【水利水电】桩基工程施工

'第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第十二章桩基工程施工桩是垂直或微倾斜的基础构件。桩被埋置于岩土中，把作用于上部结构物的荷载和力传递给地基。桩的直径、长度和设置方法以及桩的工作方式，可以根据不同地层情况与设计要求有很大变化。当地基浅层土质不良，采用浅基础不能满足建筑物对地基强度、变形和稳定性的要求时，往往需要采用深基础。桩基础就是一种常用的深基础。桩基础的作用是将承台以上的结构物传来的外力，通过承台，由桩传到较深的地基持力层中去。各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩擦力与桩端岩土的抵抗力传递到岩土中。为满足各类建筑物的要求，适应地基的特点，随着科学技术的发展，在水利水电、工业、交通、建筑、国防等部门工程施工实践中，形成各种类型的桩基础，如钻孔灌注桩、振冲碎石桩、振动沉管桩等，并具有各自的特点。第一节钻孔灌注桩技术措施钻孔灌注桩是用钻（冲或抓）孔机械在岩土中先钻成桩孔，然后在孔内放入钢筋笼，再灌注桩身混凝土而筑成的深基础。其特点是：施工设备简单、操作方便、适应性强、承载力高、节省钢木、造价低廉、适用于各种砂性土、粘性土、碎石、卵砾石类土层和基岩层。施工前应先做试验，以取得经验。我国已施工的灌注桩，入土深度由数米到百米，已积累了丰富的施工经验。一、钻孔灌注桩类型钻孔灌注桩按其支承岩土的种类和荷载抵抗力的主要分量进行分类，如图 %$"水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"#!所示。钻孔桩按其功能分为：均质土中摩擦桩、端承于硬土的硬土桩和端承于岩石的岩石桩三种主要类型。图!"#!钻孔桩的主要类型均质土中的摩擦桩，其承载由摩擦阻力和端承阻力两部分组成。一般具有较低的到中等的承载力。均质土中的摩擦桩有时常带有扩大的底部，以增加承载力的端承分量。在软弱和可压缩的地层，而支承于硬的土层和岩石时，绝大多数作为端承构件使用。此时在软土中沿钻孔桩长度的摩阻力一般略而不计，端承桩外部荷载由底部阻力支承。这种桩常用扩大底部，形成扩底桩，以增加基础的承载力。钻孔桩也可锚进持力层，承载力是锚座周围的抗剪阻力和端承阻力之和。二、工程施工准备!$灌注桩施工应具备的资料（!）建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料。（"）桩基程施工图与图纸会审纪要。（%）建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危房、精密仪器车间等调查资料。（&）主要机械设备的技术性能资料。 第三篇基础处理工程!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（!）桩基工程的施工组织设计或施工方案（"）水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告。（#）有关荷载、施工工艺的试验参考资料。$%施工组织设计施工组织设计应结合工程特点，有针对性地制定质量管理措施，主要包括下列内容：（&）施工平面图。标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置；采用泥浆护壁成孔时，应标明泥浆制备设备及其循环系统、钢筋笼加工系统、混凝土拦和系统。（$）确定成孔机械、设备与合理施工艺的有关资料，泥浆护壁灌注桩必须有泥浆处理措施。（’）施工作业计划和劳动力组织计划。（(）机械设备、备件、工具（包括质量检查工具）、材料供应计划。（!）施工时，对安全、劳动保护、防火、防雨、爆破作业、环境保护等应按有关规定执行。（"）保证工程质量、安全生产等技术措施。’%成桩机械设备与工具（&）钻孔机械。如)*—$$型冲击钻机、)*+—&$,,型冲霹反循环钻机、)*—&,,,型冲抓钻机、-./—&!,,型钻机、01.—’,,型钻机、2*—&!,型钻机、2*—’型钻机等，可供选用。（$）泥浆搅拌机。如.3—&4,型、$5’卧式双轴型等。（’）混凝土搅拌机。如.*)—’!,型搅拌机。（(）泥浆泵与砂石泵。泥浆泵有(16型、’16型、’178型等型号；砂石泵有(10、"109型、":0—$$,型等。（!）泥浆净化机。如.6:—&,,型。（"）空压机。如;<—=／#型、*;—"／4型等。（#）汽车吊与汽车。汽车吊有2<—4型、2<—&"型等型号。汽车有!>自卸汽车与&%!>双排座汽车等。（4）灌注导管。有螺纹式灌注导管与卡口式灌注导管。后者连接速度快，使用方便，劳动强度低，能大大提高灌注效率，是目前较为理想的灌注工具。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!三、钻孔灌注桩施工（一）施工前的准备工作!"施工现场施工前应根据施工地点的水文、工程地质条件及机具、设备、动力、材料、运输等情况，布置施工现场。（!）场地为旱地时，应平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。钻机底座应布置在坚实的填土上。（#）场地为陡坡时，可用木排架或枕木搭设工作平台。平台应牢固可靠，保证施工顺利进行。（$）场地为浅水时，可采用筑岛法，岛顶平面应高出水面!!#%。（&）场地为深水时，根据水深、流速、水位涨落、水底地层等情况，采用固定式平台或浮动式钻探船。#"灌注桩的试验（试桩）灌注桩正式施工前，应先打试桩。试验内容包括：荷载试验和工艺试验。（!）试验目的。选择合理的施工方法、施工工艺和机具设备：验证明桩的设计参数，如桩径和桩长等；鉴定或确定桩的承载能力和成桩质量能否满足设计要求。（#）试桩施工方法。试桩所用的设备与方法，应与实际成孔成桩所用者相同；一般可用基桩作试验或选择有代表性的地层或预计钻进困难的地层进行成孔、成桩等工序的试验、差重查明地质情况，判定成孔、成桩工艺方法是否适宜；试桩的材料与截面、长度必须与设计相同。（$）试桩数目。工艺性试桩的数目根据施工具体情况决定；力学性试桩的数目，一般不少于实际基桩总数的$’，且不少于#根。（&）荷载试验。灌注桩的茶载试验，一般应作垂直静载试验和水平静载试验。"垂直静载试验的目的是测定桩的垂直极限承载力，测定各土层的桩侧极摩擦阻力和桩底反力，并查明桩的沉降情况。试验加载装置，一般采用油压千斤顶。千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件而定。一般均采用锚桩横梁反 第三篇基础处理工程&%$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$力装置。加载与沉降的测量与试验资料整理，可参照有关规定。!水平静载试验的目的是确定桩的容许水平荷载作用下的桩头变位（水平位移和转角），一般只有在设计要求时才进行。加载方式、方法、设备、试验资料的观测、记录整理等，参照有关规定。!"编制施工流程图为确保钻孔灌注桩施工质量，使施工按规定程序有序地进行作业，应编制钻孔灌注桩施工流程图，见图#$%$。测放控制点"平整场地"测放桩位"修筑进场道路埋设护筒""设备进场!安装钻机"铺设修筑供排浆系统!开钻前准备#电缆、水管、风管"泥浆循环系统!钻机"#测量孔（深、位、斜）钢筋进场清孔""#测量淤积制作吊运钢筋笼!下钢筋笼#必要时二次清孔"安装混凝土拌和系统安设导管"贮料斗管砂石水泥进场#配管""制备输送混凝土!混凝土灌注"拔除护筒"回填欠浇段图!"#"钻孔灌注桩施工流程图 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"测量放样根据建设单位提供的测量基线和水准点，由专业测量人员制作施工平面控制网。采用极坐标法对每根桩孔进行放样。为保证放样准确无误，对每根桩必须进行三次定位，即第一次定位挖、埋设护筒；第二次校正护筒；第三次在护筒上用十字交叉法定出桩位。#"埋设护筒埋设护筒应准确稳定。护筒内径一般应比钻头直径稍大；用冲击或冲抓方法时，约大$%&’，用回转法者，约大(%&’。护筒一般有木质、钢质与钢筋混凝土三种材质。护筒周围用粘土回填并夯实。当地基回填土松散、孔口易坍塌时，应扩大护筒坑的挖埋直径或在护筒周围填砂浆混凝土。护筒埋设深度一般为(!("#’；对于坍塌较深的桩孔，应增加护筒埋设深度。)"制备泥浆制浆用粘土的质量要求、泥浆搅拌和泥浆性能指标等，均应符合有关规定。泥浆主要性能指标：比重("(!("(#，粘度(%!$#*，含砂率小于)+，胶体率大于,#+，失水量小于-%’.／’/0，12值3!,。泥浆的循环系统主要包括：制浆池、泥浆池、沉淀池和循环槽等。开动钻机较多时，一般采用集中制浆与供浆。用抽浆泵通过主浆管和软管向各孔桩供浆。泥浆的排浆系统由主排浆沟、支排浆沟和泥浆沉淀池组成。沉淀池内的泥浆采用泥浆净化机净化后，由泥浆泵抽回泥浆池，以便再次利用。废弃的泥浆与渣应按环境保护的有关规定进行处理。（二）造孔("造孔方法钻孔灌注桩造孔常用的方法有：冲击钻进法、冲抓钻进法、冲击反循环钻进法、泵吸反循环钻进法、正循环回转钻进法等，可根据具体的情况进行选用。$"造孔施工平台应铺设枕木和台板，安装钻机应保持稳固、周正、水平。开钻前提钻具，校正孔位。造孔时，钻具对准测放的中心开孔钻进。施工中应经常检测孔径、孔形和孔斜，严格控制钻孔质量。出渣时，及时补给泥浆，保证钻孔内浆液面的泥浆稳定，防止塌孔。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!根据地质勘探资料、钻进速度、钻具磨损程度及抽筒排出的钻渣等情况，判断换层孔深。如钻孔进入基岩，立即用样管取样。经现场地质人员鉴定，确定终孔深度。终孔验收时，桩位孔口偏差不得大于!"#，桩身垂直度偏斜应小于$%。当上述指标达到规定要求时，才能进入下道工序施工。&’清孔（$）清孔的目的。清孔的目的是抽、换孔内泥浆，清除孔内钻渣，尽量减少孔底沉淀层厚度，防止桩底存留过厚沉淀砂土而降低桩的承载力，确保灌注混凝土的质量。终孔检查后，应立即清孔。清孔时应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。（(）清孔的质量要求。清孔的质量要求是应清除孔底所有的沉淀砂土。当技术上确有困难时，允许残留少量不成浆状的松土，其数量应按合同文件的规定。清孔后灌注混凝土前，孔底!))##以内的泥浆性能指标：含砂率为*%。比重应小于$’(!，漏斗粘度不大于(*+。（&）清孔方法。根据设计要求、钻进方法、钻具谧和土质条件决定清孔方法。常用的清孔方法有正循环清孔、泵吸反循环清孔、空压机清孔和掏渣清孔等。!正循环清孔，适用于淤泥层、砂土层和基岩施工的桩孔。孔径一般小于*))##。其方法是在终孔后，将钻头提离孔底$)"()"#空转，并保持泥浆正常循环。输入比重为$’$)"$’(!的较纯的新泥浆循环，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。根据孔内情况，清孔时间一般为,"-.。#泵吸反循环清孔，适用于孔径-))"$!))##及更大的桩孔。清孔时，在终孔后停止回转，将钻具提离孔底$)"$!"#，反循环持续到满足清孔要求为止。清孔时间一般为*"$!#/0。$空压机清孔，其原理与空压机抽水洗井的原理相同，适用于各种孔径、深度大于$)#各种钻进方法的桩孔。一般是在钢筋笼下入孔内后，将安有进气管的导管吊入孔中。导管下入深度距沉渣面&)",)"#。由于桩孔不深，混合器可以下到接近孔底，以增加沉没深度。清孔开始时，应向孔内补水。清孔停止时，应先关风后断水，防止水头损失而造成塌孔。送风量由小到大，风压一般为)’!")’1234。%掏渣清孔，干钻施工的桩孔，不得用循环液清除孔内虚土，应采用掏渣等或加碎石夯实的办法。 "!!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（三）钢筋笼制作与安装!"一般要求（!）钢筋的种类、钢号、直径应符合设计要求。钢筋的材质应进行物理力学性能或化学成分的分析试验。（#）制作前应除锈、调直（螺旋筋除外）。主筋应尽量用整根钢筋。焊接的钢材，应作可焊性和焊接质量的试验。（$）当钢筋笼全长超过!%&时，宜分段制作。分段后的主筋接头应互相错开，同一截面内的接头数目不多于主筋总根数的’%(，两个接头的间距应大于’%)&。接头可采用搭接、绑条或坡口焊接。加强筋与主筋间采用点焊连接，箍筋与主筋间采用绑扎方法。#"钢筋笼的制作制作钢筋笼的设备与工具有：电焊机、钢筋切割机、钢筋圈制作台和钢筋笼成型支架等。钢筋笼的制作程序如下：（!）根据设计，确定箍筋用料长度。将钢筋成批切割好备用。（#）钢筋笼主筋保护层厚度一般为*!+)&。绑孔或焊接钢筋混凝土预制块，焊接环筋。环的直径不小于!%&&，焊在主筋外侧。（$）制作好的钢筋笼在平整的地面上放置，应防止变形。（,）按图纸尺寸和焊接质量要求检查钢筋笼（内径应比导管接头外径大!%%&&以上）。不合格者不得使用。$"钢筋笼的安装。钢筋笼安装用大型吊车起吊，对准桩孔中心放入孔内。如桩孔较深，钢筋笼应分段加工，在孔口处进行对接。采用单面焊缝焊接，焊缝应饱满，不得咬边夹渣。焊缝长度不小于!%!。为了保证钢筋笼的垂直度，钢筋笼在孔口按桩位中心定位，使其悬吊在孔内。下放钢筋笼应防止碰撞孔壁。如下放受阻，应查明原因，不得强行下插。一般采用正反旋转，缓慢逐步下入。安装完毕后，经有关人员对钢筋笼的位置、垂直度、焊缝质量、箍筋点焊质量等全面进行检查验收，合格后才能下导管灌注混凝土。（四）混凝土的配制与灌注!"一般规定 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（!）桩身混凝土按条件养护"#$后应达到下列要求：!抗压强度达到相应标号的标准强度。"凝结密实，胶结良好，不得有蜂窝、空洞、裂缝、稀释、夹层和夹泥渣等不良现象。#水泥砂浆与钢筋粘结良好，不得有脱粘露筋现象。$有特殊要求的混凝土或钢筋混凝土的其他性能指标，应达到设计要求。（"）配制混凝土所用材料和配合比除应符合设计规定外，并应满足下列要求：!水泥除应符合国家标准外，其按标准方法规定的初凝时间不宜小于%%&’。"桩身混凝土，容重一般为"%((%"&(()*／+%、水泥标号不低于&",&、水泥用量不得少于%-()*／+%。#混凝土坍落度一般为!#%"".+。$粗骨料可选用卵石或碎石，最大粒径应小于&(++，并不得大于导人径的!／-%!／#和钢筋小净距的!／%，一般用,%&(++为宜。细骨料宜采用质地坚硬的天然中、粗砂。’为使混凝土有较好的和易性，混凝土含砂率宜采用&(/%&,/；并宜选用中、粗砂。水灰比应小于(0,。(混凝土拌合用水，与水泥起化学作用的水达到水泥质量的!,/%"(/即可。多余的水只起润滑作用，即搅成混凝土具有和易性。混凝土灌注完毕后，多余水逐渐蒸发，在混凝土中留下小气孔，气孔越多，强度越低，因此要控制用水量。洁净的天然水和自来水都可使用。)添加剂为改善水下混凝土的工艺性能，加速施工进度和节约水泥，可在混凝土中掺入添加剂。其种类、加入量按设计要求确定。"0水下混凝土灌注灌注混凝土要严格按照（123"("—#%）《地基与基础灌注桩施工及验收规范》中有关规定进行施工。混凝土灌注分：干孔灌注和水下灌注，一般均采用导管灌注法。混凝土灌注是钻孔灌注桩的重要工序，应予特别注意。钻孔应经过质量检验合格后，才能进行灌注工作。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（!）灌注导管。灌注导管用钢管制作，导管壁厚不宜小于"##，直径宜为$%%!"%%##。每节导管长度，导管下部第一根为&%%%!’%%%##，导管中部为!%%%!$%%%##，导管上部为"%%!(%%##。密封形式采用橡胶圈或橡校皮垫。适用桩径为’%%!!(%%##。（$）导管顶部应安装漏斗和贮料斗。漏斗安装高度应适应操作的重要，在灌注到最后阶段时，能满足对导管内混凝土柱高度的需要，以保证上部桩身的灌注质量。混凝土柱的高度，一般在桩底低于桩孔中水面时，应比水面到少高出$#。漏斗与贮料斗应有足够的容量来贮存混凝土，以保证首批灌入的混凝土量能达到!!!)$#的埋管高度。（"）灌注顺序。灌注前，应再次测定孔底沉渣厚度。如厚度超过规定，应再次进行清孔。当下导管时，导管底部与孔底的距离以能放出隔水检和混凝土为原则，一般为"%!(%*#。桩径小于’%%##时，可适当加大导管底部至孔底距离。"首批混凝土连续不断地灌注后，应有专人测量孔内混凝土面度度，并计算导管埋置深度，一般控制在$!’#，不得小于!#或大于’#。严禁导管提出混凝土面。应及进填写水下混凝土灌注记录。如发现导管内大量进水，应立即停止灌注，查明原因，处理后再灌注。#水下灌注必须连续进行，严禁中途停灌。灌注中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位变化情况，及时测量也内混凝土面上升高度和分段计算充盈系数（充盈系数应在!)!!!)$之间），不得小于!。$导管提升时，不得挂住钢筋笼，可设置防护三角形加筋板或设置锥形法兰护罩。%灌注将结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。出现混凝土顶升困难时，可以小于"%%##的幅度上下串动导管，但不许横向摆动，确保灌注顺利进行。&终灌时，考虑到泥浆层的影响，实灌桩顶混凝土面应高于设计桩顶%)(#以上。’施工过程中，要协调混凝土配制、运输和灌注各个工序的合理配合，保证灌注连续作业和灌注质量。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!四、灌注桩质量控制混凝土灌注桩是一种深入地下的隐蔽工程，其质量不能直接进行外观检查。如果在上部工程完成后发现桩的质量问题，要采取必要的补救措施以消除隐患是非常困难的。所以在施工的全过程中，必须采取有效的质量控制措施，以确保灌注桩质量完全满足设计要求。灌注桩质量包括桩位、桩径、桩斜、桩长、桩底沉渣厚度、桩顶浮渣厚度、桩的结构、混凝土强度、钢筋笼，以及有否断桩夹泥、蜂窝、空洞、裂缝等内容。!"桩位控制施工现场泥泞较多，桩位定好后，无法长期保存，护筒埋设以后尚需校对。为确保桩位质量，可采取精密测量方法，即用经纬仪定向，钢皮尺测距的办法定位。护筒埋设时，再次进行复测。采用焊制的坐标架校正护筒中心同桩位中心，保持一致。#"桩斜控制埋设护筒采用护筒内径上下两端十字交叉法定心，通过两中心点，能确保护筒垂直。钻机就位后，钻杆中心悬垂线通过护筒上下两中心点，开孔定位即能确保准确、垂直。回转钻进时要匀速给进。当土层变硬时应轻压、慢给进、高转速；钻具跳动时，应轻压、低转速。必要时，采用加重块配合减压钻进。遇较大块石，可用冲抓锥处理。冲抓时提吊钢绳不能过度放松。及时测定孔斜，保证孔率小于!$。发现孔斜过大，立即采取纠斜措施。%"桩径控制根据地情况，合理选择钻头直径，对桩径控制有重要作用。在粘性土层中钻进，钻孔直径应比钻头直径大&’(左右。随着土层中含砂量的增加，孔径可比钻头直径大!)’(。在砂层、砂卵石等松散地层，为防止坍塌掉块而造成超径现象，应合理使用泥浆。*"桩长控制施工中对护筒口高程与各项设计高程都要搞清，正确进行换算。土层中钻进，锥形钻头的起始点要准确无误，根据不同土质情况进行调整。机具长度丈量要准确。冲击钻进或冲击反循环钻进要正确丈量钢绳长度，并考虑负重后的伸长值，发现错误应及时更正。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"桩底沉渣控制土层、砂层或砂卵石层钻进，一般用泥浆换浆方法清孔。应合理选择泥浆性能指标，换浆时，返出钻孔的泥浆比重应小于#"$!，才能保持孔底清洁无沉渣。清孔确有困难时，孔底残留沉渣厚度，应按合同文件规定执行，防止沉渣过多而影响桩长和灌注混凝土质量。%"桩顶控制灌注的混凝土，通过导管从钻孔底部排出，把孔底的沉渣冲起并填补其空间，随着灌注的继续，混凝土柱不断升高，由于沉渣比重经混凝土小，始终浮在最上面，形成桩顶浮渣。浮渣的密实性较差，与混凝土有明显区别。当混凝土灌注至最后一斗时，应准确探明浮渣厚度。计算调整末斗混凝土容量。灌注完以后再复查桩顶高度，达到设计要求时将导管拆除，否则应补料。&"混凝土强度控制根据设计配合比，进行混凝土试配，快速保养检测。对混凝土配合比设计进行必要的调整。严格按规范把好水泥、砂、石的质量关。有质量保证书的也要进行核对。灌注过程中，经常观察分析混凝土配合比，及时测试坍落度。为节约水泥可加入适量的添加剂，减少加水量，提高混凝土强度。严格按规定作试块，应在拌合机出料口取样，保证取样质量。’"桩身结构控制制作钢筋笼不能超过规范允许的误差，包括主筋的搭接方式、长度。定心块是控制保护层厚度的主要措施，不能省略。钢筋笼的全部数据都应按隐蔽工程进行验收、记录。钢筋笼底应制成锥形，底面用环筋封端，以便顺利下放。起吊部位可增焊环筋，提高强度。起吊钢绳应放长。以减少两绳夹角，防止钢盘笼起吊进变形。确保导管密封良好，灌注时串动导管进提高不能过多，防止夹泥、断桩等质量事故发生。如发生这些事故，应将导管全部提出，处理好以后再下入孔内。("原材料控制（#）对每批进场的钢筋应严格检查其材质证明文件，抽样复核钢筋的机械性能，各项性能指标均符合设计要求才能使用。（$）认真检查每批进场的水泥标号、出厂日期和出厂实验报告。使用前，对 第三篇基础处理工程!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!出厂水泥、砂、石的性能进行复核，并作水下混凝土试验。严禁使用不合格或过期硬化水泥。五、工程质量检查验收工程施工结束后，应按（!"#$%$—&’）《地基与基础工程施工及验收规范》有关规定，对桩基工程验收应提交的图纸、资料进行绘制、整理、汇总及施工质量的自检评价工作。同时会同建设、设计和监理单位，根据现场施工情况、施工记录与混凝土试块抗压强度报告表，选定适量的单桩若干根，委托建筑工程质量检测中心进行单桩垂直静载试验检查和桩基动测试验检查，评价桩的承载力和混凝土强度是否满足设计要求。第二节钢筋混凝土预制桩一、类型钢筋混凝土桩坚固耐久，不受地下水和潮湿变化的影响，可做成各种需要的断面和长度，而且能承受较大的荷载，在建筑工程中应用较广。预制钢筋混凝土桩分实心桩和管桩两种。为了便于预制，实心桩大多作成方形断面。断面一般为$%%($%%至))%())%**（图+$,’）。单根桩的最大长度，根据打桩架的高度而定，目前一般在$-*以内，必要时可做到’+*。一般情况下，如需打设’%*以上的桩，则将桩预制成几段，在打桩过程中逐段接桩予以接长。管桩系在工厂内采用离心法制成，它与实心桩相比，可大大减轻桩的自重。目前工厂生产的管桩有!.%%、!))%**（外径）等数种。钢筋混凝土预制桩施工，包括预制、起吊、运输、堆放、沉桩等过程。对于这些不同的过程，应该根据工艺条件、土质情况、荷载特点予以综合考虑、以便拟出合适的施工方案和技术措施。钢筋混凝土预制桩沉桩方式可分为锤击沉桩、振动沉桩、静力压桩和射水沉 $&%水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!图!"#$钢筋混凝土预制桩桩等数种。其中，射水沉桩仅适用于砂土层中，水的压力需达到!"##!!"$%&’，必要时，可以用压缩空气代替压力水。二、锤击沉桩打桩技术("桩锤与桩架选择锤击沉桩俗称打桩。为了保证沉桩质量，需要合理地选择打桩机具，做好现场准备工作，并拟订相应的技术安全措施。打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。桩锤是对桩施加冲击，把桩打入土中的主要机具。桩架的作用是将桩提升就位，并在打桩过程中引导桩的方向，以保证桩锤能沿所村求的方向冲击。动力装置包括驱动桩锤及卷场机用的动力设备（锅炉、空气压缩机等）和管道、滑轮组和卷扬机等。（(）桩锤选择。桩锤种类很多，有落锤、单动蒸气锤，柴油打桩锤和振动锤 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!等。落锤构造简单，使用方便，能随意调整其落锤高度，适合在粘土和含砾石较多的土中打桩，但打桩速度较慢。落锤质量一般为!"#!$"#%。单动蒸气锤的冲击力较大，打桩速度较落锤快，一般适用于打木桩及钢筋混凝土桩。单动蒸气锤重有&、’、$!、$#%等数种，其技术性能见表$()$。表$()$单动蒸气锤技术性能汽锤（%）性能单位&"!’"!$!$#冲击部分质量%("0!!#"0!!1"#21$&"#!!锤总质量%&"$!!1"1!!3"23&$#"1&!冲击次数$／*+,1!!2!(0!&!1!!’!&#!0!外形尺寸*!"31#4!"’&!40"$3!$"$(#4!"33’4#"13&$"!3!4$"!(!4#"131$"&(!4$"(!!4#"0(#蒸气压力-./’!!!3!!’!!!$!!!’!!!$!!!’!!!$&!!双动蒸气锤工作效率高，一般打桩工程都可使用，并能用于打钢板及水下打桩。双动蒸气锤的锤质量，一般为!"1(!&"#%。柴油打桩锤设备轻便，打桩迅速，多用于打钢筋混凝土桩。这种桩锤不适合于松软土中打桩，因为当土很松软时，对于桩的下沉没有多大阻力，以致汽缸向上顶起的距离（与桩下沉中所受阻力的大小成正比）很小，当气缸再次降落时，不能保证将燃料室中的气体压缩到发火的程度，柴油打桩锤则将停止工作。柴油打桩锤分杆式和筒式两种。杆式柴油打桩锤有!"1、$"(、$"3、("#、&"#%数种；筒式柴油打桩锤近年来采用较多，其规格有$"3、("#、0"!、1"!、’"!%等。常用柴油打桩锤技术性能见表$()(。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!表!"#"筒式柴油打桩锤技术性能柴油锤（$）性能单位!%&"%’(%)*%)冲击部分$!%&"%’(%+*%"质量锤总质量$(%"+%’,%+!&冲击次数!／-./()!+)()!+)()!+)()!+)锤冲击力01")))!&))!")))()))!’)))+)))!!)))耗油量2／3,!&%’"4振动桩锤在砂土中打桩最有效，并适合打设钢筋混凝土管桩。振动沉桩的原理，系借助于振动桩锤所产生的激振力，使得桩与土颗粒间的摩阻力大大减少，桩在自重与机械力的作用下逐渐沉入土中。根据现场情况及机具设备条件选定桩锤类型之后，即可进一步确定桩锤质量的大小。桩锤过大，会过多地耗费能量，造成浪费；桩锤过小，又可能打不下桩，给施工带来困难。困此，选择大小恰当的桩锤，是顺利完成打桩任务的一个重要问题。表!"#4可供选择桩锤时参考。有些施工单位根据桩的长度来选择桩锤质量。例如对于单动蒸气锤，当桩长不大于")-时，锤质量不大于’$；桩长为")!4)-时，锤质量用*$；桩长大于4)-，锤质量用!)$或!’$。对于柴油打桩锤，桩长在+-左右时，用)%+$桩锤；桩长为!"-左右时，用!%"$桩锤；如桩更长，则选用质量更大的柴油打桩锤。（"）桩架选择。桩架的主要作用是在沉桩过程中保持桩的正确位置。桩架的主要部分是导杆。导杆由槽形、箱形、管形截面的刚性构件组成。多功能桩架的导杆可以前后倾斜，其底架可作4+))回转，一般落锤或蒸气锤桩架的移动是利用钢丝绳带动行驶用的钢管来实现的。图!"#(是常用的两种桩架示意图。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!表!"#$选择桩锤质量参考表蒸气锤（单动）柴油锤锤型$!%&’&!(&!)*&")+&$)"&%&’&冲击部分质量（&）$!%+)+,!)*")+$)"%)-’)"锤型资料锤总质量（&）$)+!%)+-)’!!%)"-)+’)",)-!*$+((!*(($(((%(((-(((锤冲击力（./）"$(($((("(((!%(((!%(((!%(((!+(((!!((((常用冲程（0）()-!()*()+!()’()%!()-!)*!")$预制方桩、管桩的适用的桩边长或直径（10）$+!%+%(!%+%(!+($(!%($+!%+%(!+(%+!++++!-(规格钢管桩直径（10）"%("-(",(一般进入深度（0）!!"!)+!")+"!$!!"!)+!")+"!$")+!$)+$!+粘性土桩尖可达到静探$(%(+($(%(+(〉+(〉+(2$（324）平均值一般进入深度（0）()+!!!!!)+!)+!"()+!!()+!!!!"!)+5!")+"!$桩尖可达到标准!+!"+"(!$($(!%(!+!"+"(!$($(!%(%(!%++(砂土2（$324）平均值可贯穿夹砂层!!""!$$!!%!!!)+!!""!%$!+%!+（中密）厚度（0）岩石桩尖可进强风化()+()+!!()+()+!!!!""!$入深度（软质）（0）中风化表层表层()+!!!!"锤的常用控制贯入$!+"!$$!+%!*度值（10／!(击）设计单桩极限承载力-((!!+((!"+((%((!*((!"(((!$(((!+(((!（./）!%(($(((!%(((!"((!-(($-((+(((!((((注：#适用于预制桩长度"(!%(0，钢管桩长度%!-(0，且桩尖进入硬土层一定深度。不适用于桩尖处于软土层的情况；$标准贯入击数/值为未修正的数值；%本表仅供选锤参考，不能作为设计确定贯入度和承载力的依据。 ’&%水利水电施工工程师手册"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""图!"#$桩架示意图（!）蒸气锤（或落锤）桩架（；"）多功能柴油打桩锤桩架#—枕木；$—滚筒；%—底架；&—钢炉；’—卷扬机；(—桩架；)—龙门导杆；*—蒸气锤；+—桩帽；#,—缆风绳；##—钢轨；#$—底盘；#%—回转平台；#&—司机室；#’—平衡重；#(—撑杆；#)—挺杆；#*—水平调整装置；#+—柴油打桩锤；$,—成向节确定桩架高度时，应满足下述条件!!"##"$#"%#"&#"’（#$$#）式中：!———桩架高度（-）"#———桩长（-）"$———滑轮组高度（-）"%———桩锤高度（-）"&———桩帽及锤垫高度（-）"’———起锤工作余位高度（-）$.打桩顺序打桩顺序是否合理，直接影响打桩进度和施工质量。图#$/’是两种不合理的顺序。这样打桩，桩体附近的土朝着一个方向挤压，于是有可能使最后要打入的桩难以打入土中，或者桩的入土深度逐渐减少。这样建成的桩基础，会引起 第三篇基础处理工程’&&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!建筑物产生不无效的沉降，应予避免。根据上述原因，当相邻桩的中心距小于!倍桩的直径时，应拟定合理的打桩顺序。例如可采用逐排打设、自中部向边沿打设和分段打设等（图"#$%）。图!"#$不合理的打桩顺序（&）逐排单向打设（；’）分段迎面打设图!"#%几种合理的打桩顺序（&）逐排打设（；’）自中部向边沿打设（；(）分段打设（可同时施工）实际施工中，由于移动打桩架的工作繁重，因此，除了考虑上述的因素外，有时还考虑打桩架移动的方便与否来确定打桩顺序。打桩顺序确定后，还需要考虑打桩机是往后“退打”还是往前“顶打”。因为这涉及到桩的布置和运输问题。当打桩地面标高接近桩顶设计标高时，打桩后，实际上每根桩的顶端还会高出地面，这是由于桩尖持力层的标高不可能完全一致，而预制桩又不可能设计成各不相同的长度，因此桩顶高出地面往往是难免的。在这种情况下，打桩机只能采取往后退打的方法。此时，桩不能事先都布置在地面上，只有随打随运。当打桩后，桩顶的实际标高在地面以下时（摩擦桩一般是这样，端承桩则需采用送桩打入），打桩机则可以采取往前顶打的方法进行施工。这时，只要现场 &%%水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!许可，所有的桩都可以事先布置好，这可以避免场内二次搬运。往前顶打时，由于桩顶都已打入地面，所以地面会留有桩孔，移动打桩机和行车时应注意铺平。!"桩的提升就位桩运至桩架下以后，利用桩架上的滑轮组进行提升就位（又称插桩）。即首先绑好吊索，将桩水平地提升到一定高度（为桩长的一半加#"!!#"$%），然后提升其中的一组滑轮组使桩尖渐渐下降，从而桩身旋转至垂直于地面的位置，此时，桩尖离地面#"!!#"$%。图&’()是三吊点的桩的提升情况，左（面对桩架正面而言）滑轮组连接吊点!和"，右滑轮组连接吊点#。图!"#$桩的提升示意图&—桩；’—右滑轮组；!—左滑轮组桩提升到垂直状态后，即可送入桩架的龙门导杆内，然后把桩准确地安放在桩位上，随着将桩和导杆相联结，以保证打桩时不发生移动和倾斜。在桩顶垫上硬木（通称“替打木”）或粗草纸，安上桩帽后，即可将桩锤缓缓落到桩顶上面，注意不要撞击。在桩的自重和锤重作用下，桩向土中沉入一定深度而达到稳定的位置。这时，再校正一次桩垂直度，即可进行打桩。 第三篇基础处理工程&%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"打桩用锤打桩，桩锤动量!所转换的功，除去各种损耗"外，如还足以克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力的，桩即沉入土中。打桩时，可以采取两种方式；一为“轻锤高击”，一为“重锤低击”，如图#$%&所示。设!，而"，这两种方式即使所作的功相同（!$’$!#$’(#)"##"#’!$"$），但所得到的效果是不同的。这可粗略地以撞击原理来说明这种现象：轻锤高击，所得到的动量较小，而桩锤对桩头的冲击大小，因而回弹大，桩头也易损坏。这些都是要较多地消耗能量的。图!"#$两种打桩方式示意图（*）轻锤高击（；+）重锤低击重锤低击，所得的动量较大，而桩锤对桩头的冲击小，因而回弹也小，桩头不易损坏，大部分能量都可以用来克服桩身与土的摩阻力和桩尖阻力，因此桩能较快地打入土中。#此外，由于重锤低击的落距小，因而可提高锤击频率。桩锤的频率高，对于!桩锤动量可用下式表示：+%!"$,"式中：+———桩锤动量（01·2／3）!———桩锤所受的重力（01）；,———重力加速度，4"&#（2／3$）；"———落距（2）。"打桩过程中的能量损耗，主要包括锤的冲击加弹能量损耗，桩身变形（包括桩头损坏）能量损耗，土的变形能量损耗等，其中锤的冲击回弹能量损耗可用下式表示：&（#’($）$%!"!)&式中：$———锤的冲击回弹能量损耗（01·2）；&———桩所受的重力（01）；*———回弹系数，据实测，一般取("!)。#从公式（注%#）、（注%$）可以看到，以保持相同的功（,-）的前提下，从轻锤高击改为重锤低击，桩锤的动量.增加，而回弹能量损耗/减少。这说明重锤低击的优击的优点。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!较密实的土层，如砂或粘土，能较容易地穿过（但不适用于含有砾石的杂填土）。所以，打桩宜用重锤低击法。至于桩锤的落距究竟以多大为宜，根据实践经验，在一般情况下，单动汽锤以!"#$左右为宜；柴油打桩锤不超过%"&$；落锤不超过%"!$为宜。&"打桩质量要求打桩质量包括两个方面的内容：一是能否满足贯入度或标高的设计要求：一是打入后的偏差是否在允许范围以内。打桩的控制原则是：（%）桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考；（’）贯入度已达到，而桩尖标高未达到时，应继续锤击(阵，其每阵%!击的平均贯入度不应大于规定的数值；（(）桩尖位于其他软土层时，以桩尖设计标高控制为主，贯入度可作参考；（)）打桩时，如控制指标已符合要求，而其他的指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理；（&）贯入度应通过试桩确定，或做打桩试验与有关单位确定。按标高控制的预制桩，桩顶允许偏差为*&!!+%!!$$。上述所指的贯入度，为最后贯入度，即最后一击时桩的入土深度。实际施工中，一般是采用最后%!击桩的平均入土深度作为其最后贯入度。最后贯入度是打桩质量标准的重要指标，但在实际施工中，也不要孤立地把贯入度作为唯一不变的指标。因为影响贯入度的因素是多方面的，例如，地质情况的变化，有无“送桩”"（加上送桩后，贯入度会显著减少），若用汽锤，蒸气压力的变化（蒸气压力要正常，否则贯入是假象）等等，都足以使贯入度产生较大的差别。因此，打桩中对于贯入度的异常变化，需要具体分析，具体解决。为了控制桩的垂直偏差（不大于%,）和平面位置偏差（一般不大于%!!!%&!$$），桩在提升就位时，必须对准桩位，而且桩身要垂直，插入时的垂直度偏差不得超过!"&,，施打前，桩、帽和桩锤必须在同一垂直线上。施打开始时，先用较小的落距，待桩渐渐入土稳住后，再适当增大落距，正常施打。"当桩顶需打入地面以下时，需采用一种工具式短桩（一般长’!($，多用钢材作成），置于桩顶，承受锤击。这一工具式短桩称为“送桩”。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!打桩系隐蔽工程施工，应作好打桩记录（表!"#$），作为工程验收时鉴定桩的质量的依据之一。表!"#$钢筋混凝土预制桩施工记录施工单位工程名称打桩小组桩规格及长度桩锤类型及冲击部分质量自然地面标高桩帽质量气候桩顶设计标高桩入土每米锤击次数打桩落距桩顶高出或低最后贯入度编号备注日期（%&）于设计标高（&）（%&／!’击）!"⋯⋯工程负责人记录第三节振冲碎石桩施工技术振冲法加固砂土和软粘土地基是目前我国软弱地基处理的重要手段之一。地基振冲加固技术自!()*年引进我国工业及民用建筑地基处理以来，发展很快，并取得明显效果。这种技术具有速度快、质量好、造价低等优点，可以就地取材，广泛运用当地砂石骨料，不使用钢筋、水泥等三大原材料。"’多年来，我国在应用与发展振冲加固技术的领域和范围正在逐步扩大。利用振冲加固技术处理松散粉砂、中粗砂、淤泥质软弱土、软粘土、粉土及回填土等，都很有成效。从建筑领域已经扩展到水利、水电、冶金、交通等部门，取得明显的经济效益和社会效益。 %&%水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!一、振冲碎石桩加固地基机理概述振冲碎石桩是利用振动水冲法施工工艺，在地基中制成很多以石料组成的桩体。桩与原地基土共同构成复合地基，以提高地基承载力。根据所处理的地基土质的不同，可分为振冲挤密法和振冲置换法两种。在砂性土中制桩的过程对桩间土有挤密作用，称为振冲挤密。在粘土中制成的碎石桩，主要起置换作用，故称为振冲置换。两种加固法的加固机理如下。!"振冲挤密加固机理振冲挤密加固砂性土地基的主要目的是提高地基土承载力、减少变形和增强抗液化性。振孔中填入的大量石料被强大的水平振动力挤入周围土中，这种强制挤密使砂土的相对密度增加，孔隙降低，干土重度与内摩擦角增大，土的物理性能改善，使地基承载力大幅度提高。同时形成桩的碎石具有良好的反滤性，在地基中形成渗透性良好的人工竖向排水减压渠道，可有效地消散和防止超静孔隙水压力的增高，防止砂土产生液化，加快地基的排水固结。振冲挤密法见图!#$%。图!"#$振冲挤密法 第三篇基础处理工程&$%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"振冲置换加固机理粘性土地基，特别是饱和软土，土的粘粒含量多，粒间结合力强，渗透性低。在振动力作用下，土中水不易排走。碎石桩的作用不是使地基挤密，而是置换。施工时通过振冲器借助其自身质量、水平振动力和高压水将粘性土变成泥浆排出孔外，形成略大于振冲器直径的孔。再向孔中灌入碎石料，并在振冲器的侧向力作用下，将碎石挤入孔中，形成具有密实度高和直径大的桩体。它与粘性土构成复合地基。所制成的碎石桩是粘土地基中一个良好的排水通道，它能起到排水井的效能，并且大大提高孔隙水的渗透路径，加速软土的排水固结，使地基承载力提高，沉降稳定加快。振冲碎石桩还可提高土体抗剪强度，增大土体的抗滑稳定性，振冲置换法见图#!$#%图!"#!$振冲置换法二、振冲加固机械设备概述振冲加固主要机械设备有：（#）振冲器。一般采用江苏省江阴振冲器厂生产的&’($)%型振冲器。其技术参数为：电动机功率)%*+，振动频率#,-%次／./0，额定电流1%2，偏心矩-"34.，不平衡部分质量13"-*5，动力矩)6"67·.，振动力8#",!*7，振幅-..，外径)-#..，长度#8%%..，质量8,%*5。还有&’($3-型振冲器。（!）吊车。常用的有(9#1:和(9$!%:两种。（)）装载设备。装载设备有&;!%2、&;)%2等型号。 #"!水利水电施工工程师手册"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""（!）碎石桩机。采用移动旋转式单臂碎石机，吊臂总长"!#，横断面$%&#’$%&#，吊臂倾角可调范围%%!!(%!。采用)*+,型卷扬机，单绳牵引能力-./0，卷扬速度"(#／#12。（%）供水设备。采用多级离心式清水泵，压力3..!".../45，流量-.!$.#$／6。污水泵功率$/7。三、施工方法"8施工方案根据现场实际情况，合理布置施工机具，安排施工工序。利用工程降水井或河流清水供水，集中供电，集中排污，往复式移动作业方案，保证工程顺利进行。-8施工步骤（"）清除障碍物，平整场地，通水通电，合理布置排污槽、集污池、泥浆处理场地。（-）按设计要求供应石料，要求粒径-.!%.##。最大不超过(.##。（$）布置桩位，中心偏差不大于$&#。（!）设备安装调试可结合工程桩打试验桩-!$根，了解地层情况。通过试验确定主要技术参数，如密实电流、留振时间、加密段长度、填料数量、水压、水量等。（%）振冲器头尖部对准桩位，中心偏差不大于%&#。启动水泵和振冲器，调整水压到.8!!.89:45，水量-..!!..;／#12。将振冲器以"!-#／#12的速度沉入地基中，并观察振冲器电流变化。（3）当振冲器到设计深度后，在孔口填料，用振冲器挤密。当电流达到%.!3.<时，上提振冲器.8-!.8%#，再加填料振密。如此反复进行，逐段成桩。对每段桩的电流及填料数量、留振时间均要作好记录。（9）通过排污槽将振冲过程中返出的泥浆排到集污池，再用排污泵将泥浆排到沉淀池。$8质量控制措施（"）造孔技术参数。如电流、水压、水量的大小，直接影响成桩孔径大小。应根据岩性软硬情况不断调整好造孔速度。松散中粗砂层、密实状粗砂和砾石与淤泥质土层造孔速度各不相同。 第三篇基础处理工程&%$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（!）成桩技术参数。如加密电流、水压、水量与留振时间的选定，对成桩质量关系很大。加固淤泥质土层采用大水量、高水压成桩，含泥量少，成桩强度高。在低水压、小水量条件下成桩，孔内泥土与碎石混合，桩质量会大大降低。（"）加密段长度控制。成桩加密段长度的控制，直接影响到碎石桩质量。加密段过长，容易引起断桩；加密段过短，留振时间长，会扩大桩径。由于加密速度不均、段长不等将导致成桩孔径大小不均而呈葫芦状，这是应该避免的。（#）填料数量多少对桩体密实性影响很大。相同岩性的钻孔，每延米填料应该相同。如果填料量有较大差异，必须查清原因，防止产生断桩或坍孔等质量事故。四、质量检验振冲碎石桩加固地基，其质量检验要到完工后一段时间让其稳定后进行。主要检验项目有桩位偏差、桩径、桩密实度、复合地基承载力等。复合地基承载力，采用静载试验或标准贯入试验和静力触探法进行检验。第四节旋喷桩施工技术旋喷桩是用喷射注浆法制成的，喷射注浆法施工可分为单管法、二重管法和三重管法，其加固原理基本是一致的，施工工艺流程概括如图$!%$$。图!"#!!喷射注浆法施工工艺流程&’单管法；(’二重管法；)’三重管法 #"!水利水电施工工程师手册#####################################################单管法和二重管法中的喷射管较细，因此，当要将其贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入，只是在必要时才在地基中预先成孔（孔径为!"#!$%&’），然后放入喷射管进行喷射加固。采用三重管法时，喷射管直径通常为(!)&’，结构复杂，因此，往往需要顶先钻一直径为$*&’的孔，然后置入三重喷射管进行加固。成孔可采用一般钻探机械，也可采用振动机械等。一、施工设备高压喷射注浆所需设备按所用注浆管类型不同而异。见表$+,*。表$+,*高压喷射注浆需用设备所有注浆管设备名称型号举例主要性能单管二重管三重管多重管-.,$%%，/0,1%钻机依工程条件而不同!!!!("型震动钻/23,01%%型注浆车泵量5%!+1%6／’78高压泥浆泵!!4,+型液压泵泵压+%!1%9:;1-<泵量5%!+*%6／’78高压水泵1=,"<"!!泵压+%!>%9:;1=,(<<=,$*%泵量)%!$*%6／’78泥浆泵<=,+%%"!!泵压+!(9:;<=,+*%4?,1／5@=4,"／(风量1!$%’1／’78空压机"!!<0"／(风压%B(!%B59:;6A4+%,$%／(浆液搅拌机容量%B5!+’1!!!!真空泵与!超声波传感器二、专用器具（$）单层注浆管总成，包括单层注浆管、单管导流器和单管喷头。 第三篇基础处理工程’%&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!单层注浆管一般用外径!"#$$或!%&$$的地质钻杆。每根长’!()"$，其连接螺纹处要采取密封措施。单管喷头的结构如图’&*’&所示。平头型单管喷头底端镶有硬质合金，可以钻进碎石土或较硬夹层。圆锥型单管喷头底端没有硬质合金，适用于粘性土或砂类土。图!"#!"单管喷头（+）平头型：’*喷嘴杆；&*喷嘴；(*钢球；%*硬质合金；"*喷嘴；,*球座；-*钻头（；.）圆锥型：’*喷嘴套；&*喷嘴；(*喷嘴接头；%*钻尖（&）二重注浆管总成，包括二重管导流器、二重注浆管和二重管喷头。/0*&#’型二重注浆管的结构如图’&*’(所示，外管规格：!%&$$1"$$，内管规格：!’2$$1&$$：/0*&#’型二重管喷头结构如图’&*’%所示，其侧面有浆、气同轴喷嘴，其环状间隙为’!&$$。（(）三重注浆管总成，包括二重注浆管、三重管导流器和三重管喷头。/0*(#型三重注浆管的结构如图’&*’"所示，其内管规格为!’2$$1($$，中管为!%#$$1&$$，外管为!-"$$1%$$。内管输送高压水，内一中管环隙输送压缩空气，外一中管环隙输送浆液。在外管表面对称地通常焊接两条宽1厚为(#$$1%$$的扁钢。三重管喷头的结构如图’&*’,所示。图!"#!$/0#"%!型二重钻杆结构’—“3”型橡胶圈；&—外管母接头；(—定位圈；%—!%&地质钻杆；"—内管；,—卡口管；-—外管公接头 $!%水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!图!"#!$!"#"%!型二重喷头结构#—管尖；$—内管；%—内喷头；&—外喷嘴；’—外管；(—外管公接头图!"#!&!"#’%!型三重注浆管#—内母接头；$—内管；%—中管；&—外管；’—扁钢；(—内公接头；)—外管；*—内管公接头；+—定位器；#,—挡圈；##—“-”型密封圈；#$—挡圈；#%—“-”型密封圈图!"#!(三重管喷头（.）圆锥形喷头：#—内母接头；$—内管总成；%—内管喷嘴；&—中管喷嘴；’—外管；(—中管总成；)—尖锥钻头；*—内喷嘴座（/）平口形喷头：#—内母接头；$—内管总成；%—同管喷嘴；&—中管喷嘴；’—中管总成；(—硬质合金；)—“-”型圆 第三篇基础处理工程"!!$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$（!）其他器具!高压胶管（输送喷射浆液）一般采用钢丝缠绕液压胶管，其工作压力不低于喷射泵压；其内径根据流量按（"#$#）式并结合查表确定。!!!"%"#／$（"#$#）式中：!—高压胶管内径（&&）；#—流量（’／&()）；$—适宜的流速（&／*），可按!"%&／*计算。#压气胶管（输送压缩空气）用+",层帆布缠裹浸胶制成，工作压力"-./01以上，内径2"%"2+#&&。$液体流量计为电磁式，量程"."#.’／&()。%风量计为玻璃转子流量计，如’34$5.型，最大流量+&+／&()，工作压力.-%/01。三、施工程序（图"#$"6）钻钻插喷拔清移回机射洗开填#######就作器机注位孔管业管具具浆图"#$"6高压喷射注浆施工程序图注：在标准贯入7值小于!.的土层中进行单管喷射作业时，多使用振动钻机直接将注浆管插入地层。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!四、喷射技术参数国内采用的高压喷射注浆技术参数见表!"#$。表!"#$中国通常采用的高压喷射注浆技术参数技术参数单管法二重管法三重管法##压力（%&’）",!-,##流量（(／)*+）.,!!",水##喷嘴孔径（))）"!-/"##喷嘴个数!!"压力（%&’）#,/0,/1!,/0空流量（)-／)*+）#!!",/1!"气喷嘴间隙（))）#!!"!!-压力（%&’）",",,/1!-浆流量（(／)*+）.,!!",.,!!",0,!!1,液喷嘴孔径（))）"!-"!-.!!2喷嘴个数"!!"!!"注提升速度（3)／)*+）",!"1!,!",0!!2浆旋转速度（4／)*+）约",!,!",!!!!.管外径（))）2"、1,2"、1,、0101、5,五、操作要领及注意事项"钻机或施喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘要与孔位对正，倾角与设计误差般不得大于,/16。#喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。$要预防风、水喷嘴在插管时被泥砂堵塞，可在插管前用一层薄塑料膜包扎好。%喷射注浆时要注意设备开动顺序。以三重管为例，应先空载起动空压机，待运转正常后，再空载起动高压泵，然后同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规值。风、水畅通后，如系旋喷即可旋转注浆管，并开动注浆泵，先向孔内送清水，待泵量泵压正常后，即可将注浆泵的吸浆管移至储浆桶，开始注浆。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!待估算水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始提升注浆管，自下而上喷射注浆。!根据施工设计控制喷射技术参数注意冒浆情况的观察，并做好记录。"喷射注浆中需拆卸注浆管时，应先停止提升和回转，同时停止送浆。然后逐渐减少风量和水量，最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时，开机顺序也要遵守第#条的规定。同时开始喷射注浆的孔段要与前段搭接!"#$，防止固结体脱节。$喷射注浆达到设计深度后，即可停风、停水，继续用注浆泵注浆，待水泥浆从孔口返出后，即可停止注浆，然后将注浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸定量清水将注浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出，然后停泵。%御下的注浆管，应立即用清水将各通道冲洗干净，并拧上堵头。注浆泵、送浆管路和浆液搅拌机等都要用清水清洗干净。压气管路和高压泵管路也要分别送风、送水冲洗干净。&喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度收缩，使固结体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为!"%的水泥浆进行补灌。并要预防其他钻孔排出的泥土或杂物进入。’所用水泥浆，水灰比要按设计规定不得随意更改。禁止使用受潮或过期的水泥。在喷射注浆过程中应防止水泥浆沉淀。!"#为了加大固结体尺寸，或对深层硬土，为了避免固结体尺寸减小，可以采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施。也可以采用复喷工艺：第一次喷射（初喷）时，不注水泥浆液；初喷完毕后，将注浆管边送水边下降至初喷开始的孔深，再抽送水泥浆，自下而上进行第二次喷射（复喷）。!"$在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，以及时了解土层情况、喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采用单管或二重管喷射注浆时，冒浆量小于注浆量&!’为正常现象；超过&!’或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量；如冒浆过大，可减少注浆量加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。采用三重管喷射注浆时，冒浆量则应大于高压水的喷射量，但其超过量应小于注浆量的&!’。!"%对冒浆应妥善处理，及时清除沉淀的泥渣。在砂层用单层或双层注浆旋喷时，可以利用冒浆补灌已施工过的桩孔。但在粘土层、淤泥层旋喷或用三层注 !"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!浆管旋喷时，因冒浆中渗入粘土和清水，故不宜利用冒浆回灌。!"#在加固工程中，为使桩顶与原基础严密结合，可于旋喷作业结束后!"#在旋喷桩中心钻一小孔，再用小径（如$%&’’）单层注浆管补喷一次。!"$在粘性土中用二重管旋喷时，因粘土表面张力，使固结体中存在很多气孔，影响防渗性能和强度。西北有色工程勘测公司采用在原喷嘴下方(&&’’处的相反方向加一个喷浆喷嘴的办法来消泡，效果较好。!"%在软弱地层旋喷时，固结体强度低。可以在旋喷后用砂浆泵注入()&!砂浆来提高固结体的强度。!"&在湿陷性地层进行高压喷射注浆成孔时，如用清水或普通泥浆作冲洗液，会加剧沉降，此时宜用空气洗孔。!"’在砂层尤其是干砂层中旋喷时，喷头的外径不宜大于注浆管，否则易夹钻。六、常见故障的防治（(）喷嘴或管路被堵塞，表现是压力骤然上升。预防措施："在高压泵和注浆泵的吸水管进口和水泥浆储备箱中都设置过滤网，并经常清理。高压水泵的滤网筛孔规格以(’’左右为宜。注浆泵和水泥浆储备箱的滤网规格以!’’左右为宜，筛网的面积不要过小。#若喷射过程出现水泥供不应求时，应将注浆管提起一段距离，抽送清水将管道中的水泥浆顶出喷头后再停泵。$喷射结束后，按要求做好各系统的清理工作。（!）高压泵排量达不到要求或压力上不去。处理方法是："检查阀、活塞缸套等零件，磨损大的及时更换；有杂物影响阀关闭时，要清理。#检查吸水管道是否通畅，是否漏气，避免吸入空气，尽量减少吸水管道的流动阻力。$检查活塞每分钟的往复次数是否达到要求，消除传动系统中的打滑现象。%检查安全阀、高压管路，消除泄漏。&检查喷嘴直径是否符合要求，更换过度磨损的喷嘴。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!七、质量检验!"检验内容（!）固结体的整体性、均匀性和垂直度；（#）固结体的有效直径或加固长度、宽度；（$）固结体的强度特性（包括轴向压力、水平推力、抗酸碱性、抗冻性和抗渗性等）；（%）固结体的溶蚀和耐久性能。#"检测方法（!）开挖检查。（#）室内试验，包括设计过程制造试件，进行物理力学性能试验和施工后开挖取样试验。（$）钻孔检查，包括!钻孔取样观察，并做成试件进行物理力学性能试验；"渗透试验，包括钻孔压力注水渗透试验和钻孔抽水渗透试验；#标准贯入试验。一般距注浆中心&"!’$&"#&(，每隔一定深度作一个。（%）载荷试验，包括平板载荷试验和孔内载荷试验。（’）其他非破坏性试验方法，包括电阻率法、同位素法和弹性波法等。$"检验方法的选用选定质量检验方法时，应根据机具设备条件，因地制宜。开挖检查法通常在浅层进行，虽简单易行，但难以对整个固结体的质量作全面检查。钻孔取芯和标准贯入法是检验单孔固结体质量的常用方法，选用时需以不破坏固结体为前提。载荷试验是检验建筑地基处理质量的良好方法，有条件的地方应尽量采用。压水试验通常在取芯困难或工程有防渗要求时采用。建筑物的沉降观测是全面检验建筑地基处理质量的不可缺少的重要方法。%"检验点的位置检验点的位置应重点布置在建筑工程的关键地方，如承重大、帷幕中心线等部位。对喷射注浆时出现过异常现象和地质条件复杂的地段亦应检验。每个建筑工程喷射注浆处理后，不论工程大小，均应进行检验。检验量为施工总数的#)$’)；少于#&孔的工程，至少要检验两个点。检验不合格者，应在不合格的点位附近进行补喷或采取有效补救措施，然后再进行质量检验。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!高压喷射注浆处理地基的强度较低，!"天的强度在!!#$%&’之间，强度增长速度较慢。检验时间应在喷射注浆后(周进行，以防由于固结体强度不高时，因检验而受到破坏，影响检验的可靠性。第五节振动沉管灌注桩施工技术改革开放以来，随着建筑事业的发展，振动沉管灌注桩在软土地基处理中，已被广泛应用。沉管灌注桩与打入式预桩桩、钻孔灌注桩相比，具有许多明显的优点。与预制桩相比，具能适应地质条件变化、成桩可长可短、工效高、造价低、质量能得到保证等优点。与钻孔灌注桩相比，有施工现场无泥浆污染、效率高、造价低、施工周期短等优点，在建筑业中具有广泛的发展前景。沉管灌注桩适用于粘性土、粉土、淤泥质土、砂土与填土；在厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的粘性土等软弱地层中采用时，应制定质量保证措施，并经工艺试验成功后才可正式施工。实践证明，振动沉管灌注桩在施工过程中，因受地质条件变化、沉桩工艺、技术操作等因素影响，如在某工序中出现漏洞，就会导致不同程度的陷患，尤其是断桩、缩径、夹泥、吊脚等质量问题的发生，严重危及工程结构的安全，应引起高度重视，并分析原因，采取有效措施，把质量事故减少到最低限度，努力提高工程质量。一、振动沉管工程原理振动沉管工作原理是将振动器与沉管刚性地连接形成一个振动体系。振动器内是由两组对称而又偏心的锤体同步而又反向旋转运动，转动时所产生离心力与水平分力相互抵消、垂直分力大小相等方向相同，相互叠加，形成周期性的激振力振冲地层，产生振动形成强迫振动体系，从而使沉管击入地层。 第三篇基础处理工程#"!"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""二、振动沉管灌注桩施工流程（一）施工前准备工作施工前，应对工程地质条件、设计方案和技术要求进行认真研究，制定有效措施，确保工程质量满足设计要求。!"桩头种类的选择采用桩尖活瓣施工时，会给下钢筋笼带来困难。应采取预制头代替桩尖活瓣。预制头混凝土标号不大于#$%。钢筋布置应视地基土和持力层的强度而定，保障桩头不被打碎，周边不被剪切。（!）一般预制头直径大于桩管直径，使桩管外径与桩孔之间有一定环状间隙。在沉管和拔管过程中，可减少摩阻力和桩管上下刮泥等不利因素。（&）采用预制头有利于地下水和被扰动的土体中孔隙水压力升高，形成超静孔隙水压力沿着桩管外径和桩孔环状面积之间聚集。由于混凝土的灌注而排也地表，灌注质量得以保证。&"预制头和桩管配套的选用一次单打成桩，选用预制头直径（!）、桩管外径（!）、成柱直径（!）的相关&%!!&’!%式为!!!。&当一次单打成桩不能满足设计桩径和承载力要求时，可采取复打（即二次单打）成桩，使桩径扩大、桩侧摩阻力增加，从而提高单桩承载力。（!）单打时不宜采用大桩头配小桩管，因桩身成形较差，桩侧摩阻力较小。摩擦桩切忌采用。（&）一次复打效果较好，多次复打效果不明显。还应注意地面垂直隆起，对先打的桩会产生竖向拉应力的危害。$"打桩试验施工前应作打桩试验，以检验电源、机械设备运行情况、锤头激振力对土层穿透能力、沉桩标高和贯入度控制、工艺流程、技术措施和工效等，是否满足施工要求。如发现地质条件与提供的数据不符，应与有关单位及时研究解决，确保施工质量。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（二）振动沉管桩施工程序应要根据土质情况和荷载要求，分别选用单打法、复打法和反插法。单打法适用于含水量较小的土层，且宜采用预制桩尖；复打法与反插法适用于饱和土层。!"桩机就位桩机就位后应调平底盘、调直立柱，使桩管垂直对正预制头，并使桩管和预制头轴线一致。防止桩身偏斜和桩顶水平位移。施工场地地下水较高时，应在沉管前预灌适量混凝土封底止水，确保灌注质量。#"沉管（!）沉管终孔深度以设计桩底标高或沉管最高贯入度进行分别控制。摩擦桩必须保证设计桩长。当采用沉管法成孔时，桩管入土深度的控制以设计标高为主，以贯入度（或贯入速度）为辅。端承桩当采用沉管法成孔时，桩管入土深度的控制以贯入度（或贯入速度）为主，与设计持力层标高相对照为辅。（#）施工过程中必须保持正常供电（额定电压不小于$%&’），保证振动锤的激振力，使桩尖顺利沉入硬岩层或持力层。单打法必须严格控制最后$&(的电流、电压值。终孔前贯入速度不大于!!#)*／*+,，并加压抬机!次，即可停机。（$）较硬地基打桩时，沉管和桩尖贯入难以穿透硬土层中，可根据具体情况采取预钻导孔和桩管底部安装取土器分层取土等方法，穿透硬土层后再继续沉管造桩。（-）在地下水丰富的地层施工，为防止水进入桩管导致混凝土离析，可先灌注&".*$混凝土封桩尖，平衡地下水压力，再沉管至桩底标高、灌注混凝土拔管成桩。（/）地下水非常丰富地层，取土后提管时水即充满孔内，混凝土预封桩尖后振动沉管时，水不能及时排入地层，桩尖和桩管象活塞一样下去。可在取土器外焊两根0$&**螺杆，取土后在孔壁上形成两道水槽，沉管便可下沉。（.）沉管遇到淤泥层，淤泥和水易进入桩管，导致混凝土夹泥事故。可采取沉管到淤泥层顶部停止振动，依靠锤和桩管自身质量沉管到液泥层底部再振动沉管。（1）当沉管遇到硬塑地层，不易沉到桩底标高时，可将桩尖提离孔底&"$!&"/*，停振!/!#&*+,，该层粘土经地下水浸润后结全力松弛，即能振动沉管到 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!达桩底标高。（!）在硬粘土夹层或砂层上部，应增大该处桩的横截面积，提高桩的整体端承载能力。桩底应进行"!#次反插，扩大桩底端承载面积。（$）在较软地层应采用全孔一次（或两次）复打，在局部较软地层采用局部一次复打或局部两次复打，以提高单桩承载力。（%&）如持力层较软，贯入度难以达到设计要求，应增加桩长，或向较软的持力层投入碎石和砂，增大其密实度，提高端承力。（%%）为加快施工进度，应用钢丝绳加压、加长活瓣桩尖、减小桩尖阻力、采用大的振动锤等措施，提高穿透能力。（%"）一个工地均有深桩与浅桩时，应考虑沉管存在挤密和压实效应，应先打深桩后打浅桩，以加快施工进度。（%#）选用耐震电机装配的振动锤和符合规格的电缆、坚固的桩机以及中空式振动箱，以减少机械事故，加快下钢筋笼速度。#’安放钢筋笼待沉管结束后，用钢绳吊起钢筋笼下放到桩管内，按设计标高要求定位，而后灌注混凝土。此时钢筋笼吊着定位，周围有混凝土保护着。此工艺为“压力吊装钢筋笼”。其优点是定位准确，保证护层，减少振动变形和松脱。但因混凝土在初凝前处于流塑状态，当临时沉桩时桩间距有限，地基土易扰动，会使钢筋笼在自身质量压力下发生位移，低于设计标高，应采取措施保证定位。(’混凝土灌注（%）当桩较短时，应一次灌注，使桩管内混凝土柱高度适当高出地面标高，一次灌足到位。当桩身较长时，应分多次灌注。每次续灌前，应保持桩管内不少于")高度的混凝土，即保持一定的自身质量压力，保证灌注质量。（"）复打法灌注混凝土："混凝土的充盈系数不得小于%’&；对于混凝土充盈系数不小于%’&的桩，宜全长复打。对可能有断桩和缩径的桩，应采用局部复打。成桩后的桩身混凝土顶面标高应不低于设计标高*&&))。全长复打桩的入土深度宜接近原桩长，局部复打应超过断桩或缩径区%)以上。#全长复打桩第一次灌注混凝土应达到自然地面；前后两次沉管的轴线应重合；复打施工必在第一次灌注的混凝土初凝前完成。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"拔管（#）单管法施工，桩管内混凝土灌满后，先振动!!#$%，再开始拔管。边振边拔，每拔$"!!#"$&，停拔振动!!#$%；如此反复，直至桩管全部拔出。在一般土层中，拔管速度宜为#"’!#"!&&／&()，用活瓣桩尖时宜慢，用预制桩尖时可适当加快。在软弱土层中，宜控制在$"*!$"+&&／&()。（’）反插法施工，桩管内混凝土灌满后，先振动再拔管。每次拔管高度$"!!#"$&，反插深度$",!&。在拔管过程中，应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地表面或高于地下水位#"$!#"!&以上。拔管速度应小于$"!&&／&()；在桩尖处#"!&范围内，宜多次反插以扩大桩的端部断面；穿过淤泥夹层时，应放慢拔管速度，减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。（,）复打法施工，在拔管时应随时清除粘在管壁上和散落在地面上的泥土。拔管速度要均匀，对一般地层以#&／&()为宜，在软的土层宜控制在$",!$"+&／&()。（-）在拔管过程中，当桩管底端接近地面标高’!,&段关键部位，应精心操作，严格控制拔管速度和高度。必要时应采取短停拔（$",!$"!&）、长留振（#!!’$%）的技术措施。严防断桩和缩颈隐患发生，确保灌注质量。（!）当桩管拔出地表后，检查桩顶混凝土，如未达到设计标高时，必须把桩顶浮浆和泥土清除干净，然后补灌混凝土，并穿插振捣密实，防止断柱。（*）混凝土灌注充盈系数小于#"$的桩，说明成桩已出现吊脚、涌砂、缩颈和断桩现象。应及时进行复打加以补救。*"养护从沉桩开始到桩身成形，混凝土进入养护期，’+.达到设计强度。在养护期应注意事项：（#）混凝土在初凝前处于流塑状态，当邻桩施工时由于桩距有限、土层软硬不均，桩周土易被挤密扰动，已打的桩被挤成畸形、桩顶混凝土被挤出地表，或桩位偏移、桩身倾斜，使桩径变小，影响桩基工程质量，应及时解决。（’）在沉桩过程中，桩机移动时，应避开已打的桩位，防止桩顶破损和断桩事故发生。（,）基杭开挖和裁桩时，桩身混凝土养护应不少小#-.，没有达到一定强度 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!不得裁桩。裁桩方法，按设计要求尺寸进行。严禁从桩顶重锤横向猛击，确保桩顶与承台有效连接。三、混凝土质量控制方法!"混凝土配合比由于水泥品种、工程所处环境以及粗、细骨料材质各异，因此混凝土配合比不可能一样。应根据设计标号、工作特性、当地材料质量等，进行混凝土配合比的设计。首先通过计算得出“初步设计配合比”，然后经试验调整，得出符合施工和易性要求的“基准配合比”，再经过强度复核，求出满足设计要求的“试验室配合比”，最后根据施工现场砂、石含水率情况，计算出“施工配合比”。#"把好混凝土配料与拌制质量关（!）混凝土质量由技术人员进行指导、检查和监督，并设专人负责，严格按照混凝土检配合比配料。（#）把好选料关，不符合质量要求的水泥、砂、石料不得采用。如采用风化砂，其中含砂块时，必须经筛选后才能使用。（$）混凝土配料时应按各种材料用量称重，搅拌均匀，符合混凝土的和易性、流动性、粘聚性和保水性要求。经常检查坍落度，确保混凝土质量满足设计要求。（%）按规定采取试块，在试验室进行试验，确定混凝土抗压强度是否满足设计标号要求。（&）混凝土搅拦因故停放一段时间后，会逐渐变稠而失去塑性。应立即返回搅拌机加入适量的水和水泥，重新搅拌均匀后才能使用。如停放时间较长、安全失去塑性，必须报废。（’）桩身设置钢笼时，混凝土坍落度宜为()!!))**。粗骨料最大粒径不应大于&)**，并不得大于钢筋最小净距!／$。素混凝土或插筋时坍落度宜为’)!()**，粗骨料最大粒径不应大于+)**，并不得大于桩管内径的!／%。 "!!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第六节夯扩灌注桩施工夯扩灌注桩是在锤击沉管灌注桩的机械设备与施工方法的基础上加改进，增加一概括内夯管，按照一定的施工工艺，采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩大成大头形的一种桩型，通过增大桩端截面积和挤密地基土，使桩的承载力有较大幅度的提高；同时桩身混凝土在柴油锤和内夯管的压力作用下成型，使桩身质量得以保证。大量工程实践证明：夯扩桩施工具有施工技术可靠、工艺科学、无泥浆污染和工程造价低等优点。夯扩桩最早于!"年代初由浙江省有关单位研究成功，后在浙江、江苏、山东、湖北等省得到广泛应用，前景广阔。一、夯扩桩施工设备夯扩桩施工设备是由沉管灌注桩施工设备改装而成，主要由机架、桩锤、内外夯管、行走机构等部分组成。机架有井式、门式和桅杆式等型式。桩锤一般采用柴油锤。柴油锤又有导杆式和筒式之分。导杆式柴油锤主要技术参数见表#$%&。行走机构一般为走管式，少数为走轨式和履带式。夯扩桩机具与沉管灌注桩机具的最大区别是在外桩管的基础上增加了一根据内夯管。内夯管在夯扩桩施工中起主导作用：!作为夯锤的一部分在柴油锤的锤击作用下将内外管同步沉入地基土中；"在夯扩工序时将外管内砼夯出管外并在桩端形成扩大关；#在施工桩身时利用内夯管和柴油锤的自身重力将桩身砼压实。为满足采用干砼封底止淤的要求，内夯管长度应比外桩管短#""$$""’’，这个长度范围可根据不同土层条件适当调整，对土层性质较好、地下水位较低的可取小值，反之则应取大值。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!表!"#$导杆式柴油锤主要技术参数型号%%!&%%"’%%()锤击部分质量（缸锤）（*+）!&))"’))()))锤击部分最大跳高（,,）"!)"’))／5)))"’))／5)))锤击频率（!／,-.）(’!’)("!’)("!’)锤击能量（*/）!234"23(($气缸孔径（,,）"2)5$)(’)活塞行径（,,）’()(22’&’压缩比!：!’!：""!：""最大耗油量（0／1）43223&2!"导向距（,,）—54)55)桩锤总质量（*+）—("))$)))桩锤高度（,,）—(&&&’)"’二、施工准备（!）夯扩桩基础施工前应具备的资料："建筑场地工程地质资料，目的在于施工中对整个场地能宏观控制，并针对土层情况的变化、制定相应的技术保证措施。#桩基施工图，包括：63建筑场地平面布置图，用于确定建筑物的准确方位，以便测量定位；73建筑物基础与桩位平面布置图，以确定施工桩位；83桩的设计大样详图，以掌握桩长、桩顶标高、钢筋笼制作等要求；93有关的桩基础技术要求，如试桩的组数、位置及要求、承台设计要求等。$建筑场地内和邻近的高压电缆、通信线路、地下管线（管道、电缆等）、地下构筑物以及危房、精密仪器车间等调查资料。%桩基础施工技术方案和旗工组织设计。&试成桩资料及桩静载荷试验资料。（"）施工前应准备下列现场作业条件："现场内妨碍得施工的障碍物和地下埋设物（如地下管线、旧基础等）已排除，有隔震要求的邻近建筑物已采取保护措施。#施工用水、电、道路及临时设族已畅通与就绪。$施工前场地已平整，对影响施工机械进场与操作的松软场地已进行适当 !"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!处理，并有排水措施。施工前应按设计要求进行建筑物定位和桩位测放，对建筑物定位应根据规划部门的红线图，由建设单位、规划部门等现场确定测量基准点，桩位测放由施工单位进行，但需得到建设单位或其他有关部门的签证认可。基准点应埋设在不受桩基施工及外界扰动影响之处。施工前必须进行试成桩，数量为!!"个，以便核对地质资料，检验设备及技术要求是否适宜。试成桩位置选择在紧靠地质钻孔和有代表性的部位。试成桩时应详细记录有关的夯扩参数及沉管贯入度等参数，以作为施工控制的依据。施工记录表格式参考表!#$%。夯扩施工工艺流程如图!#$!%所示。夯扩桩的沉管与止淤方法在初期是采用钢筋混凝预制桩靴，后经改进采用干混凝土的止淤方法。其作法是在沉管前于桩位处预先放上高!&&!#&&’’的与桩身混凝土同标号的干混凝土，然后，将双管扣在干混凝土上开始沉管，该干混凝土在沉管过程中不断吸收地基中的水分，形成一层致密混凝土隔水层，其止淤效果很好，且不影响夯管内混凝土的夯出。但对某些特殊地基条件（例如地表存在有成分复杂的杂填土），当觉管与封底有困难时，也可采用钢筋混凝土预制桩靴的成桩方式。 第三篇基础处理工程&"%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!图!"#!$夯扩桩施工工艺示意图!"柴油锤；#"外管；$"内管；%"内管底板；&"’((!干硬混凝土说明：)"在桩位外按要求放置干混凝土；’"将内外管套叠对准桩位；*"通过柴油锤将双管打入地基土中至设计深度；+"拔出内夯管；,"向外管内灌入高度为!的混凝土；-"内管放入外管内压在混凝土面上，并将外管拔起一定高度"；."通过柴油锤与内夯外管内混凝土；/"继续夯打管下混凝土直至外管底端深度略小于设计桩底深度处（其差值为$）此过程为一次夯扩；如需第二次夯扩，则重复+"/步骤；0"拔出内夯管；)("在外管内灌入桩身所需的混凝土，并在上部放入钢筋笼；))"将内管压在外管内混凝土面上，边压边缓缓起拔外管；)’"将双管同步拔出地表，则成桩过程完毕。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!表!"#$夯扩桩施工记录表工程名称：施工单位：桩锤型号：序施桩沉沉沉最最桩桩成记备管管后后第一次夯扩第二次夯扩桩管身顶开锤!"!"结工始深击击投标束时击贯平投拔沉锤投拔沉锤时录间度总入均料管管击料管管击料高间日︵︵数度落︵︵︵︵︵︵︵︵︵︵︵时︵︵距时，%击%︵%%%击%%%击%%、分%%分号期号︶︶︶︶︶︶︶︶员注︶︶︶︶︶︶︶︶工程负责人：施工负责人：班长：施工员：页数夯扩桩的桩端入土深度应以设计桩长的桩底标高和锤击贯入度进行双项控制，一般情况均应以贯入度控制为主，以设计标高控制为辅。贯入度的控制指标则是以沉管进入桩端持力层时最后!&击贯入度为准，具体数据可按试桩施工时的参数确定。 第三篇基础处理工程#"!"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""三、施工夯扩桩施工的允许偏差见表!"#$表!"#$夯核算桩施工允许偏差项目桩位允许偏差桩径允许偏差（%%）垂直度桩数为!!"根或单排桩基中的桩&’%%桩数为(!"’根的桩基中的桩!／"桩径)*’桩数大于"’根的桩基中的桩：!!+#"’最外边的桩!／"桩径中间的桩一个桩径注："桩径允许偏差的负值是指个别断面；#此表摘自,-.!#!’#$(夯扩桩拔管时将内夯管连同桩锤压在超灌的混凝土面上（超灌高度为"!/%），随外管缓慢均匀地上拔，内夯管徐徐下压，直至同步终止于施工要求的桩顶标高处，然后将内外管提出地面。拔管的速度应控制在"!(%／%01，在淤泥或淤泥质土地层中应控制在!!"%／%01。施工时应按下面的顺序施打："可采用横移退打的方式自中间向两端对称进行或自一侧向单一方向进行；#根据基础设计标高，按先深后浅的顺序进行；$根据桩的规格，按先大后小，先长后短的顺序进行；%当持力层埋深起伏较大时，宜按深度分区进行施工。施工中应认真作好施工记录，并参考表!"#!’及时处理好施工中出现的有关问题。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!表!"#!$施工中常见问题及处理常见问题发生原因处理方法!%止淤干混凝土量不足!%管内进水!%添足止淤干混凝土量"%内管底板直径偏小与外管内径止淤失效"%加大内管底板直径的间隙过大!%调整桩间距，减少桩数!%桩间距过小"%调整设计桩长"%地面隆起"%桩长过短&%采取塑料板或砂井等排水方法&%地基中也隙水压力不易消散以降低孔隙水压力!%积累施工经验，认真做好试成&%钢筋笼下!%钢筋笼预留长度不够桩工作沉和笼顶低"%混凝土超灌量不够"%以较准确地掌握混凝土超灌量于设计标高&%桩身混凝土坍落度过大和钢筋笼高度&%掌握好混凝土坍落度!%控制好粗骨料粒径不大于!%混凝土中粗骨料粒径过大’%钢筋笼上’$(("%钢筋笼箍筋间距过密浮"%对钢筋笼调整箍筋间距，控制&%钢筋笼制作质量不好好制作质量!%拔管过快、或内夯管未压在混!%控制好拔管速度、内夯管匀速凝土上下压)%桩身缩颈"%桩间距过小"%调整桩间距或跳打&%混凝土坝落度不好&%控制好混凝土坍落度!%桩间距过小!%跳打：在跳打时须等相邻桩达"%混凝土初凝后，在桩附近堆放到设计强度的+$,以上再进行*%断桩重物或车辆行走"%注意现场保护&%混凝土坍落度过小，形成脱空&%增大混凝土坍落度!%进入持力层过深!%调整进入持力层的深度+%夯扩困难"%投料高度-过大，拔管高度."%减少投料高度或增大拔管高度过小或增加夯扩次数 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!四、施工质量检测材质检查：对所使用的主要原材料，包括钢筋、水泥、砂、石应作材质检验，各项指标必须符合规定要求，其中钢筋应具有材质证明，水泥应具有出厂质量合格证。钢筋笼制作与埋设应符合设计要求，钢筋笼的制作偏差不得大于下列数值：主筋间距!"#$$，箍筋间距!%#$$，钢筋笼直径!"#$$，钢筋笼长度!&#$$。钢筋笼的埋设应根据经验，在其顶部预留一定高度的混凝土，其高度一般为&#!"##$$，以防止钢筋弯曲变形。灌注混凝土在按要求制作试件，同一配合比混凝土试件每班不得少于一组，混凝土试件的强度应满足混凝土强度检验评定标准（’()"#*+,*）的规定。现场施工过程中必须随时检查施工记录，并对照预定的施工工艺进行质量评定。基坑开挖后应及时检查桩数、桩位及桩头外观质量，如发现有漏桩、桩位偏差过大等质量问题，必须及时采取补救措施。工程施工结束后，应随机抽样进行桩的动测检验，以检查桩身质量，检测数量为工程桩总数的"#-。五、夯扩桩工程验收时应具备的主要资料（"）桩位测量放线定位图；（%）施工组织设计或施工方案；（.）施工材料合格证及检验报告；（/）混凝土试件试压报告及汇总表；（&）隐蔽工程验收记录；（0）施工记录汇总表；（*）设计变更通知单、事故处理记录及有关文件；（,）有关的桩质量检测资料（包括试成桩、静荷载试验及动测检验等资料）（1）基桩竣工平面图及竣工报告。竣工报告的主要内容有：工程概况与工程地质条件；设计要求及施工技术措 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!施；施工情况及质量检测；基桩质量评价。六、灌注事故的预防与处理灌注水下砼是成桩的关键性工序，灌注过程中应明确分工，密切配合，统一指挥，做到快速、连续施工，灌注成高质量的砼，防止发生质量事故。如出现事故，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救。对于确定存在缺陷的桩，应尽可能设法补强，不宜轻易废弃，造成过多的损失。经过补救、补强的桩，经认真地检验认为合格后，方可使用。对于质量极差，确实无法利用的桩，应与设计单位研究，采用补桩或其他措施。常见的成桩事故有导管堵塞、钢筋笼上浮、断桩、各种桩身砼质量问题等等，下面分别进行分析。!、导管堵塞导管堵塞多数是发生在开始灌砼的时候，也有少数是在浇灌中途发生的，原因有下列几种：（!）导管变形或内壁有砼硬结，影响隔水塞通过。（"）隔水塞上没有选浇水泥砂浆，而砼的粘聚性又不太好，在搅抖储料斗或提吊料斗中的初存量砼时，漏斗中的砼离析，粗骨料卡入隔水塞或在隔水塞上架桥。（#）砼品质差，例如：砼中混有大块石、卷曲的铁丝或其他杂物，造成堵塞；砼极易离析，在导管内下落过程中浆体即与石子分离，石子集中而堵塞导管；砼较干稠，坍落度小于!$%&时也易堵塞导管；使用的砼坍落度损失大，因中途停顿时间稍长而堵塞导管。（’）导管漏水，砼受水冲洗后，粗骨料聚集在一起而卡管。为了消除卡管，可在允许的导管埋入深度范围内，略为提升导管，或用提升后猛然下插导管的动作来抖动导管，抖动后的导管下口不得低于原来的位置，否则反会使失去流动性的砼堵塞导管口。如果用上述方法仍不能消除卡管时，则应停止灌注，用长钢筋或竹竿疏通。如仍然无效，只有拔出导管。如果刚开灌，孔内砼很少，提出导管疏通以后，将孔底抓或吸干净再重新开始灌注。如果中途卡管需拔出导管才能处理、否则会形成断桩，按处理断桩的办法处 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!理。为了防止卡管，组装导管时要仔细认真检查，检查导管内有无局部凹凸，导管出口是否向内翻转。用法兰盘联接的导管靠端面橡皮垫密封时，要检查橡皮垫是否突入导管内，各螺栓的松紧程度是否一致，预紧力是否足够。应严格控制骨料规格、坍落度和拌和时间，尽量避免砼在导管内停留时间过久，经远距离运来的砼不可直接倒入漏斗，应倒入储料斗拌匀后再送进漏斗。灌注过程中要避免导管内形成高压气囊而破坏导管的密封圈，使导管漏水。!、钢筋笼上浮在不是全桩长配筋的桩中，钢筋笼上浮是较为常见的事故，迄今为止大概很少有一个工程的全部工程桩都一点未发生钢筋笼上浮的。上浮程度的差别对桩的使用价值的影响不同，轻微的上浮（上浮量小于"#$%）一般不致影响桩的使用价值，上浮量超过&%以上而钢筋笼本身又不长，则会严重影响桩的水平承载力。造成上浮的原因有：（&）砼品质差。易离析的、初凝时间不够的、坍落度损失大的砼，都会使砼面上升至钢筋笼底端时钢筋笼难以插入或无法插入而造成上浮，有时砼面已升至钢筋笼内一定高度时，表层砼开始发生初凝结硬，也会携带钢筋笼上浮。（!）操作不当。通过有如下几种情况：!钢筋笼的孔口固定不牢，不是用电焊而是用铁丝马马虎虎绑扎一下，有时甚至忘了固定，钢筋笼稍受上冲力即引起上浮；"提升导管过猛，不慎钩挂钢筋笼又未及时刹车，也可能造成上浮；#砼面到达钢筋笼底部时，导管埋深过浅，灌注量过大，砼对钢筋笼的上冲力过大；$砼面进入钢筋笼内一定高度后，导管埋深过大。操作不当引起的钢筋笼上浮较好预防，由于砼表层初凝而引起的钢筋笼上浮，则应通过配制砼和加快灌注速度予以避免。因为，表层砼初疑不仅会使钢筋笼上浮，还有可能造成埋管事故，（导管必须提高初凝的表层砼上面）。’、断桩、夹泥泥浆或泥浆与水泥砂浆混合物把灌注的上下两段砼隔开，使砼变质或截面积受损。成为断桩。断桩是严重的质量问题，不作妥善处理，桩不能使用。因此，灌注时要十分注意防止断桩。断桩的常见原因有以下几种：（&）灌注时间长，表层砼流动性差，导管埋深浅，继续灌注的砼冲破表层而上 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!升，将混有泥浆的表层覆盖包裹，就会造成断桩或桩身夹泥。（!）导管提升过猛，当混凝土卡管时，往往采用前述抖动导管的办法来迫使导管内砼下降，此时如导管没有提离砼面，只是埋深太浅，则可能有泥浆混入，形成桩身夹泥；如导管提高砼面，就成为断桩。（"）测深不准，由于把沉积在砼面上的浓泥浆或泥浆中可能含有的泥块误认为砼，错误地判断砼面高度，使导管提高砼面成为断桩；由于拆除导管的长度的统计错误，也会发生这种事故。（#）灌注中途，砼卡管或导管严重漏水，需拔出导管才能处理，也将形成断桩。（$）突然停电，现场没有配备发电机组或发电机组也突然发生故障。搅拌设备或吊机突然损坏，浇灌过程中突降暴雨无法继续浇灌等等，使中途停顿时间太长，不得不将导管提离砼面而形成断桩。为了防止断桩、夹泥事故，施工中要采取如下的有效的预防措施：灌注前应很好地清孔；灌注速度要快，应保证在适当的灌注时间内灌注完毕；提升不可过猛；若遇堵管尽量不采用将导管提出的办法解决；要准确测量砼面；要保证设备的正常工作；要有备用设备；要注意天气预报，合理安排灌注时间。当灌注中途导管因上述原因提离了砼面而形成断桩，如混杂泥浆的砼层不厚，能将导管插入并穿透此层到达完好的砼内时，则重新插入导管。但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。由于不可能将导管内水完全抽干，续灌的砼配合比应增加水泥量提高稠度，以后的砼可恢复正常的配合比。若砼面在水面以下不很深，且尚未初凝时，可于导管底部设置隔水塞，将导管重新插入砼内，导管上面要加压力，以克服水的浮力，导管内装满砼后，稍提导管，利用砼自身重力将底塞压出，然后继续灌注。 第三篇基础处理工程"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第七节人工挖（扩）孔灌注桩施工挖（扩）孔灌注桩是利用人工挖掘方法成孔（或桩端扩大），然后安放钢筋笼灌注混凝土而成为基桩。这种桩基施工作业面小，设备简单，施工方便。作业时无振动、无噪声、无污染。当施工场地狭窄、邻近建筑物密集或桩数较少时尤为适用。施工工期短，可分组同时作业，若干根桩孔齐头并进。由于人工挖掘，孔底虚土能清除干净，施工质量可靠；便于检查孔壁与孔底，可以核实桩孔地层土质情况。桩径和桩身可随承载力的情况而变化。桩端可用人工扩大，以获得较大承载力。人工挖（扩）孔造价较低，灌注桩身混凝土时，人可下入孔内用振捣棒捣实，混凝土灌注质量较好，它是一种很有发展前途的基础工程处理方法。其缺点是桩孔内劳动条件差，人员在孔内作业，容易发生人身伤亡事故，混凝土用量较大。一、适用范围人工挖（扩）孔桩宜在地下水位以上施工，适用于人工填土层、粘土层、粉土层、砂土层、碎石土层，也可在黄土、膨胀土和冻土中使用，适用范围较广泛。因地层或地下水的原因，挖掘比较困难或挖掘无法进行时，不能采用此种方法。当高层建筑采用大直径（!"#!$"%&），钢筋混凝土灌注桩时，人工挖孔比机械挖孔往往具有更大的适应性。二、人工挖孔桩一般规定人工挖孔桩的一般规定如下：（$）当孔内有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层施工时，必须有可靠的技术措施和安全措施。（%）挖孔桩的桩长不宜超过%’&，过长就不易施工。桩径不得小于!"#&；当桩长为#!$’&时，桩径不应小于$"!&；当桩长为$’!%!&时，桩应小于$"%&；当桩长为%!&时，桩长应适当加大。 !"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（!）当挖桩净距小于"倍桩径且小于"#$%时，应采用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于&#$%。（&）挖孔桩混凝土或砖砌护壁的厚度不宜小于’((%%。混凝土上下护壁间搭接$(!)(%%。护壁一般为素质混凝土。当桩长、桩径较大时，应在护壁内配筋，其主筋应搭接。（$）护壁混凝土强度不得低于桩身混凝土强度等级，一般采用*"$或*!(，厚度为’((!’$(%%；加配的钢筋可采用+!,%%光圆钢筋。（+）挖孔桩施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保必须经常检查，确保完好和使用安全。三、挖孔桩施工安全措施挖孔桩施工的安全措施如下：（’）孔内必须设置应急软梯，供人员上下井之用。电葫芦、吊笼应安全可靠，并备有自动锁紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。电葫芦宜用按钮式开关，使用前必须检验其安全起吊能力。（"）每日开工前必须检测井下的有毒、有害气体，并应有足够的安全防护措施。挖孔深度超过’(%时，应有专门向井下送风的设备，风量不宜小于"$-／.。（!）孔口周围必须设置防护栏杆，一般采用(#/%高的栏杆围护。（&）挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口周围。机动车辆的通行不得对井壁安全造成影响。（$）施工现场电源、电路的安装和拆除必须由持电工操作，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空"#(%以上，严禁拖地和埋压在土中。（+）孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或’"0以下的安全灯。并遵守121&+《施工现场临时用电安全技术规范》的规定。四、挖孔桩设计原则根据工程用途，挖孔桩可分为永久性挖孔桩和临时性挖孔桩。前者如厂基 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!桩、楼基桩、桥墩基桩等；后者如基坑护坡桩和护壁桩等。永久性挖孔桩深度，应根据设计荷载要求的持力层深度而定；临时性护坡、护壁桩，应按照设计要求的基坑深度而定，但挖孔桩深度要比开挖基坑深!"#!$"%&，以确保边坡稳定，避免桩坡同时顺坑底滑动。挖孔桩孔径一般以!"’&、$"%&和$"(&为宜，应根据地层情况与设计荷载而定。$"挖孔桩钢筋笼设计钢筋笼应符合设计要求，并符合下列规定：（$）钢筋笼制作允许偏差，主筋间距)$!&&，箍筋间距土)%!&&，钢筋笼直径)$!&&，钢筋笼长度)(!&&。（%）分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接并应遵守*+(!%!,《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定。（-）主筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径的-倍以上。（,）加劲筋宜设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩。根据施工工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露，以免妨碍导管工作。（(）钢筋笼的内径应比导管接头处外径大$!!&&以上。（.）钢筋笼主筋的保护层允许偏差：非水下灌注混凝土桩为)$!&&。%"挖孔桩混凝土设计按设计荷载要求可采用二级/%(、/%!、/$(等级别混凝土，对于桥墩的混凝土标号还可提高级别，对临时性工程采用/$(、/%!等级别混凝土。-"挖孔桩的间距。厂基、楼基可按设计结构要求确定。桥墩纵向间距按设计要求与工程地质条件确定，横向间距较短，有时是环向互绕连接的。桥墩挖孔桩多在河滩、阶地的干孔松软土层中进行。临时性的基坑护坡桩间距，根据工程地质条件、坡高、使用时间长短和工程位置的重要性而定。一般孔间距（孔的中心距）可定为-!(&。雷雨季节，护坡可采用挖孔桩和锚喷联合式，其效果更好。,"挖孔桩护壁挖孔桩护壁是为了施工安全，确保开挖灌注过程中孔壁稳定和下钢筋笼、灌注混凝土时孔内干净，无砂土石块混入，它是保证混凝土质量的关键。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!五、挖孔桩施工挖孔桩施工可分为机械施工和人工施工开挖两种。人工开挖设备简单，便于全面铺开，可加快施工进度、缩短工期，能够充分利用社会上的闲散劳动力。!"机械设备与工具（!）人工清渣需要有三脚架、滑轮、钢绳、装渣料的筐筒、铁锹、铁镐、大锤等。（#）机械清渣应备卷扬机（可用钻机的升降机代替）、动力设备、潜水泵、鼓风机、送风管、振捣工具等。（$）台形双瓣模板，上口外径要大于挖孔桩径%&&，下口外径是上口外径的!"!倍左右。两瓣对接呈圆台型，上窄下宽。高为%’’!(’’&&。模板直径必须与挖孔桩设计孔径相适应，成孔孔径不能小于设计孔径。#、放线、定桩位开孔前，定桩位应放样准确，在桩位外设置定位龙门桩，安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置，并由专人负责。$"修筑第一节井圈护壁的规定（!）井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于#’&&。（#）井圈顶面应比场地高出#’’&&左右，壁厚经以下护壁厚度增加!’’!!%’&&。)"修筑第一节井圈护壁应遵守下列规定（!）护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求。（#）上下节护壁的搭接长度不得小于%’&&。（$）每节护壁均应连续施工完毕。（)）护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用速凝剂。（%）护壁模板的拆除宜在护壁混凝土灌注#)*之后进行。（(）发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强，以防造成事故。（+）同一水平面上的井圈任意直径的误差不得大于%’&&。%"涌水漏砂时处理措施遇有厚度不大于!"%&的流动性淤泥和可能出现涌水涌砂时，护壁施工宜按下列方法处理：每节护壁的高度可减小到$’’!%’’&&，并随挖，随验、随灌注混凝土。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"灌注护壁混凝土分段开挖，按设计模板高度，每开挖到一层模板高度之后，应及时清孔支模，并灌注护壁混凝土或钢筋混凝土。待混凝土强度达到设计强度!#$!%#$以上时可拆模，再继续开挖下层孔段。按此步骤直至挖到设计孔深。%"排除地下水孔底有地下水的施工地段，应及时排水，观察孔壁稳定性。发现问题，及时采取有效措施加以处理。&"终孔时清除孔内淤泥与杂物终孔时，应清除护壁污泥、孔底残渣、浮土、杂物、积水。检验合格后，应迅速封底、安装钢筋笼、灌注混凝土。孔底岩样应妥善保存备查。’"安装钢筋笼安装钢筋笼要精心施工，防止扭曲、弯折。钢筋笼要垂直下入，确保与孔同轴。钢筋笼在孔内放正后，应从孔底往上每隔(!(")*间距与孔壁固定，确保其垂直度。(#"灌注桩身混凝土混凝土配料应准确，拌合均匀。灌注时，混凝土必须通过溜槽和导管向孔内输送，防止混凝土离析。导管底端距孔底高度不宜大于#")*。混凝土应连续分层灌注，每层灌注高度不得大于(")*。混凝土应用插入式振捣器进行分层捣实，直至桩顶，严防出现蜂窝，狗洞或粗骨料集中的现象。六、常见质量问题与处理方法("涌砂、涌泥如地下水位高，可用人工降低地下水位，尽可能降到设计桩底标高以下。设沉没钢套管，阻挡流砂、涌泥。+"沉渣过厚沉渣厚度如大于(##**，地下水位降低不够，可降低地下水位到足够深度。混凝土浇筑前，再次清孔，及时浇筑混凝土。孔口土渣要及时运走。,"桩端基岩有夹层将终孔时，用-+#!-,#**钻头向下钻进.!)*。如发现软弱夹层，应再下挖至完好岩层，并用钻孔监测，直至符合设计要求。 #"!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"灌注桩身混凝土灌注桩身混凝土时必须用串筒，筒下口距浇筑面不大于#$。应连续快速浇筑混凝土。孔底积水抽排干净，或孔外降水使孔疏干。混凝土配合比要符合设计要求，振捣应密实。%"桩孔歪斜成孔时，严格控制桩位与重直度。发现歪斜，及时纠正。成孔后，应及时浇筑混凝土。七、质量控制措施（&）挖孔桩有护壁混凝土，可避免孔壁砂土碎石脱落，在混凝土灌注过程中不会出现孔壁坍塌与混凝土混杂现象，可防止断桩事故发生。（#）挖孔桩应彻底清孔，孔内无岩渣、泥浆、以保证混凝土灌注均匀、密实、便于振捣。钢筋笼安放应与孔同轴，保持垂直。提高桩基质量。（’）挖孔桩应加强检查。挖孔桩在成柱后、基础开挖过程中，可对前期挖孔桩进行全面检查。八、质量检查与验收&"成桩质量检查包括成孔、钢筋笼制作与安放、混凝土搅制与灌注等工序过程的质量检查。（&）对原材料质量与计量，混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等进行检查。（#）钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观与质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查。（’）在灌注混凝土前，严格按照有关施工质量要求，对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、钢筋笼安放实际位置进行认真检查，并填写相应质量检查记录。#"单桩承载力检测应进行单桩静荷载试验，检测桩数不少于基桩施工规范规定的要求。’"基桩工程验收资料（&）工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要与设计变更单等。 第三篇基础处理工程#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（!）施工组织设计与施工方案等。（"）桩位测量放线图，包括桩位线复核签证单。（#）桩质量检查报告与单桩承载力检测报告。（$）基桩竣工平面图与桩顶标高图。挖孔灌注桩施工作业面小、设备简单、施工方便、速度快、质量好、用途广泛，可充分利用我国人口众多的社会闲散劳动力，争取时间缩短工期，确保工程提前完成任务。同时可采用扩底桩，以增加端部承载力。但在比较复杂的风化砂（包括岩块）回填地层，则施工难度较大，成本较高。应选择合理的基础处理方案。挖孔桩质量便于检查。在挖孔施工过程中，可以及时发现问题加以解决，确保工程质量。应在推广应用过程中，进一步强化质量管理，发展与完善挖孔桩施工工艺，把质量提高到新水平。第八节深层搅拌桩施工深层搅拌桩是一种加固饱和钦粘土地基的新方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理反应—化学反应，使软土结硬成具有整体性、水稳定性和一定强度的良好地基。车外使用深层搅拌法加固的土质有新吹填的超软土、沼泽地带的泥炭土、沉淀的粉土和淤泥质土等。被加固的有陆地上的软土，也有海底软土、加固深度达到五六十米。国内采用深层搅拦桩加固的土质有淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等。加固场所局限于陆上，加固深度达到!%&。深层搅持桩加固的目的是提高地基的承载力，减少沉降量和提高边坡的稳定性。因此，它可用于建筑物和构筑物的地基、有地面荷载的厂房地坪、高填方地基的加固，可以防止码头堤岸的滑动、深基坑边坡的坍方，还可作为地下防渗墙防止地下水的渗流。根据固化剂的状态和施工方法，深层搅拌桩的加固可以分为干法和湿法两类。干法是采用干燥状态的粉体材料作为固化剂，如石灰、水泥、矿渣粉等；湿法是采用水泥浆等浆液材料作为固化剂。本节介绍水泥作为固化剂的干法和湿法 &&%水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!深层搅拌桩。一、湿法深层搅拌施工措施（!）施工机具及配套机械。深层搅拌机是进行深层搅拌施工的关键机械。目前国内有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式两种。后者是使水泥浆从叶片上若干个小孔喷出，使水泥浆与土体混合较均匀，这对于大直径叶片和连续搅拌是合适的。但因喷浆孔小易被浆液堵塞，它只能使用纯水泥浆而不能使用其他固化剂，且加工制造较为复杂。中心管输浆方式中的水泥浆是从两根搅拌轴之间的另一根管子输出，当叶片直径在!"以下时也不影响搅拌的均匀度。而且可以适用于多种固化剂，除纯水泥浆外，还可用水泥砂浆，甚至掺入工业废料等粗粒物质。图!#$!%为&’($!型深层搅拌机的构造示意。其配套设备见图!#$#)。（#）施工程序。深层搅拌法的施工工艺流程参见图!#$#!。图!"#!$&’(#!型深层搅拌机!—输浆管；#—外壳；*—出水口；+—进水口；,—电动机；-—导向滑块；.—减速器；/—搅拌轴；%—中心管；!)—横向系板；!!—球形阀；!#—搅拌头 第三篇基础处理工程""!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!图!"#"$深层搅拌机配套机械和控制仪表!—搅拌机；"—起重机；%—测速仪；&—导向架；’—进水管；(—回水管；)—电缆；*—重锤；+—搅拌头；!$—输浆胶管；!!—冷却泵；!"—储水池；!%—控制柜；!&—灰浆泵；!’—集料斗；!(—灰浆拌制机；!)—磅称；!*—工作平台图!"#"!深层搅拌法施工工艺流程!—定位；"—预搅下沉；%—喷浆搅拌上升；&—重复搅拌下沉；’—重复搅拌上升；(—搅拌完毕!定位。起重机或塔架将深层搅拌机吊至预定桩位，对中。当地面起伏不平时，应使起吊设备保持水平；"预搅下沉。待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。下沉速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于)$,。如果下沉速度太慢，可从输将系统补给清水以利钻进。#制备水泥浆。待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配 ""!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。!提升喷浆搅拌。深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆将水泥浆压入地基中，并且边喷浆，边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。"重复上、下搅拌。深层搅拌机提升至设计加固土层的顶面标高时，集较斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次搅拌边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。#清洗。向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。$移至下一根桩位，重复上述步骤，继续施工。考虑到搅拌桩顶部与基础或承台的接触部分受力较大，通常可对桩顶!"#%!"$%范围内再增加一次输浆，以提高其强度。二、干粉喷射搅拌法（!）施工机械。施工机械主要有钻机，空气压缩机、发送器等，见图!&’&&。图!&’&&干粉喷射搅拌机设备组成&钻机。钻机是粉体喷射搅拌法施工的主要成桩设备。由于桩的密度大，必要的情况下甚至桩与桩相连呈壁状或呈网格状，因此要求钻机能自动移位。钻机采用车装式或液压步履式。 第三篇基础处理工程""!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!钻头的型式优劣关系到成桩质量的好坏以及成桩效率的高低，同时也影响到转矩的大小。钻头的设计原则：满足钻速快、喷粉搅拌均匀的要求；钻头的型式应保证反向旋转提升时，对桩中土体有压密作用，而不是使灰、土向地面翻升而降低桩体质量。对钻杆要求具有一定的刚度，其长度由加固深度决定。全长应是一个整根，联接方式应满足正转、反转以及能承受足够提升能力的要求。钻杆的截面形状应为方形以便气粉分离后的气体排出。因为提升速度、喷粉数量、搅拌次数三者是有机联系的，提升设备必须满足加固材料与软土的均匀搅拌，等速提升是保证桩体质量的关键。由于钻头直径较大，所以提升力的设计必须考虑足够的安全系数。在整个成桩过程中，从钻头入土至提出地面，不允许在中途停顿接长或减少钻杆，以防在停风的一刹那，使管路及钻杆中的灰粉降落，集中于较低段，特别是钻杆下端。因停风会使钻杆内压力消失，造成地下水倒涌入钻杆内，使粉体加固料成为不易流动的粘糊状物。以上现象当第二次送风时，往往造成堵塞。所以钻架设计高度必须满足加固深度的要求。钻架的型式根据运行、加工条件的不同可分为折叠式或拉杆式。!空气压缩机。空气压缩机的选择原则，主要应满足压力及风量的要求。风压及风量的大小取决于加固深度及钻杆的型式。风压小则表现为孔深时送粉困难。风量过小则表现为携带水泥粉的能力不够，特别是当供灰罐需要加大风量时，则感到力不从心，往往导致返工。风压风量过大除浪费能源、增大体积和自身质量外，更糟的是容易把加固料喷出地表造成污染和浪费。"发送器。这是用来定时定量发送粉体加固材料的设备。其工作原理如图!"#"$所示。压缩空气通过阀门调节到合适的流量，进入气水分离器后进行干燥处理，经喉管后，空气的流速加大，与转鼓传送下来的粉料迅速雾化成气粉混合物，通过管路及旋转接头，经钻杆由钻头出口喷入软土层内。加固料发送量的大小可以由改变转鼓的转速及风量来实现。对发送器的基本要求是可靠的密封性能及足够准确的发送量。（"）施工工艺设计。为了保证地基加固效果，必须事先进行工艺性设计，并在施工过程中据此严格控制。 !!!水利水电施工工程师手册#####################################################图!"#"$发送器工作示意图!—流量计；"—气水分离器；$—减压阀；%、&—压力表；’—发送器转鼓；(—贮灰罐；)—截止阀；*—喉管!灰土搅拌效果控制。灰、土的搅拌效果，通常用土体中任一点经钻头搅拌的次数+来控制。+值可通过室内模拟试经验或现场试验获得。施工中+值应满足式（!"#$）的要求。#!$!"&"",!%,（!"’$）%式中：#———钻头叶片垂直投影高度（-）；!$———钻头叶片总数；%———钻头提升速度（-／-./）；&———搅拌轴转速（0／-./）。由1式可知，施工中主要是通过控制提升速度和转速来达到控制搅拌次数的。"单位时间内的粉体喷出量计算。粉体发送器单位时间内粉体的喷出量2按下式计算：("")"（!"’%）!#*+,%%式中：———软土的干密度（+／-$）；#3+4———水泥或石灰掺入比，由室内试验提供；%———钻头提升速度（-／5）；)!———钻头直径（-）。#在正式施工前，应先打试验桩，最后验证喷粉量和施工技术参数量是否符 第三篇基础处理工程""!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!合要求。（!）施工顺序如图"#$#%所示：!清理场地。当工作场地表层硬壳很薄时，要无铺填砂，以便施工机械在场区内顺利移动和施钻。但不宜铺垫碎石材料，以免给施钻造成困难。如果场地内埋有石质材料或植有树木，需将石质材料、树木及其根部挖除。图"#$#%干粉喷射搅拌法的施工顺序（"）就位（；#）贯入（；!）贯入结束；（%）提升（；&）提升结束"钻机对位。移动喷射搅拌机，使钻头对准设计桩位，并使钻杆（搅拌轴）保持垂直。#下钻。启动搅拌机及空压机，钻头边旋转边钻进，当钻进地表以下’(&)时开始送压缩空气，直至钻至预定深度。在这个过程中，虽然不喷粉，但为了钻头的冷却、防止喷射口堵寒、减小阻力及防止地下水侵入钻杆内部，压缩空气一直不停止供给。随着钻进，准备加固的土体在原位被搅碎。$钻进结束。钻头钻至加固设计标高后停钻。%提升。改变钻头的旋转方向，钻头边反向旋转边提升，同时通过粉体发送器将加固粉体料喷入被搅动的土体中，使土体和粉体料进行充分拌合。&提升结束、桩体形成。当钻头提升至上部加固设计标高（距地面’(&)）时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。在整个喷粉搅拌过程中应随时注意监视流量、转速、压力、提升速度等仪表的运转情况。 ""!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!以上是指一般情况下正常的施工工艺操作顺序。有时也可采用两次搅拌法或先喷灰后搅拌等工艺作业顺序。因此，应根据不同的地质条件及工程类别，事先进行工艺性设计。三、质量检验（!）检查施工记录。施工过程中应随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定。对于不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。（"）轻便触探检验。在成桩后#天内用轻便触探器进行桩身质量检验，通过触探击数检验桩身水泥土强度，当桩身!天龄期击数$已大于!&击时，桩身!%强度已能满足设计要求，或者当#天龄基击数$已大于原天然地基击数的!!%倍以上时，桩身强度一般也能达到设计要求。用轻便触探器中附带的勺钻在搅拌身中心钻孔，取出水泥土桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥富集的“结核”和未被搅匀的土团。（’）桩身取样强度检验。为保证试件尺寸不小于&%(&%(&%)，钻孔直径不宜小于!%*))。一般可在轻便触探后，对桩身强度有怀疑的区段截取芯样，制成成件，进行桩身实际强度测定。（+）桩顶强度检验。可用直径、长度")的平头钢筋，垂直放在桩顶。!!,))如用人力能压入!%%))（龄期"*天），表明桩顶施工质量有问题。一般可将桩顶挖去%-&)，再填入.!%的混凝土或砂浆即可。（&）开挖检验。用作止水挡土的壁状深层搅拌桩体，在必要时可挖开桩顶’"+)深度，检查其外观搭接状态。另外也可沿壁状加固轴线，斜向钻孔，使钻杆通过三四根桩身，即可检查深部相邻桩的搭接状态。（,）荷载试验。单桩荷载试验最大加载量为单桩设计荷载的两倍。（#）桩位、桩数检验。基槽开挖后测放建筑物轴线或基础轮廓线，记录实际桩数和桩位，根据偏位桩的数量、部位、偏位程度进行安全度分析，确定补救措施。 第三篇基础处理工程""!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第九节树根桩施工树根桩是一种用压浆方法成桩、桩径为!""!#""$$的小直径钻孔灌注桩，又称为钻孔喷灌微型桩、小桩或微型桩。它是由意大利%&’()(*+)公司的,*--*在."世纪#"年代发明的一项专利技术。树根桩可以是单根的，也可以是成排的；可以是垂直的，也可以是倾斜的。当布置成三维结构的网状体系时，称为网状结构树根桩。一、特点（!）施工引起的噪音和振动很小，适合于市区内作业并不会对既有建筑物的稳定带来危害。（.）所需施工场地较小，在平面尺寸!/"$0!/1$和净空高度./1$的情况下，即可以施工。（#）采用压力注浆，使桩与土体结合紧密，桩土表面摩擦力较大，具有较高的承载力。（2）桩径很小，对基础和地基土几乎不会产生任何应力，不干扰建筑物的正常使用。（1）处于设计荷载下的桩沉降很小，可应用于建筑物对沉降限制较严的工程。（3）设备简单，管理方便，灵活机动性好。二、适用的地层与应用范围（!）树根桩可用于杂填上、素填土、碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土与膨胀土等各种不同地质条件以及岩溶地区，能应用于地下水位以上和以下的地层。（.）树根桩的应用范围包括：新建筑的的地基加固、已有建筑物的地基托换、池形构筑物抗压抗浮基础、基坑支护、边坡的稳定加固以及地下工程中的挡土结构。 ""!水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!三、树根桩的设计计算!"单桩承载力的确定采用或错鉴同类工程的静荷载试验来确定单桩承载力是最可靠的方法。当无静荷载试验资料时，可按有关规范或采用静力触探资料来确定单桩承载力，如上海（#$%&’()&(*)）《地基处理技术规范》和%+%—*)《建筑桩基本技术规范》计算法可供采用。,-树根桩复合地基树根桩复合地基是由树根桩和改良后的桩间土共同构成，属刚性复合桩地基。由于树根桩的刚度远比桩间土大，当桩土共同承担基底应力时，会产生应力向树根桩集中的现象，根据实际工程的静荷载资料，仅占承压板面积约!&.的树根桩承担荷载的/&.!0&.，而占承压板面积约*&.的桩间土仅承提总荷载的)&.!/&.。树根桩复合地基的承载力应通过静荷载试验确定。当无静荷载试验资料时，可参照类似工程的实践经验，按有关公式估算。1-网状结构树根桩的设计计算可按有关公式进行计算，参照《地基处理与基坑支护工程》（修订本）有关公式。四、树根桩施工设备及施工程序!-施工设备施工设备主要有成孔设备和压力注浆设备。常用的成孔设备为工程地质钻机或探矿工程钻机。成孔方法可根据地层条件选择回转、冲击或泥浆护壁跟管钻进。对斜桩应选择可任意调整立轴角度的液压回转钻机，如23—!型钻机。压力注浆设备通常采用$4—!/&型、$4—,/&型泥浆泵、砂浆泵、砂浆搅拌机与附属设备。,-施工工艺树根桩施工程序如下： 第三篇基础处理工程""!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（!）定位和校正垂直度。新建工程桩位偏差应控制在"#$以内；支护工程应控制在%&#$以内。垂直度误差不超过!’。（%）成孔。垂直孔钻进时，除地表有较厚的杂填土层，一般不用套护壁；可下入孔口保护管。保护管应高出孔口地面!&#$，防止孔口坍塌。当穿过杂填土层时，应设置护壁套管。钻进斜孔时，套管应随钻跟进。钻至设计标高以下!&!%&#$时停止钻进，进行清孔。()吊放钢筋笼和下注浆管（!）钢筋笼应尽可能一次吊放，以缩短钻孔暴露时间。当钢筋笼需分节吊放时，主筋焊接搭接长度应不小于!&倍钢筋直径（单面筋），并须错开。应尽可能缩短孔口焊接时间。（%）注浆管可采用!!%根外径为%&!%"$$的铁管。注浆管最下端一节可管底以上!$范围内加工成花管状，以利注浆。（(）在吊入钢筋笼过程中，如发现缩径、塌孔造成钢筋笼下放困难时，应起吊钢筋笼，分析原因后进行扫孔。*)填灌碎石碎石粒径宜在!&!%"$$内，用水冲洗后定量投放。填入量应不小于计算空间体积的&)+!&),倍。当填料量过少时，应分析原因，采取相应措施。在投放碎石过程中，应利用注浆管继续冲水清孔。")注浆（!）浆液可根据设计要求配制成纯水泥浆或水泥砂浆。通常采用*%""或"%""普通硅酸盐水泥。纯水泥浆的水灰比一般为&)*!&)"。水泥砂浆的水灰比控制在&)"!&)-左右。水泥砂浆常用的质量配比为水：水泥：砂.（&)"!&)-）：!：&)(。砂粒径一般不大于&)"$$。（%）当桩长为%&$时，注浆压力可控制在&)(!&)"/01；当桩长为(&$时，可控制在&)-!&)2/01。采用二次注浆时，注浆压力应在!3"/01以上，并在第一次注浆的浆液达到初凝后及终凝前进行注浆。（(）注浆应注意事项：#从开始注浆起，对注浆管应不断进行上下串动。注浆结束后要立即起拔注浆管，每起拔!$必须补浆一次，直至拔出为止。$注浆过程会扰动碎石，使桩顶下沉。在整个注浆过程中，应逐渐投入碎 &$%水利水电施工工程师手册!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!石，保持桩顶标高。!在孔口冒浆后，注浆方可停止，并且额定注浆量应不超过桩身体积计算量的!倍。当注浆达到额定浆量时，应停止注浆。"#拔注浆管和振捣桩头拔出注浆管以后，再向桩头上加入水泥、砂子和石子振捣密实。振捣设备用细长软管振动棒。树根桩施工程序见图$%&%’。图!"#"$树根桩施工程序$—成孔；%—下钢筋笼；!—下注浆管和填石子；(—注浆；’—振捣成桩'