1、第2章深基礎工程2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.2混凝土灌注樁施工2.3其他幾種深基礎工程施工2.4樁基礎工程的施工質量、安全和環境保護問題第2章深基礎工程圖2-1樁基與預制樁構造a)端承樁b)摩擦樁c)預制方樁d)預制管樁1樁2承臺3基礎2.1鋼筋混凝土預制樁施工2.1.1預制樁的制作、運輸和堆放2.1.2混凝土預制樁的沉樁2.1.1預制樁的制作、運輸和堆放1.混凝土實心樁預制混凝土實心樁大多做成方形斷面，斷面尺寸一般為(200mm200mm)(600mm600mm)。2.1.1預制樁的制作、運輸和堆放圖2-2吊點的合理位置a)1個吊點b)2個吊點c)3個吊點d)4個吊點2.混凝土管樁在工廠混

2、凝土管樁采用成套鋼管胎膜用離心法生產。2.1.2混凝土預制樁的沉樁1.錘擊沉樁錘擊沉樁也稱打入樁，是利用樁錘下落產生的沖擊能量將樁沉入土中。(1)沉樁設備及選用打樁所用的機具設備，主要包括樁錘、樁架及動力裝置三部分。2.1.2混凝土預制樁的沉樁2.本表適用于2060m長鋼筋混凝土預制樁及4060m長鋼管樁，且樁尖進入硬土層有一定的深度。3)樁架的作用是支持樁身和樁錘，固定樁的位置，在打入過程中引導樁的方向，并保證樁錘沿著所要求的方向沖擊樁。滾筒式樁架(圖2-3)：行走靠兩根鋼滾筒在墊木上滾動。優點是結構簡單，制作容易，但在平面轉彎、調頭方面不夠靈活，操作人員較多，適用于預制樁和灌注樁施工。多功

3、能樁架(圖2-4)：多功能樁架的機動性和適應性大，在水平方向可作360回轉，導架可以伸縮和前后傾斜，底盤下裝有鐵輪，在軌道上行走，能應用各種樁錘。2.1.2混凝土預制樁的沉樁圖2-3 滾筒式樁架1墊木2滾筒3底座4鍋爐5卷揚機6樁架7龍門8樁帽9蒸汽錘10水平調整裝置2.1.2混凝土預制樁的沉樁圖2-4多功能樁架1枕木2鋼軌3底盤4攬繩5挺桿6樁錘與樁帽7撐桿8回轉平臺9卷揚機10司機室2.1.2混凝土預制樁的沉樁圖2-5履帶式樁架1導架2樁錘3樁帽4樁5起重機2.1.2混凝土預制樁的沉樁覆帶式樁架(圖2-5)：以履帶式起重機為底盤，增加導桿和斜撐組成，移動方便，比多功能樁架更靈活。(2)打樁

4、順序的確定打樁時，由于樁對土體的擠密作用，先打入的樁受水平推擠而造成偏移和變位，或被垂直擠拔造成浮樁；而后打入的樁則難以達到設計標高或入土深度，造成土體隆起和擠壓，截樁過大。(3)沉樁沉樁過程包括場地準備(三通一平、清理障礙物)、樁位定位、樁架移動和定位、吊樁和定樁、打樁、接樁、送樁、截樁等。圖2-6打樁順序圖a)從兩側向中間施打b)逐排打設c)自中部向四周打設d)由中間向兩側打設2.1.2混凝土預制樁的沉樁(4)接樁若需要的樁較長，當采取分節打樁時，須在現場進行接樁。2.1.2混凝土預制樁的沉樁圖2-7 焊接法接樁節點構造2.1.2混凝土預制樁的沉樁圖2-8 漿錨法接樁節點構造2.1.2混凝

5、土預制樁的沉樁圖2-9管樁法蘭接樁節點構造1法蘭盤2螺栓3螺栓孔2.1.2混凝土預制樁的沉樁圖210頂壓式壓樁機示意圖1樁架頂梁2導向滑輪3提升滑輪組4壓梁5樁帽6鋼絲繩7壓樁滑輪組8卷揚機9底盤2.靜力壓樁施工靜力壓樁是在軟土地基上，2.1.2混凝土預制樁的沉樁利用靜力壓樁機或液壓壓樁機用無振動的靜壓力(自重和配重)將預制樁壓入土中的一種沉樁新工藝。圖2-11液壓靜力壓樁機1短船行走及回轉機構2配重鐵塊3操作室4夾持與壓樁機構5電控系統6液壓系統7導向架8長船行走機構9支腿式底盤結構10液壓起重機3.振動沉樁振動沉樁是借助固定于樁頭上的振動沉樁機所產生的振動力，來抵抗樁和土壤顆粒之間的摩擦力

6、，2.1.2混凝土預制樁的沉樁使樁在自重和機械力的作用下沉入土中的沉樁技術。2.2混凝土灌注樁施工2.2.1混凝土灌注樁的施工規定2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁2.2.3樁孔擴底常用方法2.2.4人工挖孔施工2.2.1混凝土灌注樁的施工規定1.成孔施工順序的確定原則1)對土沒有擠密作用的鉆孔灌注樁和干作業成孔灌注樁應結合施工現場條件，按樁機移動的原則確定成孔順序。2)對土有擠密作用和振動影響的沖孔灌注樁、沉管灌注樁、爆擴孔樁等，為保證鄰樁不受影響造成事故，一般可結合現場施工條件確定成孔順序。3)人工挖孔樁當樁凈距小于2倍直徑且小于2.5m時，樁應采用間隔開挖。2.樁孔結構的控制樁孔結構要素是樁孔

7、直徑、樁孔深度、護筒的直徑和長度及其與地下水位的對應關系。3.鋼筋籠的制作(1)鋼筋籠的質量要求2.2.1混凝土灌注樁的施工規定(2)鋼筋籠制作的準備工作(3)鋼筋籠的制作制作鋼筋籠，可采用專用工具，人工制作。(4)鋼筋籠的運輸、吊裝鋼筋籠在運輸、吊裝過程中，要防止鋼筋扭曲變形(可在鋼筋籠上綁扎直木桿)。4.混凝土的配制灌注樁應按試驗確定的配合比進行配制。(1)導管法該法可用于孔內水下灌注。(2)串筒法該法用于孔內無水或滲水量小時的灌注。(3)護筒法該法用于孔內無水或能疏干時灌注。(4)混凝土泵其用于混凝土量大的灌注。2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁圖2-12泥漿護壁成孔灌注樁工藝流程圖1.護筒埋

8、設護筒是埋置在鉆孔口的圓筒，用以固定樁孔位置，2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁保護孔口，防止塌孔及地面水流入，為鉆頭導向。2.制備泥漿泥漿在樁孔內會吸附在孔壁上，形成泥膜，避免內壁漏水，并保護筒內水壓穩定。2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁圖2-13護筒及鉆孔3.成孔泥漿護壁成孔灌注樁成孔方法有鉆孔、沖孔和抓孔三種。2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁(1)回轉鉆成孔回轉鉆成孔按排渣方式可有正循環鉆孔和反循環鉆孔兩種。2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁圖2-14正循環旋轉鉆孔(2)沖擊鉆成孔沖擊鉆成孔是把帶刃的重鉆頭(沖錘)提高，2.2.2泥漿護壁成孔灌注樁靠自由下落的沖擊力來破碎巖層或沖擠土層，排出碎渣成孔。2.2

9、.2泥漿護壁成孔灌注樁(3)潛水鉆成孔潛水電鉆的動力裝置沉入鉆孔內，即防水密封式的電動機、變速組裝在一起潛入泥漿中鉆進。4.澆筑水下混凝土泥漿護壁成孔灌注樁混凝土的澆筑是在泥漿中進行，故為水下混凝土澆筑。5.灌注樁施工應注意的事項及問題處理(1)灌注樁施工時應注意的事項灌注混凝土是灌注樁施工工序中最后一道關鍵性工序，其質量的好壞將嚴重影響灌注的質量。(2)灌注事故的處理2.2.3樁孔擴底常用方法1.人工挖孔擴底灌注樁宜在無地下水或含微量地下水的硬塑至堅硬黏性土、中密至密實砂土、碎石土及風化巖層的持力層中挖掘擴底。2.反循環鉆孔擴底灌注樁反循環鉆孔擴底法法的擴底鉆具有上開式、下開式、擴刀滑降式及

10、擴刀推降式四種，如圖2-15所示。(1)上開式擴底樁孔鉆完后，應在規定的擴底設計深度處，把擴底刀刃如傘似地反向打開進行擴底，擴底面應按設計尺寸逐步擴大，直至形成擴大頭，如圖2-15a所示。(2)下開式擴底樁孔鉆完后，應在設計深度處將關閉的擴底刀刃徐徐打開擴底，直至形成擴大頭，如圖2-15b所示。(3)擴刀滑降式擴底樁孔鉆完后，應在設計深度處擴幅刀刃沿著傾斜的固定導架下滑的同時，慢慢掘削成擴大頭，如圖2-15c所示。2.2.3樁孔擴底常用方法(4)擴刀推出式擴底樁孔鉆完后，應在設計深度處把刀刃的作用面向外側緩慢伸展，掘削成擴大頭，如圖2-15d所示。圖2-15反循環鉆擴底鉆具形式a)上開式b)下

11、開式c)擴刀滑降式d)擴刀推出式3.爆擴法適宜于可以爆擴成形的地下水位以上的或很少地下水的黏性土，中密和密實的砂質土、碎石及風化巖石層。2.2.3樁孔擴底常用方法圖2-16 爆擴樁示意圖1樁身2擴大頭3樁臺2.2.4人工挖孔施工1.施工機具人工挖孔施工機具比較簡單，主要有電動機和提土桶、潛水泵、鼓風機、輸風管、鎬、鍬、土筐、風鎬、風鉆、爆破材料，此外還有照明燈，對講機、電鈴等。2.施工工藝為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全，必須考慮防止土體坍滑的支護措施。2.2.4人工挖孔施工圖2-17人工挖孔樁構造圖1護壁2主筋3箍筋4地梁5樁帽2.2.4人工挖孔施工1)按設計圖樣放線、定樁位。2)采取分段

12、開挖土方，每段高度決定于土壁保持直立狀態的能力，一般0.51.0m為一個施工段，開挖范圍為設計樁芯直徑加護壁的厚度；現澆鋼筋混凝土時護壁厚度不少于(D10+5)cm，每步高1m，并有1 0.1的坡度。3)支設護壁模板高度取決于開挖土方施工段的高度，一般為1m，由活動鋼模板(或木模板)組合而成。4)在模板頂放置的操作平臺可用角鋼和鋼板制成半圓形，兩個合起來即為一個整圓，用來臨時放置混凝土和澆筑混凝土用。5)澆筑護壁混凝土要注意搗實，因它起著防止土壁坍陷與防水的雙重作用。2.2.4人工挖孔施工6)當護壁混凝土達到1.2MPa，常溫下約24h方可拆除模板，開挖下一段的土方，再支模澆筑護壁混凝土，如此

13、循環直至挖到設計要求的深度。7)安放鋼筋籠。8)當樁孔內滲水量不大時，抽除孔內積水后，用串筒法澆筑混凝土。2.3其他幾種深基礎工程施工2.3.1地下連續墻施工2.3.2沉井與沉箱基礎施工2.3.3多層建筑工程的逆做法施工技術2.3.1地下連續墻施工1.地下連續墻的施工特點地下連續墻施工方法是利用專門的挖槽設備，沿深基礎或地下構筑物周邊開挖一條溝槽并用膨潤土泥漿護壁，每單元槽段完成后，放入預制鋼筋籠。2.地下連續墻的施工工藝地下連續墻的施工程序可分為三個階段：準備工作階段、成槽階段和澆注混凝土階段。(1)施工準備階段該階段包括：地質及水文情況調查，施工現場環境調查，編制施工組織設計，現場清理及平

14、整，施工機具準備，泥漿制配，挖導溝、作導墻、注入泥漿。(2)墻體施工采用逐段施工法進行，包括：利用專用挖槽機械在充滿泥漿的溝槽中進行挖槽施工；兩端放入接頭管或接頭箱；將鋼筋籠放入溝槽中，達設計高度；插入澆注混凝土導管，澆注混凝土；拔出接頭管，完成一個單元槽段的墻體施工。2.3.1地下連續墻施工圖2-18地下連續墻施工程序示意圖a)成槽b)放入接頭管c)放入鋼筋籠d)澆注混凝土(3)建導墻導墻是沿地下連續墻中心線開挖的起導向、擋土、貯容泥漿作用的墻體。2.3.1地下連續墻施工圖2-19導墻斷面形式(4)挖槽挖槽是地下連續墻施工的主要工序。2.3.1地下連續墻施工(5)清槽單元槽段開挖到設計標高后

15、，在插放接頭管和鋼筋籠之前，必須及時清除槽底淤泥和沉渣。(6)槽段的連接地下連續墻槽段長68m，槽段之間依靠接頭聯接，接頭形式根據墻體接頭受力情況和防滲要求進行選擇，常用的接頭有接頭管、接頭箱、隔板和預制構件四種接頭。(7)鋼筋籠安裝鋼筋籠在地面按設計要求預制，用起重機整段吊起，安放到已挖好的槽段中，鋼筋籠外側安裝預制水泥砂漿滾輪，以保證留有足夠的混凝土保護層。(8)澆注混凝土地下連續墻的混凝土澆筑作業是用導管在充滿泥漿的深槽內進行的。2.3.2沉井與沉箱基礎施工圖2-20沉井施工順序示意圖2.3.3多層建筑工程的逆做法施工技術1.利用地下連續墻的施工以地下連續墻作為多層地下室的外墻，采用逆做

16、法的施工程序是：先構筑建筑物周邊的地下連續地和中間支承柱澆筑地下連續地頂部圈梁或柱杯口和第一層地下室頂板(地下連續墻頂的水平支撐)在頂板下挖土澆筑地下室各層樓板及隔墻；同時，在已完成的地下室頂板上進行地面以上各層結構施工澆筑地下室基礎底板地面以上結構繼續進行施工。2.3.3多層建筑工程的逆做法施工技術圖2-21逆做法施工工藝示意圖1地下連續墻2中間支承柱3地下室頂板4底板2.3.3多層建筑工程的逆做法施工技術2.無地下連續墻的逆做法施工無地下連續墻的逆做法施工過程可分為開敞施工和封閉施工兩個階段，如圖2-22所示。1)開敞施工階段的施工工序如下：降低地下水位鉆孔澆筑或打入中間支承柱開挖頂蓋土方

17、修筑頂蓋土模或支設模板綁扎頂蓋結構鋼筋澆筑頂蓋結構混凝土做頂蓋防水層回填土建造施工豎井或留設施工孔洞。2)封閉施工階段的施工工序如下：分段開挖地下室側墻土方側墻分段支撐綁扎鋼筋、澆筑混凝土開挖中間支承柱間的土方澆筑柱基礎澆筑底板內部裝修。2.3.3多層建筑工程的逆做法施工技術圖2-22無地下連續墻逆做法施工程序示意圖a)開敞施工階段b)封閉施工階段3)中間支承柱周圍土體的開挖應嚴格按規定順序進行，并及時構筑柱基。2.4樁基礎工程的施工質量、安全和環境保護問題2.4.1樁基礎工程的施工質量問題2.4.2樁基礎工程安全技術2.4.3樁基礎工程對環境的影響及防護措施2.4.2樁基礎工程安全技術1)錘擊法施工時，施工場地坡度不宜大于1，地耐力不小于85kPa，且地下應無障礙物。2)鉆孔法施工時，應檢查是否有卡桿現象，起吊鋼絲是否牢固、卷揚機制動是否完好，信號設備是否明顯。復習思考題1.保證鋼筋混凝土預制