地基處理和樁基工程

地基處理和樁基工程基礎(chǔ)知識1.建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)形式有哪幾種？一般如何選用？

2.不同形式承載樁的樁身應(yīng)力分布應(yīng)是怎樣的？

3.按施工方法樁可分成哪幾類？

4.樁型和成樁工藝的選擇依據(jù)主要有哪些？一般多層建筑物當(dāng)?shù)鼗^好時多采用天然淺基礎(chǔ)，它造價低、施工簡便。如果天然淺土層較弱，可采用機(jī)械壓實、強(qiáng)夯、堆載預(yù)壓、深層攪拌、化學(xué)加固等方法進(jìn)行人工加固，形成人工地基。如深部土層也軟弱，或建（構(gòu)）筑物的上部荷載較大，而且是對沉降有嚴(yán)格要求的高層建筑、地下建筑以及橋梁基礎(chǔ)等，則需采用深基礎(chǔ)。2.1基坑驗槽當(dāng)土方開挖至設(shè)計標(biāo)高后；應(yīng)該檢查該標(biāo)高的土質(zhì)是否滿足設(shè)計設(shè)計承載力。判定方法：2.1.1觀察驗槽土質(zhì)、顏色、均勻、含水量、聲音判斷等。2.1.2釬探驗槽原理：通過入土的難易程度來判斷，強(qiáng)度和不良地質(zhì)現(xiàn)象。土力學(xué)與地基基礎(chǔ)：土的物理性質(zhì)與工程分類---土的應(yīng)力計算---土的壓縮性與沉降計算---土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力---土壓力與邊坡穩(wěn)定---工程地質(zhì)勘察---淺基礎(chǔ)設(shè)計---樁基礎(chǔ)設(shè)計---區(qū)域性地基---地基處理---基坑與邊坡工程---地基抗震設(shè)計2.2地基加固處理2.2.1地基加固的原理“將土質(zhì)由松變實”“將土的含水量由高變低”目的是：改善地基性質(zhì)，提高承載力、增加穩(wěn)定性，減少地基變形和基礎(chǔ)埋深。解決方案（具體實施辦法和要求）：應(yīng)該從基礎(chǔ)處理、建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方面采取相應(yīng)的措施進(jìn)行綜合治理。2.2地基加固的方法挖去軟土填用好土換換砂石、灰土、礦渣、三合土夯密實與擠水壓壓實排水固結(jié)擠擠密土壤、排水固結(jié)（使用填充料）拌改良土壤結(jié)構(gòu)物理方法化學(xué)方法具體而直接問題問題：改良范圍、加固要求、施工現(xiàn)場條件、施工機(jī)械條件針對問題和現(xiàn)場情況的最佳選擇（地基處理方案）施工機(jī)械設(shè)備選擇施工工藝與施工方法確定施工質(zhì)量要求與施工操作要求施工過程控制與施工質(zhì)量檢測和判斷（施工方案是獨一無二的、具有指導(dǎo)性的、是個人價值的真正體現(xiàn)）2.3樁基施工樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式，它由基樁和連接于樁頂?shù)某信_共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基，若樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上，則稱為高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎(chǔ)，而在橋梁、碼頭工程中常用高承臺樁基礎(chǔ)。圖2.1樁的分類(a)端承樁；(b)摩擦樁1—樁；2—承臺；3—上部結(jié)構(gòu)；4—軟弱土層；5—下臥硬土層樁基礎(chǔ)、分類：

樁型與工藝選擇應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、樁的使用功能、穿越土層、樁端持力層土類、地下水位、施工設(shè)備、施工環(huán)境、施工經(jīng)驗、制樁材料供應(yīng)條件等，選擇經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的樁型和成樁工藝。

按樁身材料分類主要有混凝土樁及鋼樁，也有采用木、組合材料的樁。

按樁的使用功能分類可以分為豎向抗壓樁（抗壓樁）；豎向抗拔樁（抗拔樁）；水平受荷樁（主要承受水平荷載）以及復(fù)合受荷樁（豎向、水平荷載均較大）。樁按承載性狀可分為摩擦型樁和端承型樁，前者又分為摩擦樁、端承摩擦樁；后者又分為端承樁、摩擦端承樁。摩擦樁在極限承載力狀態(tài)下，樁頂荷載由樁側(cè)阻力承受；端承摩擦樁樁頂荷載則主要由樁側(cè)阻力承受。端承樁在極限承載力狀態(tài)下，樁頂荷載由樁端阻力承受；摩擦端承樁樁頂荷載則主要由樁端阻力承受按樁的施工方法，樁可分為預(yù)制樁和灌注樁兩類。預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種形式的樁，用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中，或有的用高壓水沖沉入土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上用機(jī)械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同分為挖孔、鉆孔、沖孔灌注樁，沉管灌注樁和爆擴(kuò)樁等。樁按成樁時擠土狀況可分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁。沉管法、爆擴(kuò)法施工的灌注樁、打入（或靜壓）的實心混凝土預(yù)制樁、閉口鋼管樁或混凝上管樁屬于擠土樁。沖擊成孔法、鉆孔壓注法施工的灌注樁、預(yù)鉆孔打入式預(yù)制樁、混凝土(預(yù)應(yīng)力混凝土)管樁、H型鋼樁、敞口鋼管樁等屬于部分?jǐn)D土樁；干作業(yè)法、泥漿護(hù)壁法、套管護(hù)壁法施工的灌注樁屬非擠土樁。2.3.1鋼筋混凝土預(yù)制樁施工

預(yù)制樁主要有混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼管或型鋼的鋼樁等，預(yù)制樁能承受較大的荷載、堅固耐久、施工速度快，是廣泛應(yīng)用的樁型之一，常用的為混凝土實心方樁和預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁。鋼樁一般均由鋼廠生產(chǎn)，常用的形式為鋼管或H型鋼

一、鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作、運輸和堆放（一）樁的制作較長的樁在施工現(xiàn)場預(yù)制。所用混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C30主筋連接宜采用對焊；主筋接頭配置在同一截面內(nèi)的數(shù)量，當(dāng)采用閃光對焊和電弧焊時，不超過50％同一根鋼筋兩個接頭的間距應(yīng)大于30倍鋼筋直徑，并不小于500mm表2.1預(yù)制樁鋼筋骨架質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法主控項目1主筋距樁頂距離±5用鋼尺量2多節(jié)樁錨固鋼筋位置±5用鋼尺量3多節(jié)樁預(yù)埋鐵件±3用鋼尺量4主筋保護(hù)層厚度±5用鋼尺量一般項目1主筋間距±5用鋼尺量2樁尖中心線10用鋼尺量3箍筋間距±20用鋼尺量4樁頂鋼筋網(wǎng)片±10用鋼尺量5多節(jié)樁錨固鋼筋長度±10用鋼尺量項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法單位數(shù)值主控項目1樁體質(zhì)量檢驗按基樁檢測技術(shù)規(guī)范按基樁檢測技術(shù)規(guī)范2樁位偏差見本表用鋼尺量3承載力按基樁檢測技術(shù)規(guī)范按基樁檢測技術(shù)規(guī)范一般項目1砂、石、水泥、鋼材等原材料(現(xiàn)場預(yù)制時)符合設(shè)計要求查出廠質(zhì)保文件或抽樣送檢2混凝土配合比及強(qiáng)度(現(xiàn)場預(yù)制時)符合設(shè)計要求檢查稱量及查試塊記錄3成品樁外形表面平整、顏色均勻、掉角深度＜10mm，蜂窩面積小于總面積0.5%直觀表2.2鋼筋混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法單位數(shù)值一般項目4成品樁裂縫(收縮裂縫或起吊、裝、堆放引起的裂縫)深度＜20mm，寬度＜0.25mm，橫向裂縫不超過邊長的一半

裂縫測定儀，該基在地下水有侵蝕地區(qū)及錘擊數(shù)超過500擊的長樁不適用

5成品樁尺寸：橫截面邊長樁頂對角線差樁尖中心線樁身彎曲矢高樁頂平整度

mmmmmmmm±5<10<10<L/1000<2用鋼尺量

用鋼尺量

用鋼尺量,L為樁長用鋼尺量

用鋼尺量

6電焊接樁：焊縫質(zhì)量電焊結(jié)束后停歇時間上下節(jié)點平面偏差節(jié)點彎曲矢高

minmm>1.0<10<L/1000秒表測定用鋼尺量用鋼尺量7硫磺膠泥接樁：膠泥澆筑時間澆筑后停歇時間

minmin<2>7秒表測定秒表測定8樁頂標(biāo)高

mm±50水準(zhǔn)儀9停錘標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計要求現(xiàn)場實測或查沉樁記錄鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%才可起吊；達(dá)到100%設(shè)計強(qiáng)度才能運輸和打樁。 若提前吊運，必須采取措施并經(jīng)過驗算合格方可進(jìn)行。樁在起吊搬運時，必須平穩(wěn)，避免沖擊和振動；吊點、綁扎點的數(shù)量及位置按樁長而定，應(yīng)符合起吊彎矩最小的原則，可按圖2.3所示的位置捆綁。砼樁在現(xiàn)場堆放層數(shù)不宜超過4層；堆放時墊木間距應(yīng)與吊點位置相同，各層墊木應(yīng)位于同一垂直線上。（二）樁的起吊、運輸和堆放鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70％方可起吊；達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%才能運輸和打樁。樁在起吊和搬運時，吊點應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。吊點位置的選擇隨樁長而異，并應(yīng)符合起吊彎矩最小的原則樁在施工現(xiàn)場的堆放場地必須平整、堅實。堆放時應(yīng)設(shè)墊木，墊木的位置與吊點位置相同，各層墊木應(yīng)上、下對齊，堆放層數(shù)不宜超過4層。二、錘擊沉樁的施工（一）打樁機(jī)械打樁機(jī)主要包括：樁架、樁錘和動力裝置三個部分1．樁錘的選擇樁錘應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、樁的類型、樁的長度、樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、樁群密集程度以及施工條件等因素來確定，其中尤以地質(zhì)條件影響最大。當(dāng)樁錘重大于樁重的的1．5～2倍時，沉樁效果較好。

樁錘樁錘可選用落錘、蒸汽錘、柴油錘、液壓錘和振動錘等。落錘一般由鑄鐵制成。重0.2～2t。它利用繩索或鋼絲繩通過吊鉤由卷揚機(jī)沿樁架導(dǎo)桿提升到一定高度，然后自由落下?lián)舸驑俄?如圖2.4)。費用低，但施工速度慢、效率低，樁頂易被打壞；適用于小直徑樁，在軟土層中應(yīng)用較多。汽錘是以高壓蒸汽或壓縮空氣為動力的打樁機(jī)械，有單動汽錘和雙動汽錘兩種(如圖2.5)?？捎糜诖蚋鞣N樁，也可在水下打樁并用于拔樁。柴油打樁錘：利用汽缸內(nèi)沖擊體的沖擊力與燃燒壓力，推動錘體跳動夯擊樁體。速度快，施工性能好。適用于各種土層及各類樁型。但施工時振動大、噪聲高、廢氣污染嚴(yán)重。振動錘是利用機(jī)械強(qiáng)迫振動，通過樁帽傳到樁上使樁下沉。錘重選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、工程結(jié)構(gòu)、樁的類型、密集程度及施工條件等參考表2.3選用。表2.3錘重選擇表

錘型

柴油錘(t)202535456072錘的動力性能

沖擊部分重(t)2.02.53.54.56.07.2總重(t)4.56.57.29.615.018.0沖擊力(kN)20002000~25002500~40004000~50005000~70007000~10000常用沖程(m)1.8~2.3樁

的

邊長或直徑

預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁的邊長或直徑(cm)25~3535~4040~4545~5050~5555~60鋼管樁直徑(cm)φ40φ60φ90Φ90~100持力層粘性土粉土

一般進(jìn)入深度(m)1~21.5~2.52~32.5~3.53~43~5靜力觸探比貫入阻力Ps平均值(MPa)345>5>5>5砂土一般進(jìn)入深度(m)0.5~10.5~1.51~21.5~2.52~32.5~3.5標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N(未修正)15~2520~3030~4040~4545~5050錘的常用控制貫入度(cm/10擊)2~33~54~8設(shè)計單樁極限承載力(kN)400~120800~16002500~40003000~50005000~70007000~100002．樁架的選擇樁架的選擇應(yīng)考慮樁錘類型、樁的長度和施工現(xiàn)場的條件等因素。樁架的高度=樁長＋樁錘高度＋滑輪組高＋起錘移位高度＋安全工作間隙樁架樁架是支持樁身和樁錘，在打樁過程中引導(dǎo)樁的方向及維持樁的穩(wěn)定，并保證樁錘沿著所要求方向沖擊的設(shè)備。

樁架一般由底盤、導(dǎo)向桿、起吊設(shè)備、撐桿等組成。根據(jù)樁的長度、樁錘的高度及施工條件等選擇樁架和確定樁架高度。樁架高度=樁長+樁錘高度+滑輪組高+樁帽高度＋起錘移位高度樁架用鋼材制作，按移動方式有輪胎式、履帶式、軌道式等。履帶式樁架以履帶式起重機(jī)為主機(jī)，配備樁架工作裝置而組成。操作靈活，移動方便，適用于各種預(yù)制樁和灌注樁的施工。

圖2.4樁架示意1—柴油樁錘；2—立樁；3—回轉(zhuǎn)平臺；4—撐桿；5—司機(jī)室；6—平衡重；7—底盤3．動力裝置的選擇動力裝置的選擇應(yīng)根據(jù)樁錘的類型來確定。打樁機(jī)械的動力裝置是根據(jù)所選樁錘而定的。當(dāng)采用空氣錘時，應(yīng)配備空氣壓縮機(jī)；當(dāng)選用蒸汽錘時，則要配備蒸汽鍋爐和絞盤。（二）沉樁前的準(zhǔn)備工作1．清除地上、地下障礙物，對場地進(jìn)行平整并做好排水工作。2．放出樁的基準(zhǔn)線并定出樁位，在不受打樁影響的適當(dāng)位置設(shè)置水準(zhǔn)點，3．接通現(xiàn)場的水、電管線，準(zhǔn)備好施工機(jī)具；做好對樁的質(zhì)量檢驗。4．進(jìn)行打樁試驗，以便檢驗設(shè)備和工藝是否符合要求。5確定打樁順序打樁順序合理與否，會直接影響打樁速度、打樁質(zhì)量及周圍環(huán)境。當(dāng)樁距小于4倍樁的邊長或樁徑時，打樁順序尤為重要。打樁順序影響擠土方向。打樁向哪個方向推進(jìn)，則向哪個方向擠土。根據(jù)樁群的密集程度，可選用下述打樁順序：由一側(cè)向單一方向進(jìn)行（圖2-5a）；自中間向兩個方向?qū)ΨQ進(jìn)行（圖2-5b）；自中間向四周進(jìn)行（圖2-5c）。第一種打樁順序，打樁推進(jìn)方向宜逐排改變，以免土朝一個方向擠壓而導(dǎo)致土壤擠壓不均勻，對于同一排樁，必要時還可采用間隔跳打的方式。對于密集樁群，應(yīng)采用自中間向兩個方向或向四周對稱施打的順序；當(dāng)一側(cè)毗鄰建筑物或有其他須保護(hù)的地下、地面構(gòu)筑物、管線等時，應(yīng)由毗鄰建筑物處向另一方向施打。

a）由一側(cè)向單一方向進(jìn)行；b）由中間向兩個方向進(jìn)行；c）由中間向四周進(jìn)行

圖2-5打樁順序

（三）打入樁的施工工藝1．樁機(jī)就位2．吊樁3．打樁4．接樁5．送樁6．截樁：圖2.7鋼筋混凝土預(yù)制樁接頭(a)角鋼綁焊接頭；(b)鋼板對焊接頭；(c)法蘭盤接頭；(d)漿錨法接頭打樁的質(zhì)量控制樁停止錘擊的控制原則如下；

樁端（指樁的全斷面）位于一般土層時（摩擦型樁），以控制樁端設(shè)計標(biāo)高為主，貫入度可作參考；樁端達(dá)到堅硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土、風(fēng)化巖時（端承型樁），以貫入度控制為主，樁端標(biāo)高可作參考。貫入度已達(dá)到而樁端標(biāo)高未達(dá)到時，應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣，按每陣10擊的貫入度不大于設(shè)計規(guī)定的數(shù)值加以確認(rèn)，必要時施工控制貫入度應(yīng)通過試驗與有關(guān)單位會商確定。當(dāng)遇到貫入度劇變，樁身突然發(fā)生傾斜、移位或有嚴(yán)重回彈，樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫、破碎等情況時，應(yīng)暫停打樁，并分析原因，采取相應(yīng)措施。

測量最后貫入度應(yīng)在下列正常條件下進(jìn)行：樁頂沒有破壞；錘擊沒有偏心；錘的落距符合規(guī)定；樁帽和彈性墊層正常；汽錘的蒸汽壓力符合規(guī)定。如果沉樁尚未達(dá)設(shè)計標(biāo)高，而貫入度突然變小，則可能土層中夾有硬土層，或遇到孤石等障礙物，此時切勿盲目施打，應(yīng)會同設(shè)計勘察部門共同研究解決。此外，由于土的固結(jié)作用，打樁過程中斷，會使樁難以打入，因此應(yīng)保證施打的連續(xù)進(jìn)行。打樁過程中，應(yīng)做好沉樁記錄，以便工程驗收。打樁的質(zhì)量控制包括打樁前、打樁過程中的控制以及施工后的質(zhì)量檢查。

施工前應(yīng)對成品樁做外觀及強(qiáng)度檢驗，錘擊預(yù)制樁，應(yīng)在強(qiáng)度與齡期均達(dá)到要求后，方可錘擊。接樁用焊條或半成品硫磺膠泥應(yīng)有產(chǎn)品合格證書，或送有關(guān)部門檢驗。

打樁開始前應(yīng)對樁位的放樣進(jìn)行驗收，樁位放樣允許偏差對群樁為20mm、對單排樁為10mm。

施工過程中應(yīng)檢查樁的樁體垂直度、沉樁情況、貫入情況、樁頂完整狀況、電焊接樁質(zhì)量、電焊后的停歇時間等。對電焊接樁，重要工程應(yīng)對電焊接頭做10%的焊縫探傷檢查。

打樁時，樁頂破碎或樁身嚴(yán)重裂縫，應(yīng)立即暫停，在采取相應(yīng)的技術(shù)措施后，方可繼續(xù)施打。打樁時，除了注意樁頂與樁身由于樁錘沖擊破壞外，還應(yīng)注意樁身受錘擊拉應(yīng)力而導(dǎo)致的水平裂縫，在軟土中打樁，在樁頂以下1/3樁長范圍內(nèi)常會因反射的張力波使樁身受拉而引起水平裂縫。開裂的地方往往出現(xiàn)在吊點和混凝土缺陷處，這些地方容易形成應(yīng)力集中。采用重錘低速擊樁和較軟的樁墊可減少錘擊拉應(yīng)力。此外，還應(yīng)監(jiān)測打樁施工對周圍環(huán)境有無造成影響。

打樁施工結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行樁基工程的樁位驗收。打入樁的樁位偏差，必須符合規(guī)范的規(guī)定。按標(biāo)高控制的樁，樁頂標(biāo)高的允許偏差為-50~+100mm。斜樁傾斜度的偏差不得大于傾斜角正切值的15%（傾斜角系樁的縱向中心線與鉛垂線間夾角）。

打樁施工結(jié)束后，工程樁應(yīng)進(jìn)行承載力檢驗，一般采用靜載荷試驗的方法進(jìn)行檢驗，檢驗樁數(shù)不應(yīng)少于總數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3根，當(dāng)總樁數(shù)少于50根時，不應(yīng)少于2根．此外，還應(yīng)對樁身質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行檢驗。（四）打樁過程中常見的問題（1）樁頂、樁身被打壞。（2）樁位偏斜。（3）樁打不下。（4）一樁打下鄰樁升起。三、靜力壓樁三、靜力壓樁靜力壓樁是借助壓樁機(jī)及其配重將樁壓入土中，此法適用于軟弱土層。由于避免了錘擊應(yīng)力，樁的混凝土強(qiáng)度及其配筋只要滿足吊裝彎矩和使用期受力要求就可以，因而樁的斷面和配筋可以減小。這種沉樁方法無振動、無噪音、對周圍環(huán)境影響小，適合在城市中施工。（一）靜力壓樁的施工工藝施工程序為：測量定位→壓樁機(jī)就位→吊樁、插樁→樁身對中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→再靜壓沉樁→送樁→終止壓樁→截樁。圖2.8壓樁程序示意圖(a)準(zhǔn)備壓第一段樁；(b)接第二段樁；(c)接第三段樁；(d)整根樁壓平入地面；(e)采用送樁壓樁到設(shè)計標(biāo)高1—第一段樁；2—第二段樁；3—第三段樁；4—送樁；5—接樁結(jié)點（二）施工注意事項1．壓樁施工時應(yīng)隨時注意使樁保持軸心受壓，接樁時也應(yīng)保證上下接樁的軸線一致，并使接樁時間盡可能地縮短，否則，間歇時間過長會由于土體固結(jié)導(dǎo)致發(fā)生壓不下去的事故。2．當(dāng)樁接近設(shè)計標(biāo)高時，不可過早停壓，否則，在補壓時也會發(fā)生壓不下去或壓入過少的現(xiàn)象。3．壓樁過程中，當(dāng)樁尖碰到夾砂層時，壓樁阻力可能突然增大，可采取停車再開。忽停忽開的辦法，使樁有可能緩慢下沉穿過砂層。如果工程中有少量樁確實不能壓至設(shè)計標(biāo)高而相差不多時，可以采取截樁的辦法。四、預(yù)制樁的其它施工方法四、預(yù)制樁的其它施工方法（一）

振動沉樁振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產(chǎn)生的激振力，通過樁身使土顆粒受迫振動，使其改變排列組織，產(chǎn)生收縮和位移，這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少，樁在自重和振動力共同作用下沉人士中（圖2-9）。適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁，更適合于打鋼板樁，同時借助起重設(shè)備可以拔樁。（二）射水沉樁法射水法沉樁又稱水沖法沉樁，是將射水管附在樁身上，用高壓水流束將樁尖附近的土體沖松液化，以減少土對樁端的正面阻力，同時水流及土的顆粒沿樁身表面涌出地面，減少了土與樁身的摩擦力，使樁借自重（或稍加外力）沉入土中射水法沉樁的特點是：當(dāng)在堅實的砂土中沉樁，樁難以打下或久打不下時，使用射水法可防止將樁打斷，或樁頭打壞；比錘擊法可提高工效2～4倍，節(jié)省時間，加快工程進(jìn)度。本法最適用于堅實砂土或砂礫石土層上的支承樁，在粘性土中亦可使用。(三)植樁法沉樁植樁法沉樁是在沉樁部位按設(shè)計要求的孔徑和孔深先用鉆機(jī)鉆孔，鉆出的土體通過濕法或干法排出地面外運，在孔內(nèi)再插入預(yù)制鋼筋混凝土樁，然后采用錘擊或振動錘打入法，將樁打入設(shè)計持力層標(biāo)高植打樁順序為：先打長樁，后打短樁；先打外圍樁，后打中間樁，以防止土體位移對四周建筑物及各種設(shè)施造成的影響。2.3.2灌注樁施工2.3.2灌注樁施工

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。注樁與預(yù)制樁相比由于避免了錘擊應(yīng)力，樁的混凝土強(qiáng)度及配筋只要滿足使用要求就可以，因而具有節(jié)省鋼材、降低造價、無需接樁及截樁等優(yōu)點。一、干作業(yè)成孔灌注樁一、干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的情況，成孔時不必采取護(hù)壁措施而直接取土成孔。干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)二、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁二、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁（一）埋設(shè)護(hù)筒1．護(hù)筒的作用護(hù)筒作用是固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止塌孔，增加樁孔內(nèi)水壓。2．護(hù)筒的埋設(shè)（二）泥槳的制備1．護(hù)壁泥漿的作用（1）護(hù)壁。（2）攜砂。（3）冷卻。（4）潤滑。2．泥漿的制備泥漿的性能指標(biāo)如相對密度、粘度、含砂量、pH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定的要求。（三）成孔1．潛水鉆機(jī)成孔2．回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔3．沖擊鉆成孔4．沖抓錐成孔（四）泥漿循環(huán)排渣泥漿循環(huán)排渣可分為正循環(huán)排渣和反循環(huán)排渣法。(五)清孔鉆孔達(dá)到要求的深度后要清除孔底沉渣，以防止灌注樁沉降過大、承載力降低，這個過程稱為清孔。當(dāng)孔壁土質(zhì)較好，不易塌孔時，可用空氣吸泥機(jī)清孔，同時注入清水，清孔后泥漿相對密度應(yīng)控制在1.1左右；孔壁土質(zhì)較差時，宜用反循環(huán)排渣法清孔，

（六）水下澆筑混凝土水下混凝土澆注最常用的是導(dǎo)管法?；炷翉?qiáng)度不應(yīng)小于C20，混凝土選用的粗骨料粒徑，不宜大于30mm，且不得大于鋼筋間最小凈距的1／3，坍落度為160～220mm，含砂率宜為40％～45％，宜采用中砂?；炷帘Ｗo(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm.。導(dǎo)管最大外徑應(yīng)比鋼筋籠內(nèi)徑小100mm以上。(七)常見質(zhì)量問題及處理方法1．塌孔。如發(fā)生塌孔，應(yīng)探明塌孔位置，將砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上1～2m，如塌孔嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，等回填物沉積密實后再重新鉆孔。2．縮孔。處理時可用鉆頭反復(fù)掃孔，以擴(kuò)大孔徑。3．斜孔。處理時可在偏斜處吊住鉆頭，上下反復(fù)掃孔，直至把孔位校直；或在偏斜處回填砂粘土，待沉積密實后再鉆。三、套管成孔灌注樁三、套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁是利用錘擊或振動方法將帶有樁尖（樁靴）的樁管（鋼管）沉入土中成孔。當(dāng)樁管打到要求深度后，放人鋼筋骨架，邊澆筑混凝土，邊拔出樁管而成樁，施工工藝主要包括：就位→沉鋼管→放鋼筋籠→澆筑混凝土→拔鋼管（一）樁靴與樁管樁靴可分為鋼筋混凝土預(yù)制樁靴和活瓣式樁靴兩種。（二）成孔常用的成孔機(jī)械有振動沉管機(jī)和錘擊沉樁機(jī)群樁基礎(chǔ)或樁中心距小于3～3．5倍的樁徑，應(yīng)制定合理的施工順序，以免影響相鄰樁的質(zhì)量。（三）混凝土澆筑與拔管為確保灌注樁的承載力，拔管可分別采用單打法，復(fù)打法和反插法。為確保灌注樁的承載力，拔管可分別采用單打法，復(fù)打法和反插法。1．單打法2．復(fù)打法3．反插法(四)常見質(zhì)量問題及處理方法1．?dāng)鄻稊鄻吨饕怯捎谕馏w因擠壓隆起造成已灌完的尚未達(dá)到足夠強(qiáng)度的混凝土樁斷裂。2．縮徑樁縮徑樁也稱縮孔樁、瓶頸樁，指樁身某部分樁徑縮小。3．吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或混凝土混入泥砂而形成軟弱夾層。具體原因及處理方法

(1)頸縮頸縮：樁身的局部直徑小于設(shè)計要求的現(xiàn)象。當(dāng)在淤泥和軟土層沉管時，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。當(dāng)拔管過快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時，周圍淤泥質(zhì)土趁機(jī)填充過來，也會形成頸縮。處理方法：拔管時應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴(kuò)散壓力，混凝土坍落度應(yīng)控制在50～70mm。拔管時應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴(yán)格控制拔管的速度。(2)斷樁斷樁：樁身局部分離或斷裂，更為嚴(yán)重的是一段樁沒有混凝土。原因：樁距離太近，相鄰樁施工時混凝土還未具備足夠的強(qiáng)度，已形成的樁受擠壓而斷裂。處理方法：施工時，控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達(dá)到50%設(shè)計強(qiáng)度后，再進(jìn)行下根樁的施工。(3)吊腳樁吊腳樁：指樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實到孔底地基土層上的現(xiàn)象。原因：當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ髸r，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時，水及泥漿進(jìn)入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開，使得混凝土下落，造成樁腳不密實，形成松軟層。處理方法：為防止活瓣不張開，開始拔管時，可采用密張慢拔的方法，對樁腳底部進(jìn)行局部反插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。(4)混凝土灌注過量

如果灌樁時混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時，土體受到擾動，強(qiáng)度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴(kuò)大而混凝土用量增大所造成的。 因此，施工前應(yīng)詳細(xì)了解現(xiàn)場地質(zhì)情況，對于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過大時，應(yīng)與設(shè)計單位聯(lián)系，改用其他樁型。

四人工挖孔大直徑灌注樁四人工挖孔大直徑灌注樁大直徑灌注樁是采用人工挖掘方法成孔，放置鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁基礎(chǔ)。它由承臺、樁身和擴(kuò)大頭組成(圖2.21)。主要施工過程：挖孔（挖土、運土）、輔助工程（支護(hù)、降水、通風(fēng)）和鋼筋砼工程。優(yōu)點：樁身直徑大（1m～5m），承載能力高；施工時可在孔內(nèi)直接檢查成孔質(zhì)量，觀察地質(zhì)土質(zhì)變化情況；樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質(zhì)量。1人工挖掘成孔護(hù)壁方法施工

支護(hù)方法有鋼筋砼護(hù)壁、沉井護(hù)壁和鋼套管護(hù)壁等。(1)現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁法施工分段開挖、分段澆筑混凝土護(hù)壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用。樁孔采取分段開挖，每段高度取決于土壁直立狀態(tài)的能力，一般0.5～1.0m為一施工段，開挖井孔直徑為設(shè)計樁徑加混凝土護(hù)壁厚度。支設(shè)護(hù)壁內(nèi)模板后澆筑混凝土，其強(qiáng)度一般不低于C15，護(hù)壁混凝土要振搗密實；當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1MPa(常溫下約24h)可拆除模板，進(jìn)入下一施工段。如此循環(huán)，直至挖到設(shè)計要求的深度。

(2)沉井護(hù)壁法施工沉井護(hù)壁法適合于強(qiáng)透水層。沉井護(hù)壁施工是先在樁位上制作鋼筋混凝土井筒，井筒下?lián)v制鋼筋混凝土刃腳，然后在筒內(nèi)挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷載來克服筒壁與土體之間的摩擦阻力，邊挖邊沉，使其垂直地下沉到設(shè)計要求深度。2施工中應(yīng)該注意的幾個問題樁孔中心線平面位置偏差不宜超過50mm，樁的垂直度偏差不得超過0.5%，樁徑不得小于樁設(shè)計直徑。挖掘成孔區(qū)內(nèi)，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷載和機(jī)械振動。樁基礎(chǔ)一定要坐落在設(shè)計要求的持力層上，樁孔的挖掘深度應(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)場地基土層的實際情況決定。人工挖掘成孔應(yīng)連續(xù)施工，成孔驗收后立即進(jìn)行混凝土澆筑。認(rèn)真清除孔底浮渣，排凈積水，澆筑過程中防止地下水流入。人工挖掘成孔過程中，應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程施工。井面應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄，當(dāng)樁孔凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時，應(yīng)間隔挖孔施工。

五灌注樁施工質(zhì)量要求及完全技術(shù)灌注樁施工質(zhì)量檢查包括成孔及清孔、鋼筋骨架制作及安放、混凝土攪拌及灌注等三個施工過程的質(zhì)量檢查。施工前應(yīng)對水泥、砂、石子、鋼材等原材料進(jìn)行檢查，對施工組織設(shè)計中制定的施工順序、監(jiān)測手段也應(yīng)進(jìn)行檢查。

1成孔質(zhì)量檢查及要求(1)樁位偏差必須符合表2.6的規(guī)定，樁頂標(biāo)高至少要比設(shè)計標(biāo)高高出0.5m。(2)灌注樁成孔深度的控制要求錘擊套管成孔，樁尖位于堅硬、硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土、風(fēng)化巖土層時，應(yīng)達(dá)到設(shè)計規(guī)定的貫入度；樁尖位于其他軟土層時，樁尖應(yīng)達(dá)到設(shè)計規(guī)定的標(biāo)高。泥漿護(hù)壁成孔、干作業(yè)成孔，應(yīng)達(dá)到設(shè)計規(guī)定的深度。灌注樁的沉渣厚度：當(dāng)以摩擦力為主時，不得大于150mm；當(dāng)以端承力為主時不得大于50mm。

表2.6灌注樁的平面位置和垂直度的允許偏差

序號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、單排樁基垂直中心線方向和群樁基礎(chǔ)的邊樁條形樁基沿中心線方向和群樁基礎(chǔ)的中間樁1泥漿護(hù)壁灌注樁D≤1000mm±50<1D/6，且不大于100D/4，且不大于150D>1000mm±50100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌注樁D≤500mm-20<170150D>500mm1001503干作業(yè)成孔灌注樁-20<1701504人工挖孔樁混凝土護(hù)壁+50<0.550150鋼套管護(hù)壁+50<11002002鋼筋籠制作及安放要求

鋼筋籠制作時，要求主筋沿環(huán)向均勻布置，箍筋的直徑及間距、主筋的保護(hù)層、箍筋的間距等均應(yīng)符合設(shè)計要求。主筋與箍筋之間宜采用焊接連接。加勁箍應(yīng)設(shè)在主筋外側(cè)，主筋一般不設(shè)彎鉤，根據(jù)施工工藝要求，所設(shè)彎鉤不得向內(nèi)圈伸露，以免妨礙施工。

鋼筋籠主筋的保護(hù)層允許偏差：水下灌注混凝土樁為±20mm；非水下灌注混凝土樁為±10mm。鋼筋籠制作、運輸、安裝過程中，應(yīng)采取措施防止變形，并應(yīng)有保護(hù)層墊塊(或墊管、墊板)。吊放入孔時，應(yīng)避免碰撞孔壁。灌注混凝土?xí)r，應(yīng)采取措施固定鋼筋籠的位置。3混凝土攪拌與灌注(1)混凝土攪拌主要檢查材料質(zhì)量與配比計量、混凝土坍落度；灌注混凝土應(yīng)檢查防止混凝土離析的措施、澆筑厚度及振搗密實情況。(2)灌注樁各工序應(yīng)連續(xù)施工。鋼筋籠放入泥漿后，4h內(nèi)必須灌注混凝土。(3)灌注后，樁頂應(yīng)高出設(shè)計標(biāo)高0.50m。灌注樁的實際澆筑混凝土量不得小于計算體積。(4)澆筑混凝土?xí)r，同一配比的試塊，每班不得少于1組；泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁，每根不得少于1組。(5)混凝土灌注樁的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2.7、表2.8的規(guī)定。表2.7混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

項目序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法主控項目1主筋間距±10用鋼尺量2長度±100用鋼尺量一般項目1鋼筋材質(zhì)檢驗設(shè)計要求抽樣送檢2箍筋間距±20用鋼尺量3直徑±20用鋼尺量表2.8混凝土灌注樁質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

項目序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法單位數(shù)值主控項目1樁位見表2.6基坑開挖前量護(hù)筒、開挖后量樁中心2孔深Mm+300只深不淺，用重錘測，或測鉆桿、套管長度，嵌巖樁應(yīng)確保進(jìn)入設(shè)計要求的嵌巖深度3樁體質(zhì)量檢驗按基樁檢測技術(shù)規(guī)范。按基樁檢測技術(shù)規(guī)范4混凝土強(qiáng)度設(shè)計要求試件報告或鉆芯取樣送檢5承載力按基樁檢測技術(shù)規(guī)范按基樁檢測技術(shù)規(guī)范一般項目1垂直度見表2.6測套管或鉆桿，或用超聲波探測，干施工時吊垂球2樁徑見表2.6井徑儀或超聲波檢測，干施工時用鋼尺量，人工挖孔樁不包括內(nèi)襯厚度項目序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法單位數(shù)值一般項目3泥漿面標(biāo)高(高于地下水位)M0.5～1.0目測4沉渣厚度：端承樁摩擦樁mmmm≤50≤150用沉渣儀或重錘測量5混凝土坍落度：水下灌注干施工mmmm160~22070~100坍落度儀6鋼筋籠安裝深度mm±100用鋼尺量7混凝土充盈系數(shù)>1檢查每根樁的實際灌注量8樁頂標(biāo)高mm+30-50水準(zhǔn)儀，需扣除樁頂浮漿層及劣質(zhì)樁體4施工驗收資料樁基施工驗收應(yīng)包括下列資料：(1)工程地質(zhì)勘察報告、樁基施工圖、圖紙會審紀(jì)要、設(shè)計變更單等。(2)經(jīng)審定的施工組織設(shè)計、施工方案等。(3)樁位測量放線圖，包括工程樁位線復(fù)核簽證單。(4)樁孔、鋼筋、混凝土工程施工隱蔽記錄及各分項工程質(zhì)量檢查驗收單及施工記錄。(5)成樁質(zhì)量檢查報告。(6)單樁承載力檢測報告。(7)基坑挖至設(shè)計標(biāo)高的樁位竣工平面圖及樁頂標(biāo)高圖。5樁基礎(chǔ)工程安全技術(shù)(1)樁基礎(chǔ)工程施工區(qū)域，應(yīng)實行封閉式管理，進(jìn)入現(xiàn)場的各類施工人員，必須接受安全教育，嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，服從指揮，集中精力操作。(2)按不同類型樁的施工特點，針對不安全因素，制定可靠的安全措施，嚴(yán)格實施。(3)對施工危險區(qū)域和機(jī)具(沖擊、錘擊樁機(jī)，人工挖掘成孔的周圍，樁架下)，要加強(qiáng)巡視檢查，對于有險情或異常情況時，應(yīng)立即停止施工并及時報告，待查明原因，排除險情或加固處理后，方能繼續(xù)施工。(4)打樁過程中可能引起停機(jī)面土體擠壓隆起或沉陷，打樁機(jī)械及樁架應(yīng)隨時調(diào)整，保持穩(wěn)定，防止意外事故發(fā)生。(5)加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)管理，機(jī)電設(shè)備應(yīng)有防漏電裝置。小結(jié)(1)樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式。當(dāng)天然地基上的淺基礎(chǔ)沉降量過大或地基承載力不能滿足設(shè)計要求時，宜采用樁基礎(chǔ)。地質(zhì)勘察報告是樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工的重要依據(jù)。(2)錘擊沉樁施工速度快，機(jī)械化程度高，適用范圍廣，但噪音、振動都會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。施工中盡可能采用預(yù)防措施，減少噪音、振動公害。(3)灌注樁施工中包括有成孔、鋼筋籠制作安裝、清孔和灌注混凝