深基礎(chǔ)工程及地基處理課件

第二章深基礎(chǔ)工程及地基處理第二章深基礎(chǔ)工程及地基處理1

在土建、交通、水利工程中，當(dāng)天然的地基的強(qiáng)度和變形不能滿足工程要求時(shí)，需要對(duì)地基進(jìn)行人工處理，以滿足工程建設(shè)的需要，保證建筑安全可靠。地基處理方法眾多，對(duì)每一個(gè)具體的工程往往都有其特殊性。常用的地基處理方法有：排水固結(jié)法，振密、擠密法，置換及拌入法，灌漿法，加筋法和托換法等當(dāng)作為地基的土層軟弱，建筑物對(duì)其變形與穩(wěn)定要求較高時(shí)，就必須采用深基礎(chǔ)。常見的深基礎(chǔ)有：樁基礎(chǔ)，沉井基礎(chǔ)，沉箱基礎(chǔ)，地下連續(xù)墻等

概述在土建、交通、水利工程中，當(dāng)天然的地基2樁基礎(chǔ)的分類：⑴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

⑵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。

樁基礎(chǔ)的分類：3

⑶樁按成樁時(shí)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(shí)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。

⑷按樁的施工方法，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。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。

42.1預(yù)制混凝土樁施工2.1.1樁的預(yù)制、起吊、運(yùn)輸、堆放樁的預(yù)制

場地壓實(shí)、平整→場地地平作三七灰土或澆筑混凝土→支?！壴摻罟羌?、安設(shè)吊環(huán)→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)至百分之30強(qiáng)度拆?！чg隔端頭模板、刷隔離劑、綁鋼筋→澆筑間隔樁混凝土→同法間隔制作第二層樁→養(yǎng)護(hù)至70%強(qiáng)度起吊→達(dá)100%強(qiáng)度后運(yùn)輸。樁的起吊樁在起吊和搬運(yùn)時(shí)，必須平穩(wěn)，并且不得損壞。吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一般吊點(diǎn)的設(shè)置如下圖所示。

2.1預(yù)制混凝土樁施工2.1.1樁的預(yù)制、起吊、運(yùn)輸、堆放5樁的吊點(diǎn)位置圖樁的吊點(diǎn)位置圖6樁的運(yùn)輸打樁前，樁從制作處運(yùn)到現(xiàn)場前備打樁，并應(yīng)根據(jù)打樁順序隨打隨運(yùn)以避免二次搬運(yùn)。樁的運(yùn)輸方式，在運(yùn)距不大時(shí)，可用起重機(jī)吊運(yùn)；當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)，可采用輕便軌小平臺(tái)車運(yùn)輸。樁的堆放

堆放樁的地面必須平整、堅(jiān)實(shí)，墊木間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)位于同一垂直線上，堆放層數(shù)不宜超過4層。不同規(guī)格的樁，應(yīng)分別堆放。

樁的運(yùn)輸72.1.2打樁設(shè)備多能樁架

2.1.2打樁設(shè)備8履帶式樁架

履帶式樁架92.1.3錘擊沉樁施工方法樁錘

樁錘是對(duì)樁施加沖擊，將樁打入土中的主要機(jī)具。樁錘主要有落錘蒸汽錘、柴油錘和液壓錘，目前應(yīng)用最多的是柴油錘。用錘擊沉樁時(shí)，為防止樁受沖擊應(yīng)力過大而損壞，力求采用“重錘輕擊”。如采用輕錘重?fù)?，錘擊功能很大一部分被樁身吸收，樁不易打入，且樁頭容易打碎。錘重可根據(jù)土質(zhì)、樁的規(guī)格等參考下表進(jìn)行選擇，如能進(jìn)行錘擊應(yīng)力計(jì)算則更為科學(xué)。

深基礎(chǔ)工程及地基處理課件10錘

型柴油錘202535456072錘的動(dòng)力性能沖擊部分重t2.02.53.54.56.07.2總重t4.56.57.29.615.018.0沖擊力kN20002000~25002500~40004000~50005000~70007000~10000常用沖程m1.8~2.3樁的截面混凝土預(yù)制樁的邊長或直徑cm25~3535~4040~4545~5050~5555~60鋼管樁的直徑cm40609090~100錘重選擇表錘

型柴油錘202535456072錘的動(dòng)11錘擊沉樁施工方法

⑴打樁機(jī)就位后，將樁錘和樁帽吊起，然后吊樁并送至導(dǎo)桿內(nèi)，垂直對(duì)準(zhǔn)樁位緩緩送下插入土中，垂直度偏差不得超過0.5%，然后固定樁帽和樁錘，使樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上，確保樁能垂直下沉。在樁錘和樁帽之間應(yīng)加彈性襯墊，樁帽和樁頂周圍四周應(yīng)有5~10mm的間隙，以防損傷樁頂。

⑵打樁開始時(shí)，錘的落距應(yīng)較小，待樁入土至一定深度且穩(wěn)定后，再按要求的落距錘擊。用落錘或單動(dòng)汽錘打樁時(shí)，最大落距不宜大于1m，用柴油錘時(shí)，應(yīng)使錘跳動(dòng)正常。在打樁過程中，遇有貫入度劇變、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)重裂縫或破碎等異常情況時(shí)，應(yīng)暫停打樁，及時(shí)研究處理。

錘擊沉樁施工方法12⑶如樁頂標(biāo)高低于自然土面，則需用送樁管將樁送入土中時(shí)，樁與送樁管的縱軸線應(yīng)在同一直線上，拔出送樁管后，樁孔應(yīng)及時(shí)回填或加蓋。

⑷多節(jié)樁的接樁，可用焊接或法蘭錨接。目前焊接接樁應(yīng)用最多。接樁的預(yù)埋鐵件表面應(yīng)清潔，上、下節(jié)樁之間如有間隙應(yīng)用鐵片填實(shí)焊牢，焊接時(shí)焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，并采取措施減少焊接變形。接樁時(shí)，上、下節(jié)樁的中心線偏差不得大于10mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于1‰樁長。

⑸打樁過程中，應(yīng)做好沉樁記錄，以便工程驗(yàn)收。⑶如樁頂標(biāo)高低于自然土面，則需用送樁管將樁送入土中時(shí)，樁與132.1.4靜壓力樁施工

靜力壓樁是利用靜壓力將樁壓入土中，施工中雖然仍然存在擠土效應(yīng)，但沒有振動(dòng)和噪音，適用于軟弱土層和鄰近有怕振動(dòng)的建（構(gòu)）筑物的情況。靜力壓樁機(jī)有機(jī)械式和液壓式之分，目前使用的多為液壓式靜力壓樁機(jī)，壓力可達(dá)5000kN，如下圖示。2.1.4靜壓力樁施工141—操縱室；2—電氣控制臺(tái)；3—液壓系統(tǒng)；4—導(dǎo)向架；5—配重；6—夾持裝置；7—吊樁把桿；8—支腿平臺(tái)；9—橫向行走與回轉(zhuǎn)裝置；10—縱向行走裝置；11—樁液壓式靜力壓樁機(jī)1—操縱室；2—電氣控制臺(tái)；3—液壓系統(tǒng)；4—導(dǎo)向架；5—配15液壓式靜力壓樁機(jī)液壓式靜力壓樁機(jī)162.2混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工

灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠并灌注混凝土而成。灌注樁能適應(yīng)各種地層，無需接樁，施工時(shí)無振動(dòng)、無擠土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。但其操作要求嚴(yán)格，施工后需較長的養(yǎng)護(hù)期方可承受荷載，成孔時(shí)有大量土渣或泥漿排出。根據(jù)成孔工藝不同，分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁、套管成孔的灌注樁和爆擴(kuò)成孔的灌注樁等。灌注樁施工工藝近年來發(fā)展很快，還出現(xiàn)夯擴(kuò)沉管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝

2.2混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工172.2.1泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁并排出土渣而成孔。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁適用于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，沖孔灌注樁除適應(yīng)上述地質(zhì)情況外，還能穿透舊基礎(chǔ)、大孤石等障礙物，但在巖溶發(fā)育地區(qū)應(yīng)慎重使用。

2.2.1泥漿護(hù)壁成孔灌注樁18泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工現(xiàn)場泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工現(xiàn)場19

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工工藝

⑴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鉆孔的輔助工具，其保護(hù)孔口和提高樁孔內(nèi)的泥漿水頭，防止踏孔德作用。

⑵泥漿制備護(hù)壁泥漿是由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物，還可在其中摻入其他摻合劑，如加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等。⑶成孔方法泥漿護(hù)壁成孔灌注樁成孔方法有沖擊鉆成孔法a、沖抓錐成孔法b和潛水電鉆成孔法c三種(下圖）。

20baacbaac21

⑷安放鋼筋籠

⑸澆注水下混凝土澆注水下混凝土不能將混凝土直接傾倒于水中。因?yàn)楫?dāng)混凝土直接與水接觸穿過水層時(shí)，骨料和水泥很快將產(chǎn)生分離，骨料很快沉入水底，而水泥在較長時(shí)間內(nèi)呼吁懸浮狀態(tài)，當(dāng)其下沉?xí)r，已凝結(jié)硬化。因此水下混凝土的澆注，必須在與周圍環(huán)境水隔離的條件下進(jìn)行。水下混凝土澆筑的方法很多。最常用的是導(dǎo)管法。導(dǎo)管法采用的主要機(jī)具有：導(dǎo)管、漏斗和儲(chǔ)料斗、隔水塞。

⑷安放鋼筋籠222.2.2干作業(yè)成孔灌注樁

在軟塑土層，含水量大時(shí)，可用疏紋葉片鉆桿，以便較快地鉆進(jìn)。在可塑或硬塑粘土中，或含水量較小的砂土中應(yīng)用密紋葉片鉆桿，緩慢地均勻地鉆進(jìn)。操作時(shí)要求鉆桿垂直，鉆孔過程中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆進(jìn)時(shí)，可能是遇到石塊等異物，應(yīng)立即停機(jī)檢查。鉆進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)電流值變化及時(shí)調(diào)整。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)隨時(shí)清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況，應(yīng)及時(shí)研究解決。適用于地下水位較低、在成孔深度內(nèi)無地下水的土質(zhì)，勿需護(hù)壁可直接取土成孔。目前常用螺旋鉆機(jī)成孔，亦有用洛陽鏟成孔的。2.2.2干作業(yè)成孔灌注樁232.2.3套管成孔灌注樁工藝流程

套管成孔灌注樁是利用錘擊打樁法或振動(dòng)沉樁法，將帶有鋼筋混凝土樁靴（又叫樁尖）或帶有活瓣式樁靴（左圖）的鋼套管沉入土中，然后邊拔管邊灌注混凝土而成。若配有鋼筋時(shí)，則在澆筑混凝土前先吊放鋼筋骨架。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管時(shí)，稱為錘擊沉管灌注樁；利用激振器的振動(dòng)沉管、拔管時(shí)，稱為振動(dòng)沉管灌注樁。右圖為沉管灌注樁施工過程示意圖。2.2.3套管成孔灌注樁24活瓣樁尖1—樁管；2—鎖軸；3—活瓣沉管灌注樁施工過程a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置鋼筋籠、灌注混凝土；e）拔管成樁活瓣樁尖沉管灌注樁施工過程25沉管的方法

⑴⑵錘擊灌注樁施工時(shí)，用樁架吊起鋼套管，關(guān)閉活瓣或?qū)?zhǔn)預(yù)先設(shè)在樁位處的預(yù)制混凝土樁靴，套入樁靴。套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩，以防止地下水滲入管內(nèi)。然后緩緩放下套管，壓進(jìn)土中。套管上端扣上樁帽，檢查套管與樁錘是否在一垂直線上，套管偏斜不大于0.5%時(shí)，即可起錘沉套管。先用低錘輕擊，觀察后如無偏移，才正常施打，直至符合設(shè)計(jì)要求的貫入度或沉入標(biāo)高，并檢查管內(nèi)有無泥漿或水進(jìn)入，即可灌注混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后開始拔管。拔管要均勻，不宜拔管過高。拔管時(shí)應(yīng)保持連續(xù)密錘低擊不停。沉管的方法26

⑵振動(dòng)沉管振動(dòng)灌注樁采用振動(dòng)錘或振動(dòng)沖擊錘沉管，其設(shè)備見下圖。施工前，先安裝好樁機(jī)，將樁管下端活瓣合起來或套入樁靴，對(duì)準(zhǔn)樁位，徐徐放下套管，壓入土中，勿使偏斜，即可開動(dòng)激振器沉管。樁管受振后與土體之間摩阻力減小，同時(shí)利用振動(dòng)錘自重在套管上加壓，套管即能沉入土中⑵振動(dòng)沉管27

沉管灌注樁設(shè)備

1—滑輪組；2—振動(dòng)器；3—漏斗；4—樁管；5—吊斗；6—枕木；7—機(jī)架；8—拉索；9—架底；10—卷揚(yáng)機(jī)沉管灌注樁設(shè)備1—滑輪組；2—振動(dòng)器；3—漏斗；4—樁管28

沉管灌注樁沉管灌注樁292.2.4人工挖孔灌注樁施工機(jī)具

垂直運(yùn)輸工具：單軌電動(dòng)葫蘆配提升金屬架與軌道，活底提土吊桶。排水機(jī)具：潛水泵。通風(fēng)設(shè)備：鼓風(fēng)機(jī)和送風(fēng)管。挖掘工具：鎬、鍬、土筐等。此外，還有井內(nèi)外照明，電您等設(shè)備2.2.4人工挖孔灌注樁30施工工藝

⑴按設(shè)計(jì)圖紙放線、定樁位。

⑵開挖場。

⑶支護(hù)模板

⑷在模板頂放置操作平臺(tái)。

⑸澆筑護(hù)壁混凝土。

⑹拆除模板繼續(xù)下一段的施工。

⑺安放鋼筋。

⑻排除孔底積水。施工工藝312.2.5樁基驗(yàn)收驗(yàn)收內(nèi)容

驗(yàn)收樁基工程，應(yīng)該驗(yàn)收是否符合設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定，在驗(yàn)收前，不得切去混凝土預(yù)制樁和灌注樁。工程樁應(yīng)該進(jìn)行承載力檢驗(yàn)。樁身質(zhì)量應(yīng)該進(jìn)行檢驗(yàn)。驗(yàn)收時(shí)應(yīng)該提交下列資料

⑴工程勘察報(bào)告、樁基施工圖、圖紙會(huì)審紀(jì)要、設(shè)計(jì)變更及材料代用通知單等

⑵樁位測量放線圖，包括工程樁位線復(fù)核驗(yàn)證單；

⑶制作樁的材料試驗(yàn)記錄、成樁質(zhì)量檢查報(bào)告；

⑷單樁承載力檢查報(bào)告；

⑸基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高的基礎(chǔ)竣工平面圖及樁頂標(biāo)高圖2.2.5樁基驗(yàn)收322.3地及處理方法高壓噴射處理方法高壓噴射處理方法：就是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置，以高壓設(shè)備使?jié){液或水成為200Mpa左右的高壓流從噴嘴中射出來，沖擊破壞土體。高壓噴射注漿法的工藝類型及特點(diǎn)施工工序效果檢驗(yàn)2.3地及處理方法高壓噴射處理方法33振沖法

振沖擠密機(jī)理與施工工藝振沖置換深層攪拌法

深層攪拌法是利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過特定的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土與固化劑強(qiáng)制攪拌，利用軟土與固化劑之間產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。振沖法34

地下連續(xù)墻

鋼筋混凝土地下連續(xù)是在地面上用專門的挖槽設(shè)備，沿開挖工程周邊已鋪砌的導(dǎo)墻，在泥漿護(hù)壁的條件下，開挖一條狹窄的深槽，在槽內(nèi)放置鋼筋籠，澆注混凝土，筑成一道連續(xù)的地下墻體。地下連續(xù)墻施工工藝過程是：修筑導(dǎo)墻→挖槽→吊放接頭管（箱）、吊放鋼筋籠→澆注混凝土。

35第二章深基礎(chǔ)工程及地基處理第二章深基礎(chǔ)工程及地基處理36

在土建、交通、水利工程中，當(dāng)天然的地基的強(qiáng)度和變形不能滿足工程要求時(shí)，需要對(duì)地基進(jìn)行人工處理，以滿足工程建設(shè)的需要，保證建筑安全可靠。地基處理方法眾多，對(duì)每一個(gè)具體的工程往往都有其特殊性。常用的地基處理方法有：排水固結(jié)法，振密、擠密法，置換及拌入法，灌漿法，加筋法和托換法等當(dāng)作為地基的土層軟弱，建筑物對(duì)其變形與穩(wěn)定要求較高時(shí)，就必須采用深基礎(chǔ)。常見的深基礎(chǔ)有：樁基礎(chǔ)，沉井基礎(chǔ)，沉箱基礎(chǔ)，地下連續(xù)墻等

概述在土建、交通、水利工程中，當(dāng)天然的地基37樁基礎(chǔ)的分類：⑴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

⑵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。

樁基礎(chǔ)的分類：38

⑶樁按成樁時(shí)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(shí)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。

⑷按樁的施工方法，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。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。

392.1預(yù)制混凝土樁施工2.1.1樁的預(yù)制、起吊、運(yùn)輸、堆放樁的預(yù)制

場地壓實(shí)、平整→場地地平作三七灰土或澆筑混凝土→支?！壴摻罟羌堋苍O(shè)吊環(huán)→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)至百分之30強(qiáng)度拆?！чg隔端頭模板、刷隔離劑、綁鋼筋→澆筑間隔樁混凝土→同法間隔制作第二層樁→養(yǎng)護(hù)至70%強(qiáng)度起吊→達(dá)100%強(qiáng)度后運(yùn)輸。樁的起吊樁在起吊和搬運(yùn)時(shí)，必須平穩(wěn)，并且不得損壞。吊點(diǎn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一般吊點(diǎn)的設(shè)置如下圖所示。

2.1預(yù)制混凝土樁施工2.1.1樁的預(yù)制、起吊、運(yùn)輸、堆放40樁的吊點(diǎn)位置圖樁的吊點(diǎn)位置圖41樁的運(yùn)輸打樁前，樁從制作處運(yùn)到現(xiàn)場前備打樁，并應(yīng)根據(jù)打樁順序隨打隨運(yùn)以避免二次搬運(yùn)。樁的運(yùn)輸方式，在運(yùn)距不大時(shí)，可用起重機(jī)吊運(yùn)；當(dāng)運(yùn)距較大時(shí)，可采用輕便軌小平臺(tái)車運(yùn)輸。樁的堆放

堆放樁的地面必須平整、堅(jiān)實(shí)，墊木間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，各層墊木應(yīng)位于同一垂直線上，堆放層數(shù)不宜超過4層。不同規(guī)格的樁，應(yīng)分別堆放。

樁的運(yùn)輸422.1.2打樁設(shè)備多能樁架

2.1.2打樁設(shè)備43履帶式樁架

履帶式樁架442.1.3錘擊沉樁施工方法樁錘

樁錘是對(duì)樁施加沖擊，將樁打入土中的主要機(jī)具。樁錘主要有落錘蒸汽錘、柴油錘和液壓錘，目前應(yīng)用最多的是柴油錘。用錘擊沉樁時(shí)，為防止樁受沖擊應(yīng)力過大而損壞，力求采用“重錘輕擊”。如采用輕錘重?fù)?，錘擊功能很大一部分被樁身吸收，樁不易打入，且樁頭容易打碎。錘重可根據(jù)土質(zhì)、樁的規(guī)格等參考下表進(jìn)行選擇，如能進(jìn)行錘擊應(yīng)力計(jì)算則更為科學(xué)。

深基礎(chǔ)工程及地基處理課件45錘

型柴油錘202535456072錘的動(dòng)力性能沖擊部分重t2.02.53.54.56.07.2總重t4.56.57.29.615.018.0沖擊力kN20002000~25002500~40004000~50005000~70007000~10000常用沖程m1.8~2.3樁的截面混凝土預(yù)制樁的邊長或直徑cm25~3535~4040~4545~5050~5555~60鋼管樁的直徑cm40609090~100錘重選擇表錘

型柴油錘202535456072錘的動(dòng)46錘擊沉樁施工方法

⑴打樁機(jī)就位后，將樁錘和樁帽吊起，然后吊樁并送至導(dǎo)桿內(nèi)，垂直對(duì)準(zhǔn)樁位緩緩送下插入土中，垂直度偏差不得超過0.5%，然后固定樁帽和樁錘，使樁、樁帽、樁錘在同一鉛垂線上，確保樁能垂直下沉。在樁錘和樁帽之間應(yīng)加彈性襯墊，樁帽和樁頂周圍四周應(yīng)有5~10mm的間隙，以防損傷樁頂。

⑵打樁開始時(shí)，錘的落距應(yīng)較小，待樁入土至一定深度且穩(wěn)定后，再按要求的落距錘擊。用落錘或單動(dòng)汽錘打樁時(shí)，最大落距不宜大于1m，用柴油錘時(shí)，應(yīng)使錘跳動(dòng)正常。在打樁過程中，遇有貫入度劇變、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)重裂縫或破碎等異常情況時(shí)，應(yīng)暫停打樁，及時(shí)研究處理。

錘擊沉樁施工方法47⑶如樁頂標(biāo)高低于自然土面，則需用送樁管將樁送入土中時(shí)，樁與送樁管的縱軸線應(yīng)在同一直線上，拔出送樁管后，樁孔應(yīng)及時(shí)回填或加蓋。

⑷多節(jié)樁的接樁，可用焊接或法蘭錨接。目前焊接接樁應(yīng)用最多。接樁的預(yù)埋鐵件表面應(yīng)清潔，上、下節(jié)樁之間如有間隙應(yīng)用鐵片填實(shí)焊牢，焊接時(shí)焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，并采取措施減少焊接變形。接樁時(shí)，上、下節(jié)樁的中心線偏差不得大于10mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于1‰樁長。

⑸打樁過程中，應(yīng)做好沉樁記錄，以便工程驗(yàn)收。⑶如樁頂標(biāo)高低于自然土面，則需用送樁管將樁送入土中時(shí)，樁與482.1.4靜壓力樁施工

靜力壓樁是利用靜壓力將樁壓入土中，施工中雖然仍然存在擠土效應(yīng)，但沒有振動(dòng)和噪音，適用于軟弱土層和鄰近有怕振動(dòng)的建（構(gòu)）筑物的情況。靜力壓樁機(jī)有機(jī)械式和液壓式之分，目前使用的多為液壓式靜力壓樁機(jī)，壓力可達(dá)5000kN，如下圖示。2.1.4靜壓力樁施工491—操縱室；2—電氣控制臺(tái)；3—液壓系統(tǒng)；4—導(dǎo)向架；5—配重；6—夾持裝置；7—吊樁把桿；8—支腿平臺(tái)；9—橫向行走與回轉(zhuǎn)裝置；10—縱向行走裝置；11—樁液壓式靜力壓樁機(jī)1—操縱室；2—電氣控制臺(tái)；3—液壓系統(tǒng)；4—導(dǎo)向架；5—配50液壓式靜力壓樁機(jī)液壓式靜力壓樁機(jī)512.2混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工

灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠并灌注混凝土而成。灌注樁能適應(yīng)各種地層，無需接樁，施工時(shí)無振動(dòng)、無擠土、噪音小，宜在建筑物密集地區(qū)使用。但其操作要求嚴(yán)格，施工后需較長的養(yǎng)護(hù)期方可承受荷載，成孔時(shí)有大量土渣或泥漿排出。根據(jù)成孔工藝不同，分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁、套管成孔的灌注樁和爆擴(kuò)成孔的灌注樁等。灌注樁施工工藝近年來發(fā)展很快，還出現(xiàn)夯擴(kuò)沉管灌注樁、鉆孔壓漿成樁等一些新工藝

2.2混凝土、鋼筋混凝土灌注樁施工522.2.1泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁并排出土渣而成孔。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁適用于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，沖孔灌注樁除適應(yīng)上述地質(zhì)情況外，還能穿透舊基礎(chǔ)、大孤石等障礙物，但在巖溶發(fā)育地區(qū)應(yīng)慎重使用。

2.2.1泥漿護(hù)壁成孔灌注樁53泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工現(xiàn)場泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工現(xiàn)場54

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工工藝

⑴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鉆孔的輔助工具，其保護(hù)孔口和提高樁孔內(nèi)的泥漿水頭，防止踏孔德作用。

⑵泥漿制備護(hù)壁泥漿是由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物，還可在其中摻入其他摻合劑，如加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等。⑶成孔方法泥漿護(hù)壁成孔灌注樁成孔方法有沖擊鉆成孔法a、沖抓錐成孔法b和潛水電鉆成孔法c三種(下圖）。

55baacbaac56

⑷安放鋼筋籠

⑸澆注水下混凝土澆注水下混凝土不能將混凝土直接傾倒于水中。因?yàn)楫?dāng)混凝土直接與水接觸穿過水層時(shí)，骨料和水泥很快將產(chǎn)生分離，骨料很快沉入水底，而水泥在較長時(shí)間內(nèi)呼吁懸浮狀態(tài)，當(dāng)其下沉?xí)r，已凝結(jié)硬化。因此水下混凝土的澆注，必須在與周圍環(huán)境水隔離的條件下進(jìn)行。水下混凝土澆筑的方法很多。最常用的是導(dǎo)管法。導(dǎo)管法采用的主要機(jī)具有：導(dǎo)管、漏斗和儲(chǔ)料斗、隔水塞。

⑷安放鋼筋籠572.2.2干作業(yè)成孔灌注樁

在軟塑土層，含水量大時(shí)，可用疏紋葉片鉆桿，以便較快地鉆進(jìn)。在可塑或硬塑粘土中，或含水量較小的砂土中應(yīng)用密紋葉片鉆桿，緩慢地均勻地鉆進(jìn)。操作時(shí)要求鉆桿垂直，鉆孔過程中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆進(jìn)時(shí)，可能是遇到石塊等異物，應(yīng)立即停機(jī)檢查。鉆進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)電流值變化及時(shí)調(diào)整。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)隨時(shí)清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況，應(yīng)及時(shí)研究解決。適用于地下水位較低、在成孔深度內(nèi)無地下水的土質(zhì)，勿需護(hù)壁可直接取土成孔。目前常用螺旋鉆機(jī)成孔，亦有用洛陽鏟成孔的。2.2.2干作業(yè)成孔灌注樁582.2.3套管成孔灌注樁工藝流程

套管成孔灌注樁是利用錘擊打樁法或振動(dòng)沉樁法，將帶有鋼筋混凝土樁靴（又叫樁尖）或帶有活瓣式樁靴（左圖）的鋼套管沉入土中，然后邊拔管邊灌注混凝土而成。若配有鋼筋時(shí)，則在澆筑混凝土前先吊放鋼筋骨架。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管時(shí)，稱為錘擊沉管灌注樁；利用激振器的振動(dòng)沉管、拔管時(shí)，稱為振動(dòng)沉管灌注樁。右圖為沉管灌注樁施工過程示意圖。2.2.3套管成孔灌注樁59活瓣樁尖1—樁管；2—鎖軸；3—活瓣沉管灌注樁施工過程a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置鋼筋籠、灌注混凝土；e）拔管成樁活瓣樁尖沉管灌注樁施工過程60沉管的方法

⑴⑵錘擊灌注樁施工時(shí)，用樁架吊起鋼套管，關(guān)閉活瓣或?qū)?zhǔn)預(yù)先設(shè)在樁位處的預(yù)制混凝土樁靴，套入樁靴。套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩，以防止地下水滲入管內(nèi)。然后緩緩放下套管，壓進(jìn)土中。套管上端扣上樁帽，檢查套管與樁錘是否在一垂直線上，套管偏斜不大于0.5%時(shí)，即可起錘沉套管。先用低錘輕擊，觀察后如無偏移，才正常施打，直至符合設(shè)計(jì)要求的貫入度或沉入標(biāo)高，并檢查管內(nèi)有無泥漿或水進(jìn)入，即可灌注混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后開始拔管。拔管要均勻，不宜拔管過高。拔管時(shí)應(yīng)保持連續(xù)密錘低擊不停。沉管的方法61

⑵振動(dòng)沉管振動(dòng)灌注樁采用振動(dòng)錘或振動(dòng)沖擊錘沉管，其設(shè)備見下圖。施工前，先安裝好樁機(jī)，將樁管下端活瓣合起來或套入樁靴，對(duì)準(zhǔn)樁位，徐徐放下套管，壓入土中，勿使偏斜，即可開動(dòng)激振器沉管。樁管受振后與土體之間摩阻力減小，同時(shí)利用振動(dòng)錘自重在套管上加壓，套管即能