地基與基礎(chǔ)工程學(xué)習(xí)項目五樁基礎(chǔ)02

灌注樁施工前言灌注樁施工前，應(yīng)具有工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，對地質(zhì)情況復(fù)雜地區(qū)的大直徑嵌巖樁，宜適當增加地質(zhì)鉆孔數(shù)量。施工前應(yīng)制訂專項施工方案。對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)或技術(shù)條件特別復(fù)雜的灌注樁，宜在施工前進行工藝試樁，獲得相應(yīng)的工藝參數(shù)后再正式施工。一、鉆孔灌注樁的施工鉆孔灌注樁施工主要包括：施工前準備選用適當?shù)你@具和方法進行鉆孔清孔吊放鋼筋骨架灌注混凝土修筑承臺一、鉆孔灌注樁的施工（一）施工準備

1.準備場地、樁位放樣施工前應(yīng)平整好場地，以便安裝鉆機（架）進行鉆孔。

無水岸灘——整平、夯實場地；淺水場地——圍堰或筑島；

深水或陡坡場地——搭設(shè)支架，安裝施工平臺一、鉆孔灌注樁的施工樁基礎(chǔ)施工前首先應(yīng)定出墩臺縱橫中心軸線，再定出樁基礎(chǔ)軸線和各基樁樁位，并設(shè)置好固定樁標志或控制樁，以便施工時隨時校核。橋位中心線鉆孔樁位控制樁一、鉆孔灌注樁的施工

2.埋置護筒護筒的作用是：①固定鉆孔位置；②開始鉆孔時對鉆頭起導(dǎo)向作用；③保護孔口，防止孔口土層坍塌；④隔離孔內(nèi)外表層水，并保持鉆孔內(nèi)水位高出施工水位，以產(chǎn)生足夠的靜水壓力穩(wěn)固孔壁。

護筒埋設(shè)方法護筒埋設(shè)可采用下埋式、上埋式和下沉埋一、鉆孔灌注樁的施工一、鉆孔灌注樁的施工

3.制備泥漿

泥漿的作用是：在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的靜水壓力，防止坍孔；泥漿向孔外土層滲漏，在孔壁表面形成一層膠泥，具有護壁作用；泥漿還可將孔內(nèi)外水流切斷，穩(wěn)定孔內(nèi)水位；同時泥漿比重大，具有挾帶鉆渣的作用，利于鉆渣的排出。一、鉆孔灌注樁的施工一、鉆孔灌注樁的施工4.制作鋼筋骨架鉆孔之前或鉆孔同時，應(yīng)制作鋼筋骨架，以便成孔、清孔后盡快吊裝鋼筋骨架入孔，灌注混凝土，以防止塌孔事故發(fā)生。

鋼筋骨架要求主筋平直，箍筋圓順，尺寸準確。鋼筋骨架的制作應(yīng)符合設(shè)計要求和施工技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定。

一、鉆孔灌注樁的施工

5安裝鉆機或鉆架

鉆機就位前，應(yīng)對鉆孔各項準備工作進行檢查。鉆機安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，在鉆進中不應(yīng)產(chǎn)生位移、傾斜或沉陷，否則應(yīng)及時處理。鉆機（架）安裝就位時，應(yīng)詳細測量，底座應(yīng)用枕木墊實塞緊，頂端應(yīng)用纜風繩固定平穩(wěn)，并在鉆孔過程中經(jīng)常檢查。一、鉆孔灌注樁的施工（二）鉆孔

常用的鉆具有旋轉(zhuǎn)鉆、沖擊鉆和沖抓鉆三種類型。

1旋轉(zhuǎn)鉆進成孔旋轉(zhuǎn)鉆進成孔是利用鉆具的旋轉(zhuǎn)切削土體鉆進，鉆進的同時采用循環(huán)泥漿的方法護壁排渣，隨著孔的加深不斷接長鉆桿直至設(shè)計深度。我國現(xiàn)用的旋轉(zhuǎn)鉆機按泥漿循環(huán)程序的不同分為正循環(huán)與反循環(huán)兩種。一、鉆孔灌注樁的施工正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔是在鉆進的同時，泥漿泵將泥漿壓進泥漿籠頭，通過鉆桿內(nèi)腔從鉆頭出口噴入鉆孔，泥漿攜帶鉆渣沿鉆孔上升，從護筒頂部的排漿孔排出至沉淀池，鉆渣沉淀后，泥漿仍進入泥漿池循環(huán)使用。一、鉆孔灌注樁的施工反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔是用泥漿泵將泥漿直接送至鉆孔內(nèi)，同鉆渣混合，在壓縮空氣或高壓水造成的負壓下，將鉆渣通過鉆頭下口吸進，通過鉆桿中心排出至沉淀池，泥漿經(jīng)沉淀后再循環(huán)使用。一、鉆孔灌注樁的施工

2沖擊成孔沖擊成孔是利用鉆錐(重量為10～35kN)不斷地提錐、落錐，反復(fù)沖擊孔底土層，把土層中的泥沙、石塊擠向四壁或打成碎渣，再用掏渣簡將懸浮于泥漿中的鉆渣取出，重復(fù)上述過程沖擊鉆進成孔。一、鉆孔灌注樁的施工

3沖抓成孔沖抓成孔是將兼有沖擊和抓土作用的抓土瓣，通過鉆架由帶離合器的卷揚機操縱，靠沖錐自重（重量為10～20kN）)沖下，使抓土瓣的錐尖張開插入土層，然后由卷揚機提升錐頭，收攏抓土瓣將土抓出，棄土后繼續(xù)沖抓鉆進成孔。一、鉆孔灌注樁的施工鉆孔過程中應(yīng)注意以下幾點：（1）鉆孔的孔位必須準確。鉆孔過程中，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)等情況控制鉆進速度、調(diào)整泥漿稠度。開鉆時應(yīng)慢速鉆進，待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進入地層后，方可正常鉆進。鉆機在鉆進施工時不應(yīng)產(chǎn)生位移或沉陷，否則應(yīng)及時處理。分級擴孔鉆進施工時應(yīng)保持樁軸線一致。鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆以免塌孔；若塌孔嚴重，應(yīng)回填重鉆。

（2）采用正、反循環(huán)回旋鉆機(含潛水鉆)鉆孔時，宜根據(jù)成孔的不同階段、不同地層，及巖層坡面等情況，采取不同的鉆進工藝。減壓鉆進時，一、鉆孔灌注樁的施工鉆機的主吊鉤始終應(yīng)承受部分鉆具的重力，孔底承受的鉆壓應(yīng)不超過鉆具重力之和(扣除浮力)的80%。

（3）采用全護筒法鉆進時，鉆機應(yīng)安裝平正，壓進的首節(jié)護筒應(yīng)豎直。鉆孔開始后應(yīng)隨時檢測護筒的水平位置和豎直線，如發(fā)現(xiàn)偏移超出容許范圍，應(yīng)將護筒拔出，調(diào)整后重新壓入鉆進。（4）在鉆孔排渣、提鉆頭除渣或因故停鉆時，應(yīng)保持孔內(nèi)具有規(guī)定的水位及要求的泥漿相對密度和粘度。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外。一、鉆孔灌注樁的施工（5）鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時應(yīng)交待鉆進情況及下一班應(yīng)注意事項。應(yīng)經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢測和試驗，不符合要求時，應(yīng)隨時改正。應(yīng)經(jīng)常注意地層變化，在地層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判明后填入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對。（6）鉆孔過程中，應(yīng)加強對樁位、成孔情況的檢查工作。終孔時應(yīng)對樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底土質(zhì)等情況進行檢驗，合格后應(yīng)立即清孔，吊放鋼筋骨架，灌注混凝土。當鉆孔樁樁徑較大，或鉆孔機械的能力不能滿足一次成孔的要求時，可采用二次成孔的方式進行鉆孔施工。一、鉆孔灌注樁的施工

（三）清孔當鉆孔達到設(shè)計要求深度并經(jīng)檢查合格后，應(yīng)立即進行清孔，目的是清除鉆渣與孔底沉淀層，減少樁基沉降量，提高其承載能力，同時為水下灌注混凝土創(chuàng)造良好條件，確保樁基質(zhì)量。清孔方法有抽漿、換漿、掏渣、空壓機噴射、砂漿置換等，可根據(jù)設(shè)計要求、鉆孔方法、機具設(shè)備條件和地層情況選擇使用。不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。

1抽漿清孔用空氣吸泥機吸出含鉆渣的泥漿而達到清孔。適用于孔壁不易坍塌的各種鉆孔方法的柱樁和摩擦樁。一、鉆孔灌注樁的施工2換漿清孔正、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機在鉆孔完成后不停鉆、不進尺，繼續(xù)循環(huán)換漿清渣，直至達到清理泥漿的要求。適用于各類土層的摩擦樁。一、鉆孔灌注樁的施工3掏渣清孔用掏渣筒或大鍋錐掏清孔內(nèi)粗粒鉆渣，適用于沖抓、沖擊、簡便旋轉(zhuǎn)成孔的摩擦樁。4噴射清孔

噴射清孔只宜配合換漿法或抽漿法清孔后使用，該法是在灌注水下混凝土前，對孔底進行高壓射水或射風數(shù)分鐘，使孔底剩余少量沉淀物漂浮后，立即灌注水下混凝土。一、鉆孔灌注樁的施工一、鉆孔灌注樁的施工5砂漿置換清孔砂漿置換清孔適宜于掏渣清孔后使用。應(yīng)按下述工序進行：（1）用掏渣筒盡量清除鉆渣。

（2）以高壓水管插入孔底射水，降低泥漿相對密度。

（3）以活底箱在孔底灌注0.6m厚的以粉煤灰與水泥加水拌和并摻入緩凝劑的特殊砂漿。

（4）插入比孔徑稍小的攪拌器，慢速旋轉(zhuǎn)，將孔底殘渣攪入砂漿中。

（5）吊出攪拌器，吊入鋼筋骨架，灌注水下混凝土，攪入殘渣的砂漿被混凝土置換后，一直被頂托在混凝土面以上而被推到樁頂后，再予以清除。一、鉆孔灌注樁的施工

（四）吊放鋼筋骨架鋼筋骨架吊放前，應(yīng)檢查孔底深度是否符合設(shè)計要求；孔壁有無妨礙骨架吊放和正確就位的情況。一、鉆孔灌注樁的施工安裝鋼筋骨架時，不得直接將鋼筋骨架支承在孔底，應(yīng)將其吊掛在孔口的鋼護筒上，或在孔口地面上設(shè)置擴大受力面積的裝置進行吊掛，且不應(yīng)采用鋼絲繩或其他容易變形的材料進行吊掛。安裝時應(yīng)采取有效的定位措施，減小鋼筋骨架中心與樁中心的偏位，使鋼筋骨架的混凝土保護層滿足要求。（五）灌注水下混凝土1）灌注水下混凝土的方法目前我國多采用直升導(dǎo)管法灌注水下混凝土

一、鉆孔灌注樁的施工一、鉆孔灌注樁的施工對混凝土材料的要求混凝土配合比應(yīng)按設(shè)計的強度等級提高20%進行設(shè)計。

水泥的初凝時間不宜早于2.5h，強度等級不宜低于32.5。水泥用量不宜小于350kg/m3，當摻有減水緩凝劑或粉煤灰時，可不少于300kg。含砂率宜采用0.4～0.5，水灰比宜采用0.5～0.6。粗集料宜優(yōu)先選用卵石。細集料宜采用級配良好的中砂。混凝土坍落度一般情況下宜為180～220mm，特殊情況時宜通過試驗確定。二、挖孔灌注樁的施工在無地下水或有少量地下水且較密實的土層或風化巖層中，或無法采用機械成孔或機械成孔非常困難且水文、地質(zhì)條件允許的地區(qū)，可采用人工挖孔施工。

挖孔樁直徑不應(yīng)小于1.2m，挖孔的深度一般不宜大于15m，孔深大于10m或空氣質(zhì)量不符合要求時必須采取機械強制通風措施。二、挖孔灌注樁的施工

挖孔灌注樁的施工必須在保證安全的前提下不間斷地快速進行。每處樁孔的開挖、提升出土、排水、支撐、立模板、吊裝鋼筋骨架、灌注混凝土等作業(yè)都應(yīng)事先做好準備，各步驟緊密配合完成。二、挖孔灌注樁的施工1.施工準備挖孔灌注樁施工前應(yīng)編制專項施工方案，并應(yīng)對作業(yè)人員進行安全技術(shù)交底。挖孔作業(yè)前，應(yīng)詳細了解地質(zhì)、地下水文等情況，不得盲目施工。清除現(xiàn)場四周及山坡上的懸石、浮土等，排除一切不安全因素，做好孔口四周的臨時圍護?？卓谔帒?yīng)設(shè)置高出地面不小于300mm的護圈；并應(yīng)設(shè)置臨時排水溝，防止地表水流入孔內(nèi)。布置好排土提升設(shè)備和棄土通道，必要時，孔口搭設(shè)雨棚。井孔內(nèi)照明電壓為12V低電壓。二、挖孔灌注樁的施工2.開挖樁孔挖孔樁施工一般采用人工開挖。施工時相鄰兩樁孔不得同時開挖，宜間隔交錯跳挖。挖孔過程中應(yīng)經(jīng)常性檢查樁孔尺寸、平面位置和豎軸線傾斜情況，如偏差超出規(guī)定范圍應(yīng)隨時糾正。樁孔內(nèi)的作業(yè)人員必須佩戴安全帽、安全帶，人員上下時必須系安全繩。必須經(jīng)常性地檢查孔內(nèi)空氣情況和提取渣土機具的牢固性。二、挖孔灌注樁的施工3.護壁和支撐為了防止施工過程中孔壁坍塌，必須挖一節(jié)樁孔、澆筑一節(jié)護壁，地質(zhì)較好時護壁高度一般為1m，嚴禁只挖不及時澆筑護壁的冒險作業(yè)。護壁形式有：現(xiàn)澆混凝土護圈、沉井護圈、鋼套管護圈二、挖孔灌注樁的施工4.孔內(nèi)排水

孔內(nèi)若滲水量不大，可采用人工排水(手搖小絞車或小卷揚機配合提升)；若滲水量較大，可用高揚程抽水機或?qū)⒊樗畽C吊入孔內(nèi)抽水。若同一墩臺有幾個樁孔同時施工，則可以安排一孔超前開挖，使地下水集中到一孔內(nèi)排除。二、挖孔灌注樁的施工5.吊裝鋼筋骨架及灌注樁身混凝土挖孔達到設(shè)計深度后，應(yīng)檢查和處理孔底、孔壁，清除孔壁及孔底的浮土，孔底必須平整，符合設(shè)計條件及尺寸，以保證樁身混凝土與孔壁及孔底密貼，受力均勻。吊裝鋼筋骨架和灌注水下混凝土的施工方法及注意事項與鉆孔灌注樁基本相同。三、沉管灌注樁的施工沉管灌注樁是利用錘擊打樁法或振動沉樁法，將帶有活瓣式樁尖或帶有鋼筋混凝土樁靴的鋼套管壓入土中成孔后，邊拔管邊灌注混凝土，利用拔管的振動力將混凝土搗實，形成混凝土樁。若配有鋼筋時，則在灌注混凝土前先吊放鋼筋骨架。三、沉管灌注樁的施工沉管灌注樁適用于粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土、砂土及填土。在厚度較大、靈敏度較高的淤泥和流塑狀態(tài)的粘性土等軟弱土層中采用時，應(yīng)制定專項施工方案，并經(jīng)工藝試驗成功后方可實施。

三、沉管灌注樁的施工沉管灌注樁的施工要點：（1）就位。沉入套管前應(yīng)檢查套管與樁錘是否在同一垂直線上，套管偏斜應(yīng)不大于0.5％，錘擊套管時先用低錘輕擊，觀察無偏移后，才可正常施打，直至符合設(shè)計要求的貫入度或沉入高程，并做好打樁記錄。（2）灌注混凝土。沉管至設(shè)計高程后，應(yīng)立即灌注混凝土，盡量減少間隔時間。灌注混凝土之前，必須檢查樁管內(nèi)有無吞樁尖或進泥、進水。三、沉管灌注樁的施工（3）拔管。拔管時應(yīng)先振后拔，滿灌慢拔，邊振邊拔。開始拔管時應(yīng)測得樁靴活瓣確已張開，或鋼筋混凝土管靴確已脫離，灌入混凝土已從套管中流出，方可繼續(xù)拔管。拔管速度要均勻，宜控制在每分鐘1.5m之內(nèi)，軟土中不宜大于每分鐘0.8m。套管每拔起0.5m宜停拔，振動片刻，如此反復(fù)進行，直至將套管全部拔出。三、沉管灌注樁的施工（4）間隔跳打。在軟土中沉管時，由于排土擠壓作用會使周圍土體側(cè)移及隆起，可能會擠斷鄰近已完成，但混凝土強度還不高的灌注樁，因此宜采用間隔跳打的施工方法，以避免對鄰樁擠壓過大。如采用跳打方法，