樁基施工工藝

樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種端承樁是穿過軟弱土層而達(dá)到堅(jiān)硬土層或巖層上的樁，結(jié)構(gòu)荷載主要由巖層阻力承受；施工時(shí)以控制嵌巖深度為主，對(duì)沉渣厚度的要求嚴(yán)格?！獦蛄汗こ讨械亩顺袠抖鄶?shù)要求嵌巖。摩擦樁完全設(shè)置在軟弱土層中，依靠樁端阻力和樁身側(cè)面與地基土之間的摩擦阻力共同承受荷載，施工時(shí)以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高（長(zhǎng)度）為主?！獙?duì)于樁端為硬土層者，又有摩擦端承樁，端承摩擦樁?！獦蛄汗こ讨械哪Σ翗?，通常不計(jì)擠密作用。樁基分類樁按施工方法分為預(yù)制樁和灌注樁預(yù)制樁根據(jù)沉入土中的方法，可分打入樁、水沖沉樁、振動(dòng)沉樁和靜力壓樁等；灌注樁是在樁位處成孔，然后放入鋼筋骨架，再澆筑混凝土而成的樁。灌注樁按成孔方法不同，有鉆（沖）孔灌注樁、挖孔灌注樁、套管成孔灌注樁及爆擴(kuò)成孔灌注樁等。一、鋼筋混疑土預(yù)制樁施工鋼筋混凝土預(yù)制樁：在預(yù)制構(gòu)件廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，用沉樁設(shè)備在設(shè)計(jì)位置上將其沉入土中，其特點(diǎn)：堅(jiān)固耐久，不受地下水或潮濕環(huán)境影響，能承受較大荷載，施工機(jī)械化程度高，進(jìn)度快，能適應(yīng)不同土層施工。鋼筋混凝土預(yù)制樁是我國(guó)目前廣泛采用的一種樁型——多用于房建工程，橋梁工程少用。鋼筋混凝土預(yù)制樁有方形實(shí)心斷面樁和圓柱體空心斷面樁。鋼筋混凝土預(yù)制樁施工前，應(yīng)根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)要求、樁的類型、成孔過程對(duì)土的擠壓情況、地質(zhì)探測(cè)和試樁等資料，制定施工方案。其主要內(nèi)容包括：確定施工方法，選擇打樁機(jī)械，確定打樁順序，樁的預(yù)制、運(yùn)輸，以及沉樁過程中的技術(shù)和安全措施。1.1施工準(zhǔn)備場(chǎng)地平整及周邊障礙物處理定樁位及埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)依據(jù)施工圖設(shè)計(jì)要求，把樁基定位軸線樁的位置在施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確地測(cè)定出來，并作出明顯的標(biāo)志。在打樁現(xiàn)場(chǎng)附近設(shè)置2～4個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，用以抄平場(chǎng)地和作為檢查樁入土深度的依據(jù)。樁基軸線的定位點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響的地方。樁帽、墊襯和送樁設(shè)備機(jī)具準(zhǔn)備管樁及長(zhǎng)度在10m以內(nèi)的方樁在預(yù)制廠制作，較長(zhǎng)的方樁在打樁現(xiàn)場(chǎng)制作。模板可以保證樁的幾何尺寸準(zhǔn)確，使樁面平整挺直；樁頂面模板應(yīng)與樁的軸線垂直；樁尖四棱錐面呈正四棱錐體，且樁尖位于樁的軸線上；底模板、側(cè)模板及重疊法生產(chǎn)時(shí)，樁面間均應(yīng)涂刷好隔離層，不得粘結(jié)。1.2樁的制作、運(yùn)輸、堆放鋼筋骨架的主筋連接宜采用對(duì)焊；主筋接頭配置在同一截面內(nèi)數(shù)量不超過50%；同一根鋼筋兩個(gè)接頭的距離應(yīng)大于30d0并不小于500mm。樁頂和樁尖直接受到?jīng)_擊力易產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，樁頂和樁尖鋼筋配置(如圖2.2所示)應(yīng)作特殊處理。鋼筋骨架制作允許偏差應(yīng)符合表.1的規(guī)定。混凝土制作宜用機(jī)械攪拌、機(jī)械振搗；澆筑混凝土過程中應(yīng)嚴(yán)格保證鋼筋位置正確，樁尖應(yīng)對(duì)準(zhǔn)縱軸線，縱向鋼筋頂部保護(hù)層不宜過厚，鋼筋網(wǎng)片的距離應(yīng)正確，以防錘擊時(shí)樁頂破壞及樁身混凝土剝落破壞。采用疊層法生產(chǎn)時(shí)，上層樁和鄰樁澆筑，必須在下層和鄰樁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以后才能進(jìn)行。澆筑完畢后，立即加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止由于混凝土收縮產(chǎn)生裂縫，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。鋼筋混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2的規(guī)定。鋼筋混凝土預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%才可起吊；達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度才能運(yùn)輸和打樁。若提前吊運(yùn)，必須采取措施并經(jīng)過驗(yàn)算合格方可進(jìn)行。樁在起吊搬運(yùn)時(shí)，必須做到平穩(wěn)，避免沖擊和振動(dòng)，吊點(diǎn)應(yīng)同時(shí)受力，且吊點(diǎn)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。如無吊環(huán)，設(shè)計(jì)又未作規(guī)定時(shí)，綁扎點(diǎn)的數(shù)量及位置按樁長(zhǎng)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。1.3打入法施工打入法也稱錘擊法，是利用樁錘落到樁頂上的沖擊力來克服土對(duì)樁的阻力，使樁沉到預(yù)定的深度或達(dá)到持力層的一種打樁施工方法。錘擊沉樁是混凝土預(yù)制樁常用的沉樁方法，它施工速度快，機(jī)械化程度高，適用范圍廣，但施工時(shí)有沖撞噪聲和對(duì)地表層有振動(dòng)，在城區(qū)和夜間施工有所限制。2.1.3.1打樁設(shè)備及選擇打樁設(shè)備包括樁錘、樁架和動(dòng)力裝置。(1)樁錘樁錘可選用落錘、汽錘、柴油打樁錘和振動(dòng)錘。落錘一般由鑄鐵制成。有穿心錘和龍門錘兩種，重0.2～2t。它利用繩索或鋼絲繩通過吊鉤由卷揚(yáng)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)。汽錘是以高壓蒸汽或壓縮空氣為動(dòng)力的打樁機(jī)械，有單動(dòng)汽錘和雙動(dòng)汽錘兩種(如圖2.5)。柴油打樁錘利用燃油爆炸來推動(dòng)活塞往返運(yùn)動(dòng)進(jìn)行錘擊打樁，柴油樁錘與樁架、動(dòng)力設(shè)備配套組成柴油打樁機(jī)。振動(dòng)錘是利用機(jī)械強(qiáng)迫振動(dòng)，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.3選用。表3錘重選擇表錘型柴油錘(t)202535456072錘的動(dòng)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(zhǎng)或直徑預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁的邊長(zhǎng)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(jì)單樁極限承載力(kN)400~120800~16002500~40003000~50005000~70007000~10000(2)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(zhǎng)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(zhǎng)+樁錘高度+滑輪組高樁架用鋼材制作，按移動(dòng)方式有輪胎式、履帶式、軌道式等。履帶式樁架(圖2.6)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(dòng)方便，適用于各種預(yù)制樁和灌注樁的施工。(3)動(dòng)力裝置打樁機(jī)械的動(dòng)力裝置是根據(jù)所選樁錘而定的。當(dāng)采用空氣錘時(shí)，應(yīng)配備空氣壓縮機(jī)；當(dāng)選用蒸汽錘時(shí)，則要配備蒸汽鍋爐和絞盤。1.3.2打樁順序的確定打樁順序直接影響到樁基礎(chǔ)的質(zhì)量和施工速度，應(yīng)根據(jù)樁的密集程度(樁距大小)、樁的規(guī)格、長(zhǎng)短、樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高、工作面布置、工期要求等綜合考慮，合理確定打樁順序。根據(jù)樁的密集程度，打樁順序一般分為逐段打設(shè)、自中部向四周打設(shè)和由中間向兩側(cè)打設(shè)三種，如圖2.7所示。當(dāng)樁的中心距不大于4倍樁的直徑或邊長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)由中間向兩側(cè)對(duì)稱施打(圖2.7(c))，或由中間向四周施打(圖2.7(b))。當(dāng)樁的中心距大于4倍樁的邊長(zhǎng)或直徑時(shí)，可采用上述兩種打法，或逐排單向打設(shè)(圖2.7(a))。根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和樁的規(guī)格，宜按先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短的順序進(jìn)行打樁。1.3.3打樁打樁機(jī)就位時(shí)，樁架應(yīng)垂直平穩(wěn)，導(dǎo)桿中心線與打樁方向一致。樁開始打入時(shí)，應(yīng)控制錘的落距，采用短距輕擊；待樁入土一定深度(1～2m)穩(wěn)定以后，再以規(guī)定落距施打。樁的施打原則是重錘低擊，這樣樁錘對(duì)樁頭的沖擊小，回彈也小，樁頭不易損壞，大部分能量都用于克服樁身與土的摩阻力和樁尖阻力上，樁能較快地沉入土中。樁入土深度是否已達(dá)到設(shè)計(jì)位置，是否停止錘擊，其判斷方法和控制原則與樁的類型有關(guān)。1.3.4打樁質(zhì)量要求和測(cè)量記錄(1)打樁質(zhì)量要求端承樁最后貫入度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定貫入度數(shù)值時(shí)，樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高可作參考；摩擦樁端標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)高范圍時(shí)，貫入度可作參考。打(壓)入樁(預(yù)制混凝土方樁、先張法預(yù)應(yīng)力管樁、鋼樁)的樁位偏差，必須符合表2.4的規(guī)定。樁的承載力檢驗(yàn)(2)混凝土預(yù)制樁施工記錄打樁工程是隱蔽工程，施工中應(yīng)做好每根樁的觀測(cè)和記錄，這是工程驗(yàn)收時(shí)檢驗(yàn)質(zhì)量的依據(jù)。各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)記入混凝土預(yù)制樁施工記錄，見表2.5所示。表2.5混凝土預(yù)制樁施工記錄1.3.5打樁施工常見問題的分析在打樁施工過程中會(huì)遇見各種各樣的問題，例如樁頂破碎，樁身斷裂，樁身位移、扭轉(zhuǎn)、傾斜，樁錘跳躍，樁身嚴(yán)重回彈等。發(fā)生這些問題的原因有鋼筋混凝土預(yù)制樁制作質(zhì)量、沉樁操作工藝和復(fù)雜土層等三個(gè)方面的原因。工程及施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，打樁過程中如遇到上述問題，都應(yīng)立即暫停打樁，施工單位應(yīng)與勘察、設(shè)計(jì)單位共同研究，查明原因，提出明確的處理意見，采取相應(yīng)的技術(shù)措施后，方可繼續(xù)施工。(1)樁頂破碎打樁時(shí)，樁頂直接受到樁錘的沖擊而產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，如果樁頂鋼筋網(wǎng)片配置不當(dāng)、混凝土保護(hù)層過厚、樁頂平面與樁的中心軸線不垂直及樁頂不平整等制作質(zhì)量問題都會(huì)引起樁頂破碎。在沉樁工藝方面，若樁墊材料選擇不當(dāng)、厚度不足，樁錘施打偏心或施打落距過大等也會(huì)引起樁頂破碎。(2)樁身被打斷制作時(shí)，樁身有較大的彎曲凸肚，局部混凝土強(qiáng)度不足，在沉樁時(shí)樁尖遇到硬土層或孤石等障礙物，增大落距，反復(fù)過度沖擊等都可能引起樁身斷裂。(3)樁身位移、扭轉(zhuǎn)或傾斜樁尖四棱錐制作偏差大，樁尖與樁中心線不重合的制作原因，樁架傾斜，樁身與樁帽、樁錘不在同一垂線上的施工操作原因以及樁尖遇孤石等都會(huì)引起樁身位移、扭轉(zhuǎn)或傾斜。(4)樁錘回躍，樁身回彈嚴(yán)重選擇樁錘較輕，能引起較大的樁錘回躍；樁尖遇到堅(jiān)硬的障礙物時(shí)，樁身則嚴(yán)重回彈。1.3.6打樁過程中的注意事項(xiàng)樁機(jī)就位后，樁架應(yīng)垂直平穩(wěn)，樁帽與樁頂應(yīng)鎖緊牢靠，連接成整體。打樁時(shí)，應(yīng)密切觀察樁身下沉貫入度的變化情況。在正常情況下，沉樁應(yīng)連續(xù)施工，打入土的速度應(yīng)均勻，應(yīng)避免因間歇時(shí)間過長(zhǎng)，土的固結(jié)作用而使樁難以下沉。打樁時(shí)振動(dòng)大，對(duì)土體有擠壓作用，可能影響周圍建筑物、道路及地下管線的安全和正常使用，施工過程中要有專人巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理有關(guān)問題。嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入打樁現(xiàn)場(chǎng)；對(duì)樁機(jī)的正常運(yùn)行、樁架的穩(wěn)定經(jīng)常進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工，確保安全。1.3.7樁頭的處理在打完各種預(yù)制樁開挖基坑時(shí)，按設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)高將樁頭多余的部分截去。截樁頭時(shí)不能破壞樁身，要保證樁身的主筋伸入承臺(tái)，長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)樁頂標(biāo)高在設(shè)計(jì)標(biāo)高以下時(shí)，在樁位上挖成喇叭口，鑿掉樁頭混凝土，剝出主筋并焊接接長(zhǎng)至設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度，與承臺(tái)鋼筋綁扎在一起，用樁身同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土與承臺(tái)一起澆筑接長(zhǎng)樁身。1.4靜力壓樁靜力壓樁是利用無噪聲、無振動(dòng)的靜壓力將樁壓入土中，常用于土質(zhì)均勻的軟土地基的沉樁施工。靜力壓樁(圖2.8)利用壓樁架的自重和配重，通過卷揚(yáng)機(jī)牽引，由鋼絲繩、滑輪和壓梁，將整個(gè)樁機(jī)的重力(800～1500kN)反壓在樁頂上，以克服樁身下沉?xí)r與土的摩擦力，迫使預(yù)制樁下沉。壓樁施工一般采取分節(jié)壓入、逐段接長(zhǎng)的施工方法。接樁的方法目前有三種：焊接法(圖2.9)、法蘭螺栓連接法、硫磺漿錨法(圖2.10)。二、混疑土灌注樁施工灌注樁：直接在樁位上用機(jī)械成孔或人工挖孔，在孔內(nèi)安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁。與預(yù)制樁相比，灌注樁具有不受地層變化限制，不需要接樁和截樁，節(jié)約鋼材、振動(dòng)小、噪聲小等特點(diǎn)。灌注樁按成孔方法分為泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、沉管灌注樁、干作業(yè)鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁等。2.1干作業(yè)鉆孔灌注樁干作業(yè)鉆孔灌注樁施工過程如圖2.11所示。干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆機(jī)鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，鉆孔深度相應(yīng)為12m、10m、8m。適用于成孔深度內(nèi)沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基，不適于有地下水的土層和淤泥質(zhì)土。鉆機(jī)就位后，鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，開鉆時(shí)先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時(shí)糾正鉆孔的偏斜或位移。鉆孔至規(guī)定要求深度后，進(jìn)行孔底清土。清孔的目的是將孔內(nèi)的浮土、虛土取出，減少樁的沉降。方法是鉆機(jī)在原深處空轉(zhuǎn)清土，然后停止旋轉(zhuǎn)，提鉆卸土。鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數(shù)、間距及主筋保護(hù)層均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，綁扎牢固，防止變形。用導(dǎo)向鋼筋送入孔內(nèi)，同時(shí)防止泥土雜物掉進(jìn)孔內(nèi)。鋼筋骨架就位后，應(yīng)立即灌注混凝土，以防塌孔。灌注時(shí)，應(yīng)分層澆筑、分層搗實(shí)，每層厚度50～60cm。2.2泥漿護(hù)壁成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔是利用泥漿保護(hù)穩(wěn)定孔壁的機(jī)械鉆孔方法。它通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無地下水的土層。成孔機(jī)械有潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、沖抓錐等。泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測(cè)定樁位、埋設(shè)護(hù)筒、樁機(jī)就位、制備泥漿、機(jī)械(潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等)成孔、泥漿循環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。2.2.1埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿鉆孔前，在現(xiàn)場(chǎng)放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒上部設(shè)1～2個(gè)溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm。護(hù)筒的作用是固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止地面水流入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的方向?！蜃o(hù)筒頂高出施工水位1.5m，并高出地面0.3m，◎保證護(hù)筒內(nèi)泥漿頂標(biāo)高始終高于外部水位至少1m。在鉆孔過程中，向孔中注入相對(duì)密度為1.1～1.4的泥漿。一般1.2～1.3；易坍地層可提高到1.4左右?！蚰酀{的作用：穩(wěn)定水壓使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實(shí)，避免孔內(nèi)漏水，保持護(hù)筒內(nèi)水壓穩(wěn)定；護(hù)壁泥漿相對(duì)密度大，加大了孔內(nèi)的水壓力，可以穩(wěn)固孔壁，防止塌孔；?。〝y）渣通過循環(huán)泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出，起到攜砂、排土的作用。2.2.2成孔(1)回旋（潛水）鉆機(jī)成孔回旋鉆機(jī)成孔示意圖如圖2.12所示?；匦@機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，其防水電機(jī)變速機(jī)構(gòu)和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環(huán)或反循環(huán)排渣法將孔內(nèi)切削土粒、石渣排至孔外?；匦@機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和反循環(huán)（泵舉）排渣兩種方式，如圖2.13所示。正循環(huán)排渣法:在鉆孔過程中，旋轉(zhuǎn)的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿泵壓送高壓泥漿，經(jīng)鉆機(jī)中心管、分叉管送入到鉆頭底部強(qiáng)力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運(yùn)動(dòng)，從護(hù)筒的溢流孔排出。反循環(huán)排渣法:砂石泵隨主機(jī)一起潛入孔內(nèi)，直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。(2)沖擊鉆成孔沖擊鉆機(jī)通過機(jī)架、卷揚(yáng)機(jī)把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔(圖2.14)。沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭(圖2.15)。沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。沖擊鉆機(jī)就位后，校正沖錘中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心，在沖程0.4～0.8m范圍內(nèi)應(yīng)低提密沖，并及時(shí)加入石塊與泥漿護(hù)壁，直至護(hù)筒下沉3～4m以后，沖程可以提高到1.5～2.0m，轉(zhuǎn)入正常沖擊，隨時(shí)測(cè)定并控制泥漿相對(duì)密度。施工中，應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機(jī)松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免掉鉆。(3)沖抓錐成孔沖抓錐(圖2.16)錐頭上有一重鐵塊和活動(dòng)抓片，通過機(jī)架和卷揚(yáng)機(jī)將沖抓錐提升到一定高度，下落時(shí)松開卷筒剎車，抓片張開，錐頭便自由下落沖入土中，然后開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)提升錐頭，這時(shí)抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環(huán)成孔。沖抓錐成孔施工過程、護(hù)筒安裝要求、泥漿護(hù)壁循環(huán)等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅(jiān)硬土層時(shí)宜換用沖擊鉆施工。2.2.3清孔驗(yàn)孔是用探測(cè)器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。泥漿護(hù)壁成孔清孔時(shí)，對(duì)于土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機(jī)清孔，氣壓為0.5MPa，使管內(nèi)形成強(qiáng)大高壓氣流向上涌，同時(shí)不斷地補(bǔ)足清水，被攪動(dòng)的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。對(duì)于穩(wěn)定性較差的孔壁應(yīng)采用泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.15～1.25。含砂率<=4%(大直徑樁2%)清孔作業(yè)◎鉆孔達(dá)到要求深度后，采用泥漿泵及時(shí)進(jìn)行清孔，避免延時(shí)過長(zhǎng)，泥漿鉆渣沉淀而造成清孔困難或坍孔?！蜚@孔達(dá)設(shè)計(jì)深度終孔后，將輸漿管下到孔底50～80cm，換用比重1.05～1.25的新鮮泥漿進(jìn)行清孔，直到鋼筋與導(dǎo)管下入孔內(nèi)，重新測(cè)孔底沉渣厚度。直到沉渣厚度滿足要求后，方可進(jìn)行下道工序施工。◎注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔；◎清孔后，檢查孔口、孔中和孔底提取的泥漿比重的平均值，應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。○采取一切措施縮短清孔后至灌注水下砼的時(shí)間?！鸩坏糜眉由羁咨顏泶媲蹇住?.2.4澆筑水下混疑土泥漿護(hù)壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進(jìn)行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定。水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法(圖2.17)。澆筑時(shí)，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿混凝土，其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下1.0m以上，然后剪斷（或迅速拔出）懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進(jìn)入水中?！蛴蓪Ｈ藴y(cè)量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外砼面的高差，填寫砼澆注記錄◎封底砼灌入后，應(yīng)仔細(xì)檢查封底情況，確認(rèn)封底成功后，進(jìn)行正常澆注?！驖沧㈤_始時(shí)，要連續(xù)有節(jié)奏地進(jìn)行，盡可能縮短拆除導(dǎo)管的時(shí)間；當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿時(shí)，徐徐地澆注，防止在導(dǎo)管內(nèi)造成高壓氣囊，壓漏導(dǎo)管?！虍?dāng)井孔砼面接近鋼筋架時(shí)，使導(dǎo)管保持稍大的埋深，并放慢澆注速度；當(dāng)井孔砼面進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，使鋼筋骨架在砼中有一定的埋深，穩(wěn)定鋼筋并注意控制鋼筋籠中心位置?！?yàn)榇_保樁頂質(zhì)量，砼澆筑比樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高高0.5（0.6）～1.0m?！蛟跐沧⒔Y(jié)束時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)砼柱高度相對(duì)減少，導(dǎo)管內(nèi)砼壓力降低，而導(dǎo)管外井孔的泥漿稠度增加、比重增大。若出現(xiàn)砼頂升困難，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使?jié)沧⒐ぷ黜樌M(jìn)行。2.3沉管灌注樁沉管灌注樁是利用錘擊打樁設(shè)備或振動(dòng)沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖(或鋼板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中(鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計(jì)尺寸一致)，造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時(shí)的振動(dòng)將混凝土搗實(shí)，便形成所需要的灌注樁。利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁，稱為錘擊沉管灌注樁(圖2.18)；利用振動(dòng)器振動(dòng)沉管、拔管成樁，稱為振動(dòng)沉管灌注樁(圖2.19)。在沉管灌注樁施工過程中，對(duì)土體有擠密作用和振動(dòng)影響，施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，考慮成孔的順序。間隔一個(gè)或兩個(gè)樁位成孔；在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；一個(gè)承臺(tái)下樁數(shù)在5根以上者，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔。為了提高樁的質(zhì)量和承載能力，沉管灌注樁常采用單打法、復(fù)打法、翻插法等施工工藝。單打法(又稱一次拔管法)：拔管時(shí)，每提升0.5～1.0m，振動(dòng)5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至全部拔出。復(fù)打法：在同一樁孔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行兩次單打，或根據(jù)需要進(jìn)行局部復(fù)打。施工時(shí)，應(yīng)保證前后兩次沉管軸線重合，并在混凝土初凝之前進(jìn)行。翻插法：鋼管每提升0.5m，再下插0.3m，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至拔出。2.3.1錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁適宜于一般粘性土、淤泥質(zhì)土和人工填土地基，其施工過程見圖2.20所示。錘擊沉管灌注樁施工要點(diǎn)：樁尖與樁管接口處應(yīng)墊麻(或草繩)墊圈，以防地下水滲入管內(nèi)和作緩沖層。沉管時(shí)先用低錘錘擊，觀察無偏移后，才正常施打。拔管前，應(yīng)先錘擊或振動(dòng)套管，在測(cè)得混凝土確已流出套管時(shí)方可拔管。樁管內(nèi)混凝土盡量填滿，拔管時(shí)要均勻，保持連續(xù)密錘輕擊，并控制拔管速度，一般土層以不大于1m/min為宜，軟弱土層與軟硬交界處，應(yīng)控制在0.8m/min以內(nèi)為宜。在管底未拔到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高前，倒打或輕擊不得中斷，注意使管內(nèi)的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出為止。樁的中心距在5倍樁管外徑以內(nèi)或小于2m時(shí)，均應(yīng)跳打施工；中間空出的樁須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以后，方可施打。2.3.2振動(dòng)沉管灌注樁振動(dòng)沉管灌注樁采用激振器或振動(dòng)沖擊沉管。其施工過程為：樁機(jī)就位沉管上料拔管2.3.3沉管灌注樁容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題及處理方法(1)頸縮頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象。當(dāng)在淤泥和軟土層沉管時(shí)，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(shí)，周圍淤泥質(zhì)土趁機(jī)填充過來，也會(huì)形成頸縮。處理方法：拔管時(shí)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(shí)應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴(yán)格控制拔管的速度。(2)斷樁斷樁：指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(shí)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(shí)，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(duì)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60%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行下根樁的施工。(3)吊腳樁吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實(shí)到孔底地基土層上的現(xiàn)象。原因：當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ髸r(shí)，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時(shí)，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(shí)，形成松軟層。處理方法：為防止活瓣不張開，開始拔管時(shí)，可采用密張慢拔的方法，對(duì)樁腳底部進(jìn)行局部翻插幾次，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(shí)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(shí)，土體受到擾動(dòng)，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(chǎng)地質(zhì)情況，對(duì)于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時(shí)，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過大時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，改用其他樁型。2.4人工挖孔灌注樁挖孔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)，也稱墩基礎(chǔ)。它由承臺(tái)、樁身和擴(kuò)大頭組成(圖2.21)，穿過深厚的軟弱土層而直接坐落在堅(jiān)硬的巖石層上。優(yōu)點(diǎn)是樁身直徑大，承載能力高；施工時(shí)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；樁孔深度由地基土層實(shí)際情況控制，樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質(zhì)量。2.4.1人工挖掘成孔護(hù)壁方法施工坍落的支護(hù)措施有現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、沉井護(hù)壁、噴射混凝土護(hù)壁等。(1)現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁法施工即分段開挖、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(jì)樁徑加混凝土護(hù)壁厚度。護(hù)壁施工段，即支設(shè)護(hù)壁內(nèi)模板(工具式活動(dòng)鋼模板)后澆筑混凝土，其強(qiáng)度一般不低于C15（必要時(shí)可配少量鋼筋或竹筋），護(hù)壁混凝土要振搗密實(shí)；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(jì)要求的深度。(2)沉井護(hù)壁法施工當(dāng)樁徑較大，挖掘深度大，地質(zhì)復(fù)雜，土質(zhì)差(松軟弱土層)，且地下水位高時(shí)，應(yīng)采用沉井護(hù)壁法挖孔施工。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(jì)要求深度。2.4.2施工中應(yīng)該注意的幾個(gè)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(jì)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(dòng)。樁基礎(chǔ)一定要坐落在設(shè)計(jì)要求的持力層上，樁孔的挖掘深度應(yīng)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地基土層的實(shí)際情況決定。人工挖掘成孔應(yīng)連續(xù)施工，成孔驗(yàn)收后立即進(jìn)行混凝土澆筑。認(rèn)真清除孔底浮渣余土，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(shí)，應(yīng)間隔挖孔施工。2.5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(gè)施工過程的質(zhì)量檢查。施工前應(yīng)對(duì)水泥、砂、石子、鋼材等原材料進(jìn)行檢查，對(duì)施工組織設(shè)計(jì)中制定的施工順序、監(jiān)測(cè)手段也應(yīng)進(jìn)行檢查。2.5.1成孔質(zhì)量檢查及要求(1)樁的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(jì)標(biāo)高高出0.5m。(2)