2.3　樁基工程

2.3.1　灌注樁施工

1.泥漿護壁成孔灌注樁

（1）泥漿的制備和處理。

1）除能自行造漿的黏性土層外，均應制備泥漿。泥漿制備應選用高塑性黏土或膨潤土。泥漿應根據施工機械、工藝及穿越土層情況進行配合比設計。

2）泥漿護壁應符合下列規定：

①施工期間護筒內的泥漿面應高出地下水位1.0m以上，在受水位漲落影響時，泥漿面應高出最高水位1.5m以上。

②在清孔過程中，應不斷置換泥漿，直至灌注水下混凝土。

③灌注混凝土前，孔底500mm以內的泥漿相對密度應小于1.25；含砂率不得大于8%；黏度不得大于28s。

④在容易產生泥漿滲漏的土層中應采取維持孔壁穩定的措施。

3）廢棄的漿、渣應進行處理，不得污染環境。

（2）正、反循環鉆孔灌注樁的施工。

1）對孔深較大的端承型樁和粗粒土層中的摩擦型樁，宜采用反循環工藝成孔或清孔，也可根據土層情況采用正循環鉆進，反循環清孔。

2）泥漿護壁成孔時，宜采用孔口護筒，護筒設置應符合下列規定：

①護筒埋設應準確、穩定，護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm。

②護筒可用4～8mm厚鋼板制作，其內徑應大于鉆頭直徑100mm，上部宜開設1～2個溢漿孔。

③護筒的埋設深度：在黏性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m。護筒下端外側應采用黏土填實；其高度尚應滿足孔內泥漿面高度的要求。

④受水位漲落影響或水下施工的鉆孔灌注樁，護筒應加高加深，必要時應打入不透水層。

3）當在軟土層中鉆進時，應根據泥漿補給情況控制鉆進速度；在硬層或巖層中的鉆進速度應以鉆機不發生跳動為準。

4）鉆機設置的導向裝置應符合下列規定：

①潛水鉆的鉆頭上應有不小于3d長度的導向裝置。

②利用鉆桿加壓的正循環回轉鉆機，在鉆具中應加設扶正器。

5）如在鉆進過程中發生斜孔、塌孔和護筒周圍冒漿、失穩等現象時，應停鉆，待采取相應措施后再進行鉆進。

6）鉆孔達到設計深度，灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指標應符合下列規定：

①對端承型樁，不應大于50mm。

②對摩擦型樁，不應大于100mm。

③對抗拔、抗水平力樁，不應大于200mm。

（3）沖擊成孔灌注樁的施工。

1）在鉆頭錐頂和提升鋼絲繩之間應設置保證鉆頭自動轉向的裝置。

2）沖孔樁孔口護筒，其內徑應大于鉆頭直徑200mm，護筒應按（2）中2）設置。

3）泥漿的制備、使用和處理應符合（1）的規定。

4）沖擊成孔質量控制應符合下列規定：

①開孔時，應低錘密擊，當表土為淤泥、細砂等軟弱土層時，可加黏土塊夾小片石反復沖擊造壁，孔內泥漿面應保持穩定。

②在各種不同的土層、巖層中成孔時，可按照表2-5的操作要點進行。

③進入基巖后，應采用大沖程、低頻率沖擊，當發現成孔偏移時，應回填片石至偏孔上方300～500mm處，然后重新沖孔。

④當遇到孤石時，可預爆或采用高低沖程交替沖擊，將大孤石擊碎或擠入孔壁。

⑤應采取有效的技術措施防止擾動孔壁、塌孔、擴孔、卡鉆和掉鉆及泥漿流失等事故。

⑥每鉆進4～5m應驗孔一次，在更換鉆頭前或容易縮孔處，均應驗孔。

⑦進入基巖后，非樁端持力層每鉆進300～500mm和樁端持力層每鉆進100～300m時，應清孔取樣一次，并應做記錄。

5）排渣可采用泥漿循環或抽渣筒等方法，當采用抽渣筒排渣時，應及時補給泥漿。

6）沖孔中遇到斜孔、彎孔、梅花孔、塌孔及護筒周圍冒漿、失穩等情況時，應停止施工，采取措施后方可繼續施工。

7）大直徑樁孔可分級成孔，第一級成孔直徑應為設計樁徑的0.6～0.8倍。

8）清孔宜按下列規定進行：

①不易塌孔的樁孔，可采用空氣吸泥清孔。

②穩定性差的孔壁應采用泥漿循環或抽渣筒排渣，清孔后灌注混凝土之前的泥漿指標應按（1）中1）執行。

③清孔時，孔內泥漿而應符合（1）中2）的規定。

④灌注混凝土前，孔底沉渣允許厚度應符合（2）中6）的規定。

（4）旋挖成孔灌注樁的施工。

1）旋挖鉆成孔灌注樁應根據不同的地層情況及地下水位埋深，采用干作業成孔和泥漿護壁成孔工藝。干作業成孔工藝可按4.執行。

2）泥漿護壁旋挖鉆機成孔應配備成孔和清孔用泥漿及泥漿池（箱），在容易產生泥漿滲漏的土層中可采取提高泥漿相對密度，摻入鋸末、增黏劑提高泥漿黏度等維持孔壁穩定的措施。

3）泥漿制備的能力應大于鉆孔時的泥漿需求量，每臺套鉆機的泥漿儲備量小應少于單樁體積。

4）旋挖鉆機施工時，應保證機械穩定、安全作業，必要時可在場地鋪設能保證其安全行走和操作的鋼板或墊層（路基板）。

5）每根樁均應安設鋼護筒，護筒應滿足（2）中2）的規定。

6）成孔前和每次提出鉆斗時，應檢查鉆斗和鉆桿連接銷子、鉆斗門連接銷子以及鋼絲繩的狀況，并應清除鉆斗上的渣土。

7）旋挖鉆機成孔應采用跳挖方式，鉆斗倒出的土距樁孔口的最小距離應大于6m，并應及時清除。應根據鉆進速度同步補充泥漿，保持所需的泥漿面高度不變。

8）鉆孔達到設計深度時，應采用清孔鉆頭進行清孔，并應滿足（1）中2）和3）的要求。孔底沉渣厚度控制指標應符合（2）中6）的規定。

（5）水下混凝土的灌注。

1）鋼筋籠吊裝完畢后，應安置導管或氣泵管二次清孔，并應進行孔位、孔徑、垂直度、孔深、沉渣厚度等檢驗，合格后應立即灌注混凝土。

2）水下灌注的混凝土應符合下列規定：

①水下灌注混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定；坍落度宜為180～220mm；水泥用量不應少于360kg/m3（當摻入粉煤灰時水泥用量可不受此限）。

②水下灌注混凝土的含砂率宜為40%～50%，并宜選用中粗砂；粗骨料的最大粒徑應小于40mm；并應滿足《建筑樁基技術規范》JGJ 94—2008第6.2.6條的要求。

③水下灌注混凝土宜摻外加劑。

3）導管的構造和使用應符合下列規定：

①導管壁厚不宜小于3mm，直徑宜為200～250mm；直徑制作偏差不應超過2mm，導管的分節長度可視工藝要求確定，底管長度不宜小于4m，接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭。

②導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力可取為0.6～1.0MPa。

③每次灌注后應對導管內外進行清洗。

4）使用的隔水栓應有良好的隔水性能，并應保證順利排出；隔水栓宜采用球膽或與樁身混凝土強度等級相同的細石混凝土制作。

5）灌注水下混凝土的質量控制應滿足下列要求：

①開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為300～500mm。

②應有足夠的混凝土儲備量，導管一次埋入混凝土灌注面以下不應少于0.8m。

③導管埋入混凝土深度宜為2～6m。嚴禁將導管提出混凝土灌注面，并應控制提拔導管速度，應有專人測量導管埋深及管內外混凝土灌注面的高差，填寫水下混凝土灌注記錄。

④灌注水下混凝土必須連續施工，每根樁的灌注時間應按初盤混凝土的初凝時間控制，對灌注過程中的故障應記錄備案。

⑤應控制最后一次灌注量，超灌高度宜為0.8～1.0m。鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計等級。

2.長螺旋鉆孔壓灌樁

1）當需要穿越老黏土、厚層砂土、碎石土以及塑性指數大于25的黏土時，應進行試鉆。

2）鉆機定位后，應進行復檢，鉆頭與樁位點偏差不得大于20mm，開孔時下鉆速度應緩慢；鉆進過程中，不宜反轉或提升鉆桿。

3）鉆進過程中，當遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏斜或發生異常聲響時，應立即停鉆，查明原因，采取相應措施后方可繼續作業。

4）根據樁身混凝土的設計強度等級，應通過試驗確定混凝土配合比；混凝土坍落度宜為180～220mm；粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒徑不宜大于30mm；可摻加粉煤灰或外加劑。

5）混凝土泵型號應根據樁徑選擇，混凝土輸送泵管布置宜減少彎道，混凝土泵與鉆機的距離不宜超過60m。

6）樁身混凝土的泵送壓灌應連續進行，當鉆機移位時，混凝土泵料斗內的混凝土應連續攪拌，泵送混凝土時，料斗內混凝土的高度不得低于100mm。

7）混凝土輸送泵管宜保持水平，當長距離泵送時，泵管下面應墊實。

8）當氣溫高于30℃時，宜在輸送泵管上覆蓋隔熱材料，每隔一段時間應灑水降溫。

9）鉆至設計標高后，應先泵入混凝土并停頓10～20s，再緩慢提升鉆桿。提鉆速度應根據土層情況確定，且應與混凝土泵送量相匹配，保證管內有一定高度的混凝土。

10）在地下水位以下的砂土層中鉆進時，鉆桿底部活門應有防止進水的措施，壓灌混凝土應連續進行。

11）壓灌樁的充盈系數宜為1.0～1.2。樁頂混凝土超灌高度不宜小于0.3～0.5m。

12）成樁后，應及時清除鉆桿及泵管內殘留混凝土。長時間停置時，應采用清水將鉆桿、泵管、混凝土泵清洗干凈。

13）混凝土壓灌結束后，應立即將鋼筋籠插至設計深度。鋼筋籠插設宜采用專用插筋器。

3.沉管灌注樁和內夯沉管灌注樁

（1）錘擊沉管灌注樁施工。

1）錘擊沉管灌注樁施工應根據土質情況和荷載要求，分別選用單打法、復打法或反插法。

2）錘擊沉管灌注樁施工應符合下列規定：

①群樁基礎的基樁施工，應根據土質、布樁情況，采取消減負面擠土效應的技術措施，確保成樁質量。

②樁管、混凝土預制樁尖或鋼樁尖的加工質量和埋設位置應與設計相符，樁管與樁尖的接觸應有良好的密封性。

3）灌注混凝土和拔管的操作控制應符合下列規定：

①沉管至設計標高后，應立即檢查和處理樁管內的進泥、進水和吞樁尖等情況，并立即灌注混凝土。

②當樁身配置局部長度鋼筋籠時，第一次灌注混凝土應先灌至籠底標高，然后放置鋼筋籠，再灌至樁頂標高。第一次拔管高度應以能容納第二次灌入的混凝土量為限。在拔管過程中應采用測錘或浮標檢測混凝土面的下降情況。

③拔管速度應保持均勻，對一般土層拔管速度宜為1m/min，在軟弱土層和軟硬土層交界處拔管速度宜控制在0.3～0.8m/min。

④采用倒打拔管的打擊次數，單動汽錘不得少于50次/min，自由落錘小落距輕擊不得少于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。

4）混凝土的充盈系數不得小于1.0；對于充盈系數小于1.0的樁，應全長復打，對可能斷樁和縮頸樁，應進行局部復打。成樁后的樁身混凝土頂面應高于樁頂設計標高500mm以內。全長復打時，樁管入土深度宜接近原樁長，局部復打應超過斷樁或縮頸區1m以上。

5）全長復打樁施工時應符合下列規定：

①第一次灌注混凝土應達到自然地面。

②拔管過程中應及時清除粘在管壁上和散落在地面上的混凝土。

③初打與復打的樁軸線應重合。

④復打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。

6）混凝土的坍落度宜為80～100mm。

（2）振動、振動沖擊沉管灌注樁施工。

1）振動、振動沖擊沉管灌注樁應根據土質情況和荷載要求，分別選用單打法、復打法、反插法等。單打法可用于含水量較小的土層，且宜采用預制樁尖；反插法及復打法可用于飽和土層。

2）振動、振動沖擊沉管灌注樁單打法施工的質量控制應符合下列規定：

①必須嚴格控制最后30s的電流、電壓值，其值按設計要求或根據試樁和當地經驗確定。

②樁管內灌滿混凝土后，應先振動5～10s，再開始拔管，應邊振邊拔，每拔出0.5～1.0m，停拔，振動5～10s；如此反復，直至樁管全部拔出。

③在一般土層內，拔管速度宜為1.2～1.5m/min，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0.6～0.8m/min。

3）振動、振動沖擊沉管灌注樁反插法施工的質量控制應符合下列規定：

①樁管灌滿混凝土后，先振動再拔管，每次拔管高度為0.5～1.0m，反插深度為0.3～0.5m；在拔管過程中，應分段添加混凝土，保持管內混凝土面始終不低于地表面或高于地下水位1.0～1.5m以上，拔管速度應小于0.5m/min。

②在距樁尖處1.5m范圍內，宜多次反插以擴大樁端部斷面。

③穿過淤泥夾層時，應減慢拔管速度，并減少拔管高度和反插深度，在流動性淤泥中不宜使用反插法。

4）振動、振動沖擊沉管灌注樁復打法的施工要求可按（1）中4）和5）執行。

（3）內夯沉管灌注樁施工。

1）當采用外管與內夯管結合錘擊沉管進行夯壓、擴底、擴徑時，內夯管應比外管短100mm，內夯管底端可采用閉口平底或閉口錐底（見圖2-6）。

2）外管封底可采用干硬性混凝土、無水混凝土配料，經夯擊形成阻水、阻泥管塞，其高度可為100mm。當內、外管間不會發生間隙涌水、涌泥時，亦可不采用上述封底措施。

3）樁端夯擴頭平均直徑可按下列公式估算：

一次夯擴

二次夯擴

式中：D1、D2——第一次、第二次夯擴擴頭平均直徑（m）；

d0——外管直徑（m）；

H1、H2——第一次、第二次夯擴工序中，外管內灌注混凝土面從樁底算起的高度（m）；

h1、h2——第一次、第二次夯擴工序中，外管從樁底算起的上拔高度（m），分別可取H1/2，H2/2；

C1、C2——第一次、第二次夯擴工序中，內外管同步下沉到離樁底的距離，均可取為0.2m（見圖2-7）。

4）樁身混凝土宜分段灌注；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。

5）施工前宜進行試成樁，并應詳細記錄混凝土的分次灌注量、外管上拔高度、內管夯擊次數、雙管同步沉入深度，并應檢查外管的封底情況，有無進水、涌泥等，經核定后可作為施工控制依據。

4.干作業成孔灌注樁

（1）鉆孔（擴底）灌注樁施工。

1）鉆孔時應符合下列規定：

①鉆桿應保持垂直穩固，位置準確，防止因鉆桿晃動引起擴大孔徑。

②鉆進速度應根據電流值變化，及時調整。

③鉆進過程中，應隨時清理孔口積土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況時，應及時處理。

2）鉆孔擴底樁施工，直孔部分應按1）、3）、4）規定執行，擴底部位尚應符合下列規定：

①應根據電流值或油壓值，調節擴孔刀片削土量，防止出現超負荷現象。

②擴底直徑和孔底的虛土厚度應符合設計要求。

3）成孔達到設計深度后，孔口應予保護，應按表2-6規定驗收，并應做好記錄。

4）灌注混凝土前，應在孔口安放護孔漏斗，然后放置鋼筋籠，并應再次測量孔內虛土厚度。擴底樁灌注混凝土時，第一次應灌到擴底部位的頂面，隨即振搗密實；澆筑樁頂以下5m范圍內混凝土時，應隨澆筑隨振搗，每次澆筑高度不得大于1.5m。

（2）人工挖孔灌注樁施工。

1）人工挖孔樁的孔徑（不含護壁）不得小于0.8m，且不宜大于2.5m；孔深不宜大于30m。當樁凈距小于2.5m時，應采用間隔開挖。相鄰排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m。

2）人工挖孔樁混凝土護壁的厚度不應小于100mm，混凝土強度等級不應低于樁身混凝土強度等級，并應振搗密實；護壁應配置直徑不小于8mm的構造鋼筋，豎向筋應上下搭接或拉接。

3）人工挖孔樁施工應采取下列安全措施：

①孔內必須設置應急軟爬梯供人員上下；使用的電葫蘆、吊籠等應安全可靠，并配有自動卡緊保險裝置，不得使用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁凸緣上下；電葫蘆宜用按鈕式開關，使用前必須檢驗其安全起吊能力。

②每日開工前必須檢測井下的有毒、有害氣體，并應有相應的安全防范措施；當樁孔開挖深度超過10m時，應有專門向井下送風的設備，風量不宜少于25L/s。

③孔口四周必須設置護欄，護欄高度宜為0.8m。

④挖出的土石方應及時運離孔口，不得堆放在孔口周邊1m范圍內，機動車輛的通行不得對井壁的安全造成影響。

⑤施工現場的一切電源、電路的安裝和拆除必須遵守現行行業標準《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ 46—2005的規定。

4）開孔前，樁位應準確定位放樣，在樁位外設置定位基準樁，安裝護壁模板必須用樁中心點校正模板位置，并應由專人負責。

5）第一節井圈護壁應符合下列規定：

①井圈中心線與設計軸線的偏差不得大于20mm。

②井圈頂面應比場地高出100～150mm，壁厚應比下面井壁厚度增加100～150mm。

6）修筑井圈護壁應符合下列規定：

①護壁的厚度、拉接鋼筋、配筋、混凝土強度等級均應符合設計要求。

②上下節護壁的搭接長度不得小于50mm。

③每節護壁均應在當日連續施工完畢。

④護壁混凝土必須保證振搗密實，應根據土層滲水情況使用速凝劑。

⑤護壁模板的拆除應在灌注混凝土24h之后。

⑥發現護壁有蜂窩、漏水現象時，應及時補強。

⑦同一水平面上的井圈任意直徑的極差不得大于50mm。

7）當遇有局部或厚度不大于1.5m的流動性淤泥和可能出現涌土涌砂時，護壁施工可按下列辦法處理：

①將每節護壁的高度減小到300～500mm，并隨挖、隨驗、隨灌注混凝土。

②采用鋼護筒或有效的降水措施。

8）挖至設計標高后，應清除護壁上的泥土和孔底殘渣、積水，并應進行隱蔽工程驗收。驗收合格后，應立即封底和灌注樁身混凝土。

9）灌注樁身混凝土時，混凝土必須通過溜槽；當落距超過3m時，應采用串筒，串筒末端距孔底高度不宜大于2m；也可采用導管泵送；混凝土宜采用插入式振搗器振實。

10）當滲水量過大時，應采取場地截水、降水或水下灌注混凝土等有效措施。嚴禁在樁孔中邊抽水邊外挖，同時不得灌注相鄰樁。

5.灌注樁后注漿

1）灌注樁后注漿工法可用于各類鉆、挖、沖孔灌注樁及地下連續墻的沉渣（虛土）、泥皮和樁底、樁側一定范圍土體的加固。

2）后注漿裝置的設置應符合下列規定：

①后注漿導管應采用鋼管，且應與鋼筋籠加勁筋綁扎固定或焊接。

②樁端后注漿導管及注漿閥數量宜根據樁徑大小設置：對于直徑不大于1200mm的樁，宜沿鋼筋籠圓周對稱設置2根；對于直徑大于1200mm而不大于2500mm的樁，宜對稱設置3根。

③對于樁長超過15m且承載力增幅要求較高者，宜采用樁端樁側復式注漿；樁側后注漿管閥設置數量應綜合地層情況、樁長和承載力增幅要求等因素確定，可在離樁底5～15m以上、樁頂8m以下，每隔6～12m設置一道樁側注漿閥；當有粗粒土時，宜將注漿閥設置于粗粒土層下部，對于干作業成孔灌注樁宜設于粗粒土層中部。

④對于非通長配筋樁，下部應有不少于2根與注漿管等長的主筋組成的鋼筋籠通底。

⑤鋼筋籠應沉放到底，不得懸吊，下籠受阻時不得撞籠、墩籠、扭籠。

3）后注漿閥應具備下列性能：

①注漿閥應能承受1MPa以上靜水壓力；注漿閥外部保護層應能抵抗砂石等硬質物體的剮撞而不致使注漿閥受損。

②注漿閥應具備逆止功能。

4）漿液配比、終止注漿壓力、流量、注漿量等參數設計應符合下列規定：

①漿液的水灰比應根據土的飽和度、滲透性確定，對于飽和土，水灰比宜為0.15～0.65；對于非飽和土，水灰比宜為0.7～0.9（松散碎石土、砂礫宜為0.5～0.6）；低水灰比漿液宜摻入減水劑。

②樁端注漿終止注漿壓力應根據土層性質及注漿點深度確定，對于風化巖、非飽和黏性土及粉土，注漿壓力宜為3～10MPa；對于飽和土層注漿壓力宜為1.2～4MPa，軟土宜取低值，密實黏性土宜取高值。

③注漿流量不宜超過75L/min。

④單樁注漿量的設計應根據樁徑、樁長、樁端、樁側土層性質、單樁承載力增幅及是否復式注漿等因素確定，可按下式估算：

式中：αp、αs——分別為樁端、樁側注漿量經驗系數，αp=1.5～1.8，αs=0.5～0.7；對于卵、礫石、中粗砂取較高值；

n——樁側注漿斷面數；

d——基樁設計直徑（m）；

Gc——注漿量，以水泥質量計（t）。

對獨立單樁、樁距大于6d的群樁和群樁初始注漿的數根基樁的注漿量應按上述估算值乘以1.2的系數。

⑤后注漿作業開始前，宜進行注漿試驗，優化并最終確定注漿參數。

5）后注漿作業起始時間、順序和速率應符合下列規定：

①注漿作業宜于成樁2d后開始；不宜遲于成樁30d后。

②注漿作業與成孔作業點的距離不宜小于8～10m。

③對于飽和土中的復式注漿順序宜先樁側后樁端；對于非飽和土宜先樁端后樁側；多斷面樁側注漿應先上后下；樁側樁端注漿間隔時間不宜少于2h。

④樁端注漿應對同一根樁的各注漿導管依次實施等量注漿。

⑤對于樁群注漿宜先外圍、后內部。

6）當滿足下列條件之一時可終止注漿：

①注漿總量和注漿壓力均達到設計要求。

②注漿總量已達到設計值的75%，且注漿壓力超過設計值。

7）當注漿壓力長時間低于正常值或地面出現冒漿或周圍樁孔串漿，應改為間歇注漿，間歇時間宜為30～60min，或調低漿液水灰比。

8）后注漿施工過程中，應經常對后注漿的各項工藝參數進行檢查，發現異常應采取相應處理措施。當注漿量等主要參數達不到設計值時，應根據工程具體情況采取相應措施。

9）后注漿樁基工程質量檢查和驗收應符合下列要求：

①后注漿施工完成后應提供水泥材質檢驗報告、壓力表檢定證書、試注漿記錄、設計工藝參數、后注漿作業記錄、特殊情況處理記錄等資料。

②在樁身混凝土強度達到設計要求的條件下，承載力檢驗應在注漿完成20d后進行，漿液中摻入早強劑時可于注漿完成15d后進行。