1、第三章 樁基施工,主講：劉炳南,主要內(nèi)容,預(yù)制樁 混凝土方（園）樁 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁 鋼管樁 鉆孔灌注混凝土樁 螺旋鉆孔灌注樁 泥漿護(hù)壁成孔灌注樁 套管成孔擴(kuò)底灌注樁 多支盤灌注樁,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,混凝土預(yù)制樁 將預(yù)制的鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力砼空心管樁及鋼管樁等用機(jī)械錘擊法或其他方法打入地基內(nèi)，并在樁頂上做承臺，承受上部荷載，這就是預(yù)制樁基礎(chǔ)。 工程上應(yīng)用最多的一種樁型，它系先在工廠或現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)制，然后用打（沉）樁機(jī)械，在現(xiàn)場就地打（沉）入到設(shè)計(jì)位置和深度。,混凝土預(yù)制樁優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：樁單方承載力高，樁預(yù)制制作，不占工期，打設(shè)方便，施工準(zhǔn)備周期短，施工質(zhì)量宜于控制，成樁不受地下水影響，生產(chǎn)效

2、率高，施工速度快，工期短，無泥漿排放問題等。 缺點(diǎn)：打（沉）樁振動大，噪聲高，擠土效應(yīng)顯著，造價(jià)高。由于地質(zhì)起伏，樁的長度不易控制，常遇到截樁、接樁。遇到砂層不宜穿透。 適用：一般粘性土、粉土、砂土、軟土等地基應(yīng)用。,1、工程地質(zhì)勘察,工程地質(zhì)勘察是樁基設(shè)計(jì)與施工的主要依據(jù)。 （1）勘探點(diǎn)的平面布置 （2）工程土質(zhì)柱狀圖和剖面圖 （3）土的物理力學(xué)指標(biāo)和建議的單樁承載力 （樁頭阻力；樁測摩阻力） （4）靜力觸操或標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)入實(shí)驗(yàn) （5）地下水位情況,2、樁的制作、運(yùn)輸和堆放,預(yù)制廠制作，商品樁 現(xiàn)場制作應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì) 制作方法有并列法、間隔法、重疊法等。連續(xù)澆筑砼，達(dá)100%強(qiáng)度后，才能堆放、

3、吊運(yùn)。,3、樁的打設(shè),錘擊法、振動法（沙土中）、水沖法、鉆孔錘擊法、靜壓樁法等。 錘擊法：最基本的方法，利用錘的沖擊力克服土對樁的阻力，使樁沉到預(yù)定的深度或達(dá)到持力層。 振動法：用一個(gè)大功率的電力振動器，利用振動力以減少土對樁的阻力，使樁沉入土中。 水沖法：錘擊法的一種輔助法，利用高壓水流經(jīng)依附于樁側(cè)面或空心樁內(nèi)部的射水管，沖松樁尖土層，便于錘擊。 靜力壓樁法：適用于軟弱土層，壓樁時(shí)借助于壓樁機(jī)的自身重量將樁壓入水中。,打（沉）樁機(jī)械設(shè)備： 由樁錘和樁架兩部分組成。樁錘又分為落錘、單動氣錘、雙動氣錘、柴油錘、振動錘幾種。其中柴油錘最為普遍、常用的是柴油樁錘，又分導(dǎo)桿式和筒式兩類。 打樁時(shí)要注意

4、打樁順序： 逐排打，自邊沿向中打，自中向邊打和分段打。對大的打樁群應(yīng)分區(qū)用多臺樁機(jī)同時(shí)打。,打樁時(shí)要注意事項(xiàng)： 均勻打； 及時(shí)糾偏； 注意貫入度的變化； 接樁； 做好每根樁的記錄。,4、施工常見問題分析,樁上涌、土隆起 在打樁過程中，樁打入土中排擠土體、使土體壓縮，當(dāng)土體被擠到極限時(shí)，向上涌起，抬高地面，這種現(xiàn)象較為普遍，對樁承載力無影響。 樁頂位移 樁頭破損 大多由于砼強(qiáng)度不足，樁頭鋼筋設(shè)置不合理，錘擊偏心，樁墊厚度不足。 截樁 原因：鉆探孔較少不能反應(yīng)實(shí)際情況；地質(zhì)變化大；預(yù)制樁長度按米供應(yīng)；施工單位存在寧截樁不接樁的思想。,鋼管樁,鋼管樁不加樁，直接開口打。土涌入管內(nèi)達(dá)一定高度后，因擠密

5、封死。具有重量輕、剛性好，強(qiáng)度高；易于加工，搬運(yùn)、堆放方便；接頭電焊，樁長易于調(diào)節(jié)；擠土量小，對周圍樁體和其它建筑物影響亦小等一系列優(yōu)點(diǎn)。但設(shè)備復(fù)雜，振動噪音大，用鋼量大造價(jià)高。 適用于沿海飽和軟粘土地區(qū)城市中心的高層及超高層建筑。如上海金茂大廈，高420m，88層，采用429根914.4x12的鋼管作樁基，樁長65m，入土深度達(dá)82.5m。,鋼管樁施工特點(diǎn),沉樁方法：錘擊、振動、靜力壓法。 打樁：先挖土后打樁； 先打樁后挖土。 （在軟土地區(qū)，地下水位較高，為避免排水，一般多采用先打樁后挖土。）,施工順序： 樁基安裝樁基移動就位吊樁插樁錘擊下沉接樁錘擊至設(shè)計(jì)深度內(nèi)切鋼管樁精割戴帽。 打樁順序：

6、 先中間后打外圍（或兩側(cè)），先打長后打短，先打大后打小。,打樁對周圍環(huán)境的影響,打樁破壞了土體內(nèi)部原來靜力平衡，產(chǎn)生了下列變化： 地面垂直隆起，土體產(chǎn)生水平位移； 土孔隙中靜水壓力升高，形成超靜孔隙水壓力，水沿樁身向上滲流； 沉樁后期會發(fā)生新的沉降。,為減少對周圍環(huán)境的影響，采取以下措施：,減少和限制沉樁和擠土影響 采用預(yù)鉆孔打樁工藝（鉆孔不超過樁長1/3） 合理安排沉樁順序 控制沉樁速率 控應(yīng)力釋放溝 （深1.52m，兩邊放坡，溝底 鉆孔取土。） 減少超靜孔隙水壓力 增加袋裝沙井 人為造成排水通道 預(yù)埋塑料排版 減少振動影響 靜壓或重錘輕擊,第二節(jié) 灌注樁施工,主要灌注樁的施工 鉆孔灌注樁

7、大直徑擴(kuò)底灌注樁 擠擴(kuò)多分支承力盤與多支盤灌注樁 夯擴(kuò)灌注樁,一、鉆孔灌注樁施工,鉆孔灌注樁 鉆孔灌注樁施工可采用干式或濕式成孔，成孔后吊放鋼筋籠，灌注混凝土而成。 施工時(shí)要保證設(shè)計(jì)要求的樁位、孔徑、孔深、孔的垂直精度和樁頂標(biāo)高，并保證孔底沉渣厚度滿足規(guī)范要求。 干式成孔的鉆孔灌注樁 螺旋鉆孔灌注樁 濕式成孔的鉆孔灌注樁 回轉(zhuǎn)鉆機(jī),干式成孔螺旋鉆孔灌注樁施工,施工工藝： 移車就位立樁位標(biāo)桿調(diào)直鉆桿對準(zhǔn)樁位鉆進(jìn)并隨時(shí)注意鉆桿垂直度鉆到預(yù)定深度、清底提鉆成孔質(zhì)量檢驗(yàn)蓋蓋板。 新工藝： 有壓力的水泥漿注入樁端深入虛土及砂卵石空隙，形成一個(gè)有端阻力的固結(jié)樁頭，并產(chǎn)生反力將樁微量上抬，加大了側(cè)阻力，提高

8、了承載力。 其他成孔方法 大芯管、小葉片的螺旋鉆機(jī)成樁法 日本的工法 鉆孔壓漿成樁法,濕式成孔回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔的灌注樁施工,回轉(zhuǎn)鉆機(jī)是目前灌注樁施工用得最多的施工機(jī)械，該鉆機(jī)設(shè)備性能可靠，效率高，質(zhì)量好。它適用于松散土層、黏土層、沙礫層、軟硬巖層等各種地質(zhì)條件。 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔工藝應(yīng)用較多，主要有: 正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔 反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔,回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔的灌注樁施工程序圖,回轉(zhuǎn)鉆機(jī)工藝原理,正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)設(shè)備簡單、工藝成熟，適于孔深不太深、孔徑800mm；孔徑較大時(shí)，排碴能力弱。 反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿上返速度大，排碴能力強(qiáng)，成孔效率高。,其他濕式成孔的鉆孔灌注樁方法 沖擊式鉆孔機(jī)成孔 潛水電鉆成孔 斗式

9、鉆頭成孔機(jī)成孔 全套管護(hù)壁成孔鉆機(jī)成孔 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔,二、大直徑擴(kuò)底灌注樁施工,在深基礎(chǔ)工程中樁基是主要手段，而在樁基應(yīng)用最廣泛的是混凝土灌注樁。在高層建筑中大直徑混凝土灌注樁的應(yīng)用越來越普遍。因具有一系列優(yōu)點(diǎn)： 1.單樁承載力高，一根樁能承受幾百噸乃至幾千噸，能滿足高層建筑的框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的需要，由于單樁承載力高，可以做到一根柱子下面只有一根樁，可以不作作承臺，費(fèi)用較低； 2.巖層埋藏較淺時(shí)，大直徑灌注樁可以嵌入巖層一定深度，使樁更加牢靠；,3.大直徑灌注樁由于成孔直徑大，施工時(shí)下放鋼筋方便，灌注水下混凝土也易于保證質(zhì)量； 4.大直徑灌注樁既能承受垂直荷載，也能承受較大的水平荷載，而且

10、能嵌入地層一定深度，其抗震性能也較好，同時(shí)沉降也小，能防止不均勻沉降； 5.灌注樁施工不存在沉樁擠土問題，震動噪聲均很小，對臨近的建筑物、構(gòu)筑物及地下管線、道路等危害極小。這也是灌注樁廣泛應(yīng)用的原因之一； 但是，混凝土灌注樁成樁工藝較復(fù)雜，尤其是濕作業(yè)成孔時(shí)，成樁速度也較慢。且成樁質(zhì)量與施工好壞密切相關(guān) ，成樁也難以直觀的進(jìn)行檢查。,大直徑的混凝土灌注樁在我國高層建筑施工中得到越來越廣泛的應(yīng)用，并且通過實(shí)踐，在機(jī)械設(shè)備、成樁工藝和質(zhì)量檢測方面都取得長足的進(jìn)步。 混凝土灌注樁的成孔，按設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件設(shè)備狀況，可采用鉆、沖、抓、挖等不同方式，但以鉆孔為最多。成孔作業(yè)還分為干式成孔(孔內(nèi)無水)和

11、濕式成孔(孔內(nèi)有水)，分別采用不同的成孔設(shè)備和技術(shù)措施。濕失成孔時(shí)，需采用泥漿護(hù)壁，并用水下混凝土的澆筑方式澆筑樁身混凝土。,大直徑擴(kuò)底灌注樁基礎(chǔ),種類及施工工藝： 人工挖孔擴(kuò)孔樁 機(jī)鉆孔人工擴(kuò)孔樁 場地平整放線組裝機(jī)械移機(jī)就位校桿對正鉆孔清土移開鉆機(jī)測孔深機(jī)鉆完畢。 機(jī)鉆機(jī)擴(kuò)孔,人工挖孔擴(kuò)孔樁施工工藝,做好放線定位工作； 根據(jù)土質(zhì)巖層情況，采用人工挖土或風(fēng)鎬掘進(jìn)； 護(hù)壁用四塊弧形鋼模拼裝而成； 如遇地下水，可挖一集水坑邊抽水邊往下挖； 開挖3m后用抽風(fēng)機(jī)通風(fēng)； 按方案和設(shè)計(jì)要求擴(kuò)底； 下鋼筋籠、澆筑砼。,質(zhì)量控制及安全措施,質(zhì)量控制 孔底檢查及清理 保證樁的垂直度 鋼筋骨架要保證不變形 砼必

12、須振搗密實(shí) 安全措施 人工挖孔主要防止孔壁坍塌并保護(hù)孔內(nèi)空氣新鮮，防止有害氣體。,三、擠擴(kuò)多分支承力盤與多支盤灌注樁施工,擠擴(kuò)多分支承力盤（多支盤）灌注樁，為一種新型變截面樁，是在普通灌注樁基礎(chǔ)上，在樁身不同部位設(shè)置分支和承力盤，或僅設(shè)置承力盤而成。 特點(diǎn)： 單樁承載力高 節(jié)約原材料 成本低 適應(yīng)性強(qiáng) 施工機(jī)械化程度高 適用于黏性土、粉土、細(xì)砂土及軟土；不適于在淤泥質(zhì)土、中粗砂層、礫石層及液化土層,多支盤樁施工工藝,多支盤樁施工工藝為：,施工中的注意事項(xiàng),分支、盤位應(yīng)選在較好的土層。如施工中發(fā)現(xiàn)土層不能滿足設(shè)計(jì)要求，為提高承載力，應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)加深0.51.5m,或在樁上增加24個(gè)分支（或

13、12個(gè)承載盤），以保證達(dá)到要求的承載力； 當(dāng)樁距小于3.5d（d-主樁直徑）時(shí)，鉆機(jī)應(yīng)間隔鉆孔，以免造成坍孔，影響樁身質(zhì)量； 樁的分支未配鋼筋，因此混凝土要保證密實(shí)； 每一支盤應(yīng)按規(guī)定轉(zhuǎn)角及次序認(rèn)真擠擴(kuò)； 擠擴(kuò)盤過程中，隨著盤體體積增大，應(yīng)不斷補(bǔ)充泥漿，尤其在支盤成型器上提過程中。,四、夯擴(kuò)灌注樁施工,夯擴(kuò)灌注樁是在錘擊沉管灌注樁基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型樁。主要是由于樁擴(kuò)底。能增大樁端持力層的承載力，因而提高了單樁的承載力，有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果.在我國一些地區(qū)已推廣使用。 它適用于一般黏性土、淤泥質(zhì)土、黃土、硬黏性土等。,夯擴(kuò)樁的施工工藝程序,按基礎(chǔ)平面圖測放出各樁的中心位置，并用套管和撒石灰

14、標(biāo)出樁位 機(jī)架就位，在樁位墊一層150-200mm厚與灌注樁同強(qiáng)度等級的干硬性混凝土，放下樁管，緊壓在其上面，以防回淤 將外樁管和內(nèi)套管套疊同步打入設(shè)計(jì)深度 拔除內(nèi)夯管并在外樁管內(nèi)灌入第一批混凝土，高度為H，混凝土量一般為0.1-0.3立方米 將內(nèi)夯管放回外樁管中壓在混凝土面上，并將外樁管拔起h高度(hH)，一般為0.6-1.0m 用樁錘通過內(nèi)夯管將外樁管中灌入的混凝土擠出外管 將內(nèi)外管再同時(shí)打至設(shè)計(jì)要求的深度(h深度)，迫使其內(nèi)部混凝土向下部和四周基土擠壓，形成擴(kuò)大的端部，完成一次夯擴(kuò)。,夯擴(kuò)樁的施工工藝流程圖,根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可重復(fù)以上施工程序進(jìn)行二次夯擴(kuò) ： 拔出內(nèi)夯管在外管內(nèi)灌第二批混凝土，一次性澆筑樁身所需高度再插入內(nèi)夯管緊壓管內(nèi)混凝土，邊壓邊徐徐拔起外