第二二章章樁樁基基礎礎工工程程預制制樁樁施施工工灌注注樁樁施施工工其它它深深基基礎礎施施工工第一一節節概概述述一、、深基基礎礎的的類類型型樁基基礎礎墩基基礎礎地下下連連續續墻墻沉井井基基礎礎沉箱箱基基礎礎二、、樁樁基基礎礎的的組組成成與與種種類類1．．組組成成：若干干根根樁樁承臺臺（承承臺臺梁梁））2．．種種類類1））按按受受力力性性質質分分：：摩擦擦樁樁端承承樁樁2）按材料分分：鋼、混凝土、、鋼筋混凝土土、鋼管混凝凝土…3）按形狀分分：方、圓、多邊邊、管4）按制作方方法分：預制樁、灌注注樁預制樁沉樁方方法：錘擊法：以樁錘的沖沖擊力將樁打打入軟土。振動法：以振動樁機機帶樁振動，，減少土與樁樁間摩阻，沉沉拔快，適砂砂土。水沖法：高壓射水（（樁側或樁內內）沖孔下沉沉，留1～2m打入或振入。。適堅硬土、砂砂石層。鉆孔錘擊法：鉆孔（留1～2m）、注漿護壁、、提鉆、插樁樁、錘擊。用用于堅硬土層層。靜力壓樁法：80～120t壓樁機，適軟軟弱土層。活動壓梁油壓表樁帽上段樁上段樁錨筋下段樁加壓重物底盤軌道導籠口操作平臺卷揚機加壓鋼絲繩滑輪組樁架導向籠靜力壓樁機構造原理圖全液壓式靜力壓樁機壓樁示意圖1－1灌注樁按成孔孔方法：鉆孔法——一般土層沉管法——土質差、水位位高爆擴法——土質好（粘性）、無地下水人工挖孔法——樁徑大、土較較好第二節鋼筋混凝土打打入樁的施工工一、預制樁的制作作、運輸和堆堆放1．制作――應由工廠加工工，保證質量量要點方法：并并列法；間隔法；重疊法疊制≯4層，上下隔隔離，下層30％再上層層；重疊法鋼筋接長用對對焊，接頭錯錯開；混凝土由頂至至尖連續澆筑筑，注意養護護與保護；預應力管樁離離心成型，直直徑400～～500，壁壁厚80～100，節長長8～10m，C60。樁主筋箍筋鋼筋網片導向鋼筋加密箍

樁鋼筋骨架示意圖2、運輸－－防止損壞(1)混凝土土強度：起吊移位――≮70％設計計強度運輸、起吊就就位――≮100％設計強度一點吊――距頂0.31L(L=5~10m)，距頂0.29L（L＝11～16m）；兩點吊――距頂、距尖0.207L；(3)吊、運平穩，，避免損壞。。+M－M(2)合理吊吊點：（正負彎矩值值相等則均小小）3．堆放高度不超過四四層；地面堅實、平平整，墊長枕枕木；支承點在吊點點位置，墊木木上下對齊。。二、打樁設備備：1、樁錘——落錘：構簡、使便、、錘高可調；；效率低，樁樁損大。錘重重0.5～1.5t，動力:卷揚機機、人。柴油錘：(導桿式、筒式式)構簡、使便、、自供能源、、適于中型樁樁；錘重0.12～6.0t；不適過軟過硬硬土、噪音大大、污染，40～80次次/分。蒸汽錘：單動－升耗能、自重重降，力大慢慢1.5～15t，25～30次/分；雙動式－雙向耗能，效效率高，0.6～6t；100～～200次/分；可打打可拔。液壓錘：無噪、無污、、頻率高，復復雜、價高。。油氣二壓施施力長，貫入入度大。單動汽錘工作原理圖雙動汽錘工作原理圖導桿式柴油錘錘工作原理圖圖筒式柴油錘工工作原理圖2、樁架作用：支撐錘樁吊樁就位打樁導向類型（常用）：多功能樁架：機動適應性好好；大而裝拆拆運麻煩。履帶式樁架：移動方便，適適用范圍廣。。步履式樁架：：移動方便，穩穩定性好,適適應性強。履帶式樁架多功能樁架3、樁錘選擇擇：（宜重錘低擊擊）類型選擇：型號選擇：1）依單樁設設計荷載計算沖擊能E；E≥0.025P2）依E及資料初選樁錘重量；3）驗算適用系數K：K＝[（錘總重M+樁重C）/E選]；（≤5，3.5，，2）4)驗算合宜系數：M/C＝1～2三、打樁施工1、準備工作作（1）場地準備：清除地上、地地下障礙物，，平整、壓實實場地，設置置排水溝；（2）放軸線、定樁樁位、設置水水準點（≮2個）；（3）確定打樁順序序：（4）進行打樁試驗驗：≮2根，檢驗工工藝、設備是是否符合要求求。打樁順序：1)當樁中中心距<4倍樁徑時，可：①自中間間向四周環繞繞或放射打；②由中心向兩兩側對稱打；；③分段對稱打打；2)當樁中中心距4倍樁徑時，可按施工方便便順序打；3)當樁的的規格不同時時，先大后小，先先長后短；4)當樁尖尖設計標高不不同時，先深后淺。避免入土深度不一一，導致不均均勻沉降；難打易碎；鄰樁移位傾斜斜。2、打樁工藝藝：工藝順序：設置標尺→樁樁架就位→吊吊樁就位→扣扣樁帽、落錘錘、脫吊鉤→→低錘輕打→→正式打（接接樁，截樁，，靜、動載試試驗，承臺施施工）。要點：采用重錘低擊擊，開始要輕輕打；注意貫入度變變化，做好打打樁記錄（編編號、每米錘錘擊數、樁頂頂標高、最后后貫入度…））；如遇異常情況況（貫入度劇劇變；樁身突突然傾斜、位位移、回彈；；樁身嚴重裂裂縫或樁頂破破碎），暫停停施打，與有有關單位研究究處理。3、質量要求求：1）滿足承載載力要求：端承樁－控制制最后貫入度度為主(參考考標高)摩擦樁－控制制沉樁標高為為主(參考最最后貫入度)2）偏差:樁位偏差：排樁―偏軸≯≯100，順順軸≯150mm；群樁－≯1/3樁徑或邊長；；垂直偏差≯1%;3）樁不受損損：樁頂、樁身不不打壞，樁頂頂下1/3樁樁長內無水平平裂縫。四.靜力壓壓樁靜力壓樁是借借助專用樁架架自重及樁架架上的壓重，，通過液壓系系統施加壓力力在樁頂或樁樁身上，當施加給樁樁的靜壓力與與樁的入土阻阻力達到動態態平衡時，樁樁在自重和靜靜壓力作用下下逐漸壓入地地基中。靜力力壓樁具有低噪聲、、低振動、低低沖擊力、樁樁身拉應力小小、沉樁精度度高等特點，可在壓樁施施工中測定壓壓樁阻力，可可預估和驗證證樁的承載力力，是近年來來廣泛應用的的沉樁方法。。(1)靜力壓樁機械械。靜力壓樁樁機有頂壓式、箍壓壓式和前壓式式三種類型。箍壓式樁機（圖2-41）由全液壓操縱縱，行走機構構為新型的液液壓步履機，，前后左右可可自由行走，，還可作任何何角度的回轉轉，以電動液液壓油泵為動動力，最大壓壓樁力可達7000kN，配有起重裝置置，可自行完完成樁的起吊吊、就位、壓壓樁和配重裝裝卸。它是利利用液壓夾持持裝置抱夾樁樁身，再垂直直壓入土中，，可不受壓柱柱高度的限制制。但由于受受樁架底盤尺尺寸的限制，，靠近已有建建筑物壓樁時時，需保持足足夠的施工距距離。圖2-41前壓式壓樁機機是最新的壓樁樁機型，其行行走機構有步步履式和履帶帶式。最大壓壓樁力可達1500kN。可自行插樁就就位，可作360°旋轉。壓樁高高度可達20m，有利于減少接接樁工序。由由于不受樁架架底盤的限制制，適宜在靠靠近已有建筑筑物壓樁。(2)壓樁工藝。靜靜力壓樁工藝藝流程。場地清理和處處理→定位、、放樣→尖樁樁就位、對中中、調直→壓壓樁→接樁→→再壓樁→送送樁（或截樁樁）。1）場地清理和和處理。清除除施工區域內內高空、地上上、地下的障障礙物；平整整、壓實場地地，并鋪上100mm厚道渣。由于于靜力壓樁機機設備重，對對地面附加應應力大，應驗驗算其地耐力力，若不能滿滿足要求，應應對地表土加加以處理（如如碾壓、鋪毛毛石墊層等）），以防機身身沉陷。2）定位、放樣樣。施工前應定好好軸線和每一一個樁位，并并在樁位上有有明顯標記。。如在較軟的的場地施工，，由于樁機的的行走會擠走走預定標志，，在樁機就位位之后要重新新復核樁位。。3）樁尖就位、、對中、調直直。通過樁機自帶帶的起重機起起吊樁身，插插入夾持器內內就位；對于于液壓步履式式行走機構的的壓樁機，通通過起動縱向向和橫向行走走油缸，將尖尖樁對準樁位位；開動夾持持油缸，將樁樁箍緊，調整整樁在兩個方方向的垂直度度；開動壓樁樁油缸，使樁樁壓入土中1.0m左右，再次校校對垂直度。。4）壓樁。由夾持油缸將將樁夾緊，然然后使壓樁油油缸伸程，將將壓力施加到到夾持樁身的的夾持器上，，通過夾持器器與樁身的摩摩擦力傳遞壓壓力，將樁壓壓入土中。壓壓樁過程要記記錄樁入土深深度和壓力表表讀數的關系系，以判斷壓壓樁質量及壓壓樁阻力。當壓力表讀數數突然上升或或下降時，要要對照地質資資料進行分析析，判斷是否遇遇到障礙物或或產生斷樁等等情況。5）接樁。當下一節樁壓壓到露出地面面0.8~1.0m時，開始接樁樁。接樁過程程不應放松上上節樁身的夾夾持系統。應應盡量縮短接樁樁時間，以防樁周與與土固結，壓壓樁力驟增，，造成壓樁困困難。終止壓樁控制制標準：對摩擦型樁以以達到樁端設設計標高為終終止壓樁條件件；對于端承承摩擦型長樁樁以設計樁長長控制為主，，最終壓力值值作對照；對承載力較高高的工程樁，，終壓力值宜宜盡量接近或或達到壓樁機機滿載值；對對端承型短樁樁，以終壓力力值達到壓樁樁機滿載值為為終止壓樁條條件，并以滿滿載值復壓。。量測壓力的的儀表以定期期率定數據為為準。4.振動沉樁振動沉樁是借借助于樁頂上上的振動錘所所產生的振動動力，以減小小樁與土壤顆顆粒之間的摩摩擦力，使樁樁在自重與機機械力的作用用下沉入土中中。振動錘（圖2-42）系由電動機、彈簧簧支承、偏心心振動塊和樁樁帽組成。振動錘錘內的偏心振振動塊分左右右對稱兩組，，其旋轉速度度相等，方向向相反。當工工作時，兩組組偏心塊離心心力的水平分分力相抵消，，但垂直分力力則相疊加，，形成垂直方方向（向上或或向下）的振振動力。圖2-42由于樁與振動動機是剛性連連接在一起，，故樁也隨著著振動力沿垂垂直方向上下下振動而下沉沉。振動沉樁法主主要適用于砂砂石、黃土、、軟土和亞粘粘土地基，在在飽和砂土中中的效果更為為顯著，但在砂礫層層中采用時，，需配以水沖沖法。沉樁工工作應連續進進行，以防間間歇過久難以以沉。5.水沖沉樁水沖沉樁法是是利用高壓水流流沖刷樁尖下下面的土壤，，以減少樁表表面與土壤之之間的摩擦力力和樁下沉時時的阻力，使樁身在自自重或錘擊作作用下，很快快沉入土中（（圖2-43）。射水停止止后，沖松的的土壤沉落，，又可將樁身身壓緊。圖2-43水沖沉樁設備備除樁架、樁樁錘外，還需需要高壓水泵泵和射水管。施工中應使使射水管的末末端經常處于于樁尖以下0.3~0.4m處。當樁沉落落至最后1~2m時，不宜再用用水沖，應用用錘擊將樁打打至設計標高高，以免沖松松樁尖的土壤壤，影響樁的的承載力。水沖法適用于于砂土、礫石石或其他較堅堅硬土層，特別對于打設設較重的混凝凝土樁更為有有效。但在附近有有舊房屋或結結構物時，由由于水流的沖沖刷將會引起起周邊沉陷，，故在采取取措施前前，不得得采用此此法。第三節灌灌注樁樁施工一、鉆孔灌注注樁：施工無振振動無噪音，，但比同徑徑預制樁樁承載低低、沉降降大。（一）干干作業法法（用于無無地下水水或已降降水）1、成孔孔機械：螺旋鉆－長：鉆桿長長10m以上,φ400～～600短：鉆桿長長3～5m，φ300～400鉆擴機：鉆孔徑徑800～1200，，擴孔徑徑可達3.5m步履式螺螺旋鉆機機2、施工工(1)工工藝順序序平整場地地，挖排排水溝→定樁位→鉆機對位位、校垂垂直→開鉆出土土→清孔→檢查垂直直度及虛虛土情況況→放鋼筋骨骨架→澆混凝土土。鉆孔螺旋鉆孔孔機成樁工藝藝放入鋼筋骨架澆筑混凝土清孔（2）施工工要點①土質差差、有振振動、間間距小時時，間隔隔鉆孔制制作；②軟塑土土層、含含水量大大－用疏疏紋葉片片鉆桿；；可塑、硬硬塑粘土土，含水水量較小小的砂土土－用密密紋葉片片鉆桿；；③及時灌灌注混凝凝土，防防止孔壁壁坍塌；；④澆混凝凝土時放放護筒，，混凝土土坍落度度5～9cm，每層澆筑筑高度≯≯1.5m。（3）質質量要求求①偏差要求求：位置偏偏差≯70～150mm；垂直度偏偏差≯1％②孔底虛土土厚度：端承承樁≯50mm；摩擦樁≯≯150mm。③避免出現現縮徑和和斷樁（二）泥泥漿護壁壁成孔（用于有有地下水水）1、成孔孔機械沖抓鉆沖擊鉆潛水電鉆鉆回轉鉆反循環正循環用于碎石土、砂土、粘性土、風化巖用于粘性土、淤泥、砂土沖擊鉆作作業示意意圖水龍頭鉆桿鉆機回轉裝置泥漿泵泥漿池沉淀池泥漿循環方向鉆頭砂石泵鉆頭新泥漿流向沉淀池水龍頭鉆桿鉆機回轉裝置泥漿循環方向2、施工工（1）工工藝順序序：平整場地地、挖排排水溝→定樁位→埋護筒→配泥漿→鉆孔、灌灌泥漿→清孔→放鋼筋骨骨架→水下灌注注混凝土土。（2）要要點：1）護筒筒直徑比比鉆頭大大100，開設設1～2個溢漿漿口，埋埋入土中中≮1m；2）泥漿漿比重1.1左左右（粘粘土時可可自造）），隨鉆鉆隨灌，，保持高高于水位位面；3）水下下灌注要要求：①混凝土≮C20，，坍落度16～22cm，骨料粒徑徑≯30mm；②導管最大大外徑比比鋼筋籠籠內徑小小100以上；；③鋼筋的混混凝土保保護層厚厚度≮50mm（混凝土墊墊塊）；；④能埋管500～～600mm后剪斷導導柱塞鉛鉛絲；⑤提管時保保證混凝凝土埋入入≮1m。水下澆注注混凝土土放入隔水水栓二、沉管灌注注樁1.特點點：能在土質質很差，，地下水水位很高高時施工工。2.施工工方法：：錘擊沉入入鋼管法振動沉入入鋼管法3.工藝藝順序：：樁靴、鋼鋼管就位位→沉管管→檢查查管內有有無砂、、水→放放入鋼筋筋骨架→→澆灌混混凝土、、提管。。4.要點點：防止鋼管管內進入入泥漿、、水；灌滿混凝凝土后再再隨拔管管、隨灌灌、并輕輕打或振振動；防止縮徑徑、斷樁樁及吊腳腳樁。就位沉入澆筑成型邊拔邊澆放入鋼筋籠繼續澆筑鋼筋混凝土樁尖鋼管活瓣樁尖5.提高樁承承載力的的方法錘擊沉管管灌注樁樁：單打法——復打法——單打打時不放放鋼筋籠籠，混凝凝土初凝凝前原位位打入、、插筋灌灌注。振動沉管管灌注樁樁：單振法——灌滿滿混凝土土后，每每原位振振動5～～10s，再上拔0.5～～1m。復振法——同復復打法；；反插法——單振振法拔管管時，每每上拔0.5～～1m，向下反插插0.3～0.5m。三、爆擴擴灌注樁樁步驟：成孔→放放炸藥→→灌砂及及壓爆混混凝土→→引爆成成擴大頭頭→檢查查→置筋筋→灌筑筑混凝土土。炸藥用量量：依擴大頭頭徑及土土質而定定，可用用計算、、試驗、、查表三三法。內容：爆樁孔爆擴大頭頭樁身堅土層承臺混凝土墊層擴大頭爆擴樁基基礎構造造示意圖圖爆擴樁施工工藝藝鉆孔(直徑50～60mm)放炸藥管擴孔清土放炸藥包灌混凝土爆擴大頭放入鋼筋骨架,灌注混凝土四、人工工挖孔灌灌注樁安全要求求：護壁、通通風、聯聯絡、照照明、人人員上下下人工挖孔孔樁灌注注樁的特特點：設備簡單單；噪音音小、振振動小、、無擠土土現象；；施工速速度快，可按施施工進度度要求決決定同時時開挖樁樁孔的數數量，必必要時各各樁孔可可同時施施工；土層情況況明確，可直接接觀察到到地質變變化情況況，樁底底沉渣清清除干凈凈，施工質量量可靠；樁徑不不受限制制，承載力大大。但人工工挖孔灌灌注樁施施工，工工人在井井下作業業，勞動動條件差差，施工工中應特特別重視視流砂、、流泥、、有害氣氣體等影影響，應應嚴格按按操作規規程施工工，制訂可靠靠的安全全措施。。人工挖孔孔灌注樁樁的樁身身直徑除除應滿足足設計承承載力的的要求外外，還應考慮慮施工操操作的要要求，故樁身身直徑不宜小于于800mm。樁底一般般都做擴擴大頭，，擴底變變徑尺寸寸通常按按（D1－D）/2：h＝1：4；h1≥（D1－D）/4進行控制制，如圖圖2-67所示示。大直徑擴底樁護壁構造示意（1）施工機具具。人工挖孔孔灌注樁樁施工機機具主要要有垂直運輸輸工具：如電動動葫蘆、、提土桶桶、軟梯梯等。用用于施工工人員、、材料和和棄土等等垂直運運輸。排水工具具：如潛水水泵。用用于抽出出樁孔中中的積水水。通風設備備：如鼓風風機、輸輸風管。。用于向向樁孔中中強制送送入空氣氣。挖掘工具具：如鎬、、鍬、土土筐等。。若遇到到堅硬的的土層或或巖石，，還需準準備風鎬鎬和爆破破設備。。此外，尚尚有照明燈、、對講機機、電鈴鈴等。（2）施工工工藝。為了確保保施工的的安全，，人工挖挖孔過程程必須有有防止土土體坍滑滑的支擋擋措施。。支擋的的方法很很多，如如現澆混混凝土護護壁、噴噴射混凝凝土護壁壁、型鋼鋼或木板板樁工具具護壁、、沉井等等。當采采用現澆澆混凝土土護壁時時，護壁壁厚度一一般不少少于D/10+50mm，每段護壁壁高通常常取1.0m，并有1:0.1的坡度（（圖2-67）。下面面以分段段現澆混混凝土護護壁為例例說明人人工挖孔孔樁灌注注樁的施施工工藝藝。1）按設計計圖樣放放線、定定樁位。2）開挖土土方。采取分分段開挖挖，每段段開挖高高度取決決于土壁壁保持直直立狀態態的能力力，一般般取1.0m為一個施施工段，，開挖范范圍為設設計樁芯芯直徑加加護壁的的厚度。。3）綁扎護護壁鋼筋筋。豎向鋼鋼筋上部部與上一一節護壁壁鋼筋搭搭接綁扎扎，豎向向鋼筋下下部可插插入土中中或彎入入孔內，，以便錨錨入下一一節護壁壁內。豎豎向鋼筋筋與環向向鋼筋間間用鐵絲絲綁扎固固定。4）支設護壁壁模板。模板高高度取決決于開挖挖土方施施工段的的高度，，一般為為1m，由4～8塊活動鋼鋼模鈑（（或木模模板）組組合而成成。5）在模板頂頂放置操操作平臺臺。平臺可可用角鋼鋼和鋼鈑鈑制成半半圓形，，兩個合合起來即即為一個個整圓，，用來臨臨時放置置混凝土土和澆筑筑混凝土土用。6)澆筑護壁壁混凝土土。護壁混混凝土起起著防止止土壁塌塌陷與防防水的雙雙重作用用，要求求搗實。。第一節節護壁厚厚度宜增增加100mm～150mm，上下節護護壁預埋埋鋼筋拉拉結，護護壁混凝凝土的搭搭接長度度不得小小于50mm。7)拆除模板板繼續下下一段土土方開挖挖。當護壁壁混凝土土達到1.2MPa，常溫下約約24h方可拆除除模板。。開挖下下一段的的土方后后，再支支模、澆澆筑護壁壁混凝土土，每節節護壁均均應在當當日連續續施工完完畢，如如此循環環，直至至挖到設設計要求求的深度度。終孔后應應清理護護壁上的的泥土、、孔底殘殘渣和積積水，應應立即進進行隱蔽驗收收、封底底和澆注注樁身混混凝土。。8)安放鋼筋筋籠。綁扎好好鋼筋籠籠后整體體安放。。9)澆筑樁身身混凝土土。澆筑樁樁身混凝凝土時，，混凝土土必須通通過溜槽槽，當高高度超過過3m時，應采采用串筒筒，串筒筒末端離離孔底高高度不宜宜大于2m，混凝土宜宜采用插插入式振振動器振振實。當當樁孔內內滲水量量過大，，積水過過多不便便排干，，則應用用導管法法澆筑水水下混凝凝土。人工挖孔孔灌注樁樁在開挖挖過程中中，須制定專專門的安安全措施施。如施工工人員進進入孔內內必須戴戴安全帽帽；孔內內有人時時，孔上上必須有有人監護護；護壁壁要高出出地面150～～200mm；挖出的土土方不得得堆在孔孔四周1.2m范圍內，，以防滾滾入孔內內；孔周周圍要設設置0.8m高的安全全防護欄欄桿；每每孔要設設置安全全繩及安安全軟梯梯；孔下