第二章地基處理與基礎(chǔ)工程地基處理及加固[目的要求]

了解：地基的局部處理和其它地基加固方法簡介。

熟悉：換土地基：砂石地基、灰土地基，構(gòu)造要求、材料要求、施工要點。掌握：、強夯地基：機具、施工、質(zhì)量。振沖地基：機具、施工、質(zhì)量。[講授重點]換土地基：砂石地基、灰土地基，構(gòu)造要求、材料要求、施工要點。[講授難點]強夯地基：機具、施工、質(zhì)量。振沖地基：機具、施工、質(zhì)量。[講授內(nèi)容]一、換土地基砂地基和砂石地基：是將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的土層挖去，用砂或碎石回填分層夯實，以提高承載力，加速軟土層的排水固結(jié)。該地基工藝簡單、工期短、造價低。適用于處理透水強的軟黏土。不適應濕陷性黃土和不透水的黏土。1、構(gòu)造要求：厚度在0.5~3米，寬度沿兩邊各放出20~30厘米。2、材料要求：宜用級配良好，質(zhì)地堅硬的中、粗、礫砂，碎石、石屑或工業(yè)廢料。不得有草根、垃圾，含泥不超5%，碎石不大于50毫米。3、施工要點：1）先驗槽，清理基底穩(wěn)定邊坡，處理孔洞等。2）如深度不同，應先深后淺，挖成斜坡或階梯搭接，分層夯實。3）人工級配的砂石，應拌合均勻后鋪填。4）應分層鋪筑壓實，每層厚度及含水量（見后表）。下層密實度合格后，再鋪上層。5）地下水位高于基底時，應降水，如用水撼振動法時，應控制注水和排水。6）冬期施工不得夾有冰塊，防止砂石凍結(jié)。4、質(zhì)量檢查：1）環(huán)刀取樣法，用不小于200cm3的環(huán)刀取樣測定干密度。2）貫入測定法：先將表面刮去30毫米，用直徑20毫米長1250毫米的鋼筋，舉高700毫米，自由下落，其插入深度可實驗確定。（二）灰土地基?適應處理1~4米厚的軟土。1、構(gòu)造要求：厚度同砂墊層，寬度為基礎(chǔ)寬加2.5倍灰土厚度之和。2、材料要求：土料可用就地挖出的黏土或塑性指數(shù)大于4的粉土，但不得含有機雜質(zhì)，應過篩粒徑不大于15毫米。熟石灰粒徑不大于5毫米，不得有生石灰塊，其配合比為：石灰：土為2：8或3：7。3、施工要點：1）先驗槽，清除松土、軟土、孔洞用灰土回填夯實。2）將灰土拌合均勻，含水量應適當，手握?成團，落地即碎為宜。3）鋪灰應分段分層，厚度即夯打遍數(shù)見下表4）分段施工時，不得在墻角、柱基及承重的窗間墻下接縫，上下應錯開500毫米，接縫處應注意夯實。5）在地下水位以下的基坑，應排水，灰土三天內(nèi)不得浸泡，應及時回填土，否則應進行覆蓋，防止日曬雨淋。6）冬期施工不得有凍塊，應有防凍措施。4、質(zhì)量檢查：用環(huán)刀取樣，測定干密度，質(zhì)量標準可查有關(guān)規(guī)范。二、重錘夯實地基用起重機將夯錘提到一定高度，用自由下落的沖擊力來夯實基土進行加固。機具設(shè)備：1）起重機可用履帶式起重機、打樁機等，起重量：自動脫鉤時大于錘重1.5倍；用鋼絲繩懸吊時應大于錘重3倍。2）夯錘：宜用截頭圓錐體，可用C20混凝土制作，錘重1.5~3噸，底直徑1~1.5米，落距為2.5~4.5米，錘底面單位靜壓力為15~20kPa。吊勾采用半自動脫勾器。2、施工要點：1）首先要試夯，選定錘重、直徑、落距，最后下沉量，指最后2擊平均每擊的夯沉量，黏土和濕陷性黃土取10~20毫米，沙土取5~10毫米，試夯一般6~10遍，施工時增加1~2遍。2）分層虛鋪厚度以錘底直徑為宜，遍數(shù)由試夯確定，不少于兩層。3）夯實范圍，每邊應比基礎(chǔ)底面加寬0.3米，邊坡應適當放緩4）夯實前如表層土含水量過大，可鋪撒吸水材料，或換土，含水量低應適當撒水。三、強夯地基錘重8~30噸，吊起高度6~30米自由下落，給地基以沖擊和振動，從而提高強度并降低壓縮性，效果好、速度快，但噪聲和振動大。適應于碎石、砂土、黏土、濕陷性黃土、填土等。見后圖機具設(shè)備：1）起重機用150KN以上的履帶起重機，也可用三角架或龍門架。2）夯錘：可用鋼制的，也可用鋼板外殼，內(nèi)裝C30混凝土，有圓和方型兩種，面積：沙土3~4平米，黏土6平米。2、施工要點1）首先試夯，確定施工技術(shù)參數(shù)。2）平地、排水、測量放線，鋪修道路。3）強夯時的控制以夯擊數(shù)或沉降量為準，落錘應平穩(wěn)、準確。4）每夯完一遍后測量下沉量，填平后在夯，直到滿足要求。5）應做好強夯測量記錄。3、質(zhì)量檢查：檢查記錄、標準貫入、靜力觸探等，符合試驗指標為合格。四、振沖地基以起重機吊起振沖器進行振動，同時用高壓水沖成孔，然后分批填筑砂石并振實，形成樁體，與原地基形成復合地基，提高承載力。機具設(shè)備：有振沖器、起重機、水泵及管道、運料車，控制電流操作臺等。見后圖。施工要點：1）先進行振沖試驗，確定水壓、水量、成孔速度、填料方法、填料量、密實電流、留振時間。2）放線定孔位并編號。3）啟動水泵和振沖器，徐徐沉入土中，達到設(shè)計深度后，減小水壓進行清孔，提振沖器。4）填料振密：按試驗方法，分次填料振密。5）頂部一米內(nèi)質(zhì)量差，應以挖除。6）冬期凍土破碎后施工，防止水管凍結(jié)。3、質(zhì)量檢查：定位偏差不大于100毫米，完成后偏差不大于0.2倍孔徑。沙土半月，黏土一個月方可檢驗，方法可采用載荷試驗、標準貫入，靜力觸探等。五、地基局部處理及其他加固方法簡介（一）地基局部處理1、松土坑的處理：當范圍較小時可挖除回填，沙土用砂石回填，黏土用3：7灰土回填。范圍超出基槽邊沿時，回填槽可適當加寬，用砂石回填時按1：1放坡，用灰土回填時按0.5：1放坡。當坑的長度大于5米時可做1：2的踏步與兩端相連。當坑深大于1.5米時，處理后再加強上部結(jié)構(gòu)，例如用配筋磚跨過松土坑兩端各1米。2、磚井或土井處理：在室外距基礎(chǔ)5米以內(nèi)時，先用素土分層夯實，到1.5米深時，拆去磚圈，再回填到頂；如井在室內(nèi)基礎(chǔ)附近，先降水，然后用中粗砂石碎磚等回填到1.5米，然后拆磚圈，用素土回填夯實。如井以回填但不密實有軟土，用大塊石擠緊在夯實。當井在基礎(chǔ)下時，先回填至2米處然后拆除井圈，回填夯實。如井在轉(zhuǎn)角處，除回填外，基礎(chǔ)做挑梁壓在井上。如上部荷載較大，可做石灰擠密樁，或做鋼筋混凝土井蓋封閉井口。3、局部軟硬土的處理當基礎(chǔ)下局部遇基巖、舊墻基、大孤石、化糞池、大樹根等均應挖除后回填夯實。當基礎(chǔ)落于一部分硬土，一部分軟土上時。可在軟土做鉆孔灌注樁，或做混凝土或砌石支承墻。也可將硬基部分鑿去0.3~0.5米，填以中粗砂，做軟性褥墊，調(diào)整交界部位的不均勻變形。或加大基礎(chǔ)的剛度來克服軟硬地基的不均勻變形。（二）其他地基加固方法簡介1、砂樁地基：通過沖擊和振動，把砂擠入土中，形成砂樁。適應于擠密松散沙土、素填土。2、水泥土攪拌樁：用深層攪拌機，把水泥或石灰噴入地下和土攪拌均勻，形成水泥土樁。和原土形成復合地基。適用于淤泥、粉土、軟黏土。也可用于基坑護坡。3、預壓地基：在施工前先在地基表面壓荷重，使其壓密、沉降固結(jié)，提高強度。4、注漿地基：通過壓力貫注化學漿液或膠結(jié)劑，將土粒膠結(jié)起來的處理方法。5、高真空擊密法處理軟土地基1）采用特制的高真空系統(tǒng)強制調(diào)整土體的含水量，控制需處理的土體逐步接近最優(yōu)含水量；2）在需處理土體分遍逐步接近最優(yōu)含水量的同時，采用特制的大型擊密設(shè)備分遍擊密需處理的土體，逐步接近最大密實度；3）根據(jù)處理土體的自振頻率，調(diào)整擊振頻率；4）正確計算被處理土體超孔隙水壓的消散時間，合理確定土體每遍擊密的固結(jié)恢復時間，嚴防“彈簧土”的形成；5）根據(jù)不同的土體滲透系數(shù)、含水量，分層多遍強制調(diào)整各層土的真空度、真空氣量、平衡參數(shù)；6）根據(jù)地基的處理深度要求，正確計算各層不同土體擊密所需的擊振能量本課小結(jié)1、換土地基：砂石地基、灰土地基，構(gòu)造要求、材料要求、施工要點。2、重錘夯實地基：機具設(shè)備、施工要點、質(zhì)量要求3、強夯地基：機具、施工、質(zhì)量。振沖地基：機具、施工、質(zhì)量。地基的局部處理和其它地基加固方法簡介。5、作業(yè)：97頁，1、2。

第二節(jié)淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工[目的要求]

了解：淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工要求。

熟悉：板式基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求、施工方法

掌握：板式基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求、施工方法

[講授重點]板式基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求、施工方法[講授難點]筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求、施工方法。[講授內(nèi)容]板式基礎(chǔ)包括：柱下獨立基礎(chǔ)、墻下條形基礎(chǔ)。構(gòu)造要求：1）錐形（條形）基礎(chǔ)邊緣高度不小于200毫米；階梯形基礎(chǔ)每階高度宜為300~500毫米。2）地基墊層厚度100毫米，混凝土為C10，基礎(chǔ)混凝土為C15。3）底板受力鋼筋直徑不小于8毫米，間距不大于200毫米。保護層厚度：有墊層35毫米，無墊層70毫米。4）豎向插筋的數(shù)量應與柱內(nèi)受力筋相同。施工要點：1）先驗槽，清理槽底做墊層。2）彈線、支模、安放鋼筋，支墊保護層。3）濕潤模板后，連續(xù)分層澆筑混凝土，臺階下層澆完停0.5~1小時，再澆上層。4）錐形基礎(chǔ)斜面，應隨澆隨支模，并壓緊，以防上浮變形。嚴禁斜面不支模，用鐵鍬拍。5）插筋要固定，保證位置正確，防止?jié)不炷習r位移。混凝土澆完后要覆蓋灑水養(yǎng)護。二、杯形基礎(chǔ)常用作鋼筋混凝土預制柱的基礎(chǔ)，中間留凹槽（杯口），插入預制柱。1構(gòu)造要求：1）杯口深度應滿足錨固長度的要求，一般不小于柱長的0.05倍。2）基礎(chǔ)的杯底和杯壁厚度應滿足設(shè)計要求。3）杯底和杯壁配筋應滿足設(shè)計要求。2施工要點：1）混凝土應按臺階分層澆筑，高基礎(chǔ)的高臺階應按整段分層澆筑。2）杯口模板可做成兩半式的定型模板，支模時應固定牢固并壓漿。3）澆筑杯口時要四側(cè)對稱進行，防止擠偏。4）先澆杯底混凝土并振實，并用50毫米厚的細石混凝土找平，待杯底混凝土沉實后，再澆杯口混凝土，初凝后取出杯口模板，并把杯口內(nèi)側(cè)鑿毛。5）施工高杯口基礎(chǔ)時，可用后安杯口模板的方法，既當混凝土澆筑接近杯底時，再安杯口模板，澆四周混凝土。三、筏式基礎(chǔ)由鋼筋混凝土板和梁組成，適用于地基承載力較低，而上部荷載較大的工程。外形象倒置的樓蓋，整體剛度較大。有梁板式和平板式兩類。1構(gòu)造要求：1）混凝土不低于C20。2）平面布置應盡量對稱，底板厚不小于200毫米，梁高出底板頂300毫米，寬不小于250毫米。3）底板下設(shè)100毫米厚的C10混凝土墊層，每邊伸出底板不小于100毫米。2、施工要點1）要保證在無水情況下開挖和基礎(chǔ)施工。2）先做墊層，然后綁鋼筋，安模板，澆筑混凝土可以板梁一次澆完，也可先板后梁。3）一般不留施工縫，必須留設(shè)時，應設(shè)止水帶，施工縫要處理好。4）基礎(chǔ)澆筑完畢，表面應覆蓋灑水養(yǎng)護，并防止地基被水浸泡。四、箱形基礎(chǔ)是由鋼筋混凝土底板、頂板、外墻以及內(nèi)隔墻構(gòu)成的封閉箱體。可做地下室，整體性好，剛度大，適應軟弱地基，荷載較大的工程。1、構(gòu)造要求：1）平面布置盡量對稱，減少偏心矩，防止基礎(chǔ)過度傾斜。2）混凝土強度為C20，基礎(chǔ)高為建筑物高的1/8~1/12，不小于3米。3）底、頂板厚度應設(shè)計確定，一般為200~400毫米，內(nèi)墻厚200，外墻后250毫米。4）為保證基礎(chǔ)的整體剛度，平均每平方米基礎(chǔ)面積上墻體長度不小于400毫米，或墻體水平截面不小于基礎(chǔ)面積的1/10，其中縱墻數(shù)量不小于墻總量的3/5。2、施工要點：1）應保證在干地上施工。2）基礎(chǔ)可分塊施工，施工縫的留設(shè)和處理應符合要求，外墻接縫應設(shè)止水帶。3）內(nèi)外墻應連續(xù)澆筑，為防止收縮應設(shè)后澆帶，寬度不小于800毫米，鋼筋應貫通。4）施工完應立即回填土，停止降水，應驗算抗浮穩(wěn)定性，如不滿足，應對基礎(chǔ)加重物。本課小結(jié)1、淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工：板式基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求、施工要點。2、作業(yè)：淺埋式鋼筋混凝土基礎(chǔ)有那幾種？各自的構(gòu)造要求是什么？[目的要求]

了解：樁基礎(chǔ)的工作特點和樁基礎(chǔ)的分類

熟悉：預制樁的制作、運輸、打樁以及常見問題的原因和處理方法。

掌握：預制樁的制作、運輸、打樁方法；灌注樁的施工方法，以及常見問題的原因和處理方法。

[講授重點]預制樁的制作、運輸、打樁方法；灌注樁的施工方法，以及常見問題的原因和處理方法。

[講授難點]灌注樁的施工方法，以及常見問題的原因和處理方法。

[講授內(nèi)容]一、樁基礎(chǔ)的工作特點

樁基礎(chǔ)是一種既古老又現(xiàn)代高層建筑物和重要建筑物工程中被廣泛采用的基礎(chǔ)形式。

樁基礎(chǔ)的作用是將上部結(jié)構(gòu)較大的荷載通過樁穿過軟弱土層傳遞到較深的堅硬土層上，以解決淺基礎(chǔ)承載力不足和變形較大的地基問題。如圖2-1所示。

圖2-1樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)具有承載力高，沉降量小而均勻，沉降速率緩慢等特點。它能承受垂直荷載、水平荷載、上拔力以及機器的振動或動力作用，已廣泛用于房屋地基、橋梁、水利等工程中。

二、樁基礎(chǔ)的分類

工程中的樁基礎(chǔ)，往往由數(shù)根樁組成，樁頂設(shè)置承臺，把各樁連成整體，并將上部結(jié)構(gòu)的荷載均勻傳遞給樁。圖2-11、按承臺位置的高低分

①高承臺樁基礎(chǔ)——承臺底面高于地面，它的受力和變形不同于低承臺樁基礎(chǔ)。一般應用在橋梁、碼頭工程中。

②低承臺樁基礎(chǔ)——承臺底面低于地面，一般用于房屋建筑工程中。

2、按承載性質(zhì)不同

①端承樁——是指穿過軟弱土層并將建筑物的荷載通過樁傳遞到樁端堅硬土層或巖層上。樁側(cè)較軟弱土對樁身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不計。

②摩擦樁——是指沉入軟弱土層一定深度通過樁側(cè)土的摩擦作用，將上部荷載傳遞擴散于樁周圍土中，樁端土也起一定的支承作用，樁尖支承的土不甚密實，樁相對于土有一定的相對位移時，即具有摩擦樁的作用。

3、按樁身的材料不同

①鋼筋混凝土樁:可以預制也可以現(xiàn)澆。根據(jù)設(shè)計，樁的長度和截面尺寸可任意選擇。

②鋼樁:常用的有直徑250~1200mm的鋼管樁和寬翼工字形鋼樁。鋼樁的承載力較大，起吊、運輸、沉樁、接樁都較方便，但消耗鋼材多，造價高。我國目前只在少數(shù)重點工程中使用。如上海寶山鋼鐵總廠工程中，重要的和高速運轉(zhuǎn)的設(shè)備基礎(chǔ)和柱基礎(chǔ)使用了大量的直徑914.4mm和600mm，長60mm左右的鋼管樁。

③木樁:目前已很少使用，只在某些加固工程或能就地取材臨時工程中使用。在地下水位以下時，木材有很好的耐久性，而在干濕交替的環(huán)境下，極易腐蝕。

④砂石樁:主要用于地基加固，擠密土壤。淮北職業(yè)技術(shù)學院東校區(qū)1#、2#住宅樓就是采用的碎石樁，樁的直徑533mm，平面呈三角形，間距1100mm。淮北職業(yè)技術(shù)學院西校區(qū)教學樓也是采用的碎石樁。

⑤灰土樁:主要用于地基加固。

4、按樁的使用功能分

①豎向抗壓樁

②豎向抗拔樁

③水平荷載樁

④復合受力樁

5、按樁直徑大小分

①小直徑樁d≤250mm

②中等直徑樁250mm<d<800mm

③大直徑樁d≥800mm

6、按成孔方法分

①非擠土樁泥漿護壁灌筑樁、人工挖孔灌筑樁，應用較廣。

②部分擠土樁

先鉆孔后打入。

③擠土樁

打入樁。

7、按制作工藝分

①預制樁,鋼筋混凝土預制樁是在工廠或施工現(xiàn)場預制，用錘擊打入、振動沉入等方法，使樁沉入地下。

,②灌筑樁,又叫現(xiàn)澆樁，直接在設(shè)計樁位的地基上成孔，在孔內(nèi)放置鋼筋籠或不放鋼筋，后在孔內(nèi)灌筑混凝土而成樁。與預制樁相比，可節(jié)省鋼材，在持力層起伏不平時，樁長可根據(jù)實際情況設(shè)計。

8、按截面形式分

①方形截面樁,制作、運輸和堆放比較方便，截面邊長一般為250~550mm。

②圓形空心樁,是用離心旋轉(zhuǎn)法在工廠中預制，它具有用料省，自重輕，表面積大等特點。國內(nèi)鐵道部門已有定型產(chǎn)品，其直徑有300mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每節(jié)長度自2m~12m不等。

[思考題]1、什么叫端承樁？

2、什么叫摩擦樁？3．摩擦型樁和端承型樁受力上有何區(qū)別??三、預制樁施工（一）樁的制作、起吊、運輸和堆放

1、鋼筋混凝土實心方樁

鋼筋混凝土實心樁，斷面一般呈方形。樁身截面一般沿樁長不變。實心方樁截面尺寸一般為200×200mm~600×600mm。

鋼筋混凝土實心樁樁身長度：限于樁架高度，現(xiàn)場預制樁的長度一般在25~30m以內(nèi)。限于運輸條件，工廠預制樁，樁長一般不超過12m，否則應分節(jié)預制，然后在打樁過程中予以接長。接頭不宜超過2個。

鋼筋混凝土實心樁的優(yōu)點：長度和截面可在一定范圍內(nèi)根據(jù)需要選擇，由于在地面上預制，制作質(zhì)量容易保證，承載能力高，耐久性好。因此，工程上應用較廣。鋼筋混凝土實心樁由樁尖、樁身和樁頭組成。材料要求：鋼筋混凝土實心樁所用混凝土的強度等級不宜低于C30（30N/mm2）。采用靜壓法沉樁時，可適當降低，但不宜低于C20，預應力混凝土樁的混凝土的強度等級不宜低于C40，主筋根據(jù)樁斷面大小及吊裝驗算確定，一般為4~8根，直徑12~25mm；不宜小于Φ14，箍筋直徑為6~8mm，間距不大于200mm，打入樁樁頂2~3d長度范圍內(nèi)箍筋應加密，并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。預制樁縱向鋼筋的混凝土保護層厚度不宜小于30mm。樁尖處可將主筋合攏焊在樁尖輔助鋼筋上，在密實砂和碎石類土中，可在樁尖處包以鋼板樁靴，加強樁尖。

2、鋼筋混凝土管樁

混凝土管樁一般在預制廠用離心法生產(chǎn)。樁徑有Φ300、Φ400、Φ500mm等，每節(jié)長度8m、10m、12m不等，接樁時，接頭數(shù)量不宜超過4個。管壁內(nèi)設(shè)Φ12mm~22mm主筋10根~20根，外面繞以Φ6mm螺旋箍筋，多以C30混凝土制造。混凝土管樁各節(jié)段之間的連接可以用角鋼焊接或法蘭螺栓連接。由于用離心法成型，混凝土中多余的水分由于離心力而甩出，故混凝土致密，強度高，抵抗地下水和其它腐蝕的性能好。混凝土管樁應達到設(shè)計強度100%后方可運到現(xiàn)場打樁。堆放層數(shù)不超過三層，底層管樁邊緣應用楔形木塊塞緊，以防滾動。

3、樁的制作、起吊、運輸和堆放

①樁的制作，較短的樁一般在預制廠制作，較長的樁一般在施工現(xiàn)場附近露天預制。預制場地的地面要平整、夯實，并防止浸水沉陷。對于兩個吊點以上的樁，現(xiàn)場預制時，要根據(jù)打樁順序來確定樁尖的朝向，因為樁吊升就位時，樁架上的滑輪組有左右之分，若樁尖的朝向不恰當，則臨時調(diào)頭是很困難的。

預制樁疊澆預制時，樁與樁之間要做隔離層（可涂皂腳、廢機油或粘土石灰膏），以保證起吊時不互相粘結(jié)。疊澆層數(shù)，應由地面允許荷載和施工要求而定，一般不超過四層，上層樁必須在下層樁的混凝土達到設(shè)計強度等級的30%以后，方可進行澆筑樁的主筋上端以伸至最上一層鋼筋網(wǎng)之下為宜，這樣能更好地接受和傳遞樁錘的沖擊力。主筋必須位置正確，樁身混凝土保護層要均勻，不可過厚，否則打樁時容易剝落，樁身保護層厚不宜小于30mm。

鋼筋混凝土預制樁的鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊。主筋接頭配置在同一截內(nèi)的數(shù)量，當采用閃光對焊和電弧焊時，不得超過50%；同一根鋼筋兩個接頭的距離應大于30d,且不小于500mm。預制樁的混凝土澆筑工作應由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑，嚴禁中斷，制作完成后，應灑水養(yǎng)護不少于7天。

制作完成的預制樁應在每根樁土標明編號及斜作日期，如設(shè)計不理設(shè)吊環(huán)，則應標明綁扎點位置。預制樁的幾何尺寸允許偏差為：橫截面邊長±5mm；樁頂對角線之差10mm；混凝土保層厚度±5mm；樁身彎曲矢高不大于0．1％樁長；樁尖中心線10mm；樁頂面平整度小于2mm。預制樁制作質(zhì)量還應符合下列規(guī)定：

(1)樁的表面應平整、密實，掉角深度小于10mm，且局部蜂窩和掉角的缺損總面積不得超過該樁表面全部面積的0．5％，同時不得過分集中；

(2)由于混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫，深度小于20mm，寬度小于0.25mm；橫向裂縫長度不得超過邊長的一半；

②樁的起吊、運輸和堆放

鋼筋混凝土預制樁應在混凝土達到設(shè)計強度等級的70%方可起吊，達到設(shè)計強度等級的100%才能運輸和打樁。如提前吊運，必須采取措施并經(jīng)過驗算合格后才能進行。

起吊時，必須合理選擇吊點，防止在起吊過程中過彎而損壞。教材第58頁圖2-4為預制樁吊點合理位置圖。當?shù)觞c少于或等于3個時，其位置按正負彎矩相等的原則計算確定。當?shù)觞c多于3個時，其位置按反力相等的原則計算確定。長20~30m的樁，一般采用3個吊點。（二）錘擊沉樁（打入樁）施工

預制樁的打入法施工，就是利用錘擊的方法把樁打入地下。是預制樁最常用的沉樁方法。

1、打樁機具及選擇

打樁機具主要有打樁機及輔助設(shè)備。打樁機主要有樁錘、樁架和動力裝置三部分。

1）樁錘

作用：對樁施加沖擊力，將樁打入土中。

類型：落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油錘、液壓錘

①落錘：一般由生鐵鑄成，利用卷揚機提升，以脫鉤裝置或松開卷揚機剎車使其墜落到樁頭上，逐漸將樁打入土中。落錘重量為5~20KN，構(gòu)造簡單，使用方便，故障少。適用于普通粘性土和含礫石較多的土層中打樁。但打樁速度較慢，效率低。提高落錘的落距，可以增加沖擊能，但落距太高又會擊壞樁頭，故落距一般以1~2m為宜。只有當使用其它錘型不經(jīng)濟或小型工程才使用。

②單動汽錘：單動汽錘的沖擊部分為汽缸，活塞是固定于樁頂上的，動力為蒸氣。其工作過程和原理是：將錘固定于樁頂上，用軟管連接鍋爐閥門，引蒸氣入汽缸活塞上部空間，因蒸氣壓力推動而升起汽缸，當升到頂端位置時，停止供汽并排出汽體，汽錘則借自重下落到樁頂上擊樁。如此反復循環(huán)進行，逐漸把樁打入土中。汽缸只在上升時耗用動力，下落完全靠自重。單動汽錘的錘重30~150KN，具有落距小，沖擊力大的優(yōu)點，其打樁速度較自由落錘快，適用于打各種樁。但存在蒸汽沒有被充分利用，軟管磨損較快，軟管與汽閥聯(lián)接處易脫開等缺點。

③雙動汽錘：雙動汽錘的沖擊部分為活塞，動力是蒸汽。汽缸是固定在樁頂上不動的，而汽錘是在汽缸內(nèi)，由蒸汽推動而上下運動。其工作過程和原理是：先將樁錘固定在樁頂上，然后將蒸汽由汽錘的汽缸調(diào)節(jié)閥進入活塞下部，由蒸汽的推動而升起活塞，當升到最上部時，調(diào)節(jié)閥在壓差的作用下自動改變位置，蒸汽即改變方向而進入活塞上部，下部汽體則同時排出。如此反復循環(huán)進行而逐漸把樁打入土中。雙動汽錘的樁錘升降均由蒸汽推動，當活塞向下沖時，不僅有其自身重量，而且受到上部汽體向下的壓力，因此沖擊力較大。雙動汽錘的錘重0.6~6t(6~160KN)，具有活塞沖程短，沖擊力大，打樁速度快，工作效率高等優(yōu)點。適用于打各種樁，并可以用于拔樁和水下打樁。

國外常用的有英國BSP國際基礎(chǔ)有限公司，美國的雷蒙德、瓦爾、科林-MKT，德國的門克等制造商制作的各種型號的單動汽錘。

④柴油錘：柴油錘是以柴油為燃料，利用柴油點燃爆炸時膨脹產(chǎn)生的壓力，將錘抬起，然后自由落下沖擊樁頂，同時汽缸中空氣壓縮，溫度驟增，噴嘴噴油，柴油在汽缸內(nèi)自行燃燒爆發(fā)，使汽缸上拋，落下時又擊樁進入下一循環(huán)。如此反復循環(huán)進行，把樁打入土中。根據(jù)沖擊部分的不同，柴油錘可分為導桿式、活塞式和管式三大類。導桿式柴油錘的沖擊部分是沿導桿上下運動的汽缸，筒式柴油錘的沖擊部分則是往復運動的活塞。柴油錘打樁工效高，構(gòu)造簡單，移動靈活，使用方便，不需沉重的輔助設(shè)備，也不需從外部供給能源等優(yōu)點。但施工噪音大、油滴飛散、排出的廢氣污染環(huán)境等缺點。不適用于在過硬或過軟的土層中打樁。因為土很松軟時，對于樁的下沉沒有多大阻力，以致氣缸向上拋起的距離很小，當汽缸再次降落時，不能保證燃料室中的氣體壓縮到發(fā)火的程度，柴油錘停止工作。柴油錘多用于打木樁、鋼板樁及長度在12m以內(nèi)的鋼筋混凝土樁。

國外常用的柴油錘多為英國BSP國際基礎(chǔ)有限公司、日本石川島播磨和三菱、法國的德爾馬、美國的林可貝爾提、荷蘭的赫提等制造商制造的柴油錘。

⑤液壓錘，目前城市環(huán)境保護日益提高的情況下，我國研制出新型低噪音、無油煙、能耗省的打樁錘——液壓錘。它是由液壓推動密閉在錘殼體內(nèi)的芯錘活塞柱，令其往返實現(xiàn)夯擊作用，將樁沉入土中。

2）樁架

①、作用，是支持樁身和樁錘，將樁吊到打樁位置，并在打入過程中引導樁的方向，保證樁錘沿著所要求的方向沖擊。

②、樁架的選擇：選擇樁架時，應考慮樁錘的類型、樁的長度和施工條件等因素。樁架的高度由樁的長度、樁錘高度、樁帽厚度及所用滑輪組的高度來確定。此外，還應留1~3m的高度做為樁錘的伸縮余地。

樁架高度=樁長+樁錘高度

+樁帽高度+滑輪組高度+（1~2m）的起錘工作余地

常用的樁架形式有以下三種：

滾筒式樁架：行走靠兩根鋼滾筒在墊木上滾動，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，制作容易，但在平面轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭方面不夠靈活，操作人員較多。適用于預制樁和灌筑樁施工，圖2—9。

多功能樁架：多功能樁架的機動性和適應性很大，在水平方向可做3600旋轉(zhuǎn)，導架可以伸縮和前后傾斜，底座下裝有鐵輪，底盤在軌道上行走。這種樁架可適用于各種預制樁和灌筑樁施工。圖2—10。

圖2—9

滾筒式樁架圖2—10多功能樁架圖2—11履帶式樁架

1—墊木；2—滾筒；3—底座；4—鍋爐；5—卷揚機；6—樁架；7—龍門；8—蒸汽錘；9—樁帽；10—纜風繩；

履帶式樁架：以履帶起重機為底盤，增加導桿和斜撐組成，用以打樁。移動方便，比多功能樁架更靈活，可用于各種預制樁和灌筑樁施工。圖2—11。

3、動力裝置動力設(shè)備包括驅(qū)動樁錘用的動力設(shè)施，如卷揚機、鍋爐、空氣壓縮機和管道、繩索和滑輪等。

打樁機的動力裝置，主要根據(jù)所選的樁錘性質(zhì)而定。選用蒸汽錘則需配備蒸汽鍋爐；用壓縮空氣來驅(qū)動，則需考慮電動機的或內(nèi)燃機的空氣壓縮機；用電源作動力，則應考慮變壓器容量和位置、電纜規(guī)格及長度、現(xiàn)場供電情況等。

2、打樁前的準備工作

1）處理障礙物

打樁前，應認真處理高空、地上和地下障礙物，如地下管線、舊有基礎(chǔ)、樹木雜草等。此外打樁前應對現(xiàn)場周圍（一般10米以內(nèi)）的建筑物作全面檢查，如有危房或危險構(gòu)筑物，必須預以加固，不然由于打樁振動，可造成倒塌。

2）平整場地

在建筑物基線以外4~6m范圍內(nèi)的整個區(qū)域或樁機進出場地及移動路線上，應作適當平整壓實，并做適當坡度，保證場地排水良好。否則由于地面高低不平，不僅使樁機移動困難，降低沉樁生產(chǎn)率，而且難以保證使就位后的樁機穩(wěn)定和入土的樁身垂直，以致影響沉樁質(zhì)量。

3）材料、機具的準備，接通水電源

樁機進場后，按施工順序鋪設(shè)軌道，選定位置架設(shè)樁機和設(shè)備，接通水電源，進行試機，并移機至樁位，力求樁架平穩(wěn)垂直。

4）進行打樁試驗，又叫沉樁試驗。沉樁前應作數(shù)量不少于2根樁的打樁工藝試驗，用以了解樁的貫入度（什么叫貫入度）、持力層強度、樁的承載力，以及施工過程中遇到的各種問題和反常情況等。沒有打過樁的地方先打試樁是必要的，通過實踐來校核擬定設(shè)計方案，確定打樁方案，保證質(zhì)量措施和打樁技術(shù)要求。因此試樁必須細致地進行，根據(jù)地質(zhì)勘探鉆孔資料，選擇樁位以能代表工程所處的地質(zhì)條件，打試樁時，要做好詳細的施工記錄，畫出各土層深度、打入各土層的錘擊次數(shù)，最后精確的測量貫入度。

5、確定打樁順序

打樁時，由于樁對土體的擠密作用，先打入的樁被后打入的樁水平擠推而造成偏移和變位或被垂直擠拔造成浮樁；而后打入的樁難以達到設(shè)計標高或入土深度，造成土體隆起和擠壓，截樁過大。所以，群樁施工時，為了保證質(zhì)量和進度，防止周圍建筑物破壞，打樁前根據(jù)樁的密集程度、樁的規(guī)格、長短以及樁架移動是否方便等因素來選擇正確的打樁順序。

常用的打樁順序一般有下面幾種：

自兩側(cè)向中間打

圖2-12（a）

逐排打設(shè)

圖2-12（b）

自中間向四周打

圖2-12（c）

自中間向兩側(cè)打

圖2-12（d）

圖2—12打樁順序

（a）從兩側(cè)向中間打（b）逐排打設(shè)

（c）自中央向四周打（d）自中央向兩側(cè)打

采用逐排打設(shè)，則土體向一個方向擠壓，使地基土擠壓的程度不均勻。這樣可能使樁打入深度逐漸減少，會引起建筑物產(chǎn)生不均勻沉降。

自兩側(cè)向中間打，則中間部分的土層擠壓密實，使樁不易打入，并且打中間各樁時，已打的外側(cè)各樁可能受擠壓而升起。

根據(jù)施工經(jīng)驗，打樁的順序，以自中部向四周打，自中間向兩側(cè)打為最好。但樁距大于或等于四倍樁直徑時，則打樁順序關(guān)系不大，可采用由一側(cè)向單一方向施打的方式（逐排打設(shè)）。這樣，樁架單方向移動，打樁效率高。為減少擠土影響，確定沉樁順序的原則如下：

a、從中間向四周沉設(shè)，由中及外；

b、從靠近現(xiàn)有建筑物最近的樁位開始沉設(shè)，由近及遠；

c、先沉設(shè)入土深度深的樁，由深及淺；

d、先沉設(shè)斷面大的樁，由大及小。

e、先沉設(shè)長度大的樁，由長及短。

打樁順序確定后，還需考慮樁架是往后“退打樁”還是向前“頂打樁”。當打樁地面標高接近樁頂設(shè)計標高時，打樁后實際上每根樁還會高出地面。這是由于樁尖持力層的標高不可能完全一致。而預制樁又不能設(shè)計成各不相同的長度，因此樁頂高出地面是不可避免的。在此情況下，樁架只能采取往后退行打樁的方法。由于往后退行，樁不能事先將樁布置在地面，只能隨打樁隨運樁。如打樁后樁頂?shù)膶嶋H標高在地面以下時，樁架則可以采取往前頂打的方法。此時只要場地允許，所有的樁都可以事先布置好，避免樁的場內(nèi)二次搬運。

6）抄平放線，定樁位，設(shè)標尺

在沉樁現(xiàn)場或附近區(qū)域，應設(shè)置數(shù)量不少于2個的水準點，以作抄平場地標高和檢查樁的入土深度之用。根據(jù)建筑物的軸線控制樁，按設(shè)計圖紙要求定出樁基礎(chǔ)軸線（偏差值應≤20mm）和每個樁位（偏差值應≤10mm）。定樁位的方法，是在地面上用小木樁或撒白灰點標出樁位（當樁較稀時使用），或用設(shè)置龍門板拉線法定出樁位（當樁較密時使用）。其中龍門板拉線法可避免因沉樁擠動土層而使小木樁移動，故能保證定位準確。同時也可作為在正式沉樁前，對樁的軸線和樁位進行復核之用。

打樁施工前，應在樁架或樁側(cè)面設(shè)置標尺，以觀測、控制樁的入土深度。

7）墊木、樁帽和送樁

樁錘與樁帽之間應放置墊木，以減輕樁錘對樁帽的直接沖擊。墊木應采用硬雜木制作，為增加錘擊次數(shù)，墊木上配置一道鋼箍。墊木下為樁帽，樁帽由扁鋼焊成，其內(nèi)孔尺寸視樁截面而定，一般不大于樁截面尺寸1~2厘米，深度為1/2~1/3樁的邊長或直徑。圖2—13

在打樁時，若要使樁頂打入土中一定深度，則需設(shè)置送樁。（圖2—14）送樁大多用鋼材制作，其長度和截面尺寸應視需要而定。用送樁打樁時，待樁打至自然地面上0.5m左右，把送樁套在樁頂上，用樁錘擊打送樁頂部，使樁頂沒入土中。

3、打樁

打樁開始時，應先采用小的落距（0.5~0.8m）作輕的錘擊，使樁正常沉入土中約1~2m后，經(jīng)檢查樁尖不發(fā)生偏移，再逐漸增大落距至規(guī)定高度，繼續(xù)錘擊，直至把樁打到設(shè)計要求的深度。

打樁有“輕錘高擊”和“重錘低擊”兩種方式。這兩種方式，如果所做的功相同，而所得到的效果卻不相同。輕錘高擊，所得的動量小，而樁錘對樁頭的沖擊力大，因而回彈也大，樁頭容易損壞大部分能量均消耗在樁錘的回彈上，故樁難以入土。相反，重錘低擊，所得的動量大，而樁錘對樁頭的沖擊力小，因而回彈也小，樁頭不易被打碎，大部分能量都可以用來克服樁身與土壤的摩阻力和樁尖的阻力，故樁很快入土。此外，又由于重錘低擊的落距小，因而可提高錘擊頻率，打樁效率也高，正因為樁錘頻率較高，對于較密實的土層，如砂土或粘性土也能較容易地穿過，所以打樁宜采用“重錘低擊”。

4、打樁注意事項

1）打樁屬隱蔽工程，為確保工程質(zhì)量，分析處理打樁過程中出現(xiàn)的質(zhì)量事故和為工程質(zhì)量驗收提供必要的依據(jù)。因此打樁時必須對每根樁的施打，進行必要的數(shù)值測定和做好詳細記錄。2）打樁時嚴禁偏打，因偏打會使樁頭某一側(cè)產(chǎn)生應力集中，造成壓彎聯(lián)合作用，易將樁打壞，為此，必須使樁錘、樁帽和樁身軸線重合，襯墊要平整均勻，構(gòu)造合適。

3）樁頂襯墊彈性應適宜，如果襯墊彈性合適會使樁頂受錘擊的作用時間及錘擊引起的應力波波長延長，而使錘擊應力值降低，從而提高打樁效率并降低樁的損率。故在施打過程中，對每一根樁均應適時更換新襯墊。

4）打樁入土的速度應均勻，連續(xù)施打，錘擊間歇時間不要過長。否則由于土的固結(jié)作用，使繼續(xù)打樁受阻力增大，不易打入土中。樁時如發(fā)現(xiàn)錘的回彈較大且經(jīng)常發(fā)生，則表示樁錘太輕，錘的沖擊動能不能使樁下沉，此時應更換重的樁錘。

5）打樁時如發(fā)現(xiàn)錘的回彈較大且經(jīng)常發(fā)生，則表示樁錘太輕，錘的沖擊動能不能使樁下沉，此時應更換重的樁錘。

6）打樁過程中，如樁錘突然有較大的回彈，則表示樁尖可能遇到阻礙。此時須減小錘的落距，使樁緩慢下沉，待穿過阻礙層后，再加大落距并正常施打。如降低落距后，仍存在這種回彈現(xiàn)象，應停止錘擊，分析原因后再行處理。

7）打樁過程中，如樁的下沉突然增大，則表示可能遇到軟土層、洞穴或樁尖、樁身已遭受破壞等。此時也應停止錘擊，分析原因后再行處理。

8）若樁頂須打至樁架導桿低端以下或打入土中，均需送樁。送樁時，樁身與送樁的縱軸線應在同一垂直軸線上。

9）若發(fā)現(xiàn)樁已打斜，應將樁拔出，探明原因，排除障礙，用砂石填孔后，重新插入施打。若拔樁有困難，應在原樁附近再補打一樁。

10）打樁時應盡量避免使用送樁，因送樁與預制樁的截面有差異時，會使預制樁受到較大的沖擊力。此外，還會導致預制樁入土時發(fā)生傾斜。

5、打樁質(zhì)量要求與驗收

打樁質(zhì)量評定包括兩個方面：一是能否滿足設(shè)計規(guī)定的貫入度或標高的要求；二是樁打入后的偏差是否在施工規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

1）貫入度或標高必須符合設(shè)計要求

樁端達到堅硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的粉土和砂土或風化巖等土層時，應以貫入度控制為主，樁端進入持力層深度或樁尖標高作參考；若貫入度已達到而樁端標高未達到時，應繼續(xù)錘擊3陣，其每陣10擊的平均貫入度不應大于規(guī)定的數(shù)值；樁端位于其它軟土層時，以樁端設(shè)計標高控制為主，貫入度作參考。

上述所說的貫入度是指最后貫入度，即施工中最后10擊內(nèi)樁的平均入土深度。貫入度的大小應通過合格的試樁或試打數(shù)根樁后確定，它是打樁質(zhì)量標準的重要控制指標。最后貫入度的測量應在下列正常條件下進行：樁頂沒有破壞；錘擊沒有偏心；錘的落距符合規(guī)定；樁帽與彈性墊層正常。

打樁時如樁端達到設(shè)計標高而貫入度指標與要求相差較大；或者貫入度指標已滿足，而標高與設(shè)計要求相差較大。遇到這兩種情況時，說明地基的實際情況設(shè)計原來的估計或判斷有較大的出入，屬于異常情況，都應會同設(shè)計單位研究處理，以調(diào)整其標高或貫入度控制的要求。

2）平面位置或垂直度必須符合施工規(guī)范要求

樁打入后，樁位的允許偏差應符合《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50202—2002的規(guī)定。

預制樁（鋼樁）樁位的允許偏差（mm）

必須使樁在提升就位時要對準樁位，樁身要垂直；樁在施打時，必須使樁身、樁帽和樁錘三者的中心線在同一垂直軸線上，以保證樁的垂直入土；短樁接長時，上下節(jié)樁的端面要平整，中心要對齊，入發(fā)現(xiàn)斷面有間隙，應用鐵片墊平焊牢；打樁完畢基坑挖土時，應制訂合理的挖土方案，以防挖土而引起樁的位移或傾斜。

3）打入樁樁基工程的驗收必須符合施工規(guī)范要求

打入樁樁基工程的驗收通常應按兩種情況進行：當樁頂設(shè)計標高與施工場地標高相同時，應在打樁完畢后進行；當樁頂設(shè)計標高低于施工場地標高需送樁時，則在每一根樁的樁頂打至場地標高；應進行中間驗收，待全部樁打完，并開挖到設(shè)計標高后，再作全面驗收。

基樁工程驗收時應提交下列資料：

①工程地質(zhì)勘察報告、樁基施工圖、圖紙會審紀要、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，包括工程樁位線復核簽證單；

④成樁質(zhì)量檢查報告；

⑤單樁承載力檢測報告；

⑥基坑挖至設(shè)計標高的基樁竣工平面圖及樁頂標高圖。

承臺工程驗收時應提交下列資料：

①承臺鋼筋、混凝土的施工與檢查記錄；

②樁頭與承臺的錨筋、邊樁離承臺邊緣距離、承臺鋼筋保護層記錄；

③承臺厚度、長寬記錄及外觀情況描述等。

6、接樁

當樁的長度較大時，由于樁架高度以及制作運輸?shù)葪l件限制，往往需要分段制作和運輸，沉樁時，分段之間就需要接頭。一般混凝土預制樁接頭不宜超過2個，預應力管樁接頭不宜超過4個，應避免在樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層中時接樁。

樁的接頭應有足夠的強度，能傳遞軸向力、彎矩和剪力，接樁方法有：法蘭連接、角鋼連接及漿錨法。前二者適用于各類土層，后者適用于軟土層。

1）焊接法連接

如圖為焊接法接樁節(jié)點構(gòu)造。當樁沉至操作平臺時，在下節(jié)樁上端部焊接4個63×8長150mm的短角鋼，這四個短角鋼與樁的主筋焊在一起，然后把上節(jié)樁吊起，在其下端把四個63×8長150mm的短角鋼焊在主筋上，最后把上下兩樁對準用4根角鋼或扁鋼焊接，使之成為一個整體圖2—15。

圖2-15焊接接樁

2）漿錨法

接樁可以采用硫磺膠泥或環(huán)氧樹脂作為膠結(jié)劑的接樁工藝，接樁速度快。

如圖2—14所示，在上節(jié)樁的下端伸出鋼筋，長度為15倍的鋼筋直徑，下節(jié)樁的上端設(shè)預留錨筋孔，孔徑為2.5d，孔深大于15d，一般取15d+30mm。接樁時，把上節(jié)樁伸出的4根錨筋，插入下節(jié)樁的預留孔中，孔內(nèi)灌滿硫蟥膠泥并熱鋪于樁的頂面，厚度約為1~2cm，膠泥灌注時間不得超過2分鐘，然后將兩節(jié)樁壓緊，膠泥很快冷卻硬化，只需停5~10分鐘，就可繼續(xù)錘擊沉樁。

圖2—16

漿錨法施工工藝：接樁時，首先把上節(jié)樁對準下節(jié)樁，使四根錨筋插入錨筋孔，下落上節(jié)樁身，使其結(jié)合緊密，然后將樁上提約20mm，（以四根錨筋不脫離錨筋孔為度），此時安好施工夾箍（由四塊板內(nèi)側(cè)用人造革包裹40mm厚的樹脂海綿塊而成），將熔化的硫蟥膠泥注滿錨筋孔和接頭平面上（厚1~2cm），然后下落上節(jié)樁，當硫蟥膠泥冷卻并拆除夾箍后，方可繼續(xù)沉樁。

硫蟥膠泥是一種熱塑冷硬性材料，具有良好而穩(wěn)定的物理力學性能，結(jié)構(gòu)簡單，高強快硬且耐沖擊（可承受5000次以上），它由膠結(jié)材料（硫蟥），填充劑（低標號水泥、石墨粉、粗砂）和增韌劑（聚硫780膠或聚硫甲膠）按一定重量比加熱熔融而成。

硫蟥膠泥有兩種配合比：

硫蟥：水泥：粉砂：聚硫780膠=44：11：44：1

硫蟥：石英砂：石墨粉：聚硫甲膠=60：34.3：5：0.7

硫蟥膠泥的熬制：

硫蟥膠泥具有在一定溫度下，多次重復攪拌熔融而強度不變的特性，因此硫蟥膠泥可固定生產(chǎn)，施工時使用預制硫蟥膠泥成品重復熔融即可。熬制方法如下：

①按重量配合比，稱取各項材料；

②將硫蟥塊放入熱鍋中，不停的攪拌，小火加溫熔化至1300C；

③將水泥和干燥的粉砂（或石墨粉和石英砂）均勻地加入熔化的硫蟥內(nèi)，不停攪拌，并升溫至150~1550C；

④將聚硫780膠（使用聚硫甲膠時需切成長15~20mm，寬4~5mm，厚12mm的片狀）緩慢而均勻地加入硫蟥砂漿中，加強攪拌，嚴格控制溫度，保持在1700C之內(nèi)（溫度不可超過1700C，否則會使硫升華和聚硫甲膠分解而嚴重影響硫蟥膠泥質(zhì)量）；

⑤待完全脫水后（以液面上無氣泡為準），降溫至140~1450C澆注入模，制成硫蟥膠泥預制塊；

⑥熬制注意事項：

硫蟥的熔點為960C，且遇明火易燃，所以備料、儲藏、熬制過程中應避免與明火接觸，并嚴格控制在1700C以內(nèi)防止引起燃燒。熬制過程中有刺鼻氣體放出，操作應近通風處并應使用勞保用品。

3）法蘭連接

在預制樁時，在樁的端部設(shè)置法蘭，需接樁時用螺拴把它們連在一起，這種方法，施工簡便，速度快。主要用于混凝土管樁。但法蘭盤制作工藝復雜，用鋼量大。

7、打樁施工時對臨近建筑物的影響及預防措施

打樁對周圍環(huán)境的影響，除震動、噪音外，還有土體的變形、位移和形成超靜孔隙水壓力，它使土體原來所處的平衡狀態(tài)破壞，對周圍原有的建筑物和地下設(shè)施帶來不良影響。輕則使建筑物的粉刷脫落，墻體和地坪開裂；重則使圈梁和過梁變形，門窗啟閉困難，它還會使臨近的地下管線破損和斷裂，甚至中斷使用；還能使臨近的路基變形，影響交通安全等；如附近有生產(chǎn)車間和大型設(shè)備基礎(chǔ)，它亦可能使車間跨度發(fā)生變化、基礎(chǔ)被推移，因而影響正常的生產(chǎn)。

總結(jié)我國多年來的施工經(jīng)驗，減少或預防沉樁對周圍環(huán)境的有害影響，可采用下述措施：

①采用鉆孔打樁工藝

預鉆孔打樁亦稱“鉆打法”，它是先在地面樁位處鉆孔，然后在孔中插入預制樁，用打樁機將樁打到設(shè)計標高。鉆孔深度與樁長、土質(zhì)、臨近建筑物距離等因素有關(guān)，為了兼顧單樁的承載力，不致使承載力受到明顯影響，鉆孔深度一般不宜超過樁長的一半。

上海港務局客運總站大樓，地上17層，用樁基加箱基，樁長38.6m，樁斷面450×450mm，共174根。施工時先用長螺旋鉆鉆孔深10m，然后放入鋼筋混凝土預制樁用錘擊至設(shè)計標高。

地表變形數(shù)據(jù)：

東側(cè)地表隆起10cm，水平位移8~10cm，西側(cè)建筑物附近，只隆起2cm左右，水平位移3~4cm，北側(cè)道路隆起10~11cm，南側(cè)建筑物附近隆起與水平位移均為4.5cm。上述地表變形值與另一打入法沉樁的筒倉糧庫工程相比，地面隆起減少80%。

臨近建筑物變形：

通過實側(cè)得知，樁區(qū)西側(cè)的建筑物向北位移2cm，向西位移4cm，樁區(qū)南側(cè)的建筑物，向西位移1.5cm，向南位移3.8cm。這些建筑物均距樁區(qū)較近，原有裂縫未明顯開展。此外，臨近的地下管線和交通干道等設(shè)施均未受損。

②合理安排沉樁順序

沉樁順序不同，擠土情況亦不同。由于先打入樁周圍的土固結(jié)后，土與樁之間產(chǎn)生一定的摩阻力，可阻止土隆起，所以土隆起多發(fā)生在打樁推進的前方。因此為了保護附近的建筑物，群樁宜采取由近而遠的打樁順序。先打離建筑物較近的樁，后打離建筑物較遠的樁。在較硬土地區(qū)打樁，為避免樁難以打入，宜采取先中間后四周的打樁順序。

③控制沉樁速率

沉樁時由于擠壓產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，它有一個消散過程。為避免在較短時間內(nèi)連續(xù)打入大量樁，對超靜孔隙水壓力的增加有所控制，減少擠土效應，宜控制沉樁速率。這樣做雖然會延長施工工期，有時還是需要的

④挖防震溝

沿沉樁區(qū)四周挖防震溝，溝深1.5~2m，兩邊放坡，可隔斷近提表處的土體位移，不致影響到溝槽以外的區(qū)域。同時還可阻斷打樁產(chǎn)生的地震波，由于地震波主要沿地表層傳播，深層的地震波易被吸收，且深處無地下管線和基礎(chǔ)等，不會產(chǎn)生有害影響。事實證明，這種溝槽對防震和防止土體位移都有良好的作用。

8、打樁中常見問題的分析和處理

打樁施工的質(zhì)量要求已如上所述，但在實際施工中，常會發(fā)生打壞、打歪、打不下等問題。發(fā)生這些問題的原因是復雜的，有工藝和操作上的原因，有樁的制作質(zhì)量上的原因，也有土層變化復雜等原因。因此，發(fā)生這些問題時，必須具體分析，具體處理，必要時，應與設(shè)計單位共同研究解決。下面介紹的常遇到的幾個問題。

①樁頂、樁身被打壞

這個現(xiàn)象一般是樁頂四周和四角打壞，或者頂面被打碎。有時甚至將樁頭鋼筋網(wǎng)部分的混凝土全部打碎，幾層鋼筋網(wǎng)都露在外面，有的是樁身混凝土崩裂脫落，甚至樁身斷折。發(fā)生這些問題的原因及處理方法如下：

a、打樁時，樁的頂部由于直接受到?jīng)_擊而產(chǎn)生很高的局部應力。因此，樁頂?shù)呐浣顟魈貏e處理。其合理構(gòu)造見掛頁圖。這樣縱向鋼筋對樁的頂部既起到箍筋作用，同時又不會直接接受沖擊而顫動，因而可避免引起混凝土的剝落。

b、樁身混凝土保護層太厚，直接受沖擊的是素混凝土，因此容易剝落。主筋放的不正，是引起保護層過厚的原因，必須注意避免。

c、樁的頂面與樁的軸線不垂直，則樁處于偏心受沖擊狀態(tài)，局部應力增大，極易損壞。有時由于樁帽比樁大，套上的樁帽偏向樁的一邊，或者樁帽本身不平，也會使樁受著偏心沖擊。有的樁在施打時發(fā)生傾斜，錘擊數(shù)下就可以看到一邊的混凝土被打碎而脫落，這都是由于偏心沖擊，局部應力過大的緣故。因此，預制樁時，必須使樁的頂面與樁的軸線嚴格保持垂直。施打時，樁帽要安墊平整，打樁過程中要避免打歪后仍舊繼續(xù)施打，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)歪斜，就應及時糾正。

d、樁處于下沉速度慢而施打時間長、錘擊次數(shù)多或沖擊能量過大稱為過打。過打發(fā)生在以下幾種情況：一是樁尖通過硬土層時，二是最后貫入度定的過小，三是錘的落距過大。由于混凝土的抗沖擊強度只有其抗壓強度的50%，若樁身混凝土反復受到過度的沖擊，就容易破壞。遇到過打，應分析地質(zhì)資料，判斷土層情況，改善操作方法，采取有效措施解決。

e、樁身混凝土強度不高，有的是由于砂、石含泥量較大，影響了強度，有的則是由于養(yǎng)護齡期不夠，未到標號要求就進行施打，致使樁頂、樁身打壞。如樁身打壞，可加鋼夾箍用螺栓拉緊焊牢補強。

②打歪

樁頂不平，樁身混凝土凸肚，樁尖偏心、接樁不正或土中有障礙物，都容易使樁打歪；另一方面，樁被打歪往往與操作有直接關(guān)系，例如樁初入土時，樁身就有歪斜，但未糾正即予施打，就很容易把樁打歪。防止把樁打歪，可采取以下措施：

a、打樁機的導架，必須仔細檢查其兩個方向的垂直度，以確保垂直，否則，打入的樁會偏離樁位。

b、豎立起來的樁，其樁尖必須對準樁位，同時，樁頂要正確地套入樁錘下的樁帽內(nèi)，勿偏在一邊，使樁能夠承受軸心錘擊而沉入土中。

c、打樁開始時，樁錘用小落距將樁徐徐擊人土中，并隨時檢查樁的垂直度，待柱入土一段長度并穩(wěn)住后，再適當增大落距將樁連續(xù)擊人土中。

d、柱頂不平，樁尖偏心投易使校打歪，因此必須注意樁的制作質(zhì)量和樁的驗收撿查工作。

e、如系由于地下障礙物使樁打歪，應設(shè)法排除，或經(jīng)研究移位后再打。

③打不下

在市區(qū)打樁，如初入土1～2米就打不下去，貫人度突然變小，樁錘嚴重回彈，則可能遇上舊的灰土或混凝上基礎(chǔ)等障礙物，必要時應徹底清除或鉆透后再打，或者將樁拔出，適當移位后再打。如樁已打入土中很深，突然打不下去，這可能有以下幾種情況：

a、樁頂或樁身已打壞，錘的沖擊能不能有效地傳給樁，使之繼續(xù)沉入土中。

b、土層中央有較厚的砂層或其他硬土層，或者遇上鋼碴、孤石等障礙物，在這種情況下，如盲目施打，會造成樁頂破碎、樁身斷折，所以，應會同設(shè)計勘探部門共同研究解決。有時，由于樁被打歪，也會發(fā)生類似現(xiàn)象。

c、打樁過程中，因特殊原因，不得已而中斷，樁停歇一段時間以后，再予施打，往往下能順利地將樁打人士中．其原因主要是由于土的固結(jié)作用，使得樁身周圍的土與樁牢固結(jié)合，鋼筋混凝土樁變成了直徑較大的土樁而承受荷裁，因而難以繼續(xù)將樁打入土中。所以在打樁施工中，必須在各方面做好準備，保證施打的連續(xù)進行。

④一樁打下，鄰樁上升，這種現(xiàn)象多在軟土中發(fā)生，即樁貫入土中時，由于樁身周圍的土體受到急劇的擠壓和擾動，被擠壓和擾動的土，靠近地面的部分，將在地表面隆起和水平移動．若布樁較密，打樁順序又欠合理時，一樁打下，將形響到鄰樁上升，或?qū)⑧彉独瓟啵蛞鹬車疗麻_裂、建筑物裂縫。因此，當樁的中距≤5d時，應當采取分段施打，以免土體朝著同一方向運動，造成過大的水平移動和隆起。

3、靜力壓樁

打樁機打樁施工噪音大，特別是在城市人口密集地區(qū)打樁，影響居民休息，為了減少噪音，可采用靜力壓樁。

靜力壓樁是在軟弱土層中，利用靜壓力(壓樁機自重及配重)將預制樁逐節(jié)壓入土中的一種沉樁法。這種方法節(jié)約鋼筋和混凝土，降低工程造價，采用的混凝土強度等級可降低1~2級，配筋比錘擊法可節(jié)省鋼筋40%左右，而且施工時無噪音、無振動，無污染，對周圍環(huán)境的干擾小，適用于軟土地區(qū)、城市中心或建筑物密集處的樁基礎(chǔ)工程，以及精密工廠的擴建工程。

圖2-17靜力壓樁機的構(gòu)造

1—墊板；2—底盤；3—操作平臺；4—加重物倉；5—卷揚機；6—上段樁；7—加壓鋼絲繩；8—樁帽；9—油壓表；10—活動壓梁；11—樁架；

靜力壓樁機的構(gòu)造和組成如圖2-17所示．壓樁機的主要部件有樁架底盤2．壓梁10、卷揚機5、滑輪組、配置和動力設(shè)備等，壓樁時，先將樁起吊，對準樁位，將樁頂置于梁下，然后開動卷揚機牽引鋼絲繩，逐漸將鋼絲繩收緊，使活動壓梁向下，將整個樁機的自重和配重荷載通過壓梁壓在樁項。當靜壓力大于樁尖阻力和樁身與土層之間的摩擦力時，樁樁逐漸壓入土中。常用壓樁機的荷重有80t，120t，150t等數(shù)種，

靜力壓樁在一般情況下是分段預制，為段壓入、逐段接長。每節(jié)樁長度取決于樁架高度，通常6m左右．壓樁樁長可達30m以上，樁斷面為400mm×400mm。接樁方法可采用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。靜力壓樁沉樁程序如圖2-15所示。

壓樁施工前．應了解施工現(xiàn)場土層土質(zhì)情況，檢查樁機設(shè)備，以免壓樁時中途中斷施工，造成土層固結(jié)，使壓樁困難，如果樁需要停歇，則應考慮將樁尖停歇在軟弱土層中，以使壓樁啟動時阻力不致過大。壓樁機自重大，行駛路基必須有足夠的承載力，必要時應對路基進行加固處理。

壓樁時，應始終保持樁軸心受壓，若有偏移應立即糾正，接樁應保證上下節(jié)樁軸線一致，并應盡量減少每根樁的接頭個數(shù)．一般不宜超過4個接頭。施工中，若壓阻力超過壓樁能力，使樁架上抬傾斜時，應立即停壓，查明原因。

當樁壓至接近設(shè)計標高時，不可過早停壓，應使壓樁一次成功，以免發(fā)生壓不下或超壓現(xiàn)象。工程中有少數(shù)樁不能壓至設(shè)計標高，此時可將樁頂截去。

（四）振動沉樁施工

振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產(chǎn)生的激振力，通過樁身使土顆粒受迫振動，使其改變排列組織，產(chǎn)生收縮和位移，這樣樁表面與土層間的摩擦力就喊少，樁在自重和振動力共同作用下沉入土中。

振動沉樁設(shè)備簡單，不需要其它輔助設(shè)備，重量輕，體積小，搬運方便，費用低，工效高，適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁，更適合于打鋼板樁，同時借助起重設(shè)備可以拔樁。

振動機樁機構(gòu)示意圖如圖2-18所示。振動箱安裝在樁頭，用夾樁器將樁與振動箱固定。振動箱內(nèi)裝有兩組偏心振動塊，在電動機帶動下，偏心塊反向同步旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。離心力的水平分力大小相等，方向相反，相互抵消。而垂直分力大小相等，方向相同，相互疊加，使振動箱產(chǎn)生垂直方向的振動．使樁與土層摩擦力減少，樁逐漸沉入土中。

圖2-18靜力壓樁程序（a）準備壓第一段樁；

（b）接第二段樁；（c）接第三段樁；（d）整根樁壓入地面

（e）采用送樁，壓樁完畢1—第一段樁；2—第二段樁；

3—第三段樁；4—送樁；5—接樁處

振動樁錘分為三種——超高頻振動錘，中高頻振動錘和低頻振動錘。超高頻振動錘的振動頻率為100一50Hz，與樁體自振頻率一致而產(chǎn)生共振。樁振動對土體產(chǎn)生急速沖擊，可大大減少摩擦力，以最小功率、最快的速度打樁，著可使振動對周圍環(huán)境的影響減至最小。該種振動錘適合于城市中心施工。中高頻振動錘振動頻率為20—60Hz，適用于松散沖積層、松散及中密的砂石層施工，在粘土地區(qū)施工卻顯能力不足。低頻振動錘適用于打大管徑柱，多用于橋梁，碼頭工程，缺點是振幅大，產(chǎn)生噪音大，可采用以下方法來減少噪音：一是緊急制動法。即停振時，使馬達反轉(zhuǎn)制動，使其在極短時間內(nèi)越過與土層的共振域；二是采用鉆振結(jié)合法，即先鉆孔，后沉樁，噪音可降低到75dB(分貝)以下：三是采用射水振動聯(lián)合法。

振動沉樁器施工時，夾樁器必須夾緊樁頭，避免滑動，否則影響沉樁效率，損壞機具。沉樁時，應保證振動箱與樁身在同一垂直線上，當遇有中密以上細砂．粉砂或其它硬夾層時，若厚度在1m以上，可能發(fā)生沉入時間過長或穿不過現(xiàn)象，應會同設(shè)計部門共同研究解決。振動沉樁施工應控制最后三次振動，每次5分鐘或10分鐘．以每分鐘平均貫入度滿足設(shè)計要求為準。摩擦樁以樁尖進入持力層深度為準。

三、鉆孔灌注樁施工

(一)鉆孔機械設(shè)備

目前常見的鉆孔機械有：全葉螺旋鉆孔機、回轉(zhuǎn)鉆孔機、潛水鉆機、鉆擴機、全套管鉆機(即貝諾特鉆機)。

1．全葉螺旋鉆孔機

全葉螺旋鉆孔機(圖2—18)由主機、滑輪組、螺旋鉆桿、鉆頭、滑動支架、出土裝置等組成，用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土層的成孔，成孔孔徑為300mm～800mm，鉆孔深度8—12m。配有多種鉆頭，以適應不同的土層.

圖2—18全葉螺旋鉆孔機

1一電動機；2一變速器；3一鉆桿；4一托架；5一鉆頭；6一立柱；

7一斜撐；8一鋼管；9一鉆頭接頭；10一刀板；11一定心尖

2．回轉(zhuǎn)鉆孔機

回轉(zhuǎn)鉆孔機由機械動力傳動，配以籠頭式鉆頭，可以多檔調(diào)速或液壓無級調(diào)速，在泥漿護壁條件下，慢速鉆進排渣成孔，灌注混凝土成樁。設(shè)備性能可靠，噪音振動小，鉆進效率高，鉆孔質(zhì)量好。該機的最大鉆孔直徑可達2．5m，鉆進深度可達50—100m，適用于碎石類土、砂土、粘性土、粉土、強風化巖、軟質(zhì)與硬質(zhì)巖層等多種地質(zhì)條件。

3．潛水鉆機潛水鉆機(圖2—19、2—20)適用于粘性土、粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土、砂土、強風化巖、軟質(zhì)巖層，不宜用于碎石土層中。這種鉆機以潛水電動機作動力，工作時動力裝置潛在孔底，耗用動力小，鉆孔效率高，電動機防水性能好，運轉(zhuǎn)時溫升較低，過載能力強，鉆架對場地承載力要求低，可采用正循環(huán)、反循環(huán)兩種方式排渣。缺點是：鉆孔時采用泥漿護壁，易造成現(xiàn)場泥濘；采川反循環(huán)鉆孔時，如土體中有較大石塊，則容易卡管；容易產(chǎn)生樁側(cè)周圍土層和樁尖土層松散，使樁徑擴大、灌注混凝土超量。

圖2——19潛水鉆機示意圖

1一鉆頭；2—潛水鉆機；3—電纜；4一護筒5—水管；6一滾輪；7一鉆桿；8一電纜盤；9一卷揚機；10一10kN卷揚機；11一電表；12一起動開關(guān)

圖2-18潛水鉆l一泥漿管；2—防水電纜：3一電動機；4—齒輪減速器；5—密封裝置；6—鉆頭；7—合金刃齒；8—鉆尖

4．鉆擴機

鉆擴機是鉆孔擴底灌注樁的成孔機械。常用鉆擴機是雙管螺旋鉆擴機，它的主要部分是由兩根并列的開口套管組成的鉆桿和鉆頭，鉆頭上裝有鉆孔刀和擴孔刀，用液壓操縱，可使鉆頭并攏或張開。開始鉆孔時，鉆桿和鉆頭順時針方向旋轉(zhuǎn)鉆進土中，切下的土由套管中的螺旋葉片送至地面。當鉆孔達到設(shè)計深度時，操縱液壓閥使鉆頭徐徐撐開，邊旋轉(zhuǎn)邊擴孔，切下的土也由套管內(nèi)葉片輸送到地面，直到達到設(shè)計要求為止。

5．全套管鉆機

該機由法國貝諾特公司首先開發(fā)和研制而成，故又稱為“貝諾特鉆機”，它在成孔和混凝土澆筑過程中完全依靠套管護壁。鉆孔直徑最大可達2．5m，鉆孔深度可達40m，拔管能力最大達到5000kN。

全套管鉆機按結(jié)構(gòu)形式可分為兩大類：整機式和附著式，全套管鉆孔機施工具有以下優(yōu)點：

(1)除了巖層以外，任何土層均適用；

(2)挖掘時可確切地分清持力層土質(zhì)，因此可隨時確定混凝土樁的深度；

(3)在軟土中，由于有套管護壁，不會引起塌方；

(4)可鉆斜孔，用于斜樁。

不足之處是：機身龐大沉重，套管上拔時所需反力大，由于套管的擺動使周圍地基擾動而松散。

(二)鉆孔灌注樁施工工藝

鉆孔灌注樁是先成孔，然后吊放鋼筋籠，再澆灌混凝土而成。依據(jù)地質(zhì)條件不同，分為干作業(yè)成孔和泥漿護壁(濕作業(yè))成孔兩類。

1．干作業(yè)成孔灌注樁施工

成孔時若無地下水或地下水很小，基本上不影響工程施工時，稱為干作業(yè)成孔。主要適用于北方地區(qū)和地下水位低的土層；

(1)施工工藝流程：場地清理→測量放線定樁位→樁機就位→鉆孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔質(zhì)量檢查驗收→吊放鋼筋籠→澆筑孔內(nèi)混凝土。

(2)施工注意事項。干作業(yè)成孔一般采用螺旋鉆成孔，還可采用機擴法擴底。為了確保成樁后的質(zhì)量，施工中應注意以下幾點：

①開始鉆孔時，應保持鉆桿垂直、位置正確，防止因鉆桿晃動引起孔徑擴大及增多孔底虛土。

②發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃、移動、偏斜或難以鉆進時，應提鉆檢查，排除地下障礙物，避免樁孔偏斜和鉆具損壞。

③鉆進過程中，應隨時清理孔口粘土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況，應停止鉆孔，同有關(guān)單位研究處理。

④鉆頭進入硬土層時，易造成鉆孔偏斜，可提起鉆頭上下反復掃鉆幾次，以便削去硬土。若糾正無效，可在孔中局部回填粘土至偏孔處0．5m以上，再重新鉆進。

⑤成孔達到設(shè)計深度后，應保護好孔口，按規(guī)定驗收，并做好施工記錄。

⑥孔底虛土盡可能清除干凈，可采用夯錘夯擊孔底虛土或進行壓力注水泥漿處理，然后快吊放鋼筋籠，并澆筑混凝土。混凝土應分層澆筑，每層高度不大于1．5m。

2．泥漿護壁成孔灌注樁施工

泥漿護壁成孔灌注樁是利用泥漿護壁，鉆孔時通過循環(huán)泥漿將鉆頭切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放鋼筋籠，水下灌注混凝土而成樁。成孔方式有正(反)循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔、正(反)循環(huán)潛水鉆成孔、沖擊鉆成孔、沖抓錐成孔、鉆斗鉆成孔等。

泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝流程如下：

(1)測定樁位。平整清理好施工場地后，設(shè)置樁基軸線定位點和水準點，根據(jù)樁位平面布置施工圖，定出每根樁的位置，并做好標志。施工前，樁位要檢查復核，以防被外界因素影響而造成偏移。

(2)埋設(shè)護筒。護筒的作用是：固定樁孔位置，防止地面水流入，保護孔口，增高樁孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭方向。護筒用4—8mm厚鋼板制成，內(nèi)徑比鉆頭直徑大100—200mm，頂面高出地面0．4～0.6m，上部開1一2個溢漿孔。埋設(shè)護筒時，先挖去樁孔處表土，將護筒埋入土中，其埋設(shè)深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1．5m。其高度要滿足孔內(nèi)泥漿液面高度的要求，孔內(nèi)泥漿面應保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋設(shè)時，坑的直徑應比護筒外徑大0．8～1．0m。護筒中心與樁位中心線偏差不應大于50mm，對位后應在護筒外側(cè)填人粘土并分層夯實。

(3)泥漿制備。泥漿的作用是護壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等，其中以護壁為主。

泥漿制備方法應根據(jù)土質(zhì)條件確定：在粘土和粉質(zhì)粘土中成孔時，可注入清水，以原土造漿，排渣泥漿的密度應控制在1．1～1．3g／cm3；在其他土層中成孔，泥漿可選用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨潤土制備；在砂土和較厚夾砂層中成孔時，泥漿密度應控制在1．1—1．3g／cm3；在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿密度應控制在1．3～1．5g／cm3。施工中應經(jīng)常測定泥漿密度，并定期測定粘度、含砂率和膠體率。泥漿的控制指標為粘度18～22s、含砂率不大于8％、膠體率不小于90％，為了提高泥漿質(zhì)量可加入外摻料，如增重劑、增粘劑、分散劑等。施工中廢棄的泥漿、泥渣應按環(huán)保的有關(guān)規(guī)定處理。

(4)成孔方法

①回轉(zhuǎn)鉆成孔。回轉(zhuǎn)鉆成孔是國內(nèi)灌注樁施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔兩種。

正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔由鉆機回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，由泥漿泵往鉆桿輸進泥漿，泥漿沿孔壁上升，從孔口溢漿孔溢出流人泥漿池，經(jīng)沉淀處理返回循環(huán)池（圖2-19）。正循環(huán)成孔泥漿的上返速度低，攜帶土粒直徑小，排渣能力差，巖土重復破碎現(xiàn)象嚴重，適用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地層，對于卵礫石含量不大于15％、粒徑小于10mm的部分砂卵礫石層和軟質(zhì)基巖及較硬基巖也可使用。樁孔直徑不宜大于1000mm，鉆孔深度不宜超過40m。正循環(huán)鉆進主要參數(shù)有沖洗液量、轉(zhuǎn)速和鉆壓。保持足夠的沖洗液(指泥漿或水)量是提高正循環(huán)鉆進效率的關(guān)鍵。一般砂土層用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進時，轉(zhuǎn)速取40～80r／min，較硬或非均質(zhì)地層中轉(zhuǎn)速可適當調(diào)慢，對于鋼粒鉆頭鉆進時，轉(zhuǎn)速取50~120r／min，大樁取小值，小樁取大值；對于牙輪鉆頭鉆進時，轉(zhuǎn)速一般取60—180r／min，在松散地層中，應以沖洗液暢通和鉆渣清除及時為前提，靈活確定鉆壓；在基巖中鉆進時，可以通過配置加重鋌或重塊來提高鉆壓；對于硬質(zhì)合金鉆鉆進成孔，鉆壓應根據(jù)地質(zhì)條件、鉆桿與樁孔的直徑差、鉆頭形式、切削具數(shù)目、設(shè)備能力和鉆具強度等因素綜合確定。

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔由鉆機回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，利用泵吸、氣舉、噴射等措施抽吸循環(huán)護壁泥漿，挾帶鉆渣從鉆桿內(nèi)腔抽吸出孔外的成孔方法（圖2-20）。根據(jù)抽吸原理不同可分為泵吸反循環(huán)、氣舉反循環(huán)和噴射{射流}反循環(huán)三種施工工藝，泵吸反循環(huán)是直接利用砂石泵的抽吸作用使鉆桿的水流上升而形成反循環(huán)；噴射反循環(huán)是利用射流泵設(shè)出的高速水流產(chǎn)生負壓使鉆桿內(nèi)的水流上升而行程反循環(huán)；氣舉反循環(huán)是利用送人壓縮空氣使水循環(huán)，鉆桿內(nèi)水流上升速度與鉆桿內(nèi)外液柱重度差有關(guān)，隨孔深增大效率增加。當孔深小于50m時，宜選用泵吸或射流反循環(huán)；當孔深大于50m時，宜采用氣舉反循環(huán)。

圖2-19正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔工藝原理圖1一鉆頭；2--泥漿循環(huán)方向；3一沉淀池；4--泥漿池；5一泥漿泵；6--水龍頭；7一鉆桿；8一鉆機回轉(zhuǎn)裝置

圖2-20

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔工藝原理圖1一鉆頭；2--新泥漿流向；3一沉淀池；

4--砂石泵；5一水龍頭；6一鉆桿；7--鉆機回轉(zhuǎn)裝置；8—混合液流向

②潛水鉆成孔。潛水電鉆同樣使用泥漿護擘成孔。其出碴方式也分為正循環(huán)和反循環(huán)兩種。潛水鉆正循環(huán)是利用泥漿泵將泥漿壓人空心鉆桿并通過中空的電動機和鉆頭等射入孔底，然后攜帶著鉆頭切削下的鉆渣在鉆孔中上浮，由溢漿孔溢出進入泥漿沉淀池，經(jīng)沉淀處理后返回循環(huán)池。

潛水鉆反循環(huán)有泵吸法、泵舉法和氣舉法三種。若為氣舉法出渣，開孔時只能用正循環(huán)或泵吸式開孔，鉆孔約有6一7m深時，才可改為反循環(huán)氣舉法出渣。反循環(huán)泵吸式用吸漿泵出渣時，吸漿泵可潛入泥漿下工作，因而出渣效率高。

③沖擊鉆成孔。沖孔是用沖擊鉆機把帶鉆刃的重鉆頭(又稱沖錘)提高，靠自由下落的沖擊力來削切巖層，排出碎渣成孔。沖擊鉆機有鉆桿式和鋼絲繩式兩種。前者所鉆孔徑較小、效率低、應用較少。后者鉆孔直徑大，有800mm、1000mm、1200mm幾種。鉆頭可用鍛制或用鑄鋼制造，鉆刃用T18號鋼制造，與鉆頭焊接。鉆頭形式有十字鉆頭及三翼鉆頭等。錘重500～3000kg。沖孔施工時，首先準備好護壁料，若表層為軟土，則在護筒內(nèi)加片石、砂礫和粘土(比例為3：1：1)；表層若為砂礫卵石，則在護筒內(nèi)加小石子和粘土(比例為1：1)。沖孔時，開始低錘密擊，落距為0．4—0．6m，直至開孔深度達護筒底以下3—4m時，將落距提高至1．5～2m。掏渣采用抽筒，用以掏取孔內(nèi)巖屑和石渣，也可進入稀軟土、流砂、松散土層排土和修平孔壁。掏渣每臺班一次，每次約4—5桶。用沖擊鉆沖孔，沖程為0．5～1．0m，沖擊次數(shù)40～50次／min，孔深可達300m。采用這種沖擊鉆沖孔可適用于風化巖及各種軟土層成孔。但由于沖擊錘自由下落時導向不嚴格，擴孔率大，實際成孔直徑比設(shè)計樁徑要增大10％～20％。若擴孔率增大，應查明原因后再成孔。

④抓孔。抓孔即用沖抓錐成孔機將沖抓錐斗提升到一定高度，錐斗內(nèi)有壓重鐵塊和活動抓片，松開卷揚機剎車時，抓片張開，鉆頭便以自由落體沖入土中，如圖2—19a（教材P75）。然后開動卷揚機提升鉆頭，這時抓片閉合抓土，沖抓錐整體被提升到地面上將土渣卸去，如