第二章樁基礎工程第一節概述1、樁基礎是用承臺或梁將沉入土中的樁聯系起來，以承受上部結構的一種常用的基礎形式。樁基：樁與鏈接樁頂的承臺共同組成深基礎，簡稱樁基j

當天然地基土質不良，不能滿足建筑物對地基變形和強度方面的要求時，常常采用樁基礎將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較大的土(巖)層上，以保證建筑物的穩定和減少其沉降量。

同時，當軟弱土層較厚時，采用樁基礎施工，可省去大量的土方開挖、支撐、排(降)水設施，一般均能獲得良好的經濟效果。因此，樁基礎在建筑工程中應用廣泛。起護壁作用：圍護樁、支護樁、護壁樁、擋土樁1按樁的傳力和作用性質:樁可分為端承樁和摩擦樁兩種。1）：端承樁是穿過上部軟弱土層而達到下部持力層(巖石、礫石層、砂層或堅硬土層)上的樁，上部結構荷載主要是由樁尖阻力來平衡。

2）：摩擦樁是把建筑物的荷載傳布在樁四周土中及樁尖下土中的樁，其大部分荷載靠樁四周表面與土的摩擦力來支承。(a)端承樁

(b)摩擦樁樁的分類1－樁；2－承臺；3－上部結構；4－軟弱土層；5－硬土層

2按樁身的材料來分有木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、預應力鋼筋混凝土樁和鋼樁等。3按樁的截面形狀分為：實心樁和空腹樁。

4按樁的施工方式可分為預制樁和灌注樁兩大類

1）：預制樁是在工廠或施工現場制成的各種材料和形式的樁，然后用沉樁設備將樁沉入(打、壓、振)土中j。鋼筋混凝土預制樁(含預應力鋼筋混凝土樁)施工速度快，適用于穿透中間層較軟弱或夾有不厚的砂層、持力層埋置深度及變化不大、地下水位高、對噪聲及擠土影響無嚴格限制的地區.

2）：灌注樁是在施工現場的樁位上用機械或人工成孔，然后在孔內灌注混凝土或鋼筋混凝土而成j。灌注樁適用于嚴格限制噪聲、振動、擠土影響、持力層起伏較大的地區。第二節預制樁施工一：鋼筋混凝土預制樁

1:鋼筋混凝土預制樁(簡稱預制樁)是運用比較多的一種樁型，具有制作方便、質量可靠、材料強度高、耐腐蝕性強、承載力高、價格低等特點，但樁在施工時，對土的擠密壓緊作用較嚴重，穿過厚沙層或硬土層較困難，樁截面有限且截樁困難。

2:預制樁常用的截面形式有混凝土方形實心截面、圓柱體空心截面以及預應力混凝土管形截面。預制混凝土實心樁大多做成方形截面，邊長通常為200～500mm。單根樁的最大長度根據打樁架的高度而定，一般在27m以內。如需打30m以上的樁，或者受運輸條件所限，則將樁分為幾段，在打樁過程中逐段接長。較短的樁多在預制廠生產，較長的樁一般在現場附近或打樁現場就地預制。

鋼筋混凝土方樁1－主筋；2－鋼箍；3－鋼筋網

3:樁的預制預制樁在制作時，樁內應設縱向鋼筋或預應力筋(或絲)和橫向鋼筋(或箍)，以便承受樁在運輸、起吊和下沉時產生的彎曲應力和沖擊力?，F場預制樁多采用疊澆法間隔制作，預制場地應平整、堅實，不得產生不均勻沉降。樁身混凝土強度不應小于C30，混凝土的粗骨料應用粒徑為5～40mm碎石或碎卵石，樁混凝土應用攪拌機拌制、機械振搗，由樁頂向樁尖連續澆筑，一次完成。養護時間不得少于7d。a:焊接法接頭有角鋼綁焊接頭〔圖(a)〕和鋼板對焊接頭〔圖(b)〕，其連接強度容易保證，接頭承載力大，能適用于各種土層，但焊接時間長，沉樁效率低。接樁時，必須在上下節樁對準并垂直無誤后，用點焊將拼接角鋼連接固定，再次檢查位置正確后，才進行焊接。預埋鐵件表面應保持清潔，上下節樁之間的間隙應用鐵片填實焊牢；采用對角對稱施焊以減少節點不均勻焊接變形，焊縫要連續飽滿。

(a)角鋼綁焊接頭

(b)鋼板對焊接頭(c)法蘭盤接頭(d)漿錨法接頭

鋼筋混凝土預制樁接頭3:樁的預制樁與樁之間應涂刷隔離劑，以保證樁起吊時不互相粘結。樁的疊澆層數，應根據地面允許荷載和施工條件確定，但不宜超過四層。上層樁或鄰樁的澆筑，須在下層樁或鄰樁的混凝土達到設計強度等級的30％后方可進行。預制時應保證鋼筋位置正確，縱向主筋長度不夠時，應采用對焊。

4、預制樁的質量，除要滿足規范的允許偏差外，還應符合以下條件：樁的表面應平整、密實，掉角的深度不應超過10mm，局部蜂窩和掉角的缺損總面積不得超過該樁全部表面積的0.5％，且不得過分集中；混凝土的收縮裂縫，其深度不得大于20mm，寬度不得大于0.25mm，橫向裂縫長度不得超過邊長的一半；樁頂和樁尖處不允許有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。5、樁的起吊

預制樁達到設計強度等級的70％后方可起吊，達到設計強度的100％后才可以運輸和沉樁。j6:樁的堆放樁堆放時，場地必須平整、堅實，樁按規格、樁號分類分層疊置，堆放層數不宜超過四層，支承點應設在吊點處，各墊木應在同一垂直線上，最下層墊木適當加寬二、錘擊法沉樁

1):錘擊法沉樁也稱打樁，是利用樁錘下落到樁頂產生的沖擊能而使樁沉入土中。j在沉樁施工前，必須做好地基勘測與環境調查工作、編制預制樁沉樁的施工組織設計、清除施工現場障礙物、施工現場的場地平整以及施工現場的定位放線等準備工作。2):打樁設備主要有樁錘、樁架以及動力裝置三部分。（1）樁錘。

樁錘是對樁施加沖擊力，把樁沉入土中的主要機具。樁錘有落錘、汽錘(單動和雙動)、柴油錘、液壓錘和振動錘等。

a：落錘：為一鑄鐵塊，質量一般為1～2t，用卷揚機提起樁錘，用脫鉤裝置或松開卷揚機剎車使其自由下落到樁頂上，利用錘重下降沖擊樁頂，使樁沉入土中，如圖所示。落錘構造簡單，使用方便，沖擊力大，能隨意調整落距。但打樁速度慢，每分鐘6～12次，效率低。落錘主要適用于打設木樁以及細長的混凝土樁，在一般土層及含礫石的土層均可使用。j落錘單動汽錘雙動汽錘柴油錘1－進汽孔；2－排汽孔；3－活塞；4－汽孔5－燃油泵；6－樁帽；7－樁

b:汽錘：利用蒸汽或壓縮空氣的動力進行錘擊。根據其工作情況又分為單動汽錘和雙動汽錘。單動汽錘的沖擊體在上升時消耗動力，下降時靠自重，這種錘沖擊力大，結構簡單，落距小，對設備和樁頭的損傷較小，適用于打設各種類型的樁，常用錘質量為2.5～13.5t，每分鐘錘擊次數為60～80次。雙動汽錘的沖擊體升降均由動力推動，其沖擊頻率高，每分鐘為100～200次，沖擊力大，但設備笨重，移動較為困難，適用于打設各種樁，特別適用于打斜樁和拔樁，也可用于水下打樁，其錘質量為0.76～1.13t。

C:柴油錘：常用柴油樁錘總質量1.95~8.19t，沖擊活塞重0.8~3.6t,每分鐘沖擊次數36~52次。柴油錘需有樁架、動力等設備，但不需外接界能源，機架輕、移動方便、打樁速度快，適用于打設鋼板樁以及在軟弱地基上打設混凝土樁，但不適用于在松軟土或硬土中打樁。廣泛采用d：液壓錘：原理同蒸汽錘，但低噪聲。（二）樁架樁架的主要作用是在沉樁過程中保持樁的正確位置和在打樁過程中引導錘、樁的方向并保證樁錘按所要求的方向沖擊樁體。常用的樁架有滾管式樁架、軌道式樁架、步履式樁架、履帶式樁架，見圖。樁架示意1－柴油樁錘；2－立樁；3－回轉平臺；4－撐桿；5－司機室；6－平衡重；7－底盤（三）震動沉樁機：主要適用鋼板樁的下沉和上拔j（四）靜力壓樁機：消除噪聲、節約j二：靜力壓樁1:靜力壓樁是利用靜壓力將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。靜力壓樁機工作原理是在預制樁的壓入過程中，以樁機重力(自重和配重)作為作用力，克服壓樁過程中樁身周圍的摩擦力和樁尖阻力，將樁壓入土中。靜力壓樁適用于軟土地區的樁基施工。2:特點：

靜力壓樁法與錘擊沉樁法相比，具有如下的特點：（1）錘擊沉樁需要在樁頂產生很大的錘擊應力，才能使樁身克服各種摩阻力而沉入土中，因而在預制樁時，其混凝土的強度等級不應低于C30，在使用過程中，混凝土強度等級不需要C30，有部分材料不能充分發揮其作用。靜力壓樁，免去錘擊應力，只需要滿足吊樁彎矩、壓樁和使用期間的受力要求，因此，其截面尺寸、混凝土強度等級及配筋量都可以減少，可節省鋼材、混凝土量和降低施工成本。（2）使用靜力壓樁無噪音、無振動，對周圍環境的干擾和影響較小，特別適用于對噪音、振動有特殊要求的區域施工，如擴建工程、市區內基礎工程，精密儀器車間的擴建、改建工程。（3）錘擊沉樁時，樁頂要承受錘擊應力，因此樁頂、樁身容易被打碎，產生質量事故；當打樁順序不合理時，土體會水平擠動，其表面嚴重隆起，嚴重影響樁基質量。靜力壓樁，樁頂不會承受錘擊應力，可以避免樁頂破碎和樁身開裂，同時，壓入樁所引起

的樁周圍土體隆起和水平位移比沉樁小得多，因而對土體結構的破壞程度和破壞范圍要比錘擊沉樁小，可以確保施工質量，提高施工速度。（4）由于靜力壓樁的摩阻力與樁的承載力有線性關系，因此，不需要做試驗試樁便可得出單樁承載力。

靜力壓樁施工中，一般是采用分段預制、分段壓入、逐段接長的方法，其操作程序見圖。圖中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)分別為準備壓第一段樁、接第二段樁、接第三段樁、整根樁壓平入地面、采用送樁壓樁到設計標高。(a)(b)(c)(d)(e)壓樁程序示意圖1－第一段樁2－第二段樁2－第二段樁3－第三段樁4－送樁5－接樁結點打樁施工工藝：打樁順序

由于打樁對土體的擠密作用，使先打的樁因受水平推擠而造成偏移和變位，或被垂直擠拔造成浮樁，而后打入的樁因土體擠密，難以達到設計標高或入土深度，或造成土體隆起和擠壓，截樁過大。因此，進行群樁打入施工時，為了保證打樁工程質量，防止周圍建筑物受土體擠壓的影響，打樁前應根據樁的密集程度、樁的規格、長短和樁架的移動方便等因素來正確選擇打樁順序。(a)逐排打設(b)從兩側向中間打設(c)自中部向四周打設(d)由中間向兩側打設

打樁方法1、定錘吊樁什么叫吊樁？什么事樁帽2、打樁：重錘低擊低提重打3、接樁4、送樁5、測量記錄四、樁及樁頭處理空心管樁預制樁：鑿樁頭接長樁身預制樁施工注意事項：表明樁身被破壞的現象是：樁錘回彈、貫入度突增、錘擊時樁彎曲、傾斜、滾動、樁頂破壞加劇。j當樁規格、埋深、長度不同時，宜按先大后小、先深后淺、先長后短的方式進行施打。在實際施工過程中，不僅要考慮打樁順序，還要考慮樁架的移動是否方便。如果自然地面標高接近樁頂的設計標高，而持力層的標高不盡相同，預制樁不可能根據持力層標高的不同而設計各種尺寸和長度的樁，這樣，打樁完畢后，其樁頂會高于地面，當樁頂高于樁架底面高度時，樁架不能向前移動到下一個樁位繼續打樁，只能后退打樁，這就是所謂的“退打”，此時，樁不能預先布置在場內，只能采用隨打隨運。在打樁后，樁頂標高低于樁架底面高度，樁架可以向前移動來打樁，稱為“頂打”，此時，只要場地允許，預制樁可以預先布置在場地內以便施工，同時可避免樁的二次搬運。第三節混凝土灌注樁施工直接在所設計的樁位上開孔，成孔后在孔內加放鋼筋籠，灌注混凝土而成。由于具有施工時無振動、無擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區使用等優點，灌注樁在施工中得到較為廣泛的應用j。根據成孔工藝的不同，灌注樁可以分為干作業成孔的灌注樁、泥漿護壁成孔的灌注樁和人工挖孔的灌注樁等。一、成孔前準備工作1、定樁位確定成孔施工順序對土是否有擠密作用、凈距。2、鋼筋籠制作：要求是什么？3、混凝土配置：符合設計要求檢查成孔質量合格后應該盡快澆筑混凝土。鋼筋籠放入樁孔后4h內，必須灌注混凝土，并做好記錄。j二、成孔方法1、機械鉆孔灌注樁螺旋鉆孔灌注樁：干作業成孔，適用于地下水位以