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1、基坑大口徑支護樁施工工藝1、大口徑支護樁適用范圍 由于施工場地狹窄，地質條件較差，基坑較深，或需嚴格控制基坑開挖引起的地面變形等,應采用樁墻式擋土結構進行支護,樁墻式擋土結構由圍護結構及支撐系統組成,樁式圍護結構一般適用于二、三級基坑，確有技術經濟依據時也可用于一級基坑.2、大口徑鉆孔灌注排樁設計21樁體材料 鉆孔灌注樁采用水下混凝土澆筑，混凝土強度等級不宜低于C20（常取C30),所用水泥通常為42.5或52。5普通硅酸鹽水泥。 鋼筋采用級（fr=210KN/mm2）和級(fr=310KN/mm2）。主筋常用螺紋鋼筋,螺旋箍筋常用圓鋼。22樁體布置 當基坑不考慮防水(或已采取了降水措施)時，2、鉆孔樁可按一字形間隔排列或相切排列，間隔排列的間距為2.5-3.5倍的樁徑，土質較好時,可利用樁體“土拱作用適當擴大樁距。 當基坑需考慮防水時,可按一字形搭接排列,外加防水墻，搭接排列時,搭接長度通常為保護層厚度；當按間隔或相切排列需另設防滲措施時,樁體凈距可根據樁徑、樁長、開挖深度以及擴頸情況來確定，一般為100150mm，樁徑和樁長應根據地質和環境條件由計算確定,常用樁徑5001200mm。23樁的入土深度 樁的入土深度需考慮圍護結構的抗隆起、抗滑移、抗傾覆及整體穩定性。在一般條件下,其入土深度的確定，應保障其安全度略高于壁式地下墻，在初步設計時,沿海軟土地區通常取樁的入土深度為開挖深度的3、1。01.2倍為預估值。 為了減少樁的入土深度，應盡可能減小最下道支撐（或錨撐）至開挖面的距離,增強該道支撐（或錨撐）的剛度；充分利用時空效應,盡快及時澆筑坑底墊層作底撐；以及對樁腳與被動土側體進行地基加固或坑內降水固結.3、大口徑支護樁施工31鉆孔灌注樁干作業成孔施工311長螺旋壓灌樁施工工藝 長螺旋鉆孔樁機由主機、滑輪、螺旋鉆桿、鉆頭、滑動支架、出土裝置等組成。主要利用螺旋鉆頭切削土壤，被切的土塊隨鉆頭旋轉，并沿螺旋葉片上升而被推出孔外。該類鉆機結構簡單,使用可靠，成孔作業效率高，質量好，無振動，無噪聲，耗用鋼材少，最適宜用于勻質粘性土，并能較快穿透砂層。步履式螺旋成孔機如圖所示。螺旋鉆孔4、機適用于地下水位以上的勻質粘土,砂性土及人工填土.313施工工藝 3131施工工藝流程3132采用長螺旋壓灌樁施工應注意的事項 螺旋鉆進應根據地層情況，選擇合理的轉速和鉆壓,按電流控制進尺速度，電流值增大說明回轉阻力加大，則應降低鉆進速度。 安裝有筒式出土器的鉆頭，為迅速準確使鉆頭對準樁位，可在樁上放置定位環。開始鉆進或穿過軟硬互層交界時，應緩慢進尺，保證鉆具垂直,在鉆進含水量大的軟塑性粘土層時，應盡量控制鉆桿晃動，防止擴徑.采用短螺旋鉆孔時，回次鉆進深度應視地層情況合理掌握,一般應控制在鉆桿長度2/3左右,砂層、粉土層可控制0。8-1。2m。鉆進不穩定地層（如砂層、干砂層、砂礫石層)，應采用5、低轉數鉆進,上鉆前上下活動鉆具，以擠實孔，需要時可投入少量粘泥球，保護井壁。32鉆孔灌注樁水下作業成孔施工321沖擊成孔鉆機 目前國內沖擊成孔主要為C2型及YKC型沖擊鉆機，該工藝方法簡單,對場地條件適應性較好。322潛水電鉆機 潛水電鉆機是近年來發展應用較廣的一種鉆孔機，其特點是將電機、變速機加以密封，并同底部鉆頭連接在一起,組成一個專用鉆具，可潛入孔內作業,多以正循環的方式排泥漿。 潛水電鉆機體積小，重量輕，機械結構輕便簡單，機動靈活，成孔速度快，宜用于地下水位高的輕硬土層，如淤泥質土，粘性土以及砂質土等,其常用鉆頭為籠式鉆頭，通常鉆孔深度為50m，可鉆直徑600-1500mm的樁孔。326、3工程水文地質回轉鉆機 這一機械是目前國內鉆孔灌注樁施工用得最多的施工機械.該鉆機由機械動力傳動，配以籠式鉆頭，可多檔調速或液壓無級調速，以泵吸或氣舉正（反)循環方式鉆進。有移動裝置，設備性能可靠,噪聲和振動小，鉆進效率高，鉆孔質量好.它適用松散土層、粘土層、砂礫層、軟硬巖層等多種地質條件。3231鉆孔灌注樁施工工藝流程鉆機定位 測沉淤 安放隔水栓 鉆機移位 3232成孔施工 成孔施工方法應根據工程特點、地質情況和機械設備條件合理選擇.成孔直徑必須達到設計樁徑，鉆頭應有保徑裝置，若采用錐形鉆，其錐形夾角不得小于120度。鉆頭直徑應根據施工工藝和設計樁徑合理選定。在成孔過程中鉆頭應經常檢查核驗尺7、寸。用作擋墻用的灌注樁施工前必須試成孔,數量不得少于2個,以便核對地質資料，檢驗所選的設備、機具、施工工藝以及技術要求是否適宜，如孔徑、垂直度、孔壁穩定和沉淤等檢驗指標不能滿足設計要求時，應擬定補救措施，重新選擇施工工藝. 成孔必須一次完成，中間不要間斷，孔壁完成至灌注混凝土的間隔不得大于24h。為保證孔壁的穩定，應根據地質情況和成孔工藝配制不同的泥漿，可參考下表值。 注入排出孔口泥漿性能技術指標 項次項 目技術指標排出泥漿指標1泥漿密度正循環成孔1.151。30反循環成孔1。101。152漏斗粘度正循環成孔18“22“20“26“反循環成孔16“18“18“-22“成孔到設計深度后,應進行孔8、深、孔徑、垂直度、沉漿濃度、沉渣厚度等測試檢查，確認符合要求后，方可進行下道工序施工。根據出渣方式的不同,成孔作業可分為正循環成孔和反循環成孔兩種.3.2。3.21正循環成孔正循環成孔即是從地面向鉆管內注入一定壓力的泥漿水(孔壁穩定液)，泥漿水壓送至孔底后與鉆孔產生的泥渣攪拌混合，然后經由鉆管與孔壁之間的空腔上升并排出地面.混有大量泥渣的泥漿水經沉淀，過濾并作適當處理后，可再次重復使用,稱泥漿循環。沉淀后的廢液或廢土可用車運走。正循環法是國內常用的一種成孔方法,這種方法由于泥漿水在空腔內的流速不大，所以出土效率較低。正循環法的泥漿循環系統由泥漿池、沉淀池、循環槽、泥漿泵等設備組成,并有排水、清9、洗、排廢等設施。32322反循環成孔(如圖示） 反循環法是將鉆孔時孔底混有大量的泥渣的泥漿水通過鉆管的內孔抽吸到地面，新鮮泥漿水則由地面直接注入樁孔。反循環法吸泥有二種方式，即反循環泵方式和空氣升液方式.反循環泵方式是鉆管上端與離心泵連接，吸泥時先用真空泵排出軟管和鉆管中的空氣，再啟動離心泵抽吸泥水。空氣升液方式是鉆管底端附近噴吹壓縮空氣，產生比重較小的空氣和泥水的混合體,形成管內外的比重差值，由此在管內產生向上的水流。空氣升液方式裝置簡單，成孔深度大，排泥和清孔的效果好，但孔內較淺時，能噴出空氣,所以最初的7m需用其它方式排泥,此外,這種方式抽水效率比反循環泵方式低30%50.反循環法的泥漿10、循環也是由泥漿池、沉淀池、循環槽、砂石泵、除渣設備等組成，并設有排水排廢漿等設施。 地面循環系統一般分為自流回灌式和泵送回灌式兩種，循環方式可根據施工場地、地層和設備情況合理選擇。3.2.3.3清孔清孔應分2次進行。第1次清孔在成孔完畢后，立即進行;第2次在下放鋼筋籠和灌注混凝土導管安裝完畢后進行。常用的清孔方式有正循環清孔、泵吸反循環清孔和空氣升液反循環清孔,通常隨成孔時采用的循環方式而定。清孔時先將鉆頭稍作提升，然后通過不同的循環方式排除孔底沉淤,與此同時，不斷注入潔凈的泥漿水，用以降低樁孔泥漿水中的泥渣含量。清孔過程中應測定沉漿指標。清孔后的泥漿密度應小于1.15。清孔結束應測定孔底沉淤11、，孔底沉淤厚度一般應小于30。第2次清孔結束后孔內應保持水頭高度,并應在30min內灌注混凝土。若超過30min，灌注混凝土前應重新測定孔底沉淤厚度。3234鋼筋籠施工鋼筋籠宜分段制作。分段長度應按鋼筋籠的整體剛度、來料的長度及起重設備的有效高度等因素確定。鋼筋籠在起吊、運輸和安裝中應采取措施防止變形。起吊吊點宜設在加強箍筋部位。鋼筋籠用分段沉放法時，縱筋的連接須用焊接.要特別注意焊接質量,同一底面上的接頭數量不得大于縱筋數量的50%，相鄰接頭的間距不小于50。3.2.3。5水下混凝土施工配制混凝土必須保證能滿足設計強度以及施工工藝要求.配合比設計方法應按建設部標準普通混凝土配合比設計技術規程12、JGJ5581執行.正式拌制混凝土前,應進行試配,試配的混凝土強度比設計樁身強度提高1525，坍落度16-20,含砂率4045，水泥用量最少不得少于380/m3，最大用量不宜大于500/ m3，應具有良好的和易性和流動度。坍落度損失應滿足灌注要求?；炷脸跄龝r間應為正常灌注時間的2倍。試配時應至少要用三個不同的配合比。各配合比的水灰比差值為0。020.03。每種配合比應至少制作一組（3塊）試塊,進行標準養護，測定28天齡期強度。根據試配結果，選定其中合適的配合比.配合比確定后，施工現場不得隨意變更。對大直徑深樁宜用商品混凝土.混凝土灌注是確保成樁質量的關鍵工序,灌注前應做好一切準備工作，保證混13、凝土灌注連續緊湊地進行.單樁混凝土灌注時間不宜超過8h?；炷凉嘧⒌某溆禂挡坏眯∮?，也不宜大于1。3?；炷凉嘧⒂玫膶Ч軆葟綉礃稄胶兔啃r灌注量確定，一般為200-250，壁厚不小于3。導管第一節底管應大于4。0m，導管標準長度以3。0為宜。澆灌混凝土所用的隔水塞可采用混凝土澆制，混凝土強度不低于C20級,外形應規劃光滑并配橡膠片.混凝土澆灌時，導管應全部安裝放孔，安裝位置應居中，隔水塞采用鐵絲懸掛于內?；炷凉嗳肭皯仍诠喽穬裙嗳?.1-0。2m3的1：1。5水泥砂漿，然后再灌入混凝土,等初灌混凝土足量后，導管埋入混凝土深度為不少于0。8-1.3m，導管內混凝土柱和管外泥漿樁壓力平衡。14、混凝土初灌量可以按下式計算.V h1d2+ KD2h2 式中 V混凝土初灌量（m3）；h1-導管內混凝土高度；h1=(h-h2） (m）h-樁孔深度（m);h2-導管外混凝土面高度（m），取1。31.8 m；rw-泥漿密度，11-12KN/m3；rc-混凝土密度,2324KN/m3;d-導管內徑（m）；K-混凝土充盈系數，取1.3；D-樁孔直徑（m）。混凝土灌注過程中導管應始終埋在混凝土中,嚴格控制導管不能提出混凝土面.導管埋入混凝土面的深度以3 m10 m為宜，最小埋入深度不得小于2m，導管應勤提勤拆，一次提留拆管不得超過6 m?；炷凉嘀浦袘乐逛摻钌瞎啊；炷翆嶋H灌注高度應根據樁長，地質15、條件和成樁工藝等因素來確定，其最小高度不宜小于樁長的5%，且不小于2 m，保證設計標高以下的混凝土符合設計要求。3.3挖孔樁設計與施工挖孔樁作為基坑支護結構與鉆孔灌注樁相似，是由多個樁組在樁墻面起擋土作用.它有如下優點：大量的挖孔樁可分批挖孔，使用機具較少，無噪聲、無震動、無環境污染,適應建筑物、構筑物擁擠的地區，對鄰近結構和地下設施的影響小,場地干凈,造價較經濟。應當指出，選用挖孔樁作支護結構，除了對挖孔樁的施工工藝和技術要有足夠的經驗外,還應注意在有流動性淤泥、流砂和地下水較豐富的地區不宜采用.人工挖孔樁在國外叫手掘沉井,原來是用作高層建筑深基礎的。在深基坑開挖時將人工挖孔樁象鉆孔灌注樁那16、樣排列起來作為支護結構。這種樁由于施工時無振動，無噪聲、無泥漿，對周圍環境不會產生污染，而且施工時毋須大型施工機械和場地，所以在國外人工費用非常昂貴的條件下仍大量采用。在國外還發展一種人工挖孔成槽的地下連續墻，挖槽時不用泥漿支護而是用撐板支撐，撐板可用木制，也可以用鋼筋混凝土結構，槽段深度可達20.0m,如用鋼筋混凝土撐板則可將其澆筑在墻內面，將來不做2次襯砌時，撐板就成為墻面,粗看起來頗像預制插板圍墻的墻面。人工挖孔樁是采用人工挖掘樁身土方,隨著孔洞的下挖,逐段澆搗鋼筋混凝土護壁，直到設計所需深度.土層好時，也可不用護壁，一次挖至設計標高，最后在護壁內一次澆注完成混凝土樁身的樁，本節介紹其成17、樁原理及其在基坑支護中的應用。 3。3。1成孔施工工藝人工挖孔樁按質量管理的方法，主要工藝流程：3.3.1。1按施工圖放出樁位中心線及樁位3.3。1。2開挖土方，一般挖深0。81.2 m為一施工段，挖土一般用鋤、鎬,較堅硬的土即用風鎬鑿。用鏟把土裝到小鐵桶內（鐵桶直徑一般為60,高6080），然后用電動提升葫蘆或卷揚機手搖滾筒傳動鋼絲繩把小鐵桶提上井口，并運到指定地點排放。3.3.1。3安裝護壁鋼筋籠及模板,護壁豎筋一般放置6-8，放置的數量、間距視孔壁情況，模板一般由4至8塊組成,高一般為1 m，鋼、木模板均可。拼成為一個整體圓環.在模板上方放置鋼腳手板平臺，平臺一般用兩個半圓組成，澆注混凝18、土時作為放置混凝土平臺，挖土時，用一半作挖土工人的防護板.3.3.1。4澆搗混凝土護壁,護壁一般C20混凝土,護壁厚度應根據土層及樁的直徑而定，一般為上15,下口7。5，上下兩節護壁搭接7.5，當達到流砂或支護結構樁時，護壁厚度可適當加厚，當樁的直徑較大時也應加厚。上下兩節豎向鋼筋應按搭接要求連接。3。3。1。5護壁混凝土達到一定強度后（一般為12h后）拆除模板繼續下一節施工。一般一天一節，上班拆模板、開挖，下班前澆注完護壁混凝土。直到挖到設計深度。作為支承樁，底部通常需作擴大處理.3。3.1。6在護壁支護下，綁扎鋼筋籠，一次完成樁身混凝土的澆筑.有時為節省混凝土，也常將挖孔樁做成環狀截面的空19、心樁，在受力較小時，也可將護壁適當加厚作為樁的受力結構,不再澆筑樁身混凝土.挖孔樁在施工過程中，操作人員的人身安全是要特別注重的問題，應采取強有力的管理措施并加強安全教育，避免如漏電、流砂、坍方、井下缺氧、中毒等事故的發生.3.3。2挖孔樁的支護作用人工挖孔樁在澆筑完成以后,即具有一定的防滲能力和支承水平土壓力的能力。把挖孔樁逐個相連，即形成一個能承受較大水平壓力的擋墻，從而起到支護結構、防水、擋土等作用.人工挖孔樁支護原理與鉆孔灌注樁擋墻或地下連續墻相類似。人工挖孔樁直徑較大，屬于剛性支護，設計時應考慮樁身剛度較大對土壓力分布及變形的影響。挖孔樁選作基坑支護結構時，樁徑一般為1000-1400。樁身質量設計參數，應根據地質情況和基坑開挖深度計算確定。在實踐中,也有工程采用挖孔樁與錨桿相結合的支護方案。