灌注樁

灌注樁按其成孔方法不同，可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴(kuò)灌注樁等。

灌注樁鉆孔灌注

指利用鉆孔機(jī)械鉆出樁孔，并在孔中澆筑混凝土（或先在孔中吊放鋼筋籠）而成的樁。

根據(jù)鉆孔機(jī)械的鉆頭是否在土的含水層中施工，又分為泥漿護(hù)壁成孔和干作業(yè)成孔及套管護(hù)壁三種方法。

（1）泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工工藝流程：場地平整→樁位放線→開挖漿池、漿溝→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位、孔位校正→成孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→第一次清孔→質(zhì)量驗(yàn)收→下鋼筋籠和鋼導(dǎo)管→第二次清孔→澆筑水下混凝土→成樁。

（2）干作業(yè)成孔灌注樁施工工藝流程：測定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆筑混凝土。

鉆孔灌注樁施工技術(shù)是一種施工成本低、施工操作簡單、無振動(dòng)及噪音及擠土效應(yīng)的混凝土技術(shù)。鉆孔灌注樁施工技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到建筑工程施工領(lǐng)域。大量實(shí)踐案例表明，鉆孔灌注樁具有較高的安全性及較強(qiáng)的穩(wěn)定性，即混凝土漿液滲透至土層深處，能使土層與灌注樁體緊密結(jié)合起來，從而使地基更加牢固可靠，同時(shí)灌注樁能夠有效控制地基沉降，從而對土層產(chǎn)生壓實(shí)效果；鉆孔灌注樁對土層起著較好的滲透、壓密及劈裂作用，且三者間的相互作用能使土層更加穩(wěn)固。鉆孔灌注樁的施工環(huán)境極其惡劣，因此應(yīng)用過程勢必受到諸多因素的影響?？梢姡訌?qiáng)對鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用研究具有現(xiàn)實(shí)意義。

灌注樁沉管灌注

指利用錘擊打樁法或振動(dòng)打樁法，將帶有活瓣式樁尖或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊澆筑混凝土（或先在管內(nèi)放入鋼筋籠），邊錘擊或振動(dòng)邊拔管而成的樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁，后者稱為振動(dòng)沉管灌注樁。

沉管灌注樁成樁過程為：樁機(jī)就位→錘擊（振動(dòng)）沉管→上料→邊錘擊（振動(dòng)）邊拔管，并繼續(xù)澆筑混凝土→下鋼筋籠、繼續(xù)澆筑混凝土及拔管→成樁。

灌注樁人工挖孔

指樁孔采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全，施工時(shí)必須考慮預(yù)防孔壁坍塌和流砂現(xiàn)象發(fā)生，制定合理的護(hù)壁措施。護(hù)壁方法可以采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、噴射混凝土護(hù)壁、磚砌體護(hù)壁、沉井護(hù)壁、鋼套管護(hù)壁、型鋼或木板樁工具式護(hù)壁等多種。以應(yīng)用較廣的現(xiàn)澆混凝土分段護(hù)壁為例說明人工挖孔樁的施工工藝流程。

人工挖孔灌注樁的施工程序是：場地整平→放線、定樁位→挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆筑第一節(jié)混凝土護(hù)壁→在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線→安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架、起重卷揚(yáng)機(jī)或電動(dòng)葫蘆、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等→第二節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁，校核樁孔垂直度和直徑→拆上節(jié)模板，支第二節(jié)模板，澆筑第二節(jié)混凝土護(hù)壁→重復(fù)第二節(jié)挖土、支模、澆筑混凝土護(hù)壁工序，循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度→進(jìn)行擴(kuò)底（當(dāng)需擴(kuò)底時(shí)）→清理虛土、排除積水，檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆筑樁身混凝土。

灌注樁爆擴(kuò)灌注樁

指用鉆孔爆擴(kuò)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(kuò)大頭，再放入鋼筋籠，澆注樁身混凝土。

由于具有施工時(shí)無振動(dòng)、無擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區(qū)使用等優(yōu)點(diǎn)，灌注樁在施工中得到較為廣泛的應(yīng)用。根據(jù)成孔工藝的不同，灌注樁可以分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁和人工挖孔的灌注樁等。

灌注樁施工方法

灌注樁因成孔的機(jī)械不同而通常有以下幾種成孔施工方法：

(1)螺旋鉆機(jī)成孔法；

(2)潛水鉆機(jī)成孔法；

(3)沖擊鉆機(jī)成孔法；

(4)正循環(huán)回轉(zhuǎn)法；

(5)反循環(huán)回轉(zhuǎn)法；

(6)沖抓鉆機(jī)成孔法；

(7)旋轉(zhuǎn)錐鉆孔法；

(8)簡易取土鉆孔法。

灌注樁質(zhì)量預(yù)防

（1）事故特征

經(jīng)檢查成樁混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)要求，有的樁混凝土振搗不密實(shí)，有蜂窩、空洞、夾泥、離析等缺陷，影響成樁的質(zhì)量。

（2）原因分析

1）混凝土用的原材料質(zhì)量差，如使用小水泥廠生產(chǎn)的水泥， 強(qiáng)度不穩(wěn)定，砂、石子級(jí)配不良，含泥量大于3%;混凝土攪拌不按配合比計(jì)量，攪拌不均勻。

2）灌注工藝不當(dāng)，沒有分層灌注、分層振搗密實(shí)。

3）灌混凝土的漏斗位置歪斜，灌混凝土?xí)r斜落碰撞樁壁使土掉落在混凝土中而夾泥。有的后放鋼筋籠，且吊放位置不直，碰落孔壁土層掉在混凝土上造成斷層。

（3）處理方法

1）從檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)成樁的上部有夾泥和不密實(shí)等質(zhì)量問題時(shí)，可挖除樁周上，將該段鑿除，用比原設(shè)計(jì)提高一級(jí)混凝土強(qiáng)度，立模補(bǔ)澆到標(biāo)高?；?qū)⑷毕萏幥宄炙刹糠?，采取擴(kuò)大斷面補(bǔ)強(qiáng)的方法。

2）經(jīng)檢測單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，需會(huì)同有關(guān)人員研究加固方案。一般采取補(bǔ)樁、擴(kuò)大承臺(tái)面積等方法。

（4）預(yù)防措施

1)控制混凝土的原材料質(zhì)量。進(jìn)場水泥要核查出廠合格證， 檢驗(yàn)水泥的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，如儲(chǔ)存期超過3個(gè)月或受潮結(jié)塊的水泥，須復(fù)試后按復(fù)試標(biāo)號(hào)應(yīng)用。選用潔凈的中粗砂，選用級(jí)配良好且含泥量不大于2%的石子。

2）攪拌混凝土配合比應(yīng)按要求的強(qiáng)度等級(jí)、施工的坍落度、原材料由試驗(yàn)室從多組試配比中選取質(zhì)優(yōu)、價(jià)格低、利于施工的最佳配合比。正確計(jì)量，每盤混凝土的材料重量偏差不宜超過下列規(guī)定：水泥、外摻混合料；2%；粗、細(xì)骨料：3%;水及外加劑溶液：2%。

3）攪拌混凝土?xí)r，應(yīng)優(yōu)先選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)；摻外加劑時(shí)攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長。

4)灌注混凝土?xí)r，每次澆注高度不得大于1.5m。應(yīng)隨澆隨振動(dòng)，確保振搗密實(shí)。

5)灌混凝土的漏斗必須放正，確?；炷链怪毕侣?。鋼筋 籠安放必須吊直輕放，防止碰撞孔壁。

灌注樁是直接在設(shè)計(jì)樁位造孔，然后灌注混凝土成樁。它僅承受軸向壓力的灌注樁，可不配置鋼筋。機(jī)挖異形灌注樁。機(jī)挖異形灌注樁是指使用有關(guān)機(jī)械挖掘成孔，然后安放鋼筋籠，灌注混凝土成樁。但要實(shí)施它相當(dāng)困難，例如異形沉管灌注樁樁模沉入土層后在未灌入混凝土前，模板必須承受模內(nèi)外土壓差，而深層土壓力十分巨大 ，模體的剛度就成為實(shí)施的關(guān)鍵，采用過厚的模板是不現(xiàn)實(shí)的。問題就變?yōu)槿绾卧诓煌墓こ桃髼l件下優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇最佳的樁形和相應(yīng)模具 。

嵌巖灌注樁的承載性狀由于長徑比、覆蓋土層性質(zhì)、嵌巖段巖性、施工工藝不同而有顯著差異。我國現(xiàn)行的關(guān)于嵌巖灌注樁承載力的計(jì)算模式大體有兩類, 一類是只計(jì)樁端阻力, 另一類是只計(jì)嵌巖部分的側(cè)阻力和端阻力。兩者都不計(jì)覆蓋土層的側(cè)阻力, 所以兩者用于計(jì)算長徑比較大的建筑物嵌巖灌注樁存在與實(shí)際承載力性狀不符合的缺點(diǎn)?？紤]長徑比較大的灌注樁豎向極限承載力, 其側(cè)阻力先于端阻力發(fā)揮, 屬于端承-摩擦型樁。

按《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定, 恒載效應(yīng)的變異系數(shù)為0. 07, 服從正態(tài)分布, 活載效應(yīng)的變異系數(shù)取為0. 29。取土性參數(shù)和荷載效應(yīng)作為基本隨機(jī)變量, 幾何尺寸視為定值 。