建筑施工技術胡莉萍第一節地基處理及基礎工程建筑物應建立在堅硬的地基和基礎上，并將建筑物的全部荷載傳給地基，對于不符合設計要求的地基應進行人工處理，經滿足結構要求為止人工地基處理方法：換土法、重錘夯實、強夯、振沖、砂樁擠密、深層攪拌、堆載預壓、化學加固等一、換土法適用范圍：當軟弱土地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求。而軟弱土層的厚度又不很大時。（淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理）作法：將基礎底面以下處理范圍內的軟弱土層的部分或全部挖去。然后分層換填強度較大的砂（碎石、素土、灰土、高爐干渣、粉煤灰）或其它性能穩定、無侵蝕性等材料，并壓（夯、振）實至要求的密實度為止，這種地基處理的方法稱為換填法。按回填材料不同，墊層可分為：砂地基、砂石地基、碎石地基、素土地基、灰土地基、干渣地基和粉煤灰地基等1、砂地基和砂石地基它們是將基礎下一定范圍內的土層挖去，然后用強度較大的砂或碎石等回填，并經分層夯實至密實，以起提高地基的承載力、減少沉降、加速軟弱土層的排水固結、防止凍脹和消除膨脹土的脹縮等作用。適用于處理透水性強的軟弱粘性地基不適用濕陷性黃土地基和不透水粘性土地基。1）構造要求：地基有厚度一般不宜大于3m，也不宜小于0.5m，地基的寬度應沿基礎兩邊各放200—300mm.2)材料：宜采用顆粒級配良好，質地堅硬的中砂、粗砂、碎石、石屑或其它工業廢料。3）施工要求驗槽、清理、檢查邊坡的穩定，處理低處的孔、溝、井和穴等砂和砂基礎底面宜設在同一標高上，按先深后淺的程序進行，分層鋪筑時，接頭應做成斜坡或階梯形搭接，每一層錯開0.5—1.0m，并夯實人工級配的砂、石材料應按級配拌合均勻，再進行鋪填。換土地基應分層鋪筑，分層夯實，每一層的厚度不宜超過表2—1的規定。地下水位較高時，應采取排水或降低地下水位的措施，保證基坑干燥。2、強夯地基強夯是法國公司于1969年首創的一種地基加固方法，它通過一般8～30t的重錘和6～30m的落距，對地基土施加很大的沖擊能，從而提高地基的強度并降低其壓縮性的一種地基的加固方法。可提高地基土的強度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性等同時，夯擊能還可提高土層的均勻程度，減少將來可能出現的差異沉降。當前，應用強夯法處理的工程范圍極為廣泛，有工業與民用建筑、倉庫、油罐、儲倉、公路和鐵路路基、飛機場跑道及碼頭等。總之，強夯法在某種程度上比機械的、化學的和其它力學的加固方法更為廣泛和有效。強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。1、機具設備起重機械：150KN以上的履帶式起重機、三角起重架或龍門架等夯錘；鋼材或鋼板外殼內部焊鋼筋骨架后澆C30混凝土制成，夯錘底面有圓形和方形。夯錘中宜設置若干個上下貫通的氣孔，減少空氣阻力。脫鉤裝置：自動脫鉤器由吊環、耳板、銷環、吊鉤組成。2、施工要求施工前，進行地基勘察和試夯，確定施工的技術參數。強夯前應平整場地，做好排水，按夯點布置測量放線確定夯位。施工時，嚴格掃按試驗確定的參數進行，以各個夯擊點數為施工控制值或用試夯后確定的沉降量控制。每一次夯擊一遍后，應測量場地平均下沉量，然后用土將夯坑填平，方可進行下一遍夯擊。強夯最好在干旱季節進行，強夯施工時應對每一夯擊能量、夯擊數和每一次沉量等做好記錄3、強夯地基質量檢驗標準強夯地基質量檢驗標準表2—6的規定四、振沖地基振沖地基：是以起重機吊起振沖器，啟動潛水電機帶動偏心塊，使振沖器產生高頻振動，同時開動水泵，通過噴嘴噴射高壓水流成孔，然后分批填以砂石骨料形成一根根樁體，樁體與原地基構成復合地基。振沖地基加固原理；一方面是靠振沖器的強力振動使飽和砂層發生液化，砂顆粒重新排列，孔隙減少；另一方面靠振沖器的水平振動力，在加料回填情況下通過填料使砂層擠壓加密。振沖地基類型；按加固機理和效果不同可分：振沖置換法和振沖密實法。振沖置換法——適用處理不排水、抗剪強度小于20kpa的粘性土、粉土、飽和黃土及人工填土。振沖密實法——適用處理砂土和粉土等地基。不加填料的振沖密實法只適用處理粘土粒含量小于10%的粗砂、中砂地基。1、機具設備振沖法施工時的主要機具有：振沖器——具有潛水電機的振動器起重機械——起重能力和提升高度應符合施工和安全要求。水泵及供水管道——確保供水壓力和供水量加料設備——推車或皮帶機控制設備——控制電流操作臺2、施工要求現場地進行振沖試驗以確定：成孔的水壓、水量、成孔速度、填料方法、達到土體密實電流、填料量和留振時間振沖擠密或振沖制樁的施工過程包括：定位、成孔、清孔和振密等1）定位：振沖前，應按設計圖定出沖孔中心位置并編號2）成孔和清孔用水壓為400—600kPa，水量為200—400L/min，使振沖器以1—2m/min的速度沉入土中，當下沉達到設計深度時，振沖器應在孔底適當停留并減少射水壓力，以便排出泥漿進行清孔3）填料和振密方法成孔后，將振沖器提出孔口，從孔口往下填料，然后再下降振沖器至填料中進行振密，待密實電流達到規定的數值將振沖器提出孔口。如此自下而上反復進行直至孔口，成樁操作完成。振沖施工時，樁頂部1米范圍內的樁體密實度難以保證，一般應于挖除，另做地基。振沖地基質量檢驗標準及方法表2—7五、地基局部處理地基局部處理：指在淺基礎開挖基槽(坑)的施工中或驗槽(坑)時，發現基槽(坑)范圍內有洞穴、軟弱土層或巖基、墻基等局部異常地基的處理。處理的方法和原則：將局部軟弱層或硬物盡可能挖除，回填與天然土壓縮性相近的材料，分層夯實；處理后的地基應保證建筑物各部位沉降量趨于一致，以減少地基的不均勻下沉1、軟松土坑(填土、墓穴、淤泥)的處理將坑中的軟松土、虛土全部挖除，使坑底及四周均見天然土，然后用與坑邊天然土層相近的材料分層夯實回填至坑底標高處當坑的范圍較小時：常用回填材料有砂、砂礫石、天然土、3∶7或2∶8的灰土。采用天然土分層夯實回填時，每層厚度200mm，如圖所示軟松土坑范圍較大，超過地槽的寬度時，應將該范圍內的基槽適當加寬，挖至天然層，將部分基礎加深，做成1∶2踏步與兩端相接，如圖所示對于范圍和深度較大的軟土坑，由于回填材料與天然地基密實度相差較大，會造成基礎不均勻下沉，所以還要考慮加強上部結構的強度，以抵抗地基不均勻沉降而引起的內力。在防潮層下設鋼筋混凝土或鋼筋磚圈梁當地下水位較高時，可將坑內中軟弱的松土挖去后，再用砂土、碎石或鋼筋混凝土代替灰土回填。如坑底在地下水位以下時，回填前先用粗砂與碎石分層回填2、磚井、枯井、土井的處理方法當井在基槽范圍內時，應將井的井圈拆至地槽下1m以上，井內用中砂、砂卵石材料分層夯填處理，在拆除范圍內用2∶8或3∶7灰土分層回填夯實至槽底。1—磚井2、回填土3、局部范圍內(硬物)的處理當樁基或部分基槽下有基巖、舊墻基、老灰土、壓實路面等硬土或堅硬物時，首先在地坑、地槽范圍內盡可能地挖除，以免基礎局部落在硬物上造成不均勻沉降使上部建筑物開裂。硬土、硬物挖除后，若深度小于1.5m時，可用砂、砂卵石或灰土回填；若長度大于5m時，則將槽底做1∶2踏步灰土墊層與兩端緊密連接，然后做落深基礎1）當基礎一部分落于基巖或硬土層上，一部分落于較弱土層上，基巖表面坡較大時：則應在軟土層上采用現場鉆孔灌注樁至基巖或在軟土部位作混凝土或砌塊石支承墻至基巖。或將基礎以下基巖鑿去，填以中粗砂或土砂混合物。2）當基礎一部分落于原土層上，一部分落于回填土地基上時：可在填土部位用現場鉆孔灌注樁或鉆孔爆擴樁直至原土層，4、橡皮土的處理當地基為粘性土，含水量大且趨于飽和時，如果直接夯打或反復碾壓，就容易形成有顫動彈性感的“橡皮土”在地基基礎施工中，出現橡皮土的原因有：地下水、地表水、雨水影響、機械碾壓出現了橡皮土時，可采用一下幾種方法處理：暫停一段時間施工，使橡皮土含水量降低。必要時將上層土翻起進行晾槽，亦可在上面鋪墊一層碎石或碎磚后進行夯擊，將表土層擠緊。這種方法一般適用于橡皮土情況不是很嚴重或是天氣比較好的季節和地區，但應注意這時地下水應低于基槽底換土。將橡皮土層挖除，然后在槽底適當加深的情況下鋪墊一層承載力高、適應設計要求的墊層地基，如砂土或級配砂石墊層等。這種方法常用于工程量不大、工期比較急的工程摻干石灰粉末，將土層翻起來并進行粉碎，均勻摻加消解不久的干石灰粉末。這種方法大多在橡皮土情況比較嚴重以及氣候情況不利，不宜晾槽的情況下采用。使用這種方法應注意石灰不宜消解太早，以免降低石灰與土的膠結作用而降低強度打石樁。將毛石依次打入土中，一直打到打不下去為止，最后在上面滿鋪厚度50mm的碎石后再夯實，石樁亦稱石柱，一般如土深度為1～5m，間距為0.4～0.5m六其它地基加固方法1、水泥土攪拌法：是用于加固飽和粘性土地基的一種新方法。它是利用水泥(或石灰）等材料作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液或粉體）強制攪拌，由固化劑和軟土間所產生的一系列物理-化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥加固土，從而提高地基強度和增大變形模量。根據施工方法的不同，水泥土攪拌法分為水泥漿攪拌和粉體噴射攪拌兩種。前者是用水泥漿和地基土攪拌，后者是用水泥粉或石灰粉和地基土攪拌水泥土攪拌法分為深層攪拌法(以下簡稱濕法)和粉體噴攪法(以下簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當地基土的天然含水量小于30％(黃土含水量小于25％)、大于70％或地下水的pH值小于4時不宜采用干法。冬期施工時，應注意負溫對處理效果的影響。濕法的加固深度不宜大于20m；干法不宜大于15m。水泥土攪拌樁的樁徑不應小于500mm2、預壓地基預壓法是在建筑物建造以前，在建筑場地進行加載預壓，使地基的固結沉降基本完成并提高地基土強度的方法（使地基壓密、沉降、固結）在飽和軟土地基上施加荷載后，孔隙水被緩慢排出，孔隙體積隨之逐漸減少，地基發生固結變形。同時隨著超靜水壓力逐漸消散，有效應力逐漸提高，地基土強度就逐漸增長適用于：各類軟土地基（天然沉積土層、人工沖填土層）廣泛用于冷藏庫、油罐、機場跑道、集裝箱碼頭、橋臺等沉降要求較低的地基。利用堆載預壓法能否滿足工程實際效果主要取決于地基土層的固結特性、土層的厚度、預壓荷載的大小和預壓時間的長短等，使用上受到一定的限制。第二節淺埋式鋼筋混凝土基礎施工1、條形基礎—柱下和墻下鋼筋混凝土條形基礎（圖2—4）1）構造要求：錐形基礎、墊層厚度、鋼筋要求。2）施工要點：驗槽、放鋼筋網片、立模板、澆筑混凝土、安裝基礎插筋、有：條基、獨立基礎、杯形基礎、筏式基礎和箱形基礎2、獨立基礎：（圖2—3）當建筑物上部采用框架結構或單層排架結構承重，且柱距較大時，基礎常采用方形或矩形的單獨基礎。它是柱下基礎的基本形式，常用斷面形式有階梯、錐形、杯形等。它可減少土方工程量，節約基礎材料。基礎與基礎之間無構件連接，整體剛度較差。適用于土質均勻、荷載均勻的骨架結構建筑中。3、杯形基礎；常用于鋼筋混凝土預制柱基礎，基礎中預留凹槽，然后插入預制柱，臨時固定后，即在四周空隙中灌入細石混凝土杯口形式有：單杯、雙杯和高杯基礎。（圖2—5）1）構造要求：2）施工要點：4、筏式基礎：是由鋼筋混凝土底板、梁等組成，構造要求：施工要點；5、箱形基礎：是由鋼筋混凝土底板、頂板、外墻以及一定數量的內墻構成封閉的箱體。構造要求：施工要點：第三節樁基礎樁基礎:是深基礎應用最多的一種基礎形式，它由若干個沉入土中的樁和連接樁頂的承臺或承臺梁組成樁的作用:是將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較強的土層上，或將軟弱土層擠密實以提高地基土的承載能力和密實度適用范圍：當建筑物荷載較，地基的軟弱土層厚度在5米以上，基礎不能埋在軟弱土層內，或對軟弱土層進行人工處理困難和不以經濟時采用。1、樁按受力情況分為端承樁和摩擦樁兩種端承樁是穿過軟弱土層而達到堅硬土層或巖層上的樁，上部結構荷載主要由巖層阻力承受；施工時以控制貫入度為主，樁尖進入持力層深度或樁尖標高可作參考1—樁2—承臺3—上部結構一、樁的分類摩擦樁完全設置在軟弱土層中，將軟弱土層擠密實，以提高土的密實度和承載能力，上部結構的荷載由樁尖阻力和樁身側面與地基土之間的摩擦阻力共同承受，施工時以控制樁尖設計標高為主，貫入度可作參考1—樁2—承臺3—上部結構2、樁按施工方法分為預制樁和灌注樁預制樁根據沉入土中的方法，可分打入樁、水沖沉樁、振動沉樁和靜力壓樁等灌注樁是在樁位處成孔，然后放入鋼筋骨架，再澆筑混凝土而成的樁。灌注樁按成孔方法不同，有鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、沖孔灌注樁、套管成孔灌注樁及爆擴成孔灌注樁等，應用較廣二、靜力壓樁施工工藝靜力壓樁是在軟土地基上，利用靜力壓樁機或液壓壓樁機用無振動的靜力將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。它適合于軟土地基、擴建工程和城市內樁基工程施工。靜力壓樁是利用無噪聲、無振動的靜壓力將樁壓入土中，工作原理：利用壓樁架的自重和配重，通過卷揚機牽引，由鋼絲繩、滑輪和壓梁，將整個樁機的重力(800～1500kN)反壓在樁頂上，以克服樁身下沉時與土的摩擦力，迫使預制樁下沉。1、壓樁機械設備機械靜力壓樁機或液壓靜力壓樁機2、鋼筋混疑土預制樁的制作鋼筋混凝土預制樁：在預制構件廠或施工現場預制，用沉樁設備在設計位置上將其沉入土中，其特點：堅固耐久，不受地下水或潮濕環境影響，能承受較大荷載，施工機械化程度高，進度快，能適應不同土層施工鋼筋混凝土預制樁是我國目前廣泛采用的一種樁型。鋼筋混凝土預制樁有方形實心斷面樁和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、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。其主要內容包括：確定施工方法，選擇打樁機械，確定打樁順序，樁的預制、運輸，以及沉樁過程中的技術和安全措施。樁的制作、運輸、堆放管樁及長度在10m以內的方樁在預制廠制作，較長的方樁在打樁現場制作制作模板：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過50%；同一根鋼筋兩個接頭的距離應大于30d0并不小于500mm。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應作特殊處理。鋼筋骨架制作允許偏差應符合規定混凝土制作：宜用機械攪拌、機械振搗；澆筑混凝土過程中應嚴格保證鋼筋位置正確，樁尖應對準縱軸線，縱向鋼筋頂部保護層不宜過厚，鋼筋網片的距離應正確，以防錘擊時樁頂破壞及樁身混凝土剝落破壞。采用疊層法生產時，上層樁和鄰樁澆筑，必須在下層和鄰樁的混凝土強度達到設計強度的30%以后才能進行。澆筑完畢后，立即加強養護，防止由于混凝土收縮產生裂縫，養護時間不少于7d鋼筋混凝土預制樁起吊：應達到設計強度的70%才可起吊；達到100%設計強度才能運輸和打樁。若提前吊運，必須采取措施并經過驗算合格方可進行樁在起吊搬運時，必須做到平穩，避免沖擊和振動，吊點應同時受力，且吊點位置應符合設計規定。如無吊環，設計又未作規定時，綁扎點的數量及位置按樁長而定，應符合起吊彎矩最小的原則，可按圖所示的位置捆綁3、壓樁工藝方法1）施工程序：2）壓樁方法：3）樁拼接的方法；壓樁施工一般采取分節壓入、逐段接長的施工方法接樁的方法目前有三種：焊接法、法蘭螺栓連接法、漿錨接頭法圖2—13圖2—124、壓樁施工要點1）、施工準備場地平整及周邊障礙物處理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定出來，并作出明顯的標志。在打樁現場附近設置2～4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，應設置在不受打樁影響的地方壓樁應連續進行，停歇時間不宜太長。嚴格控制壓樁的的終壓值：對于純摩擦樁終壓時以設計樁長為控制，對于長度大于21米的端承摩擦型靜壓樁，應以設計樁長為主，終壓力值作為對照，對于設計承載力較高的樁基，終壓力值宜盡量接近壓樁機滿載值，對于長度14—21米的靜壓樁，應以終壓力應達滿載值為終壓控制條件，三、現澆混凝土樁施工工藝現澆混凝土樁又稱灌注樁：直接在樁位上用機械成孔或人工挖孔，在孔內安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁灌注樁的施工：成孔—安鋼筋—澆筑混凝土與預制樁相比，灌注樁具有不受地層變化限制，不需要接樁和截樁，節約鋼材、振動小、噪聲小等特點灌注樁按成孔方法分：鉆孔灌注樁（泥漿護壁成孔灌注樁、干作業鉆孔灌注樁）、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴灌注樁等1、鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁：是利用鉆孔機械鉆出樁孔，并在孔中放入鋼筋籠再澆筑混凝土而成的樁，可分（泥漿護壁成孔灌注樁、干作業鉆孔灌注樁）1）泥漿護壁成孔灌注樁：是利用泥漿保護穩定孔壁的機械鉆孔方法。它通過循環泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外。適用于地下水較高的地質土層成孔機械：有潛水鉆機（適用于粘性土、淤泥、淤泥質及砂土）、沖擊鉆機、沖抓錐（適用于碎石、砂土、粘性土及風化巖地基）等（1）施工設備（成孔機械）潛水鉆：潛水鉆機是一種旋轉式鉆孔機，其防水電機變速機構和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環或反循環排渣法將孔內切削土粒、石渣排至孔外潛水鉆機成孔示意圖如圖2—14所示2—14沖擊鉆成孔沖擊鉆機：通過機架、卷揚機把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔(圖2—15)沖擊鉆頭形式：有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭(圖2—16)圖2—15圖2—16沖抓錐成孔沖抓錐：(圖2—17)錐頭上有一重鐵塊和活動抓片，通過機架和卷揚機將沖抓錐提升到一定高度，下落時松開卷筒剎車，抓片張開，錐頭便自由下落沖入土中，然后開動卷揚機提升錐頭，這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環成孔圖2—17（2）施工方法泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測定樁位、埋設護筒、樁機就位、制備泥漿、機械(潛水鉆機、沖擊鉆機等)成孔、泥漿循環出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土埋設護筒和制備泥漿鉆孔前，在現場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設護筒。護筒高2m左右，上部設1～2個溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內徑應大于鉆頭直徑200mm。護筒的作用：是固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，增加孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭的方向。在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.5的泥漿，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；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。清孔驗孔：是用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況清孔：即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力泥漿護壁成孔清孔時，對于土質較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機清孔，同時不斷地補足清水，被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止排渣：對于穩定性較差的孔壁應采用泥漿循環法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對密度應控制在1.15～1.25澆筑水下混疑土泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進行的，故稱為澆筑水下混凝土水下混凝土宜比設計強度提高一個強度等級，必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定水下混凝土澆筑常用導管法(圖2—18)澆筑時，先將導管內及漏斗灌滿混凝土，其量保證導管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中圖2—18（3）質量要求護筒中心與樁中心偏差不大于50mm，埋入粘土中不小于1m，砂土中不小于1.5m控制泥漿的密度：清除孔底沉渣；水下混凝土應連續進行施工2）干作業鉆孔灌注樁干作業成孔一般采用螺旋鉆機鉆孔。螺旋鉆頭外徑分別為Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，鉆孔深度相應為12m、10m、8m。適用于成孔深度內沒有地下水的一般粘土層、砂土及人工填土地基，不適于有地下水的土層和淤泥質土（1）施工設備螺旋鉆機、鉆孔擴機、機動或人工洛陽鏟螺旋鉆機分履帶式和步履式圖2—14圖2—15動畫（2）施工方法鉆機就位后，鉆桿垂直對準樁位中心，開鉆時先慢后快，減少鉆桿的搖晃，及時糾正鉆孔的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、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計規定，綁扎牢固，防止變形。鋼筋送入孔內，同時防止泥土雜物掉進孔內。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50～60cm，不得大于150cm。混凝土強度等級不得低于C15，坍落度一般采用80—100mm（3）質量要求（4）施工中常遇問題及處理：孔壁坍塌：鉆孔偏斜：孔底虛土：斷樁：2、沉管灌注樁沉管灌注樁：是利用錘擊打樁設備或振動沉樁設備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖(或鋼板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中(鋼管直徑應與樁的設計尺寸一致)，造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時的振動將混凝土搗實，便形成所需要的灌注樁利用錘擊沉樁設備沉管、拔管成樁，稱為錘擊沉管灌注樁；利用振動器振動沉管、拔管成樁，稱為振動沉管灌注樁1）錘擊沉管灌注樁錘擊沉管灌注樁：是采用落錘、蒸氣錘或柴油錘將鋼管沉入土中成孔，然后灌注混凝土或鋼筋混凝土，抽出鋼管而成錘擊沉管灌注樁適宜于一般粘性土、淤泥質土和人工填土地基，動畫（1）施工設備（2）施工方法錘擊沉管灌注樁施工要點樁尖與樁管接口處應墊麻(或草繩)墊圈，以防地下水滲入管內和作緩沖層。沉管時先用低錘錘擊，觀察無偏移后，才正常施打拔管前，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，一般土層以不大于1m/min為宜，軟弱土層與軟硬交界處，應控制在0.8m/min以內為宜在管底未拔到樁頂設計標高前，倒打或輕擊不得中斷，注意使管內的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出為止樁的中心距在5倍樁管外徑以內或小于2m時，均應跳打施工；中間空出的樁須待鄰樁混凝土達到設計強度的50%以后，方可施打圖2—以上是單打法(又稱一次拔管法)施工：為了提高樁的質量和承載能力，沉管灌注樁常采用復打法施工工藝，復打法：在第一次單打法施工完成并拔管后，清理樁管外壁上和樁孔周圍地面上的污泥，立即在原樁位置再次安放樁尖，再作第二次沉管，使未凝固的混凝土向四周擠壓擴大樁徑，然后灌注第二次混凝土。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動畫（3）質量要求混凝土強度等級應不低于C20，混凝土坍落度應滿足要求。當樁的中心距為樁管外徑5倍經內時或小于米時，均應跳打，中間空出的樁須待鄰樁混凝土達到設計強度的50%以后，方可施打。控制樁位的偏差：2）振動沉管灌注樁

振動沉管灌注樁采用激振器或振動沖擊沉管將鋼套管沉入土中成孔而成的灌注樁。其施工過程為：樁機就位、沉管、上料、拔管。振動灌注樁可采用單振法、反插法和復振法施工。單振法(又稱一次拔管法)：拔管時，每提升0.5～1.0m，振動5～10s，然后再拔管0.5～1.0m，這樣反復進行，直至全部拔出。復振法：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。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。反插法：鋼管每提升0.5m，再下反插0.3m，這樣反復進行，直至拔出3）沉管灌注樁容易出現的質量問題及處理方法（1）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，多發生在地面以下軟硬土層的交接處，并多數發生在粘性土層中。原因：樁距離太近，相鄰樁施工時混凝土還未具備足夠的強度，已形成的樁受擠壓而斷裂處理方法：施工時，控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對新灌注混凝土樁的影響。拔出斷樁，略增大樁的截面面積或加箍筋，再重新澆筑混凝土，也可采用跳打法或等已成型的樁混凝土達到50%設計強度后，再進行下根樁的施工（2）瓶頸縮：指樁身的局部直徑小于設計要求的現象產生的原因：當在淤泥和軟土層沉管時，由于受擠壓的土壁產生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮當拔管過快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時，周圍淤泥質土趁機填充過來，也會形成頸縮產生的土層；多數發生在粘土、土質軟弱、含水率高，特別是飽和的淤泥或淤泥質軟土層中。處理方法：拔管時應保持管內混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴散壓力，混凝土坍落度應控制在50～70mm。拔管時應采用復打法，并嚴格控制拔管的速度（3）吊腳樁吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒有落實到孔底地基土層上的現象原因：當地下水壓力大時，或預制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時，水及泥漿進入套筒鋼管內，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開，使得混凝土下落，造成樁腳不密實，形成松軟層處理方法：為防止活瓣不張開，開始拔管時，可采用密張慢拔的方法，對樁腳底部進行局部翻插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入（4）樁尖進水進泥發生在地下水位高或含水量大的淤泥和粉泥土土層中。產生的原因；鋼筋混凝土樁尖與樁管接合處或鋼活瓣樁尖閉合不緊密，鋼筋混凝土樁尖被打破或鋼活瓣樁尖變形所致。處理方法：將樁管拔出，清除管內的泥砂，修整樁尖鋼活瓣變形縫隙，用黃砂回填后再重打。當地下水位較高時：沉管至地下水位時，先在樁管內灌入0。5米厚度的水泥砂漿作封底，再灌1米高混凝土增壓，然后再下沉樁管。3、人工挖孔灌注樁人工挖孔灌注樁是：采用人工挖掘方法成孔，放置鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁基礎，也稱墩基礎。它由承臺、樁身和擴大頭組成(圖2.21)，穿過深厚的軟弱土層而直接坐落在堅硬的巖石層上優點：是樁身直徑大，承載能力高；施工時可在孔內直接檢查成孔質量，觀察地質土質變化情況；樁孔深度由地基土層實際情況控制，樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質量1）、施工設備：電動葫蘆、提土桶、潛水泵、鼓風機和輸風管、鎬頭、鍬、土筐、照明燈、對講機等為防止孔壁坍塌和流砂現象發生應做好護壁措施的降排水方案：坍落的支護措施有：現澆混凝土護壁、沉井護壁、噴射混凝土護壁、磚砌體護壁、鋼套管護壁、型鋼—木板工具式護壁等。2）、人工挖掘成孔護壁方法（1)現澆混凝土護壁法施工：即分段開挖、分段澆筑混凝土護壁，既能防止孔壁坍塌，又能起到防水作用樁孔采取分段開挖，每段高度取決于土壁直立狀態的能力，一般0.5～1.0m為一施工段，開挖井孔直徑為設計樁徑加混凝土護壁厚度護壁施工段，即支設護壁內模板(工具式活動鋼模板)后澆筑混凝土，其強度一般不低于C15，護壁混凝土要振搗密實；當混凝土強度達到1MPa(常溫下約24h)可拆除模板，進入下一施工段。如此循環，直至挖到設計要求的深度（2)沉井護壁法施工當樁徑較大，挖掘深度大，地質復雜，土質差(松軟弱土層)，且地下水位高時，應采用沉井護壁法挖孔施工沉井護壁施工是先在樁位上制作鋼筋混凝土井筒，井筒下搗制鋼筋混凝土刃腳，然后在筒內挖土掏空，井筒靠其自重或附加荷載來克服筒壁與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3）、施工工藝按設計圖紙放線、定樁位。開挖樁孔土方；支設護壁模板：放置操作平臺：澆筑護壁混凝土：拆除模板繼續下段施工；排除孔底積水；樁基的鋼筋籠樁基混凝土澆筑成型人工灌注柱的混凝土澆筑4、施工中應該注意的幾個問題

樁孔中心線平面位置偏差不宜超過20mm，樁的垂直度偏差不得超過1%，樁徑不得小于樁設計直徑挖掘成孔區內，不得堆放余土和建筑材料，并防止局部集中荷載和機械振動樁基礎一定要坐落在設計要求的持力層上，樁孔的挖掘深度應由設計人員根據現場地基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2倍樁徑且小于2.5m時，應間隔挖孔施工鋼筋籠制作時，要求主筋沿環向均勻布置，箍筋的直徑及間距、主筋的保護層、加勁箍的間距等均應符合設計要求。主筋與箍筋之間宜采用焊接連接。加勁箍應設在主筋外側，主筋一般不設彎鉤，根據施工工藝要求，所設彎鉤不得向內圈伸露，以免妨礙施工混凝土攪拌主要檢查材料質量與配比計量、混凝土坍落度；灌注混凝土應檢查防止混凝土離析的措施、澆筑厚度及振搗密實情況灌注樁各工序應連續施工。鋼筋籠放入泥漿后，4h內必須灌注混凝土5、安全措施孔內作業；孔下操作人員必須戴安全帽，孔下有人施工進孔口必須有監護人員，護壁在高出地面150—200，以防雜物進入孔內孔內應設置應急軟梯，供人員上下井，各種吊裝工具應安全可靠，使用前應檢查其安全起吊能力。每天檢查井中的有毒有害氣體、輸氣送風設備的完好率，并有足夠的安全施工措施。4、爆擴灌注樁1）概念、它是用鉆孔或爆擴法成孔，孔底放入炸藥，再灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴大頭，此時，孔內混凝土落入孔底空腔內，再放置鋼筋骨架，澆筑樁身混凝土而制成的灌注樁。2）施工方法：動畫3）質量要求；4）施工中常見問題（1）拒爆；炸藥不能爆炸。（2）拒落；混凝土不能落入孔底。（3）回落土；樁孔形成后，由于孔壁土質松散軟弱，鄰近樁爆擴振動的影響，采用爆擴成孔時孔口處理不當，以及雨水沖刷浸泡等而造成孔壁坍塌而成回落土。（4）偏頭；擴孔頭不在規定的樁孔位置而偏向一邊。四、樁基礎的檢測與驗收1、樁基礎的檢測：靜載試法和動載試驗法1）靜載試驗法：靜載試驗是根據模擬實際荷載情況，通過靜載加壓，得到一系列關系曲線，綜合評價確定其容許承載力的一種試驗方法。它能較好的反映單樁的實際承載力。（1）試驗要求：在樁身強度達到設計要求的強度的前提下，待樁身與土體的結合基本穩定，才能進行試驗。預制樁和灌注樁在砂類土>10天、粉土的粘性土預制樁>15天，灌注樁＞20天、對于淤泥或淤泥質土預制樁>25天，灌注樁＞30（2）抽樣：對于地基基礎設計等級為甲級或地基條件復雜，成樁質量可靠性低的灌注樁，應采用靜載荷試驗方法時行檢驗，檢驗樁數不應少于總數的1%，且不應少于3根。樁身質量檢驗時，抽檢數量不少于總數的30%，且不應少于20根。（3）試驗方法：單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗和單樁水平靜載試驗，鉆芯法，低應變法，高應變法，聲波透射法（動力）等。樁身完整性：反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續性的綜合定性指標。樁身缺陷使樁身完整性惡化，在一定程度上引起樁身結構強度和耐久性降低，樁身缺陷是樁身斷裂、裂縫、縮頸、夾泥(雜物)、空洞、蜂窩、松散等現象的統稱。（4）檢測方法及檢測目的單樁豎向抗壓靜載試驗：確定單樁豎向抗壓極限承載力；判定豎向抗壓承載力是否滿足設計要求；通過樁身內力及變形測試，測定樁側、樁端阻力；驗證高應變法的單樁豎向抗壓承載力檢測結果單樁豎向抗拔靜載試驗：確定單樁豎向抗拔極限承載力；判定豎向抗拔承載力是否滿足設計要求；通過樁身內力及變形測試，測定樁的抗拔摩阻力單樁水平靜載試驗：確定單樁水平臨界和極限承載力，推定土抗力參數，判定水平承載力是否滿足設計要求；通過樁身內力及變形測試，測定樁身彎矩和撓曲鉆芯法：檢測灌注樁樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度，判定或鑒別樁底巖土性狀，判定樁身完整性類別低應變法：檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別高應變法：判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求；檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別；分析樁側和樁端土阻力聲波透射法：檢測灌注樁樁身混凝土的均勻性、樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別實例1：單樁豎向抗壓靜載試驗適用于檢測單樁的豎向抗壓承載力1、儀器設備及其安裝為防止加載偏心，千斤頂的合力中心應與反力裝置的重心、樁軸線重合，并保證合力方向垂直。加載反力裝置的形式在《建筑樁基技術規范》基礎上增加了地錨反力裝置，對單樁極限承載力較小的摩擦樁可用土錨作反力；對巖面淺的嵌巖樁，可利用巖錨提供反力。試驗加載宜采用油壓千斤頂。當采用兩臺及兩臺以上千斤頂加載時應并聯同步工作，且應符合下列規定：采用的千斤頂型號、規格應相同。千斤頂的合力中心應與樁軸線重合。加載反力裝置可根據現場條件選擇錨樁橫梁反力裝置、壓重平臺反力裝置、錨樁壓重聯合反力裝置、地錨反力裝置錨樁靜壓實驗圖堆載實驗

加載反力裝置應符合并應符合下列規定：加載反力裝置能提供的反力不得小于最大加載量的1.2倍應對加載反力裝置的全部構件進行強度和變形驗算。應對錨樁抗拔力（地基土、抗拔鋼筋、樁的接頭）進行驗算；采用工程樁作錨樁時，錨樁數量不應少于4根，并應監測錨樁上拔量。壓重宜在檢測前一次加足，并均勻穩固地放置于平臺上。壓重施加于地基的壓應力不宜大于地基承載力特征值的1.5倍，有條件時宜利用工程樁作為堆載支點位移傳感器電動油泵千斤頂荷載測量可用放置在千斤頂上的荷重傳感器直接測定；或采用并聯于千斤頂油路的壓力表或壓力傳感器測定油壓，根據千斤頂率定曲線換算荷載。傳感器的測量誤差不應大于1%，壓力表精度應優于或等于0.4級。試驗用千斤頂、油泵、油管在最大加載時的壓力不應超過規定工作壓力的80%。沉降測量宜采用位移傳感器或大量程百分表，并應符合下列規定測量誤差不大于0.1%，分辨力優于或等于0.01mm。直徑或邊寬大于500mm的樁，應在其兩個方向對稱安置4個位移測試儀表，直徑或邊寬小于等于500mm的樁可對稱安置2個位移測試儀表。沉降測定平面宜在樁頂200mm以下位置，測點應牢固地固定于樁身。基準梁應具有一定的剛度，梁的一端應固定在基準樁上，另一端應簡支于基準樁上。固定和支撐位移計（百分表）的夾具及基準梁應避免氣溫、振動及其他外界因素的影響。134256789設備安裝示意圖1主梁、2橫梁、3竹跳板、4沙袋、5千斤頂6百分表、7基準梁、8壓力表、9手動油泵2、現場檢測

1）為便于沉降測量儀表安裝，試樁頂部宜高出試坑地面；為使試驗樁受力條件與設計條件相同，試坑地面宜與承臺底標高一致。對于工程樁驗收檢測，當樁身荷載水平較低時，允許采用水泥砂漿將樁頂抹平的簡單樁頭處理方法。2）、在實際工程樁檢測中，因錨樁質量問題而導致試樁失敗或中途停頓的情況時有發生為此在試樁前對灌注樁及有接頭的混凝土預制樁進行完整性檢測，大致確定其能否作錨樁使用。3）、試驗加卸載方式：加載應分級進行，采用逐級等量加載；分級荷載宜為最大加載量或預估極限承載力的1/10，其中第一級可取分級荷載的2倍。卸載應分級進行，每級卸載量取加載時分級荷載的2倍，逐級等量卸載加、卸載時應使荷載傳遞均勻、連續、無沖擊，每級荷載在維持過程中的變化幅度不得超過該級增減量的10%。為設計提供依據的豎向抗壓靜載試驗應采用慢速維持荷載法。慢速維持荷載法試驗步驟應符合下列規定：每級荷載施加后按第5、15、30、45、60min測讀樁頂沉降量，以后每隔30min測讀一次。試樁沉降相對穩定標準：每一小時內的樁頂沉降量不超過0.1mm，并連續出現兩次（從每級荷載施加后第30min開始，由三次或三次以上每30min的沉降觀測值計算）當樁頂沉降速率達到相對穩定標準時，再施加下一級荷載。卸載時，每級荷載維持1h，按第15、15、30、60min測讀樁頂沉降量；卸載至零后，應測讀樁頂殘余沉降量，維持時間為3h，測讀時間為5、15、30min，以后每隔30min測讀一次。施工后的工程樁驗收檢測宜采用慢速維持荷載法。當有成熟的地區經驗時，也可采用快速維持荷載法。快速維持荷載法的每級荷載維持時間不得少于1h。當樁頂沉降尚未明顯收斂時，不得施加下一級荷載。

4）當出現下列情況之一時，可終止加載：某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍。注：當樁頂沉降能穩定且總沉降量小于40mm時，宜加載至樁頂總沉降量超過40mm。某級荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍，且經24h尚未達到穩定標準。已達加載反力裝置的最大加載量。已達到設計要求的最大加載量。當工程樁作錨樁時，錨樁上拔量已達到允許值。當荷載–沉降曲線呈緩變型時，可加載至樁頂總沉降量60～80mm；在特殊情況下，可根據具體要求加載至樁頂累計沉降量超過80mm3、檢測數據分析與判定檢測數據的整理應符合下列規定：確定單樁豎向抗壓承載力時，應繪制豎向荷載-沉降（Q-s）、沉降-時間對數（s-lgt）曲線，需要時也可繪制其他輔助分析所需曲線。1）參加統計的試樁結果，當滿足其極差不超過平均值的30%時，取其平均值為單樁豎向抗壓極限承載力。2）當極差超過平均值的30%時，應分析極差過大的原因，結合工程具體情況綜合確定。必要時可增加試樁數量。

3對樁數為3根或3根以下的柱下承臺，或工程樁抽檢數量小于3根時，應取低值。單樁豎向抗壓承載力特征值是按單樁豎向抗壓極限承載力統計值除以安全系數2得到的，綜合反映了樁側、樁端極限阻力控制承載力特征值的低限要求。實例2、鉆芯法1、適用范圍鉆芯法適用于檢測混凝土灌注樁的樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性，判定或鑒別樁底持力層巖土性狀。

2、現場檢測每根受檢樁的鉆芯孔數和鉆孔位置宜符合下列規定：樁徑小于1.2m的鉆１孔，樁徑為1.2～1.6m的樁鉆2孔，樁徑大于1.6m的樁鉆3孔。當鉆芯孔為一個時，宜在距樁中心10～15cm的位置開孔；當鉆芯孔為兩個或兩個以上時，開孔位置宜在距樁中心0.15～0.25D內均勻對稱布置。對樁底持力層的鉆探，每根受檢樁不應少于一孔，且鉆探深度應滿足設計要求鉆機設備安裝必須周正、穩固、底座水平。鉆機立軸中心、天輪中心（天車前沿切點）與孔口中心必須在同一鉛垂線上。應確保鉆機在鉆芯過程中不發生傾斜、移位，鉆芯孔垂直度偏差≤0.5％。當樁頂面與鉆機底座的距離較大時，應安裝孔口管，孔口管應垂直且牢固。鉆進過程中，鉆孔內循環水流不得中斷，應根據回水含砂量及顏色調整鉆進速度。提鉆卸取芯樣時，應擰卸鉆頭和擴孔器，嚴禁敲打卸芯。每回次進尺宜控制在1.5m內；鉆至樁底時，應采取適宜的鉆芯方法和工藝鉆取沉渣并測定沉渣厚度，并采用適宜的方法對樁底持力層巖土性狀進行鑒別。芯樣取出后，應由上而下按回次順序放進芯樣箱中，芯樣側面上應清晰標明回次數、塊號、本回次總塊數（宜寫成帶分數的形式，如表示第2回次共有5塊芯樣，本塊芯樣為第3塊）。及時記錄孔號、回次數、起至深度、塊數、總塊數、芯樣質量的初步描述及鉆進異常情況。對樁身混凝土芯樣的描述包括：混凝土鉆進深度，芯樣連續性、完整性、膠結情況、表面光滑情況、斷口吻合程度、混凝土芯是否為柱狀、骨料大小分布情況，氣孔、蜂窩麻面、溝槽、破碎、夾泥、松散的情況，以及取樣編號和取樣位置。對持力層的描述包括：持力層鉆進深度，巖土