建筑施工手冊系列之地基處理與樁基工程7-2-7混凝土灌筑樁文庫-資料下載頁

【導讀】此被廣泛地采用。但存在掏泥渣較費工費時，不能連接作業，成孔速。適用于黃土、粘性土或粉質粘土和人工雜填土層中應用，特別。亦可克服，但對淤泥及淤泥質土，則要十分慎重，對地下水大的土層，會使樁端承載力和摩阻力大幅度降低，不宜使用。能見表7-58，亦可用簡易的沖擊鉆機。它由簡易鉆架、沖。所用鉆具按形狀分，常用有十字鉆頭和三翼鉆頭兩種；前者專用于礫石層和巖層；后者適用于土層。鉆頭和鉆機用鋼絲繩連。接，鉆頭重~，鉆頭直徑60~150cm。轉向裝置是一個活動的吊。環，它與主挖鋼繩的吊環聯結提升沖錘。掏渣筒用于掏取泥漿及孔底。的作用是保護孔口、定位導向，維護泥漿面，防止坍方。排渣時，必須及時向孔內補充泥漿，以防虧漿造成。發現偏斜應立即停止鉆進，采取措施進行糾偏。水位高度應大于地下水位1m以上。鋼筋籠下完并檢查無誤。后應立即澆筑混凝土，間隔時間不應超過4h，以防泥漿沉淀和坍孔。

　　

【正文】 入混凝土內 2． 鋼筋的密度比混凝土大，受振動作用，使鋼筋或鋼筋籠沉入混凝土 在樁頂部分采用較干硬性混凝土；鋼筋或鋼筋籠放入混凝土后，上部用鋼管將鋼筋或鋼筋籠架起，支在孔壁上，可防止相鄰樁振動時下沉；指定專人鏟去樁頂雜物、浮漿，重新補足混凝土 超量 （澆筑混凝土時，混凝土的用量比正常情況下大一倍以上） 1． 在飽和淤泥質軟土中成樁，土受到擾動，強度大大降低，由于混凝土對土壁側壓力作用，而使土壁壓縮 ，樁身擴大 2．地下遇有土洞、墳坑、溶洞、下水道、枯井、防空洞等洞穴 在飽和淤泥質軟土層中成樁；宜先打試驗樁，如發現混凝土用量過大，應與設計單位研究改用其他樁型；施工前應通過釬探了解工程范圍內的地下洞穴情況，如發現洞穴，預先挖開或鉆孔，進行填塞處理，再行施工 樁達不到最終控制要求 （樁管下沉沉不到設計要求的深度） 1．遇有較厚的硬夾層或大塊孤石、混凝土塊等地下障礙物 2． 實際持力層標高起伏較大，超過施工機械能力，樁錘選擇太小或太大，使樁沉不到或沉過要求的控制標高 3． 振動沉樁機的振動參數（如激振力、振幅、 頻率等）選擇不合適，或因振動壓力不夠而使套管沉不下去 4． 套管細長比過大，剛度較差，在沉管過程中，產生彈性彎曲而使錘擊或振動能量減弱，不能傳至樁尖處 認真勘察工程范圍內的地下硬夾層及埋設物情況，遇有難以穿透的硬夾層，應用鉆機鉆透，或將地下障礙物清除干凈；根據工程地質條件，選用合適的沉樁機械和振動參數，沉樁時，如因正壓力不夠而沉不下去時．可用加配重或加壓的辦法來增加正壓力；錘擊沉管時，如錘擊能力不夠，可更換大一級的錘；套管應有一定的剛度，細長比不宜大于 40 樁尖進水、進泥砂 （套管活瓣處涌水或泥砂進入樁管內 ） 1．地下涌水量大，水壓大 2．沉樁時間過長 3．樁尖活瓣縫隙大或樁尖被打壞 地下涌水量大時，樁管應用 高水泥砂漿封底，再灌 1m高混凝土，然后沉入；少量進水（＜ 20cm）可在灌第一槽棍凝土酌減用水量處理；沉樁時間不要過長；樁尖損壞，不密合，可將樁管拔出，樁尖活瓣修復改正后，將孔回填，重新沉入 吊腳樁 （樁下部混凝土不密實或脫空，形成空腔） 1．樁尖活瓣受土壓實，抽管至一定高度才張開 2． 混凝土干硬，和易性差，下落不密實，形成空隙 3． 預制樁尖被打碎縮入樁管內．泥砂與水擠入管中 為防止活瓣不張開，可 采取“密振慢抽”方法，開始拔管 50cm，可將樁管反擂幾下，然后再正常拔管；混凝土應保持良好和易性，坍落度應不小于 5~7cm；嚴格檢查預制樁尖的強度和規格，防止樁尖打碎或壓入樁管 7277 錘擊沉管灌筑樁 錘擊沉管灌筑樁系用錘擊打樁機，將帶活瓣樁尖或設置鋼筋混凝土預制樁尖（靴）的鋼管錘擊沉入土中，然后邊澆筑混凝土邊用卷揚機拔樁管成樁。其工藝特點是：可用小樁管打較大截面樁，承載力大；可避免坍孔、瓶頸、斷樁、移位、脫空等缺陷；可采用普通錘擊打樁機施工，機具設備和操作簡便，沉樁速度快。但樁機較笨重，勞動強度 較大，再要特別注意安全。適于粘性土、淤泥、淤泥質土、稍密的砂土及雜填土層中使用，但不能用于密實的中粗砂、砂礫石、漂石層中使用。 1．機具設備及材料要求 主要設備為一般錘擊打樁機，如落錘，柴油錘、蒸汽錘等。 由樁架、樁錘、卷揚機、樁管等組成。樁管直徑可達 500mm，長 8~15m，常用錘擊式打樁機型號及技術性能見表 747~表 75圖778。配套機具有下料斗、 1t 機動翻斗車、混凝土攪拌機等。 圖 778 柴油錘擊打樁機 1樁架； 2樁錘； 3履帶式起重機； 4樁 混凝土材料要求：混凝土強度等級不低于 C15；水泥用強度等級 ，要求新鮮無結塊；粗骨料粒徑不大于 30mm，坍落度一般為 5~7cm。 2．施工工藝方法要點 （ 1） 錘擊沉管灌筑樁成樁工藝如圖 779。錘擊成樁過程為： 1）樁機就位：就位后吊起樁管，對準預先埋好的預制鋼筋混凝土樁尖（圖780），放置麻（草）繩墊于樁管與樁尖連接處，以作緩沖層和防地下水進入，然后緩慢放入樁管，套 入 樁尖壓入土中； 2） 沉管：上端扣上樁帽先用低錘輕擊，觀察無偏移，才正常施打，直至符合設計要求深度，如沉管過程中樁尖損壞，應及時拔出樁管，用土或砂填實后另安 樁尖重新沉管； 3） 上料：檢查套管內無泥漿或水時，即可澆筑混凝土，混凝土應灌滿樁管； 4） 拔管：拔管速度應均勻，對一般土可控制在不大于 1m/min；淤泥和淤泥質軟土不大于 ；在軟弱土層軟硬土層交界處宜控制在 ~。采用倒打拔管的打擊次數：單動氣錘不得少于 50 次 /min；自由落錘輕擊（小落錘輕擊）不得少于 40 次 /min；在管底未拔至樁頂設計標高之前，倒打和輕擊不得中斷。第一次拔管高度不宜過高，應控制在能容納第二次需要灌入的混凝土數量為限，以后始終保持使管內混凝土量略高于地面； 5）當 混凝土灌至鋼筋籠底標高時，放入鋼筋骨架，繼續澆筑混凝土及拔管，直到全管拔完為止。 圖 779 錘擊沉管灌筑樁成樁工藝 （ a）就位；（ b） 沉入套管；（ c）開始澆筑混凝土；（ d）邊錘擊邊拔管，并繼續澆筑混凝土； （ e）下鋼筋籠，并繼續澆筑混凝土；（ f）成型 圖 780 鋼筋混凝土預制樁尖構造 1吊鉤 1φ 6mm； 2吊環 1φ 10mm （ 2） 錘擊沉管成樁宜按樁基施工順序依次退打，樁中心距在 4倍樁管外徑以內或小于 2m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。 （ 3） 當為擴大 樁徑，提高承載力或補救缺陷，可采用復打法。復打方法和要求同振動沉管灌筑樁，但以擴大一次為宜。當作為補救措施時，常采用半復打法或局部復打法。 3． 施工常遇問題及預防處理措施（表 787） 7278 套管夯擴灌筑樁 夯壓成型灌筑樁又稱夯擴樁，是在普通錘擊沉管灌筑樁的基礎上加以改進發展起來的 一種新型樁，由于其擴底作用，增大了樁端支撐面積，能夠充分發揮樁端持力層的承載潛力，具有較好的技術經濟指標，在國內許多地區得到廣泛地應用。特點是：在樁管內增加了一根與外樁管長度基本相同的內夯管，以代替鋼筋混凝土預制樁靴，與 外管同步打入設計深度，并作為傳力桿將樁錘擊力傳至樁端夯擴成大頭形，并且增大了地基的密實度，同時利用內管和樁錘的自重將外管內的現澆樁身混凝土壓密成型，使水泥漿壓入樁側土體并擠密樁側的土，使樁的承載力大幅度提高，同時設備簡單，上馬快，操作方便，可消除一般灌筑樁易出現縮頸、裂縫、混凝土不密實、回淤等庇病，保證工程質量；而且技術可靠，工藝合理，經濟實用，單樁承載力可達 1100kN，工程造價比一般混凝土灌筑樁基降低 30%~40%。適用于一般粘性土、淤泥、淤泥質土、黃土、硬粘性土；亦可用于有地下水的情況；可在 20 層以下 的高層建筑基礎中應用。 1．機具設備 沉管機械采用錘擊式沉樁機或 D16~32筒式柴油打樁機、靜力壓樁機，并配有 2 臺 2t 慢速卷揚機，用于拔管。樁管由外管（套管）和內管（夯管）組成（圖 781）。外管直徑為 325mm（或 377mm）無縫鋼管；內管直徑為 219mm，壁厚 10mm，長比外管短 100mm，內夯管底端可采用閉口平底或閉口錐底。 圖 781 夯擴灌注樁樁管構造 1柴油打樁機樁帽； 28M16179。 60 螺栓； 3附加樁帽； 4套管吊耳； 5φ 219mm夯管； 6φ 290179。 10mm夯頭； 7φ 325179。 10mm套管 2．施工工藝方法要點 （ 1） 夯擴樁的施工工藝程序是（圖 782） ： 1） 按基礎平面圖測放出各樁的中心位置，并用套板和撒石灰標出樁位； 2） 機架就位，在樁位墊一層 150~200mm厚與灌筑樁同強度等級的干硬性混凝土，放下樁管，緊壓在其上面，以防回淤； 3） 將外樁管和內套管套疊同步打入設計深度； 4） 拔出內夯管并在外樁管內灌入第一批混凝土，高度為 H，混凝土量一般為 ~； 5） 將內夯管放回外樁管中壓在混凝土面上，并將外樁管拔起 h高度 （ h＜ H） ，一般為 ~；6） 用樁錘通過內夯管將外樁管中灌入 的混凝土擠出外管； 7） 將內外管再同時打至設計要求的深度（ h 深處），迫使其內混凝土向下部和四周基土擠壓，形成擴大的端部，完成一次夯擴。或根據設計要求，可重復以上施工程序進行二次夯擴； 8） 拔出內夯管在外管內灌第二批混凝土，一次性澆筑樁身所需的高度； 9） 再插入內夯管緊壓管內的混凝土，邊壓邊徐徐拔起外樁管，直至拔出地面。以上 H、 h、 c等參數要通過試驗確定，作為施工中的控制依據。 圖 782 夯擴灌注樁施工工藝流程 （ a） 內外管同步夯入土中； （ b） 提升內夯管、除去防淤套管，澆筑第一批混凝土； （ c）插入內夯管，提 升外管；（ d）夯擴； （ e）提升內夯管，澆筑第二批混凝土，施下內夯管加壓，拔起外管 1鋼絲繩； 2原有樁帽； 3特制樁帽； 4防淤套管； 5外管； 6內夯管； 7干混凝土 （ 2） 端夯擴沉管灌注樁亦可應用以下兩種方法形成： 1） 沉管由樁管和內擊錘組成，沉管在振動力及機械自重作用下，到達設計位置后，灌入混凝土，用內擊錘夯擊管內混凝土使其形成擴大頭； 2） 采用單管，用振動加壓將其沉到設計要求的深度，往管內灌入一 定高度的擴底混凝土后向上提管，此時樁尖活瓣張開，混凝土進入孔底，由于樁尖受自重和外側阻力關閉，再將樁管加壓 振動復打，迫使擴底混凝土向下部和四周擠壓，形成擴大頭。 （ 3） 如有地下水或滲水，沉管過程、外管封底可采用干硬性混凝土或無水混凝土，經夯實形成阻水、阻泥管塞，其高度一般為100mm。 （ 4） 樁的長度較大或需配置鋼筋籠時，樁身混凝土宜分段澆筑；拔管時，內夯管和樁錘應施壓于外管中的混凝土頂面，邊壓邊拔。 （ 5） 工程施工前宜進行試成樁，應詳細記錄混凝土的分次灌入量、外管上拔高度、內管夯擊次數、雙管同步沉入深度，并檢查外管的封底情況，有無進水、涌泥等，經核實后作為施工控制的依據。 （ 6） 樁端擴大頭進人持力層的深度不小 于 3m；當采用 工時，要保證每根樁的夯擴錘擊數不少于 50 錘，當不能滿足此錘擊數時，須再投料一次，擴大頭采用干硬性混凝土，坍落度應在 1~3cm左右。 7279 人工挖孔和挖孔擴底灌筑樁 人工挖孔灌筑樁系用人工挖土成孔，澆筑混凝土成樁；挖孔擴底灌筑樁，系在挖孔灌筑樁的基礎上，擴大樁底尺寸而成。這類樁由于其受力性能可靠，不需大型機具設備，施工操作工藝簡單，在各地應用較為普遍，已成為大直徑灌筑樁施工的一種主要工藝方式。 挖孔及挖孔擴底灌筑樁的特點是：單樁承載力高，結構傳力明確，沉降量小，可一柱一樁， 不需承臺，不需鑿樁頭；可作支撐、抗滑、錨拉、擋土等用；可直接檢查樁直徑、垂直度和持力土層情況，樁質量可靠；施工機具設備較簡單，都為工地常規機具，施工工藝操作簡便，占場地小；施工無振動、無噪聲、無環境污染，對周圍建筑物無影響；可多樁同時進行，施工速度快，節省設備費用，降低工程造價；但樁成孔工藝存在勞動強度較大，單樁施工速度較慢，安全性較差等問題，這些問題一般可通過采取技術措施加以克服。 挖孔及挖孔擴底灌筑樁適用于樁直徑 800mm 以上，無地下水或地下水較少的粘土、粉質粘土，含少量的砂、砂卵石、姜結石的粘土層采用 ，特別適于黃土層使用，深度一般 20m 左右，可用于高層建筑、公用建筑、水工結構（如泵站、橋墩作支撐、抗滑、擋土、錨拉樁之用）。對有流砂、地下水位較高、涌水量大的沖積地帶及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質土層，不宜采用。 1．構造要求 挖孔樁直徑（ d）一般為 800~2020mm，最大直徑可達 3500mm；樁埋置深度（樁長）一般在 20m 左右，最深可達 40m。當要求增大承載力、底部擴底時，擴底直徑一般為 ~．最大可達 ，擴底直徑大小按 （ d1－ d） /2： h＝ 1： 4， h1≥ （ d1－ d） /4進行控制 /（ 圖783a、 b）。一般采用一柱一樁，如采用一柱兩樁時，兩樁中心距不應小于 3d，兩樁擴大頭凈距不小于 1m（圖 783c），上下設置不小于（圖 783d）樁底宜挖成鍋底形，鍋底中心比四周低 200mm，根據試驗，它比平底樁可提高承載力 20%以上。樁底應支撐在可靠的持力層上，支撐樁大多采用構造配筋，配筋率以 %為宜，配筋長度一般為 1/2樁長，且不小于 10m；用于作抗滑、錨固，擋土樁的配筋，按全長或 2/3樁長配 置，由計算確定。箍筋采用螺旋箍筋或封閉箍筋，不小于φ 8@200mm，在樁頂 密一倍，以提高樁的抗剪強度。當鋼筋籠長度超過 時，為加強其剛度和整體性，可每隔 16~20mm焊接加強筋。鋼筋籠長超過 10m需分段拼接，拼接處應用焊接。樁混凝土強度等級不應低于 C20。 圖 783 人工挖孔和挖孔擴底灌筑樁 （ a）圓柱樁；（ b）擴底樁；（ c）、（ d）擴底樁群布置 2．機具設備及材料要求 提升機具包括： 1t 卷揚機配三木塔或 1t 以上單軌電動葫蘆（鏈條式）配提升金屬架與軌道，活底吊桶；挖孔工具包括：短柄鐵鍬、鎬、錘、釬。