【正文】 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。箍筋采用螺旋箍筋或封閉箍筋，不小于φ 8200mm，在樁頂 密一倍，以提高樁的抗剪強度。 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。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。 （ 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?；蚋鶕?jù)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。 圖 781 夯擴灌注樁樁管構造 1柴油打樁機樁帽； 28M16179。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。復打方法和要求同振動沉管灌筑樁，但以擴大一次為宜。采用倒打拔管的打擊次數(shù)：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。配套機具有下料斗、 1t 機動翻斗車、混凝土攪拌機等。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。根據(jù)實踐，樁的承載力與全振動沉管灌筑樁相近，同時可擴大已有設備的能力，減少擠土和對鄰近建構筑物的振動影響。 （ 6） 遇有地下水，在樁管尚未沉入地下水位時，即應在樁管內灌入 ，然后樁管再沉至要求的深度。 （ 4） 當樁管內混凝土澆至鋼筋籠底部時，應從樁管內插入鋼筋籠或短筋，繼續(xù)澆筑混凝土。在樁尖的 ，宜多次反插以擴大端部截面。復打施工必須在第一次澆筑的混凝土初凝之前完成，應隨拔管隨清除粘在管壁上和散落在地面上的泥土，同時前后兩次沉管的軸線必須重合。在同一樁孔內進行兩次單打，或根據(jù)需要進行局部復打。用活瓣樁尖時宜慢，用預制樁尖時可適當加快；在軟弱土層中，宜控制在 ~張開，混凝土已從樁管中流出以后，方可繼續(xù)抽拔樁管，邊振邊拔，樁管內的混凝土被振實而留在土中成樁，拔管速度應控制在~。 3．施工工藝方法要點 （ 1） 振動沉管灌筑樁成樁工藝如圖 777。樁管直徑為 220~370mm、長 10~28m。但由于振動會使土體受到擾動，會大大降低地基強度，因此，當為軟粘土或淤泥及淤泥質土時，土體至少需養(yǎng)護 30d；砂層或硬土層需養(yǎng)護15d，才能恢復地基強度。 （ 4） 樁的位置偏移不得大于 d/6（ d—— 樁直徑），且不大于100mm，垂直度偏差不得大于 L/100（ L—— 樁長） （ 5） 樁應取總數(shù) 1%，且不少于 3 根做靜載試驗，取樁總數(shù)的10%~15%作動力測試，檢驗樁體豎向承載力；用應力反射法對樁體質量進行檢驗，不得有縮頸、夾層、混凝土不密實等缺陷。 （ 5） 擠擴盤過程中，隨著盤體體積增大，應不斷補充泥漿，尤其是在支盤成型器上提過程中。 （ 2） 由于分支成盤，對土層要施加很大側壓力，當樁距小于 （ d—— 主樁直徑）時，鉆機應采取相隔跳打，即間隔鉆孔，以免造成塌孔，影響樁身質量。 （ 7） 清孔后應在 ，吊入鋼筋籠，藉短鋼管吊掛在孔口上，下導管，安澆灌架，用起重機吊混凝土料斗進行水下混凝土澆筑，采用坍落度為 16~18cm的 C20（或 C25） 混凝土，設鋼管三木搭，利用卷揚機吊導管不斷上下翻插竄動使達到密實，特別是在澆筑至擴盤部位時，應集中多次沖搗上下竄動反插，使擴盤處混凝土密實。 圖 775 起重機吊分支器壓分支 情形 1120kN 輪胎式起重機； 2電動液壓泵； 3支盤成型器； 4插孔； 5樁孔； 6已壓分支； 7壓分支 圖 776 擠擴多分支撐力盤灌筑樁成樁工藝 （ a）鉆孔；（ b） 分支；（ c）成盤；（ d）放鋼筋籠；（ e）澆筑混凝土；（ f）成樁 （ 4） 壓分支成盤時要控制油壓，對一般粘性土應控制在 6~7MPa，對密實粉土、砂土為 15~17MPa，對堅硬密實砂土為 20~25MPa。清孔后用吊車將支盤成型器吊起對準樁孔中心徐徐放入孔內，由上而下，按多支盤樁設計要求深度在分支或成盤位置（圖 775），通 過高壓油泵加壓使支盤成型器下端弓壓或擠擴臂向外舒張成傘狀，對局部孔壁的土體實施擠壓形成分支（圖 776） ，擠擴完畢后，收回擠擴臂，再轉動一個角度重復前面的動作，在同一個分支標高處，擠擴兩次（轉動 90176。 （ 2） 成孔可采用干作業(yè)或泥漿護壁，一般多采用后者成孔，采用 GZQ 型潛水鉆機或 SY120 型鉆井機。 支盤樁施工需用機具設備見表 786。 支盤器工作原理是：當給定工作壓力 P 時，液壓缸活塞 2向下伸出，帶壓頭 3壓迫上弓壁 4和下弓臂 5擠擴孔壁，直至達到設計要的最大行程。 計算公式的參數(shù)選擇，除了樁端承載力計算值采用端承極限特征值外，土分層的承載力和側摩阻力均采用工程地質報告中給出的側摩阻力和承載力特征值。 Fm （ 717） Pb＝Σ Rpk178。 2．單樁承載力計算 計算前應根據(jù)建筑物場地工程地質、水文地質條件、上部建筑物的層數(shù)、高度、荷載及結構類型等要求條件設計并繪制出多分支樁的樁徑、分支和設盤的部位尺寸，據(jù)以計算單樁豎向承載力。多分支撐力盤灌筑樁的最小中心距一般取 （ ~） D 或＋ 1m（ D 為多分支撐力盤灌筑樁的直徑）。適用于一般多層和高層建筑物作樁基，可在粘性土、粉土、細砂土、含少量姜結石的砂土及軟土等多種土層應用；但不適合于在淤泥質土、中粗砂層、礫石層以及液化土層中擠擴分支和成盤。 7275 擠擴多分支承力盤與多支盤灌筑樁 擠擴多分支承力盤（或多支盤）灌筑樁，為一種新型變截面樁，是在普通灌筑樁基礎上，按承載力要求和工程地質條件的不同，在樁身不同部位設置分支和承力盤，或僅設置承力盤而成（圖 772）。 （ 5） 安放補漿管時，其下端應距孔底 1m，當樁長超過 13m時，應安放兩根補漿管，為一長一短，長管下端距孔底 1m，短管出口安在 1/2樁長處，補漿管組數(shù)視樁徑而定。 14~18179。當土質松軟，拔鉆后塌方不能成孔時，可先灌筑泥漿，經(jīng) 2h 后再在已凝固的水泥漿上二次鉆孔。利用固定在鋼筋籠上的塑料管進行第二次注漿，此工序與第一次注漿間隔不得超過 45min，第二次注漿一般要多次反復進行，最后一次補漿必須在水泥漿接近終凝時完成，注漿完了后立即 拔管洗凈備用。注漿管多固定在制作好的鋼筋籠上，下鋼筋籠時，一般使用鉆機上附設的吊裝設備起吊，對準孔位，豎直緩慢地放入孔內，下到設計標高，并將鋼筋籠固定。 （ 4）放鋼筋籠和注漿管。 （ 3） 第一次注漿，提鉆。石子和漿液的體積比為：石子：水泥漿液 =1： ~。 1．機具設備及材料要求 主要設備為 LZ（ KL）型長螺旋鉆機和 ACF 型高壓泵車或SHCH300型水泥注漿車，固定式 300 型電動水泥泵，后者最大工作壓力為 30MPa，泵量為 154L/min；鉆桿頂部設導流器管路系統(tǒng)應耐高壓，并附有快速連接裝置。樁徑可達 300~1000mm；深 30m左右，一般常用樁徑為 400~600mm，樁長 10~20m，樁混凝土為無砂混凝土，強度等級為 C20。 （ 5） 啟動、下鉆及鉆進時須有專人收、放電纜和進漿膠管，鉆進時，電流值不得超過規(guī)定數(shù)值，應設有過載保護裝置，使能在鉆進阻力過大時能自動切斷電源。上口高出地面 30~40cm或高出地下水位 ，使保持孔內泥漿面高出地下水位 。 圖 770 潛水電鉆成樁工藝 （ a）潛水電鉆水下成孔；（ b）下鋼筋籠、導管；（ c）澆筑水下混凝土；（ d）成樁 1鉆桿（或吊掛繩）； 2護筒； 3電纜； 4潛水電鉆； 5輸水膠管； 6泥漿； 7鋼筋骨架； 8導管； 9料斗； 10混凝土； 11隔水栓 （ 2）鉆孔應采用泥漿護壁，泥漿密度在砂土和較厚的夾砂層中應控制在 ~；在穿過砂夾卵石層或容易坍孔的土層中應控制在 ~；在粘土和粉質粘土中成孔 時，可注入清水，以原土造漿護壁，排渣時泥漿密度控制在 ~。 1．機具設備 潛 水鉆孔機由潛水電機、齒輪減速器、鉆頭、鉆桿、密封裝置絕緣橡皮電纜，加上配套機具設備，如機架、卷揚機、泥漿制配系統(tǒng)設備、砂漿泵等組成（圖 766~圖 769） 。 3．施工常遇問題及防治處理方法（表 783） 回轉鉆（電鉆）成孔灌筑樁常遇問題及預防處理方法 表 783 常遇問題 產(chǎn)生原因 防治措施及處理方法 坍孔 1． 護筒周圍未用粘土填封緊密而漏水，或護筒埋置太淺 2． 未及時向孔內加泥漿，孔內泥漿面低于孔外水位，或孔內出現(xiàn)承壓水降低了靜水壓力，或泥漿密度不夠 3．在流砂、軟淤泥、破碎地層松散砂層中進鉆，進尺太快或停在一處空轉時間太長，轉速太快 護筒周圍用粘土填封緊密；鉆進中及時添加新鮮泥漿，使其高于孔外水位；遇流砂、松散 土層時，適當加大泥漿密度，不要使進尺過快，空轉時間過長 輕度坍孔，加大泥漿密度和提高水位．嚴重坍孔，用粘土泥漿投入，待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進 鉆孔偏移（傾斜） 1．樁架不穩(wěn)，鉆桿導架不垂直，鉆機磨損，部件松動，或鉆桿彎曲接頭不直 2．土層軟硬不勻 3． 鉆機成孔時，遇較大孤石或探頭石，或基巖傾斜未處理，或在粒徑懸殊的砂、卵石層中鉆進．鉆頭所受阻力不勻 安裝鉆機時，要對導桿進行水平和垂直校正，檢修鉆孔設備，如鉆桿彎曲，及時調換，遇軟硬土層應控制進尺，低速鉆進偏斜過大時，填入石子、粘土重新鉆進，控制鉆速，慢速上 下提升、下降，往復掃孔糾正；如有探頭石，宜用鉆機鉆透，用沖孔機時用低錘密擊，把石塊打碎；傾斜基巖時，投入塊石，使表面略平，用錘密打 流砂 1． 孔外水壓比孔內大，孔壁松散，使大量流砂涌塞樁底 2． 遇粉砂層，泥漿密度不夠，孔壁未形成泥皮 使孔內水壓高于孔外水位 以上，適當加大泥漿密度 流砂嚴重時，可拋入碎磚、石、粘土用錘沖入流砂層，做成泥漿結塊，使其成堅厚孔壁，阻止流硫涌入 不進尺 1． 鉆頭粘滿粘土塊（糊鉆頭），排渣不暢，鉆頭周圍堆積土塊 2． 鉆頭合金刀具安裝角度不適當，刀具切土過淺，泥漿密度過大，鉆 頭配重過輕 加強排渣，重新安裝刀具角度、形狀、排列方向；降低泥漿密度，加大配重糊鉆時，可提出鉆頭，清除泥塊后，再施鉆 鉆孔漏漿 1．遇到透水性強或有地下水流動的土層 2． 護筒埋設過淺，回填土不密實或護筒接縫不嚴密，在護筒及腳或接縫處漏漿 適當加稠泥漿或倒入粘土慢速轉動，或在回填土內摻片石，卵石，反復沖擊，增強護壁、護筒周圍及底部接縫，用土回填密實，適當控制孔內水頭高度，不要使壓力過大 3．水頭過高使孔壁滲透 鋼筋籠偏位、變形、上浮 1． 鋼筋籠過長，未設加勁箍，剛度不夠，造成變形 2． 鋼筋籠上未設墊塊或耳 環(huán)控制保護層厚度，或樁孔本身偏斜或偏位 3． 鋼筋籠吊放未垂直緩慢放下，而是斜插入孔內 4． 孔底沉渣未清理干凈，使鋼筋籠達不到設計強度 5． 當混凝土面至鋼筋籠底時，混凝土導管理深不夠，混凝土沖擊力使鋼筋籠被頂托上浮 鋼筋過長，應分 2~3 節(jié)制作，分段吊放，分段焊接或設加勁箍加強；在鋼筋籠部分主筋上，應每隔一定距離設置混凝土墊塊或焊耳環(huán)控制保護層厚度，樁孔本身偏斜、偏位應在下鋼筋籠前往復掃孔糾正，孔底沉渣應置換清水或適當密度泥漿清除；澆灌混凝土時，應將鋼筋籠固定在孔壁上或壓住；混凝土導管應埋人鋼筋籠底面以下 吊腳樁 1． 清孔后泥漿密充過小，孔壁坍塌或孔底涌進泥漿或未立即灌混凝土 2． 清渣未凈，殘留石渣過厚 3．吊放鋼筋骨架導管等物碰撞孔壁，使泥土坍落孔底 做好清孔工作，達到要求立即灌筑棍凝土；注意泥漿密度和使孔內水位經(jīng)常保持高于孔外水位 以上，施工注意保護孔壁，不讓重物碰撞，造成孔壁坍塌 粘性土層縮頸、糊鉆 由于粘性土層有較強的造漿能力和遇水膨脹的特性，使鉆孔易于縮頸，或使粘土附在鉆頭上，產(chǎn)生抱鉆、糊鉆現(xiàn)象 除嚴格控制泥漿的粘度增大外，還應適當向孔內投入部分砂礫，防止糊鉆；鉆頭宜采用肋骨的鉆頭 ，邊鉆進邊上下反復擴孔，防止縮頸卡鉆事故 孔斜 1． 鉆進松散地層中遇有較大的圓孤石或探頭石，將鉆具擠離鉆孔中心軸線 2． 鉆具由軟地層進入陡傾角硬地層，或粒徑差別太大的砂礫層鉆進時，鉆頭所受阻力不均 3． 鉆具導正性差，在超徑孔段鉆頭走偏，以及由于鉆機位置發(fā)生串動或底座產(chǎn)生局部下沉使其傾斜等 針對地層特征選用優(yōu)質泥漿．保持孔壁的穩(wěn)定；防止或減少出現(xiàn)探頭石，一旦發(fā)現(xiàn)探頭