混凝土灌注樁是一種直接在現(xiàn)場樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)澆筑混凝土或安放鋼筋籠再澆注混凝土而成的樁。與預制樁相比，具有施工低噪音、低振動、樁長和直徑可按設計要求變化自如、樁端能可靠地進入持力層或嵌入巖層、單樁承載力大、擠土影響小、含鋼量低等特點。但成樁工藝較復雜，成樁速度比預制打入樁慢，成樁質(zhì)量與施工有密切關(guān)系。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、爆擴灌注樁等。
⑴灌注樁施工準備工作
1)確定成孔施工順序
鉆孔灌注樁和機械擴孔對土沒有擠密作用，一般可按鉆機行走最方便等現(xiàn)場條件確定成孔施工順序。沉管灌注樁和爆擴灌注樁對土有擠密、振動影響，可結(jié)合現(xiàn)場施工條件確定施工順序：間隔一個或兩個樁位成孔；在鄰樁混凝土初凝前或終凝后成孔；五根以上單樁組成的群樁基礎(chǔ)，中間的樁先成孔，外圍的樁后成孔；同一個樁基礎(chǔ)的爆擴灌注樁，可采用單爆或聯(lián)爆法成孔。
2)成孔深度的控制
摩擦型樁：摩擦樁以設計樁長控制成孔深度；端承摩擦樁必須保證設計樁長及樁端進入
持力層深度；當采用錘擊沉管法成孔時，樁管入土深度以標高控制為主，以貫入度控制為輔。
端承型樁：當采用錘擊法成孔時，沉管深度控制以貫入度為主，設計持力層標高控制為
輔。
3)鋼筋籠的制作
制作鋼筋籠時，要求主筋環(huán)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規(guī)定。箍筋和主筋之間一般采用點焊。分段制作的鋼筋籠，其接頭宜采用焊接并應遵守《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》。
鋼筋籠吊放入孔時，不得碰撞孔壁。灌注混凝土時應采取措施固定鋼筋籠的位置，避免鋼筋籠受混凝土上浮力的影響而上浮。
也可待澆筑完混凝土后，將鋼筋籠用帶帽的平板振動器振入混凝土灌注樁內(nèi)。
4)混凝土的配制
配制混凝土所用的材料與性能要進行選用。灌注樁混凝土所用粗骨料可選用卵石或碎石，其最大粒徑不得大于鋼筋凈距的1/3，對于沉管灌注樁且不宜大于50mm；對于素混凝土樁，不得大于樁徑的1/4，一般不宜大于70mm。坍落度隨成孔工藝不同而有各自的規(guī)定?；炷翉姸鹊燃壊粦陀贑15，水下澆注混凝土不應低于C20。水下澆注混凝土具有無振動、無排污的優(yōu)點，又能在流砂、卵石、地下水、易塌孔等復雜地質(zhì)條件下順利成樁，而且由于其擴散滲透的水泥漿而大大提高了樁體質(zhì)量，其承載力為一般灌注樁的1.5～2倍。
⑵鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁是指利用鉆孔機械鉆出樁孔，并在孔中澆注混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁。根據(jù)鉆孔機械的鉆頭是否在土壤的含水層中施工，又分為泥漿護壁成孔和干作業(yè)成孔兩種施工方法。
1)泥漿護壁成孔灌注樁
泥漿護壁成孔灌注樁適用于地下水位較高的地質(zhì)條件。先由鉆孔設備進行鉆孔，待孔深達到設計要求后清孔，方入鋼筋籠，然后進行水下澆注混凝土而成樁。為防止在鉆孔過程中塌孔，在孔中注入相對密度有一定要求的泥漿進行護壁。按設備又分沖抓、沖擊、回轉(zhuǎn)鉆及潛水鉆成孔法。前兩種適用于碎石土、砂土、粘性土及風化巖地基，后一種則適用于粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土及砂土。
①施工設備
泥漿護壁成孔灌注樁所用的成孔機械主要有沖擊鉆機、回轉(zhuǎn)鉆機、潛水鉆機等。在此主要介紹潛水鉆機。
回轉(zhuǎn)鉆機是由動力裝置帶動鉆機回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動，由其帶動帶有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動，由鉆頭切削土壤。根據(jù)泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔的工藝為由空心鉆桿內(nèi)部通入泥漿或高壓水，從鉆桿底部噴出，攜帶鉆下的土渣沿孔壁向上流動，將土渣從孔口帶出流入泥漿沉淀池。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔的工藝為泥漿或清水由鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙流入鉆孔，然后由吸泥泵等在鉆桿內(nèi)形成真空，使之攜帶鉆下的土渣由鉆桿內(nèi)腔返回地面而流向泥漿池。反循環(huán)工藝的泥漿上流的速度較高，能攜帶較大的土渣。
潛水鉆機是一種旋轉(zhuǎn)式機械，由防水電機、減速機構(gòu)和鉆頭等組成。動力和變速機構(gòu)裝設在具有絕緣和密封裝置的電鉆外殼內(nèi)，且與鉆頭緊密連接在一起，因而能共同潛入水下作業(yè)。目前使用的潛水鉆機(QSZ一800型)，鉆孔直徑400～800mm，最大鉆孔深度50m。潛水鉆機既適用于水下鉆孔，也可用于地下水位較低的干土層中鉆孔。
沖擊鉆主要用于在巖土層中成孔，成孔是將沖錐式鉆頭提升一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖土層，然后用淘渣筒來淘取孔內(nèi)的渣漿。
②施工方法
泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程如圖2-24所示。
圖2-24 泥漿護壁成孔灌注樁工藝流程圈
(a)鉆孔；(b)清孔；(c)放入鋼筋籠；(d)水下澆筑混凝土
1-鉆機；2-護筒；3-泥漿護壁；4-壓縮空氣；5-清水；6-鋼筋籠；7-導管；8-混凝土；9-地下水位
測定樁位 根據(jù)建筑的軸線控制樁定出樁基礎(chǔ)的每個樁位，可用小木樁標記。樁位放線允許偏差20mm。灌注混凝土之前，應對樁基軸線和樁位復查一次，以免木樁標記變動而影響施工。
埋設護筒 護筒一般由4～8mm厚鋼板制成的圓筒，其內(nèi)徑應大于鉆頭直徑，當用回轉(zhuǎn)鉆時，宜大100mm；用沖擊鉆時，宜大200mm，以方便鉆頭提升等操作。其上部宜開設1~2個溢漿孔，便于溢出泥漿并流回泥漿池進行回收。埋設護筒時先挖去樁孔處表土，將護筒埋入土中。護筒的作用有：成孔時引導鉆頭方向；提高孔內(nèi)泥漿水頭，防止塌孔；固定樁孔位置、保護孔口。因此，護筒位置應埋設準確并保持穩(wěn)定。護筒中心與樁位的中心線偏差不得大于50mm。護筒與坑壁之間用粘土分層填實，以防漏水。護筒的埋深在粘土中不小于1.0m；在砂土中不宜小于1.5m。護筒頂面應高于地面0.4～0.6m，并應保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1m以上。
制備泥漿 制備泥漿的方法應根據(jù)土質(zhì)條件確定：在粘性土中成孔時可在孔中注入清水，鉆機旋轉(zhuǎn)時，切削土屑與水拌合，用原土造漿護壁、排渣，泥漿相對密度應控制在1.1～1.2；在其它土中成孔時，泥漿制備應選用高塑性粘土或膨潤土。泥漿的作用是將鉆孔內(nèi)不同土層中的空隙滲填密實，使孔內(nèi)滲漏水達到最低限度，并保持孔內(nèi)維持著一定的水壓以穩(wěn)定孔壁。因此在成孔過程中嚴格控制泥漿的相對密度很重要。在砂土和較厚的夾砂層中成孔時，泥漿相對密度應控制在1.1～1.3；在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿相對密度應控制在1.3～1.5。施工中應經(jīng)常測定泥漿相對密度，并定期測定粘度、含砂率和膠體率等指標，及時調(diào)整。廢棄的泥漿、泥渣應妥善處理。
成孔 樁架就位后，鉆機進行鉆孔。鉆孔時應在孔中注入泥漿，并始終保持泥漿液面高于地下水位1.0m以上，以起護壁、攜渣、潤滑鉆頭、降低鉆頭發(fā)熱、減少鉆進阻力等作用。
鉆孔進尺速度應根據(jù)土層類別、孔徑大小、鉆孔深度和供水量確定。對于淤泥和淤泥質(zhì)土不宜大于1m／min，其它土層以鉆機不超負荷為準，風化巖或其它硬土層以鉆機不產(chǎn)生跳動為準。
清孔 鉆孔深度達到設計要求后，必須進行清孔。對于孔壁土質(zhì)較好不易塌孔的樁孔，可用空氣吸泥機清孔，氣壓為0.5Mpa，被攪動的泥渣隨著管內(nèi)形成的強大高壓氣流向上涌，從噴口排出，直至孔口噴出清水為止；對于穩(wěn)定性差的孔壁應用泥漿(正、反)循環(huán)法或掏渣筒清孔、排渣。用原土造漿的鉆孔，可使鉆機空轉(zhuǎn)不進尺，同時注入清水，等孔底殘余的泥塊已磨漿，排出泥漿比重降至1.1左右(以手觸泥漿無顆粒感覺)，即可認為清孔己合格。對注入制備泥漿的鉆孔，可采用換漿法清孔，至換出泥漿比重小于1.15～1.25為合格。清孔過程中，必須及時補給足夠的泥漿，以保持漿面穩(wěn)定?？椎壮猎穸葘τ诙顺袠恫淮笥?00mm，對于摩擦樁不大于300mm。清孔滿足要求后,應立即吊放鋼筋籠并灌注混凝土。
下鋼筋籠，澆混凝土 清孔完畢后，應立即吊放鋼筋籠，及時進行水下澆注混凝土。鋼筋籠埋設前應在其上設置定位鋼筋環(huán)，混凝土墊塊或于孔中對稱設置3～4根導向鋼筋，以確保保護層厚度。水下澆注混凝土通常采用導管法施工。導管法水下澆注混凝土方法見第四章。
2)干作業(yè)成孔灌注樁
干作業(yè)成孔灌注樁施工工藝如圖2-25所示。與泥漿護壁成孔灌注樁類似而簡單，適用于地下水位較低、在成孔深度內(nèi)無地下水的干土層中樁基的成孔施工。
①施工設備
主要有螺旋鉆機、鉆孔擴機、機動或人工洛陽鏟等。目前常用螺旋鉆機成孔。
螺旋鉆機利用動力帶動螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)，使鉆頭上的葉片旋轉(zhuǎn)向下切削土層，削下的土屑靠與土壁的摩擦力沿葉片上升排出孔外。適用于地下水位以上的一般粘性土、砂土或人工填土地基的成孔。
在軟塑土層含水量大時，可用疏紋葉片鉆桿，以便較快地鉆進。在可塑或硬塑粘土中，
或含水量較小的砂土中應用密紋葉片鉆桿，以便緩慢、均勻、平穩(wěn)地鉆進。
常用的螺旋鉆機有履帶式和步履式兩種。前者一般由W1001履帶車、支架、導桿、鵝
頭架滑輪、電動機頭、螺旋鉆桿及出土筒組成。后者的行走度盤為步履式，在施工時用步履
進行移動。步履式機下裝有活動輪子，施工完畢后裝上輪子由機動車
聯(lián)系客服
