25天，待樁身與土體的結(jié)合基本趨于穩(wěn)定，才能進(jìn)行試驗(yàn)。灌注樁應(yīng)在樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)的前提下，對(duì)砂類(lèi)土不少于10天；對(duì)一般粘性土不少于20天；對(duì)淤泥或淤泥質(zhì)土不少于30天，才能進(jìn)行試驗(yàn)。在同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3根，工程總樁數(shù)在50根以?xún)?nèi)時(shí)不應(yīng)少于2根。⑵動(dòng)測(cè)法動(dòng)測(cè)法，又稱(chēng)動(dòng)力無(wú)損檢測(cè)法，是檢測(cè)樁基承載力及樁身質(zhì)量的一項(xiàng)新技術(shù)，作為靜載試驗(yàn)的補(bǔ)充。①試驗(yàn)方法動(dòng)測(cè)法是相對(duì)靜載試驗(yàn)法而言；它是對(duì)樁土體系進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化處理，建立起數(shù)學(xué)-力學(xué)模型，借助于現(xiàn)代電子技術(shù)與量測(cè)設(shè)備采集樁-土體系在給定的動(dòng)荷載作用下所產(chǎn)生的振動(dòng)參數(shù)，結(jié)合實(shí)際樁土條件進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果與相應(yīng)的靜載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，在積累一定數(shù)量的動(dòng)靜試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果的基礎(chǔ)上，找出兩者之間的某種相關(guān)關(guān)系，并以此作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定樁基承載力。②與靜載試驗(yàn)比較一般靜載試驗(yàn)可直觀地反映樁的承載力和混凝土的澆筑質(zhì)量，數(shù)量可靠。但試驗(yàn)裝置復(fù)雜笨重，裝、卸、操作費(fèi)工費(fèi)時(shí)，成本高，測(cè)試數(shù)量有限，并且易破壞樁基。動(dòng)測(cè)法試驗(yàn)，儀器輕便靈活，檢測(cè)快速；單樁試驗(yàn)時(shí)間僅為靜載試驗(yàn)的1/50左右；數(shù)量多，不破壞樁基，相對(duì)也較準(zhǔn)確，可進(jìn)行普查；費(fèi)用低，單樁測(cè)試費(fèi)約為靜載試驗(yàn)的1/30左右，可節(jié)省靜載試驗(yàn)錯(cuò)樁、堆載、設(shè)備運(yùn)輸、吊裝焊接等大量人力、物力。目前，國(guó)內(nèi)用動(dòng)測(cè)法的試樁工程數(shù)目，已占工程總數(shù)的70%左右，試樁數(shù)約占全部試樁數(shù)的90%，有效地填補(bǔ)了靜載試樁的不足。③承載力檢驗(yàn)單樁承載力的動(dòng)測(cè)方法種類(lèi)較多，國(guó)內(nèi)有代表性的方法有：動(dòng)力參數(shù)法、錘擊貫入法、水電效應(yīng)法、共振法、機(jī)械阻抗法、波動(dòng)方程法等，其中常用的方法有動(dòng)力參數(shù)法和錘擊貫入法。④樁身質(zhì)量檢測(cè)在樁基動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)中，國(guó)內(nèi)外廣泛使用的方法是應(yīng)力波反射法，又稱(chēng)低（?。?yīng)變法。原理是根據(jù)一維桿件彈性波反射理論（波動(dòng)理論），采用錘擊振動(dòng)力法檢測(cè)樁體的完整性，即以波在不同阻抗和不同約束條件下的傳播特性來(lái)判別樁身質(zhì)量。

⑴混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（表2.5）項(xiàng)序檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法主控項(xiàng)目1主筋間距±10用鋼尺量2長(zhǎng)度±100用鋼尺量一般項(xiàng)目1鋼筋材質(zhì)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)要求抽樣送檢2箍筋間距±20用鋼尺量3直徑±10用鋼尺量

混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(mm)表2.5灌注樁的平面位置和垂直度的允許偏差表2.6序號(hào)成孔方法樁徑允許偏差(mm)垂直度允許偏差(%)樁位允許偏差(mm)1～3根、單排樁基垂直于中心線(xiàn)方向和群樁基礎(chǔ)的邊樁條形樁基沿中心線(xiàn)方向和群樁基礎(chǔ)的中間樁1泥漿護(hù)壁鉆孔樁±50/6,且不大于100/4,且不大于150±50100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌注樁-20701501001503干成孔灌注樁-20

701504人工挖孔樁混凝土護(hù)壁+5050150鋼套