【導(dǎo)讀】附件：（約3000漢字）；(與課題相關(guān)的1萬印刷符號(hào)左右)。Journal,1996,33,33:913-925.ofpile.

　　

【正文】 泥漿的影響，這不僅降低樁承載力的期望值，而且造成材料的嚴(yán)重浪費(fèi)。人工挖孔樁因難以達(dá)到更大的深度，其承載力也難盡如人意。鑒于灌 注樁的這種現(xiàn)狀，如何提高樁的施工工藝水平，使投入的材料得到更為合理的利用，以大幅度提高單樁承載力，就成為工程界備受關(guān)注的熱點(diǎn)問題。 鉆孔灌注樁的簡(jiǎn)介 灌注樁是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土 中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。 鉆孔灌注樁的特點(diǎn) 與沉入樁中的錘擊法相比，施工噪聲和震動(dòng)要小的多； 能建造比預(yù)制樁的直徑大的多的樁； 在各種地基上均可使用； 施工質(zhì)量的好壞對(duì)樁的承載力影響很大； 因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土質(zhì)量較難控制。 鉆孔灌注樁施工方法 沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過程是：平整場(chǎng)地 → 泥漿制備 → 埋設(shè)護(hù)筒 → 鋪設(shè)工作平臺(tái) → 安裝鉆機(jī)并定位 →鉆進(jìn)成孔 → 清孔并檢查成孔質(zhì)量 → 下放鋼筋籠 → 灌注水下混凝土 → 拔出護(hù)筒 →檢查質(zhì)量。施工順序： （ 1） 施工準(zhǔn)備 施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆具、場(chǎng)地布置等。鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆 孔機(jī)的應(yīng)用條件來選擇。 （ 2）鉆孔機(jī)的安裝與定位 安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基，可用推土機(jī)推平，在墊上鋼板或枕木加固。 為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī)，對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī)，先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合，將鉆桿移動(dòng)大致定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使起重 滑輪 、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于 2cm。對(duì)準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。 （ 3）埋設(shè)護(hù)筒 鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止 孔壁 坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí)，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。 護(hù)筒除起到這個(gè)作用外，同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。 (4)泥漿制備 鉆孔泥漿由水、粘土 (膨潤(rùn)土 )和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。 (5)鉆孔 鉆孔是一道 關(guān)鍵工序 ，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開孔質(zhì)量，為此必須對(duì)好中線及垂直度，并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣 (沖擊式用 )，還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí)，附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好，既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔，又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過遠(yuǎn)和 相互干擾。 (6)清孔 鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成樁質(zhì)量與樁身 曲直 。為此，除了鉆孔過程中密切觀測(cè)監(jiān)督外，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)對(duì) 孔深 、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過長(zhǎng)以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對(duì)于 摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí)，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于 30cm；當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí)，不大于 20cm。對(duì)于柱樁，要求在射水或射風(fēng)前，沉渣厚度不大于 5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通?？刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔，所需設(shè)備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。 (7)灌注水下混凝土 完孔之后，就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo) 管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。 影響鉆孔灌注樁承載性能的因素 在施工過程中，由于地質(zhì)、施工機(jī)械的影響，常造成樁底虛土（軟弱層段），其厚度一般為 ～ ，厚者可達(dá) 1m。特別是松軟地層中鉆孔，用泥漿護(hù)壁，孔底沉渣更不可避免；即使經(jīng)過特別仔細(xì)清孔，清孔后至灌注混凝土前，仍會(huì)沉淀一些沉渣，且在成孔過程中，都普遍存在對(duì)孔壁和孔底土層的擾動(dòng)。所有這些都影響了鉆孔灌注樁承載力的發(fā)揮。 樁的靜載試驗(yàn)表明，鉆孔灌注樁的端承力僅占其極限荷載的 15%～ 35%，側(cè)阻與端阻的發(fā)揮存在不同步現(xiàn) 象。要充分發(fā)揮側(cè)摩阻力只需幾個(gè)毫米的樁頂位移，而要充分發(fā)揮端阻力的作用，需要達(dá)到樁徑的 10%— 30%的樁頂位移。這么大的位移在工程上是不允許的。樁達(dá)到破壞時(shí)，側(cè)摩阻力達(dá)到極限而破壞，而端阻力得不到充分發(fā)揮，其潛力卻很大。這就是鉆孔灌注樁承載力上不去的原因。 研究表明，樁底虛土的存在，不僅影響端阻的發(fā)揮，也使側(cè)摩阻力受到損失。樁周軟弱夾層的存在，使得樁體與土體之間的摩擦性質(zhì)發(fā)生改變，對(duì)于以樁土之間通過摩擦傳遞荷載來講，是非常不利的。這正是鉆孔灌注樁承載效益不高的另一原因。 提高鉆孔灌注樁承載力的對(duì)策 根 據(jù)以上鉆孔灌注樁承載力上不去的原因分析，工程界出現(xiàn)的一些提高樁基承載力的方法，大體上都是圍繞消除樁底沉渣、樁周軟弱夾層而設(shè)的。 (1)預(yù)加載法：預(yù)先對(duì)樁底進(jìn)行預(yù)壓，使樁底虛土壓密，提高樁的承載力。但費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢，且不易實(shí)施。 (2)擴(kuò)大端承面積。即擴(kuò)底樁，在過去的工程中用的較多，但對(duì)樁底虛土的存在仍無能為力。 (3)砂襯樁技術(shù)：該法用于沉管灌注樁，施工時(shí)，利用雙層套管在樁周圍灌砂，成為砂套約 3～ 10cm，砂套的存在可提高樁側(cè)壁的摩阻力。 (4)灌漿技術(shù)：灌漿法可分為先灌漿法和后灌漿法。先灌漿法 是在鉆孔樁成孔后至灌注混凝土前進(jìn)行灌漿，即將噴頭鐵管放入孔底插入虛土，噴射水泥漿，使樁底虛土與水泥混合，最后再灌注樁身混凝土。 承臺(tái)【 bearing platform】指的是為承受、分布由墩身傳遞的荷載，在基樁頂部設(shè)置的聯(lián)結(jié)各樁頂?shù)匿摻罨炷疗脚_(tái)。 樁 承臺(tái) 承臺(tái)指的是為承受、分布由墩身傳遞的荷載，在基樁頂部設(shè)置的聯(lián)結(jié)各樁頂?shù)匿摻罨炷疗脚_(tái)。 承臺(tái)是樁與柱或墩聯(lián)系部分。承臺(tái)把幾根，甚至十幾根樁聯(lián)系在一起形成 樁基礎(chǔ) 。承臺(tái)分為高樁承臺(tái)和低樁承臺(tái)：低樁承臺(tái)一般埋在土中或部分埋進(jìn)土中，高樁承臺(tái)一般露出地面或水面。高樁承臺(tái)由于具有一段自由長(zhǎng)度，其周圍無支撐體共同承受水平外力?；鶚兜氖芰η闆r極為不利。樁身內(nèi)力和位移都比同樣水平外力作用下低樁承臺(tái)要大，其穩(wěn)定性因?yàn)楸鹊蜆冻信_(tái)差。 高樁承臺(tái)一般用于 港口 、碼頭、海洋工程及 橋梁工程 。低樁承臺(tái)一般用于工業(yè)與民用房屋 建筑物 。樁頭一般伸入承臺(tái) 米，并有 鋼筋 錨入承臺(tái)。承臺(tái)上再建柱或墩，形成完整的傳力體系。 近年來由于大直徑 鉆孔灌注樁 的采用，樁的剛度、強(qiáng) 度都較大，因而高樁承臺(tái)在 橋梁基礎(chǔ) 工程中已得到廣泛采用。