1、各種樁基施工工藝各種樁基施工工藝樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種(圖圖2.1)2.1)v端承樁是穿過軟弱土層而達到堅硬土層或巖層上的樁,結構荷載主端承樁是穿過軟弱土層而達到堅硬土層或巖層上的樁,結構荷載主要由巖層阻力承受;施工時以控制嵌巖深度為主,對沉渣厚度的要要由巖層阻力承受;施工時以控制嵌巖深度為主,對沉渣厚度的要求嚴格求嚴格。橋梁工程中的端承樁多數要求嵌巖。橋梁工程中的端承樁多數要求嵌巖。v摩擦樁完全設置在軟弱土層中,依靠樁端阻力和樁身側面與地基土摩擦樁完全設置在軟弱土層中,依靠樁端阻力和樁身側面與地基土之間的摩擦阻力共同之間的摩擦阻力共同承受承受荷載
2、荷載,施工時以控制樁端設計標高(長度),施工時以控制樁端設計標高(長度)為主。為主。對于樁端為硬土層者,又有對于樁端為硬土層者,又有摩擦端承樁,端承摩擦樁。摩擦端承樁,端承摩擦樁。橋梁工程中的摩擦樁,通常不計擠密作用。橋梁工程中的摩擦樁,通常不計擠密作用。樁基分類樁基分類 樁按施工方法分為樁按施工方法分為預制樁預制樁和和灌注樁灌注樁v預制樁預制樁根據沉入土中的方法,可分根據沉入土中的方法,可分打入樁打入樁、水沖沉樁水沖沉樁、振動沉樁振動沉樁和和靜力壓樁靜力壓樁等;等;v灌注樁灌注樁是在樁位處成孔,然后放入鋼筋骨架,再澆筑混凝土而成是在樁位處成孔,然后放入鋼筋骨架,再澆筑混凝土而成的樁。灌注樁按
3、成孔方法不同,有的樁。灌注樁按成孔方法不同,有鉆(沖)孔灌注樁鉆(沖)孔灌注樁、挖孔灌注挖孔灌注樁樁、套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁及及爆擴成孔灌注樁爆擴成孔灌注樁等。等。一、一、鋼筋混疑土預制樁施工鋼筋混疑土預制樁施工鋼鋼筋筋混混凝凝土土預預制制樁樁:在在預預制制構構件件廠廠或或施施工工現現場場預預制制,用用沉沉樁樁設設備備在在設設計計位位置置上上將將其其沉沉入入土土中中,其其特特點點:堅堅固固耐耐久久,不不受受地地下下水水或或潮潮濕濕環環境境影影響響,能能承承受受較較大大荷荷載載,施施工工機機械械化化程程度度高高,進進度度快快,能適應不同土層施工。能適應不同土層施工。鋼鋼筋筋混混凝凝土土預預
4、制制樁樁是是我我國國目目前前廣廣泛泛采采用用的的一一種種樁樁型型多多用用于于房房建工程建工程,橋梁工程少用。橋梁工程少用。鋼筋混凝土預制樁有鋼筋混凝土預制樁有方形實心斷面樁方形實心斷面樁和和圓柱體空心斷面樁圓柱體空心斷面樁。鋼筋混凝土預制樁施工前,應根據施工圖設計要求、樁的類型、鋼筋混凝土預制樁施工前,應根據施工圖設計要求、樁的類型、成孔過程對土的擠壓情況、地質探測和試樁等資料,制定施工方成孔過程對土的擠壓情況、地質探測和試樁等資料,制定施工方案。其案。其主要內容包括主要內容包括:確定施工方法,選擇打樁機械,:確定施工方法,選擇打樁機械,確定打樁確定打樁順序,樁的預制、運輸,以及沉樁過程中的技
5、術和安全措施。順序,樁的預制、運輸,以及沉樁過程中的技術和安全措施。1.1 1.1 施工準備施工準備 場地平整及周邊障礙物處理場地平整及周邊障礙物處理 定樁位及埋設水準點定樁位及埋設水準點 依據施工圖設計要求,把樁基定位軸線樁的位置在施工現場準確地測依據施工圖設計要求,把樁基定位軸線樁的位置在施工現場準確地測定出來,并作出明顯的標志。在打樁現場附近設置定出來,并作出明顯的標志。在打樁現場附近設置2 24 4個水準點,用以抄個水準點,用以抄平場地和作為檢查樁入土深度的依據。樁基軸線的定位點及水準點,應設平場地和作為檢查樁入土深度的依據。樁基軸線的定位點及水準點,應設置在不受打樁影響的地方。置在不
6、受打樁影響的地方。樁帽、墊襯和送樁設備機具準備樁帽、墊襯和送樁設備機具準備 l管樁及長度在10m以內的方樁在預制廠制作,較長的方樁在打樁現場制作。l模板可以保證樁的幾何尺寸準確,使樁面平整挺直;樁頂面模板應與樁的軸線垂直;樁尖四棱錐面呈正四棱錐體,且樁尖位于樁的軸線上;底模板、側模板及重疊法生產時,樁面間均應涂刷好隔離層,不得粘結。1.2 1.2 樁的制作、運輸、堆放樁的制作、運輸、堆放 鋼筋骨架鋼筋骨架的主筋連接宜采用對焊;主筋接頭配置在同一截面內數量不超的主筋連接宜采用對焊;主筋接頭配置在同一截面內數量不超過過50%50%;同一根鋼筋兩個接頭的距離應大于;同一根鋼筋兩個接頭的距離應大于30
7、30d d0 0并不小于并不小于500500mmmm。樁頂和樁樁頂和樁尖直接受到沖擊力易產生很高的局部應力,樁頂和樁尖鋼筋配置尖直接受到沖擊力易產生很高的局部應力,樁頂和樁尖鋼筋配置(如如圖圖2.22.2所示所示)應作特殊處理。鋼筋骨架制作允許偏差應應作特殊處理。鋼筋骨架制作允許偏差應符合符合表表.1的規定。的規定。表.1 .1 預制樁鋼筋骨架質量檢驗標準 項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法 主控項目1主筋距樁頂距離 5用鋼尺量2多節樁錨固鋼筋位置 5用鋼尺量3多節樁預埋鐵件 3用鋼尺量4主筋保護層厚度 5用鋼尺量一般項目1主筋間距 5用鋼尺量2樁尖中心線 10用鋼尺量3箍筋間距 2
8、0用鋼尺量4樁頂鋼筋網片 10用鋼尺量5多節樁錨固鋼筋長度 10用鋼尺量混混凝凝土土制制作作宜宜用用機機械械攪攪拌拌、機機械械振振搗搗;澆澆筑筑混混凝凝土土過過程程中中應應嚴嚴格格保保證證鋼鋼筋筋位位置置正正確確,樁樁尖尖應應對對準準縱縱軸軸線線,縱縱向向鋼鋼筋筋頂頂部部保保護護層層不不宜宜過過厚厚,鋼鋼筋筋網網片片的的距距離離應應正正確確,以以防防錘錘擊擊時時樁樁頂頂破破壞壞及及樁樁身身混混凝凝土土剝剝落落破破壞壞。采采用用疊疊層層法法生生產產時時,上上層層樁樁和和鄰鄰樁樁澆澆筑筑,必必須須在在下下層層和和鄰鄰樁樁的的混混凝凝土土強強度度達達到到設設計計強強度度的的30%30%以以后后才才能
9、能進進行行。澆澆筑筑完完畢畢后后,立立即即加加強強養養護護,防防止止由由于于混混凝凝土土收收縮縮產產生生裂裂縫縫,養護時間不少于養護時間不少于7d。鋼筋混凝土預制樁的質量檢驗標準應符合鋼筋混凝土預制樁的質量檢驗標準應符合表表2的規定。的規定。項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法 單位數值主控項目1樁體質量檢驗 按基樁檢測技術規范 按基樁檢測技術規范 2樁位偏差 見本表 用鋼尺量3承載力 按基樁檢測技術規范 按基樁檢測技術規范 一般項目1砂、石、水泥、鋼材等原材料(現場預制時)符合設計要求 查出廠質保文件或抽樣送檢 2混凝土配合比及強度(現場預制時)符合設計要求檢查稱量及查試塊記錄 3成
10、品樁外形 表面平整、顏色均勻、掉角深度10mm,蜂窩面積小于總面積0.5%直觀 表.2 鋼筋混凝土預制樁的質量檢驗標準 項序檢查項目允許偏差或允許值(mm)檢查方法 單位數值一般項目4成品樁裂縫(收縮裂縫或起吊、裝、堆放引起的裂縫)深度20mm,寬度0.25mm,橫向裂縫不超過邊長的一半 裂縫測定儀,該基在地下水有侵蝕地區及錘擊數超過500擊的長樁不適用 5成品樁尺寸:橫截面邊長 樁頂對角線差 樁尖中心線 樁身彎曲矢高 樁頂平整度 mmmmmmmm5 1010L/10001.010L/1000秒表測定用鋼尺量 用鋼尺量 7硫磺膠泥接樁:膠泥澆筑時間 澆筑后停歇時間 minmin7秒表測定秒表測
11、定8樁頂標高 mm50 水準儀 9停錘標準 設計要求現場實測或查沉樁記錄鋼鋼筋筋混混凝凝土土預預制制樁樁應應達達到到設設計計強強度度的的70%70%才才可可起起吊吊;達達到到100%100%設設計計強強度度才才能能運運輸輸和和打打樁樁。若若提提前前吊吊運運,必必須須采采取取措措施施并并經經過過驗驗算算合合格格方方可可進進行。行。樁樁在在起起吊吊搬搬運運時時,必必須須做做到到平平穩穩,避避免免沖沖擊擊和和振振動動,吊吊點點應應同同時時受受力力,且且吊吊點點位位置置應應符符合合設設計計規規定定。如如無無吊吊環環,設設計計又又未未作作規規定定時時,綁綁扎扎點點的的數數量量及及位位置置按按樁樁長長而而
12、定定,應應符符合合起起吊吊彎彎矩矩最最小小的的原原則則,可可按按圖圖2.3所所示的位置捆綁。示的位置捆綁。1.3 1.3 打入法施工打入法施工 打打入入法法也也稱稱錘錘擊擊法法,是是利利用用樁樁錘錘落落到到樁樁頂頂上上的的沖沖擊擊力力來來克克服服土土對對樁樁的的阻阻力力,使樁沉到預定的使樁沉到預定的深度或達到持力層的一種打樁施工方法。深度或達到持力層的一種打樁施工方法。錘錘擊擊沉沉樁樁是是混混凝凝土土預預制制樁樁常常用用的的沉沉樁樁方方法法,它它施施工工速速度度快快,機機械械化化程程度度高高,適適用用范范圍圍廣廣,但但施施工工時時有有沖沖撞撞噪噪聲聲和和對對地地表表層層有有振振動動,在在城城區
13、區和和夜夜間間施施工工有所限制。有所限制。2.1.3.1 2.1.3.1 打樁設備及選擇打樁設備及選擇 打樁設備包括打樁設備包括樁錘樁錘、樁架樁架和和動力裝置動力裝置。(1)(1)樁錘樁錘樁錘可選用樁錘可選用落錘落錘、汽錘汽錘、柴油打樁錘柴油打樁錘和和振動錘振動錘。落落錘錘一一般般由由鑄鑄鐵鐵制制成成。有有穿穿心心錘錘和和龍龍門門錘錘兩兩種種,重重0.20.22 2t t。它它利利用用繩繩索索或或鋼鋼絲絲繩繩通通過過吊吊鉤鉤由由卷卷揚揚機機沿沿樁樁架架導導桿桿提提升升到到一一定定高高度度,然然后后自自由由落落下擊打樁頂下擊打樁頂(如圖如圖2.42.4)。汽汽錘錘是是以以高高壓壓蒸蒸汽汽或或壓壓
14、縮縮空空氣氣為為動動力力的的打打樁樁機機械械,有有單單動動汽汽錘錘和和雙雙動動汽汽錘錘兩種兩種(如圖如圖2.52.5)。柴油打樁錘柴油打樁錘利用燃油爆炸來推動活塞往返運動進行錘擊打樁,利用燃油爆炸來推動活塞往返運動進行錘擊打樁,柴油柴油樁樁錘與樁架、動力設備配套組成柴油打樁機。錘與樁架、動力設備配套組成柴油打樁機。振動錘振動錘是利用機械強迫振動,通過樁帽傳到樁上使樁下沉是利用機械強迫振動,通過樁帽傳到樁上使樁下沉。錘重選擇錘重選擇應根據地質條件、工程結構、樁的類型、密集程度及施工條應根據地質條件、工程結構、樁的類型、密集程度及施工條件等參考件等參考表表.3.3選用。選用。表表3 錘重選擇表錘重
15、選擇表 錘 型 柴 油 錘(t)202535456072錘的動力性能 沖擊部分重(t)2.02.53.54.56.07.2總 重(t)4.56.57.29.615.018.0沖擊力(kN)2000200025002500 4000400050005000 7000700010000常用沖程(m)1.82.3樁 的 邊長或直徑 預制方樁、預應力管樁的邊長或直徑(cm)253535404045455050555560鋼管樁直徑(cm)40609090100持力層粘性土粉土 一般進入深度(m)121.52.5232.53.53435靜力觸探比貫入阻力Ps平均值(MPa)345555砂土一般進入深度(
16、m)0.510.51.5121.52.5232.53.5標準貫入擊數N(未修正)1525203030404045455050錘的常用控制貫入度(cm/10擊)233548設計單樁極限承載力(kN)40012080016002500 4000300050005000 7000700010000(2)(2)樁樁架架樁樁架架是是支支持持樁樁身身和和樁樁錘錘,在在打打樁樁過過程程中中引引導導樁樁的的方方向向及及維維持持樁樁的的穩穩定定,并并保保證樁錘沿著所要證樁錘沿著所要求方向沖擊的設備。求方向沖擊的設備。樁架一般由樁架一般由底盤底盤、導向桿導向桿、起吊設備起吊設備、撐桿撐桿等組成。等組成。根根據據樁
17、樁的的長長度度、樁樁錘錘的的高高度度及及施施工工條條件件等等選選擇擇樁樁架架和和確確定定樁樁架架高高度度。樁樁架架高高度度=樁長樁長+樁錘高度樁錘高度+滑輪組高滑輪組高樁架用鋼材制作,按移動方式有樁架用鋼材制作,按移動方式有輪胎式輪胎式、履帶式履帶式、軌道式軌道式等。等。履履帶帶式式樁樁架架(圖圖2.62.6)以以履履帶帶式式起起重重機機為為主主機機,配配備備樁樁架架工工作作裝裝置置而而組組成成。操操作作靈活,移動方便,適用于各種預制樁和灌注靈活,移動方便,適用于各種預制樁和灌注樁的施工。樁的施工。(3)(3)動力裝置動力裝置 打樁機械的動力裝置是根據所選樁錘而定的。當采用空氣錘打樁機械的動力
18、裝置是根據所選樁錘而定的。當采用空氣錘時,應配備空氣壓縮機;當選用時,應配備空氣壓縮機;當選用 蒸汽錘時,則要配備蒸汽鍋爐和絞蒸汽錘時,則要配備蒸汽鍋爐和絞盤。盤。1.3.2 1.3.2 打樁順序的確定打樁順序的確定 打打樁樁順順序序直直接接影影響響到到樁樁基基礎礎的的質質量量和和施施工工速速度度,應應根根據據樁樁的的密密集集程程度度(樁樁距距大大小小)、樁樁的的規規格格、長長短短、樁樁的的設設計計標標高高、工工作作面面布布置置、工工期期要要求求等等綜綜合合考考慮慮,合理確定打樁順序。合理確定打樁順序。根根據據樁樁的的密密集集程程度度,打打樁樁順順序序一一般般分分為為逐逐段段打打設設、自自中中
19、部部向向四四周周打打設設和和由由中中間向兩側打設間向兩側打設三種,如三種,如圖圖2.7所示。所示。v當當樁樁的的中中心心距距不不大大于于4 4倍倍樁樁的的直直徑徑或或邊邊長長時時,應應由由中中間間向向兩兩側側對對稱稱施施打打(圖圖2.7(2.7(c)c),或或由中間向四周施打由中間向四周施打(圖圖2.7(2.7(b)b)。v當當樁樁的的中中心心距距大大于于4 4倍倍樁樁的的邊邊長長或或直直徑徑時時,可可采采用用上上述述兩兩種種打打法法,或或逐逐排排單向打設單向打設(圖圖2.7(2.7(a)a)。根據基礎的設計標高和樁的規格,宜按根據基礎的設計標高和樁的規格,宜按先深后淺、先大后小、先長后短先深
20、后淺、先大后小、先長后短的順的順序進行打序進行打樁。樁。1.3.3 1.3.3 打樁打樁打樁機就位時,樁架應垂直平穩,導桿中心線與打樁方向一致。打樁機就位時,樁架應垂直平穩,導桿中心線與打樁方向一致。樁樁開開始始打打入入時時,應應控控制制錘錘的的落落距距,采采用用短短距距輕輕擊擊;待待樁樁入入土土一一定定深深度度(1(12 2m)m)穩定以后,再穩定以后,再以規定落距施打。以規定落距施打。樁樁的的施施打打原原則則是是重重錘錘低低擊擊,這這樣樣樁樁錘錘對對樁樁頭頭的的沖沖擊擊小小,回回彈彈也也小小,樁樁頭頭不不易易損損壞壞,大大部部分分能能量量都都用用于于克克服服樁樁身身與與土土的的摩摩阻阻力力
21、和和樁樁尖尖阻阻力力上上,樁樁能能較較快快地地沉入土中。沉入土中。樁樁入入土土深深度度是是否否已已達達到到設設計計位位置置,是是否否停停止止錘錘擊擊,其其判判斷斷方方法法和和控控制制原原則則與與樁的類型有關。樁的類型有關。1.3.4 1.3.4 打樁質量要求和測量記錄打樁質量要求和測量記錄(1)(1)打樁質量要求打樁質量要求端端承承樁樁最最后后貫貫入入度度不不大大于于設設計計規規定定貫貫入入度度數數值值時時,樁樁端端設設計計標標高高可可作作參考;摩擦樁端標參考;摩擦樁端標高達到設計規定的標高范圍時,貫入度可作參考。高達到設計規定的標高范圍時,貫入度可作參考。打打(壓壓)入入樁樁(預預制制混混凝
22、凝土土方方樁樁、先先張張法法預預應應力力管管樁樁、鋼鋼樁樁)的的樁樁位位偏偏差差,必須符合必須符合表表2.42.4的規定。的規定。樁的承載力檢驗樁的承載力檢驗 表.4 預制樁(鋼樁)樁位的允許偏差 項項 目允 許 偏 差(mm)1 蓋有基礎梁的樁:(1)垂直基礎梁的中心線(2)沿基礎梁的中心線 100+0.01H 150+0.01H 2樁數為13根樁基中的樁 1003樁數為416根樁基中的樁 1/2樁徑或邊長 4樁數大于16根樁基中的樁:(1)最外邊的樁(2)中間樁1/3樁徑或邊長 1/2樁徑或邊長(2)(2)混凝土預制樁施工記錄混凝土預制樁施工記錄 打打樁樁工工程程是是隱隱蔽蔽工工程程,施施
23、工工中中應應做做好好每每根根樁樁的的觀觀測測和和記記錄錄,這這是是工工程程驗驗收收時時檢檢驗驗質質量量的的依依據據。各各項項觀觀測測數數據據應應記記入入混混凝凝土土預預制制樁樁施施工工記記錄錄,見見表表2.52.5所示。所示。表表2.5 混凝土預制樁施工記錄混凝土預制樁施工記錄 1.3.5 1.3.5 打樁施工常見問題的分析打樁施工常見問題的分析在在打打樁樁施施工工過過程程中中會會遇遇見見各各種種各各樣樣的的問問題題,例例如如樁樁頂頂破破碎碎,樁樁身身斷斷裂裂,樁樁身身位移位移、扭轉扭轉、傾傾斜斜,樁錘跳躍樁錘跳躍,樁身嚴重回彈樁身嚴重回彈等。等。發發生生這這些些問問題題的的原原因因有有鋼鋼筋
24、筋混混凝凝土土預預制制樁樁制制作作質質量量、沉沉樁樁操操作作工工藝藝和和復復雜雜土土層等三個方面的原因。層等三個方面的原因。工工程程及及施施工工驗驗收收規規范范規規定定,打打樁樁過過程程中中如如遇遇到到上上述述問問題題,都都應應立立即即暫暫停停打打樁樁,施施工工單單位位應應與與勘勘察察、設設計計單單位位共共同同研研究究,查查明明原原因因,提提出出明明確確的的處處理理意意見見,采取相應的技術措施后,方可繼續施工。采取相應的技術措施后,方可繼續施工。(1)(1)樁頂破碎樁頂破碎 打打樁樁時時,樁樁頂頂直直接接受受到到樁樁錘錘的的沖沖擊擊而而產產生生很很高高的的局局部部應應力力,如如果果樁樁頂頂鋼鋼
25、筋筋網網片片配配置置不不當當、混混凝凝土土保保護護層層過過厚厚、樁樁頂頂平平面面與與樁樁的的中中心心軸軸線線不不垂垂直直及及樁樁頂頂不不平平整整等等制制作作質質量量問問題題都都會會引引起起樁樁頂頂破破碎碎。在在沉沉樁樁工工藝藝方方面面,若若樁樁墊墊材材料料選選擇擇不不當、厚度不足,樁錘施打偏心或施打落距過大等也會引起樁頂破碎。當、厚度不足,樁錘施打偏心或施打落距過大等也會引起樁頂破碎。(2)(2)樁身被打斷樁身被打斷 制制作作時時,樁樁身身有有較較大大的的彎彎曲曲凸凸肚肚,局局部部混混凝凝土土強強度度不不足足,在在沉沉樁樁時時樁樁尖尖遇遇到硬土層或孤石等障礙物,增大落距,反復過度沖擊等都可能引
26、起樁身斷裂。到硬土層或孤石等障礙物,增大落距,反復過度沖擊等都可能引起樁身斷裂。(3)(3)樁身位移、扭轉或傾斜樁身位移、扭轉或傾斜 樁尖四棱錐制作偏差大,樁尖與樁中心線不重合的制作原因,樁架傾斜,樁尖四棱錐制作偏差大,樁尖與樁中心線不重合的制作原因,樁架傾斜,樁身與樁帽、樁錘不在同一垂線上的施工操作原因以及樁尖遇孤石等都會引樁身與樁帽、樁錘不在同一垂線上的施工操作原因以及樁尖遇孤石等都會引起樁身位移、扭轉或傾斜。起樁身位移、扭轉或傾斜。(4)(4)樁錘回躍,樁身回彈嚴重樁錘回躍,樁身回彈嚴重 選擇樁錘較輕,能引起較大的樁錘回躍;樁尖遇到堅硬的障礙物時,樁選擇樁錘較輕,能引起較大的樁錘回躍;樁
27、尖遇到堅硬的障礙物時,樁身則嚴重回彈。身則嚴重回彈。1.3.6 1.3.6 打樁過程中的注意事項打樁過程中的注意事項樁機就位后,樁架應垂直平穩,樁帽與樁頂應鎖緊牢靠,連接成整體。樁機就位后,樁架應垂直平穩,樁帽與樁頂應鎖緊牢靠,連接成整體。打樁時,應密切觀察樁身下沉貫入度的變化情況。打樁時,應密切觀察樁身下沉貫入度的變化情況。在在正正常常情情況況下下,沉沉樁樁應應連連續續施施工工,打打入入土土的的速速度度應應均均勻勻,應應避避免免因因間間歇歇時時間間過過長,土的長,土的固結作用而使樁難以下沉。固結作用而使樁難以下沉。打打樁樁時時振振動動大大,對對土土體體有有擠擠壓壓作作用用,可可能能影影響響周
28、周圍圍建建筑筑物物、道道路路及及地地下下管管線線的的安全和正安全和正常使用,施工過程中要有專人巡視檢查,及時發現和處理有關問題。常使用,施工過程中要有專人巡視檢查,及時發現和處理有關問題。嚴嚴禁禁非非施施工工人人員員進進入入打打樁樁現現場場;對對樁樁機機的的正正常常運運行行、樁樁架架的的穩穩定定經經常常進進行行檢檢查查,嚴格按嚴格按操作規程進行施工,確保安全。操作規程進行施工,確保安全。1.3.7 1.3.7 樁頭的處理樁頭的處理 在在打打完完各各種種預預制制樁樁開開挖挖基基坑坑時時,按按設設計計要要求求的的樁樁頂頂標標高高將將樁樁頭頭多多余余的的部部分分截截去去。截截樁樁頭頭時時不不能能破破
29、壞壞樁樁身身,要要保保證證樁樁身身的的主主筋筋伸伸入入承承臺臺,長長度度應應符符合合設設計計要要求求。當當樁樁頂頂標標高高在在設設計計標標高高以以下下時時,在在樁樁位位上上挖挖成成喇喇叭叭口口,鑿鑿掉掉樁樁頭頭混混凝凝土土,剝剝出出主主筋筋并并焊焊接接接接長長至至設設計計要要求求長長度度,與與承承臺臺鋼鋼筋筋綁綁扎扎在一起,用樁身同強度等級的混凝土與承臺一起澆筑接長樁身。在一起,用樁身同強度等級的混凝土與承臺一起澆筑接長樁身。1.4 1.4 靜力壓樁靜力壓樁 靜靜力力壓壓樁樁是是利利用用無無噪噪聲聲、無無振振動動的的靜靜壓壓力力將將樁樁壓壓入入土土中中,常常用用于于土土質質均均勻勻的軟土地基的
30、沉樁的軟土地基的沉樁施工。施工。靜靜力力壓壓樁樁(圖圖2.82.8)利利用用壓壓樁樁架架的的自自重重和和配配重重,通通過過卷卷揚揚機機牽牽引引,由由鋼鋼絲絲繩繩、滑滑輪輪和和壓壓梁梁,將將整整個個樁樁機機的的重重力力(800(80015001500kN)kN)反反壓壓在在樁樁頂頂上上,以以克克服服樁樁身下沉時與土的摩擦力,迫使預制身下沉時與土的摩擦力,迫使預制樁下沉。樁下沉。壓樁施工壓樁施工一般采取分節壓入、逐段接長的施工方法。一般采取分節壓入、逐段接長的施工方法。接接樁樁的的方方法法目目前前有有三三種種:焊焊接接法法(圖圖2.9)、法法蘭蘭螺螺栓栓連連接接法法、硫硫磺磺漿漿錨錨法法(圖圖2.
31、10)。二、二、混疑土灌注樁施工混疑土灌注樁施工灌灌注注樁樁:直直接接在在樁樁位位上上用用機機械械成成孔孔或或人人工工挖挖孔孔,在在孔孔內內安安放放鋼鋼筋筋、灌灌注混凝土而成型的樁。注混凝土而成型的樁。與與預預制制樁樁相相比比,灌灌注注樁樁具具有有不不受受地地層層變變化化限限制制,不不需需要要接接樁樁和和截截樁樁,節約鋼材、振動小、噪節約鋼材、振動小、噪聲小等聲小等特點特點。灌灌注注樁樁按按成成孔孔方方法法分分為為泥泥漿漿護護壁壁成成孔孔灌灌注注樁樁、沉沉管管灌灌注注樁樁、干干作作業業鉆鉆孔灌注樁孔灌注樁、人工挖孔灌人工挖孔灌注樁注樁等。等。2.1 2.1 干作業鉆孔灌注樁干作業鉆孔灌注樁 干
32、作業鉆孔灌注樁干作業鉆孔灌注樁施工過程施工過程如如圖圖2.112.11所示。所示。干干作作業業成成孔孔一一般般采采用用螺螺旋旋鉆鉆機機鉆鉆孔孔。螺螺旋旋鉆鉆頭頭外外徑徑分分別別為為400mm400mm、500mm500mm、600mm600mm,鉆鉆孔孔深深度度相相應應為為1212m m、10m10m、8m8m。適適用用于于成成孔孔深深度度內內沒沒有有地地下下水水的的一一般般粘粘土土層層、砂砂土土及及人人工工填填土土地地基基,不不適適于于有有地地下下水水的的土土層和淤泥質土。層和淤泥質土。鉆鉆機機就就位位后后,鉆鉆桿桿垂垂直直對對準準樁樁位位中中心心,開開鉆鉆時時先先慢慢后后快快,減減少少鉆鉆
33、桿桿的的搖搖晃,及時糾正鉆孔的晃,及時糾正鉆孔的偏斜或位移。偏斜或位移。鉆孔至規定要求深度后,進行孔底清土。清孔的目的是將孔內的浮土、鉆孔至規定要求深度后,進行孔底清土。清孔的目的是將孔內的浮土、虛土取出,減少樁的虛土取出,減少樁的沉降。方法是鉆機在原深處空轉清土,然后停止沉降。方法是鉆機在原深處空轉清土,然后停止旋轉,提鉆卸土。旋轉,提鉆卸土。鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數、間距及主筋保護層均應符合設鋼筋骨架的主筋、箍筋、直徑、根數、間距及主筋保護層均應符合設計規定,綁扎牢固,防止變形。用導向鋼筋送入孔內,同時防止泥土計規定,綁扎牢固,防止變形。用導向鋼筋送入孔內,同時防止泥土雜物掉進孔內
34、。鋼筋骨架就位后,應立即灌注混凝土,以防塌孔。灌雜物掉進孔內。鋼筋骨架就位后,應立即灌注混凝土,以防塌孔。灌注時,應分層澆筑、分層搗實,每層厚度注時,應分層澆筑、分層搗實,每層厚度50506060cmcm。2.2 2.2 泥漿護壁成孔灌注樁泥漿護壁成孔灌注樁 泥泥漿漿護護壁壁成成孔孔是是利利用用泥泥漿漿保保護護穩穩定定孔孔壁壁的的機機械械鉆鉆孔孔方方法法。它它通通過過循循環環泥泥漿漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外,適用于有地下水和無地下水的土層。將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外,適用于有地下水和無地下水的土層。成孔機械成孔機械有潛水鉆機、沖擊鉆機、沖抓錐等。有潛水鉆機、沖擊鉆機、沖抓錐等。泥
35、泥漿漿護護壁壁成成孔孔灌灌注注樁樁的的施施工工工工藝藝流流程程:測測定定樁樁位位、埋埋設設護護筒筒、樁樁機機就就位位、制制備備泥泥漿漿、機機械械(潛潛水水鉆鉆機機、沖沖擊擊鉆鉆機機等等)成成孔孔、泥泥漿漿循循環環出出渣渣、清清孔孔、安安放鋼筋骨架、澆筑水下混放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。凝土。2.2.1 2.2.1 埋設護筒和制備泥漿埋設護筒和制備泥漿 鉆鉆孔孔前前,在在現現場場放放線線定定位位,按按樁樁位位挖挖去去樁樁孔孔表表層層土土,并并埋埋設設護護筒筒。護護筒筒上上部部設設1 12 2個個溢溢漿漿孔孔,是是用用厚厚4 48 8mmmm鋼鋼板板制制成成的的圓圓筒筒,其其內內徑徑應應大大于于鉆
36、鉆頭頭直直徑徑200200mmmm。護護筒筒的的作作用用是是固固定定樁樁孔孔位位置置,保保護護孔孔口口,防防止止地地面面水水流流入入,增加孔內水壓力,防止塌孔,成孔時引導鉆頭增加孔內水壓力,防止塌孔,成孔時引導鉆頭的方向。的方向。護筒頂高出施工水位護筒頂高出施工水位1.5m,并高出地面,并高出地面0.3m,保證護筒內泥漿頂標高始終高于外部水位至少保證護筒內泥漿頂標高始終高于外部水位至少1m。在鉆孔過程中,向孔中注入相對密度為在鉆孔過程中,向孔中注入相對密度為1.11.11.1.4 4的泥漿。的泥漿。一般一般1.21.3;易坍地層可提高到;易坍地層可提高到1.4左右。左右。泥漿的作用:泥漿的作用
37、:穩定水壓穩定水壓使樁孔內孔壁土層中的孔隙滲填密實,避免孔內漏水,保持護筒內水使樁孔內孔壁土層中的孔隙滲填密實,避免孔內漏水,保持護筒內水壓穩定;壓穩定;護壁護壁泥漿相對密度大,加大了孔內的水壓力,可以穩固孔壁,防止塌孔;泥漿相對密度大,加大了孔內的水壓力,可以穩固孔壁,防止塌孔;浮(攜)渣浮(攜)渣通過循環泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出,起到攜砂、排土的作用通過循環泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出,起到攜砂、排土的作用。2.2.2 2.2.2 成孔成孔 (1)回旋(回旋(潛水)鉆機成孔潛水)鉆機成孔 回旋鉆機成孔示意圖如回旋鉆機成孔示意圖如圖圖2.12所示。所示。回回旋旋鉆鉆機機是是一一種種旋
38、旋轉轉式式鉆鉆孔孔機機,其其防防水水電電機機變變速速機機構構和和鉆鉆頭頭密密封封在在一一起起,由由樁樁架架及及鉆鉆桿桿定定位位后后可可潛潛入入水水、泥泥漿漿中中鉆鉆孔孔。注注入入泥泥漿漿后后通通過正循環或反循環排渣法將孔內切削土粒、石渣排過正循環或反循環排渣法將孔內切削土粒、石渣排至孔外。至孔外。回旋回旋鉆機成孔排渣有鉆機成孔排渣有正循環排渣正循環排渣和和反循環反循環(泵舉)(泵舉)排渣排渣兩種方式,如兩種方式,如圖圖2.13所示。所示。v正循環排渣法正循環排渣法:在鉆孔過程中,旋轉的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后,在鉆孔過程中,旋轉的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后,利用泥漿泵壓送高壓泥漿,經鉆機中心管、
39、分叉管送入到鉆頭底部利用泥漿泵壓送高壓泥漿,經鉆機中心管、分叉管送入到鉆頭底部強力噴出,與切削成漿狀的碎泥渣混合,攜帶泥土沿孔壁向上運強力噴出,與切削成漿狀的碎泥渣混合,攜帶泥土沿孔壁向上運動,動,從護筒的溢流孔排出。從護筒的溢流孔排出。v反循環排渣法反循環排渣法:砂石泵隨主機一起潛入孔內,直接將切削碎泥渣隨砂石泵隨主機一起潛入孔內,直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。泥漿抽排出孔外。(2)沖擊鉆成孔沖擊鉆成孔 沖沖擊擊鉆鉆機機通通過過機機架架、卷卷揚揚機機把把帶帶刃刃的的重重鉆鉆頭頭(沖沖擊擊錘錘)提提高高到到一一定定高高度度,靠自由下落的沖擊力靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔切削
40、破碎巖層或沖擊土層成孔(圖圖2.142.14)。沖沖擊擊鉆鉆頭頭形形式式有有十十字字形形、工工字字形形、人人字字形形等等,一一般般常常用用十十字字形形沖沖擊擊鉆鉆頭頭(圖圖2.152.15)。沖孔前應埋設鋼護筒,并準備好護壁材料。沖孔前應埋設鋼護筒,并準備好護壁材料。沖擊鉆機就位后,校正沖錘中心對準護筒中心,在沖程沖擊鉆機就位后,校正沖錘中心對準護筒中心,在沖程0.40.40.80.8m m范范圍內應低提密沖,并及時加入石塊與泥漿護壁,直至護筒下沉圍內應低提密沖,并及時加入石塊與泥漿護壁,直至護筒下沉3 34 4m m以后,沖程可以提高到以后,沖程可以提高到1.51.52 2.0.0m m,轉
41、入正常沖擊,隨時測定并控制轉入正常沖擊,隨時測定并控制泥漿相對密度。泥漿相對密度。施工中,應經常檢查鋼絲繩損壞情況,卡機松緊施工中,應經常檢查鋼絲繩損壞情況,卡機松緊程度和轉向裝置是否程度和轉向裝置是否靈活,以免掉鉆。靈活,以免掉鉆。(3)沖抓錐成孔沖抓錐成孔沖沖抓抓錐錐(圖圖2.162.16)錐錐頭頭上上有有一一重重鐵鐵塊塊和和活活動動抓抓片片,通通過過機機架架和和卷卷揚揚機機將將沖沖抓抓錐錐提提升升到到一一定定高高度度,下下落落時時松松開開卷卷筒筒剎剎車車,抓抓片片張張開開,錐錐頭頭便便自自由由下下落落沖沖入入土土中中,然然后后開開動動卷卷揚揚機機提提升升錐錐頭頭,這這時時抓抓片片閉閉合合
42、抓抓土土。沖沖抓抓錐錐整整體體提提升升至至地地面面上卸去土渣,依次循環成孔。上卸去土渣,依次循環成孔。沖抓錐成孔施工沖抓錐成孔施工過程、護筒安裝要求、泥漿護壁循環等與沖擊成孔施工相同。過程、護筒安裝要求、泥漿護壁循環等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟適用于松軟土層土層(砂土、粘土砂土、粘土)中沖孔,但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。中沖孔,但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。2.2.3 2.2.3 清孔清孔 驗驗孔孔是是用用探探測測器器檢檢查查樁樁位位、直直徑徑、深深度度和和孔孔道道情情況況;清清孔孔即即清清除除孔孔底底沉沉渣渣、淤淤泥浮土,以減少樁基的沉降量,提高承載能力。泥浮土,以減少樁基的沉
43、降量,提高承載能力。泥泥漿漿護護壁壁成成孔孔清清孔孔時時,對對于于土土質質較較好好不不易易坍坍塌塌的的樁樁孔孔,可可用用空空氣氣吸吸泥泥機機清清孔孔,氣氣壓壓為為0.50.5MPaMPa,使使管管內內形形成成強強大大高高壓壓氣氣流流向向上上涌涌,同同時時不不斷斷地地補補足足清清水,被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出,直至噴出清水為止。水,被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出,直至噴出清水為止。對對于于穩穩定定性性較較差差的的孔孔壁壁應應采采用用泥泥漿漿循循環環法法清清孔孔或或抽抽筒筒排排渣渣,清清孔孔后后的的泥泥漿漿相對密度應控制在相對密度應控制在1.151.151.251.25。含砂率。含砂率=4
44、%(=4%(大直徑樁大直徑樁2%)2%)檢孔器鉆孔偏斜糾正清孔作業l鉆孔達到要求深度后,采用泥漿泵及時進行清孔,避免延時過長,泥漿鉆渣沉淀而造成清孔困難或坍孔。l鉆孔達設計深度終孔后,將輸漿管下到孔底5080cm,換用比重1.051.25的新鮮泥漿進行清孔,直到鋼筋與導管下入孔內,重新測孔底沉渣厚度。直到沉渣厚度滿足要求后,方可進行下道工序施工。l注意保持孔內水頭,防止坍孔;l清孔后,檢查孔口、孔中和孔底提取的泥漿比重的平均值,應符合質量標準要求。l采取一切措施縮短清孔后至灌注水下砼的時間。l不得用加深孔深來代替清孔。2.2.4 2.2.4 澆筑水下混疑土澆筑水下混疑土 泥泥漿漿護護壁壁成成孔
45、孔灌灌注注混混凝凝土土的的澆澆筑筑是是在在水水中中或或泥泥漿漿中中進進行行的的,故故稱稱為為澆澆筑筑水下混凝土水下混凝土。水水下下混混凝凝土土宜宜比比設設計計強強度度提提高高一一個個強強度度等等級級,必必須須具具備備良良好好的的和和易易性性,配合比應通過試驗確定。配合比應通過試驗確定。水下混凝土澆筑常用水下混凝土澆筑常用導管法導管法(圖圖2.17)。澆澆筑筑時時,先先將將導導管管內內及及漏漏斗斗灌灌滿滿混混凝凝土土,其其量量保保證證導導管管下下端端一一次次埋埋入入混混凝凝土土面面以以下下1.0m1.0m以以上上,然然后后剪剪斷斷(或或迅迅速速拔拔出出)懸懸吊吊隔隔水水栓栓的的鋼鋼絲絲,混混凝土
46、拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。水下砼灌注過程示意圖導管埋深應保持在導管埋深應保持在26m之間之間過小易發生導管進水,過大易導致過小易發生導管進水,過大易導致“埋管埋管”。導管口初始位置,首盤砼用量導管口到孔底的距離不宜太導管口到孔底的距離不宜太大或太小,一般大或太小,一般2040cm.太大太大不利于將沉渣帶不利于將沉渣帶起,底部砼質量難以保證;起,底部砼質量難以保證;太小太小容易堵管。容易堵管。為防止導管進水,首盤砼應為防止導管進水,首盤砼應使導管埋深不少于使導管埋深不少于1m。在澆注前,探測孔底泥漿沉淀厚度,如大于設計厚度,再次清孔,直到
47、滿足要求為止。砼由拌合站負責生產,用斗車運至現場,檢查和易性、坍落度等指標。如不符合要求,應進行二次拌合,二次拌合仍達不到要求,不得使用,然后重新按配合比進行稱量下料,直到滿足要求。澆注首批砼時應注意:a.導管下口至孔底的距離一般為2040cm。b.第一批砼儲備量應確保導管一次埋入混凝土面1.0m;所需混數量按公式計算:VD/4(H1+H2)+(d/4)h1 V灌注首批砼所需數量(m);D樁孔直徑(m);H1樁孔底至導管底端間距,一般為0.20.4m;H2導管初次埋置深度(m);d導管內徑(m);h1樁孔內砼達到埋置深度H2時,導管內砼柱平衡導管外(或泥漿)壓力所需的高度(m),即 h1=rw
48、Hw/rc;由專人測量導管埋深及管內外砼面的高差,填寫砼澆注記錄封底砼灌入后,應仔細檢查封底情況,確認封底成功后,進行正常澆注。澆注開始時,要連續有節奏地進行,盡可能縮短拆除導管的時間;當導管內砼不滿時,徐徐地澆注,防止在導管內造成高壓氣囊,壓漏導管。當井孔砼面接近鋼筋架時,使導管保持稍大的埋深,并放慢澆注速度;當井孔砼面進入鋼筋骨架一定深度后,適當提升導管,使鋼筋骨架在砼中有一定的埋深,穩定鋼筋并注意控制鋼筋籠中心位置。為確保樁頂質量,砼澆筑比樁頂設計標高高0.5(0.6)1.0m。在澆注將近結束時,導管內砼柱高度相對減少,導管內砼壓力降低,而導管外井孔的泥漿稠度增加、比重增大。若出現砼頂升
49、困難,可在孔內加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀土,使澆注工作順利進行。沉渣厚度、砼灌注高度確定灌注事故處理二次剪球法l如發現導管漏水,且事故發生的位置能夠確定時,可用此法補救。l對工藝、經驗的要求較高導管水密承壓及接頭抗拉試驗l導管使用前的水密承壓及接頭抗拉試驗,管內水壓不小于孔內水深1.3倍的壓力,也不應小于導管壁和焊縫所能承受灌注砼時最大內壓力的1.3P。P按以下公式計算:P=rchc-rwHw p導管可能承受的最大內壓力(Kpa);rc砼拌和物的比重(取24KN/m);hc導管內砼樁最大高度(m),以導管全長或預計的最大高度計;rw井孔內水或泥漿的容重(KN/m);Hw井孔內水或泥漿的深度(
50、m)。2.3 2.3 沉管灌注樁沉管灌注樁 沉沉管管灌灌注注樁樁是是利利用用錘錘擊擊打打樁樁設設備備或或振振動動沉沉樁樁設設備備,將將帶帶有有鋼鋼筋筋混混凝凝土土的的樁樁尖尖(或或鋼鋼板板靴靴)或或帶帶有有活活瓣瓣式式樁樁靴靴的的鋼鋼管管沉沉入入土土中中(鋼鋼管管直直徑徑應應與與樁樁的的設設計計尺尺寸寸一一致致),造造成成樁樁孔孔,然然后后放放入入鋼鋼筋筋骨骨架架并并澆澆筑筑混混凝凝土土,隨隨之之拔拔出出套套管管,利利用用拔拔管管時的振動將混凝土搗實,便形成所需要的灌注時的振動將混凝土搗實,便形成所需要的灌注樁。樁。利利用用錘錘擊擊沉沉樁樁設設備備沉沉管管、拔拔管管成成樁樁,稱稱為為錘錘擊擊沉
51、沉管管灌灌注注樁樁(圖圖2.182.18);利利用用振振動動器振動器振動沉管、拔管成樁,稱為沉管、拔管成樁,稱為振動沉管灌注樁振動沉管灌注樁(圖圖2.192.19)。在在沉沉管管灌灌注注樁樁施施工工過過程程中中,對對土土體體有有擠擠密密作作用用和和振振動動影影響響,施施工工中中應應結結合現場施工條件,考慮合現場施工條件,考慮成孔的順序成孔的順序。v間隔一個或兩個樁位成孔;間隔一個或兩個樁位成孔;v在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔;在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔;v一個承臺下樁數在一個承臺下樁數在5 5根以上者,中間的樁先成孔,外圍的樁后成孔。根以上者,中間的樁先成孔,外圍的樁后成孔。為了提高樁的
52、質量和承載能力,沉管灌注樁常采用單打法、復打法、翻插法為了提高樁的質量和承載能力,沉管灌注樁常采用單打法、復打法、翻插法等施工工藝。等施工工藝。v單打法單打法(又稱一次拔管法又稱一次拔管法):拔管時,每提升拔管時,每提升0.50.51.01.0m m,振動振動5 51010s s,然后再拔管然后再拔管0.50.51.01.0m m,這樣反復進行,直至全部拔出。這樣反復進行,直至全部拔出。v復打法:復打法:在同一樁孔內連續進行兩次單打,或根據需要進行局部復打。在同一樁孔內連續進行兩次單打,或根據需要進行局部復打。施工時,應保證前后兩次沉管軸線重合,并在混凝土初凝之前進行。施工時,應保證前后兩次沉
53、管軸線重合,并在混凝土初凝之前進行。v翻插法:翻插法:鋼管每提升鋼管每提升0.50.5m m,再下插再下插0.30.3m m,這樣反復進行,直至拔出。這樣反復進行,直至拔出。2.3.1 2.3.1 錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁 錘錘擊擊沉沉管管灌灌注注樁樁適適宜宜于于一一般般粘粘性性土土、淤淤泥泥質質土土和和人人工工填填土土地地基基,其其施施工工過過程程見見圖圖2.22.20 0所示。所示。錘擊沉管灌注樁施工要點:錘擊沉管灌注樁施工要點:v樁尖與樁管接口處應墊麻樁尖與樁管接口處應墊麻(或草繩或草繩)墊圈,以防地下水滲入管內和作緩沖墊圈,以防地下水滲入管內和作緩沖層。層。沉管時先用低錘錘擊,觀察
54、無偏移后,才正常施打。沉管時先用低錘錘擊,觀察無偏移后,才正常施打。v拔管前,應先錘擊或振動套管,在測得混凝土確已流出套管時方可拔管。拔管前,應先錘擊或振動套管,在測得混凝土確已流出套管時方可拔管。v樁管內混凝土盡量填滿,拔管時要均勻,保持連續密錘輕擊,并控制拔樁管內混凝土盡量填滿,拔管時要均勻,保持連續密錘輕擊,并控制拔管速度,一般土管速度,一般土層以不大于層以不大于1 1m/minm/min為宜,軟弱土層與軟硬交界處,應控為宜,軟弱土層與軟硬交界處,應控制在制在0.80.8m/minm/min以內為宜。以內為宜。v在管底未拔到樁頂設計標高前,倒打或輕擊不得中斷,注意使管內的在管底未拔到樁頂
55、設計標高前,倒打或輕擊不得中斷,注意使管內的混凝土保持略高于地面,并保持到全管拔出為止。混凝土保持略高于地面,并保持到全管拔出為止。v樁的中心距在樁的中心距在5 5倍樁管外徑以內或小于倍樁管外徑以內或小于2 2m m時,均應跳打施工;中間空出時,均應跳打施工;中間空出的樁須待鄰樁混凝的樁須待鄰樁混凝土達到設計強度的土達到設計強度的50%50%以后,方可施打。以后,方可施打。2.3.2 2.3.2 振動沉管灌注樁振動沉管灌注樁 振動沉管灌注樁采用振動沉管灌注樁采用激振器激振器或或振動沖擊沉管振動沖擊沉管。其施工過程為:其施工過程為:v樁機就位樁機就位v沉管沉管 v上料上料 v拔管拔管2.3.3
56、2.3.3 沉管灌注樁容易出現的質量問題及處理方法沉管灌注樁容易出現的質量問題及處理方法 (1)(1)頸縮頸縮v頸縮頸縮:指樁身的局部直徑小于設計要求的現象。:指樁身的局部直徑小于設計要求的現象。v當當在在淤淤泥泥和和軟軟土土層層沉沉管管時時,由由于于受受擠擠壓壓的的土土壁壁產產生生空空隙隙水水壓壓,拔拔管管后后便便擠向新灌注的混凝土,樁局部范圍受擠壓形成頸縮。擠向新灌注的混凝土,樁局部范圍受擠壓形成頸縮。v當當拔拔管管過過快快或或混混凝凝土土量量少少,或或混混凝凝土土拌拌和和物物和和易易性性差差時時,周周圍圍淤淤泥泥質質土土趁機填充過來,也會形成趁機填充過來,也會形成頸縮。頸縮。v處處理理方
57、方法法:拔拔管管時時應應保保持持管管內內混混凝凝土土面面高高于于地地面面,使使之之具具有有足足夠夠的的擴擴散散壓壓力力,混混凝凝土土坍坍落落度度應應控控制制在在5070mm。拔拔管管時時應應采采用用復復打打法法,并并嚴嚴格控制拔管的速度。格控制拔管的速度。(2)(2)斷樁斷樁 v斷樁斷樁:指樁身局部分離或斷裂,更為嚴重的是一段樁沒有混凝土。:指樁身局部分離或斷裂,更為嚴重的是一段樁沒有混凝土。v原原因因:樁樁距距離離太太近近,相相鄰鄰樁樁施施工工時時混混凝凝土土還還未未具具備備足足夠夠的的強強度度,已已形成的樁受擠壓而斷裂。形成的樁受擠壓而斷裂。v處處理理方方法法:施施工工時時,控控制制中中心
58、心距距離離不不小小于于4 4倍倍樁樁徑徑;確確定定打打樁樁順順序序和和行行車車路路線線,減減少少對對新新灌灌注注混混凝凝土土樁樁的的影影響響。采采用用跳跳打打法法或或等等已已成成型型的樁混凝土達到的樁混凝土達到60%60%設計強度后,再進行下根樁的施工。設計強度后,再進行下根樁的施工。(3)(3)吊腳樁吊腳樁 v吊吊腳腳樁樁是是指指樁樁底底部部混混凝凝土土隔隔空空或或松松軟軟,沒沒有有落落實實到到孔孔底底地地基基土土層層上上的的現現象。象。v原原因因:當當地地下下水水壓壓力力大大時時,或或預預制制樁樁尖尖被被打打壞壞,或或樁樁靴靴活活瓣瓣縫縫隙隙大大時時,水水及及泥泥漿漿進進入入套套筒筒鋼鋼管
59、管內內,或或由由于于樁樁尖尖活活瓣瓣受受土土壓壓力力,拔拔管管至至一一定定高高度度才張開,使得混凝土下落,造成樁腳不密實,形成松軟層。才張開,使得混凝土下落,造成樁腳不密實,形成松軟層。v處處理理方方法法:為為防防止止活活瓣瓣不不張張開開,開開始始拔拔管管時時,可可采采用用密密張張慢慢拔拔的的方方法法,對對樁樁腳腳底底部部進進行行局局部部翻翻插插幾幾次次,然然后后再再正正常常拔拔管管。樁樁靴靴與與套套管管接接口口處處使使用性能較好的墊襯材料,防止地下水及泥漿的滲入。用性能較好的墊襯材料,防止地下水及泥漿的滲入。(4)(4)混凝土灌注過量混凝土灌注過量 如如果果灌灌樁樁時時混混凝凝土土用用量量比
60、比正正常常情情況況下下大大1 1倍倍以以上上,這這可可能能是是由由于于孔孔底底有有洞洞穴穴,或或者者在在飽飽和和淤淤泥泥中中施施工工時時,土土體體受受到到擾擾動動,強強度度大大大大降降低低,在在混混凝凝土土側側壓壓力力作作用用下下,樁樁身身擴擴大大而而混混凝凝土土用用量量增增大大所所造造成成的的。因因此此,施施工工前前應應詳詳細細了了解解現現場場地地質質情情況況,對對于于在在飽飽和和淤淤泥泥軟軟土土中中采采用用沉沉管管灌灌注注樁樁時時,應應先先打打試試樁樁。若若發發現現混混凝凝土土用用量量過過大大時時,應應與與設設計計單單位位聯聯系系,改改用其他樁型。用其他樁型。2.4 2.4 人工挖孔灌注樁
61、人工挖孔灌注樁 挖挖孔孔灌灌注注樁樁是是采采用用人人工工挖挖掘掘方方法法成成孔孔,放放置置鋼鋼筋筋籠籠,澆澆筑筑混混凝凝土土而而成成的的樁樁基基礎礎,也也稱稱墩墩基基礎礎。它它由由承承臺臺、樁樁身身和和擴擴大大頭頭組組成成(圖圖2.212.21),穿穿過過深深厚的軟弱土層而直接坐落在堅硬的巖厚的軟弱土層而直接坐落在堅硬的巖石層上。石層上。優優點點是是樁樁身身直直徑徑大大,承承載載能能力力高高;施施工工時時可可在在孔孔內內直直接接檢檢查查成成孔孔質質量量,觀觀察察地地質質土土質質變變化化情情況況;樁樁孔孔深深度度由由地地基基土土層層實實際際情情況況控控制制,樁樁底底清清孔孔除渣徹底、干凈,易保證
62、混凝除渣徹底、干凈,易保證混凝土澆筑質量土澆筑質量。2.4.1 2.4.1 人工挖掘成孔護壁方法施工人工挖掘成孔護壁方法施工 坍落的支護措施有坍落的支護措施有現澆混凝土護壁現澆混凝土護壁、沉井護壁沉井護壁、噴射混凝土護壁噴射混凝土護壁等。等。(1)(1)現澆混凝土護壁法施工現澆混凝土護壁法施工 v即即分分段段開開挖挖、分分段段澆澆筑筑混混凝凝土土護護壁壁,既既能能防防止止孔孔壁壁坍坍塌塌,又又能能起起到到防水作用。防水作用。v樁樁孔孔采采取取分分段段開開挖挖,每每段段高高度度取取決決于于土土壁壁直直立立狀狀態態的的能能力力,一一般般0.50.51.01.0m m為一施工段,開挖井孔直徑為設計樁
63、徑加混凝土護壁厚度。為一施工段,開挖井孔直徑為設計樁徑加混凝土護壁厚度。v護護壁壁施施工工段段,即即支支設設護護壁壁內內模模板板(工工具具式式活活動動鋼鋼模模板板)后后澆澆筑筑混混凝凝土土,其其強強度度一一般般不不低低于于C15C15(必必要要時時可可配配少少量量鋼鋼筋筋或或竹竹筋筋),護護壁壁混混凝凝土土要振搗密實;要振搗密實;v當當混混凝凝土土強強度度達達到到1 1MPa(MPa(常常溫溫下下約約2424h)h)可可拆拆除除模模板板,進進入入下下一一施施工工段段。如此循環,直至挖到設計要求的深度。如此循環,直至挖到設計要求的深度。(2)(2)沉井護壁法施工沉井護壁法施工 v當當樁樁徑徑較較
64、大大,挖挖掘掘深深度度大大,地地質質復復雜雜,土土質質差差(松松軟軟弱弱土土層層),且且地地下下水水位高時,應采用沉井位高時,應采用沉井護壁法挖孔施工。護壁法挖孔施工。v沉沉井井護護壁壁施施工工是是先先在在樁樁位位上上制制作作鋼鋼筋筋混混凝凝土土井井筒筒,井井筒筒下下搗搗制制鋼鋼筋筋混混凝凝土土刃刃腳腳,然然后后在在筒筒內內挖挖土土掏掏空空,井井筒筒靠靠其其自自重重或或附附加加荷荷載載來來克克服服筒筒壁壁與與土體之間的摩擦阻力,邊挖邊沉,使其垂土體之間的摩擦阻力,邊挖邊沉,使其垂直地下沉到設計要求深度。直地下沉到設計要求深度。2.4.2 2.4.2 施工中應該注意的幾個問題施工中應該注意的幾個
65、問題 樁樁孔孔中中心心線線平平面面位位置置偏偏差差不不宜宜超超過過50mm,樁樁的的垂垂直直度度偏偏差差不不得得超超過過0.5%,樁,樁徑不得小于樁設計直徑。徑不得小于樁設計直徑。挖挖掘掘成成孔孔區區內內,不不得得堆堆放放余余土土和和建建筑筑材材料料,并并防防止止局局部部集集中中荷荷載載和和機機械振動。械振動。樁樁基基礎礎一一定定要要坐坐落落在在設設計計要要求求的的持持力力層層上上,樁樁孔孔的的挖挖掘掘深深度度應應由由設設計計人員根據現場地基人員根據現場地基土層的實際情況決定。土層的實際情況決定。人工挖掘成孔應連續施工,成孔驗收后立即進行混凝土澆筑。人工挖掘成孔應連續施工,成孔驗收后立即進行混
66、凝土澆筑。認真清除孔底浮渣余土,排凈積水,澆筑過程中防止地下水流入。認真清除孔底浮渣余土,排凈積水,澆筑過程中防止地下水流入。人工挖掘成孔過程中,應嚴格按操作規程施工。人工挖掘成孔過程中,應嚴格按操作規程施工。井面應設置安全防護欄,當樁孔凈距小于井面應設置安全防護欄,當樁孔凈距小于2 2倍樁徑且小于倍樁徑且小于2.52.5m m時,應時,應間隔挖孔間隔挖孔施工。施工。2.5 2.5 灌注樁施工質量要求及完全技術灌注樁施工質量要求及完全技術 灌灌注注樁樁施施工工質質量量檢檢查查包包括括成成孔孔及及清清孔孔、鋼鋼筋筋骨骨架架制制作作及及安安放放、混混凝凝土土攪拌及灌注攪拌及灌注等三個施工等三個施工
67、過程的質量檢查。過程的質量檢查。施施工工前前應應對對水水泥泥、砂砂、石石子子、鋼鋼材材等等原原材材料料進進行行檢檢查查,對對施施工工組組織織設設計中制定的施工順序、計中制定的施工順序、監測手段也應進行檢查。監測手段也應進行檢查。2.5.1 2.5.1 成孔質量檢查及要求成孔質量檢查及要求(1)(1)樁的樁位偏差必須符合樁的樁位偏差必須符合表表2.6的規定,樁頂標高至少要比設計標高高出的規定,樁頂標高至少要比設計標高高出0.5m。(2)灌注樁成孔深度的控制要求灌注樁成孔深度的控制要求v錘錘擊擊套套管管成成孔孔,樁樁尖尖位位于于堅堅硬硬、硬硬塑塑粘粘性性土土、碎碎石石土土、中中密密以以上上的的砂砂
68、土土、風風化化巖巖土土層層時時,應應達達到到設設計計規規定定的的貫貫入入度度;樁樁尖尖位位于于其其他他軟軟土土層層時,樁尖應達到設計規定的標高。時,樁尖應達到設計規定的標高。v泥漿護壁成孔、干作業成孔,應達到設計規定的深度。泥漿護壁成孔、干作業成孔,應達到設計規定的深度。v灌灌注注樁樁的的沉沉渣渣厚厚度度:當當以以摩摩擦擦力力為為主主時時,不不得得大大于于150150mmmm;當當以以端端承承力為主時不得大于力為主時不得大于5050mm。表表6 灌注樁的平面位置和垂直度的允許偏差灌注樁的平面位置和垂直度的允許偏差 序號成 孔 方 法 樁徑允許偏差(mm)垂直度允許偏差(%)樁位允許偏差(mm)
69、13根、單排樁基垂直中心線方向和群樁基礎的邊樁 條形樁基沿中心線方向和群樁基礎的中間樁 1泥漿護壁灌注樁 D1000mm 50 1000mm50 100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌注樁 D500mm-20500mm1001503干作業成孔灌注樁-201701504人工挖孔樁 混凝土護壁+50 0.550150鋼套管護壁+501檢查每根樁的實際灌注量 8樁頂標高 mm+30-50水準儀,需扣除樁頂浮漿層及劣質樁體 2.5.4 2.5.4 施工驗收資料施工驗收資料樁基施工驗收應包括下列資料:樁基施工驗收應包括下列資料:(1)(1)工工程程地地質質勘勘察察報報告告、樁樁基基施施工工圖圖
70、、圖圖紙紙會會審審紀紀要要、設設計計變變更更單單及及材材料料代代用通知單等。用通知單等。(2)(2)經審定的施工組織設計、施工方案及執行中的變更情況。經審定的施工組織設計、施工方案及執行中的變更情況。(3)(3)樁位測量放線圖,包括工程樁位線復核簽證單。樁位測量放線圖,包括工程樁位線復核簽證單。(4)(4)樁樁孔孔、鋼鋼筋筋、混混凝凝土土工工程程施施工工隱隱蔽蔽記記錄錄及及各各分分項項工工程程質質量量檢檢查查驗驗收收單單及及施工記錄。施工記錄。(5)(5)成樁質量檢查報告。成樁質量檢查報告。(6)(6)單樁承載力檢測報告。單樁承載力檢測報告。(7)(7)基坑挖至設計標高的樁位竣工平面圖及樁頂標
71、高圖。基坑挖至設計標高的樁位竣工平面圖及樁頂標高圖。2.5.5 2.5.5 樁基礎工程安全技術樁基礎工程安全技術(1)(1)樁樁基基礎礎工工程程施施工工區區域域,應應實實行行封封閉閉式式管管理理,進進入入現現場場的的各各類類施施工工人人員員,必必須須接接受受安安全全教教育育,嚴嚴格格按按操操作作規規程程施施工工,服服從從指指揮揮,堅堅守守崗崗位位,集集中中精精力操作。力操作。(2)(2)按按不不同同類類型型樁樁的的施施工工特特點點,針針對對不不安安全全因因素素,制制定定可可靠靠的的安安全全措措施施,嚴嚴格格實施。實施。(3)(3)對施工危險區域和機具對施工危險區域和機具(沖擊、錘擊樁機,人工挖
72、掘成孔的周圍,樁架下沖擊、錘擊樁機,人工挖掘成孔的周圍,樁架下),要加強巡視檢查,對于有險情或異常情況時,應立即停止施工并及時,要加強巡視檢查,對于有險情或異常情況時,應立即停止施工并及時報告,待有關人員查明原因,排除險情或加固處理后,方能繼續施工。報告,待有關人員查明原因,排除險情或加固處理后,方能繼續施工。(4)(4)打樁過程中可能引起停機面土體擠壓隆起或沉陷,打樁機械及樁架應隨時打樁過程中可能引起停機面土體擠壓隆起或沉陷,打樁機械及樁架應隨時調整,保持穩定,防止意外事故發生。調整,保持穩定,防止意外事故發生。(5)(5)加強機械設備的維護管理,機電設備應有防漏電裝置。加強機械設備的維護管
73、理,機電設備應有防漏電裝置。小小 結結(1 1)樁樁基基礎礎是是一一種種常常用用的的深深基基礎礎形形式式,當當天天然然地地基基上上的的淺淺基基礎礎沉沉降降量量過過大大或或地地基基承承載載力力不不能能滿滿足足設設計計要要求求時時,宜宜采采用用樁樁基基礎礎。明確工程地質勘察是樁基礎設計與施工的重要依據。明確工程地質勘察是樁基礎設計與施工的重要依據。(2 2)灌灌注注樁樁施施工工中中包包括括有有成成孔孔、鋼鋼筋筋籠籠制制作作安安裝裝、清清孔孔和和灌灌注注混混凝凝土土等等施施工工過過程程,成成樁樁工工藝藝較較復復雜雜,濕濕作作業業成成孔孔時時成成樁樁速速度度慢慢,其其成成樁樁質質量量與與施施工工好好壞壞密密切切相相關關,成成樁樁質質量量難難以以直直觀觀的的進進行行檢檢查查。在在灌灌注注樁樁施施工工方方案案中中要要對對質質量量事事故故認認真真分分析析,并并采取相應的預防措施。采取相應的預防措施。謝謝 謝謝 !