2022-11-28 4719 0
預(yù)制樁
概述
鋼筋混凝土預(yù)制樁：在預(yù)制構(gòu)件廠或施工現(xiàn)場預(yù)制，用沉樁設(shè)備在設(shè)計位置上將其沉入土中，其特點：堅固耐久，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)制樁是我國目前廣泛采用的一種樁型。
鋼筋混凝土預(yù)制樁有方形實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)計要求、樁的類型、成孔過程對土的擠壓情況、地質(zhì)探測和試樁等資料，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、運輸，以及沉樁過程中的技術(shù)和安全措施。?
施工方案的制定：
鋼筋混凝土預(yù)制樁施工前，應(yīng)根據(jù)施工圖設(shè)計要求、樁的類型、成孔過程對土的擠壓情況、地質(zhì)探測和試樁等資料，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、運輸，以及沉樁過程中的技術(shù)和安全措施。?
一、施工準(zhǔn)備
1.場地平整及周邊障礙物處理。
2.定樁位及埋設(shè)水準(zhǔn)點。
依據(jù)施工圖設(shè)計要求，把樁基定位軸線的位置在施工現(xiàn)場準(zhǔn)確地測定出來，并做出明顯的標(biāo)志。在打樁現(xiàn)場附近設(shè)置2～4個水準(zhǔn)點，用以抄平場地和作為檢查樁入土深度的依據(jù)。樁基軸線的定位點及水準(zhǔn)點，應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響的地方。
3.樁帽、墊襯和送樁設(shè)備機(jī)具準(zhǔn)備。
二、樁的制作、運輸、堆放
1.預(yù)制樁的制作場地
管樁及長度在10m以內(nèi)的方樁在預(yù)制廠制作，較長的方樁在打樁現(xiàn)場制作。
2.預(yù)制樁的模板制作
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，樁面間均應(yīng)涂刷好隔離層，不得粘結(jié)。見后圖。
3.預(yù)制樁的鋼筋骨架制作
鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊；主筋接頭配置在同一截面內(nèi)數(shù)量不超過50%；同一根鋼筋兩個接頭的距離應(yīng)大于30d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(如下圖所示)應(yīng)作特殊處理。鋼筋骨架制作允許偏差應(yīng)符合表2－1的規(guī)定。
4.預(yù)制樁的混凝土澆筑
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，以防錘擊時樁頂破壞及樁身混凝土剝落破壞。采用疊層法生產(chǎn)時，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)時間不少于7d。鋼筋混凝土預(yù)制樁制作－混凝土澆筑見圖4－3。
5.預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗
鋼筋混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表4－2的規(guī)定。
6.預(yù)制樁的吊裝強(qiáng)度
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。
7.預(yù)制樁的起吊搬運
樁在起吊搬運時，必須做到平穩(wěn)，避免沖擊和振動，吊點應(yīng)同時受力，且吊點位置應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。如無吊環(huán)，設(shè)計又未作規(guī)定時，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2－5所示的位置捆綁。
三、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，但施工時有沖撞噪聲和對地表層有振動，在城區(qū)和夜間施工有所限制。
打入法施工步驟：
1.打樁設(shè)備及選擇
2.打樁順序的確定
3.打樁
4.打樁質(zhì)量要求和測量記錄
5.打樁施工常見問題的分析
6.打樁過程中的注意事項
7.樁頭的處理
1.打樁設(shè)備及選擇
打樁設(shè)備包括樁錘、樁架和動力裝置。
(1)樁錘
①樁錘的選擇
樁錘可選用落錘、汽錘、柴油打樁錘和振動錘。
②落錘
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4－5) 。
③汽錘
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4－6) 。
④柴油錘
柴油打樁錘利用燃油爆炸來推動活塞往返運動進(jìn)行錘擊打樁，柴油樁錘、樁架與動力設(shè)備配套組成柴油打樁機(jī)。
⑤振動錘
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。
⑥錘重的選擇
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4－3選用。
(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。
①樁架一般由底盤、導(dǎo)向桿、起吊設(shè)備、撐桿等組成。②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 ③樁架用鋼材制作，按移動方式有輪胎式、履帶式、軌道式等。④履帶式樁架(圖4－7)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。
(3)動力裝置
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。
2.打樁順序的確定
(1)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、長短、樁的設(shè)計標(biāo)高、工作面布置、工期要求等綜合考慮，合理確定打樁順序。
(2)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4－8所示。
①當(dāng)樁的中心距不大于4倍樁的直徑或邊長時，應(yīng)由中間向兩側(cè)對稱施打(圖4－8 (c))，或由中間向四周施打(圖4－9 (b))。
②當(dāng)樁的中心距大于4倍樁的邊長或直徑時，可采用上述兩種打法，或逐排單向打設(shè)(圖4－8 (a)) 。
(3)根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計標(biāo)高和樁的規(guī)格，宜按先深后淺、先大后小、先長后短的順序進(jìn)行打樁。
3.打樁
(1)樁的打入
打樁機(jī)就位時，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，應(yīng)控制錘的落距，采用短距輕擊；待樁入土一定深（①打入預(yù)制樁－第一節(jié)樁體②打入預(yù)制樁－電焊接樁③打入預(yù)制樁－末節(jié)樁體）度(1～2m)穩(wěn)定以后，再以規(guī)定落距施打。
(2)施打原則
樁的施打原則是重錘低擊，這樣樁錘對樁頭的沖擊小，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。
(3)入土深度
樁入土深度是否已達(dá)到設(shè)計位置，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打入預(yù)制樁－第一節(jié)樁體（見圖4－9）。
②打入預(yù)制樁－電焊接樁打入預(yù)制樁－電焊接樁見圖4－10。
③打入預(yù)制樁－末節(jié)樁體（見圖4－11）。
4.打樁質(zhì)量要求和測量記錄
(1)打樁質(zhì)量要求
①端承樁最后貫入度不大于設(shè)計規(guī)定貫入度數(shù)值時，樁端設(shè)計標(biāo)高可作參考；摩擦樁端標(biāo)高達(dá)到設(shè)計規(guī)定的標(biāo)高范圍時，貫入度可作參考。
②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4－4的規(guī)定。
③樁的承載力檢驗。
(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)做好每根樁的觀測和記錄，這是工程驗收時檢驗質(zhì)量的依據(jù)。各項觀測數(shù)據(jù)應(yīng)記入混凝土預(yù)制樁施工記錄，見表4－5所示。
5.打樁施工常見問題的分析
在打樁施工過程中會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)雜土層等三個方面的原因。
工程及施工驗收規(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，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引起樁頂破碎。
(2)樁身被打斷
制作時，樁身有較大的彎曲凸肚，局部混凝土強(qiáng)度不足，在沉樁時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；樁尖遇到堅硬的障礙物時，樁身則嚴(yán)重回彈。
6.打樁過程中的注意事項
(1)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，應(yīng)密切觀察樁身下沉貫入度的變化情況。
(2)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)避免因間歇時間過長，土的固結(jié)作用而使樁難以下沉。
(3)打樁時振動大，對土體有擠壓作用，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，及時發(fā)現(xiàn)和處理有關(guān)問題。
(4)嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入打樁現(xiàn)場；對樁機(jī)的正常運行、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。
7.樁頭的處理
在打完各種預(yù)制樁開挖基坑時，按設(shè)計要求的樁頂標(biāo)高將樁頭多余的部分截去。截樁頭時不能破壞樁身，要保證樁身的主筋伸入承臺，長度應(yīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)樁頂標(biāo)高在設(shè)計標(biāo)高以下時，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至設(shè)計要求長度，與承臺鋼筋綁扎在一起，用樁身同強(qiáng)度等級的混凝土與承臺一起澆筑接長樁身。 ?
四、靜力壓樁
1.操作特點
靜力壓樁是利用無噪聲、無振動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。靜力壓樁機(jī)見圖4－12。
2.操作過程
靜力壓樁(圖4－13)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。
3.施工方法
壓樁施工一般采取分節(jié)壓入、逐段接長的施工方法。
4.接樁的方法
接樁的方法目前有三種：焊接法(圖4－14)、法蘭螺栓連接法、硫磺漿錨法(圖4－15)。
灌注樁
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、振動小、噪聲小等特點。
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。 ?
五、混凝土灌注樁施工
一、干作業(yè)鉆孔灌注樁
1.干作業(yè)鉆孔灌注樁施工過程如圖4－16所示。
2.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。
3.鉆機(jī)就位后，鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，開鉆時先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時糾正鉆孔的偏斜或位移。
4.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。
5.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)計規(guī)定，綁扎牢固，防止變形。用導(dǎo)向鋼筋送入孔內(nèi)，同時防止泥土雜物掉進(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，應(yīng)分層澆筑、分層搗實，每層厚度50～60cm。
二、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。
（1）埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿
①鉆孔前，在現(xiàn)場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護(hù)筒。鉆孔灌注樁-護(hù)筒埋設(shè)見圖4－17。護(hù)筒高2m左右，上部設(shè)1～2個溢漿孔，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，成孔時引導(dǎo)鉆頭的方向。
②在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.5的泥漿，使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實，避免孔內(nèi)漏水，保持護(hù)筒內(nèi)水壓穩(wěn)定；泥漿相對密度大，加大了孔內(nèi)的水壓力，可以穩(wěn)固孔壁，防止塌孔；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）成孔
①潛水鉆機(jī)成孔
②沖擊鉆成孔
③沖抓錐成孔
鉆孔灌注樁-鉆進(jìn)施工見圖4－18。
①潛水鉆機(jī)成孔
a.潛水鉆機(jī)成孔示意圖（如圖4－19）所示。
b.工作方式
水鉆機(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。
c.排渣方式
潛水鉆機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和反循環(huán)排渣兩種方式，如圖4－20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動，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
a.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4－21)
b.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4－22)。
c.沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。
d.沖擊鉆機(jī)就位后，校正沖錘中心對準(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，隨時測定并控制泥漿相對密度。
e.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
a.沖抓錐(圖4－23)錐頭上有一重鐵塊和活動抓片，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，然后開動卷揚(yáng)機(jī)提升錐頭，這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環(huán)成孔。
b.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。
c.適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。
（3）清孔
①驗孔是用探測器檢查樁位、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。
②泥漿護(hù)壁成孔清孔時，對于土質(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，同時不斷地補(bǔ)足清水，被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。
③對于穩(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，清孔后的泥漿相對密度應(yīng)控制在1.15～1.25。
（4）澆筑水下混凝土
①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。
②水下混凝土宜比設(shè)計強(qiáng)度提高一個強(qiáng)度等級，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過試驗確定。
③水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法(圖4－24 )。
④澆筑時，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0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進(jìn)入水中。鉆孔灌注樁-混凝土澆筑見圖4－25。
三、沉管灌注樁
（1）打樁方法
沉管灌注樁是利用錘擊打樁設(shè)備或振動沉樁設(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，利用拔管時的振動將混凝土搗實，便形成所需要的灌注樁。沉管灌注樁樁靴見圖4－26。
（2）樁的分類
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4－27)；利用振動器振動沉管、拔管成樁，稱為振動沉管灌注樁(圖4－28)。
①錘擊沉管灌注樁
錘擊沉管灌注樁機(jī)械設(shè)備示意圖見圖4－27。
②振動沉管灌注樁
振動沉管灌注樁樁機(jī)示意圖見圖4－28。
（3）成孔順序
在沉管灌注樁施工過程中，對土體有擠密作用和振動影響，施工中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場施工條件，考慮成孔的順序。
間隔一個或兩個樁位成孔；
在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；
一個承臺下樁數(shù)在5根以上者，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔。
（4）施工工藝
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，每提升0.5～1.0m，振動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，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。
①錘擊沉管灌注樁
1）錘擊沉管灌注樁施工過程
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4－29所示。
2）錘擊沉管灌注樁施工要點
a.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。沉管時先用低錘錘擊，觀察無偏移后，才正常施打。
b.拔管前，應(yīng)先錘擊或振動套管，在測得混凝土確已流出套管時方可拔管。
c.樁管內(nèi)混凝土盡量填滿，拔管時要均勻，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。
d.在管底未拔到樁頂設(shè)計標(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。
e.樁的中心距在5倍樁管外徑以內(nèi)或小于2m時，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)計強(qiáng)度的50%以后，方可施打。
②振動沉管灌注樁
1)振動沉管灌注樁采用激振器或振動沖擊沉管。
2)其施工過程為：
a.樁機(jī)就位；b.沉管；c.上料；d.拔管
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
a.頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計要求的現(xiàn)象。
b.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。
c.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。
d.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
a.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。
b.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。
c.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60%設(shè)計強(qiáng)度后，再進(jìn)行下根樁的施工。
3)吊腳樁
a.吊腳樁是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。
b.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。
c.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
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)，也稱墩基礎(chǔ)。它由承臺、樁身和擴(kuò)大頭組成(圖4－30)，穿過深厚的軟弱土層而直接坐落在堅硬的巖石層上。優(yōu)點是樁身直徑大，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；樁孔深度由地基土層實際情況控制，樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質(zhì)量。
（1）人工挖掘成孔護(hù)壁方法施工
護(hù)壁的支護(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
①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。
②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。
③護(hù)壁施工段，即支設(shè)護(hù)壁內(nèi)模板(工具式活動鋼模板)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
①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，應(yīng)采用沉井護(hù)壁法挖孔施工。
②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
1)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。
2)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。
3)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。
4)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。
5)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。
6)人工挖掘成孔過程中，應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程施工。
7)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)量要求及安全技術(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)樁的樁位偏差必須符合表4－6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
①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。
②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。
③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。
2.鋼筋籠制作及安放要求
(1)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、加勁箍的間距等均應(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。
(2)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。
(3)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4－7、表4－8的規(guī)定。
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)計變更單及材料代用通知單等。
(2)經(jīng)審定的施工組織設(shè)計、施工方案及執(zhí)行中的變更情況。
(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，堅守崗位，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，待有關(guān)人員查明原因，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。?
2024-09-29 3450 0
2024-09-20 3626 0
2024-09-20 3507 0
Hot News
成功提示
錯誤提示
警告提示
評論 （0）