第七章樁基礎(chǔ)工程施工技術(shù)大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部預(yù)制樁樁基礎(chǔ)施工發(fā)展現(xiàn)狀課程內(nèi)容contents7.17.2混凝土灌注樁7.3樁基礎(chǔ)施工發(fā)展新方向樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)7.47.57.1樁基礎(chǔ)施工發(fā)展現(xiàn)狀樁基礎(chǔ)施工發(fā)展現(xiàn)狀樁基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)是由若干個(gè)沉入土中的單樁在其頂部用承臺(tái)連接起來(lái)的一種深基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降及變形小、沉降穩(wěn)定快、抗震性能強(qiáng)及能適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件等特點(diǎn)。1.樁基礎(chǔ)介紹7.1樁基礎(chǔ)施工發(fā)展現(xiàn)狀樁基礎(chǔ)由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組裝而成。樁基礎(chǔ)可以穿過(guò)軟弱土層，讓上部建筑結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到深處承載力較大的土層上，或者擠入軟土層，在提高土壤密實(shí)度的同時(shí)，與土共同作用，構(gòu)成復(fù)合地基，增強(qiáng)地基的承載力。樁基礎(chǔ)具有承載力高，抗拔力、抗水平力強(qiáng)，抗震作用良好，施工的機(jī)械化程度高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、高鐵等工程。1.樁基礎(chǔ)介紹7.1樁基礎(chǔ)施工發(fā)展現(xiàn)狀1)上部土層軟弱不能滿(mǎn)足承載力和變形要求，而下部存在較好的土層時(shí)，用樁穿越軟弱土層，將荷載傳遞給深部硬土層。2)一定深度范圍內(nèi)不存在較理想的持力層，用樁使荷載沿著樁桿依靠樁側(cè)摩阻力漸漸傳遞。3)基礎(chǔ)需要承受向上的力，用樁依靠樁桿周?chē)呢?fù)摩阻力來(lái)抵抗向上的力，即“抗拔樁”。4)基礎(chǔ)需要承受水平方向的分力時(shí)，可用抗彎的豎樁來(lái)承擔(dān)。5)地基軟硬不均或荷載分布不均，天然地基不能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)物對(duì)不均勻變形的要求時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。6)淺層存在較好土層，但考慮其他因素，仍采用樁基礎(chǔ)，如港口、水利、橋梁工程中結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)周?chē)牡鼗烈耸芮治g或沖刷時(shí)，應(yīng)采用樁基礎(chǔ)；考慮建筑物受相鄰建筑物、地面堆載以及施工開(kāi)挖、打樁等影響，采用淺基礎(chǔ)將會(huì)產(chǎn)生過(guò)量?jī)A斜或沉降時(shí)用樁基礎(chǔ)。7)建筑物下存在不穩(wěn)定土層，如液化土、濕陷性黃土、季節(jié)性?xún)鐾痢⑴蛎浲恋?，采用樁基將荷載傳遞至深部密實(shí)穩(wěn)定土層。2.樁基礎(chǔ)的適用范圍7.17.1樁基礎(chǔ)施工發(fā)展現(xiàn)狀1）按樁身所用材料不同分為：木樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁等。2）按施工方法不同可分為預(yù)制樁和灌注樁。3）按受力性質(zhì)不同可分為端承樁、摩擦樁、摩擦端承樁、端承摩擦樁四類(lèi)。4）樁的直徑d≤250mm的稱(chēng)為小直徑樁；250mm＜d＜800mm的樁稱(chēng)為中等直徑樁；d≥800mm的樁稱(chēng)為大直徑樁。3.樁基礎(chǔ)的分類(lèi)7.2預(yù)制樁7.2預(yù)制樁預(yù)制樁是運(yùn)用比較多的一種樁型，具有制作方便、質(zhì)量可靠、承載力高、施工速度快的特點(diǎn)，但樁在施工時(shí)，對(duì)土的擠密壓緊作用較嚴(yán)重，對(duì)周?chē)h(huán)境影響較大。預(yù)制樁一般有鋼筋混凝土預(yù)制樁與鋼樁兩種。鋼筋混凝土預(yù)制樁有實(shí)心樁和管樁兩種。實(shí)心樁截面大多為正方形，斷面尺寸一般為200mm×200mm~600mm×600mm。單根樁的最大長(zhǎng)度或多節(jié)樁的單節(jié)長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)樁架高度、制作場(chǎng)地、道路運(yùn)輸和裝卸能力而定，一般樁長(zhǎng)不得大于樁斷面的邊長(zhǎng)或外直徑的50倍，通常在27m以?xún)?nèi)。如需打設(shè)30m以上的樁，則將樁分段預(yù)制，在打樁過(guò)程中逐段接長(zhǎng)。管樁為空心樁，一般在預(yù)制廠用離心法生產(chǎn)。樁徑有φ300、φ400、φ500等，每節(jié)長(zhǎng)度2~12m不等。1.預(yù)制樁介紹7.2預(yù)制樁預(yù)制樁可在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。較短的樁(10m以下)多在預(yù)制廠預(yù)制。較長(zhǎng)的樁，一般在打樁現(xiàn)場(chǎng)附近設(shè)置露天預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制。現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制多采用工具式木?；蜾撃０澹卧趫?jiān)實(shí)平整的地坪上，模板應(yīng)平整牢靠，尺寸準(zhǔn)確。疊澆預(yù)制樁的層數(shù)不宜超過(guò)4層，上下層之間、鄰樁之間、樁與底模和模板之間應(yīng)用塑料薄膜、油氈、水泥袋紙或廢機(jī)油、滑石粉等隔離劑隔開(kāi)。上層樁或鄰樁的灌注應(yīng)在下層樁或鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%后方可進(jìn)行?；炷烈瞬捎脵C(jī)械攪拌，機(jī)械振搗，由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑搗實(shí)，一次完成，嚴(yán)禁中斷。嚴(yán)格控制模板和鋼筋的施工幾何誤差及混凝土配合比誤差。預(yù)制樁的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C30，混凝土的粗骨料應(yīng)用粒徑為5~40mm碎石或碎卵石，樁混凝土應(yīng)用攪拌機(jī)拌制、機(jī)械振搗，由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑，一次完成。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d。樁的鋼筋骨架應(yīng)保證位置正確，縱向主筋長(zhǎng)度不夠時(shí)，應(yīng)采用對(duì)焊。同一鋼筋的兩個(gè)接頭距離應(yīng)大于30倍的主筋直徑，但不小于500mm，主筋接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。樁的表面應(yīng)平整、密實(shí)，掉角的深度不應(yīng)超過(guò)10mm，且局部蜂窩和掉角的缺損總面積不得超過(guò)該樁表面全部面積的0.5%，并不得過(guò)分集中?；炷潦湛s產(chǎn)生的裂縫深度不得大于20mm，寬度不得大于0.25mm；橫向裂縫長(zhǎng)度不得超過(guò)邊長(zhǎng)的一半(圓樁或多角形樁不得超過(guò)直徑或?qū)蔷€的1/2)。樁頂和樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。2.預(yù)制樁的制作7.2預(yù)制樁鋼樁主要有鋼管樁和H型鋼樁兩種，鋼管樁一般采用Q235鋼樁進(jìn)行制作，樁端常采用兩種形式：帶加強(qiáng)箍或不帶加強(qiáng)箍的敞口形式以及平底或錐底的閉口形式。H型鋼常采用Q235或Q345鋼制作，每節(jié)長(zhǎng)度不宜超過(guò)12~15m，樁端可采用帶端板和不帶端板的形式，不帶端板的樁端可做成錐底的閉口形式。鋼樁都在工廠生產(chǎn)完成后運(yùn)至工地使用。制作鋼樁的材料必須符合設(shè)計(jì)要求，并具有出廠合格證明與試驗(yàn)報(bào)告。制作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有平整的場(chǎng)地與擋風(fēng)防雨措施，以保證加工質(zhì)量。鋼樁在地面下仍會(huì)發(fā)生腐蝕，因此應(yīng)做好仿佛處理。鋼樁防腐處理可采用外表面涂防腐層，增加腐蝕裕量及陰極保護(hù)。當(dāng)鋼管樁內(nèi)壁與外界隔絕時(shí)，可不考慮內(nèi)壁防腐。2.預(yù)制樁的制作7.2預(yù)制樁混凝土預(yù)制樁須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方可起吊，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后方可進(jìn)行運(yùn)輸和打樁。樁起吊時(shí)，吊點(diǎn)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。若設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定且無(wú)吊環(huán)時(shí)，綁扎點(diǎn)的位置和數(shù)量根據(jù)樁長(zhǎng)確定，并符合起吊彎矩最小的原則。對(duì)18m以上的樁至少3點(diǎn)起吊，18m以下的樁可以用1點(diǎn)或2點(diǎn)起吊。吊點(diǎn)布置如圖所示。起吊時(shí)，必須平穩(wěn)，并且不得損壞，吊點(diǎn)同時(shí)離地，并采取措施保護(hù)樁身質(zhì)量，防止撞擊和受震動(dòng)。3.預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸和堆放7.2預(yù)制樁打樁前，需將樁從制作處運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)堆放或直接運(yùn)至樁架前，應(yīng)根據(jù)打樁順序和速度隨打隨運(yùn)，避免二次搬運(yùn)。長(zhǎng)距離運(yùn)輸可采用大平板車(chē)或輕便軌道平臺(tái)車(chē)運(yùn)輸，短距離可直接用起重機(jī)吊運(yùn)。運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)對(duì)樁采取保護(hù)措施，以防運(yùn)輸中晃動(dòng)或滑動(dòng)，使樁體受到損壞。樁的堆放場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)，排水通暢。樁按規(guī)格、樁號(hào)分類(lèi)分層疊置，對(duì)混凝土樁，堆放層數(shù)不宜超過(guò)4層；對(duì)鋼管樁，直徑在900mm左右的不宜超過(guò)3層，直徑在600mm左右的不宜超過(guò)4層，直徑在400mm左右的不宜超過(guò)5層。支承點(diǎn)應(yīng)設(shè)在吊點(diǎn)處，上下墊木應(yīng)在同一垂直線上，并支承平穩(wěn)，對(duì)圓形的混凝土樁或鋼管樁的兩側(cè)應(yīng)用木楔塞緊，防止其滾動(dòng)。3.預(yù)制樁的起吊、運(yùn)輸和堆放7.2預(yù)制樁預(yù)制樁的沉樁方法有錘擊法、靜壓法、振動(dòng)法及水沖法等。其中以錘擊法和靜壓法應(yīng)用較多。（1）錘擊法沉樁錘擊法沉樁是利用樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能量將樁沉入土中，是預(yù)制樁最常用的沉樁方法，該法施工速度快、機(jī)械化程度高、適用范圍廣，但施工時(shí)有振動(dòng)、擠土和噪聲污染現(xiàn)象，不宜在市區(qū)和夜間施工。打樁所用的機(jī)具設(shè)備主要包括樁錘、樁架及動(dòng)力裝置三部分。4.預(yù)制樁的沉樁7.2預(yù)制樁打樁順序是否合理，直接影響打樁工程的速度和樁基質(zhì)量。當(dāng)樁的中心距小于4倍樁徑時(shí)，打樁順序尤為重要。由于打樁對(duì)土體的擠密作用，使先打的樁因受水平推擠而造成偏移和變位，或被垂直擠拔造成浮樁，而后打入的樁因土體擠密，難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或入土深度，造成土體隆起和擠壓，截樁過(guò)大。所以，群樁施打時(shí)，為了保證打樁工程質(zhì)量，防止周?chē)ㄖ锸芡馏w擠壓的影響，打樁前應(yīng)根據(jù)樁的密集程度、樁的規(guī)格、長(zhǎng)短和樁架移動(dòng)方便來(lái)正確選擇打樁順序。4.預(yù)制樁的沉樁7.2預(yù)制樁（2）靜壓法沉樁靜力壓樁是利用靜力壓力將預(yù)制樁壓入土中的一種沉樁工藝。相比于錘擊沉樁，它具有施工無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、節(jié)約材料、降低成本、提高施工質(zhì)量、沉樁速度快等特點(diǎn)。其工作原理是通過(guò)安置在壓樁機(jī)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引，由鋼絲繩、滑輪及壓梁，將整個(gè)樁機(jī)的自重力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）振動(dòng)法沉樁振動(dòng)沉樁是利用固定在樁頂部的振動(dòng)器所產(chǎn)生的激振力，通過(guò)樁身使土顆粒受迫振動(dòng)，改變排列組織、產(chǎn)生收縮和位移，使樁表面與土層間摩擦力減少，樁在自重和振動(dòng)力共同作用下沉入土中。它適用于長(zhǎng)度不大的鋼管樁、H型鋼樁及混凝土預(yù)制樁，并常用于沉管灌注樁施工。這種方法適用于砂石、黃土、軟土和亞黏土低級(jí)，在飽和砂土中的效果更為顯著，但在砂礫層中采用是，需要配以水沖法。振動(dòng)沉樁施工速度快、操作安全方便，但需要有足夠電源和電氣設(shè)備，施工時(shí)有油煙排放的污染，噪音大，在硬質(zhì)土層中不宜貫入。（4）水沖法沉樁水沖沉樁是在在樁旁插入一根與之平行的射水管，利用高壓水流沖刷樁尖下的土體，以減少樁表面與土體間的摩阻力和樁尖下端土的阻力，使樁在自重或錘擊作用下，沉入土中。水沖法適用于砂土、礫石或其他較堅(jiān)硬土層，特別適于沉入較重的鋼筋混凝土方樁。但在附近有舊房屋或結(jié)構(gòu)物時(shí)，由于水流的沖刷將會(huì)引起周邊沉陷，故在采取有效措施前，不得采用此法。施工中常用水沖法與錘擊或振動(dòng)法聯(lián)合使用。4.預(yù)制樁的沉樁7.3混凝土灌注樁7.3混凝土灌注樁混凝土灌注樁(亦稱(chēng)現(xiàn)澆樁)是直接在現(xiàn)場(chǎng)樁位上使用機(jī)械或人工等方法成孔，然后在孔內(nèi)安裝鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。不同成孔方法的采用是根據(jù)不同的土質(zhì)和地下水條件、一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素決定的。按照其成孔方法的不同，可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工灌注樁以及爆擴(kuò)灌注樁等?；炷凉嘧犊蛇m應(yīng)各種底層的變化，無(wú)需接樁，施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)擠土、噪聲小，宜在建筑物密集地區(qū)使用，但其操作要求嚴(yán)格，施工后需要較長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)期，成孔時(shí)有大量的土渣或泥漿排出。1.混凝土灌注樁介紹7.3混凝土灌注樁1）確定成孔施工順序鉆孔灌注樁和機(jī)械擴(kuò)孔對(duì)土沒(méi)有擠密作用，一般可按鉆機(jī)行走最方便等現(xiàn)場(chǎng)條件確定成孔施工順序。沉管灌注樁和爆擴(kuò)灌注樁對(duì)土有擠密、振動(dòng)影響，可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件確定施工順序：間隔1個(gè)或2個(gè)樁位成孔；在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；5根以上單樁組成的群樁基礎(chǔ)，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔等。2）成孔深度的控制摩擦型樁：摩擦樁以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)控制成孔深度；端承摩擦樁必須保證設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)及樁端進(jìn)入持力層深度；當(dāng)采用錘擊沉管法成孔時(shí)，樁管入土深度以標(biāo)高控制為主，以貫入度控制為輔。端承型樁：當(dāng)采用錘擊法成孔時(shí)，沉管深度控制以貫入度為主，設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高控制為輔。3）鋼筋籠的制作制作鋼筋籠時(shí)，要求主筋環(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(jì)規(guī)定。箍筋和主筋之間一般采用點(diǎn)焊。分段制作的鋼筋籠，其接頭宜采用焊接并應(yīng)遵守《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。4）混凝土的配制配制混凝土所用的材料與性能要進(jìn)行選用。灌注樁混凝土所用粗骨料可選用卵石或碎石，其最大粒徑不得大于鋼筋凈距的1/3，對(duì)于沉管灌注樁且不宜大于50mm。水下澆筑混凝土具有無(wú)振動(dòng)、無(wú)排污的優(yōu)點(diǎn)，又能在流砂、卵石、地下水、易塌孔等復(fù)雜地質(zhì)條件下順利成樁，而且由于其擴(kuò)散滲透的水泥漿而大大提高了樁體質(zhì)量，其承載力為一般灌注樁的1.5~2倍。2.灌注樁施工準(zhǔn)備工作7.3混凝土灌注樁鉆孔灌注樁是指利用鉆孔機(jī)械鉆出樁孔，并在孔中澆筑混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁。根據(jù)鉆孔機(jī)械的鉆頭是否在土壤的含水層中施工，又分為泥漿護(hù)壁成孔和干作業(yè)成孔兩種施工方法。（1）泥漿護(hù)壁成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔灌注樁適用于工業(yè)與民用建筑中地下水位高的軟、硬土層泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工程。泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁，防止坍塌和排除土渣成孔以及冷卻與潤(rùn)滑鉆頭。泥漿一般需專(zhuān)門(mén)配制，當(dāng)在黏土中成孔時(shí)，也可用孔內(nèi)鉆渣原土自造泥漿。成孔的方法按設(shè)備分為沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆及潛水鉆成孔法。沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆適于碎石土、砂土、粘性土及風(fēng)化巖地基，潛水鉆適用于粘性土、淤泥質(zhì)土及砂土。泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝流程如圖所示：3.鉆孔灌注樁（泥漿護(hù)壁成孔灌注樁）7.3混凝土灌注樁工藝流程：1）測(cè)定樁位。根據(jù)建筑的軸線控制樁定出樁基礎(chǔ)的每個(gè)樁位，可用小木樁標(biāo)記。2)埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒一般由4~8mm厚鋼板制成的圓筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑。其上部宜開(kāi)設(shè)1~2個(gè)溢漿孔，便于溢出泥漿并流回泥漿池進(jìn)行回收。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)先挖去樁孔處表土，將護(hù)筒埋入土中。護(hù)筒的作用有：成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭方向；提高孔內(nèi)泥漿水頭，防止塌孔；固定樁孔位置、保護(hù)孔口。3）制備泥漿。制備泥漿的方法應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件確定。泥漿的作用是將鉆孔內(nèi)不同土層中的空隙滲填密實(shí)，使孔內(nèi)滲漏水達(dá)到最低限度，并保持孔內(nèi)維持著一定的水壓以穩(wěn)定孔壁。4）成孔。樁架就位后，鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。鉆孔時(shí)應(yīng)在孔中注入泥漿，并始終保持泥漿液面高于地下水位1.0m以上，以起護(hù)壁、攜渣、潤(rùn)滑鉆頭、降低鉆頭發(fā)熱、減少鉆進(jìn)阻力等作用。鉆孔進(jìn)尺速度應(yīng)根據(jù)土層類(lèi)別、孔徑大小、鉆孔深度和供水量確定。5）清孔。鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行清孔。清孔滿(mǎn)足要求后，應(yīng)立即吊放鋼筋籠并灌注混凝土。6）下鋼筋籠，澆混凝土。清孔完畢后，應(yīng)立即吊放鋼筋籠，及時(shí)進(jìn)行水下澆筑混凝土。鋼筋籠埋設(shè)前應(yīng)在其上設(shè)置定位鋼筋環(huán)，混凝土墊塊或于孔中對(duì)稱(chēng)設(shè)置3~4根導(dǎo)向鋼筋，以確保保護(hù)層厚度。。水下澆筑混凝土通常采用導(dǎo)管法施工。3.鉆孔灌注樁（泥漿護(hù)壁成孔灌注樁）7.3混凝土灌注樁（2）干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁施工工藝如圖所示。與泥漿護(hù)壁成孔灌注樁類(lèi)似而簡(jiǎn)單，適用于地下水位較低、在成孔深度內(nèi)無(wú)地下水的干土層中樁基的成孔施工。施工準(zhǔn)備：1）地上、地下障礙物都處理完畢，達(dá)到“三通一平”，施工用的臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)備就緒。2）場(chǎng)地標(biāo)高一般為承臺(tái)梁的上皮標(biāo)高，并已經(jīng)過(guò)夯實(shí)或碾壓。3）分段制作好鋼筋籠，其長(zhǎng)度以5~8m為宜。4）根據(jù)圖紙放軸線及樁位點(diǎn)，抄上水平標(biāo)高木橛，并經(jīng)過(guò)預(yù)檢簽字。5）正式施工前要做成孔試驗(yàn)，數(shù)量不少于2根。6）選擇和確定鉆孔機(jī)的進(jìn)出路線和鉆孔順序，制定施工方案，做好技術(shù)交底。7）鉆機(jī)鉆孔前，做好準(zhǔn)備工作。雨季施工時(shí)需加白灰碾壓以保證鉆孔機(jī)行車(chē)安全。3.鉆孔灌注樁（干作業(yè)成孔灌注樁）7.3混凝土灌注樁施工設(shè)備主要有螺旋鉆機(jī)、鉆孔擴(kuò)機(jī)等，目前常用螺旋鉆機(jī)成孔。干作業(yè)成孔時(shí)，以螺旋鉆成孔較有代表性。螺旋鉆成孔是利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆桿的螺旋葉片前端的鉆頭旋轉(zhuǎn)削土，被切的土塊隨鉆頭旋轉(zhuǎn)，并沿螺旋葉片上升而被推出孔外，是干作業(yè)成孔的主要方法。

常用的螺旋鉆機(jī)有履帶式和步履式兩種。前者一般由履帶車(chē)、支架、導(dǎo)桿、鵝頭架滑輪、電動(dòng)機(jī)頭、螺旋鉆桿及出土筒組成。后者的行走度盤(pán)為步履式，在施工時(shí)用步履進(jìn)行移動(dòng)。步履式機(jī)下裝有活動(dòng)輪子，施工完畢后裝上輪子由機(jī)動(dòng)車(chē)牽引到另一工地。3.鉆孔灌注樁（干作業(yè)成孔灌注樁）7.3混凝土灌注樁施工方法：

鉆機(jī)按樁位就位時(shí)，鉆桿要垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，放下鉆機(jī)使鉆頭觸及土面。鉆孔時(shí)，開(kāi)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋動(dòng)鉆桿鉆進(jìn)，先慢后快，避免鉆桿搖晃，并隨時(shí)檢查鉆孔偏移。一節(jié)鉆桿鉆入后，應(yīng)停機(jī)接上第二節(jié)，繼續(xù)鉆到要求深度。施工中應(yīng)注意鉆頭在穿過(guò)軟硬土層交界處時(shí)，應(yīng)保持鉆桿垂直，緩慢進(jìn)尺。在含磚頭、瓦塊的雜填土或含水量較大的軟塑粘土層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量減少鉆桿晃動(dòng)，以免擴(kuò)大孔徑及增加孔底虛土。鉆進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)電流變化及時(shí)調(diào)整，鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)清理孔口積土。如出現(xiàn)鉆桿跳動(dòng)、機(jī)架搖晃、鉆不進(jìn)或鉆頭發(fā)出響聲等異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停鉆檢查、處理。如遇到地下水、縮孔、塌孔等異常現(xiàn)象，應(yīng)會(huì)同有關(guān)單位研究處理。

鉆孔至要求深度后，可用鉆機(jī)在原處空轉(zhuǎn)清土，然后停轉(zhuǎn)，提升鉆桿卸土。如孔底虛土超過(guò)容許厚度，可用輔助掏土工具或二次投鉆清底。清孔完畢后應(yīng)用蓋板蓋好孔口。清孔后應(yīng)及時(shí)吊放鋼筋籠，澆筑混凝土。澆混凝土前，必須復(fù)查孔深、孔徑、孔壁垂直度、孔底虛土厚度，不合格時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。從成孔至混凝土澆筑的時(shí)間間隔，不得超過(guò)24h。灌注樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15,坍落度一般采用80~100mm,混凝土應(yīng)分層澆筑，振搗密實(shí)，連續(xù)進(jìn)行，隨澆隨振，每層的高度不得大于1.50m。當(dāng)混凝土澆筑到樁頂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)超過(guò)樁頂標(biāo)高，以保證在鑿除浮漿層后，使樁頂標(biāo)高和質(zhì)量能符合設(shè)計(jì)要求。3.鉆孔灌注樁（干作業(yè)成孔灌注樁）7.3混凝土灌注樁沉管灌注樁是套管成孔的主要樁型，是利用錘擊打樁法或振動(dòng)方法，將帶有鋼筋混凝土樁尖(如圖所示)的鋼管樁沉入土中，然后灌注混凝土并拔管而成，采用振動(dòng)沉管時(shí)，稱(chēng)振動(dòng)沉管灌注樁；采用錘擊沉管時(shí)，稱(chēng)為錘擊沉管灌注樁。4.沉管灌注樁（1）錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁是采用落錘、蒸汽錘或柴油錘將鋼套管沉入土中成孔，然后灌注混凝土或鋼筋混凝土，抽出鋼管而成。錘擊沉管灌注樁宜用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基。（2）振動(dòng)沉管灌注樁振動(dòng)沉管灌注樁除宜用于一般粘性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基，還適用于稍密及中密的碎石土地基。由于振動(dòng)使土層受到擾動(dòng)，會(huì)大大降低地基強(qiáng)度，因此，當(dāng)在軟粘土和淤泥質(zhì)土地基施工時(shí)土層最少養(yǎng)護(hù)一個(gè)月，砂層和硬土層需養(yǎng)護(hù)半個(gè)月，土層才能恢復(fù)強(qiáng)度。7.3混凝土灌注樁人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。適用于工業(yè)及民用建筑中粘土、粉質(zhì)粘土及含少量砂石粘土層，且地下水位低的人工成孔灌注樁工程。其施工特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單；無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、不污染環(huán)境，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)薪ㄖ锏挠绊懶?；施工速度快，可按施工進(jìn)度要求決定同時(shí)開(kāi)挖樁孔的數(shù)量；土層情況明確，可直接觀察到地質(zhì)變化，樁底沉渣能清除干凈。當(dāng)高層建筑選用大直徑灌注樁，而其施工現(xiàn)場(chǎng)又在狹窄市區(qū)時(shí)，宜采用人工挖孔。其缺點(diǎn)是人工耗量大，開(kāi)挖效率低，安全操作條件差等。5.人工灌注樁7.3混凝土灌注樁爆擴(kuò)灌注樁又稱(chēng)爆擴(kuò)樁，在孔底放入炸藥，再灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴(kuò)大頭，此時(shí)，孔內(nèi)混凝土落入孔底空腔內(nèi)，再放置鋼筋骨架，澆筑樁身混凝土而制成的灌注樁。

爆擴(kuò)灌注樁在粘性土層中使用效果好，但在軟土及砂土中不易成型，樁長(zhǎng)(H)一般為3~6m，最大不超過(guò)10m，擴(kuò)大頭直徑D為2.5~3.5d。這種樁具有成孔簡(jiǎn)單、節(jié)省勞力和成本低等優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)量不便檢查，施工要求較嚴(yán)格。爆擴(kuò)樁的施工一般可采取樁孔和擴(kuò)大頭分兩次爆擴(kuò)形成，其施工過(guò)程如圖所示。6.爆擴(kuò)灌注樁7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)翅片樁是在鋼管樁的端部及樁身位置環(huán)節(jié)環(huán)形的旋轉(zhuǎn)一定角度的鋼板形成的一種異形鋼管樁結(jié)構(gòu)，如圖所示。翅片的直徑一般取為原樁直徑的1.5~2.5倍，通過(guò)翅片的設(shè)置增強(qiáng)了端承力。這與我國(guó)原創(chuàng)研發(fā)的擠擴(kuò)支盤(pán)樁具有類(lèi)似的特征。1.多節(jié)翅片樁與水泥土復(fù)合樁基工法翅片樁的鋼管樁本身的樁徑并不大，在114.3~355.6mm之間,

相應(yīng)的翅片樁的直徑在250~700mm之間，

水泥攪拌樁處理體的直徑在500~1000mm之間，通過(guò)多節(jié)翅片樁與改良土體的共同受力，可在節(jié)省作業(yè)空間與設(shè)備要求的情況下，提高豎向及水平向的承載力能力。翅片樁與水泥土攪拌樁組合可以形成插芯勁性復(fù)合樁基，豎向承載能力更強(qiáng)。2011年日本京都大學(xué)采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方式，研究了在水泥攪拌樁體中旋轉(zhuǎn)貫入多節(jié)翅片鋼管樁的豎向承載特征。與水泥土攪拌樁中插入鋼管樁的鋼管水泥土樁的承載機(jī)理、尺寸構(gòu)造及設(shè)備場(chǎng)地等也進(jìn)行了對(duì)比，內(nèi)容在之后展示。對(duì)比表明翅片鋼管水泥土樁具有節(jié)省鋼材、擠土率小、所占施工面積小等特點(diǎn)，城市狹窄空間中具有很好的適用性。7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)鋼管水泥土樁和翅片鋼管水泥土樁對(duì)比1.多節(jié)翅片樁與水泥土復(fù)合樁基工法比較內(nèi)容鋼管水泥土樁翅片鋼管水泥土樁用途土木結(jié)構(gòu)物（道路、鐵道、橋梁等）建筑結(jié)構(gòu)為主（住宅、工廠、學(xué)校等）承載模式打入持力層的端承為主摩擦樁受力模式為主鋼管樁（樁端模式）表面凸起的鋼管（樁端開(kāi)口）多節(jié)翅片的鋼管（樁端封閉）樁徑鋼管直徑—凸起外徑Ф500-505mm～Ф1300-1305mm（凸起外徑/鋼管直徑：1.004～1.010）鋼管直徑—翅片外徑Ф114.3-250mm～Ф335.6-700mm（翅片外徑/鋼管直徑：1.57～3.062）鋼管直徑-改良土直徑鋼管徑—改良土徑Ф500-700mm～Ф1300-1500mm改良土徑/鋼管徑：1.154～1.40鋼管徑—改良土徑Ф114.3-500mm～Ф355.3-1000mm改良土徑/鋼管徑：1.154～1.40標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格鋼管徑—改良土徑Ф800-1200mm～Ф1000-1400mm鋼管徑—改良土徑Ф267.4-700mm～Ф1000mm擠土率50%以下30%以下施工機(jī)械大型設(shè)備-三點(diǎn)式打樁機(jī)小型施工機(jī)械必要施工面積400m2以上80m2以上7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁又稱(chēng)多節(jié)三岔擠擴(kuò)灌注樁，簡(jiǎn)稱(chēng)DX擠擴(kuò)灌注樁或DX樁，是以發(fā)明人賀德新名字的拼音字母命名的。DX擠擴(kuò)灌注樁通過(guò)沿樁身不同部位設(shè)置的承力盤(pán)和承力岔，使等直徑灌注樁成為變截面多支點(diǎn)的端承摩擦樁或摩擦端承樁，從而改變樁的受力機(jī)理，顯著提高單樁承載力，既能提供較高的豎向抗壓承載力，也能提供較高的豎向抗拔承載力。DX液壓擠擴(kuò)裝置(三岔雙缸雙向液壓擠擴(kuò)裝置的簡(jiǎn)稱(chēng))是在樁周土體中擠擴(kuò)形成承力岔和承力盤(pán)腔體的DX液壓擠擴(kuò)專(zhuān)用設(shè)備。2.三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁(DX樁)7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)DX樁特點(diǎn)：(1)成樁質(zhì)量可靠三岔雙向旋擴(kuò)裝置獨(dú)特的雙缸雙向液壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，使旋擴(kuò)臂呈水平運(yùn)動(dòng)方向旋擴(kuò)擠壓孔側(cè)土體，成孔完整，施工差異性小，成樁一致性好。(2)單樁承載力高與普通直孔灌注樁相比，因DX樁增加多個(gè)承力盤(pán)，DX樁端承面積大幅度增加，所以，DX樁單樁承載力比普通直孔灌注樁大幅度提高。如p800mm直徑的樁增設(shè)p2000mm的承力盤(pán)，DX樁承力盤(pán)的端承(截面)面積是直樁的5倍之多。故DX樁具備良好的豎向抗壓能力和抗拔能力。(3)節(jié)約成本、縮短工期由于單樁承載力大大提高，一般而言與普通鉆孔灌注樁相比，節(jié)約原材料20%以上，可節(jié)省樁基總造價(jià)20~30%，同時(shí)，相比較大直徑鉆孔灌注樁可縮短樁長(zhǎng)，減小樁徑或減少樁數(shù)，從而縮短工期。(4)設(shè)計(jì)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)DX樁可在多種土層中成樁，不受地下水位限制，并可以根據(jù)承載力要求采取增設(shè)承力盤(pán)數(shù)量來(lái)提高單樁承載力。(5)施工過(guò)程可控制由于樁身承力盤(pán)腔是通過(guò)液壓旋擴(kuò)臂旋擠土體形成,儀表能顯示出壓力變化情況，因此，施工時(shí)能大致了解到土層軟硬性，當(dāng)發(fā)現(xiàn)與試樁首擴(kuò)壓力有明顯差異時(shí)，可采取調(diào)整盤(pán)位或增設(shè)承力盤(pán)數(shù)量的措施，以確保單樁承載力，這是其它樁型施工無(wú)法做到的可控性特點(diǎn)。2.三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁(DX樁)7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁施工流程示意圖2.三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁(DX樁)7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)樁端壓力注漿樁是指鉆孔、沖孔和挖孔灌注樁在成樁后，通過(guò)預(yù)埋在樁身的注漿管利用壓力作用，將能固化的漿液(如純水泥漿、水泥砂漿、加外加劑及摻合料的水泥漿、超細(xì)水泥漿、化學(xué)漿液等)，經(jīng)樁端的預(yù)留壓力注漿裝置均勻地注入樁端地層；視漿液性狀、土層特性和注漿參數(shù)等不同條件，壓力漿液對(duì)樁端土層、中風(fēng)化與強(qiáng)風(fēng)化基巖、樁端虛土及樁端附近的樁周土層起到滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結(jié)或多種形式的組合等不同作用，改變其物理力學(xué)性能及樁與巖、土之間的邊界條件，消除虛土隱患，從而提高樁的承載力以及減少樁基的沉降量。樁端壓力注漿樁分為樁身中心鉆孔埋管注漿法(a)和樁側(cè)鉆孔埋管注漿法(b)。3.樁端壓力注漿樁7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)樁端壓力注漿樁的特點(diǎn)：(1)優(yōu)點(diǎn)樁端壓力注漿樁除保留了各種灌注樁的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)大幅度提高樁的承載力，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。北京市建筑工程研究院采用長(zhǎng)螺旋鉆成孔的樁端壓力注漿樁，其極限荷載為同條件的不注漿樁的1.7~3.7倍；國(guó)內(nèi)外泥漿護(hù)壁成孔的樁端壓力注漿樁，其極限荷載為同條件的不注漿樁的1.2~2.5倍。2)采用樁端壓力注漿工藝,可改變樁端虛土(包括孔底擾動(dòng)土、孔底沉淀土、孔口與孔壁回落土等)的組成結(jié)構(gòu)，形成水泥土擴(kuò)大頭，可解決普通灌注樁樁端虛土這一技術(shù)難題，對(duì)確保樁基工程質(zhì)量具有重要意義。3)適應(yīng)性廣。4)壓力注漿時(shí)可測(cè)試注漿量、注漿壓力和樁頂、上抬量等參數(shù)，既能進(jìn)行壓漿樁的質(zhì)量管理，又能預(yù)估單樁承載力。5)因?yàn)闃抖藟毫ψ{樁是成樁后進(jìn)行壓力注漿，故其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果明顯高于成孔后(即成樁前)進(jìn)行壓力注漿的孔底壓力注漿類(lèi)樁。6)施工方法靈活，注漿設(shè)備簡(jiǎn)單，便于普及。(2)缺點(diǎn)1)必須精心施工，否則會(huì)造成注漿管被堵、注漿管被包裹地面冒漿和地下竄漿等現(xiàn)象。2)需注意相應(yīng)的灌注樁的成孔和成樁工藝，確保其施工質(zhì)量，否則將影響樁端壓力注漿工藝的效果。3)壓力注漿必須在樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值后方可進(jìn)行，因此會(huì)增加施工周期。但當(dāng)施工場(chǎng)地樁數(shù)較多時(shí)，可采取流水施工方法縮短工期。3.樁端壓力注漿樁7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)樁端壓力注漿樁適用范圍：樁端壓力注漿樁適應(yīng)性較大，幾乎可適用于各種土層及強(qiáng)、中風(fēng)化巖層；既能在水位以上干作業(yè)成孔成樁，也能在有地下水的情況下成孔成樁;螺旋鉆成孔、貝諾特法成孔、正循環(huán)鉆成孔、反循環(huán)鉆成孔、潛水鉆成孔、人工挖孔、鉆斗鉆成孔和沖擊鉆成孔灌注樁在成樁前，只要在樁端預(yù)留壓力注漿裝置，均可在成樁后進(jìn)行樁端壓力注漿。樁端壓力注漿樁的施工工藝流程：樁端壓力注漿樁的施工工藝流程主要由成孔，下放鋼筋籠和壓力注漿室、灌漿管，灌注混凝土，壓力注漿，沖洗高壓膠管等配套機(jī)具幾個(gè)部分組成。1)成孔：視地層和地下水位情況采用合適的成孔方法。2)下放鋼筋籠和壓力注漿室、灌漿管壓力注漿室或灌漿腔可采用多種形式。3)按常規(guī)方法灌注混凝土：當(dāng)鋼筋籠及灌漿室、灌漿管下放完畢后，就可以進(jìn)行樁身混凝土的澆注工作。4)壓力注漿：當(dāng)樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到某一值后，即可開(kāi)始通過(guò)注漿管向預(yù)留的注漿室或灌漿腔開(kāi)始灌注水泥漿，當(dāng)溢漿管開(kāi)始冒漿后，停泵，封堵冒漿管，繼續(xù)開(kāi)泵進(jìn)行高壓注漿。隨著水泥漿的繼續(xù)灌注，密封層頂破，在樁端處形成水泥土擴(kuò)大頭。如有必要，可進(jìn)行多次注漿。5)壓力注漿終止條件：壓力注漿終止條件應(yīng)在樁端壓力注漿設(shè)計(jì)時(shí)明確，通常采用以下條件控制：壓入的水泥量已達(dá)到設(shè)計(jì)要求；壓入的水泥量已達(dá)到設(shè)計(jì)要求的某一值，入口壓力已達(dá)到某一值，且持壓超過(guò)某一時(shí)間；壓入的水泥量已達(dá)到某一值，地面開(kāi)始冒漿；注漿壓力已達(dá)到某一值，不管注漿量為多少；樁體上浮量超過(guò)某一數(shù)值。6)注漿結(jié)束后沖洗干凈高壓膠管、泵、攪拌機(jī)、儲(chǔ)漿池這樣做的目的是為下次注漿做好準(zhǔn)備工作。3.樁端壓力注漿樁7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)螺桿樁及其成樁工法其主要技術(shù)特征表現(xiàn)為樁的“上部為直柱型，下部為螺紋形”，形狀類(lèi)似一個(gè)擰入土中的大“螺絲釘”。樁體幾何斷面更符合附加應(yīng)力場(chǎng)由上而下減少的分布規(guī)律。采用了變截面的構(gòu)造形狀，滿(mǎn)足了附加應(yīng)力的分布規(guī)律和應(yīng)力分擔(dān)比及剛度變化的要求，調(diào)整了土與樁之間的作用，樁側(cè)土體應(yīng)力分?jǐn)偙燃皯?yīng)力擴(kuò)散度提高，樁端荷載減少，使樁身受力與土體受力協(xié)調(diào)一致。樁歸類(lèi)于半擠土成型樁。螺桿樁改變了樁與土體之間相互作用的模式，樁與土界面構(gòu)成了機(jī)械型咬合。將常識(shí)中“螺絲釘比釘子牢固”的道理運(yùn)用在樁施工中，使其更牢固的特點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。樁在豎向受力方面，附加應(yīng)力是遵循由上至下逐步減小的規(guī)律，樁身應(yīng)力逐步分擔(dān)，即樁身的應(yīng)力集中為上部大于下部。螺桿樁的上大下小的分段設(shè)計(jì)滿(mǎn)足了附加應(yīng)力的分布規(guī)律。樁的豎向承載力與樁的長(zhǎng)細(xì)比有著密切的關(guān)系，樁斷面積的大小和剛度的變化在制約樁的受力及變形方面起重要作用。螺桿樁上部的柱體段在荷載傳遞過(guò)程中，加大了受壓面積，提高了樁身剛度和對(duì)螺紋段功能發(fā)揮起到承上啟下的作用。4.螺桿樁技術(shù)7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)螺桿灌注樁作為一種新型樁，每立方米混凝土提供的單樁豎向承載力高，樁身下段表面帶螺紋，且無(wú)泥皮，樁端無(wú)沉渣，不塌孔。具有環(huán)保效果好、噪音低、無(wú)振動(dòng)，無(wú)泥漿污染與渣土排放、施工程序簡(jiǎn)便、樁身質(zhì)量可靠、承載力相對(duì)較高，節(jié)約資源消耗少、綜合效益較好等優(yōu)點(diǎn)。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，螺桿樁存在以下優(yōu)勢(shì)：4.螺桿樁技術(shù)灌注樁長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁預(yù)制樁螺桿樁承載性能同樁徑、同樁長(zhǎng)單樁承載能力比值0.80.711.2單位體積承載能力比值（1）0.80.711.2同樁徑、同樁長(zhǎng)單樁抗拔力比值110.81.5(1)承載力優(yōu)勢(shì)：7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)4.螺桿樁技術(shù)(2)

適應(yīng)性?xún)?yōu)勢(shì)：7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)4.螺桿樁技術(shù)(3)造價(jià)優(yōu)勢(shì)：灌注樁長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁預(yù)制樁螺桿樁樁基綜合造價(jià)比1.31.210.8~0.9基礎(chǔ)造價(jià)比1.61.210.87.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)4.螺桿樁技術(shù)(4)工效優(yōu)勢(shì)：灌注樁長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁預(yù)制樁螺桿樁靜壓錘擊成樁速度＜6米/時(shí)≥120米/天≥120米/天≥120米/天≥120米/天沉降大小一般一般較小較小很小7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)4.螺桿樁技術(shù)(5)環(huán)保優(yōu)勢(shì)：灌注樁長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁預(yù)制樁螺桿樁噪音無(wú)無(wú)有無(wú)泥土外運(yùn)有有無(wú)無(wú)泥漿污染有無(wú)無(wú)無(wú)(6)與預(yù)制管樁相比的其它優(yōu)勢(shì)：①可以入中風(fēng)化巖；②可施工樁徑200~1000mm，可提供1000~8000kN特征值；③由于樁身螺紋的存在，抗拔力比預(yù)制管樁高2倍以上；④在敏感土層可實(shí)現(xiàn)半擠土施工，避免了管樁存在的擠土負(fù)效應(yīng)。7.4樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)4.螺桿樁技術(shù)

第三代螺桿樁機(jī)在打樁直徑、打樁深度、打樁速度上都有顯著突破。在設(shè)計(jì)中樁機(jī)、鉆桿、鉆頭產(chǎn)生了16項(xiàng)專(zhuān)利。7.5樁基礎(chǔ)施工發(fā)展新方向7.5樁基礎(chǔ)施工發(fā)展新方向1.

樁的尺寸向長(zhǎng)、大方向發(fā)展

基于高層、超高層建筑物及大型橋主塔樁基礎(chǔ)等承載的需要，樁徑越來(lái)越大，樁長(zhǎng)越來(lái)越長(zhǎng)。歐美及日本的鋼管樁長(zhǎng)度已達(dá)100m以上，樁徑超過(guò)2500mm；上海金茂大廈鋼管樁樁端進(jìn)入地面下80m的砂層，樁徑為914.4mm；溫州地區(qū)靜壓式鋼筋混凝土預(yù)制樁長(zhǎng)度已達(dá)70m以上，樁斷面600mm×600mm。我國(guó)在大江、大河及海上修建的大跨徑橋梁基本上均采用鉆孔灌注樁，而且樁徑和樁長(zhǎng)均在不斷加大。長(zhǎng)度超過(guò)50m，直徑大于2m的超長(zhǎng)大直徑鉆孔灌注樁已十分普遍。蘇通大橋采用反循環(huán)鉆成孔樁壓力注漿樁，用131根，直徑2.50-2.85m，樁長(zhǎng)117m。南京長(zhǎng)江二橋采用反循環(huán)鉆成孔灌注樁。共21根，直徑3.0m，樁長(zhǎng)83m。上海長(zhǎng)江隧橋B7標(biāo)采用反循環(huán)鉆成孔灌注樁，3.2-2.5m變徑樁，樁長(zhǎng)115m。鄭州黃河大橋采用旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁，直徑2.0m，樁長(zhǎng)108m。7.5樁基礎(chǔ)施工發(fā)展新方向2.

樁的尺寸向短、小方向發(fā)展基于老城區(qū)改造、老基礎(chǔ)托換加固、建筑糾偏加固、建筑物增層以及補(bǔ)樁等需要，小樁及錨桿靜壓樁技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用廣泛。(1)小樁小樁又稱(chēng)微型樁或IM樁或樹(shù)根樁，是法國(guó)索勒唐舍(SOLETANCHE)公司開(kāi)發(fā)的一種灌注樁技術(shù)。小樁實(shí)質(zhì)上是小直徑壓力注漿樁，小樁主要用于舊房改造、房屋增層、古建筑加固糾偏、防洪堤加固、建(構(gòu))筑物抗震加固、基坑開(kāi)挖的護(hù)坡樁及水池底板抗浮等基礎(chǔ)工程。(2)錨桿(錨固筋)靜壓樁我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁2項(xiàng)技術(shù)巧妙結(jié)合而形成的一種樁基施工新工藝，是一項(xiàng)地基加固處理新技術(shù)。錨桿靜壓樁適用于老城區(qū)改造，舊基礎(chǔ)托換加固，狹小空間場(chǎng)地施工，對(duì)新建工程可采用逆作法施工。(3)微型樁(迷你樁)微型樁(迷你樁)是由一個(gè)內(nèi)徑不超過(guò)300mm的永久性的鋼套管，一個(gè)或一組位于樁孔中心的起承重作用的鋼筋及填充其間孔隙的水泥漿組成。迷你樁因其對(duì)成樁設(shè)備及施工場(chǎng)地的要求低，而承載力較高，安全可靠，所以在香港得到了廣泛的應(yīng)用。其主要應(yīng)用于隔音屏、行人天橋、運(yùn)輸帶、小型別墅、小型商場(chǎng)等基礎(chǔ)工程中，也可以當(dāng)支護(hù)樁使用。迷你樁可在陡峭的山坡、狹窄的樓群之間、行人路、高速公路、鬧市區(qū)、火車(chē)站臺(tái)甚至建筑物內(nèi)進(jìn)行施工。小型的施工設(shè)備只需要2m×5m的地方就已經(jīng)足夠。7.5樁基礎(chǔ)施工發(fā)展新方向3.

向攻克樁成孔難點(diǎn)方向發(fā)展隨著高層建筑、大跨度橋梁的發(fā)展，嵌巖樁，特別是大直徑嵌巖樁作為一種比較特殊的樁基類(lèi)型，20世紀(jì)90年代在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。嵌巖樁具有承載力高、變形小、整體剛度大的特點(diǎn)，其沉降穩(wěn)定時(shí)間短、沉降量小，抗震性能好，因此越來(lái)越受到工程界的重視。如何優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)地施工這類(lèi)樁孔則成為巖土鉆掘工程界面臨的首要技術(shù)難題。鉆孔直徑大，巖石強(qiáng)度高是其基本特征，由此帶來(lái)以下技術(shù)困難：①單位體積巖石的破碎功隨巖石強(qiáng)度的增加而增大，單次破碎巖石所需要的臨界破碎力亦增大；②碎巖斷面和碎巖量隨樁孔直徑增大而急劇增加；③樁孔排渣性能的優(yōu)劣直接影響各種嵌巖鉆進(jìn)方法對(duì)碎巖的有效性。我國(guó)大直徑嵌巖鉆進(jìn)工法主要有：①回轉(zhuǎn)式工法：牙輪/滾刀鉆進(jìn)法、鋼粒環(huán)狀鉆進(jìn)法；鑲焊釬頭的刮刀鉆進(jìn)法；②沖擊式工法：純沖擊無(wú)循環(huán)鉆進(jìn)法、沖擊反循環(huán)鉆進(jìn)法；③沖擊回轉(zhuǎn)式工法：氣動(dòng)/液動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)法、可旋轉(zhuǎn)式鋼繩沖擊鉆頭鉆進(jìn)法。除上述巖層鉆進(jìn)成孔法，國(guó)內(nèi)不少單位研究開(kāi)發(fā)出大三石層(大卵礫石層、大拋層和大孤石層)鉆進(jìn)成孔法。在日本成立了由64家基礎(chǔ)公司組成的巖層削孔技術(shù)協(xié)會(huì)，研究開(kāi)發(fā)出20余種大直徑巖層削孔工法，其中長(zhǎng)螺旋鉆進(jìn)成孔法3種，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔法5種，沖擊鉆進(jìn)成孔法7種以及全套管回轉(zhuǎn)掘削孔法9種。7.5樁基礎(chǔ)施工發(fā)展新方向4.

向低公害工法樁方向發(fā)展筒式柴油錘打入式樁3大公害：筒式柴油錘沖擊式鋼筋混凝土預(yù)制樁(錘擊沉樁)雖然具有樁身質(zhì)量較可靠、施工速度快及承載力高等優(yōu)點(diǎn)，但由于其施工時(shí)噪聲高、振動(dòng)大和油污飛濺(三者統(tǒng)稱(chēng)為一次公害)等缺點(diǎn)，在城區(qū)的住宅群及公共建筑群等場(chǎng)地施工中受到很大限制，為此靜壓式和變頻變矩振動(dòng)錘振入式鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到業(yè)主的青睞。(1)靜壓樁最近二十多年來(lái)，靜壓樁在我國(guó)軟土地區(qū)(溫州、武漢及珠江三角洲等地區(qū))得到廣泛應(yīng)用，靜壓樁基礎(chǔ)不僅適用于多層和小高層建筑，還可用于20-35層高層建筑，壓樁機(jī)的生產(chǎn)和使用跨進(jìn)了一個(gè)新時(shí)代。我國(guó)研制開(kāi)發(fā)的系列靜力壓樁機(jī)是新型的環(huán)保型建筑基礎(chǔ)施工設(shè)備，具有無(wú)污染、無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、壓樁速度快、成樁質(zhì)量高等顯著特點(diǎn)，技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先。靜壓法有抱壓式和頂壓式2種形式，壓樁力為800-12000KN。采用靜壓法施工的樁長(zhǎng)已達(dá)70m以上。實(shí)踐表明，用步履式全液壓靜力壓樁機(jī)施工開(kāi)口預(yù)應(yīng)力管樁(PC樁)和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度管樁(PHC樁)是樁機(jī)和樁型的優(yōu)化組合，也是具有中國(guó)特色的施工工法。(2)旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁泥漿護(hù)壁法鉆、沖孔灌注樁在地下水位高的軟土地區(qū)雖然被較廣泛地采用，但由于泥漿的使用造成施工現(xiàn)場(chǎng)不文明及泥漿排除(稱(chēng)為二次公害)的困難，成為施工者頭痛之事。因此，旋挖鉆斗鉆成孔灌注樁(即用旋挖鉆機(jī)的鉆斗鉆頭成孔而成的灌注樁)，因其干取土作業(yè)加之所使用的穩(wěn)定液可由專(zhuān)用的倉(cāng)罐儲(chǔ)存，現(xiàn)場(chǎng)較為文明，在日本建筑業(yè)界此類(lèi)樁型的采用亦日趨增多。7.5樁基礎(chǔ)施工發(fā)展新方向4.

向低公害工法樁方向發(fā)展(3)全套管鉆孔灌注樁貝諾特灌注樁施工法為全套管施工法。該法利用搖動(dòng)裝置的搖動(dòng)(或回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn))使鋼套管與土層間的摩擦阻力大大減少，邊搖動(dòng)(或邊回轉(zhuǎn))邊壓入，同時(shí)利用沖抓斗挖掘取土，直至將套管下到樁端持力層為止。挖掘完畢后立即進(jìn)行挖掘深度的測(cè)定，并確認(rèn)樁端持力層，然后清除虛土。成孔后將鋼筋籠放入，接著將導(dǎo)管豎立在鉆孔中心，最后灌注混凝土成樁。貝諾特法實(shí)質(zhì)上是沖抓斗跟管鉆進(jìn)法。貝諾特灌注樁由于環(huán)保效果好(噪聲低、振動(dòng)小、無(wú)泥漿污染與排放)、施工現(xiàn)場(chǎng)文明，在海內(nèi)外廣泛采用。(4)長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁在法、英、意、德、美等國(guó)比較流行。該鉆機(jī)均由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，扭矩較大，采用混凝土泵車(chē)通過(guò)鉆桿內(nèi)腔直接灌注混凝土，在合適的地層和深度，施工效率一般為150-200m/d，目前最大的鉆孔直徑達(dá)1200mm，最大深度為30m左右。近二十年來(lái)北京、東北以及華北等地區(qū)都大力推廣應(yīng)用此工法，并有所創(chuàng)造和發(fā)展，形成4項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利。7.5樁基礎(chǔ)施工發(fā)展新方向5.

向擴(kuò)孔樁、異型樁、埋入式樁方向發(fā)展擴(kuò)孔成型工藝有鉆擴(kuò)、爆擴(kuò)、夯擴(kuò)、振擴(kuò)、錘擴(kuò)、壓擴(kuò)、沖擴(kuò)、注擴(kuò)、擠擴(kuò)和挖擴(kuò)等十大類(lèi)型，前文介紹過(guò)的鉆孔擴(kuò)底灌注樁、樁端壓力注漿樁均屬于擴(kuò)孔樁。異型樁包括橫向截面異化樁和縱向截面異化樁。橫向截面從圓截面和方形截面異化后的樁型有三角形樁、六角形樁、八角形樁、外方內(nèi)圓空心樁、外方內(nèi)異空心樁、十字形樁、X形樁、T形樁及壁板樁等?？v向截面從棱柱樁和圓柱樁異化后的樁型有楔形樁(圓錐形樁和角錐形樁)、梯形樁、菱形樁、根形樁、擴(kuò)底樁、多節(jié)樁(多節(jié)灌注樁和多節(jié)預(yù)制樁)、樁身擴(kuò)大樁、波紋柱形樁、波紋錐形樁、帶張開(kāi)葉片的樁、螺旋預(yù)制樁、螺紋灌注樁、螺桿灌注樁、從一面削尖的成對(duì)預(yù)制斜樁及DX擠擴(kuò)灌注樁等。鋼筋混凝土預(yù)制樁和鋼樁的設(shè)樁工藝有打入式、振入式、壓入式(靜壓式)和埋入式4種。前面提到筒式柴油錘沖擊式(打入式)施工中存在一次公害。打入式、振入式和壓入式設(shè)樁工藝在施工中產(chǎn)生擠土效應(yīng)，使地基土隆起和水平擠動(dòng)，不同程度地對(duì)鄰近建筑物和地下管線產(chǎn)生不良影響。為了消除一次公害(振動(dòng)、噪聲和油污飛濺)和擠土效應(yīng)或少量擠土效應(yīng)，日本從20世紀(jì)60年代初期起開(kāi)發(fā)出以低噪聲、低振動(dòng)和無(wú)擠土效應(yīng)為目標(biāo)的埋入式樁系列工法，至今共有90余種。所